[发明专利]一种主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室

权利要求书

1.一种带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其喷油装置包括主燃级喷嘴组件和值班级喷嘴组件，其特征在于， 

--所述值班级喷嘴组件包括值班级燃油管、离心式雾化喷嘴、一级空气旋流器和锥形火焰稳定器，其中，所述离心式雾化喷嘴位于所述喷油装置的中心、其进口端与所述值班级燃油管连通，所述一级空气旋流器设置于所述离心式雾化喷嘴的外圈，所述锥形火焰稳定器的直径逐渐缩小的进气段套设在所述一级空气旋流器的外圈，所述锥形火焰稳定器的直径逐渐放大的出气段在轴向上位于所述离心式雾化喷嘴的后面，值班级燃油经所述离心式雾化喷嘴喷射进行初次雾化，然后在一级旋流空气作用下进行二次雾化和掺混，值班级的火焰稳定通过一级旋流空气形成的回流区和喷嘴后面的锥形火焰稳定器实现； 

--所述主燃级喷嘴组件位于所述值班级喷嘴组件的外圈并和所述值班级喷嘴组件同轴设置，包括主燃级燃油管、主燃级集油环(23)、多点直射式喷嘴、二级空气旋流器和三级空气旋流器；其中，所述二级空气旋流器套设在所述锥形火焰稳定器的进气段，所述二级空气旋流器外部套设二级空气旋流通道壳体的直径逐渐缩小的进气段，所述二级空气旋流通道壳体的直径逐渐放大的出气段壁面上沿周向均匀垂直设置有若干多点直射式喷嘴，所述主燃级集油环设置于所述二级空气旋流通道壳体的设有若干多点直射式喷嘴的外壁面上，所述主燃级集油环与所述主燃级燃油管连通，主燃级燃油通过所述若干多点直射式喷嘴沿径向喷射入所述二级空气旋流通道内，第二级旋流空气在值班级火焰的高温作用下温度升高，主燃级燃油垂直于第二级旋流空气流向喷射燃油到预热的旋流空气中进行横向射流空气雾化，二级空气旋流 通道中的部分预混油气混合物在其出口与三级旋流空气进行快速均匀掺混。 

2.根据权利要求1所述的带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其特征在于，所述燃烧室包括燃烧室外机匣、燃烧室内机匣、扩压器、点火器、火焰筒外筒、火焰筒内筒。 

3.根据权利要求1所述的带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其特征在于，所述多点直射式喷嘴直径为0.3～0.5mm，个数为3～8个，垂直于第二级旋流空气流向喷射燃油，燃油先在第二级旋流空气作用下进行横向射流空气雾化，然后在主燃级旋流器出口处与第三级旋流空气进行快速掺混。 

4.根据上述权利要求所述的带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其特征在于，所述锥形火焰稳定器内侧采用扩口结构，为火焰稳定提高空气流动的低速区，高温的火焰稳定器用于预热部分主燃级旋流空气。 

5.根据上述权利要求所述的带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其特征在于，所述主燃级旋流器由第二级旋流器和第三级旋流器组合而成。 

6.根据上述权利要求所述的带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其特征在于，所述二级空气旋流器和三级空气旋流器都采用轴向旋流器。 

7.根据上述权利要求所述的带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其特征在于，一级空气旋流器采用轴向叶片，由12至24个叶片组成，安装角为30～60度。 

8.根据上述权利要求所述的带预热功能的主燃级贫预混的分层部分预混低污染燃烧室，其特征在于，所述喷油装置还包括给燃烧室提供燃油的预燃 级接油嘴、主燃级接油嘴、喷嘴秆，燃油经预燃级接油嘴和主燃级接油嘴分别进入喷嘴杆，预燃级接油嘴与预燃级燃油雾化喷嘴相通，主燃级接油嘴与集油环相通，预燃级燃油和主燃级燃油在喷嘴杆内不交汇。

9.根据权利要求1所述的一种带预热功能的主燃级预混预蒸发的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述燃气轮机为航空燃气轮机发动机或工业燃气轮机。 

10.一种带预热功能的主燃级预混预蒸发的燃气轮机燃烧室，包括外机匣、内机匣、扩压器、点火器及权利要求1至9任一项所述的带预热功能的主燃级预混预蒸发的燃气轮机燃烧室，相对于传统头部富油燃烧室，头部采用贫油燃烧技术，燃烧用空气占全部空气量的50～90％，剩余的冷却空气从掺混孔(9)进入火焰筒以进一步调节燃烧室出口温度分布，使燃烧室出口温度分布满足涡轮进口导流叶片受热强度的要求。