[发明专利]重型燃机用的油水气喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种重型燃机的喷嘴技术。

背景技术

目前燃气轮机燃烧室上安装的喷嘴一般为多燃料喷嘴。燃气轮机燃烧室的喷嘴与火焰筒 安装主要有两种结构形式，一种是一个火焰筒对应一个多燃料喷嘴，该种结构形式的喷嘴结 构简单，方便安装维修，但由于只有一个喷嘴，燃料集中在火焰筒中心区域，火焰相对较长， 燃烧室出口温度场品质较差。使用备份的液体燃料工作时，液体燃料调整范围较窄。燃烧室 使用液体燃料在低负荷工况下工作时，由于燃料流量较小，供油压力较低，离心式压力雾化 喷嘴的雾化效果不佳，使得燃烧室的燃烧效率下降甚至发生熄火现象。另一种是燃气轮机火 焰筒头部从原有的一个燃料喷嘴相连的结构改为与多个燃料喷嘴相连的结构，用多燃料喷嘴 系统替代单燃料喷嘴系统，可降低燃烧噪声(动态压力)水平，从而减少燃烧系统的磨损， 把燃烧系统的检查间隔期从3000小时延长到12000小时。此外采用多燃料喷嘴结构，燃料在 火焰筒内分布均匀，有利于缩短火焰长度，改善燃烧室出口温度场品质。使用备份的液体燃 料工作时，通过采取喷嘴分组供应燃料等措施，即低负荷工况工作时，只有部分喷嘴参与工 作，这样能够在燃料供应总量不变的情况下，提高供油压力，改善液体喷嘴的雾化效果，提 高燃烧室燃烧效率，改善燃烧室熄火性能，有效克服了单喷嘴的不足。

由于燃气轮机燃烧室中的火焰温度比较高，在高温下产生了一定数量的氮氧化物，一般 可达200×10^-6左右，超过了许多工业化国家的环保规定。早期低循环参数的发动机燃烧室氮 氧化物排量不严重，但是随着发动机增压比和涡轮前温度提高的要求，早期降低一氧化碳和 碳氢化合物的措施对降低排放已不奏效了，氮氧化物排放问题突出。向燃烧室的燃烧区按照 一定比例注入水或蒸汽，可以降低最高燃烧温度，有效地抑制氮氧化物的产生量，但由于现 有的喷嘴一般不向燃烧区注入水，因此需其它设备向燃烧区注入水，方法繁琐。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明提供了一种集油水气于一体的重型燃机用的油水气 喷嘴，该喷嘴是一种湿低污染的喷嘴。

本发明采用如下技术方案：

重型燃机用的油水气喷嘴，包括喷管和喷头，所述的喷管包括由内向外依次设置的第一 层喷嘴管子和第二层喷嘴管子，所述的喷头中心部位设置有涡流器，在涡流器上设置有切线 孔，在涡流器的外部安装有带有第一安装边的内层喷口，在内层喷口的第一安装边上开有均 布的斜槽，内层喷口的后端安装有转接器，在内层喷口的外部安装有带有第二安装边的中层 喷口，在中层喷口的第二安装边上均布开有与第一安装边上的斜槽倾斜方向一致的斜槽，在 中层喷口的外部安装有外层喷口，在外层喷口上均布有小孔。

所述的内层喷口前端锥形部位内锥角为30°～80°外锥角为60°～120°，内层喷口的第一 安装边宽度为2～5mm，在第一安装边上均布的斜槽数量为4～12个，斜槽宽度为0.6～2mm， 斜槽角向尺寸α为-60°～-30°或30°～60°。

所述的中层喷口的第二安装边宽度为2～5mm，在第二安装边上均布的斜槽数量为10～20 个，斜槽宽度为0.6～2mm，斜槽角向尺寸β为-60°～-30°或30°～60°。

所述的外层喷口均布的小孔数量为10～40个，孔径Ф0.5～2mm。

重型燃机用的油水气喷嘴，包括喷管和喷头，所述的喷管包括由内向外依次设置的第一 层喷嘴管子、第二层喷嘴管子和第三层喷嘴管子，所述的喷头中心部位设置有涡流器，在涡 流器上设置有切线孔，在涡流器的外部安装有带有第一安装边的内层喷口，在内层喷口的第 一安装边上开有均布的斜槽，内层喷口的后端安装有转接器，在内层喷口的外部安装有带有 第二安装边的中层喷口，在中层喷口的第二安装边上均布开有与第一安装边上的斜槽倾斜方 向一致的斜槽，在中层喷口的外部安装有外层喷口，在外层喷口上均布有小孔，在外层喷口 的外部安装有喷嘴端头。

所述的第二层喷嘴管子和第三层喷嘴管子之间焊接有工艺支架。

所述的内层喷口前端锥形部位内锥角为30°～80°，外锥角为60°～120°，内层喷口的第一 安装边宽度为2～5mm，在第一安装边上均布的斜槽数量为4～12个，斜槽宽度为0.6～2mm， 斜槽角向尺寸α为-60°～-30°或30°～60°。