[实用新型]一种燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴，具体的是一种更加合理有效的组织燃烧和控制污染物排放的燃气轮机燃烧室中心进气旋流喷嘴。

背景技术

在我国当前的能源结构中，采用传统燃煤技术的火力发电占据了绝大部分份额。但是这种传统的发电技术存在发电效率低，污染物排放高,尤其是NOx排放，耗费淡水资源多等缺点。以天然气为燃料的燃气轮机发电技术作为清洁能源技术之一，可以在满足发电负荷要求的同时，有效的降低污染物的排放，这其中燃气轮机燃烧室喷嘴的设计对于组织燃烧、降低污染物排放尤为重要。

燃气轮机燃烧室中，燃料气和空气通过喷嘴实现预混合和速度型的改变，在喷嘴出口达到合理的速度分布，并匹配合理的燃料空气混合比例，进入燃烧室组织燃烧，形成稳定的流场和燃烧场。当前，对燃气轮机燃烧室喷嘴的设计形式，例如专利CN 1464958A，采用不同形式的外围喷嘴中心锥体结构和旋流叶片结构，使燃料浓度分布匹配喷嘴出口速度型。并改变旋流叶片和中心锥体间的间隙形式和尺寸，提高中心区混合气的轴向速度，以维持组织燃烧的合理条件。

但是，中心锥体结构的改变会引起其内部燃料气通道设计的困难，中心锥体和旋流叶片之间的间隙使喷嘴整体的强度下降，当发生振荡燃烧时，喷嘴的振动强度会增大，保持合理的速度、浓度匹配较为困难。因此，仍然需要设计适合整体加工安装的燃气轮机燃烧室喷嘴形式来合理的组织燃烧和控制污染物排放。

鉴于上述现有技术的缺陷，需要提供一种更加合理有效的组织燃烧和控制污染物排放的燃气轮机燃烧室中心进气旋流喷嘴。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是现有的中心锥体结构的改变会引起其内部燃料气通道设计的困难，中心锥体和旋流叶片之间的间隙使喷嘴整体的强度下降，当发生振荡燃烧时，喷嘴的振动强度会增大，保持合理的速度、浓度匹配较为困难的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴。该燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴包括：中心锥体、壳体及多个旋流叶片；所述中心锥体设置于所述壳体内，所述中心锥体及壳体之间形成有环形的外围空气通道，所述旋流叶片沿所述壳体的周向设置于所述壳体的内侧壁上，所述壳体上设置有壳体通孔，所述旋流叶片上设置有与所述壳体通孔连通的进气孔，所述进气孔与所述壳体的轴向成角度设置。

其中，所述中心锥体的一端内设置有燃料通道，所述中心锥体上沿其周向布置有多个与所述燃料通道连通的喷射管，所述喷射管与所述旋流叶片间隔设置，所述喷射管上设置有多个燃料喷射孔。

其中，所述燃料喷射孔的孔径为0.1-0.5mm。

其中，所述旋流叶片与中心锥体之间形成环形的气流通道。

其中，所述壳体上设置有收缩段，所述中心锥体上对应于所述燃料通道的一端为圆锥端，所述圆锥端位于所述收缩段中。

其中，所述进气孔的孔径大小为0.3-3mm，所述进气孔沿所述进气的方向孔径大小逐渐递减。

其中，所述进气孔与所述壳体轴向的开孔角度为5～20°。

其中，所述旋流叶片上设置有1-5个所述进气孔。

其中，所述旋流叶片的个数为6-12。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴中的中心锥体设置于壳体内，中心锥体及壳体之间形成有环形的外围空气通道，旋流叶片沿壳体的周向设置于壳体的内侧壁上，壳体上设置有壳体通孔，旋流叶片上设置有与壳体通孔连通的进气孔，进气孔与壳体的轴向成角度设置。本实用新型提供的燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴中气体通过进气孔与燃料充分混合加强空气和燃料气的掺混，气流沿轴向方向的动量增加，轴向速度增强，匹配喷嘴出口的燃料浓度和速度分布；具有合理有效的组织燃烧和控制污染物排放的优点。

附图说明

图1是本实用新型实施例燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴的正面结构示意图；

图2是本实用新型实施例燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴的立体剖视图；

图3是本实用新型实施例燃气轮机燃烧室叶片进气旋流喷嘴的叶片剖视图。

图中：1：中心锥体；2：外围空气通道；3：中心燃料通道；4：燃料喷射管；5：旋流叶片；6：燃料喷射孔；7：气流通道；8：进气孔；9：收缩段；10：壳体。

具体实施方式