燃气轮机燃烧室制造技术

一种燃气轮机燃烧室，包括环形火焰筒，所述环形火焰筒形成环形燃烧腔，所述环形燃烧腔定义一轴向和围绕所述轴向的圆周方向；以及设置在所述环形燃烧腔内的若干喷嘴，所述若干喷嘴沿所述圆周方向均匀排列，所述喷嘴用于将混合有燃气和空气的混合气喷入所述燃烧腔；每个喷嘴设有至少一个用于朝向一相邻的喷嘴喷射混合气的混合气出口，每两个相邻的喷嘴之间设置一个火焰阻挡结构，用于阻止所述混合气产生的火焰直接喷射到所述相邻的喷嘴上。本发明专利技术的燃气轮机燃烧室结构简单，构思新颖，可最大程度降低对燃烧室各元件的损坏，提高燃烧室的燃烧效率，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气轮机，特别是涉及一种燃气轮机燃烧室。
技术介绍
燃气轮机燃烧室中，燃料气和空气通过喷嘴实现预混合和速度型的改变，在喷嘴出口达到合理的速度分布，并匹配合理的燃料空气混合比例，进入燃烧室进行燃烧，形成稳定的流场和燃烧场。然而，现有的燃气轮机燃烧室喷嘴存在燃气和空气在预混通道混合不均匀的问题，这样容易导致燃烧不稳定，产生较多污染排放物，预混通道有可能会发生回火，对喷嘴以及安装在预混通道内贵重的旋流器等元件造成烧蚀和毁坏。燃气轮机燃烧室内的喷嘴在喷射火焰至燃烧腔内的过程中，有可能会因为喷嘴内的压力过高，造成喷嘴喷射出来的火焰会直接喷射到火焰筒内壁或内设元器件上，甚至是直接喷射到相邻的喷嘴上，对其造成严重的烧蚀和损毁，大大降低燃气轮机燃烧室及其喷嘴的使用寿命。因此，急需一种合理有效的燃气轮机燃烧室结构及喷嘴结构来解决上述提出的至少一种问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出一种燃气轮机燃烧室以解决上述提出的至少一种问题。本专利技术提出一种燃气轮机燃烧室，包括：环形火焰筒，所述环形火焰筒形成环形燃烧腔，所述环形燃烧腔定义一轴向和围绕所述轴向的圆周方向；以及设置在所述环形燃烧腔内的若干喷嘴，所述若干喷嘴沿所述圆周方向均匀排列，所述喷嘴用于将混合有燃气和空气的混合气喷入所述燃烧腔；每个喷嘴设有至少一个用于朝向一相邻的喷嘴喷射混合气的的混合气出口，每两个相邻的喷嘴之间设置一个火焰阻挡结构，用于阻止所述混合气产生的火焰直接喷射到所述相邻的喷嘴上。在一实施例中，每个喷嘴设置两个混合气出口，且所述两个混合气出口定义的混合气喷射方向相反。在一实施例中，所述火焰阻挡结构包括空心体，所述空心体具有内部空腔，所述空心体的壁部设有与所述内部空腔流体相通的若干通孔，所述空心体的一轴向端部固定在所述火焰筒上，用于接收所述火焰筒外部的冷却空气使得所述冷却空气充满所述内部空腔。在一实施例中，所述空心体的另一轴向端部设有与所述内部空腔流体相通的若干通孔。在一实施例中，所述空心体具有一面向一相邻的喷嘴的阻挡面，所述阻挡面为弧形面。在一实施例中，所述空心体为一空心圆柱体或椭圆柱体，所述圆柱体或椭圆柱体具有平行于所述轴向的中心线。在一实施例中，在一径向截面中，所述空心体的中心和所述喷嘴的中心位于同一个圆上。在一实施例中，每个喷嘴包括：主喷嘴，所述主喷嘴包括沿所述轴向延伸的主喷嘴筒状部，所述主喷嘴筒状部末端为封闭端，所述主喷嘴筒状部具有一内部燃气通道以及贯穿所述主喷嘴筒状部的燃气出口；喷嘴外壁，所述喷嘴外壁包括喷嘴外壁筒状部，所述喷嘴外壁筒状部环绕所述主喷嘴筒状部且与所述主喷嘴筒状部在径向上间隔从而在所述主喷嘴筒状部和喷嘴外壁筒状部之间形成环形空气通道，所述混合气出口贯穿所述喷嘴外壁筒状部且与所述燃气出口在径向上对应，使得从所述燃气出口喷出的燃气与所述空气通道内的空气混合后从所述混合气出口喷出。