[实用新型]一种旋流器及燃烧室

说明书

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，公开了一种旋流器及燃烧室，该旋流器包括多个沿圆周分布的叶片，且相邻两个叶片之间的间隙形成空气通道；针对每一个空气通道，还包括与空气通道对应设置的多个燃料通道，该多个燃料通道包括朝向空气通道设置的进料口；该多个燃料通道的轴线至少两两相交，且轴线相交的燃料通道的进料口朝向对应的交点设置。上述实施例中，使燃料在喷出时多股射流相互撞击，形成自击雾化，自击雾化后燃料在空气流的作用下再次雾化，通过两次雾化增强了燃料与空气的混合效果，保证了燃料的充分燃烧。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种旋流器及燃烧室。

背景技术

燃烧污染排放对人类的健康和环境造成越来越严重的危害受到大量关注，并且有关控制污染排放的法律法规和相关政策也不断出台，对于燃气轮机和航空发动机的污染排放问题也提出了一定要求。

燃气轮机及航空发动机燃烧产物中含有NOx(氮氧化物)，NOx主要包含NO和NO2，其中，NO是一种无色无臭的气体，大气中的NO浓度如果达到了一定的程度，就会与血液中的血色素结合，造成血液缺氧从而引起中枢神经麻痹；NO2是一种红色有毒气体，对人体呼吸器官有刺激作用，容易引起肺气肿和肺癌，NO2还能破坏臭氧形成臭氧空洞。鉴于NOx对人体以及环境的危害，要尽可能采取技术措施降低NOx的排放量。

在燃气轮机和航空发动机中，燃烧室内燃料燃烧时的温度对NOx的影响非常大，NOx的产量和生成速度随着燃烧温度的升高呈指数增长。所以降低NOx的排放量，关键在于使燃料与空气充分混合，从而将燃烧室内的温度控制在较低水平(一般为1700K-1900K，若温度更低会影响燃烧效率)。当前燃用液体燃料的贫燃预混预蒸发低排放燃烧室中，主要采用空气助雾化技术，使液体燃料在空气流的作用下破碎形成细小的微粒，但仅经空气助雾化技术无法达到良好的雾化效果，从而影响液体燃料与空气的充分混合。

实用新型内容

本实用新型提供一种旋流器及燃烧室，通过自击雾化与空气助雾化增强了液体燃料的雾化效果，使燃料与空气充分混合，以降低NOx的排放。

本实用新型实施例提供了一种旋流器，该旋流器包括多个沿圆周分布的叶片，且相邻两个叶片之间的间隙形成空气通道；

针对每一个空气通道，还包括与所述空气通道对应设置的多个燃料通道，所述多个燃料通道包括朝向所述空气通道设置的进料口；所述多个燃料通道的轴线至少两两相交，且轴线相交的燃料通道的进料口朝向对应的交点设置。

上述实施例中，由于多个燃料通道的轴线至少两两相交，则液体燃料由轴线相交的一组燃料通道喷出时会相互撞击，并在撞击作用的影响下发生一次雾化，燃料在空气通道内与空气混合，并在空气流的作用下发生二次雾化，通过两次雾化作用增强了液体燃料的雾化效果，使液体燃料与空气充分混合，进而降低了NOx的排放。

可选的，所述多个燃料通道的轴线相交于一点。

可选的，每个叶片具有空心结构，且与燃料输送管路连通，所述每个叶片内设有所述多个燃料通道。

可选的，所述旋流器为径向旋流器，且还包括旋流器顶板以及旋流器底板，所述叶片设置于所述旋流器顶板与所述旋流器底板之间，其中：

所述旋流器顶板内设有环形通道，所述环形通道与燃料输送管路连通；

所述旋流器顶板上每介于相邻的两个叶片之间的区域设有所述多个燃料通道，每个燃料通道与所述环形通道连通。

可选的，针对每一个空气通道，还包括与所述空气通道一一对应的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴位于所述空气通道的进气口，且所述燃料喷嘴上设有所述多个燃料通道。

可选的，所述旋流器为径向旋流器或轴线旋流器。

可选的，所述多个燃料通道分为多组，每组燃料通道的轴线相交，且多组燃料通道在对应的叶片上均匀分布。