[发明专利]实现高氢燃气轮机低NOx排放的方法和装置

权利要求书

1.一种实现高氢燃气轮机低NOx排放的方法，其特征在于，所述燃气轮机燃烧室中燃料分两部分注入燃烧室，其中一部分燃料作为燃气轮机点火启动及低负荷燃烧用；通过燃烧室头部的燃烧喷嘴喷入，实现燃气轮机启动和维持低负荷时燃烧稳定；另一部分燃料作为燃气轮机满足基本负荷运行时的燃料，这部分燃料通过安装在燃烧室头部或安装在燃烧室火焰筒壁面的很多燃料微孔喷入燃烧室，实现火焰面分散的燃烧方式，燃料微孔周围有空气与燃料微孔喷入燃烧室的燃料快速掺混并燃烧。

2.根据权利要求1所述实现高氢燃气轮机低NOx排放的方法，其特征在于，所述在燃烧室头部或壁面的每个喷入燃烧室的燃料微孔周围都有空气通道和燃料微孔一起形成微混合燃烧单元，对应的各个燃料微孔周围的空气能够和燃料微孔中的燃料进行充分掺混和燃烧。

3.根据权利要求1或2所述实现高氢燃气轮机低NOx排放的方法，其特征在于，所述微混合燃烧单元的每个燃料微孔中喷出的燃料和周围的空气掺混，形成空气过量的空燃比。

4.根据权利要求3所述实现高氢燃气轮机低NOx排放的方法，其特征在于，所述空燃比大于当量反应时的当量比，空气过量，其燃料微孔的设计使得每个单独的扩散火焰的火焰面变“薄”，火焰面放出的热量很快和过量的空气发生热交换，从而降低了火焰的最高温度，空气起到冷却火焰面的作用。

5.一种实现高氢燃气轮机低NOx排放的装置，其特征在于，燃烧室头部(3)连接燃烧室火焰筒壁面(4)一端而构成燃烧室(5)，在燃烧室火焰筒壁面(4)的另一端为燃烧室出口(6)，在燃烧室头部(3)中心设有单独的燃烧喷嘴(2)，燃烧喷嘴(2)作为燃烧室头部(3)的值班燃烧器，在燃烧喷嘴(2)周围有序或无序布置微混合燃烧单元(1)。

6.一种实现高氢燃气轮机低NOx排放的装置，其特征在于，燃烧室头部(3)连接燃烧室火焰筒壁面(4)一端而构成燃烧室(5)，在燃烧室火焰筒壁面(4)的另一端为燃烧室出口(6)，在燃烧室头部(3)中心设有单独的燃烧喷嘴(2)，燃烧喷嘴(2)作为燃烧室头部(3)的值班燃烧器；微混合燃烧单元(1)布置在燃烧室(5)前部的燃烧室火焰筒壁面(4)上。

7.根据权利要求5或6所述实现高氢燃气轮机低NOx排放的装置，其特征在于，所述微混合燃烧单元(1)由燃料微孔(1-2)和燃料微孔周围的空气注入部件(1-1)组成，在微混合燃烧单元(1)中实现燃料和空气的强烈掺混。

8.根据权利要求7所述实现高氢燃气轮机低NOx排放的装置，其特征在于，空气注入部件(1-1)可以是环绕燃料微孔的空气旋流器，也可以是在燃料微孔周围的空气注入孔或注入槽。

9.根据权利要求5或6所述实现高氢燃气轮机低NOx排放的装置，其特征在于，所述燃烧喷嘴(2)由空气旋流器(2-1)和燃料喷嘴(2-2)组成。

10.根据权利要求5或6所述实现高氢燃气轮机低NOx排放的装置，其特征在于，所述通过燃烧喷嘴(2)进入燃气轮机燃烧室的燃料，用于点火启动和低负荷燃烧，从燃烧喷嘴(2)中喷出的燃料占燃烧室全部燃料供给量的比例很小，它和周围的空气以接近化学当量比的状态配置。