中心空腔稳火切向燃烧室制造技术

中心空腔稳火切向燃烧室，是由分流式扩压器、燃烧室外机匣、燃烧室内机匣、中心空腔后台阶预燃级、外环钝体火焰稳定器主燃级、内环钝体火焰稳定器主燃级、燃油供给系统、内火焰筒、外火焰筒和出口支板构成。带偏转角的气流经分流式扩压器扩压进入燃烧室内部；所述的中心空腔预燃级由后台阶、顶板、喷嘴、切向槽内环和切向槽外环构成，预燃级中利用后台阶产生的低速回流区稳定火焰；所述的内、外环钝体火焰稳定器主燃级由内、外两环带偏转角的钝体稳定器构成，内、外环钝体火焰稳定器内喷射出的高温高压燃油与空气混合被预燃级点燃，并在钝体后的低速区稳定燃烧；所述出口支板安装在内火焰筒和外火焰筒出口之间，与燃烧室轴线有夹角，燃烧室出口燃气具有偏转角。本发明专利技术保证稳定燃烧提供动力的同时，实现切向流动，切向燃烧；简化了结构，减小了燃烧室的重量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种切向进气、燃烧、排气的燃气轮机燃烧室，在保证切向流动、燃烧的同时，使得燃烧室乃至整个燃气轮机长度縮短，结构紧凑，重量减小。
技术介绍
现代燃气轮机燃烧室的基本性能和结构分布已经达到相当高的水平，但是对于现 代燃气轮机燃烧室来说，仍在存在一些难题和挑战，新材料、新工艺、新结构、新概念的发展 应用才是保证其持续进步的源泉。 常规燃气轮机燃烧室其燃烧组织形式是在气流主要沿轴向流动的基础上利用主 燃区的局部低速回流区形成连续点火源稳定燃烧，并采用适当供油方式雾化燃油，空气分 股进入火焰筒可以保证主燃区接近恰当油气比，从而保证稳定高效燃烧。由此可见，常规燃 烧室内的燃烧组织主要是在轴向流动的基础上构建的，为了获得较好的流动损失特性，要 求其进出口气流均沿轴向流动，因此导向叶片对于常规燃烧室来说是必不可少的部件。 传统的燃气轮机，一般由环形压縮系统、燃烧系统和环形的涡轮膨胀系统构成。空 气经压縮系统进入燃烧室与燃油混合形成油气混合物燃烧，然后再进入涡轮的环形通道。 空气在进入燃烧室前，经压縮系统即压气机压縮，在压气机转子和静子的作用下，空气在压 气机内以一定切向速度的回转运本文档来自技高网...

【技术保护点】
中心空腔稳火切向燃烧室，其特征在于：由分流式扩压器（１０）、燃烧室外机匣（１２）、燃烧室内机匣（１１）、中心空腔后台阶预燃级（４４）、外环钝体火焰稳定器主燃级（５０）、内环钝体火焰稳定器主燃级（５１）、燃油供给系统（４８）、内火焰筒（２０）、外火焰筒（１９）和出口支板（２１）构成；所述的中心空腔后台阶预燃级（４４）由顶板（２４）、后台阶（１６）、喷嘴（１５）、切向槽内环（１７）和切向槽外环（１４）构成，顶板（２４）与后台阶（１６）沿所在圆周周向连接，喷嘴（１５）安置在后台阶（１６）的径向端面上，切向槽内环（１７）和切向槽外环（１４）分别安置在后台阶（１６）和顶板（２４）的以发动机轴线为轴的圆周...

【技术特征摘要】
中心空腔稳火切向燃烧室，其特征在于由分流式扩压器(10)、燃烧室外机匣(12)、燃烧室内机匣(11)、中心空腔后台阶预燃级(44)、外环钝体火焰稳定器主燃级(50)、内环钝体火焰稳定器主燃级(51)、燃油供给系统(48)、内火焰筒(20)、外火焰筒(19)和出口支板(21)构成；所述的中心空腔后台阶预燃级(44)由顶板(24)、后台阶(16)、喷嘴(15)、切向槽内环(17)和切向槽外环(14)构成，顶板(24)与后台阶(16)沿所在圆周周向连接，喷嘴(15)安置在后台阶(16)的径向端面上，切向槽内环(17)和切向槽外环(14)分别安置在后台阶(16)和顶板(24)的以发动机轴线为轴的圆周内侧和外侧，切向槽内环(17)、切向槽外环(14)、后台阶(16)和顶板(24)四者形成剖面为半封闭矩形的周向的预燃级空腔(30)，空气经切向槽内外环切向进气槽(25)进入预燃级空腔(30)切向流动，利用后台阶(16)产生的低速回流区稳定火焰；所述的外环钝体火焰稳定器主燃级(50)和内环钝体火焰稳定器主燃级(51)共同组成主燃级，外环钝体火焰稳定器主燃级(50)和内环钝体火焰稳定器主燃级(51)分别由外环钝体火焰稳定器(13)和内环钝体火焰稳定器(18)组成，外环钝体火焰稳定器主燃级(50)和内环钝体火焰稳定器主燃级(51)两者结构相同，外环钝体火焰稳定器(13)安置在切向槽外环(14)的外侧壁面和外火焰筒(20)内壁面之间，外环钝体火焰稳定器(13)的前缘与切向槽外环(14)的前缘齐平，内环钝体火焰稳定器(18)安置在切向槽内环(17)的内侧壁面和内火焰筒(19)外壁面之间，内环钝体火焰稳定器(18)的前缘与切向槽外环(17)的前缘齐平，外环钝体火焰稳定器(13)和内环钝体火焰稳定器(18)安装时与发动机轴线有偏转角；燃油供给系统(48)由喷嘴安装座(45)、液态燃油管(46)和高温高压燃油管(47)构成，燃油供给系统(48)通过喷嘴安装座(45)与燃烧室外机匣(12)相连，液态燃油管向喷嘴(15)供给液态燃油，高温高压燃油管(47)供给高温高压燃油，与顶板(24)连接，经顶板(24)、后台阶(16)、切向槽外环(17)和切向槽内环(14)的高温高压供油孔(52)向外环钝体火焰稳定器(13)和内环钝体火焰稳定器(18)内供给高温高压燃油，从外环钝体火焰稳定器(13)和内环钝体火焰稳定器(18)内喷射出的主燃级高温高压燃油(34)与空气混合被中心空腔后台阶预燃级(44)引燃，并在钝体后的低速区稳定燃烧；所述出口支板(21)安置在内火焰筒(20)和外火焰筒(19)的出口处，且出口支板(21)与燃烧室轴线有夹角，燃烧后燃烧室出口燃气具有偏转角。2. 根据权利要求1所述的中心空腔稳火切向燃烧室，其特征在于所述中心空腔后台 阶预燃级(44)的空气分配占全部燃烧气量的5% 20%，外环钝体火焰稳定器主燃级(50) 和内环钝体火焰稳定器主燃级(51)的空气分配占全部燃烧气量的60% 90% ;整个燃烧 室共有12 18个中心空腔后台阶预燃级(44)，中心空腔预燃级单个周期扇形角(28)为 20° 30° 。3. 根据权利要求1所述的中心空腔稳火切向燃烧室，其特征在于所述的分流式扩压器(10)由两个分流片将气流分为三股气流，即中心气流(2)、外环气流(54)和内环气流 (...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛鑫，林宇震，许全宏，张弛，刘高恩，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]