[发明专利]燃料喷嘴

说明书

本发明公开了一种燃料喷嘴，所述燃料喷嘴包括主涡流发生器，所述主涡流发生器具有主燃料腔、与所述主燃料腔连通的主燃料进口以及与所述主燃料腔连通以喷出所述主燃料腔内的燃料的主燃料喷出口。本发明的燃料喷嘴能够增强轴向分级燃烧中第二级燃料与第一级燃料和空气燃烧产生的主流高温烟气的掺混，降低污染物排放，而且结构简单，降低了加工难度及制造成本。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地，涉及一种燃料喷嘴。

背景技术

燃气轮机的热力循环中，燃烧室内的燃气温度越高，越有利于效率和功率的提高。但是，高温下容易生成氮氧化合物NOX，而为了减少该热力型NOX的排放，则需降低燃烧室内的最高温度。

相关技术中，燃气轮机的燃烧室内采用轴向分级燃烧，在该种类型的分级燃烧中，第二级燃料喷嘴位于第一级燃料喷嘴的下游，在此下游位置喷入燃料，既可以减少燃烧室高温区的停留时间，降低NOX排放，又可以改善燃气轮机部分负荷时的性能。然而，目前的第二级燃料喷嘴结构复杂，既增加了系统的成本，也会使得喷嘴的热负荷过高，还存在燃料泄漏到燃压缸的风险；而且第二级燃料与第一级燃料和空气燃烧产生的主流高温烟气混合不好，污染物排放甚至比单级燃烧高。

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，本发明提出一种燃料喷嘴,该燃料喷嘴结构简单，降低了制造成本，能够在轴向分级燃烧器中增强第二级燃料与主流高温烟气的掺混，降低污染物排放。

根据本发明的实施例的燃料喷嘴包括主涡流发生器，所述主涡流发生器具有主燃料腔、与所述主燃料腔连通的主燃料进口以及与所述主燃料腔连通以喷出所述主燃料腔内的燃料的主燃料喷出口。

根据本发明实施例的燃料喷嘴，能够增强第二级燃料与第一级燃料和空气形成的主流高温烟气的掺混，降低污染物排放，而且结构简单，降低了加工难度及制造成本。

在一些实施例中，所述主涡流发生器包括第一主侧板和第二主侧板，所述主燃料喷出口设在所述第一主侧板和第二主侧板的交界处。

在一些实施例中，所述第一主侧板和第二主侧板的交界处形成有主交界面，所述主燃料喷出口形成在所述主交界面上。

在一些实施例中，所述主燃料喷出口的开口方向相对于所述主交界面的法线方向倾斜。

在一些实施例中，所述主燃料喷出口还进一步设在所述第一主侧板和第二主侧板中的至少一个上。

在一些实施例中，所述燃料喷嘴还包括第一副涡流发生器和第二副涡流发生器，所述第一副涡流发生器设在所述第一主侧板上，所述第二副涡流发生器设在所述第二主侧板上，所述第一副涡流发生器和所述第二副涡流发生器中的每一个具有副燃料腔、与所述副燃料腔连通的副燃料进口以及与所述副燃料腔连通以喷出所述副燃料腔内的燃料的副燃料喷出口，所述副燃料腔通过所述副燃料进口与所述主燃料腔连通。

在一些实施例中，所述第一副涡流发生器和所述第二副涡流发生器中的每一个包括第一副侧板和第二副侧板，所述副燃料喷出口设在所述第一副侧板和第二副侧板的交界处。

在一些实施例中，所述第一副侧板和第二副侧板的交界处形成有副交界面，所述副燃料喷出口形成在所述副交界面上。

在一些实施例中，所述主涡流发生器还包括与所述主交界面彼此间隔设置的主侧面，所述第一副涡流发生器和所述第二副涡流发生器中的每一个还包括与所述副交界面彼此间隔设置的副侧面，所述主侧面和所述副侧面中的至少一个为流线型。

在一些实施例中，所述副燃料喷出口的开口方向相对于所述副交界面的法线方向倾斜。

在一些实施例中，所述副燃料喷出口还进一步设在所述第一副侧板和第二副侧板中的至少一个上。