[发明专利]一体化扩压导向燃烧室

摘要

一体化扩压导向燃烧室采用全环燃烧室结构，主要由机匣、火焰筒和导向扩压器构成；导向扩压器实现了气动和结构的耦合，既控制切向来流方向，又进行扩压降速，形成局部回流低速区，利于联焰和切向稳定燃烧；采用分级燃烧，可根据工作状态选择预燃级单独工作和主预燃级一起工作；预燃级利用驻涡燃烧技术稳定工作，通过收缩出口进入主燃区引燃主燃级，为主燃级提供稳定点火源；主燃级燃料在导向扩压器中射入主燃级气流，实现短距离雾化蒸发掺混，为主燃区提供掺混均匀的可燃混气；该发明允许压气机切向旋流直接进入燃烧室，实现切向高效稳定燃烧，污染排放低，又为涡轮驱动提供预旋，可简化结构，减轻重量，实现燃气轮机紧凑化。

主权项

1、一体化扩压导向燃烧室，其特征在于：采用全环燃烧室结构，由机匣(9)、火焰筒(10)、导向扩压器(11)、预燃级喷油嘴(12)和主燃级喷油嘴(13)构成，导向扩压器(11)置于火焰筒(10)的火焰筒扩压通道(32)内，火焰筒(10)的出口与机匣(9)的出口固定联接，预燃级喷油嘴(12)插入火焰筒(10)内为预燃区(14)供燃料，主燃级喷油嘴(13)插入火焰筒(10)内的导向扩压器(11)中为主燃区(15)供给燃料；所述的导向扩压器(11)由扩压器导向叶片(36)，扩压器外分级器(37)和扩压器内分级器(38)构成，扩压器外分级器(37)和扩压器内分级器(38)均采用环形结构，扩压器外分级器(37)直径大于扩压器内分级器(38)，通过沿周向均匀布置的多片扩压器导向叶片(36)拼接固定；所述的机匣(9)的机匣扩压通道(22)和火焰筒(10)的火焰筒扩压通道(32)共同将燃烧室进口气流(1)分成外环腔气流(3)，内环腔气流(4)与主燃级气流(5)；所述的导向扩压器(11)通过多片扩压器导向叶片(36)，扩压器外分级器(37)和扩压器内分级器(38)将主燃级气流(5)在周向和径向上分成多股直接进入火焰筒(10)的主燃区(15)，利用扩压器导向叶片(36)、扩压器外分级器(37)和扩压器内分级器所形成的通道扩压降速，同时控制切向旋流方向，允许切向流入和流出，出口突扩形成局部低速区和联焰区，保证主燃区(15)的稳定燃烧；所述的火焰筒(10)内采用分级燃烧，包括主燃区(15)和预燃区(14)，可根据工作状态选择预燃区单独工作或主燃区和预燃区一起工作；所述的主燃区(15)可实现切向稳定燃烧，燃烧室出口燃气(2)具有切向动量，用于驱动涡轮；主燃级喷油嘴(13)直接将主燃级燃料射入主燃级气流(5)，在导向扩压器(11)内实现短距离雾化蒸发掺混，为主燃区(15)提供掺混均匀的可燃混气；所述的预燃区(14)采用驻涡燃烧技术，预燃区(14)位于预燃级空腔(28)内，预燃区(14)出口采用收缩预燃级出口喉道(31)。