[发明专利]一种多点贫油直喷分级燃烧室系统及其工作方法

摘要

本发明公开了一种多点贫油直喷分级燃烧室系统及其工作方法，其包括前端系统、燃料多点分级喷射系统、空气进气段、旋流器系统以及控制系统；系统采用贫油直喷燃烧技术，旨在降低发动机的NOx、CO等污染物的排放，系统将多点阵列的旋流器系统与喷杆的组合通过燃料的分级智能控制，通过实现了三级燃烧，保证了发动机在不同工况下的低排放稳定燃烧，增加了发动机的可操作性与小功率下的污染物排放控制问题，可满足未来对于航空发动机和燃气轮机的低排放要求。

主权项

一种多点贫油直喷分级燃烧室系统，其特征在于，包括：前端系统、燃料多点分级喷射系统、空气进气段、旋流器系统以及控制系统；其中，前端系统包含：第一燃料源、第二燃料源、第一压力表、第二压力表、第三压力表、第一稳压罐、第一闸阀、第二闸阀、第一流量计；其中第一燃料源、第二燃料源分别通过铜管连接至第一稳压罐上的开孔，通过螺母连接并密封；导入气态燃料至第一稳压罐内，再由其上底面所焊接的出口导管通过管道连接导管导入燃料至第二稳压罐中；其中管道的两端连接处均使用卡箍密封；第一压力表与第一闸阀连接在第一燃料源与第一稳压罐连接的管路中，分别测量该路压力和控制该管路的开闭；第二压力表与第二闸阀连接在第二燃料源与第一稳压罐连接的管路中，分别测量该路压力和控制该管路的开闭；第三压力表与第一流量计分别测量第一稳压罐与第二稳压罐之间管路的压力与流量；燃料多点分级喷射系统包含：第二稳压罐、第四压力表、第一电磁流量计、第二电磁流量计、第三电磁流量计、第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀、连接段、九个过渡杆及喷杆阵列；第二稳压罐中的燃料通过罐体上的三根管路总管均匀的分配到下游三个管路中，第一管路总管、第二管路总管所在的管路在近端面的圆柱面上开四个对称小孔并焊接有四个等内径的分管均匀的将燃料分至四个分管路；空气进气段为一矩形截面进气道，其进口端法兰连接上游空气进气管道；上下壁面均开孔，焊接有第一管路总管、第二管路总管，出口端法兰通过螺栓连接下游安装段，左端矩形空气通道设计有一进气段凸台，与下游安装段配合；安装段内部定位台阶面与连接段右端面接触；安装段上的九点阵列的圆孔用以安装及定位旋流器；旋流器系统采用九点阵列安装于安装段上，通过内部圆孔及压紧件与旋流器的外壁面的台阶面配合以实现定位；燃烧室左端法兰通过螺栓与安装段连接，其在四个外壁面开设方形孔，第一外壁面、第二外壁面安装石英玻璃作观察窗，方形孔上加工出台阶以定位玻璃，阶梯上附装紫铜垫片密封，用螺钉连接将观察窗压紧件与燃烧室连接以压紧石英玻璃；第二外壁面上开设方孔放置点火电嘴附板，第四外壁面上开设方孔放置火焰温度传感器附板；第二外壁面、第四外壁面上方加工出台阶以固定点火电嘴附板和火焰温度传感器附板；控制系统包含：远程计算机、单片机、数模转换接口，单片机将从现场得到的流量值通过传输总线发送给远程计算机，远程计算机将控制信号返回给单片机，单片机通过数模转换接口分别与上述的第一电动阀、第二电动阀、第三电动阀驱动电路相连，实现对阀门的转向和转送控制，单片机通过数模转换接口与第一电磁流量计、第二电磁流量计、第三电磁流量计分别连接接收流量信号并回传远程计算机记录。