[发明专利]燃烧器和具有该燃烧器的燃气轮机

说明书

本发明公开了一种燃烧器和具有该燃烧器的燃气轮机，所述燃烧器包括燃烧室外筒、火焰筒、中心喷嘴、多个外围喷嘴、导流套和导流弯板；所述火焰筒、所述中心喷嘴和多个外围喷嘴分别设在所述燃烧室外筒内；所述导流套设在所述燃烧室外筒内且与所述火焰筒的后端相连，所述导流套设在多个所述外围喷嘴外面，所述导流套上设有分别与所述外围喷嘴对应的导流孔；所述导流弯板设在所述导流孔后侧，用于将气流分别导引至所述外围喷嘴内的外侧空间内和所述外围喷嘴内的内侧空间内。本发明可以有效调整气流的流动方向，降低空气逆转时的压力损失，增加外围喷嘴流场和掺混场的均匀性，提高燃烧器的燃烧性能。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地涉及一种燃烧器和具有该燃烧器的燃气轮机。

背景技术

燃气轮机中的燃烧器内，空气从燃烧器的燃烧室外筒与火焰筒之间的环形通道逆流而上，经导流套到达中心喷嘴和外围喷嘴前端，在燃烧器端盖与喷嘴之间的区域逆转，部分空气进入外围喷嘴内沿燃烧室外筒的径向靠近燃烧室外筒的空间，部分空气进入中心喷嘴内和/或外围喷嘴内沿燃烧室外筒的径向远离燃烧室外筒的空间。

然而，空气在逆转时具有较大的径向速度，使得外围喷嘴内靠近燃烧室外筒的空间的空气流量远大于进入外围喷嘴内远离燃烧室外筒的空间的空气流量，空气流动不均匀，容易导致燃料和空气的掺混不均匀，影响燃烧器性能。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明一方面提出一种燃气轮机的燃烧器，该燃气轮机的燃烧器可以有效调整气流的流动方向，降低空气逆转时的压力损失，增加外围喷嘴流场和掺混场的均匀性，提高燃烧器的燃烧性能。

本发明另一方面还提出一种燃气轮机。

根据本发明一方面的实施例的燃气轮机的燃烧器包括燃烧室外筒；火焰筒，所述火焰筒设在所述燃烧室外筒内；中心喷嘴，所述中心喷嘴设在所述燃烧室外筒内；多个外围喷嘴，多个所述外围喷嘴设在所述燃烧室外筒内且围绕所述中心喷嘴间隔布置；导流套，所述导流套设在所述燃烧室外筒内且与所述火焰筒的后端相连以便所述火焰筒和所述导流套与所述燃烧室外筒之间形成环形通道，所述导流套设在多个所述外围喷嘴外面，所述导流套上设有分别与所述外围喷嘴对应的导流孔；导流弯板，所述导流弯板设在所述导流孔后侧，用于将所述环形通道内的一部分气流从所述导流弯板的前侧通过所述导流孔导引到所述外围喷嘴内的外侧空间内以及将另一部分气流从所述导流弯板的后侧导引到所述外围喷嘴内的内侧空间和/或所述中心喷嘴内。

根据本发明的燃气轮机的燃烧器，通过导流弯板和导流衬套上的导流孔，可以有效调整气流的流动方向，降低空气逆转时的压力损失，增加外围喷嘴流场和掺混场的均匀性，提高燃烧器的燃烧性能。

在一些实施例中，所述导流弯板为朝前开口的大体U形.

在一些实施例中，所述导流弯板的第一段延伸在所述环形通道内，所述导流弯板的第二段朝向所述外围喷嘴下游延伸。

在一些实施例中，所述导流弯板穿过所述导流孔且与所述导流孔的后侧壁面相连。

在一些实施例中，从所述导流套的轴向上看，所述导流弯板为大体扇环形。

在一些实施例中，所述燃烧室外筒的横截面分为与所述外围喷嘴一一对应的区域，每个区域内设有一个所述外围喷嘴，每个区域的弧度为θ1，所述导流弯板的外周边的两端点与所述燃烧室外筒的中心的两条连线之间的夹角为θ2，其中θ2为θ1的1/2～1/3。

在一些实施例中，所述导流弯板、所述导流孔和所述外围喷嘴之间彼此一一对应。

在一些实施例中，所述导流弯板的前壁面上设有向前延伸的隔板。

在一些实施例中，所述燃烧室外筒的后端设有端盖，所述外围喷嘴和所述中心喷嘴穿过所述端盖伸入所述燃烧室外筒内。