一种可自动调节燃烧方式的燃烧器制造技术

一种可自动调节燃烧方式的燃烧器，燃烧器外壁和燃烧器内壁，燃烧器外壁和燃烧器内壁包围形成的环形空气通道和燃烧器内壁形成的燃料气通道，燃烧器内壁内部上设置有燃料气旋流片装置，燃烧器内壁外部套有空气旋流片装置，空气旋流片装置上下侧分别设置有上限位装置和下限位装置，空气旋流器和燃烧室内壁上开有第一预混燃料孔和第二预混燃料孔，空气旋流器沿燃烧室内壁外壁上下移动从而使得第一预混燃料孔和第二预混燃料孔对齐或错开，该燃烧器垂直向上安装在燃烧室底部，利用套在燃烧器内壁上的空气旋流装置在受到空气推力或其他外力和自身重力的综合作用下，能够根据运行负荷自动做上下移动，本发明专利技术具有结构简单，安全实用的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种可自动调节燃烧方式的燃烧器
本专利技术涉及燃气轮机
，特别涉及一种可自动调节燃烧方式的燃烧器。
技术介绍
非预混燃烧方式相对预混燃烧方式来说，由于不受燃料-空气的当量比的影响，而且不会发生回火的现象，所以工作过程比较安全且易于控制，过去的燃气轮机的燃烧器广泛采用非预混燃烧方式。但是随着人们对污染物排放的逐渐重视，由于非预混燃烧方式的火焰温度较高，热力型NOx的排放较高，所以目前燃气轮机的燃烧器逐步采用部分预混燃烧或完全预混燃烧方式。由于采用部分预混或完全预混燃烧方式的燃烧器，在启动时或低负荷工况运行时，燃料-空气的当量比难以达到最佳的状态，存在点火困难的问题。常规的做法是将燃烧器做成多通道的形式，在点火启动时采用非预混燃烧通道运行，或者采用燃油启动，正常运行时采用预混燃烧通道运行。由于多通道燃烧器多了非预混燃烧通道或者燃油通道，所以直径比过去的燃烧器大30％，而且结构和运行方式较为复杂。另一方面，燃烧室作为燃气轮机的三大部件之一，其内部的工作环境是最恶劣的。其燃烧室出口处平均温度最高能达到1600℃，燃烧器附近的局部温度超过2000℃，而且燃烧器内的流速有150m/s～300m/s。以往曾出现过由于燃烧室内的燃烧器高温受损，受损部件掉入透平，导致燃气轮机的透平发生重大损坏的事故。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可自动调节燃烧方式的燃烧器，该燃烧器在燃机启动时或者低负荷工况时处于非预混燃烧状态，使燃烧火焰保持稳定，在燃气正常运行时处于预混燃烧状态，使燃烧火焰温度降低NOx排放减少，具有结构简单，安全实用的特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可自动调节燃烧方式的燃烧器，燃烧器外壁4和燃烧器内壁3，所述的燃烧器外壁4和燃烧器内壁3包围形成的环形空气通道2和燃烧器内壁3形成的燃料气通道1，所述的燃烧器内壁3内部上设置有燃料气旋流片装置6，燃烧器内壁3外部套有空气旋流片装置5，所述的空气旋流片装置5上下侧分别设置有上限位装置7和下限位装置10，所述的空气旋流器5和燃烧室内壁3上开有第一预混燃料孔8和第二预混燃料孔9，所述的空气旋流器5沿燃烧室内壁3外壁上下移动从而使得第一预混燃料孔8和第二预混燃料孔9对齐或错开。所述的空气旋流片装置5为圆筒形结构。所述的燃烧器垂直向上安装在燃烧室11的底部，燃烧室11垂直向上安装。本专利技术的有益效果：本专利技术在燃机启动时或者低负荷工况时处于非预混燃烧状态，在燃气正常运行时处于预混燃烧状态。通过改变传统燃烧室的朝向，即使燃烧器受损也不会出现导致透平叶片重大损坏的事故。而且同样将燃烧室的出口垂直向上安装，消除了烧损物或其他异物掉入透平内的风险。附图说明图1为高效防灰低低温省煤器系统的正视图。图2为高效防灰低低温省煤器系统的侧视图。图3为燃气轮机结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。