[发明专利]一种用于燃气轮机低排放的低旋流直喷燃烧器

权利要求书

1.一种用于燃气轮机低排放的低旋流直喷燃烧器，包括自下而上连接贯通的缓冲腔(1)、预混进气管(7)和火焰筒(16)，空气经燃烧器底部进入缓冲腔(1)，其特征在于，所述预混进气管(7)中设置有主燃料喷管(4)和低旋流燃烧器(12)，主燃料喷管(4)通过中心输气管(2)连接主燃料，低旋流燃烧器(12)位于主燃料喷管(4)上方，贫燃直喷管(13)沿轴向设置于预混进气管(7)和缓冲腔(1)中，其底端连接值班燃料，顶端高于低旋流燃烧器(12)并朝向火焰筒(16)。

2.根据权利要求1所述用于燃气轮机低排放的低旋流直喷燃烧器，其特征在于，所述缓冲腔(1)通过渐缩渐扩管(3)与预混进气管(7)连接，火焰筒(16)通过文丘里管(14)与预混进气管(7)连接，火焰筒(16)的进气端通过燃烧器头部端壁(15)与所述文丘里管(14)的出气端连通，贫燃直喷管(13)的顶端与火焰筒(16)的头部端臂(15)平齐，且贫燃直喷管(13)的顶端开有若干值班燃料喷射孔(17)。

3.根据权利要求2所述用于燃气轮机低排放的低旋流直喷燃烧器，其特征在于，火焰筒(16)的直径D1＝1.3D～1.5D，D为渐缩渐扩管(3)和文丘里管(14)之间的预混进气管(7)管径；所述渐缩渐扩管(3)和文丘里管(14)均设有喉部，所述喉部将渐缩渐扩管(3)和文丘里管(14)分别分隔成收缩区域和扩张区域，收缩区域与燃烧器中轴线的夹角为20°～65°，扩张区域与燃烧器中轴线的夹角为15°～40°，所述渐缩渐扩管(3)和文丘里管(14)沿气体的流动方向半径先减小再增大，所述主燃料喷管(4)设置于渐缩渐扩管(3)的收缩区域。

4.根据权利要求1所述用于燃气轮机低排放的低旋流直喷燃烧器，其特征在于，所述预混进气管(7)中位于主燃料喷管(4)和低旋流燃烧器(12)之间设置有带均匀分布整流孔(5)的整流板(6)，整流板(6)的外径等于预混进气管(7)的内径，所述贫燃直喷管(13)贯穿整流板(6)的中心。

5.根据权利要求4所述用于燃气轮机低排放的低旋流直喷燃烧器，其特征在于，所述整流板(6)位于渐缩渐扩管(3)的扩张段下游端部内侧、贫燃直喷管(13)的外侧；所述整流孔(5)的直径为5mm～6mm，沿周向均布在整流板(6)上，预混进气管(7)、中心输气管(2)与贫燃直喷管(13)同轴设置，缓冲腔(1)、预混进气管(7)、主燃料喷管(4)、中心输气管(2)以及贫燃直喷管(13)配合构成气体流动通道。

6.根据权利要求1所述用于燃气轮机低排放的低旋流直喷燃烧器，其特征在于，所述低旋流燃烧器(12)主体由轴向均匀排布的低旋流叶片(9)和中心直流通道(11)组成，所述中心直流通道(11)为筒状结构，贫燃直喷管(13)从其中穿过且同轴设置，中心直流通道(11)的外壁与预混进气管(7)的内壁之间形成旋流通道(10)，低旋流叶片(9)设置在中心直流通道(11)的外壁下部，并位于旋流通道(10)内。