在一实施例中，每个喷嘴具有两个混合气出口，每个混合气出口朝向一对应的相邻火焰阻挡结构喷射混合气，每个混合气出口具有一中心线，每个火焰阻挡结构包括一空心体，所述空心体具有一与所述轴向平行的中心线，每个混合气出口的中心线穿过与该混合气出口对应的空心体的中心线。在一实施例中，所述喷嘴外壁具有喷嘴外壁端部，所述喷嘴外壁端部设有端部通孔并与所述主喷嘴筒状部的封闭端在轴向上间隔开。综上所述，本专利技术提供了一种燃气轮机燃烧室及其喷嘴，喷嘴包括主喷嘴及环绕主喷嘴设置的喷嘴外壁，主喷嘴形成燃气通道，喷嘴外壁与主喷嘴在径向上间隔以在二者之间形成空气通道，主喷嘴上设置燃气出口，喷嘴外壁上设置与燃气出口对应的混合气出口，使得燃气出口喷出的燃气与空气通道内的空气混合后从混合气出口喷出，每个喷嘴的混合气出口的喷射方向朝向相邻喷嘴。本专利技术的喷嘴结构设计巧妙，能更好地混合燃气和空气，并将混合气喷射入燃烧室的燃烧腔内进行燃烧，避免了高温火焰对火焰筒壁的损害。其次，燃烧室内还设置若干火焰阻挡结构，火焰阻挡结构设置在相邻两喷嘴之间，以阻止从喷嘴喷射出的火焰直接喷射到相邻的喷嘴上对其产生损坏，延长燃烧室的使用寿命。本专利技术的燃气轮机燃烧室结构简单，构思新颖，可最大程度降低对燃烧室各元件的损坏，提高燃烧室的燃烧效率，降低生产成本。附图说明图1是本专利技术一实施例的燃烧室沿一横向截面的俯视示意图。图2是图1中燃烧室的火焰筒外壁和内壁的结构示意图。图3是图1中燃烧室的喷嘴的侧视图。图4是图3中喷嘴的纵向剖视图。图5是本专利技术另一实施例的燃烧室沿一横向截面的俯视示意图。图6是图5中燃烧室的火焰筒外壁的结构示意图。图7是图5中燃烧室的火焰筒外壁和内壁的结构示意图。图8是图5中燃烧室沿一横向截面的仰视示意图。图9是图5中燃烧室的空心体结构的纵向剖视图。图10是本专利技术另一实施例的燃烧室的燃气气流和空气气流形成四角切圆的简化示意图。图11是上述实施例中喷嘴结构的另一实施例的结构示意图。图12是图11中喷嘴的部分结构的放大示意图。图13是图11中喷嘴结构的俯视示意图。具体实施方式在详细描述实施例之前，应该理解的是，本专利技术不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本专利技术可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本专利技术并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。如图1和图2所示，本专利技术提供一种燃气轮机燃烧室，所述燃烧室包括环形火焰筒10和若干喷嘴12，环形火焰筒10形成环形燃烧腔14，若干喷嘴12设置在环形燃烧腔14内，若干喷嘴12用于将混合有燃气和空气的混合气喷入环形燃烧腔14内。更具体地，在所示的实施例中，环形火焰筒10包括具有径向间隔的外圈火焰筒16和内圈火焰筒18，燃烧腔14形成于内圈火焰筒18与外圈火焰筒16之间。环形燃烧腔14定义一轴向和围绕所述轴向的圆周方向，若干喷嘴12固定在火焰筒10的端壁上，沿所述圆周方向排列且沿所述轴向延伸。优选的是，若干喷嘴12沿所述圆周方向均匀排列。如图3和图4所示，喷嘴12包括主喷嘴20及围绕主喷嘴20设置的喷嘴外壁22，主喷嘴20形成一内部燃气通道24以及与内部燃气通道24流体相通的燃气出口26，喷嘴外壁22与主喷嘴20之间形成空气通道28，燃气出口26与空气通道28流体相通，喷嘴外壁22上设置与空气通道28流体相通的至少一混合气出口30，以使得从燃气出口26喷出的燃气与空气通道28内的空气混合后从混合气出口30喷出。