一种低噪高效燃气轮机燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器。它包括旋流燃烧器、横向射流调节装置、燃烧室，旋流燃烧器上方设有燃烧室，燃烧室上设有横向射流调节装置，旋流燃烧器包括中心风管、一次风管、二次风管、一次风进口、直流二次风进口、旋流二次风进口，中心风管外依次设有一次风管、二次风管，一次风管设有一次风进口，二次风管下部设有直流二次风进口，二次风管上部设有旋流二次风进口。本发明专利技术设计了横向射流调节器，采用湍流拟序结构控制方法，解决了常规燃气轮机燃烧器受热声不稳定影响使工作点偏离设计值的问题，比常规的燃气轮机燃烧器大幅度提高了燃烧效率和大幅度降低了热声不稳定强度，燃烧器结构简单、运行可靠、维护低廉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃气轮机的旋流燃烧器，特别涉及一种低噪音高效率的燃气轮 机燃烧器。
技术介绍
传统的燃气轮机燃烧器由旋流配风器和燃料给料装置两部分组成，这种燃 烧器依靠旋转气流稳定燃烧，在采用贫燃预混燃烧技术后非常容易激发起热声 不稳定，此时燃烧室内存在低频大振幅的压力振荡。热声不稳定的存在，将使 得设备工作偏离设计点，降低燃烧效率，增加污染物排放，并伴随着巨大的噪 音；严重时将带来结构损坏，事故熄火。现有的燃气轮机燃烧器采用优化设计和调试，通过实验规模的燃烧器模型 进行热态试验和数值模拟相结合来调试热声不稳定的激发条件，进而改进燃烧 器的结构来避免热声不稳定的激发，最后再进行工业应用。但是，现有的燃气轮机燃烧器在现场中存在着以下缺点工业规模的燃气 轮机燃烧器在设计时排除了热声不稳定的激发，但是在现场往往由于种种因素 重新诱发了热声不稳定，因此目前的燃气轮机燃烧器在热声不稳定的控制上缺 乏简单可靠的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种低噪音高效率的燃气轮机 燃烧器。低噪声高效率的燃气轮机燃烧器包括旋流燃烧器、横向射流调节装置、燃 烧室，旋流燃烧器上方设有燃烧室，燃烧室上设有横向射流调节装置，旋流燃 烧器包括中心风管、 一次风管、二次风管、 一次风进口、直流二次风进口、旋 流二次风进口，中心风管外依次设有一次风管、二次风管， 一次风管设有一次 风进口， 二次风管下部设有直流二次风进口， 二次风管上部设有旋流二次风进n。所述的横向射流调节装置具有微型的喷口，微型喷口后端与耐压软管一端 相连接，耐压软管另一端接二次风气源。横向射流调节装置安装在燃烧室的火焰面相对应的侧壁上。横向射流调节装置的喷入空气量为总二次风量4% 10%， 二次风管3的喷入空气量为总二次风量90% 96%。本专利技术增设了横向射流调节器，采用湍流拟序结构控制方法，喷入横向射流后，燃烧室内气体湍流流动的拟序结构得到控制，从而解决了常规燃气轮机 燃烧器受热声不稳定影响使得工作点偏离设计值的问题，比常规的燃气轮机燃 烧器大幅度提高了燃烧效率和大幅度降低了热声不稳定强度，燃烧器结构简单、 运行可靠、维护低廉。 附图说明图1是低噪声高效率的燃气轮机燃烧器的结构示意图； 图2是图1的A-A剖视图3是没有启动横向射流调节装置前燃烧室内的压力脉动 图4是启动横向射流调节装置后燃烧室内的压力脉动图中中心风管l、 一次风管2、 二次风管3、横向射流调节装置4、燃烧 室5、 一次风进口6、直流二次风进口7、旋流二次风进口8。 具体实施例方式如附图所示，低噪声高效率的燃气轮机燃烧器包括旋流燃烧器、横向射流 调节装置4、燃烧室5，旋流燃烧器上方设有燃烧室5，燃烧室5上设有横向射 流调节装置4，旋流燃烧器包括中心风管1、 一次风管2、 二次风管3、 一次风 进口 6、直流二次风进口 7、旋流二次风进口 8，中心风管1外依次设有一次风 管2、 二次风管3， 一次风管2设有一次风进口 6， 二次风管3下部设有直流二 次风进口 7， 二次风管3上部设有旋流二次风进口 8。所述的横向射流调节装置4具有微型的喷口，微型喷口后端与耐压软管一 端相连接，耐压软管另一端接二次风气源。横向射流调节装置4安装在燃烧室5 的火焰面相对应的侧壁上。横向射流调节装置4的喷入空气量为总二次风量 4% 10%， 二次风管3的喷入空气量为总二次风量90% 96%。