【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃烧，尤其涉及一种带预燃级的喷嘴结构及燃烧室。
技术介绍
1、燃气轮机是当今能源动力领域的重要装备之一，传统燃气轮机主要以天然气为燃料，但在低碳排放目标牵引下，未来低碳清洁能源生态系统中，使用以氢气为主，混合其他气体燃料如一氧化碳、短链烷烃等的灵活燃料是燃气轮机实现低碳甚至零碳发电的主要途径。但由于氢燃料等灵活燃料化学性质活泼，传统天然气低排放燃烧室直接使用氢燃料自燃回火振荡问题突出，需要采用新的燃烧技术。
2、微混燃烧技术通过缩小燃料和氧化剂混合尺度来实现超低排放，同时其高速射流具有很强抗回火能力和灵活燃料适应性。目前发展的微混燃烧技术虽然能够实现氢燃料燃烧，但由于微混通道尺寸较小，存在低负荷稳定性差，高效工作负荷范围不够宽的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种带预燃级的喷嘴结构及燃烧室，用以解决现有技术中微混燃烧技术虽然能够实现氢燃料燃烧，但由于微混通道尺寸较小，存在低负荷稳定性差，高效工作负荷范围不够宽的问题。
2、本专利技术提供一种带预燃级的喷嘴结构，包括：喷嘴本体，所述喷嘴本体的中间部位设有预燃级组件，所述预燃级组件用于反应组分的混合预燃，所述喷嘴本体在所述预燃级组件的外围设有多个喷嘴通道，所述喷嘴通道用于所述反应组分的混合后喷出。
3、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，所述预燃级组件包括旋流器和设于所述旋流器内部的中心体，所述中心体靠近所述旋流器的入口端设置，所述中心体和所述旋流器之间具有第一通道，所述旋流
4、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，所述第一通道通入氧化剂，所述第二通道通入燃料。
5、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，所述中心体的内部具有第三通道，所述第三通道与所述第一通道连通，所述第三通道可用于通入所述反应组分。
6、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，所述中心体为空心结构，所述中心体的出口端沿周向设有第二喷孔，所述第一通道和所述第三通道通过所述第二喷孔连通。
7、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，所述第一通道通入氧化剂，所述第三通道通入燃料。
8、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，所述旋流器包括至少一级的旋流叶片。
9、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，所述喷嘴通道设有第一进口和第二进口，所述第一进口位于所述第二进口的上游，所述第一进口用于通入第一组分，所述第二进口用于通入第二组分，其中，所述第二组分的密度大于所述第一组分的密度。
10、根据本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构，多个所述喷嘴通道按照斐波那契数列-费马螺旋排布；或者，多个所述喷嘴通道在所述喷嘴本体上设有多圈，任一圈所述喷嘴通道沿周向均匀分布。
11、本专利技术还提供一种燃烧室，包括上述任一项所述的带预燃级的喷嘴结构。
12、本专利技术提供的带预燃级的喷嘴结构及燃烧室，在喷嘴本体上设置多个喷嘴通道，有利于减小反应组分的混合单元，提高反应组分混合的均匀度，且具有抑制回火、自点火的优势，适用于氢气等灵活燃料的稳定燃烧；进一步在喷嘴本体的中间部位设置预燃级组件，在喷嘴本体的中间部位能够形成稳定的预燃火焰，在低负荷工况下，该预燃火焰具有稳火作用，有利于保证低工况下燃料的稳定燃烧，进而提高喷嘴结构高效工作的负荷范围，减少火焰燃烧振荡的情况。
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1.一种带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，包括：喷嘴本体，所述喷嘴本体的中间部位设有预燃级组件，所述预燃级组件用于反应组分的混合预燃，所述喷嘴本体在所述预燃级组件的外围设有多个喷嘴通道，所述喷嘴通道用于所述反应组分的混合后喷出。
2.根据权利要求1所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述预燃级组件包括旋流器和设于所述旋流器内部的中心体，所述中心体靠近所述旋流器的入口端设置，所述中心体和所述旋流器之间具有第一通道，所述旋流器的壁面内部设有第二通道，所述第二通道在位于所述旋流器的出口端且靠近所述旋流器内部的壁面上设有贯穿的第一喷孔，所述第一喷孔连通所述第一通道和所述第二通道，所述第一通道和所述第二通道可分别用于通入所述反应组分。
3.根据权利要求2所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述第一通道通入氧化剂，所述第二通道通入燃料。
4.根据权利要求2所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述中心体的内部具有第三通道，所述第三通道与所述第一通道连通，所述第三通道可用于通入所述反应组分。
5.根据权利要求4所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在
6.根据权利要求4所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述第一通道通入氧化剂，所述第三通道通入燃料。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述旋流器包括至少一级的旋流叶片。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述喷嘴通道设有第一进口和第二进口，所述第一进口位于所述第二进口的上游，所述第一进口用于通入第一组分，所述第二进口用于通入第二组分，其中，所述第二组分的密度大于所述第一组分的密度。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，多个所述喷嘴通道按照斐波那契数列-费马螺旋排布；或者，多个所述喷嘴通道在所述喷嘴本体上设有多圈，任一圈所述喷嘴通道沿周向均匀分布。
10.一种燃烧室，其特征在于，包括上述权利要求1-9中任一项所述的带预燃级的喷嘴结构。
...【技术特征摘要】
1.一种带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，包括：喷嘴本体，所述喷嘴本体的中间部位设有预燃级组件，所述预燃级组件用于反应组分的混合预燃，所述喷嘴本体在所述预燃级组件的外围设有多个喷嘴通道，所述喷嘴通道用于所述反应组分的混合后喷出。
2.根据权利要求1所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述预燃级组件包括旋流器和设于所述旋流器内部的中心体，所述中心体靠近所述旋流器的入口端设置，所述中心体和所述旋流器之间具有第一通道，所述旋流器的壁面内部设有第二通道，所述第二通道在位于所述旋流器的出口端且靠近所述旋流器内部的壁面上设有贯穿的第一喷孔，所述第一喷孔连通所述第一通道和所述第二通道，所述第一通道和所述第二通道可分别用于通入所述反应组分。
3.根据权利要求2所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述第一通道通入氧化剂，所述第二通道通入燃料。
4.根据权利要求2所述的带预燃级的喷嘴结构，其特征在于，所述中心体的内部具有第三通道，所述第三通道与所述第一通道连通，所述第三通道可用于通入所述反应组分。
5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩啸，高安雯，林宇震，张弛，王智辉，昌运鑫，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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