[发明专利]燃烧室值班级喷嘴及使用该喷嘴的方法

说明书

本发明涉及燃气轮机领域，公开了一种燃烧室值班级喷嘴，包括第一燃料通道、第一空气通道、第二燃料通道、第二空气通道、第三燃料通道、第三空气通道、第一燃料输送组件、第二燃料输送组件、第一衬套和第二衬套，所述第一燃料输送组件的内部空间形成所述第一燃料通道，第二燃料输送组件和第一燃料输送组件之间留有间隙，所述第二燃料输送组件上设有多个通孔，多个通孔和所述间隙共同构成第一空气通道，第一衬套的内壁与第二燃料输送组件的外壁之间留有间距，第二燃料通道和第二空气通道设置在所述间距内。本发明还包括一种使用上述喷嘴的方法。本发明能够使得燃烧室排放维持在较低水平，同时保持较高的燃烧效率，使燃烧室获得更宽的工作负荷范围。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，特别是涉及一种低污染的燃用气态燃料的燃烧室值班级喷嘴。

背景技术

随着能源紧缺及全世界对环境保护问题的重视，各国对燃气轮机燃烧室排放和燃烧效率的要求越来越严格，一般要求燃气轮机在50％及以上负荷区间，燃烧室排放能维持在较低水平，同时保持较高的燃烧效率。

为使得燃气轮机有较大的调节比，即更宽的低污染高效工作负荷范围，在燃烧室之外的部件，通常可采用如IBH(进气加热系统)系统来实现这一目标。然而，对于燃烧室本体而言，通常需要加入附加部件，如三菱采用了旁通阀结构，用于在部分负荷条件下引导部分压气机排气直接进入燃烧室过渡段；GE的DLN(Dry Low NO_x干式低氮燃烧器)2.6系列燃烧室，则充分利用了多喷嘴不同工作模式的组合，可工作于不同负荷条件的优势，通过对燃烧室多喷嘴的组合控制来达到这一目的。

不可避免地，上述解决方案均存在如增加燃烧室部件的复杂性，或增加了控制系统的组态难度等缺点。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是如何使得燃烧室排放维持在较低水平，同时保持较高的燃烧效率，使燃烧室获得更宽的工作负荷范围。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种燃用气态燃料的燃烧室值班级喷嘴，其包括第一燃料通道、第一空气通道、第二燃料通道、第二空气通道、第三燃料通道、第三空气通道、第一燃料输送组件、第二燃料输送组件、第一衬套和第二衬套，所述第一燃料输送组件呈筒状，其两端分别为燃料入口和燃料出口，所述第一燃料输送组件的内部空间形成所述第一燃料通道，所述第二燃料输送组件呈筒状，所述第二燃料输送组件套设在所述第一燃料输送组件的外部，且两者之间留有间隙，所述第二燃料输送组件上靠近所述燃料入口的一端的圆周上设有多个通孔，所述多个通孔和所述间隙共同构成所述第一空气通道，所述第一衬套的一端套装在所述第二燃料输送组件上，所述第一衬套的另一端延伸出所述第二燃料输送组件，且所述第一衬套的内壁与第二燃料输送组件的外壁之间留有间距，所述第二燃料通道和所述第二空气通道设置在所述第一衬套与第二燃料输送组件所围成的空间内，所述第二衬套套装在所述第一衬套上，且所述第二衬套的内壁与所述第一衬套的外壁之间留有间距，所述第三燃料通道和第三空气通道设置在所述第一衬套与第二衬套所围成的空间内。

其中，所述第一衬套与第二燃料输送组件所围成的空间内设有绕所述第二燃料输送组件的周向设置的多个一级旋流叶片，所述一级旋流叶片与所述第一衬套的内壁以及第二燃料输送组件的外壁分别连接，所述一级旋流叶片设置在靠近所述第一衬套的一端处，沿所述一级旋流叶片的长度方向设有第一通槽，所述一级旋流叶片的头部设有与所述第一通槽连通的第一燃料输送管，所述第一燃料输送管的外壁上设有多个第一燃料通孔；所述第一衬套与第二衬套所围成的空间内设有绕所述第一衬套的周向设置的多个二级旋流叶片，所述二级旋流叶片与所述第一衬套的外壁以及第二衬套的内壁分别连接，所述二级旋流叶片设置在靠近所述第二衬套的一端处，沿所述二级旋流叶片的长度方向设有第二通槽，所述二级旋流叶片的头部设有与所述第二通槽连通的第二燃料输送管，所述第二燃料输送管的外壁上设有多个第二燃料通孔，所述第二燃料输送管位于所述第一燃料输送管的内侧。