燃气轮机的后火焰燃料喷射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，所述后火焰燃料喷射装置包括后火焰燃料喷射管，所述后火焰燃料喷射管的周壁上设有燃料孔；混合芯体，所述混合芯体设在所述后火焰燃料喷射管内，所述混合芯体内设有多个混合通道，所述混合通道沿所述后火焰燃料喷射管的轴向延伸，所述混合通道具有位于所述混合芯体的外端面上的进气口、位于所述混合芯体的侧面上的燃料进口和位于所述混合芯体的内端面上用于喷出空气和燃料的混合物的喷出口。本实用新型专利技术在后火焰燃料喷射管内设置混合芯体，提高了燃料和空气的掺混效果，且结构简单，降低了系统的成本。

The rear flame fuel injection device of a gas turbine

The utility model discloses a rear flame fuel injection device of a gas turbine. The post flame fuel injection device includes a rear flame fuel injection tube, and a fuel hole is provided on the circumferential wall of the rear flame fuel injection tube, and the mixed core body is located in the post flame fuel injection tube, and the mixed core is in the mixed core body. A mixture channel is provided with a plurality of mixed channels extending along the axial direction of the rear flame fuel injection tube, which has a fuel inlet on the outer end of the mixed core, a fuel inlet on the side of the mixed core, and an air and fuel on the inner face of the mixed core. The ejection port of a mixture. The utility model sets the mixed core in the rear flame fuel injection tube to improve the mixing effect of fuel and air, and the structure is simple, and the cost of the system is reduced.

