[发明专利]燃气轮机燃烧室及燃气轮机

说明书

本发明提供了一种燃气轮机燃烧室及燃气轮机，该燃气轮机燃烧室包括一个火焰筒以及一个预混装置，其中预混装置用于将燃气与空气混合后送入到火焰筒中燃烧。火焰筒与预混装置之间通过一个可调的预混通道连通。该可调的预混通道包括两部分，分别为与火焰筒连接的接口通道以及与预混装置连接的出口通道；在装配时，接口通道与出口通道嵌套在一起，从而使得火焰筒与预混装置连通。在具体可调时，采用接口通道与出口通道可相对滑动的方式，通过调节出口通道插入到接口通道的深度来调节预混通道的长度，从而调节燃气和空气混合气体进入火焰筒的时间，改变了混合气燃烧放热的时间，并且改变了燃烧放热与火焰筒内压力脉动的相对频率，使得燃烧稳定下来。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及到一种燃气轮机燃烧室及燃气轮机。

背景技术

微型燃气轮机具有结构紧凑、重量轻，维护费用低等特点可以广泛用于分布式发电领域。燃烧室是微型燃气轮机的三大部件之一(另两大部件为压气机和涡轮)，燃烧室整体性能的好坏直接影响微型燃气轮机的总体性能。目前政府部门对燃烧产生的污染物排放要求越来越严格。为降低燃烧室污染物排，世界上主流的设计概念是预混燃烧，且燃烧温度控制在1600K-1900K，这种燃烧情况下很容易发生燃烧震荡。燃烧振荡由于燃烧不稳定引起的压力脉动，燃烧放热与火焰筒内压力脉动的相对频率在-90度到90度时，燃烧放热的能量会促进压力脉动，当压力脉动足够大时就会引发机械震动破坏燃烧室及其附加设备。

目前世界上控制燃烧振荡主要有主动控制方法和被动控制方法。主动控制方法一般是监控燃烧室内的压力，然后根据压力来调节燃料量，改变燃烧室内燃烧放热，进而控制燃烧振荡。被动控制目前世界上在用的是在燃烧室上安装减震管，来吸收燃烧振荡产生的声能量，进而控制燃烧振荡。这两种在用的方法都需要在燃烧室上安装其他设备，成本增加，设备也更为笨重。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种燃气轮机燃烧室及燃气轮机，用以改善燃烧室的燃烧振荡，提高燃烧室的安全性。

第一方面，提供了一种燃气轮机燃烧室，该燃气轮机燃烧室包括一个火焰筒以及一个预混装置，其中预混装置用于将燃气与空气混合后送入到火焰筒中燃烧。在具体连接时，火焰筒与预混装置之间通过一个可调的预混通道连通。该可调的预混通道包括两部分，分别为：与所述火焰筒连接的接口通道，以及与所述预混装置连接的出口通道；在装配时，接口通道与出口通道嵌套在一起，从而使得火焰筒与预混装置连通。在具体可调时，采用接口通道与出口通道可相对滑动的方式，通过调节出口通道插入到接口通道的深度来调节预混通道的长度，从而调节燃气和空气混合气体进入火焰筒的时间，从而改变了混合气燃烧放热的时间，并且改变了燃烧放热与火焰筒内压力脉动的相对频率，使得燃烧稳定下来。

在一个具体的可实施方案中，该燃气轮机燃烧室还包括壳体，所述火焰筒位于所述壳体内，且所述火焰筒与所述壳体固定连接；所述预混装置至少部分位于所述壳体内，且所述预混装置与所述壳体滑动连接并可锁定在设定位置。通过设置的壳体作为承载结构。

在一个具体的可实施方案中，所述预混装置包括：与所述出口通道连接的径向旋流器，以及与所述径向旋流器连接并用于向所述径向旋流器供燃气的燃气管；其中，所述径向旋流器位于所述壳体内；所述燃气管与所述壳体滑动连接并可锁定在设定位置。

在一个具体的可实施方案中，所述壳体上设置有与每个燃气管配合的通孔，每个燃气管一一对应滑动装配在对应的通孔内；每个燃气管位于对应的通孔的两侧分别螺旋设置有用于将所述燃气管锁紧在所述壳体的锁紧螺母。

在一个具体的可实施方案中，所述壳体包括筒体以及盖体，其中，所述筒体与所述盖体可拆卸的固定连接，所述通孔设置在所述盖体上。

在一个具体的可实施方案中，所述燃气管包括：给所述径向旋流器底部供燃气的第一燃气管，以及给所述径向旋流器侧部供燃气的第二燃气管。

在一个具体的可实施方案中，所述第二燃气管通过燃气腔与所述径向旋流器的侧部连通。