值班喷嘴制造技术

本发明专利技术公开了一种值班喷嘴

【技术实现步骤摘要】
值班喷嘴、燃烧喷嘴和燃气轮机


[0001]本专利技术涉及燃气轮机
，具体地，涉及一种值班喷嘴
、
燃烧喷嘴和燃气轮机
。

技术介绍

[0002]燃气轮机是一种通过燃烧将连续流动的气体作为工质带动叶轮高速旋转，即将热能转换为机械功的旋转式热力发动机，其组成结构主要包括压气机
、
燃烧室和燃气透平三大装备
。
[0003]为满足相关环保法规的要求，目前主流的燃气轮机多采用贫预混燃烧技术，即将空气与燃料按照低于理论化学计量比的比例进行预混合，然后再将混合气体通过燃烧喷嘴输入燃烧室进行燃烧，从而在提高燃气轮机的燃烧效率的同时，降低燃气轮机的氮氧化物排放，然而在部分负荷工况下，例如当预混通道内气流速度过高
、
当量比偏低时，燃烧喷嘴所形成的火焰稳定性较差，这会导致燃烧温度降低，引发热声振荡，严重损害燃烧室相关部件的使用寿命
。
[0004]相关技术中，为解决以上问题，燃烧喷嘴的下游通常设置有值班喷嘴，值班喷嘴的喷出气体在燃烧时会形成扩散火焰，从而提高燃烧喷嘴燃烧的稳定性，然而，相关技术中的值班喷嘴所产生的扩散火焰燃烧温度较高，热释放较为集中，当燃气轮机处于低负荷工况时，一氧化碳和未燃碳氢化合物的排放较高，当燃气轮机处于基本负荷或较高负荷工况时，氮氧化物排放较高
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷及不足，提供一种值班喷嘴，形成的扩散火焰的稳定性较强，可适应燃气轮机的各种运行工况，从而降低氮氧化物
、
一氧化碳以及未燃碳氢化合物的排放量
。
[0006]本专利技术的实施例还提出一种燃烧喷嘴
。
[0007]本专利技术的实施例还提出一种燃气轮机
。
[0008]本专利技术实施例的值班喷嘴包括：第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体沿第一方向延伸，且所述第一壳体套设在所述第二壳体上，所述第一壳体的内周面与所述第二壳体的外周面之间限定出值班空气通道，所述第二壳体的内周面限定出值班燃料通道；盖板，所述盖板设在所述第一壳体在所述第一方向上的一端和所述第二壳体在所述第一方向上的一端以封盖所述值班空气通道和所述值班燃料通道，所述盖板具有值班燃料喷孔，所述值班燃料喷孔的进口端与所述值班燃料通道连通，且所述值班燃料喷孔的流通面积沿远离所述值班燃料通道的方向逐渐增大，所述盖板还具有多个值班空气喷孔，多个所述值班空气喷孔环绕所述值班燃料喷孔间隔布置，所述值班空气喷孔的进口端与所述值班空气通道连通，所述值班空气喷孔沿从所述盖板的内端到所述盖板的外端的方向延伸且朝向所述值班燃料喷孔倾斜布置，以使从所述值班空气喷孔的出口端喷出的空气和从所述
值班燃料喷孔的出口端喷出的燃料在所述盖板的外端处实现预混合
。
[0009]根据本专利技术实施例的值班喷嘴，第一壳体和第二壳体之间的值班空气通道用于供值班空气流通，在值班空气流通至值班空气通道的前端后，值班空气会继续由值班燃料喷孔外端面流出，而第二壳体内的值班燃料通道则用于供值班燃料流通，在值班燃料流通至值班燃料通道的前端后，值班空气会继续由环绕值班燃料喷孔间隔布置的多个值班空气喷孔向盖板的外端面流出，由于值班空气喷孔和值班燃料喷孔延伸方向的限制，喷出的值班燃料气流与值班空气气流会在盖板的外端面进行对冲混合以形成混合气流，从而提高值班喷嘴的燃烧效率，进而提升值班喷嘴所形成的扩散火焰的稳定性，以适应燃气轮机的各种运行工况，降低氮氧化物
、
一氧化碳以及未燃碳氢化合物的排放量，且在本申请的值班喷嘴中，专利技术人直接利用管路的延伸方向引导值班空气和值班燃料在盖板的外端面进行对冲混合，避免了值班喷嘴前端不必要的复杂管路设计，进而减小了值班喷嘴的空间占用体积，简化了值班喷嘴的生产制作过程
。
[0010]在一些实施例中，值班喷组还包括增压支路，所述增压支路设在所述第二壳体和
/
或所述盖板上，所述增压支路连通所述值班燃料通道和所述值班燃料喷孔，所述值班燃料通道的流通面积为
S1，所述增压支路的流通面积为
S2，则
S1＞
S2。
[0011]在一些实施例中，所述增压支路的进口端与所述第二壳体的出口端通过倒圆角连接，所述增压支路的出口端与所述值班燃料喷孔的进口端平滑过渡连接
。
[0012]在一些实施例中，所述盖板的外端面具有掺混槽，所述值班燃料喷孔的出口端和多个所述值班空气喷孔的出口端与所述掺混槽连通
。
