一种用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴、燃烧室及燃烧方法技术

本发明专利技术公开了一种用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴、燃烧室及燃烧方法，应用于燃气轮机技术领域，通过在燃料喷嘴本体内将燃料气预混通道、燃料气扩散通道和径向快混空气通道的输出端设置为依次连通至旋流预混气输出通道；燃烧低反应特性燃料气时，含有低反应特性燃料气的预混燃料气在旋流预混气输出通道内与径向快混空气混合并输出，或先后与从燃料气扩散通道喷出的高/低反应特性燃料气和径向快混空气混合并输出，以实现稳定燃烧；仅燃烧高反应特性燃料气时，高反应特性燃料气通过燃料气扩散通道输出至旋流预混气输出通道内，与上游旋流空气和下游的径向快混空气多次交叉射流，以实现快速混合和低氮燃烧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃气轮机，尤其涉及一种用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴、燃烧室及燃烧方法。

技术介绍

1、过往几十年来，碳氢化合物燃料的大量使用产生了温室气体co2以及nox在内的污染物排放，导致全球变暖以及多种环境污染，对生态系统造成了重大且不可逆转的破坏，并对人类生存健康造成了风险，因此替代传统燃料以实现零碳排放至关重要。随着能源电力行业减排脱碳的加速推进，燃气轮机对清洁替代燃料的需求日益突出，这意味着燃气轮机燃烧技术也必须实现相应的升级，与此同时需升级配套相应的燃烧喷嘴及燃烧室。

2、氢是最受欢迎的无碳燃料之一，作为高反应特性燃料气已广泛用于燃料电池领域。如图1所示，用氢气替代传统燃料大大地降低了co2的排放强度。然而氢气无法在自然界找到，必须生产出来，且伴随高燃料活性而来的是易燃易爆；另一个考虑因素是液化氢气和运输液态氢气的昂贵花费，这种经济性和安全性的综合因素阻碍了氢气目前的广泛使用。

3、同样作为一种无碳燃料，nh3是另一种有效的氢载体，且比单位体积液态氢更高的氢密度。此外，由于超过100年的商业化需求，目前的大规模生产非常成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，包括燃料喷嘴本体，所述燃料喷嘴本体内设有燃料气预混通道、旋流预混气输出通道、燃料气扩散通道和径向快混空气通道；

2.如权利要求1所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，至少部分所述旋流预混气输出通道被配置为直径沿气流方向逐渐缩小，以加速其内气体流速。

3.如权利要求1所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，所述燃料气预混通道包括预混燃料气通道和预混空气通道；

4.如权利要求3所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，所述旋流叶片采用径向旋流叶片或轴向旋流叶片。</p>

5.如权...

【技术特征摘要】

1.一种用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，包括燃料喷嘴本体，所述燃料喷嘴本体内设有燃料气预混通道、旋流预混气输出通道、燃料气扩散通道和径向快混空气通道；

2.如权利要求1所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，至少部分所述旋流预混气输出通道被配置为直径沿气流方向逐渐缩小，以加速其内气体流速。

3.如权利要求1所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，所述燃料气预混通道包括预混燃料气通道和预混空气通道；

4.如权利要求3所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，所述旋流叶片采用径向旋流叶片或轴向旋流叶片。

5.如权利要求1所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，所述燃料气扩散通道的输出端通过若干离散布置的燃料气扩散喷射孔连通至所述旋流预混气输出通道的下游；所述径向快混空气通道的输出端通过若干离散布置的径向快混空气通道喷射口连通至所述旋流预混气输出通道，且所述径向快混空气通道喷射口位于所述燃料气扩散喷射孔的下游，并在周向上沿着旋流方向错位布置。

6.如权利要求1所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，所述低反应特性燃料气为氨气或甲烷或低氢含量的合成气。

7.如权利要求1所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴，其特征在于，所述高反应特性燃料气为氢气或高氢含量的合成气。

8.一种基于氨类低活性燃料燃烧的多燃料燃烧室，其特征在于，包括燃烧腔和安装于所述燃烧腔的如权利要求1至7任意一项所述的用于燃气轮机的多燃料混合喷嘴；

9....

【专利技术属性】
技术研发人员：张翔，张珊珊，和宏宾，郭文豪，宋金会，陈刘，常小露，丁效誉，林钢，陈一峰，
申请(专利权)人：上海慕帆动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：