[发明专利]燃气轮机的高可靠性燃料油喷嘴

说明书

本发明涉及一种用于燃气轮机的燃料喷嘴。特别涉及一种专用于燃气轮机的雾化燃料喷嘴。

一般，通过将燃料带压地经一个小注流孔喷入到空气流中，从而将燃气轮机的燃料在一个油喷嘴中雾化。空气流一般会产生旋涡，绕喷嘴外圆旋转，这样就改善了燃料及空气的雾化和混合。这一喷射操作的不同状况常常引起喷嘴中生成沉积物，这些沉积物来自所供空气，并且，这些沉积物将会阻碍更空流过喷嘴，另外，由于供给喷嘴某一部分的油处于某一温度下，而环绕喷嘴另一部分的空气处在与之不同的温度下，这一油、气间的温度差会造成喷嘴各部件间的温度差。

在运转的燃气轮机中，环绕空气一般处于高温，而燃料处于相对低温，喷嘴的不同部件经受不同的温度，这一不同的温度产生于开启和关断期间，并且造成喷嘴各部件不同的膨胀，从而引起这些部件之间相对运动，在运转温度下，这一不同的膨胀稳定住，其结果是，直至关机，喷嘴的两个关键部件维持分离状态。分离表面暴露到燃料室内部，引起了该表面的点蚀，这就要求在燃气轮机的每一次开动期间在该表面上必须形成密封。

本发明的主要目的是，克服上述现有技术的缺点，提供一种用于燃气轮机的燃料喷嘴，其中，内燃料管稳固地支撑在空气输送管中，并且，密封面始终保持密封，与燃烧沉淀物相隔绝。

为此目的，本发明提供一种用于燃气轮机的燃料喷嘴，由如下部件组成：一个喷嘴体，带有一个内管，其端部支承着一个喷嘴头，该内管有一个中心注流孔，用于注入带压的燃料，一个外管，环绕着所述内管，外管端部支承着一个旋涡帽，在帽上有多个通道，空气经由这些通道带压地注入到来自上述中心注流孔的燃料流中，旋涡帽上还有一个中心孔，喷嘴头与该中心孔相配合，以及，使所述喷嘴头和旋涡帽维持弹性接触的机构。其特征在于，所述喷嘴体具有一个绕所述内管的空腔，所述外管的对着旋涡帽的内端伸入该空腔中，一个预载环（15），装配到该腔中，以便使该外管的内端对中，并且，还提供有一个弹性机构，在外管内端与之啮合，并轴向伸出，当所述喷嘴体装到燃气轮机的燃烧室上时，弹簧机构被压缩，从而提供了所述旋涡帽及喷嘴头之间的弹性接触。

这种喷嘴的关键部件可方便地通过弹簧加载而相互连接在一起，这一连接是可拆卸的。可拆卸的特点有利于清理各部件，弹簧的加载可保持各部件之间有大致不变的力，这样，就减少了点蚀现象以及随之而来的不良雾化和不良燃烧。

下面，通过举例并参照附图对本发明进行说明，其中：

图1为根据本发明的油喷嘴剖面图;

图2为根据本发明的，示出另一种结构形式的油喷嘴剖面图。

图1示出一种按常规方式成形并作出的、喷嘴的燃料供给部分，该部分通过与管子3相连的一个中心注流孔2接收燃料油。一个喷嘴头4以螺纹形式与管子3的端部相连接，并通过衬垫5在该处密封。一个非常精细的开孔6穿过喷嘴头，形成燃料油的通路。

雾化空气通过注流孔7供给喷嘴，注流孔7与环绕着管子3的腔体8相连通。一个管子9在其内表面和管子3的外表面之间形成一个环形通路10，这一通路与腔体8相连，并将雾化空气导向喷嘴上部。

一个旋涡帽11以螺纹形式与管子9的上部相连接，并通过一个锁紧垫圈12锁定在该处。旋涡帽11的上端有一个锥形孔。该孔与喷嘴头4上部截锥体精密相符，以便形成密封，当帽11和管子9通过螺纹相连接时，该锥形孔与喷嘴头4的表面保持稳固的啮合。在旋涡帽的上端有数个通道13，以便使空气通过它们从环形通道10流出，引入到燃料从喷嘴头喷出进行雾化的区域。

管子9通过一个夹持环14，预载环15，以及一个锥形盘簧16保持在本体1上。盘簧16可由一层或多层锥形盘簧组成，其内径相应于管子9的外径;而其外径则比本体1的孔稍小。盘簧16的精加工的内圆及外圆在管子9及本体1之间形成了密封。本体1上的凸缘、衬垫17、以及管子9上的凸缘共同形成了腔体8的上壁。诸如螺栓22之类的止动螺栓将喷嘴安装在燃烧室中。

本装置的组装如下：将油喷嘴头4装到管子3上，将旋涡帽11装到管子9上，使管子9套在管子3的外面，将盘簧16穿过管子9降下，使之与本体1的上开口相配合，使预载环15穿过管子9及啮合的夹持环14下落。

选定预载环的尺寸，并将其置位，以便使旋涡帽11对喷嘴头4预先加载一个特定的力，这一力的产生是由于，当喷嘴本体1被螺栓22拧入其工作位置时锥形盘簧16的压紧所致。