一种旋流器及使用该旋流器的燃气轮机燃烧室喷嘴制造技术

本实用新型专利技术涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种旋流器及使用该旋流器的燃气轮机燃烧室喷嘴。旋流器包括内管、外管和旋流叶片，旋流叶片包括旋流叶片前段和旋流叶片后段，旋流叶片后段位于内管与外管之间，并与内管和外管固定连接，旋流叶片前段可拆卸地安装在内管和外管之间，内管中设置有中心燃料通道，旋流叶片前段上设置有支路燃料通道和燃料喷射孔，中心燃料通道、支路燃料通道和燃料喷射孔之间相连通。在对喷嘴上燃料分配进行调节时，可对单个旋流叶片前段进行流动试验，可以方便的调节燃料旋流叶片前段上燃料喷射孔的位置、数量和大小，降低了喷嘴的制造成本，同时在旋流叶片前段上加工燃料喷射孔更加简单方便，可缩减旋流器的制造成本。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃气轮机
，尤其涉及一种旋流器及使用该旋流器的燃气轮机燃烧室喷嘴。
技术介绍
目前，燃气轮机制造商通过提升燃烧室出口温度来提高燃气轮机的热效率，同时，其产品需满足日益苛刻的污染物排放要求。采用传统碳氢化合物燃料的燃气轮机通常所产生的主要空气污染排放物为氮的氧化物、一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物。众所周知，氮氧化物的产生在很大程度上取决于燃烧室反应区的最高燃气温度。现有降低燃烧室反应区温度的方法，是在燃料进入燃烧区之前，将燃料和空气进行预混合形成贫混合物。贫预混燃烧室反应区中多余空气的热质量会降低反应区中的峰值温度，以减少氮氧化物的生成。典型的燃气轮机预混合燃料喷嘴旋流器可采用铸造旋流叶片组件，其中使用圆型排列的成形空心叶片来旋动进气。空心叶片还用作燃料输送通道，其中各个叶片设有钻入侧面中的几个气体端口孔，燃料通过气体端口孔喷射到经过的空气流中。如图1所示，为采用现有技术的用于预混燃料喷嘴的旋流器I’。该旋流器I’由带有中心燃料通道111’的内管11’、带有支路燃料通道1311’和燃料喷射孔1312’的旋流叶片13’和外管12’组成。燃料通过中心体内中心燃料通道111’，分别进入旋流叶片13’内的支路燃料通道1311’，并从燃料喷射孔1312’射出。通过燃料喷射孔1312’的位置和大小来实现燃料的分配。从燃料喷射孔1312’射出的燃料与来流空气进行预混合形成贫混合物，然后进入燃烧反应区中燃烧。在采用现有技术中的预混燃料喷嘴旋流器I’中，存在许多与加工和调试相关的问题。在预混燃料喷嘴设计中，需要对喷嘴进行流动试验，通过迭代调试对喷嘴流动性能进行优化。由于采用现有技术的预混燃料喷嘴旋流器I’为整体结构，且结构比较复杂，在加工燃料喷射孔1312’时，为保证钻孔的精度和粗糙度，对钻孔设备和工艺提出较高要求。同时，在迭代调试中，需要对燃料喷射孔1312’的位置和大小进行调节。如果燃料喷射孔1312’的开孔面积太大或需要对其位置进行调节，就没有方法来实现，而旋流器I’组件将无法重复使用，增加试验成本。因此，针对以上不足，需要提供一种调节喷嘴内燃料流量分配方便的、旋流叶片上的燃料喷射孔加工容易的旋流器。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是:旋流器中是通过改变燃料喷射孔的位置和大小来实现燃料的分配，传统的旋流器，其上的旋流叶片为整体式结构，对燃料的分配进行调整时，需要对整个旋流器进行更换，每一次调整都需要更换整个旋流器，调试非常不方便，影响喷嘴的生产制造周期和制造成本，并且旋流器的结构比较复杂，在加工燃料喷射孔时，为保证钻孔的精度和粗糙度，对钻孔设备和工艺提出较高要求，增加了旋流器的制造成本和制造难度。( 二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种旋流器，包括内管、外管和旋流叶片，所述旋流叶片包括旋流叶片前段和旋流叶片后段，所述旋流叶片后段位于所述内管与所述外管之间，并与所述内管和所述外管固定连接，所述旋流叶片前段可拆卸地安装在所述内管和所述外管之间，所述内管中设置有中心燃料通道，所述旋流叶片前段上设置有支路燃料通道和燃料喷射孔，所述中心燃料通道、所述支路燃料通道和所述燃料喷射孔之间相连通。其中，所述外管上设置有安装孔，所述旋流叶片前段与所述安装孔相配合。其中，所述内管上设置有凹槽，所述旋流叶片前段与所述凹槽相配合。其中，所述旋流叶片前段与所述内管和所述外管之间通过钎焊连接。