[发明专利]双级叶片混合的双燃料燃烧室

说明书

本发明提供一种双级叶片混合的双燃料燃烧室，包括预燃级组件、主燃级组件和燃烧室本体，主燃级组件环绕设置于预燃级组件的外侧，主燃级组件内设有主燃级通道，主燃级通道内设有一级旋流叶片和二级旋流叶片，燃烧室本体与主燃级组件的主燃级通道相连通，一级旋流叶片和二级旋流叶片的内部分别开设有第一燃料腔室和第二燃料腔室，第一燃料腔室设有第一进料孔和第一喷料孔，第二燃料腔室设有第二进料孔和第二喷料孔，第一喷料孔和第二喷料孔均朝向主燃级通道，第一喷料孔和第二喷料孔分别喷出异种燃料。通过两级叶片之间产生的复杂漩涡强化燃料掺混效果，提高燃料与空气的掺混均匀度，从而实现更低的污染排放和更均匀的燃烧室出口温度。

技术领域

本发明涉及燃烧室技术领域，尤其涉及一种双级叶片混合的双燃料燃烧室。

背景技术

双燃料燃气轮机是利用双燃料燃烧技术，在同一台机组中同时使用两种及以上燃料的燃气轮机机组，其核心是双燃料燃烧室，研发的目的是满足燃气轮机的燃料多样性要求，拓宽燃气轮机的应用领域。在对双燃料燃烧室的研制中，还需要在喷嘴设计、双燃料混烧技术、低排放燃烧技术等方面开展深入的研究，尤其是双燃料的混烧技术，处理不当会导致燃烧室的回火及NO_X排放升高等问题。

为解决双燃料掺混均匀度的问题，大多数双燃料燃烧室的主燃级都是由一级径向旋流器提供掺混，燃料由直射式喷孔射流进入空腔，在空腔内完成燃料与空气的预混。但大部分的燃烧室的一级旋流器虽能做到一定的掺混作用，但并不能达到很好的双燃料掺混均匀度，而双燃料掺混均匀度的掺混均匀度会对后续的燃烧程度及污染物的产生有着很大影响。

发明内容

本发明提供一种双级叶片混合的双燃料燃烧室，用以解决现有技术中的双燃料燃烧室不能达到很好的双燃料掺混均匀度，造成后续的燃烧程度不足及污染物较多的技术问题，以提高双燃料的掺混均匀度以及燃料与空气的掺混均匀度，从而实现更低的污染排放和更均匀的燃烧室出口温度。

本发明提供一种双级叶片混合的双燃料燃烧室，包括：

预燃级组件；

主燃级组件，环绕设置于所述预燃级组件的外侧，所述主燃级组件内设有主燃级通道，所述主燃级通道内设有一级旋流叶片和二级旋流叶片；

燃烧室本体，与所述主燃级组件的所述主燃级通道相连通；

其中，所述一级旋流叶片和所述二级旋流叶片的内部分别开设有第一燃料腔室和第二燃料腔室，所述第一燃料腔室设有第一进料孔和第一喷料孔，所述第二燃料腔室设有第二进料孔和第二喷料孔，所述第一喷料孔和所述第二喷料孔均朝向所述主燃级通道，所述第一喷料孔和所述第二喷料孔分别喷出异种燃料。

根据本发明提供的一种双级叶片混合的双燃料燃烧室，所述第一喷料孔位于所述一级旋流叶片的前端，用于喷出第一燃料，所述第二喷料孔位于所述二级旋流叶片的前端，用于喷出第二燃料，其中，所述第一燃料和第二燃料为异种燃料，所述第一喷料孔和所述第二喷料孔的喷料方向相同或不同。

根据本发明提供的一种双级叶片混合的双燃料燃烧室，所述一级旋流叶片内设有至少两个所述第一燃料腔室，两个所述第一燃料腔室所对应的所述第一喷料孔分别位于所述一级旋流叶片的前端和后端，且至少两个所述第一喷料孔的喷料方向不同，用于喷出异种燃料。

根据本发明提供的一种双级叶片混合的双燃料燃烧室，所述第一喷料孔和所述第二喷料孔共设有10-50个，且所述第一喷料孔和所述第二喷料孔的张角均为30-90°。

根据本发明提供的一种双级叶片混合的双燃料燃烧室，所述主燃级组件包括：主燃级旋流器和主燃级外环，所述主燃级外环环绕设置于所述主燃级旋流器的外侧，所述主燃级通道设置于所述主燃级旋流器内。