[发明专利]燃烧室头部结构

说明书

本发明涉及燃气轮机研究技术领域，尤其涉及一种燃烧室头部结构，包括预燃级装置和主燃级装置，主燃级装置套设于预燃级装置的外侧，主燃级装置包括沿预燃级装置内的气体流向依次设置的第一套筒组件和第二套筒组件，第一套筒组件与预燃级装置之间形成第一集气腔，第一套筒组件设有与第一集气腔连通的第一进口，第一进口适于通入空气与燃料气体混合的混合气体；第二套筒组件与预燃级装置之间形成第一混合腔，第一混合腔与第一集气腔连通，第二套筒组件设有与第一混合腔连通的第二进口，第二进口适于通入燃料。实现主燃级预混燃烧的预混程度实时调节，获得主燃级燃料预混程度的较大范围调节，获得满足要求的主燃级燃料的预混程度。

技术领域

本发明涉及燃气轮机研究技术领域，尤其涉及一种燃烧室头部结构。

背景技术

随着燃气轮机在航空、地面发电等领域的发展，人们对于燃气轮机的污染排放要求越来越高。尤其对于民用航空发动机的污染排放，尤其是一氧化碳(CO)、未燃碳氢(UHC)、冒烟(Smoke)、氮氧化物(NOx)的生成有着严苛的要求。其中，CO和UHC主要产生于低工况下，Smoke和NOx主要产生于高工况下。

降低上述污染排放的核心是控制反应物的温度及其均匀性，贫油预混预蒸发燃烧室为常用的技术解决措施，而中心分级的设计是该类燃烧室经常采用的结构。由于实际应用中主燃级反应物无法达到完全预混的程度，而预混程度对燃烧性能存在较大的影响，但目前的燃烧室在实验过程中也难以获得主燃级的预混配比，同时大部分情况下也无法对预混程度实现自由调节。

发明内容

本发明提供一种燃烧室头部结构，用以解决现有技术中燃烧室中主燃级反应物无法达到完全预混的程度，实验过程中也难以获得主燃级的预混配比的缺陷，实现主燃级预混燃烧的预混程度实时调节，获得主燃级燃料预混程度的较大范围调节，且能够实时监控第二进口进入的燃料流量的变化的效果。

本发明提供一种燃烧室头部结构，包括预燃级装置和主燃级装置，所述主燃级装置套设于所述预燃级装置的外侧，所述主燃级装置包括沿所述预燃级装置内的气体流向依次设置的第一套筒组件和第二套筒组件，所述第一套筒组件与所述预燃级装置之间形成第一集气腔，所述第一套筒组件设有与所述第一集气腔连通的第一进口，所述第一进口适于通入空气与燃料气体混合的混合气体；所述第二套筒组件与所述预燃级装置之间形成第一混合腔，所述第一混合腔与所述第一集气腔连通，所述第二套筒组件设有与所述第一混合腔连通的第二进口，所述第二进口适于通入燃料。

根据本发明提供的一种燃烧室头部结构，所述第一套筒组件包括沿所述预燃级装置内的气体流向依次设置第一套筒和第二套筒，所述第一套筒与所述第二套筒同轴连接，所述第一进口设置于所述第一套筒上。

根据本发明提供的一种燃烧室头部结构，所述第二套筒组件包括第三套筒和第四套筒，所述第三套筒套设于所述第四套筒外侧，所述第三套筒与所述第四套筒之间形成第二集气腔，所述第三套筒设有与所述第二集气腔连通的所述第二进口，所述第四套筒套设于所述预燃级装置外侧，所述第四套筒与所述预燃级装置之间形成所述第一混合腔，所述第四套筒设有适于连通所述第一混合腔与所述第二集气腔连通的第三进口。

根据本发明提供的一种燃烧室头部结构，所述第二套筒上设有用于检测所述第一集气腔压力的第一压力传感器。

根据本发明提供的一种燃烧室头部结构，所述第三套筒上设有用于检测所述第二集气腔压力的第二压力传感器。

根据本发明提供的一种燃烧室头部结构，所述主燃级装置还包括第一匀流件和第二匀流件，所述第一匀流件和所述第二匀流件沿所述第一集气腔内混合气体流动方向依次设置于所述第一集气腔内。