具体而言，主喷嘴20包括主喷嘴筒状部32以及位于主喷嘴筒状部32末端的主喷嘴端部34，其中主喷嘴筒状部32定义内部燃气通道24，内部燃气通道24沿所述轴向延伸，主喷嘴筒状部32的燃气入口端与外部燃气输送管道连通，以接收外来燃气。主喷嘴端部34为封闭端，以使得燃气通道24内的燃气只能从燃气出口26喷出。在所示的实施例中，燃气出口26贯穿主喷嘴筒状部32设置，燃气出口26的数量为两个，两个燃气出口26分别朝向相邻喷嘴的方向设置，且设置燃气出口26的位置靠近主喷嘴端部34，即所述封闭端。喷嘴外壁22包括喷嘴外壁筒状部36以及位于喷嘴外壁筒状部36末端的喷嘴外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气轮机燃烧室，包括：环形火焰筒，所述环形火焰筒形成环形燃烧腔，所述环形燃烧腔定义一轴向和围绕所述轴向的圆周方向；以及设置在所述环形燃烧腔内的若干喷嘴，所述若干喷嘴沿所述圆周方向均匀排列，所述喷嘴用于将混合有燃气和空气的混合气喷入所述燃烧腔；其特征在于，每个喷嘴设有至少一个用于朝向一相邻的喷嘴喷射混合气的的混合气出口，每两个相邻的喷嘴之间设置一个火焰阻挡结构，用于阻止所述混合气产生的火焰直接喷射到所述相邻的喷嘴上。

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机燃烧室，包括：环形火焰筒，所述环形火焰筒形成环形燃烧腔，所述环形燃烧腔定义一轴向和围绕所述轴向的圆周方向；以及设置在所述环形燃烧腔内的若干喷嘴，所述若干喷嘴沿所述圆周方向均匀排列，所述喷嘴用于将混合有燃气和空气的混合气喷入所述燃烧腔；其特征在于，每个喷嘴设有至少一个用于朝向一相邻的喷嘴喷射混合气的的混合气出口，每两个相邻的喷嘴之间设置一个火焰阻挡结构，用于阻止所述混合气产生的火焰直接喷射到所述相邻的喷嘴上。2.如权利要求1所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，每个喷嘴设置两个混合气出口，且所述两个混合气出口定义的混合气喷射方向相反。3.如权利要求2所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述火焰阻挡结构包括空心体，所述空心体具有内部空腔，所述空心体的壁部设有与所述内部空腔流体相通的若干通孔，所述空心体的一轴向端部固定在所述火焰筒上，用于接收所述火焰筒外部的冷却空气使得所述冷却空气充满所述内部空腔。4.如权利要求3所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述空心体的另一轴向端部设有与所述内部空腔流体相通的若干通孔。5.如权利要求3所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述空心体具有一面向一相邻的喷嘴的阻挡面，所述阻挡面为弧形面。6.如权利要求3所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述空心体为一空心圆柱体或椭圆柱体，所述圆柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，杨瑞，曹晶，王俊，
申请(专利权)人：深圳智慧能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44