燃气轮机及其微混合喷嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种燃气轮机及其微混合喷嘴，所述微混合喷嘴包括壳体和多个微混合管，所述壳体内具有燃料室，所述壳体包括第一端壁、第二端壁和位于所述第一端壁和第二端壁之间的周壁，所述第一端壁内具有多个空气进口和燃料进口，所述第二端壁内具有多个喷出口，所述第二端壁的外壁面为向外凸出的曲面；所述微混合管贯穿所述燃料室，所述微混合管具有与所述空气进口连通的进口端和与所述喷出口的喷出端，所述微混合管上设有开孔。本实用新型专利技术的微混合喷嘴增加了火焰面的面积，增强了火焰稳定性，降低燃烧振荡发生的风险。

Gas Turbine and Its Micro-Mixed Nozzle

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机及其微混合喷嘴
本技术涉及燃气轮机
，具体地涉及一种微混合喷嘴和具有该微混合喷嘴的燃气轮机。
技术介绍
压缩空气和燃料的混合物在燃气轮机的燃烧器内燃烧，产生高温烟气推动透平做功，其中燃烧器通过其喷嘴(通常也称为燃料喷嘴)将燃料和空气混合并喷射至燃烧区域。燃料和空气混合均匀度是影响燃气轮机污染物排放的重要因素，提高燃料和空气混合均匀度能够降低污染物排放。相关技术中，燃气轮机的喷嘴采用多喷嘴结构或是微混合结构，以提高燃料和空气的掺混能力。然而，现有的喷嘴形成的火焰面为一个平直火焰面，火焰面固定单一，火焰面的面积小，释热过于集中，能量释放会引发更强的不稳定放热，容易诱发燃烧振荡。
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，本技术一方面提出了一种微混合喷嘴,该微混合喷嘴增加了火焰面的面积，增强了火焰稳定性，降低燃烧振荡发生的风险。本技术还提出了一种具有上述微混合喷嘴的燃气轮机。根据本技术第一方面的实施例的微混合喷嘴包括壳体，所述壳体内具有燃料室，所述壳体包括第一端壁、第二端壁和位于所述第一端壁和第二端壁之间的周壁，所述第一端壁内具有多个空气进口和用于向所述燃料室内供给燃料的燃料进口，所述第二端壁内具有多个喷出口，所述第二端壁的外壁面为向外凸出的曲面；多个微混合管，所述微混合管贯穿所述燃料室，所述微混合管具有进口端和喷出端，所述进口端与所述空气进口连通，所述喷出端与所述喷出口连通，所述微混合管上设有连通所述微混合管的内腔和所述燃料室的开孔。根据本技术实施例的微混合喷嘴，通过将微混合喷嘴的喷出界面设置呈向外凸出的曲面，增加了火焰面的面积，增强了火焰稳定性，降低燃烧振荡发生的风险。在一些实施例中，所述微混合管的进口端配合在所述空气进口内，所述进口端的端面与所述第一端壁的外壁面平齐、位于所述空气进口内或向外延伸超出所述第一端壁的外壁面。在一些实施例中，所述微混合管的喷出端配合在所述喷出口内，所述喷出端的端面与所述第二端壁的外壁面平齐或位于所述喷出口内。在一些实施例中，所述第二端壁的外壁面为椭球冠或球冠。在一些实施例中，所述周壁为圆筒状，所述周壁的中心纵轴线不通过所述第二端壁的外壁面的底的中心。在一些实施例中，所述第二端壁的外壁面的中心角小于180°。在一些实施例中，所述第二端壁的内壁面和外壁面彼此平行。在一些实施例中，所述第一端壁为正交于所述周壁的中心纵轴线的平壁。在一些实施例中，所述燃料进口具有多个，多个所述燃料进口均匀间隔布置，所述空气进口围绕所述燃料进口分布。在一些实施例中，所述微混合喷嘴还包括隔板，所述隔板设在所述燃料室内，所述隔板距所述第二端壁的距离小于距所述第一端壁的距离，所述燃料室分成位于所述第一端壁与所述隔板之间的第一燃料室和位于所述隔板与所述第二端壁之间的第二燃料室，所述第一燃料室和所述第二燃料室通过所述隔板上的连通孔连通，所述燃料进口与所述第二燃料室连通，所述微混合管上的开孔将所述第一燃料室与所述微混合管的内腔连通。在一些实施例中，所述隔板与所述第二端壁彼此平行。在一些实施例中，所述微混合喷嘴还包括燃料管，所述燃料管具有进料端和出料端，所述进料端配合在所述燃料进口内，所述进料端与所述第一端壁的外壁面平齐或向外延伸超出所述第一端壁的外壁面，所述出料端穿过所述第一燃料室且与所述第二燃料室连通。在一些实施例中，所述燃料管的直径为2～10mm，所述微混合管的直径为0.5～20mm。在一些实施例中，所述第二端壁的内壁面设有肋板。根据本技术第二方面的实施例的燃气轮机包括上述任一实施例的微混合喷嘴。附图说明图1是根据本技术的实施例的微混合喷嘴的整体结构示意图。图2是根据本技术的一个实施例的微混合喷嘴的结构图。图3是根据本技术的另一个实施例的微混合喷嘴的结构图。图4是根据本技术的另一个实施例的微混合喷嘴的局部放大图。附图标记：壳体1，燃料室101，第一燃料室1011，第二燃料室1012，第一端壁11，第二端壁12，周壁13，空气进口14，燃料进口15，喷出口16，微混合管2，开孔21，燃料管3，隔板4，连通孔41，肋片5。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。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。如图1-4所示，根据本技术实施例的微混合喷嘴，该微混合喷嘴能够用于燃气轮机，微混合喷嘴包括壳体1和多个微混合管2。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。壳体1内具有燃料室101，壳体1包括第一端壁11、第二端壁12和周壁13，周壁13位于第一端壁11和第二端壁12之间。换言之，周壁13为一套罩，套罩的左端连接第一端壁11，套罩的右端连接第二端壁12，从而通过第一端壁11、套罩和第二端壁12围出燃料室101。其中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。第一端壁11内具有空气进口14和燃料进口15，通过燃料进口15向燃料室101内供给燃料；第二端壁12内具有多个能够喷出燃料和空气的混合物的喷出口16，第二端壁12的外壁面为向外凸出的曲面。其中，“外”是相对于燃料室101而言，背离燃料室101的方向为“外”，朝向燃料室101的方向为“内”。如图1、2所示，第二端壁12的外壁面为第二端壁12的右壁面，右壁面为向右凸出的曲面。可以理解的是，右壁面可以为具有一个曲率的曲面，也可以包括多个不同曲率的曲面。微混合管2贯穿燃料室101，具体地，微混合管的直径为0.5mm～10mm。微混合管2上设有开孔21，以连通微混合管2的内腔和燃料室101，微混合管2具有进口端和喷出端，进口端与空气进口14连通，以便空气进入微混合管2内，可以理解的是，为与多个微混合管2相适应，空气进口14具有多个；喷出端与喷出口16连通，由燃料进口15进入燃料室101内的燃料经微混合管2上的开孔21进入微混合管2的内腔，并与微混合管2内的空气混合形成空气和燃料的混合物，再经微混合管2的喷出端传递到喷出口16，由喷出口16将混合物喷出。换言之，如图1、2所示，微混合管2的左端为进口端，微混合管2的右端为出口端，微混合管2的左端与空气进口14连通，微混合管2的右端与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微混合喷嘴，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内具有燃料室，所述壳体包括第一端壁、第二端壁和位于所述第一端壁和第二端壁之间的周壁，所述第一端壁内具有多个空气进口和用于向所述燃料室内供给燃料的燃料进口，所述第二端壁内具有多个喷出口，所述第二端壁的外壁面为向外凸出的曲面；多个微混合管，所述微混合管贯穿所述燃料室，所述微混合管具有进口端和喷出端，所述进口端与所述空气进口连通，所述喷出端与所述喷出口连通，所述微混合管上设有连通所述微混合管的内腔和所述燃料室的开孔。

