[发明专利]一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴

权利要求书

1.一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，所述单元喷嘴包括中心油喷嘴(42)，其特征在于：所述单元喷嘴还包括锥形外壳(21)、叶冠(31)和套管(41)，所述中心油喷嘴(42)置于锥形外壳(21)内且二者同轴，锥形外壳(21)出口端内壁与心油喷嘴(42)的出口端外壁卡接在一起，锥形外壳(21)的出口端外壁设有锥形壳体空气旋流器(25)，锥形壳体空气旋流器(25)的外表面呈渐缩状且与锥形外壳(21)的渐缩方向一致；叶冠(31)固接在锥形壳体空气旋流器(25)出口端外缘，二者同轴，端面平齐；锥形外壳(21)出口端置于套管(41)内且二者之间通过叶冠(31)连接在一起，位于锥形外壳(21)出口端上部的套管(41)的内部空间为压缩空气和中低热值气的混合区域(11)；锥形外壳(21)的燃料开口端设有第一组沿周向隔开的燃料开口(23)和第二组沿周向隔开的燃料开口(24)，其中第一组沿周向隔开的燃料开口(23)位于锥形壳体空气旋流器(25)下游，第二组沿周向隔开的燃料开口(24)位于锥形壳体空气旋流器(25)内部，锥形外壳(21)与中心油喷嘴(42)之间空隙为中低热值气通道，第一组沿周向隔开的燃料开口(23)用于允许大体积流量的中低热值气射入到燃烧室混合区域(11)中；锥形壳体空气旋流器(25)上设有多个沿周向隔开的空气开口(22)，用以允许压缩空气射入到燃烧室混合区域(11)中；第二组沿周向隔开的燃料开口(24)用于将中低热值气先与压缩空气初步混合后再进入燃烧室混合区域(11)中。

2.根据权利要求1所述的一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，其特征在于：所述中心油喷嘴(42)包括雾化空气喷嘴壳体(42-1)、油喷嘴壳体(42-2)、支架(42-3)和旋流片(43-4)，雾化空气喷嘴壳体(42-1)和油喷嘴壳体(42-2)的外形均呈锥形，油喷嘴壳体(42-2)置于雾化空气喷嘴壳体(42-1)内且二者之间的空隙为雾化空气通道，旋流片(43-4)通过支架(42-3)安装在油喷嘴壳体(42-2)的出口端，燃油通过油喷嘴壳体(42-2)的入口经旋流片(43-4)从油喷嘴壳体(42-2)的出口喷出，经雾化空气剪切雾化，与压缩空气在混合区域(11)混合后燃烧。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，其特征在于：第一组沿周向隔开的燃料开口(23)和第二组沿周向隔开的燃料开口(24)以关于锥形外壳(21)的中心线(100)倾斜地定向的射流角度θ₁射入燃料，射流角度θ₁处在10°至30°之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，其特征在于：所述空气开口(22)具为呈矩形截面形状。

5.根据权利要求4所述的一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，其特征在于：以锥形外壳(21)的入口端端面为基准，第一组沿周向隔开的燃料开口(23)的轴向距离(54)应大于锥形壳体空气旋流器(25)顶部轴向距离(53)；第二组沿周向隔开的燃料开口(24)的轴向距离(52)应介于锥形壳体空气旋流器(25)顶部轴向距离(53)与锥形壳体空气旋流器(25)底部轴向距离(51)之间。

6.根据权利要求1、2、4或5所述的一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，其特征在于：所述空气开口(22)以关于锥形外壳(21)的中心线(100)倾斜定向的射流角度θ₂向混合区域(11)射入压缩空气，射流角度θ₂处在20°至40°之间。

7.根据权利要求3所述的一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，其特征在于：所述空气开口(22)以关于锥形外壳(21)的中心线(100)倾斜定向的射流角度θ₂向混合区域(11)射入压缩空气，射流角度θ₂处在20°至40°之间。

8.根据权利要求1或2所述的一种用于组织大流量中低热值燃料燃烧的单元喷嘴，其特征在于：所述第一组沿周向隔开的燃料开口(23)和第二组沿周向隔开的燃料开口(24)围绕所述单元喷嘴的中心线(100)同心；第一组沿周向隔开的燃料开口(23)和第二组沿周向隔开的燃料开口(24)定向成有助于在所述混合区域(11)内产生不小于0.4的旋流数。