[实用新型]一种适用于燃气轮机燃烧室的旋流喷嘴装置

说明书

本实用新型公开了一种适用于燃气轮机燃烧室的旋流喷嘴装置，该旋流喷嘴包括可独立加工、拆卸的扩散空气腔、扩散燃料腔、喷嘴外罩、预混旋流组件、扩散旋流组件、喷嘴内芯等部件，并在喷嘴外罩布置预混燃料进气孔和预混空气进气孔。在燃机燃烧室运行时，预混燃料由预混燃料进气孔直供旋流喷嘴内部预混通道，与压缩空气在旋流叶片上游进行初步混合，初步预混气再经旋流叶片旋流，进一步在预混通道内混合。在更换燃料喷嘴部件时，可视燃料喷嘴各部件的损坏情况更换。采用本实用新型不需在旋流叶片内部设置燃料腔，可降低旋流喷嘴的加工难度；因本实用新型提供的燃料喷嘴各部件可独立加工、拆卸和安装跟换，可降低燃机电厂旋流喷嘴的维修、更换成本。

技术领域

本实用新型属于燃气轮机技术领域，尤其涉及一种适用于燃气轮机燃烧室的旋流喷嘴装置。

背景技术

燃气轮机作为一种高效能源转换装置，被广泛应用于工业领域。燃气轮机燃料喷嘴作为燃烧室的核心部件之一，在燃机小修、中修、大修以及燃烧室部件损坏时需更换。目前，在役燃气轮机多采用DLN旋流喷嘴(或DLN燃烧器)主要包括喷嘴外罩、喷嘴中心体、喷嘴旋流叶片、清吹管等部件，且喷嘴旋流叶片安装在喷嘴中心体上。其中，喷嘴外罩、喷嘴中心体和旋流叶片构成环形通道，压缩空气由喷嘴上游进入环形通道，在环形通道内流动；喷嘴中心体内部设有预混和扩散燃料通道；旋流叶片内部设有预混燃料腔，与喷嘴中心体内部的预混燃料供给通道联通，旋流叶片表面设有燃料孔，且与预混燃料腔联通，预混燃料经喷嘴中心体的预混燃料通道注入旋流叶片的预混燃料腔，并通过旋流叶片表面的燃料孔喷射进入环形腔，在旋流叶片下游的预混段内与压缩空气进行预混，再喷射进入燃烧室燃烧。扩散燃料则通过扩散喷嘴中心体内部对的通道，经中心体头部的扩散旋流通道喷射进入燃烧室。

在役燃机燃烧室的旋流喷嘴存在如下问题：1)喷嘴旋流叶片为空心叶片，其内部设置有燃料腔、扩散空气腔，且旋流叶片上设置有燃料孔，旋流叶片加工工艺复杂，造成旋流喷嘴设计加工难度大、成本高；2)除喷嘴内芯，喷嘴各个部件以焊接，或者紧密配合的方式连接成一体，燃机小修、中修和大修每次更换燃烧室旋流喷嘴时，不论旋流喷嘴热端和冷端部件是否损坏，其必须整体维修或者更换，燃机发电企业每年需额外花费大量的费用。

实用新型内容

为解决在役燃气轮机燃烧室燃料喷嘴中心体加工难度大、且更换维护费用较高等问题，本实用新型提供了一种适用于燃气轮机燃烧室的旋流喷嘴装置。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种适用于燃气轮机燃烧室的旋流喷嘴装置，包括扩散空气腔、扩散燃料腔、喷嘴外罩、预混旋流组件、扩散旋流组件和喷嘴内芯；其中，扩散空气腔、扩散燃料腔和喷嘴外罩依次相连，喷嘴内芯位于在扩散旋流组件内部，扩散旋流组件位于在预混旋流组件内部，预混旋流组件位于喷嘴外罩内部；喷嘴内芯采用位于喷嘴内芯前端的喷嘴内芯压条安装在扩散旋流端盖上；扩散旋流组件与扩散燃料腔采用扩散旋流组件的扩散燃料端盖上端的内螺纹实现连接；预混旋流组件与扩散燃料腔依靠扩散燃料腔下端的外螺纹与位于预混旋流组件的预混旋流组件前腔上端的外螺纹紧密连接；喷嘴外罩和扩散燃料腔依靠喷嘴外罩上的法兰和扩散燃料腔端盖实现紧密连接；

扩散空气腔带有扩散空气进气孔、扩散燃料腔带有扩散燃料进气孔，喷嘴外罩带有预混空气进气孔和预混燃料进气孔，预混旋流组件带有旋流叶片，扩散燃料腔、预混旋流组件与喷嘴外罩共同组成预混旋流通道，扩散旋流组件带有扩散旋流通道，扩散燃料腔、扩散旋流组件与预混旋流组件共同组成扩散燃料通道，扩散空气腔、喷嘴内芯与扩散旋流组件共同组成扩散空气通道。

本实用新型进一步的改进在于，扩散空气腔的扩散空气端盖中心处带有扩散空气进气孔。

本实用新型进一步的改进在于，扩散燃料腔端盖预留有压舌板，用于进一步固定喷嘴内芯压条，实现喷嘴内芯与扩散旋流组件之间的紧密连接，确保喷嘴内芯不松动。