[发明专利]燃气轮机柔和燃烧室

权利要求书

1.一种燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，包括：

二级燃烧室；

挡板，设置于所述二级燃烧室头部；

带值班柔和燃烧器，设置于所述二级燃烧室头部的中心位置；

第一导流筒，所述第一导流筒的一端设置有所述带值班柔和燃烧器，所述第一导流筒的另一端与所述挡板连接，用于连通带值班柔和燃烧器与所述二级燃烧室；

若干预混柔和燃烧器，在所述二级燃烧室头部沿径向均匀分布，通过径向阵列分布实现径向分级燃烧；

第二导流筒，所述第二导流筒的一端设置有所述预混柔和燃烧器，所述第二导流筒的另一端与所述挡板连接，用于连通预混柔和燃烧器与所述二级燃烧室；

所述预混柔和燃烧器包括多个第二预混喷嘴组件，所述多个第二预混喷嘴组件在第二导流筒端部沿径向均匀分布；

若干微混喷嘴，设置于所述挡板上，在所述二级燃烧室头部、相邻预混柔和燃烧器间隔处沿径向均匀分布，用于提高燃气轮机柔和燃烧室出口温度均匀性；

其中，所述第一导流筒和第二导流筒长度不同，用于实现带值班柔和燃烧器、预混柔和燃烧器和微混喷嘴轴向分级燃烧。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，所述带值班柔和燃烧器，包括一个值班喷嘴组件和若干第一预混喷嘴组件；

所述值班喷嘴组件，设置于第一导流筒端部中心，包括值班喷嘴、空气旋流器和锥罩；

所述值班喷嘴，包括值班空气管和第一燃料管，所述第一燃料管的出口伸入到所述值班空气管内，用于将值班燃料与空气混合；

所述空气旋流器设置在所述值班空气管的入口端，用于将空气旋流喷射与值班燃料混合；

所述若干第一预混喷嘴组件，在第一导流筒端部沿径向均匀分布；包括第一预混喷嘴，所述第一预混喷嘴包括第一预混燃料管和第一预混空气管；

所述第一预混燃料管，其头部均布多个预混燃料孔，所述第一预混燃料管头部伸入到第一预混空气管内，用于第一预混燃料和空气在第一预混空气管内混合；

所述第一预混空气管，其头部设置第一预混喷嘴出口，用于将混合后的第一预混燃料和空气高速射流。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，所述空气旋流器采用轴向旋流器，且旋流角θ₁满足30°≤θ₁≤60°。

4.根据权利要求2所述的燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，所述锥罩设置在所述值班喷嘴的出口端，所述锥罩的半张角为θ₂，满足30°≤θ₂≤45°。

5.根据权利要求2所述的燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，所述第一预混喷嘴个数总和大于等于3。

6.根据权利要求2所述的燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，第一预混喷嘴所处圆周半径为R₃，带值班柔和燃烧器的半径为R₄；二者满足：R₄/2≤R₃≤5R₄/6。

7.根据权利要求2所述的燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，所述第二预混喷嘴组件包括第二预混喷嘴，所述第二预混喷嘴包括第二预混燃料管和第二预混空气管；所述第二预混喷嘴与所述第一预混喷嘴结构相同。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机柔和燃烧室，其特征在于，所述挡板包括沿二级燃烧室轴向间隔设置的三层，三层挡板将二级燃烧室头部分隔为两个腔室，包括微混喷嘴燃料腔和冷却空气腔；

微混喷嘴燃料腔，设置于靠近二级燃烧室端部的位置，用于对微混喷嘴输送微混喷嘴预混燃料；

冷却空气腔，设置于微混喷嘴燃料腔的远离二级燃烧室端部的一侧，在冷却空气腔对应位置的二级燃烧室的筒壁上设置气膜冷却孔，用于供冷却空气腔内的空气对外流通，对二级燃烧室端部进行冷却。