[实用新型]可调节一次风和二次风的燃气轮机的燃烧室

说明书

本实用新型公开了可调节一次风和二次风的燃气轮机的燃烧室，主要包括压气机、透平、燃烧室和风量调节装置，所述燃烧室包括燃烧室内壁、燃烧室外壁和设置于燃烧室内壁顶部的燃烧器；所述燃烧室内壁与所述燃烧室外壁之间设有空隙形成空气通道，所述燃烧室内壁的侧壁上设有二次风口，所述二次风口上方与所述燃烧室内壁顶部之间设有风量调节装置，且所述风量调节装置安装在燃烧室内壁与所述燃烧室外壁之间的空气通道内。本实用新型的优点在于，本实用新型可以根据环境温度的变化，调整进入燃烧室的一次风、二次风的比例，从而提高燃气轮机燃烧室燃烧的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，具体涉及可调节一次风和二次风的燃气轮机的燃烧室。

背景技术

电站的燃气轮机系统在冬季环境温度较低时，燃烧室内火焰燃烧不稳定，主要表现为燃烧室内路蜂鸣监视系统检测出压力波动大于80mbar的持续时间大于0.4s的报警信号频繁出现。而且环境温度与蜂鸣信号具有一致的相关性，环境温度越高，蜂鸣消失；环境温度越低，蜂鸣越频繁。频繁的蜂鸣报警，不仅能导致过燃料切换回燃油工况或跳机事件，也有可能造成燃烧室隔热瓦裂纹等事故。

通过理论计算分析得知，影响燃机燃烧室燃烧稳定性运行的主要原因有两点，一方面为冬季环境温度降低导致空气的密度提高，在压气机的进口导叶角度不变的情况下，燃烧室进口空气质量流量增加；另一方面为冬季环境温度降低，也导致了燃烧室进口空气温度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种可调节一次风和二次风的燃气轮机的燃烧室，其通过调整燃烧室的一次风、二次风的比例，以适应温度变化对燃烧室的燃烧稳定性影响。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

可调节一次风和二次风的燃气轮机的燃烧室，包括压气机、透平、燃烧室和风量调节装置，所述燃烧室包括燃烧室内壁、燃烧室外壁和设置于燃烧室内壁顶部的燃烧器；所述燃烧室内壁与所述燃烧室外壁之间设有空隙形成空气通道，所述燃烧室内壁的侧壁上设有二次风口，所述二次风口上方与所述燃烧室内壁顶部之间设有风量调节装置，且所述风量调节装置安装在燃烧室内壁与所述燃烧室外壁之间的空气通道内，所述风量调节装置用于控制空气通道的过气量。

进一步的，所述压气机与所述燃烧室内壁和所述燃烧室外壁之间的空气通道连接；所述透平与所述燃烧室底部连接；所述透平与所述压气机连接，所述压气机一端连接发电机。

进一步的，所述压气机上设有空气进口，所述透平上设有废气出口。

进一步的，所述风量调节装置包括挡板轴承、挡板叶片和驱动环，所述挡板轴承安装在所述燃烧室内壁上，所述驱动环用于驱动挡板叶片以所述挡板轴承为圆心进行旋转。

进一步的，所述燃烧室外壁贴合所述挡板叶片。

使用上述燃气轮机的燃烧室，在初始状态下，挡板叶片平行于燃烧室的轴线设置，当环境温度降低，需要减少一次风量时，通过转动驱动环，驱动挡板叶片以挡板轴承为圆心旋转，控制挡板叶片与燃烧室横截面之间的夹角θ减小，随着夹角θ的减小，相邻两个挡板叶片之间形成气流通道的角度发生偏转，且气流通道的横截面积减小；当环境温度增加，需要增加一次风量时，通过转动驱动环，驱动挡板叶片以挡板轴承为圆心旋转，控制挡板叶片与燃烧室横截面之间的夹角θ增大，随着夹角θ的增大，相邻两个挡板叶片之间形成气流通道的角度发生偏转，且气流通道的横截面积增加。

进一步的，所述挡板叶片和燃烧室横截面之间的夹角θ与环境温度T之间的函数关系为：

式中：D为燃烧室的直径，L为挡板叶片的长度，n为挡板叶片的数量，T_max为最高环境温度，T_min为最低环境温度。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：