[发明专利]一种低氮排放的燃烧室及含有该燃烧室的燃气轮机

权利要求书

1.一种低氮排放的燃烧室，其特征在于，该燃烧室包括上下相连的燃烧室头部、燃烧室筒体，所述的燃烧室头部包括副燃气机构、环绕设置在副燃气机构外部的主燃气机构以及设置在副燃气机构及主燃气机构上方的空气入口(5)，所述的燃烧室筒体包括分别与副燃气机构、主燃气机构、空气入口(5)相连通的内火焰筒(2)以及环绕设置在内火焰筒(2)外部并与空气入口(5)相连通的外火焰筒(1)，所述的内火焰筒(2)的底部设有燃烧室出口(6)，燃气分别经副燃气机构、主燃气机构进入内火焰筒(2)内部，并与由空气入口(5)进入的空气混合后燃烧，最后经燃烧室出口(6)排出；

所述的副燃气机构包括副燃气管(3)以及与副燃气管(3)相连通的中心体(10)，该中心体(10)的内部设有副燃气腔(17)，侧壁上开设有多个副燃气喷射孔(13)，所述的副燃气腔(17)通过副燃气喷射孔(13)与内火焰筒(2)相连通；

所述的主燃气机构包括环绕设置在中心体(10)外部的环形管(20)以及与环形管(20)相连通的主燃气管(4)，所述的环形管(20)的内部设有主燃气腔(16)，内壁上开设有多个内主燃气喷射孔(14)，外壁上开设有多个外主燃气喷射孔(15)，所述的主燃气腔(16)分别通过内主燃气喷射孔(14)、外主燃气喷射孔(15)与内火焰筒(2)相连通；

该燃烧室还包括与副燃气管(3)相连通的冷却空气管(18)以及分别与副燃气管(3)、主燃气管(4)相连通的总燃气管(19)，所述的冷却空气管(18)与副燃气管(3)之间设有冷却空气开关阀(V3)，所述的总燃气管(19)与副燃气管(3)之间设有副燃气管流量调节阀(V2)，所述的总燃气管(19)与主燃气管(4)之间设有主燃气管流量调节阀(V1)；

按机组运行的模式分为简单循环和带回热器的循环两种工况，在简单循环工况下，副燃气管(3)逐渐关闭直至全部燃料均由主燃气管(4)进入内火焰筒(2)，副燃气管(3)完全关闭后开启冷却空气管(18)来冷却中心体(10)；在带有回热器的工况中，副燃气管(3)中燃气流量维持不变，增加主燃气管(4)中燃气流量，直至两者之和达到额定燃气流量。

2.根据权利要求1所述的一种低氮排放的燃烧室，其特征在于，所述的中心体(10)与环形管(20)之间设有内旋流器(12)，所述的环形管(20)与内火焰筒(2)之间设有外旋流器(11)。

3.根据权利要求2所述的一种低氮排放的燃烧室，其特征在于，所述的外旋流器(11)的叶片出口角大于内旋流器(12)的叶片出口角。

4.根据权利要求1所述的一种低氮排放的燃烧室，其特征在于，所述的外火焰筒(1)的底部与内火焰筒(2)的侧壁相连，所述的内火焰筒(2)的侧壁上开设有壁面冷却孔(7)，并通过壁面冷却孔(7)与外火焰筒(1)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种低氮排放的燃烧室，其特征在于，所述的内火焰筒(2)的侧壁上还开设有中间冷却孔(8)，该中间冷却孔(8)位于壁面冷却孔(7)的下方。

6.根据权利要求4所述的一种低氮排放的燃烧室，其特征在于，所述的内火焰筒(2)的下部设有内径由上而下逐渐减小的出口段，该出口段上开设有掺混孔(9)。

7.一种燃气轮机，其特征在于，该燃气轮机含有如权利要求1至6任一项所述的燃烧室。