【技术特征摘要】
1.一种微混合喷嘴，其特征在于，包括：壳体，所述壳体内具有燃料室，所述壳体包括第一端壁、第二端壁和位于所述第一端壁和第二端壁之间的周壁，所述第一端壁内具有多个空气进口和用于向所述燃料室内供给燃料的燃料进口，所述第二端壁内具有多个喷出口，所述第二端壁的外壁面为向外凸出的曲面；多个微混合管，所述微混合管贯穿所述燃料室，所述微混合管具有进口端和喷出端，所述进口端与所述空气进口连通，所述喷出端与所述喷出口连通，所述微混合管上设有连通所述微混合管的内腔和所述燃料室的开孔。2.根据权利要求1所述的微混合喷嘴，其特征在于，所述微混合管的进口端配合在所述空气进口内，所述进口端的端面与所述第一端壁的外壁面平齐、位于所述空气进口内或向外延伸超出所述第一端壁的外壁面。3.根据权利要求1所述的微混合喷嘴，其特征在于，所述微混合管的喷出端配合在所述喷出口内，所述喷出端的端面与所述第二端壁的外壁面平齐或位于所述喷出口内。4.根据权利要求1所述的微混合喷嘴，其特征在于，所述第二端壁的外壁面为椭球冠或球冠。5.根据权利要求4所述的微混合喷嘴，其特征在于，所述周壁为圆筒状，所述周壁的中心纵轴线不通过所述第二端壁的外壁面的底的中心。6.根据权利要求5所述的微混合喷嘴，其特征在于，所述第二端壁的外壁面的中心角小于180°。7.根据权利要求1所述的微混合喷嘴，其特征在于，所述第二端壁的内壁面和外壁面彼此平行。8.根据权利要求1所述的微混合喷嘴，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李珊珊，薛彧，刘小龙，吕煊，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