【技术实现步骤摘要】
基于套管式燃料供给的同轴分级燃烧室头部及供给方法
[0001]本专利技术涉及燃气轮机燃烧室领域,具体涉及一种基于套管式燃料供给的同轴分级燃烧室头部及供给方法。
技术介绍
[0002]现代低污染燃气轮机广泛采用贫预混燃烧技术来控制氮氧化物排放,该技术主要通过增加头部空气进气量、强化燃料与空气的掺混均匀性来降低燃烧当量比和燃烧温度,从而降低热力型氮氧化物的生成速率。如何在燃烧室受限空间内实现短距离快速输运和掺混、如何实现燃烧室头部的高效且低空间占有率的燃料供给方案均是低排放燃烧室的研究重点。
[0003]国内近年也有许多关于同轴分级燃烧室专利的申请。申请号为201910312864.X的专利申请公开了一种用于气体燃料燃烧室的同轴分级旋流和掺混一体化头部,主体部分为三级掺混/旋流一体化的塔式旋流器,其第一二级旋流器燃料供给并未采用双通道供给模式,燃料管道的空间占有率较大。申请号为202110664719.5的专利申请公开了一种用于低排放燃气轮机的同轴分级气体燃料燃烧室头部,其两级预混级均为平直段,中心值班级与第一级燃料管为部分套管形式,第二级燃料管单独从第二级轮毂接入,燃料管道空间占用率较大且头部进气量不算大。
技术实现思路
[0004]鉴于以上问题,本专利技术提出一种基于套管式燃料供给的同轴分级燃烧室头部及供给方法,用以解决现有技术存在的燃料管道空间占用率较大的问题。
[0005]根据本专利技术的一方面,提供了一种基于套管式燃料供给的同轴分级燃烧室头部,所述同轴分级燃烧室头部包括燃料供给套 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于套管式燃料供给的同轴分级燃烧室头部,其特征在于,所述同轴分级燃烧室头部包括燃料供给套管、钝体部件、N级轮毂以及N级旋流叶片;其中,N为大于等于1的整数;所述燃料供给套管包括同轴嵌套设置的多级燃料套管,所述多级燃料套管的中心导管级别为值班级燃料管;所述中心导管外嵌套有N级导管,该N级导管的级别从最外层向内依次递增;所述多级燃料套管末端处设有所述钝体部件,所述钝体部件内的燃料腔与所述多级燃料套管的中心导管相连通;所述钝体部件外同轴嵌套有所述N级轮毂,所述N级轮毂的各级轮毂级数由内至外依次递增;所述钝体部件末端和所述N级轮毂的各级轮毂末端位于同一轴心线上的不同位置;从所述中心导管末端沿所述轴心线向远离所述燃料供给套管的方向延伸,依次为所述钝体部件末端、级数依次递增的所述N级轮毂的各级轮毂末端;所述N级旋流叶片包括第一级旋流叶片至第N级旋流叶片;所述钝体部件与第一级轮毂之间设有第一级旋流叶片;相邻的两级轮毂之间设有与较高级轮毂对应级别的旋流叶片;第i级旋流叶片内开有N
‑
i+1个燃料腔,且所述第i级旋流叶片上设有第i级燃料喷射孔;所述N
‑
i+1个燃料腔之一用于与所述第i级燃料喷射孔相通,其余N
‑
i个分别用于与下游旋流叶片的燃料腔相通;其中,i=1,2,
…
,N。2.根据权利要求1所述的基于套管式燃料供给的同轴分级燃烧室头部,其特征在于,N=2;所述燃料供给套管为三层燃料导管,包括值班级燃料导管(1a)、第一级燃料导管(2a)和第二级燃料导管(3);所述钝体部件为中心钝体(1b);所述N级轮毂包括第一级轮毂(4a)和第二级轮毂(5);所述N级旋流叶片包括第一级旋流叶片(6a)以及第二级旋流叶片(7a);所述值班级燃料导管(1a)、所述第二级燃料导管(3)和所述第一级燃料导管(2a)依次由内至外同轴嵌套设置;所述中心钝体(1b)位于三层燃料导管末端,所述中心钝体(1b)内的燃料腔与值班级燃料导管(1a)相通,所述中心钝体(1b)上设有斜径向燃料喷射孔(1d)和轴向燃料喷射孔(1c);所述中心钝体(1b)、第一级轮毂(4a)、第二级轮毂(5)由内至外顺序同轴嵌套分布,沿着中心轴线(10)方向从左至右依次顺序为:中心钝体(1b)末端、第一级轮毂(4a)末端、第二级轮毂(5)末端;所述第一级轮毂(4a)内设有第一级轮毂燃料腔(4b);所述第一级旋流叶片(6a)位于中心钝体(1b)与第一级轮毂(4a)之间,第一级旋流叶片(6a)内开有两个燃料腔,分别为上游燃料腔(6b)和下游燃料腔(6c);第一级旋流叶片(6a)的迎风侧和背风侧均设有第一级燃料喷射孔(6d),第一级燃料喷射孔(6d)与所述上游燃料腔(6b)相通;所述第二级旋流叶片(7a)位于第一级轮毂(4a)与第二级轮毂(5)之间,所述第二级旋流叶片内开有第...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵宁波,杨慧玲,孙继昊,郑洪涛,杨洪磊,杨仁,颜世林,邓福泉,
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。