[发明专利]低污染燃烧室及其燃烧控制方法

权利要求书

1.低污染燃烧室，包括燃烧室头部，所述燃烧室头部包括主燃级和预燃级，所述主燃级包括主燃级通道、设置在主燃级通道内的主燃级旋流器，其特征在于，所述主燃级还包括设置在主燃级通道内的预模板，所述预模板在径向上分为外层预模板和内层预模板，其中，主燃级的燃油喷点的位置及喷射方向设置成控制主燃级燃油通过主燃级燃油喷孔喷入主燃级通道，部分形成主燃级直喷油雾，另一部分打在靠近主燃级通道内侧的预膜板上，或者分别打在两层预膜板上；其中，所述主燃级包括主燃级集油环，其在头部轴线方向具有1排燃油喷点，所述燃油喷点包括具有不同喷射方向的第一喷点和第二喷点，第一喷点和第二喷点在周向均布交替分布，第一喷点的燃油喷射方向与头部中心轴线方向夹角为60°～90°，使燃油打到外层预膜板内侧壁面，第二喷点的燃油喷射方向与头部中心轴线方向夹角为30°～50°，使燃油打到内层预膜板的内侧壁面。

2.如权利要求1所述的低污染燃烧室，其特征在于，所述主燃级的级数为1≤n≤2，每级采用轴向、径向或斜向旋流器；当n≥2时，每级旋流器的旋向是全部同向，或是反向。

3.如权利要求1所述的低污染燃烧室，其特征在于，主燃级通道具有收缩再扩张的通道。

4.如权利要求1所述的低污染燃烧室，其特征在于，所述预膜板与燃烧室头部同心呈环形，预膜板横截面均为流线型结构，在燃烧室头部的头部中心轴线方向上，内层预膜板位于外层预膜板下游，且两层预膜板具有不同径向高度，位于主燃级通道径向高度的20％～80％。

5.如权利要求1所述的低污染燃烧室，其特征在于，第一喷点和第二喷点在轴向上交替的规则为1a1b、1a2b、2a1b、3a1b或1a3b，a为第一喷点和b为第二喷点，第一喷点和第二喷点的流量数取不同设计值来保证各自具有足够的穿透深度。

6.如权利要求1所述的低污染燃烧室，其特征在于，所述主燃级包括主燃级集油环，其在头部轴线方向上具有多排周向均匀分布的燃油喷点，一部分排的燃油喷点对准内层预模板，其余排的燃油喷点对准外层预模板。

7.如权利要求1所述的低污染燃烧室，其特征在于，所述主燃级和预燃级为同心布置，主燃级燃油占总燃油量的比例为50％～92％，燃烧室头部的空气量占燃烧室总空气量的60％～90％，其中主燃级占头部空气量的60％～90％，预燃级占头部空气量的10％～40％。

8.如权利要求1所述的低污染燃烧室，其特征在于，所述预燃级采用旋流器的级数为1≤n≤3；每级旋流器采用的旋流器结构是轴向旋流器，或是径向旋流器，或是斜向旋流器；各级旋流器先连接成一个整体，再与主燃级连接；当n≥2时，每级旋流器的旋向是全部同向，或是部分反向。

9.一种燃烧室的低污染燃烧控制方法，其特征在于，

在主燃级通道中提供分布在径向上的内层预模板和外层预模板；

使主燃级燃油通过主燃级燃油喷孔喷出，在小工况下主燃级燃油穿透深度较小，主要打在主燃级通道的内侧预膜板上，或者在大工况下使主燃级燃油分别打在主燃级通道的内层预膜板、外层预模板上，燃油打在预膜板上形成液膜；

进一步提供主燃级旋流，在旋流剪切作用下使所述液膜破碎雾化形成小颗粒油雾，油雾与空气掺混，在主燃级出口径向方向形成随工况自小到大浓度中心逐渐外移的较为均匀分布的油气混合物，而后进入火焰筒预混燃烧。