[发明专利]一种等离子和气体辅助雾化燃烧的双燃料喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种燃气轮机，具体地说是燃气轮机的喷嘴机构。

背景技术

1.介质阻挡放电技术：介质阻挡放电技术是低温等离子催化的一种，目前主要应用在臭氧生产、废气处理、材料表面改性、气态污染物的处理等技术领域。低温等离子催化是实现等离子化学反应过程低能耗、高收率、高选择性的一种极其有效的途径。介质阻挡放电技术多用于气态物体的研究和处理，而对于液态物质的催化研究的较少。

2.双燃料燃气轮机技术：燃气轮机是一种典型的常规燃料动力装置。它具有体积小、功率大、重量轻和启动快等特点，被广泛应用在航空、电力、舰船和天然气输送等工业核心领域中。采用双燃料的燃气轮机的正在被越来越广泛的应用，其要求不仅具有单独燃用液态或气态燃料的功能，还具有两种燃料混烧的功能。所以双燃料喷嘴的性能优劣将直接影响到双燃料燃气轮机的点火、燃烧效率和燃烧稳定性等方面，同时也会对燃烧室火焰筒和涡轮叶片的寿命造成影响。

传统的双燃料喷嘴存在油路的液态燃料经喷嘴后雾化效果差，气路气态燃料经喷嘴旋流效果不好从而导致了燃料燃烧不完全，火焰被拉长，燃烧效率低，燃烧火焰筒壁面以及大量的未燃尽碳氢化合物，造成了严重污染问题。提高双燃料喷嘴的对液态燃料的雾化效果，改善燃烧状况，提高燃烧稳定性降低排放将有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供提高液态燃料的雾化效果、改善燃烧状况的一种等离子和气体辅助雾化燃烧的双燃料喷嘴。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种等离子和气体辅助雾化燃烧的双燃料喷嘴，其特征是：包括外电极、内电极、陶瓷管、喷射机构，内电极包裹于陶瓷管内，陶瓷管的顶端封闭，外电极安装在陶瓷管的外部并与陶瓷管之间形成环形放电间隙，喷射机构包括旋流器、旋流器支架、喷嘴壳体、支撑弹簧、旋流器壳体、气体导流板，旋流器支架和喷嘴壳体固定在外电极的下端部，旋流器支架的下部、旋流器壳体位于喷嘴壳体里，旋流器安装在旋流器壳体里，旋流器与旋流器支架之间安装支撑弹簧，实现旋流器支架与旋流器之间的刚性连接，外电极外部设置燃料气导管，气体导流板设置在外电极下端部，燃料气导管与外电极、喷嘴壳体、外电极下端部形成燃料气通道，气体导流板为中心开孔的圆盘式结构，围绕中心的孔开有斜切孔，喷嘴壳体上设置燃料气冲击孔，燃料气冲击孔分别于燃料气通道和旋流器的出口相连通，外电极上开有燃料油入口，燃料油入口连通环形放电间隙，燃料油入口处安装油过滤器，燃料油通过油过滤器进入环形放电间隙并通过旋流器喷出。

本发明还可以包括：

1、所述的气体导流板斜切孔为矩形斜切孔，有10个，围绕中心孔与圆盘轴线成45°角。

2、所述气体冲击孔有6-10个，沿喷嘴壳体周向均匀布置并与喷嘴壳体轴线成30°角。

本发明的优势在于：液态燃料经介质阻挡放电催化后，部分燃料裂解为燃料碎片和活化组分，形成气体等离子微团，包含于液态燃料中间。富含等离子微团的液态燃料进入气体辅助旋流器喷嘴组件后，喷出瞬间等离子微团发生爆破使得燃油产生非常细小的液雾，同时通过气态燃料流过冲击孔对液态燃料的冲击作用和气体导流板流出气体的剪切作用使得喷出液态燃料破碎为更为细小的液滴，进而使得燃料易于燃烧，提高火焰传播速度，保证低工况及稀薄情况下燃烧的稳定性与完全性，降低污染物的排放。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为A-A视图；

图3为喷嘴头部局部放大图；

图4为带冲击孔的喷嘴壳体示意图；

图5为燃料气切向导流板示意图。

具体实施方式

下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：