[0013]在一些实施例中，所述值班空气喷孔的内周面的一部分与所述掺混槽的内周面相连，所述值班空气喷孔的内周面的另一部分与所述掺混槽的底面相连
。
[0014]在一些实施例中，在所述第一方向上，所述掺混槽的深度为
H1，所述盖板的厚度为
H2，则
0.4H2≤H1≤0.6H2。
[0015]在一些实施例中，所述盖板还具有多个冷却喷孔，多个所述冷却喷孔环绕所述掺混槽间隔布置，所述冷却喷孔的进口端与所述值班空气通道连通
。
[0016]在一些实施例中，所述值班空气喷孔的流通面积为
S3，所述冷却喷孔的流通面积为
S4，则
S3＞
S4。
[0017]在一些实施例中，所述值班空气喷孔的中心轴线相对所述第一方向具有倾斜角度，所述倾斜角度为
α
，则
30
°
＜
α
＜
80
°
，所述值班燃料喷孔为锥形孔，所述锥形孔的锥角为
β
，则
40
°
＜
β
＜
60
°
。
[0018]在一些实施例中，在所述盖板的外端面上，所述值班燃料喷孔与所述值班空气喷孔的间隔距离为
L1，则
3mm
＜
L1＜
5mm
，相邻所述值班空气喷孔之间的间隔距离为
L2，则
L2＞
2mm。
[0019]本专利技术实施例的燃料喷嘴包括：值班喷嘴，所述值班喷嘴为根据上述实施例所述的值班喷嘴；燃料输入管，所述燃料输入管限定出燃料输入通道，所述燃料输入通道与所述值班喷嘴的值班燃料通道连通；空气输入管，所述空气输入管套设在所述燃料输入管上，且所述空气输入管的内周面与所述燃料输入管的外周面之间限定出空气输入通道，所述空气输入通道与所述值班喷嘴的值班空气通道连通；预混燃料输入管，所述预混燃料输入管套设在所述空气输入管上，且所述预混燃料输入管的内周面与所述空气输入管的外周面之间
限定出预混燃料通道，所述预混燃料输入管朝向所述值班喷嘴的一端设有多个预混燃料喷孔，多个所述预混燃料喷孔沿所述预混燃料输入管的周向间隔设置
。
[0020]根据本专利技术实施例的燃料喷嘴可通过燃料输入通道向上述实施例的值班本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种值班喷嘴，其特征在于，包括：第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体沿第一方向延伸，且所述第一壳体套设在所述第二壳体上，所述第一壳体的内周面与所述第二壳体的外周面之间限定出值班空气通道，所述第二壳体的内周面限定出值班燃料通道；盖板，所述盖板设在所述第一壳体在所述第一方向上的一端和所述第二壳体在所述第一方向上的一端以封盖所述值班空气通道和所述值班燃料通道，所述盖板具有值班燃料喷孔，所述值班燃料喷孔的进口端与所述值班燃料通道连通，且所述值班燃料喷孔的流通面积沿远离所述值班燃料通道的方向逐渐增大，所述盖板还具有多个值班空气喷孔，多个所述值班空气喷孔环绕所述值班燃料喷孔间隔布置，所述值班空气喷孔的进口端与所述值班空气通道连通，所述值班空气喷孔沿从所述盖板的内端到所述盖板的外端的方向延伸且朝向所述值班燃料喷孔倾斜布置，以使从所述值班空气喷孔的出口端喷出的空气和从所述值班燃料喷孔的出口端喷出的燃料在所述盖板的外端处实现预混合
。2.
根据权利要求1所述的值班喷嘴，其特征在于，还包括增压支路，所述增压支路设在所述第二壳体和
/
或所述盖板上，所述增压支路连通所述值班燃料通道和所述值班燃料喷孔，所述值班燃料通道的流通面积为
S1，所述增压支路的流通面积为
S2，则
S1＞
S2。3.
根据权利要求2所述的值班喷嘴，其特征在于，所述增压支路的进口端与所述第二壳体的出口端通过倒圆角连接，所述增压支路的出口端与所述值班燃料喷孔的进口端平滑过渡连接
。4.
根据权利要求1所述的值班喷嘴，其特征在于，所述盖板的外端面具有掺混槽，所述值班燃料喷孔的出口端和多个所述值班空气喷孔的出口端与所述掺混槽连通
。5.
根据权利要求4所述的值班喷嘴，其特征在于，所述值班空气喷孔的内周面的一部分与所述掺混槽的内周面相连，所述值班空气喷孔的内周面的另一部分与所述掺混槽的底面相连
。6.
根据权利要求4所述的值班喷嘴，其特征在于，在所述第一方向上，所述掺混槽的深度为
H1，所述盖板的厚度为
H2，则
0.4H2≤H1≤0.6H2。7.
根据权利要求4所述的值班喷嘴，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢海涛，李珊珊，耿杰峰，吕煊，
申请(专利权)人：国家电投集团北京重燃能源科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：