[实用新型]燃烧室

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源与动力燃烧装置领域，具体涉及一种燃烧室。

背景技术

在能源与动力燃烧装置领域，尤其在燃气轮机领域，点火系统一般包含激励器、点火线缆、点火电嘴。在役的发动机产品中，如型号为CFM56、GE90、V2500、PW4000、Trent1000的发动机产品等，以及在点火装置的专利中，比如US6920762、US2009/0293486、US4903476等专利文献所提供的技术方案中，点火电嘴的安装位置是确定的。参见图1，燃烧室内有外机匣51、内机匣52、外火焰筒53和内火焰筒54。点火电嘴510一般安装在外机匣51上，并穿过外火焰筒53伸入到火焰筒内某一位置。燃烧室头部55、扩压器56和燃油杆57都位于点火电嘴510的同侧。

参见图1，点火电嘴510的安装装置分为两部分，分别是外机匣51上的固定安装装置59和外火焰筒53上的浮动安装装置58。固定安装装置59将点火电嘴510固定在外机匣51上。浮动安装装置58使点火电嘴510穿过外火焰筒53，并实现点火电嘴510和外火焰筒53之间的轴向和径向的相对位移。

当发动机开始工作后，整个燃烧室温度上升，各零组件受热膨胀的程度不同，因而会造成各零组件之间的相对位移。火焰筒升高的温度高于机匣，因而火焰筒的径向膨胀量要大于机匣的径向膨胀量。点火电嘴510是固定在外机匣51上，当外机匣51的膨胀量小于外火焰筒53的膨胀量时，点火电嘴510将进一步伸入到火焰筒中。

点火电嘴510端面伸入至火焰筒中某一位置，但不会超过外火焰筒53内壁面很大的距离，这是因为火焰筒内部高温高压燃气容易烧蚀点火电嘴510。故在设计点火电嘴510时，点火电嘴510端面处于火焰筒冷却气层的保护中，避免了高温高压燃气的烧蚀。

然而，对燃烧室点火性能设计而言，点火电嘴510伸入到火焰筒中是有利于点火过程的，特别是对于径向分级的低排放燃烧室。在径向分级的低排放燃烧室中，为了实现低NOx排放，燃烧室采用预燃级和主燃级径向分级燃烧的燃烧组织方式。在发动机点火工况下，燃烧室只有预燃级工作，而主燃级不工作，主燃级气流会阻碍点火电嘴510的火花能量传递到预燃级燃烧区。

现有技术中至少存在下述问题：在燃烧室中，外火焰筒53的温升要高于外机匣51的温升，所以外火焰筒53的径向膨胀量要大于外机匣51的径向膨胀量。点火电嘴510的常用安装方式，即点火电嘴510通过固定安装装置59安装在外机匣51上，将导致发动机工作后，在发动机从冷态过渡到热态的过程中，外火焰筒53的径向膨胀量大于外机匣51的径向膨胀量。由此，点火电嘴510将向火焰筒内部伸展，因此有可能破坏点火电嘴510顶端的冷却气流层，使点火电嘴510顶端直接暴露在高温高速燃气中。点火电嘴510暴露在高温高速气流中，缩短了点火电嘴510的工作寿命，降低了点火电嘴510工作的可靠性，甚至可能导致点火电嘴510工作失效。如果在设计时考虑外机匣51和外火焰筒53的相对位移，即将点火电嘴510顶端位置设计的比较保守，这又降低了燃烧室的点火性能。因此，希望提供一种既能保证燃烧室点火性能又能增加点火电嘴510工作寿命的点火电嘴510安装方式。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种燃烧室，解决了现有技术中燃烧室点火性能与点火电嘴工作寿命无法平衡的问题。

本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果将在后文详述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种燃烧室，包括火焰筒、活动部件和点火嘴，其中：

所述点火嘴的点火端嵌于所述火焰筒内；

所述点火嘴的其中一段或其中一端与所述活动部件固定连接；

所述活动部件能在背离或接近所述火焰筒头部中心位置的方向上膨胀，且所述活动部件膨胀过程中能带动所述点火嘴的点火端与所述火焰筒同步移动或能带动所述点火嘴的点火端朝背离所述火焰筒头部中心位置的方向移动。

在优选或可选的实施例中，所述燃烧室还包括浮动座体，所述点火嘴的其中另一段与所述浮动座体浮动连接，所述活动部件膨胀过程中能带动所述点火嘴的点火端相对于所述浮动座体滑动。

在优选或可选的实施例中，所述活动部件与所述点火嘴的其中一段之间通过固定安装装置固定连接，所述浮动座体与所述点火嘴的其中另一段之间通过浮动安装装置浮动连接。