[发明专利]一种微型燃气轮机

说明书

本发明涉及显示设备技术领域，公开了一种微型燃气轮机，该微型燃气轮机，包括压气机、燃烧室和涡轮；其中，燃烧室包括：用于将燃气与空气混合形成混合气的燃气预混部分；与燃气预混部分连通、用于接收由燃气预混部分混合好的混合气并将混合气燃烧的火焰筒，火焰筒朝向燃气预混部分一侧的侧壁上形成有多个通气孔；活动安装于火焰筒、用于控制通气孔打开或关闭的控制组件。该微型燃气轮机通过在火焰筒上设置通气孔和控制组件来减弱燃烧震荡，操作简单、效果显著、成本低且不会使整机质量大幅增加。

技术领域

本发明涉及显示设备技术领域，特别涉及一种微型燃气轮机。

背景技术

微型燃气轮机因具有结构紧凑、重量轻，维护费用低等特点而广泛用于分布式发电领域，微型燃气轮机具有压气机、燃烧室和涡轮三大部件，其中燃烧室整体性能的好坏直接影响微型燃气轮机的总体性能。

目前政府部门对燃烧产生的污染物排放(主要是NOx)的要求越来越严格，为降低燃烧室污染物排放量，世界上主流的设计概念是预混燃烧，且燃烧温度控制在1600K-1900K，但是这种燃烧情况下很容易发生燃烧震荡。燃烧振荡是由于燃烧不稳定引起的压力脉动，燃烧放热与燃烧室的火焰筒内压力脉动的相对频率在-90度到90度时，燃烧放热的能量会促进压力脉动，当压力脉动足够大时就会引发机械震动破坏燃烧室及其附加设备。目前世界上控制燃烧振荡主要有主动控制方法和被动控制方法。主动控制方法一般是监控燃烧室内的压力，然后根据压力来调节燃料量，改变燃烧室内燃烧放热，进而控制燃烧振荡。被动控制目前世界上在用的是在燃烧室上安装减震管，来吸收燃烧振荡产生的声能量，进而控制燃烧振荡。这两种在用的方法都需要在燃烧室上安装其他设备，成本增加，设备也更为笨重。

发明内容

本发明提供了一种微型燃气轮机，上述微型燃气轮机通过在火焰筒上设置通气孔和控制组件来控制燃烧震荡，操作简单、效果显著、成本低且不会使整机质量大幅增加。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明设计了一种微型燃气轮机，包括压气机、燃烧室和涡轮；其中，所述燃烧室包括：

用于将燃气与空气混合形成混合气的燃气预混部分；

与所述燃气预混部分连通、用于接收由燃气预混部分混合好的混合气并将混合气燃烧的火焰筒，所述火焰筒朝向所述燃气预混部分一侧的侧壁上形成有多个通气孔；

活动安装于所述火焰筒、用于控制所述通气孔打开或关闭的控制组件。

上述微型燃气轮机包括压气机、燃烧室和涡轮；其中，燃烧室包括燃气预混部分、火焰筒和控制组件，燃气预混部分用于将进入燃气预混部分内部的燃气与空气混合形成混合气；燃气预混部分与火焰筒连通，混合完成的混合气由燃气预混部分进入火焰筒后在火焰筒内进行燃烧，火焰筒朝向燃气预混部分一侧的侧壁上形成有多个通气孔，控制组件活动安装于火焰筒，通过控制组件可以控制通气孔打开或关闭；上述微型燃气轮机的燃烧室在工作过程中，首先按照需求将燃气与空气分别通入燃气预混部分内部，在燃气预混部分内部，燃气与空气充分混合形成混合气，然后混合气通入与燃气预混部分连通的火焰筒内部，混合气在火焰筒内部燃烧时，燃烧放热与火焰筒内压力脉动的相对频率在-90度到90度时，燃烧放热的能量会促进压力脉动，此时可通过控制组件作用使得通气孔处于打开状态，通气孔可以吸收耗散部分火焰筒内的压力振荡产生的声能量，从而削弱热声耦合产生的压力振荡，使得燃烧趋于稳定，从而防止由于压力脉动引起的机械振动对微型燃气轮机造成影响，特别是对燃烧室造成破坏，在燃烧室内的压力震荡减弱后可根据需要关闭通气孔，本发明提供的在火焰筒上设置通气孔并通过控制组件控制通气孔的状态的设计，操作简单、效果显著、成本低且不会使整机质量大幅增加。