[发明专利]一种防回火燃油闪蒸旋流一体化喷嘴

说明书

本发明提供一种防回火燃油闪蒸旋流一体化喷嘴，由内至外包括压力旋流喷嘴、一级旋流器、二级旋流器，二级旋流器包括外壁、二级轮毂、设置在外壁内表面与二级轮毂外表面之间的二级轴向旋流叶片，外壁内表面端部设置有后台阶，一级旋流器包括一级轮毂、设置在一级轮毂外表面与二级轮毂内表面之间的一级轴向旋流叶片，二级轮毂内表面设置收敛段和扩展段并构成收缩‑扩张文氏管，压力旋流喷嘴与一级轮毂内壁连接，压力旋流喷嘴的出口位置与收缩‑扩张文氏管的喉部对应。本发明不仅可以避免回火，而且能够提高油气掺混水平，降低污染物排放。

技术领域

本发明涉及一种防回火燃油闪蒸旋流一体化喷嘴，属于燃气轮机低污染燃烧室应用领域，应用于燃用超临界燃油的燃气轮机燃烧室头部。

背景技术

当前燃气轮机正朝着高温升、高推重比和低污染方向发展，而由高温升、高推重比带来的整机冷却需求上升，以及如何降低污染物排放，是液态燃料燃烧技术中亟待解决的问题。燃油作为极具潜力的冷却介质，在吸收了大部分整机热负荷后必然达到超临界状态，燃油喷入燃烧室中的过程中由超临界状态迅速转变成亚临界状态，部分燃油组分发生相变从而产生闪蒸。然而由于燃油闪蒸而带来的回火、火焰筒头部高温区增加等问题非但没有充分利用燃油焓值大幅提升所带来的优势，反而增加了污染物排放量。因此，目前迫切需要一种燃油闪蒸雾化喷嘴改进上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种防回火燃油闪蒸旋流一体化喷嘴，不仅可以避免回火，而且能够提高油气掺混水平，降低污染物排放。

本发明的目的是这样实现的：由内至外包括压力旋流喷嘴、一级旋流器、二级旋流器，二级旋流器包括外壁、二级轮毂、设置在外壁内表面与二级轮毂外表面之间的二级轴向旋流叶片，外壁内表面端部设置有后台阶，一级旋流器包括一级轮毂、设置在一级轮毂外表面与二级轮毂内表面之间的一级轴向旋流叶片，二级轮毂内表面设置收敛段和扩展段并构成收缩-扩张文氏管，压力旋流喷嘴与一级轮毂内壁连接，压力旋流喷嘴的出口位置与收缩-扩张文氏管的喉部对应。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述压力旋流喷嘴内表面设置有粗糙凸起，在压力旋流喷嘴前端的内表面设置有旋流叶片。

2.带后台阶的二级旋流器外壁通过设置的凸台与火焰筒头部连接，所述凸台上设置有两排环形布置的吹扫孔，且两排吹扫孔交错布置。

3.一级轴向旋流叶片有八个。

4.二级轴向旋流叶片有十二个。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.该发明应用于燃气轮机燃烧室时，不须改变火焰筒和机匣的径向尺寸，燃烧室周向的头部数量可以保持不变。2.该发明采取三种结构抑制回火现象发生，分别是一级旋流器的收缩-扩张文氏管，二级旋流器的后台阶，火焰筒头部的吹扫孔。3.该发明能够消除火焰筒头部高温区，从而降低污染物生成量，满足燃油闪蒸应用于燃烧室低排放的需求。

附图说明

图1为本发明实施例中的整体结构示意图；

图2为本发明实施例中的横剖示意图；

图3为本发明实施例中的闪蒸旋流一体化喷嘴与火焰筒装配示意图。

图中：1.带粗糙凸起的压力旋流喷嘴，2.带收缩-扩张文氏管的一级旋流器，3.带后台阶的二级旋流器，4.吹扫孔，1-1.粗糙的凸起，1-2.旋流叶片，2-1.一级轴向旋流叶片，2-2.收缩-扩张文氏管，3-1.二级轴向旋流叶片，3-2.文氏管，3-3.后台阶。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。