[发明专利]用于化学回热循环的油气自动切换的双燃料喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种燃气轮机，具体地说是燃气轮机喷嘴。

背景技术

随着石油资源的紧缺，现役发电或其他用途地面燃气轮机基本都具有燃用双燃料的能力，双燃料的喷嘴成为双燃料供给系统的关键性部件。同时为了提高燃机的性能，许多先进的循环方式被不断的提出，而其中化学回热循环是一种先进循环方式。它的主要原理如下：燃气轮机化学回热循环是以燃气轮机透平排气作为热源，通过燃料与水蒸汽发生蒸汽转化反应产生新的合成燃料，即裂解气燃料。该燃料回注回燃烧室燃烧，所以可以回收透平排气中余热以提高热效率。由于化学回热循环燃气轮机(CRGT)的工作方式决定其燃烧室采用双燃料系统，可见，双燃料燃烧装置的设计将成为该先进循环得以应用的关键之一。这种燃烧室即能够在单独喷入燃油或者裂解气的条件下工作，还能够在燃油和裂解气共同存在的情况下保证稳定燃烧，目前的大部分气液双燃料喷嘴油路和气路是分开的，基本为压力旋流雾化和气体喷嘴的组合形式，这就决定了在单独供应气体燃料时，通流面积会因为油路的存在而受限，且在油气频繁切换过程中，燃烧会破坏油嘴工作性能，供油后的喷嘴经过气体的吹拂会大幅提高其工作寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供利用阀门机构对燃料进行有效地切换的用于化学回热循环的油气自动切换的双燃料喷嘴。

本发明的目的是这样实现的：

本发明用于化学回热循环的油气自动切换的双燃料喷嘴，其特征是：包括气体管路、燃油管路、气路进入燃油管路组件，气路进入燃油管路组件安装在燃油管路外部、并位于气体管路里，气体管路端部设置气体旋流器喷口，燃油管路端部设置燃油旋流槽喷口，燃油旋流槽喷口设置在气体旋流器喷口中心部位。

本发明还可以包括：

1、所述的气路进入燃油管路组件包括阀门机构，阀门机构包括带平面球体、弹簧，弹簧顶住带平面球体，带平面球体将气体管路与阀门分隔开，当气体管路内气体压力大于弹簧预紧力时，气体推动带平面球体，从而使气体管路与阀门机构相连通。

2、所述的气路进入燃油管路组件还包括分流孔，气路进入燃油管路组件将气体管路分成两段，两段气体管路通过分流孔相连通。

3、所述的阀门机构和分流孔均有三个，每个阀门机构左右各相邻一个分流孔，每个分流孔左右各相邻一个阀门机构。

4、气体旋流器喷口为直板通道，相邻直板通道夹角为45°。

5、所述的直板通道为8个。

本发明的优势在于：

1、裂解气从油路的流通可以大大改善油路的工作环境，延长其使用寿命；

2、裂解气回注时，因从油路的分流，会增加其通流面积，降低喷入燃烧空间的速度，有利于稳定燃烧；

3、气路和油路切换靠供气压力控制，简单方便，稳定性高。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为喷嘴前端局部图；

图3为气路进入燃油管路组件剖面图；

图4为气体旋流器喷口图1；

图5为气体旋流器喷口图2。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：

结合图1～5，将法兰盘5固定在燃气轮机燃烧室上，启动初期，空气从气体管路11进入，燃油从燃油管路6进入。结合局部放大图2，由于燃油压力较高，将气路进入燃油管路组件4中的带平面球体10顶死，空气无法进入燃油管路6，燃油经过燃油旋流槽喷口7产生旋流，形成雾化液滴。裂解气燃料后，油路停止供油，裂解气通过气路，经气体旋流器喷口1旋转喷出，与空气掺混燃烧，与此同时，一定压力的裂解气压缩带平面球体10，打开此阀门机构，通过气路进入燃油管路组件4进入燃油喷嘴，将残余燃油吹出，以免喷嘴堵塞，这样形成了中心和四周都存在裂解气，使燃烧室内部裂解气分布均匀，不存在极度贫氧和富氧区域。图3为气路进入燃油管路组件剖面图，有3个分流孔和3个平面球体-弹簧组成的阀门机构。气体旋流器喷口为8个倾斜角度为45°的直板通道，将气体进行旋流，可以与喷嘴外部旋流器配合，形成同向或者反向的双旋流作用，使燃料与氧化剂更好的掺混。