其中，所述旋流叶片前段的旋流角度为O度。其中，述旋流叶片前段占整个旋流叶片长度的10% -50%。其中，所述内管、所述外管和所述旋流叶片前段一体铸造成型。其中，所述旋流叶片前段呈板状，所述支路燃料通道应沿所述旋流叶片前段的长度方向设置，在所述支路燃料通道上均布有多个燃料喷射孔。其中，所述燃料喷射孔为圆形通孔。本技术还提供了一种燃气轮机燃烧室喷嘴，包括有上述任一实施例所述的旋流器。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有如下优点:技术提供了一种旋流器，包括内管、外管和旋流叶片，所述旋流叶片包括旋流叶片前段和旋流叶片后段，所述旋流叶片后段位于所述内管与所述外管之间，并与所述内管和所述外管固定连接，所述旋流叶片前段可拆卸地安装在所述内管和所述外管之间，所述内管中设置有中心燃料通道，所述旋流叶片前段上设置有支路燃料通道和燃料喷射孔，所述中心燃料通道、所述支路燃料通道和所述燃料喷射孔之间相连通。本技术提供的旋流器，其上的旋流叶片前段是可拆卸地安装在内管与外管之间的，在对喷嘴上燃料分配进行调节时，可对单个旋流叶片前段进行流动试验，以确保燃料分配符合设计目的，由于旋流叶片前段可以单独进行流动试验，可以方便的调节燃料旋流叶片前段上燃料喷射孔的位置、数量和大小，降低试验件的成本和缩短流动试验周期，同时在旋流叶片前段上加工燃料喷射孔更加简单方便，可缩减旋流器的制造成本。【附图说明】本技术上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1是现有技术中旋流器的剖视结构示意图；图2是本技术一个实施例所述的旋流器的剖视结构示意图；图3是本技术提供的旋流器的燃气轮机燃烧室喷嘴的剖视结构示意图；图4是图2中的旋流器后段的立体图。其中图1至图4中附图标记与部件名称之间的对应关系为:I’、旋流器，11’、内管，111’、中心燃料通道，12’、外管，13’、旋流叶片，1311’、支路燃料通道，1312’、燃料喷射孔，1、旋流器，11、内管，111、中心燃料通道，112，凹槽，12、夕卜管，121，安装孔，13、旋流叶片，131、旋流叶片前段，1311、支路燃料通道，1312、燃料喷射孔，132、旋流叶片后段，2、喷嘴，21、喷嘴安装法兰，22、燃料管，23、中心体。【具体实施方式】为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图2所示，本技术提供了一种旋流器1，包括内管11、外管12和旋流叶片13，所述旋流叶片13包括旋流叶片前段131和旋流叶片后段132，所述旋流叶片后段132位于所述内管11与所述外管12之间，并与所述内管11和所述外管12固定连接，所述旋流叶片前段131可拆卸地安装在所述内管11和所述外管12之间，所述内管11中设置有中心燃料通道111，所述旋流叶片前段131上设置有支路燃料通道1311和燃料喷射孔1312，所述中心燃料通道111、所述支路燃料通道1311和所述燃料喷射孔1312之间相连通，从而形成完整的燃料供应通道；在对喷嘴2上燃料分配进行调节时，可对单个旋流叶片前段131进行流动试验，以确保燃料分配符合设计目的，由于旋流叶片前段131可以单独进行流动试验，可以方便的调节燃料旋流叶片前段131上燃料喷射孔1312的位置、数量和大小，降低试验件的成本和缩短流动试验周期，同时，在安装旋当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋流器，包括内管(11)、外管(12)和旋流叶片(13)，其特征在于：所述旋流叶片(13)包括旋流叶片前段(131)和旋流叶片后段(132)，所述旋流叶片后段(132)位于所述内管(11)与所述外管(12)之间，并与所述内管(11)和所述外管(12)固定连接，所述旋流叶片前段(131)可拆卸地安装在所述内管(11)和所述外管(12)之间，所述内管(11)中设置有中心燃料通道(111)，所述旋流叶片前段(131)上设置有支路燃料通道(1311)和燃料喷射孔(1312)，所述中心燃料通道(111)、所述支路燃料通道(1311)和所述燃料喷射孔(1312)之间相连通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方子文，耿杰峰，
申请(专利权)人：北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11