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机的后火焰燃料喷射装置
本技术涉及燃气轮机
，具体地涉及一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置。
技术介绍
燃气轮机的热力循环中，燃烧室内的燃气温度越高，越有利于效率和功率的提高。但是，过量的空气在高温下容易形成氮氧化合物NOX，而为了减少该热力型NOX的排放，则需降低燃烧室内的最高温度。由此，一方面需要提高温度以满足功率的需求，另一方面则需降低最高温度以达到排放要求。相关技术中，燃气轮机的燃烧室内采用分级燃烧，用于燃气轮机中的一种分级燃烧为“延迟贫喷射”，在该种类型的分级燃烧中，延迟贫喷射器位于主燃烧喷嘴的下游，在此下游位置增加燃料，既可以增大功率，又能避免燃烧室内温度过高。然而，目前的延迟贫喷射器结构复杂，增加了系统的成本，且燃料进口设在环形燃料通道上，燃料和空气混合不理想。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本技术提出了一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置,该后火焰燃料喷射装置提高了燃料和空气的掺混效果，而且结构简单，降低了系统的成本。根据本技术的实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置包括后火焰燃料喷射管，所述后火焰燃料喷射管的周壁上设有燃料孔；混合芯体，所述混合芯体设在所述后火焰燃料喷射管内，所述混合芯体内设有多个混合通道，所述混合通道沿所述后火焰燃料喷射管的轴向延伸，所述混合通道具有燃料进口、位于所述混合芯体的外端面上的进气口和位于所述混合芯体的内端面上的喷出口，其中空气通过所述进气口进入所述混合通道，从所述燃料孔进入所述后火焰燃料喷射管的燃料通过所述燃料进口进入所述混合通道，进入所述混合通道的燃料和空气在所述混合通道内混合成混合物且所述混合物由所述喷出口喷出。根据本技术实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，通过在后火焰燃料喷射管内设置混合芯体，提高了燃料和空气的掺混效果，而且结构简单，降低了系统的成本。在一些实施例中，所述混合芯体包括外端板、内端板和多个混合管，所述外端板上设有构成所述进气口的多个进气孔，所述内端板上设有构成所述喷出口的多个喷出孔，所述混合管的外端与所述外端板相连且与对应的所述进气孔连通，所述混合管的内端与所述内端板相连且与对应的喷出孔连通，所述燃料进口形成在所述混合管的周壁上，其中所述进气孔、所述喷出孔和所述混合管的内腔构成所述混合通道。在一些实施例中，所述进气孔、所述喷出孔与所述混合管一一对应。在一些实施例中，所述混合管的外端插入到与其对应的所述进气孔内且所述混合管的内端插入到与其对应的所述喷出孔内。在一些实施例中，所述进气孔布置成沿所述外端板的径向均匀间隔的多圈，每一圈内的所述进气孔沿所述外端板的周向均匀排列且彼此间隔开。在一些实施例中，所述喷出孔沿所述内端板的径向均匀间隔布置成多圈，每一圈内的所述喷出孔沿所述内端板的周向均匀排列且彼此间隔开。在一些实施例中，每个所述混合管上的所述燃料进口设有多个，多个所述燃料进口沿所述混合管的周向均匀间隔布置。在一些实施例中，所述外端板和所述内端板彼此平行。在一些实施例中，多个所述混合管的轴线均平行于所述后火焰燃料喷射管的轴线。在一些实施例中，所述燃料孔设有多个，多个所述燃料孔沿所述后火焰燃料喷射管的周向均匀间隔布置。附图说明图1是具有本技术实施例的后火焰燃料喷射装置的燃烧器的结构示意图。图2是根据本技术的实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置的剖视图。图3是根据本技术的实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置的截面图。附图标记：火焰筒1，导流衬套2，浮动套环3，筒状部31，直筒段311，喇叭段312，周缘部32，后火焰燃料喷射管4，混合芯体5，外端板51，混合管52，内端板53，支座6，基座61，筒体611，凸缘612，围堰613，环形盖板62，混合通道7，进气口71，燃料进口72，喷出口73，冷却孔8，法兰9，外环10，环形外槽101，环形内槽102，连通孔103，内环11，内环环形槽111，环形燃料通道12，燃料通孔13，环形通道14，环形槽15，燃料通道16，燃料盖板17，进气孔18，喷出孔19。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。如图1、2所示，燃气轮机的燃烧器包括火焰筒1和导流衬套2，火焰筒1的前端(图1中所示的左端)设有初级燃料喷嘴，以便向火焰筒1内喷射燃料。导流衬套2套设在火焰筒1上，导流衬套2与火焰筒1之间形成环形通道14。经压气机压缩的高压空气经该环形通道14进入火焰筒1的前端，并与初级燃料喷嘴喷出的燃料在火焰筒1混合、燃烧。而根据本技术实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置安装在燃烧器上的初级燃料喷嘴的下游(图1所示的右侧)，以将燃料和空气的混合物喷射到工作流体中。通过本技术实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置向燃烧器内喷射燃料和空气，在初级燃烧区域下游实现燃料和空气的混合、燃烧，以改善NOX排放。具体地，如图2-3所示，根据本技术实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置包括后火焰燃料喷射管4和混合芯体5，后火焰燃料喷射管4的周壁上设有燃料孔。混合芯体5设在后火焰燃料喷射管4内，混合芯体5内设有多个混合通道7，混合通道7沿后火焰燃料喷射管4的轴向延伸，混合通道7具有进气口71、燃料进口72和喷出口73，其中进气口71位于混合芯体5的外端面上，喷出口73位于混合芯体5的内端面上。此处，“外端”是指邻近导流衬套2的一端，即图2中所示的上端；“内端”是指邻近火焰筒1的一端，即图2中所示的下端。可以理解的是，后火焰燃料喷射管4的外端(图2、3所示的上端)固定在导流衬套2上，后火焰燃料喷射管4的内端(图2、3所示的下端)延伸到火焰筒1。具体地，后火焰燃料喷射管4的内端的开口处与火焰筒1的内壁面平齐。由此，外部的空气通过进气口71进入混合通道7内，由燃料孔进入后火焰燃料喷射管4内的燃料经燃料进口72进入混合通道7内，燃料和空气在混合通道7内进行混合，混合后的燃料和空气的混合物通过喷出口73喷出至火焰筒1内。此处，混合通道7的径向尺寸较小，燃料和空气在混合通道7内可以充分混合，从而实现在小尺度空间内燃料和空气的微混合。这里，“微混合”中的“微”是指燃料和空气的混合空间小，可以实现燃料和空气的微混合，由此根据本技术实施例中的后火焰燃料喷射装置中的混合通道为微混合通道。根据本技术实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，通过在后火焰燃料喷射管内设置具有微混合通道的混合芯体，提高了燃料和空气的掺混效果，而且该后火焰燃料喷射装置结构简单，降低了系统的成本。在一些实施例中，混合芯体5包括外端板51、内端板52和多个混合管53，外端板51上设有构成进气口71的多个进气孔18，内端板52上设有构成喷出口73的多个喷出孔19，混合管53的外端(图2、3所示的上端)与外端板51相连，而且混合管53的外端与对应的外端板51上的进气孔18连通，混合管53的内端(图2、3所示的下端)与内端板52相连，而且混合管53的内端与对应的喷出孔19连通，燃料进口72形成在混合管53的周壁上，混合管5的内腔构成混合通道7。可以理解的是，混本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，其特征在于，包括：后火焰燃料喷射管，所述后火焰燃料喷射管的周壁上设有燃料孔；混合芯体，所述混合芯体设在所述后火焰燃料喷射管内，所述混合芯体内设有多个混合通道，所述混合通道沿所述后火焰燃料喷射管的轴向延伸，所述混合通道具有燃料进口、位于所述混合芯体的外端面上的进气口和位于所述混合芯体的内端面上的喷出口，其中空气通过所述进气口进入所述混合通道，从所述燃料孔进入所述后火焰燃料喷射管的燃料通过所述燃料进口进入所述混合通道，进入所述混合通道的燃料和空气在所述混合通道内混合成混合物且所述混合物由所述喷出口喷出。

【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，其特征在于，包括：后火焰燃料喷射管，所述后火焰燃料喷射管的周壁上设有燃料孔；混合芯体，所述混合芯体设在所述后火焰燃料喷射管内，所述混合芯体内设有多个混合通道，所述混合通道沿所述后火焰燃料喷射管的轴向延伸，所述混合通道具有燃料进口、位于所述混合芯体的外端面上的进气口和位于所述混合芯体的内端面上的喷出口，其中空气通过所述进气口进入所述混合通道，从所述燃料孔进入所述后火焰燃料喷射管的燃料通过所述燃料进口进入所述混合通道，进入所述混合通道的燃料和空气在所述混合通道内混合成混合物且所述混合物由所述喷出口喷出。2.根据权利要求1所述的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，其特征在于，所述混合芯体包括外端板、内端板和多个混合管，所述外端板上设有构成所述进气口的多个进气孔，所述内端板上设有构成所述喷出口的多个喷出孔，所述混合管的外端与所述外端板相连且与对应的所述进气孔连通，所述混合管的内端与所述内端板相连且与对应的喷出孔连通，所述燃料进口形成在所述混合管的周壁上，所述混合管的内腔构成所述混合通道。3.根据权利要求2所述的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，其特征在于，所述进气孔、所述喷出孔与所述混合管一一对应。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小龙，吕煊，李珊珊，杨旭，
申请(专利权)人：中国联合重型燃气轮机技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11