[发明专利]一种混合分级超低排放燃烧器

说明书

一种混合分级超低排放燃烧器，它涉及一种燃烧器，本发明为解决燃气轮机低工况下燃烧稳定性差和高工况下热力型NOx排放高的问题，它包括点火器、机匣前法兰、第一燃料腔壳体、四个燃料气接头和第二燃料腔壳体，点火器安装在机匣前法兰左侧的中部，四个燃料气接头沿周向均布安装在机匣前法兰上，且四个燃料气接头位于点火器的外侧，第一燃料腔壳体与机匣前法兰连接，本发明还包括第一级子燃烧器、第二级子燃烧器和第三级子燃烧器，所述第一级子燃烧器、第二燃料腔壳体、第二级子燃烧器和第三级子燃烧器由左至右依次连接，且所述第一级子燃烧器与第一燃料腔壳体连接。本发明在低工况下燃烧稳定性好，高工况下可实现超低排放，具有大规模推广应用价值。

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，具体涉及一种混合分级超低排放燃烧器，本发明属于燃气轮机技术领域。

背景技术

燃气轮机作为一种体积小、功率大、启动速度快的先进动力装置，广泛应用于电力、石油化工、冶金、航空航天、船舶等领域。燃气轮机技术自上个世纪三十年代被首次提出，至今经历了八十余年的发展，在功率、效率、可靠性等方面都有了显著提升。近年来，随着环境污染的加剧，各国政府开始制定越来越严格的污染物排放标准，这对燃气轮机技术提出了新的挑战。工业燃气轮机的主要污染物包括氮氧化物、一氧化碳。为降低热力型NOx的生成，一般采用贫预混燃烧技术，降低燃烧区温度。当燃气轮机处于高工况时，燃烧室总体过量空气系数不高，尚可维持火焰稳定；当燃气轮机处于低工况时，燃烧室的总体过量空气系数可达到非常高的水平，远远超出了天然气的可燃极限。采用混合分级、分区燃烧组织技术的燃烧器可以兼顾燃气轮机低工况下的燃烧稳定性和高工况下的低排放特性，此项研究具有重要的应用价值。

发明内容

本发明为解决燃气轮机低工况下燃烧稳定性差和高工况下热力型NOx排放高的问题，进而提出一种混合分级超低排放燃烧器。

本发明为解决上述问题采取的技术方案是：

本发明包括点火器、机匣前法兰、第一燃料腔壳体、四个燃料气接头和第二燃料腔壳体，点火器安装在机匣前法兰左侧的中部，四个燃料气接头沿周向均布安装在机匣前法兰上，且四个燃料气接头位于点火器的外侧，第一燃料腔壳体与机匣前法兰连接，所述一种混合分级超低排放燃烧器还包括第一级子燃烧器、第二级子燃烧器和第三级子燃烧器，所述第一级子燃烧器、第二燃料腔壳体、第二级子燃烧器和第三级子燃烧器由左至右依次连接，且所述第一级子燃烧器与第一燃料腔壳体连接。

本发明的有益效果是：

1、本发明结合了轴向分级(通过第一，二，三级相对位置关系体现，在轴向上从左至右依次排布)、径向分级(通过第一级和第二级相对位置关系体现，因为位置上，第二级在第一级外圈)和周向分级(通过第二级子燃烧器的周向布置体现)，实现了分级分区燃烧组织方式，兼顾了低工况下燃烧稳定性和高工况下超低排放特性；

2、第一级、第二级、第三级子燃烧器均采用预混燃烧，可降低燃烧区温度，降低NOx生成；

3、第二级旋流器出口衬套采用旋转气膜冷结构设计，可保护衬套及下游V型钝体不受高温烧蚀，减小燃烧振荡风险；

4、第三级旋流器内轮毂为V型钝体结构，可在下游形成回流区，提高火焰稳定性；

5、本发明的燃烧器结构紧凑，低工况下燃烧稳定性好，高工况下可实现超低排放，具有大规模推广应用价值。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明结构的左视图；

图3是本发明结构的A-A剖视图；

图4是本发明结构的B-B剖视图；

图5是本发明结构的C-C剖视图。