一种带有预燃室的多点贫油直喷低污染燃烧室制造技术

本发明专利技术公开了一种带有预燃室的多点贫油直喷低污染燃烧室，采用单环腔结构，主要由火焰筒、预燃室、旋流杯空气雾化喷嘴、贫油直喷单元喷嘴及燃油供给系统；为了进一步改善目前低污染发动机在小工况下排放高的问题，提高总体排放性能，燃烧室采用在不同工况下分级工作的方式，每个工况均采用预燃室配合多个单元喷嘴工作的工作方式。较小比例的来流气流进入到预燃室中，与预燃室中的燃油进行较富的燃烧；同时利用预燃室结构，可以有效地保证火焰稳定燃烧，在每个工况都能稳定工作；在不同的工况下，工作的单元喷嘴数量也不同，使燃烧区的总体始终保持在使排放最低的油气比区间内。

【技术实现步骤摘要】
一种带有预燃室的多点贫油直喷低污染燃烧室
本专利技术涉及燃气轮机燃烧室
，特别涉及一种带有预燃室的多点喷射贫油直喷燃烧室。
技术介绍
代航空发动机燃烧室的基本结构设计与工作性能已经达到了相当高的水平，但是对于现代航空发动机燃烧室来说，仍然存在大量的难题和挑战，新的概念、新的结构的发展是保证其持续进步的源泉。在现代航空发动机中主要的发展趋势是低污染燃烧。随着人们对生存环境、自身健康的关注日益增加，对于航空发动机污染排放的要求日益严格，尤其是针对航空发动机的NOx排放。自2014年开始国际民航组织开始执行CAEP/8标准，其中NOx排放标准在原来CAEP/6的基础上进一步降低15％。许多国家为了降低污染带来的危害，同时提高本国在燃气轮机
的竞争力，纷纷制定了各自低污染燃烧的研究计划。在航空发动机燃烧室中，温度是决定NOx排放的首要因素，在目前所有低污染燃烧室中，贫油预混预蒸发燃烧室由于燃料与空气进行了混合十分充分，燃烧中不存在局部高温区，所以其NOx排放水平是理论上最低的。然而，为了增加航空发动机的工作效率，其增压比正在不断地提高，这也意味着燃烧室进口温度和压力也在升高，这极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带有预燃室的多点贫油直喷低污染燃烧室，其特征在于：该燃烧室在每个工况下均采用预燃室和多个贫油直喷单元喷嘴的工作方式，不同工况下参与工作的单元喷嘴数量不同，保证燃烧区保持在贫油燃烧状态，降低污染排放，燃烧室采用单环腔结构，包括火焰筒(7)、燃烧室头部以及燃料供给系统；从燃烧室通过的气流中，15％‑25％的空气用来对火焰筒进行冷却，其余全部从燃烧室头部进入火焰筒参与燃烧；燃烧室头部由头部端壁(6)、预燃室(4)、贫油直喷单元喷嘴(5)以及旋流杯空气雾化喷嘴(3)组成，预燃室(4)位于头部端壁(6)的中心位置，为方形的敞口空腔，旋流杯空气雾化喷嘴(3)通过螺纹安装在预燃室上，旋流杯空气雾化喷嘴(...

【技术特征摘要】
1.一种带有预燃室的多点贫油直喷低污染燃烧室，其特征在于：该燃烧室在每个工况下均采用预燃室和多个贫油直喷单元喷嘴的工作方式，不同工况下参与工作的单元喷嘴数量不同，保证燃烧区保持在贫油燃烧状态，降低污染排放，燃烧室采用单环腔结构，包括火焰筒(7)、燃烧室头部以及燃料供给系统；从燃烧室通过的气流中，15％-25％的空气用来对火焰筒进行冷却，其余全部从燃烧室头部进入火焰筒参与燃烧；燃烧室头部由头部端壁(6)、预燃室(4)、贫油直喷单元喷嘴(5)以及旋流杯空气雾化喷嘴(3)组成，预燃室(4)位于头部端壁(6)的中心位置，为方形的敞口空腔，旋流杯空气雾化喷嘴(3)通过螺纹安装在预燃室上，旋流杯空气雾化喷嘴(3)出口与头部端壁(6)之间的距离为20-40mm，旋流杯空气雾化喷嘴(3)由燃料供给系统中的预燃级油路(2)供给；多个贫油直喷单元喷嘴(5)分布在预燃室(4)周围，通过盖板安装在头部端壁(6)上，工作时由燃料供给系统中的环形主燃级油路(1)供给；预燃室(4)壁面、头部端壁(6)以及火焰筒(7)壁面均开有气膜冷却孔，以对壁面温度进行控制延长火焰筒的寿命；燃烧室工作时采用预燃室(4)与周围贫油直喷单元喷嘴(5)共同供油工作的方式，在每个的工况下，预燃室(4)中的旋流杯空气雾化喷嘴(3)都充当稳定火焰的作用；在不同工况下，搭配不同数量的贫油直喷单元喷嘴(5)进行工作，保证在每个工况下燃烧区的当量比始终保持在使污染排放水平较低的区间；高能直流点火电嘴(8)插入预燃室(4)中，用于预燃室(4)的点火启动，之后由预燃室(4)的火焰来实现其周围贫油直喷单元喷嘴(5)的点火启动。2.根据权利要求1所述的一种带有预燃室的多点贫油直喷低污染燃烧室，其特征在于：燃烧室头部沿周向均匀布置，个数为15-30...

【专利技术属性】
技术研发人员：林宇震，陈启典，张弛，王建臣，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11