[实用新型]一种燃气轮机径向可拆卸型燃烧室喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃气轮机燃烧室径向可拆卸喷嘴，尤其涉及合成气分级燃烧的燃气轮机低污染燃烧室喷嘴。

背景技术

在我国当前的能源结构中，采用传统燃煤技术的火力发电占据了绝大部分份额。但是这种传统的发电技术存在发电效率低，污染物排放高(尤其是NOx排放)，耗费淡水资源多等缺点。IGCC(整体煤气化联合循环发电系统)作为一种新型“绿色”燃煤技术，为煤的清洁高效利用提供了一种新的途径。IGCC系统中的燃气轮机，采用气化炉产生的中低热值合成气为燃料，与压气机输送来的高压空气在燃烧室中进行快速混合和燃烧，高温高压的气流经透平做功，进而带动电机发电。这其中燃气轮机燃烧室喷嘴的设计对于组织燃烧、降低污染物排放尤为重要。

燃气轮机燃烧室中，燃料气和空气通过喷嘴实现分级和预混，形成恰当的分级、预混效果，配合合理的速度型进入燃烧室组织燃烧。当前，对燃气轮机燃烧室喷嘴的设计形式，例如会议论文ASME GT2010-22256，采用轴向两级供给燃料气，空气从轴向和斜向分两级进入喷嘴，中心采用扩散燃烧，外围采用预混燃烧的燃烧方式达到全工况范围内燃烧稳定和污染物达标的要求。

但是，由于轴向两级供给燃料气，中心空气通道进气空间狭小，空气引入困难，中心通道设计复杂，喷嘴的内外两级维修和更换需要整体拆卸。因此，仍然需要设计更加合理有效的燃气轮机燃烧室喷嘴结构来简化维修和更换过程，降低成本，并有效的组织燃烧和控制污染物排放。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃气轮机径向可拆卸型燃烧室喷嘴，中心轴向环形空气通道和中心轴向燃料通道在使用时，可实现从中心燃料通道喷注燃料，匹配中心轴向旋流装置的出口空气旋流，形成合理的速度、掺混分布；不使用时，喷嘴中心的空间方便使用内窥镜等光学设备对喷嘴内部进行检查，为燃料回火和喷嘴烧蚀提供有效的判断依据，为空气动力学设计提供数据支持；另外为更换喷嘴组件提供便利,节约维修成本。

本实用新型所采用的技术方案如下：一种燃气轮机燃烧室径向可拆卸喷嘴，该喷嘴包括外围径向燃料通道和外围径向环形空气通道，其特征在于：与外围径向燃料通道连通的环形燃料通道内部的中心通道布置有可拆卸的中心轴向燃料通道和可拆卸的中心轴向环形空气通道。中心轴向环形空气通道内布置有第一级轴向空气旋流装置,环形燃料通道内布置有第一级轴向燃料旋流装置,外围径向环形空气通道进口布置有第一级径向空气旋流装置，中心轴向燃料通道前端开有燃料喷射孔。

上述技术方案中，所述的中心轴向燃料通道可与标准燃油喷嘴替换，连同中心轴向环形空气通道一起，根据喷嘴需要可拆卸。

所述的中心轴向燃料通道与中心轴向环形空气通道拆卸后形成中心轴向空气通道。

所述的第一级轴向燃料旋流装置采用轴向叶片式结构或轴向叶栅式结构，该叶片或叶栅从中心通道外壁面延伸至喷嘴内壁面，且沿环形空气通道均匀布置，叶片个数或叶栅通道个数在6～12之间。

所述的第一级径向空气旋流装置采用径向叶片式结构或径向叶栅式结构，沿径向空气通道均匀布置，叶片个数或叶栅通道个数在6～12之间。

所述的第二级轴向空气旋流装置布置采用轴向叶片式结构或轴向叶栅式结构，该叶片或叶栅从中心径向燃料通道外壁面延伸至中心通道内壁面，且沿环形空气通道均匀布置，叶片个数或叶栅通道个数在6～12之间。

该实用新型与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：①本实用新型的中心轴向燃料通道和中心轴向环形空气通道可拆卸，使用时，从中心燃料通道喷注燃料；不使用时，方便使用内窥镜对喷嘴内部进行检查，为燃料回火和喷嘴烧蚀提供有效的判断依据，为空气动力学设计提供数据支持。②本实用新型的中心轴向燃料通道和中心轴向环形空气通道可拆卸，为更换喷嘴组件提供便利,可以单独更换中心部件或外围部件,节约维修成本。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种燃气轮机燃烧室径向可拆卸喷嘴的结构原理示意图。

图2为中心轴向环形空气通道和中心轴向燃料通道组成的一体化可拆卸结构示意图。

图3为拆卸后的燃气轮机燃烧室径向可拆卸喷嘴的结构原理示意图。

图4为燃气轮机燃烧室径向可拆卸喷嘴的三维剖视图。

图中符号说明如下：