[实用新型]一种燃气轮机贫燃料多孔喷射喷嘴及燃气轮机

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种贫燃料多孔喷射喷嘴及燃气轮机。

背景技术

目前，燃气轮机是清洁化石能源的重要设备。随着世界各国对燃气轮机污染物排放标准要求的日益严格，降低氮氧化物(NOx)排放的技术成为增强燃气轮机市场竞争力的关键。

NOx的生成机理主要有以下三种：热力型、燃料型和快速型。对于目前世界主流的燃气轮机而言，NOx的生成以热力型机理为主。降低燃烧室内火焰的峰值温度是减少热力型NOx的主要方法。一种广泛应用的措施为贫预混燃烧技术，对于预混燃烧而言，空气和燃料在组织燃烧前的掺混至关重要，空气和燃料掺混的均匀程度、混合的快慢直接影响着喷嘴下游当量比分布和燃烧产物的停留时间，进而影响污染物，尤其是NOx的生成。

现有技术中，一种典型的贫燃料多孔喷射喷嘴采用如图1-2所示的结构，喷嘴由支撑法兰、旋流器、喷嘴尖端和不同管道组成。其中燃料进入燃料入口，通过中空通道，进入气体燃料导流叶片的中空通道，最后从气体燃料径向喷口喷出，与来流空气掺混，进而参与组织燃烧。这种结构的不足之处在于，气体燃料喷口均沿叶片径向布置，在叶片大半径(即边缘部位)处，不同叶片间相应的燃料喷口距离较远，易导致燃料射流贯穿不足，而在叶片小半径(即中心部位)处，不同叶片相应的燃料喷口距离较近，易导致燃料射流交叉，这会造成相邻叶片间的空气和燃料掺混不均匀，进而会影响到燃烧过程中污染物，尤其是NOx的生成。

因此，针对以上不足，需要一种能够使喷嘴流道内的燃料与空气的混合比例更加均匀，降低污染物排放的贫燃料多孔喷射喷嘴。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是解决由于现有贫燃料多孔喷嘴因从径向喷口喷出的燃料贯穿深度不够而导致燃料不足，燃料与空气的混合比例不均匀的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种贫燃料多孔喷射喷嘴，包括中心体及设置在中心体上的旋流器，所述中心体内设有用于输送燃料的第一中空通道，所述旋流器包括旋流器外罩，在旋流器外罩的一端设有预混空气入口，另一端设有多个导流叶片，所述导流叶片上设有径向喷口，所述径向喷口通过第二中空通道与第一中空通道连通；所述旋流器外罩内设有第三中空通道，所述第三中空通道与第二中空通道连通，在第三中空通道侧壁上且位于相邻所述导流叶片之间设有至少一个周向喷口。

其中，所述第三中空通道环设于旋流器外罩的内部。

其中，所述周向喷口位于相邻所述导流叶片1/4夹角与3/4夹角之间所对应的第三中空通道侧壁上。

其中，所述周向喷口的数量不大于5个。

其中，所述周向喷口的直径为1-2mm。

其中，所述预混空气入口内设有旋流器叶片，所述旋流器叶片用于使预混空气在旋流器外罩内形成回流。

其中，所述旋流器叶片与导流叶片为一体结构。

其中，所述导流叶片沿其径向设有多个径向喷口，所述径向喷口与周向喷口在同一平面内进行燃料混合。

其中，所述中心体的一端安装有支撑法兰，所述支撑法兰上设有与第一中空通道连通的燃料入口。

本实用新型还提供一种燃气轮机，其包括所述的贫燃料多孔喷射喷嘴。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：本实用新型贫燃料多孔喷射喷嘴在相邻的导流叶片之间增加周向喷口，并且通过设置于旋流器外罩内的第三中空通道将第二中空通道内的燃料引入；通过径向喷口与周向喷口有效增加了喷嘴流道外侧中心区域燃料，使喷嘴流道内的燃料与空气的比例更加均匀，解决了由于燃料贯穿深度不够导致的燃料不足的问题，有效降低污染物的排放。

附图说明

图1为现有技术贫燃料多孔喷射喷嘴的纵向剖视图；

图2为图1的B-B剖视图；

图3为本实用新型实施例贫燃料多孔喷射喷嘴的纵向剖视图；

图4为图3的C-C剖视图。

其中，1：中心体；2：旋流器；3：导流叶片；4：支撑法兰；5：来流空气；6：径向燃料射流；7：周向燃料射流；11：第一中空通道；12：喷嘴尖端；21：旋流器外罩；22：预混空气入口；23：第三中空通道；24：周向喷口；25：旋流器叶片；31：径向喷口；32：第二中空通道；41：燃料入口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。