如图1所示，该燃烧器燃烧火焰垂直向上，主要的部件有燃烧器外壁4、燃烧器内壁3、燃气旋流片装置6固定在燃烧器内壁3上，空气旋流片装置5套在燃烧器内壁3外圆上，在上限位装置7和下限位装置10的限位下，空气的推力或其他外力和自身重力的作用下能够上下移动。其中燃烧器内壁3和空气旋流片装置5的套筒上均开有第一预混燃料孔8和第二预混燃料孔9。由于下限位装置10的存在，空气旋流装置5不能够转动；而且由于上限位装置7的存在，空气旋流装置5只能向上移动适当的距离。在启动或者低负荷运行时，如图2所示，此时空气通道1内的空气流量较小，从而空气对空气旋流装置5向上的推力相对自身重力较小，则第一预混燃料孔8和第二预混燃料孔9处于错位阻断的状态，那么空气和燃料分别在空气通道2和燃料气通道流动，互补影响，燃烧器处于非预混燃烧方式。由于非预混燃烧方式不受燃料-空气的当量比的影响，而且不会发生回火的现象，所以在点火启动状态或低负荷时，该燃烧器能够安全稳定的运行。在正常负荷运行时，如图1所示，此时空气通道1内的空气流量较小，从而空气对空气旋流装置5向上的推力和其他外力的和大于其自身重力。则空气旋流片装置5向上移动至上限位装置7的限位位置，此时第一预混燃料孔8和第二预混燃料孔9处于联通的状态，此时由于燃气通道1内的压力大于空气通道2内的压力，所以燃料气将通过预混燃料孔由燃气通道1侧流入到空气通道2侧。此时该燃烧器处于预混燃烧方式。由于预混燃烧方式的火焰温度低于非预混燃烧方式，则热力型NOx的排放量较低，所以在正常负荷运行时，该燃烧器的NOx排放量处于较低的水平。作用在旋流装置5上的作用力有自身重力，空气对其的向上推力和其他外力。若在满负荷工况下，空气推力不足克服自身重力推动空气旋流装置5，那么其他外力可考虑采用电磁阀或机械插销的形式将旋流装置5固定于能够保证预混燃料孔流通的位置。另一方面如图3所示，燃气轮机主要有三部分组成，压气机13、燃烧室11、透平12。发电机14、压气机13、透平12同轴高速运转。压气机13将空气2压缩至合适的状态，空气2和燃料气1通过燃烧器在燃烧室内燃烧产生的高温气体，高温气体在透平内做功并驱动发电机14发电。将本专利所述燃烧器安装在燃烧室11的底部，燃烧器出口方向垂直向上运行，并让燃烧室的出口也垂直向上，这样即使燃烧器受损物或者其他异物进入燃烧室，也不会随着燃烧气体进入透平12内对透平产生毁灭性的破坏。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动调节燃烧方式的燃烧器，其特征在于，燃烧器外壁(4)和燃烧器内壁(3)，所述的燃烧器外壁(4)和燃烧器内壁(3)包围形成的环形空气通道(2)和燃烧器内壁(3)形成的燃料气通道(1)，所述的燃烧器内壁(3)内部上设置有燃料气旋流片装置(6)，燃烧器内壁(3)外部套有空气旋流片装置(5)，所述的空气旋流片装置(5)上下侧分别设置有上限位装置(7)和下限位装置(10)，所述的空气旋流器(5)和燃烧室内壁(3上)开有第一预混燃料孔(8)和第二预混燃料孔(9)，所述的空气旋流器(5)沿燃烧室内壁(3)外壁上下移动从而使得第一预混燃料孔(8)和第二预混燃料孔(9)对齐或错开。

【技术特征摘要】
1.一种可自动调节燃烧方式的燃烧器，其特征在于，燃烧器外壁(4)和燃烧器内壁(3)，所述的燃烧器外壁(4)和燃烧器内壁(3)包围形成的环形空气通道(2)和燃烧器内壁(3)形成的燃料气通道(1)，所述的燃烧器内壁(3)内部上设置有燃料气旋流片装置(6)，燃烧器内壁(3)外部套有空气旋流片装置(5)，所述的空气旋流片装置(5)上下侧分别设置有上限位装置(7)和下限位装置(10)，所述的空气旋流器(5)和燃烧室内壁(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆延非，史绍平，张波，秦晔，陈新明，
申请(专利权)人：中国华能集团有限公司，中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11