[实用新型]燃气轮机旋流燃烧装置及燃气轮机

说明书

本申请公开了一种燃气轮机旋流燃烧装置及燃气轮机。该燃气轮机旋流燃烧装置包括旋流通道第一侧壁、旋流通道第二侧壁及旋流叶片，旋流叶片为多个，多个旋流叶片呈环形排布；旋流叶片的第一侧和第二侧分别设置有第一出料孔和第二出料孔；旋流叶片的第一侧设置有第一上游扰流柱和第一下游扰流柱，第一上游扰流柱和第一下游扰流柱分别位于第一出料孔沿旋流叶片长度方向的两侧；旋流叶片的第二侧设置有第二上游扰流柱和第二下游扰流柱，第二上游扰流柱和第二下游扰流柱分别位于第二出料孔沿旋流叶片长度方向的两侧。本申请的燃气轮机旋流燃烧装置，燃料和空气预混均匀性高，内部温度分布均匀，可以实现降低氮氧化物排放量。

技术领域

本申请涉及燃气机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机旋流燃烧装置及燃气轮机。

背景技术

燃烧污染排放因对人类的健康和环境造成越来越严重的危害而受到大量关注，对于微型燃气轮机的污染排放问题提出了一定要求。微型燃气轮机的燃烧产物中含有NOx(氮氧化物)，NOx主要包含NO和NO2，要尽可能采取技术措施降低微型燃气轮机的NOx排放量。

在燃气轮机中，NOx主要是由高燃烧温度产生的热力型NOx，降低燃气轮机NOx的排放量，关键在于将燃烧室内的温度控制在较低水平(一般为1700K-1900K，若温度更低会影响燃烧效率)，同时使燃烧室内温度分布均匀。这就要求在燃烧区域燃料分布非常均匀，尽量减少出现局部燃料浓度高。如何让燃气均匀地分布在燃烧器预混段内成为业内研究的重点。

实用新型内容

本申请实施例提供一种燃气轮机旋流燃烧装置及燃气轮机，以降低燃气轮机的氮氧化物排放量。

一方面，本申请实施例提出了一种燃气轮机旋流燃烧装置，包括旋流通道第一侧壁、旋流通道第二侧壁及旋流叶片，所述旋流通道第一侧壁和所述旋流通道第二侧壁分列在所述旋流叶片的两侧，所述旋流叶片为多个，多个所述旋流叶片呈环形排布；所述旋流通道第一侧壁上设置有进料口，所述旋流叶片内部设置有进料通道，所述进料通道与所述进料口连通，所述旋流叶片的第一侧和第二侧分别设置有第一出料孔和第二出料孔，所述第一出料孔和所述第二出料孔分别与所述进料通道连通；所述旋流叶片的第一侧设置有第一上游扰流柱和第一下游扰流柱，所述第一上游扰流柱和所述第一下游扰流柱分别位于所述第一出料孔沿所述旋流叶片长度方向的两侧；所述旋流叶片的第二侧设置有第二上游扰流柱和第二下游扰流柱，所述第二上游扰流柱和所述第二下游扰流柱分别位于所述第二出料孔沿所述旋流叶片长度方向的两侧。

根据本申请实施例的一个方面，所述旋流叶片沿长度方向呈弯折状。

根据本申请实施例的一个方面，所述第一出料孔为多个，多个所述第一出料孔沿所述旋流叶片宽度方向排列；所述第一上游扰流柱为多个，多个所述第一上游扰流柱沿所述旋流叶片宽度方向排列；所述第一下游扰流柱为多个，多个所述第一下游扰流柱沿所述旋流叶片宽度方向排列。

根据本申请实施例的一个方面，所述第二出料孔为多个，多个所述第二出料孔沿所述旋流叶片宽度方向排列；所述第二上游扰流柱为多个，多个所述第二上游扰流柱沿所述旋流叶片宽度方向排列；所述第二下游扰流柱为多个，多个所述第二下游扰流柱沿所述旋流叶片宽度方向排列。

根据本申请实施例的一个方面，所述第一上游扰流柱的形状为多边形棱柱、圆柱或椭圆柱；所述第一下游扰流柱、所述第二上游扰流柱、所述第二下游扰流柱的形状与所述第一上游扰流柱的形状相同。

根据本申请实施例的一个方面，所述第一下游扰流柱的高度为H，所述第二下游扰流柱的高度为h，其中，H＞h；所述第一出料孔和所述第二出料孔的孔径相等且均为r，其中，H＝0.4～2.5r，h＝0.2～1.5r。

根据本申请实施例的一个方面，所述第一出料孔的孔径为r，所述第一下游扰流柱在所述旋流叶片宽度方向上投影的宽度为R，其中，R＝1～1.5r；所述第一下游扰流柱与所述第一出料孔的距离为L1，其中，L1＝3～8r。