一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴制造技术

本发明专利技术提供了一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，包括气膜发展通道、燃料空气快速掺混导管及可拆卸型喷嘴唇缘。燃料空气快速掺混导管位于气膜发展通道中心，为中空环形结构，二者通过燃料通道连接。当外部空气由喷嘴底部进入气膜发展通道时，分为两股，一股进入燃料空气快速掺混导管，后与流经燃料通道的燃料进行快速掺混；另一股继续沿流向发展，并最终在喷嘴出口附近形成气膜，预防回火，抬升反应区，提高喷嘴的安全性及耐久性。可拆卸型喷嘴唇缘通过改变唇缘厚度进而调节唇缘附近局部反应区大小，从而达到调节反应区抬升高度以及抑制热声振荡的作用。本发明专利技术结构紧凑，调节灵活，可合理组织反应区的抬升高度，抑制热声振荡。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及氢燃料燃气轮机燃烧室，尤其涉及一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴。

技术介绍

1、为了降低电力部门产生的碳排放，燃烧高含氢量甚至纯氢等低含碳量燃料是重型燃气轮机降低温室气体排放的措施之一。这就要求燃气轮机在满足高效率以及不超过所允许的污染物排放水平的前提下，能够安全稳定地使用富氢甚至纯氢燃料。这对传统的常使用天然气作为燃料的贫预混燃气轮机燃烧室的改造或者新设计，在燃料适应性方面提出了挑战。鉴于燃烧高含氢量甚至纯氢燃料所面临的巨大技术难题，目前市场上没有可行的同时满足天然气、高掺氢乃至纯氢贫预混燃气轮机燃烧室。

2、燃气轮机燃烧氢燃料面临的主要挑战是，相对于传统的天然气燃料，氢气较高的火焰传播速度以及较低的点火延迟时间会带来回火的风险；较高的绝热火焰温度会导致氮氧化物排放增加；同时氢气特殊的燃料特性可能使其具有显著不同的稳定机制，从而改变其反应区形态，这就会导致火焰热声响应的变化。因此有必要在保证低nox排放的前提下，抬升反应区高度，一方面防止回火现象的产生，提高喷嘴的安全性与耐久性；另一方面，改变燃料孔至反应区的流动延迟时间，抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，其特征在于，包括：气膜发展通道、燃料空气快速掺混导管及可拆卸型喷嘴唇缘；所述燃料空气快速掺混导管位于气膜发展通道的中心，利用二者之间的间隙快速发展形成环形气膜，用于预防回火，从而提高燃烧室喷嘴的安全性；所述可拆卸型喷嘴唇缘位于燃料空气快速掺混导管的一侧，由可拆卸的带倒锥孔的套环和固定在喷嘴上的锥形喷嘴唇缘组合形成，用于根据流场组织需要灵活调节局部反应区大小，从而控制反应区抬升高度及抑制热声振荡。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，其特征在于，空气由气膜发展通道的底端进入后分为两股，一股进入燃料空气快速掺混导管，...

【技术特征摘要】

1.一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，其特征在于，包括：气膜发展通道、燃料空气快速掺混导管及可拆卸型喷嘴唇缘；所述燃料空气快速掺混导管位于气膜发展通道的中心，利用二者之间的间隙快速发展形成环形气膜，用于预防回火，从而提高燃烧室喷嘴的安全性；所述可拆卸型喷嘴唇缘位于燃料空气快速掺混导管的一侧，由可拆卸的带倒锥孔的套环和固定在喷嘴上的锥形喷嘴唇缘组合形成，用于根据流场组织需要灵活调节局部反应区大小，从而控制反应区抬升高度及抑制热声振荡。

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，其特征在于，空气由气膜发展通道的底端进入后分为两股，一股进入燃料空气快速掺混导管，随后与由燃料通道进入燃烧室喷嘴的燃料进行快速掺混。

3.根据权利要求1所述的一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，其特征在于，单个燃烧室喷嘴设有p个燃料通道，通道连接燃料空气快速掺混导管与气膜发展通道。

4.根据权利要求3所述的一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，其特征在于，燃料通道的个数p满足p ≥ 3。

5.根据权利要求2所述的一种氢燃料燃气轮机用燃烧室预混喷嘴，其特征在于，所述燃料通道的中心与燃烧室喷嘴出...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊燕，杨柠菁，贲雅丽，刘志刚，徐祥，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：