一个控制实例如下在化学当量比『0.9，旋流强度为Sw=0.58的工作条件 下，本专利技术专利涉及的一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器在没有启动横向射 流调节装置前，其实测的压力脉动如图3所示，计算得有效压力振幅为1712 Pa; 启动横向射流调节装置，采用6%的空气量进行燃烧调节，其压力脉动如图4所 示，计算得有效压力振幅为185 Pa，有效压力振幅降低了 89.2%。启动横向射流 调节装置后，烟气中的氧气浓度从5.92%降低到2.99%，计算可得燃烧效率提高 了 15.03%。权利要求1.一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器，其特征在于包括旋流燃烧器、横向射流调节装置(4)、燃烧室(5)，旋流燃烧器上方设有燃烧室(5)，燃烧室(5)上设有横向射流调节装置(4)，旋流燃烧器包括中心风管(1)、一次风管(2)、二次风管(3)、一次风进口(6)、直流二次风进口(7)、旋流二次风进口(8)，中心风管(1)外依次设有一次风管(2)、二次风管(3)，一次风管(2)设有一次风进口(6)，二次风管(3)下部设有直流二次风进口(7)，二次风管(3)上部设有旋流二次风进口(8)。2. 根据权利要求1所述的一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器，其特征在于 所述的横向射流调节装置(4)具有微型的喷口，微型喷口后端与耐压软管一端相 连接，耐压软管另一端接二次风气源。3. 根据权利要求1所述的一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器，其特征在于 所述的横向射流调节装置(4)安装在燃烧室(5)的火焰面相对应的侧壁上。4. 根据权利要求1所述的一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器，其特征在于 所述的横向射流调节装置(4)的喷入空气量为总二次风量4% 10%， 二次风管(3) 的喷入空气量为总二次风量90% 96%。全文摘要本专利技术公开了一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器。它包括旋流燃烧器、横向射流调节装置、燃烧室，旋流燃烧器上方设有燃烧室，燃烧室上设有横向射流调节装置，旋流燃烧器包括中心风管、一次风管、二次风管、一次风进口、直流二次风进口、旋流二次风进口，中心风管外依次设有一次风管、二次风管，一次风管设有一次风进口，二次风管下部设有直流二次风进口，二次风管上部设有旋流二次风进口。本专利技术设计了横向射流调节器，采用湍流拟序结构控制方法，解决了常规燃气轮机燃烧器受热声不稳定影响使工作点偏离设计值的问题，比常规的燃气轮机燃烧器大幅度提高了燃烧效率和大幅度降低了热声不稳定强度，燃烧器结构简单、运行可靠、维护低廉。文档编号F23R3/58GK101408315SQ20081016221公开日2009年4月15日 申请日期2008年11月27日 优先权日2008年11月27日专利技术者昊 周, 岑可法, 李国能 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低噪声高效率的燃气轮机燃烧器，其特征在于包括旋流燃烧器、横向射流调节装置（４）、燃烧室（５），旋流燃烧器上方设有燃烧室（５），燃烧室（５）上设有横向射流调节装置（４），旋流燃烧器包括中心风管（１）、一次风管（２）、二次风管（３）、一次风进口（６）、直流二次风进口（７）、旋流二次风进口（８），中心风管（１）外依次设有一次风管（２）、二次风管（３），一次风管（２）设有一次风进口（６），二次风管（３）下部设有直流二次风进口（７），二次风管（３）上部设有旋流二次风进口（８）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周昊，岑可法，李国能，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]