[发明专利]一种燃气轮机轴向分级单管燃烧室

摘要

本发明涉及一种燃气轮机轴向分级单管燃烧室，采用单环腔结构，将燃烧室沿轴向分为值班级和主燃级，提高了燃烧室燃烧的稳定性和安全性，值班级单个预混模，主燃级采用多个预混模，有效的控制了值班燃烧区和主燃烧区的油气比，提高了油气的混合程度，降低了燃烧室不同工况下的污染排放水平，而且预混模采用合理的结构设计防止自燃、回火等问题的产生。

主权项

1.一种燃气轮机轴向分级单管燃烧室，其特征在于包括机匣(1)、火焰筒(4)、火焰筒支撑板(6)、燃烧室头部端壁(3)、值班级(2)和主燃级(5)；火焰筒(4)上均布火焰筒冷却孔(8)，在位于火焰筒的3/4～7/8位置处，沿轴向均匀布置6～20个掺混孔(9)，其尾部通过火焰筒支撑板(6)与机匣(1)的一端固连，与火焰筒(4)衔接的燃烧室头部端壁(3)位于火焰筒(4)另一端；燃烧室头部端壁(3)的中心设有值班级(2)，值班级(2)外围燃烧室头部端壁(3)上均布头部冷却孔(7)；火焰筒(4)的下游火焰筒壁上设有主燃级(5)；所述值班级(2)采用单个预混模，预混模收敛段出口与燃烧室头部端壁内侧平齐；所述主燃级(5)为多个预混模的组合，混模收敛段出口与火焰筒壁内侧平齐，组合形式为：沿火焰筒(4)轴向多排设置预混模，每排沿火焰筒(4)的圆周均匀设有多个预混模，第一排预混模距值班级的轴向距离为火焰筒直径的0.75～1.5倍，主燃级相邻两排的预混模之间的轴向距离为预混模直径的1.25～2.5倍；所述预混模采用多点喷射贫油预混预蒸发结构，包括燃油喷嘴(10)、旋流器(12)、预混环腔(17)和集油环(13)；旋流器(12)的后端设有由平直段(14)和收敛段(15)组成的预混环腔(17)，燃油喷嘴(10)通过喷嘴安装座(11)安装在旋流器(12)中心，且喷嘴出口与旋流器出口平齐；旋流器(12)的外部设有集油环(13)，在旋流器下游3‑5mm处，沿周向在平直段(14)上均布10‑30个燃油喷孔(16)，连通集油环(13)与预混环腔(17)；所述预混环腔(17)的长度为环腔平均流速与燃料自燃时间乘积的0.25～0.75倍，收敛段与轴向夹角30°～45°。