[实用新型]带有主喷嘴和微型喷嘴组件的燃烧室及燃气轮机和锅炉

权利要求书

1.一种带有主喷嘴组件和微型喷嘴组件的燃烧室，包括扩压器、主喷嘴组件、微型喷嘴组件、火焰筒和燃烧室机匣，其中所述扩压器设置在所述燃烧室机匣端部，将进入燃烧室的高温高压空气降速扩压；所述火焰筒设置于所述燃烧室机匣内，一部分空气经过所述火焰筒壁面上的冷却孔进入所述火焰筒内，对所述火焰筒的高温部分进行冷却；其特征在于：

所述火焰筒前端设置有所述主喷嘴组件和微型喷嘴组件，通过扩压器进入的大部分空气通过所述主喷嘴组件和微型喷嘴组件的空气通道与喷入的燃料混合后，在所述火焰筒内燃烧；

所述微型喷嘴组件包含燃料总管和N个微型喷嘴单元，其中N为自然数，且微型喷嘴单元扇形夹角β与微型喷嘴单元数量N之间满足N×β＝360；所述微型喷嘴单元包含若干个微型喷嘴，其中微型喷嘴的外径为3～15mm，相邻微型喷嘴中心距为微型喷嘴外径的1.1～2倍；以及

所述微型喷嘴单元内包含若干个配合环，且配合环的数量与主喷嘴组件的主喷嘴数量相等，所述主喷嘴组件的主喷嘴装配在所述配合环内。

2.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述燃烧室还包括位于所述扩压器与主喷嘴组件之间的前置燃料喷射组件，所述前置燃料喷射组件包括前置燃料喷射管，用于将前置燃料喷入所述扩压器后的高速气流中，与空气快速掺混，起到抑制燃烧振荡的作用。

3.根据权利要求2所述的燃烧室，其特征在于，所述前置燃料喷射组件的燃料喷射方向与所述扩压器排出的气流方向成60°～120°夹角；

所述前置燃料喷射管是一个带有燃料喷射孔的环形圆管，其通过接口管固定在扩压器后的机匣壁面上。

4.根据权利要求3所述的燃烧室，其特征在于，所述前置燃料喷射组件的燃料喷射方向与所述扩压器排出的气流方向成90°夹角。

5.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述主喷嘴组件包括双通道喷嘴杆、燃料分配器和主喷嘴；其中所述双通道喷嘴杆包括两个燃料通道，分别输入主预混燃料和扩散燃料；

主喷嘴包括燃料喷射叶片、旋流叶片、中心钝体前端、中心钝体、燃料分隔板和喷嘴机匣。

6.根据权利要求5所述的燃烧室，其特征在于，所述主喷嘴组件的结构参数之间满足：

K/H＝1.5～2.5；其中K为喷嘴机匣内径，H为中心钝体外径；

L/K＝0.3～0.8；其中L为中心钝体端面与喷嘴机匣端面间的距离；

旋流叶片与中心钝体中心线的夹角为20°～60°；

燃料喷射孔与中心钝体中心线的夹角为10°～60°；

每只双通道喷嘴杆连接至少一个主喷嘴及相应的燃料分配器。

7.根据权利要求6所述的燃烧室，其特征在于，所述主喷嘴组件的结构参数之间满足：

K/H＝2；

L/K＝0.5；

旋流叶片与中心钝体中心线的夹角为35°；

燃料喷射孔与中心钝体中心线的夹角为45°。

8.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述微型喷嘴包括中心体、环绕中心体设置的微旋流叶片和包围微旋流叶片的微型喷嘴机匣，所述微型喷嘴机匣含有1～8个微型燃料喷射孔。

9.根据权利要求8所述的燃烧室，其特征在于，所述中心体的前端为流线型结构。

10.根据权利要求8所述的燃烧室，其特征在于，所述微型喷嘴中微旋流叶片的数量为2～12个。

11.根据权利要求8所述的燃烧室，其特征在于，所述中心体外径与微型喷嘴机匣内径之比为0.2～0.6。

12.根据权利要求11所述的燃烧室，其特征在于，所述中心体外径与微型喷嘴机匣内径之比为0.5。

13.根据权利要求8所述的燃烧室，其特征在于，所述微型喷嘴固定在微型喷嘴单元前盖和后盖之间，且微型喷嘴中微型喷嘴机匣所含的燃料喷射孔包含在微型喷嘴组前盖、后盖及外壳形成的空间内。

14.根据权利要求1所述的燃烧室，其特征在于，所述火焰筒由两个同心的圆环组成；火焰筒的前端与微型喷嘴组件中的微型喷嘴外壳的内、外圆弧面相连接；火焰筒的外壁面固定在燃烧室外机匣上，火焰筒的后端搭接在燃气轮机涡轮入口段。