[实用新型]一种微燃机柴油燃料防积碳燃烧室结构

说明书

本实用新型公开了一种微燃机柴油燃料防积碳燃烧室结构，包括燃烧室外环、外补燃冷却环和外主燃冷却环，所述外补燃冷却环和外主燃冷却环分别嵌套在燃烧室外环内腔中，所述外主燃冷却环两端分别设有台阶结构，两端的环形直径小于中段环形直径，两端环形部分外壁与燃烧室外环内壁之间存在间隔，所述外主燃冷却环两端的环形部分设有若干外主燃冷却孔。压缩气体一方面通过燃烧室壁上的孔冷却燃烧室壁，并参与燃烧；另一方面利用外主燃冷却环两端环形上的孔辅助进气，大部分混合气体直接进入燃烧室燃烧，部分混合气体可通过外主燃冷却环两端环形部分分布的孔，实现进气散热，促进混合气体燃烧充分，减少了积碳的形成。

技术领域

本实用新型属于燃气轮机技术领域，涉及一种微燃机，尤其是涉及一种微燃机柴油燃料防积碳燃烧室结构。

背景技术

微型燃气轮机较多采用回流式燃烧室。与大型航空发动机或大型燃气轮机相比，小型燃气轮机燃烧室体积较小，燃烧室掺混段相应较小，不利于热空气和冷空气掺混均匀。为保障小型燃气轮机燃烧室出口周向温度分布均匀，应在其燃烧室周边设置更多的喷油嘴。现在多数微型燃气轮机采用的燃料为航空煤油，但油料保障困难，为扩大燃气轮机应用范围，采用柴油为燃料。使用航空煤油燃烧积碳量很少，不易结焦。但使用柴油作为燃料时，柴油粘度较大，雾化效果差，燃烧易积碳。

以柴油为燃料的微型燃气轮机，在长时间累积工作后，会在燃烧室内壁形成积碳，随着工作时间的积累，积碳量也在不断增加，最终会使微型燃气轮机的燃油消耗量增大，且当积碳到达一定程度后会被燃烧的膨胀气流带走，最后通过涡轮导向器，打在涡轮叶片上，影响涡轮导向器和涡轮的使用。若不及时处理积碳，当微型燃气轮机熄火停机再次起动时，容易出现超温现象，影响设备上其他相应的零部件，例如涡轮导向器或涡轮等的使用寿命。

现有技术中，去除燃烧室积碳的方法多为借助外部设备，或通过对控制系统进行改进，从而控制进排气量，使得燃油燃烧更加充分，达到减少积碳的效果。例如，中国实用新型专利CN01271224.8公开了一种可使清洁药剂产生泡沫的除碳专用装置，通过外部设备对积碳进行清洗，可自行安装使用，可使清洗剂快速变化而产生泡沫，以利于其积碳清理；中国实用新型专利CN98202984.5公开了一种具有氢氧分离的内燃机控制机构，则是通过控制结构控制进排气量来减少积碳，在主水箱上设有导管、水位感知器及水管警示器，使水分子通往进气歧管进燃烧室，使内燃机的动力提高、节省燃料、降低废气、减少积碳。经检索可见，通过改变燃烧室本身的结构来优化燃烧室内气流，从而减少积碳的技术方案至今无人提出。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种微燃机柴油燃料防积碳燃烧室结构，从而达到较好的减少积碳的效果。

本实用新型是通过如下技术方案予以实现的。

一种微燃机柴油燃料防积碳燃烧室结构，包括燃烧室外环、外补燃冷却环和外主燃冷却环，所述外补燃冷却环和外主燃冷却环分别嵌套在燃烧室外环内腔中，所述外主燃冷却环两端分别设有台阶结构，两端环形直径小于中段环形直径，两端环形部分外壁与燃烧室外环内壁之间存在间隔，所述外主燃冷却环两端环形部分设有若干外主燃冷却孔。

进一步地，所述外主燃冷却孔正对喷嘴轴线，外主燃冷却孔与燃烧室外环冷却孔一一对应。

进一步地，所述外主燃冷却环两端环形部分的外主燃冷却孔数量为5-9个，沿周向均匀分布。

进一步地，所述燃烧室外环中段设有若干燃烧室外环进气孔，所述燃烧室外环进气孔沿燃烧室外环中段周向均匀分布。

进一步地，所述外主燃冷却环中段外壁与燃烧室外环内壁紧密贴合，外主燃冷却环中段设有外主燃冷却环进气孔，所述外主燃冷却环进气孔沿外主燃冷却环中段周向均匀分布，并与燃烧室外环进气孔一一对应。

进一步地，所述燃烧室外环进气孔的孔径大于燃烧室外环冷却孔，数量少于燃烧室外环冷却孔。

本实用新型的有益效果是：