低热值燃料气燃气轮机燃烧室制造技术

本实用新型专利技术涉及燃气轮机燃烧室技术领域，提供了一种低热值燃料气燃气轮机燃烧室。该燃烧室包括筒体、罩帽以及喷嘴支座，罩帽设置在筒体的进气端，筒体的进气端通过喷嘴支座与喷嘴连接，喷嘴通过罩帽与筒体连通，喷嘴的内部设有通向筒体的高热值燃料气通道、低热值燃料气通道以及主空气通道，通过设置具有旋流的辅助空气通道，辅助空气通道为围绕喷嘴的环形结构，在辅助空气通道的内部设有旋流叶片，通过旋流叶片使辅助空气通道通入空气，增加了从头部进入到火焰筒中的空气流量。从而消除了低热值燃料气流量大对于头部空气进气的限制，保证有足够的空气参与头部燃烧。燃烧充分有助于提高燃烧效率并且减小污染物排放。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及燃气轮机燃烧室
，特别提供一种低热值燃料气燃气轮机燃烧室。
技术介绍
对于煤气化合成气、高炉煤气、焦炉煤气、化工驰放气、城市煤气等低热值燃料而言，其成分复杂，体积热值低，如果直接至火炬系统排放会造成较大污染。采用燃气轮机燃烧为一条较优且环保的利用方法，可以灵活利用该类低热值燃料气，转化为电能或者热能。通常对于燃气轮机燃烧室而言，其燃烧低热值燃料气使用喷嘴为采用成熟高热值燃料气喷嘴进行改造，改造方式为调节燃料孔从而匹配燃料的体积流量。由于低热值燃料气热值较低，为了保证燃气轮机额定功率，低热值燃料气的体积流量将比高热值燃料例如天然气要大很多，会给低热值燃料气喷嘴的设计带来较大的挑战。图1所示为典型的高热值燃料气喷嘴改成的低热值燃料气喷嘴与火焰筒结构。该喷嘴I包括高热值燃料气通道11，低热值燃料气通道12，空气进口 13以及混合通道14。该火焰筒2包括喷嘴支座21，罩帽22，火焰筒23，主燃孔24以及掺混孔25。喷嘴I提供恰当当量比的燃料与空气的混合物，在火焰筒中进行燃烧。其中，高热值燃料气通道I提供稳定的高热值燃料气可以在点火和低负荷时保证稳定的燃烧性能。当负荷升高时，开始燃烧低热值燃料气。为了提高低热值燃料气的体积流量，低热值燃料气出口面积较大。由于空气入口就在低热值燃料气出口旁边，低热值燃料气的大体积流量会明显影响空气的进气，进而影响头部的燃烧性能。此外，当由喷嘴I进入到火焰筒2中的空气减少时，通过主燃孔24以及掺混孔25进入到火焰筒的空气就会增多，超过设计流量，从而进一步破坏燃烧室的整体工作性能。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题本技术的目的是提供一种适合于燃烧低热值燃料气的火焰筒，从而解决低热值燃料气体积流量大带来的头部空气进气困难的技术问题。( 二)技术方案为实现上述目的，本技术提供了一种低热值燃料气燃气轮机燃烧室，包括筒体、罩帽以及喷嘴支座，所述罩帽设置在所述筒体的进气端，所述筒体的进气端通过所述喷嘴支座与喷嘴连接，所述喷嘴通过所述罩帽与所述筒体连通，所述喷嘴的内部设有通向所述筒体的高热值燃料气通道、低热值燃料气通道以及主空气通道，所述罩帽上设有连通筒体的内部与外界的辅助空气通道；所述辅助空气通道为围绕所述喷嘴的环形结构，在所述辅助空气通道的内部设有旋流叶片。优选的，所述高热值燃料气通道、低热值燃料气通道以及主空气通道的末端连通有混合通道，所述旋流叶片的旋转方向与所述混合通道内气流的旋流方向一致。优选的，所述旋流叶片包括多个沿所述辅助空气通道的环形均匀分布的多个。优选的，所述旋流叶片的旋流角度为20?40°。优选的，所述辅助空气通道的宽度为5?15mm。优选的，所述辅助空气通道的长度为10?25_。优选的，所述筒体的侧壁的前端周向设有多个主燃孔，所述主燃孔用于通入参与燃烧的空气。优选的，所述筒体的侧壁的末端周向设有多个掺混孔，所述掺混孔用于通入空气以调节火焰筒本体出口的温度分布。(三)有益效果本技术提供的一种低热值燃料气燃气轮机燃烧室，通过设置具有旋流的辅助空气通道，辅助空气通道为围绕喷嘴的环形结构，在辅助空气通道的内部设有旋流叶片，通过旋流叶片使辅助空气通道通入空气，增加了从头部进入到火焰筒中的空气流量。从而消除了低热值燃料气流量大对于头部空气进气的限制，保证有足够的空气参与头部燃烧。燃烧充分有助于提高燃烧效率并且减小污染物排放。【附图说明】图1为现有技术中传统低热值燃料气喷嘴与火焰筒示意图图2为本技术低热值燃料气喷嘴与火焰筒示意图图3为本技术低热值燃料气喷嘴与火焰筒头部放大图图4为本技术喷嘴与火焰筒立体示意图附图标记:1、喷嘴；11、高热值燃料气通道；12、低热值燃料气通道；13、主空气通道；14、混合通道；21、喷嘴支座；2、火焰筒；22、罩帽；23、筒体；24、主燃孔；25、掺混孔；3、辅助空气通道；4、旋流叶片。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本技术的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，除非另有说明，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“纵向”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。结合图2至图4所示，本技术实施例提供了一种低热值燃料气燃气轮机燃烧室，该燃烧室包括筒体23、罩帽22以及喷嘴支座21，所述罩帽22设置在所述筒体23的进气端，所述筒体23的进气端通过所述喷嘴支座21与喷嘴I连接，所述喷嘴I通过所述罩帽22与所述筒体23连通，所述喷嘴I的内部设有通向所述筒体23的高热值燃料气通道11、低热值燃料气通道12以当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低热值燃料气燃气轮机燃烧室，包括筒体(23)、罩帽(22)以及喷嘴支座(21)，所述罩帽(22)设置在所述筒体(23)的进气端，所述筒体(23)的进气端通过所述喷嘴支座(21)与喷嘴(1)连接，所述喷嘴(1)通过所述罩帽(22)与所述筒体(23)连通，所述喷嘴(1)的内部设有通向所述筒体(23)的高热值燃料气通道(11)、低热值燃料气通道(12)以及主空气通道(13)，其特征在于，所述罩帽(22)上设有连通筒体(23)的内部与外界的辅助空气通道(3)；所述辅助空气通道(3)为围绕所述喷嘴(1)的环形结构，在所述辅助空气通道(3)的内部设有旋流叶片(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：方子文，耿杰峰，吕煊，
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