CN101629727B - 一种低污染燃烧室的燃油喷嘴 - Google Patents

Abstract

一种低污染燃烧室的燃油喷嘴，属于重型燃气轮机技术领域。本发明提供一种可实现低污染燃烧的燃烧室的燃油喷嘴。本发明包括外罩，在外罩内设置有气路喷口，气路喷口通过设置在气路管道内的第一凸台固定在外罩内；在气路喷口内设置有具有第三凸台的水路喷口，第三凸台与设置在气路管道内的第一凸台相对应，水路喷口通过第三凸台和设置在气路管道内的第一凸台固定在气路喷口内；在水路喷口内设置有具有第四凸台的油路喷口，第四凸台与设置在水路管道内的第二凸台相对应，油路喷口通过第四凸台和设置在水路管道内的第二凸台固定在水路喷口内；在油路喷口内设置有具有切向孔的涡流器，油路喷口的后端通过连接件与油路管道相连接。

Description

一种低污染燃烧室的燃油喷嘴

技术领域：

本发明属于重型燃气轮机技术领域，特别涉及一种低污染燃烧室的燃油喷嘴，应用于重型燃气轮机的燃烧室。

背景技术：

随着社会和经济的发展，人们逐渐预感到赖以生存的地球资源、能源的有限和生态环境的加剧破坏对人类构成的长远威胁。电力是现代文明的象征，但是发电能源的消耗和对环境的污染又成为可持续发展的难题。显然，提高能源效率是控制温室气体排放的最先选择，燃气轮机十分注重低NO_X排放的燃烧技术。在燃烧区注入一定比例的水或蒸汽，以降低燃烧火焰的温度，也就降低了NO_X的排放。以燃气轮机联合循环发电和以联合循环为基础的洁净煤发电技术是目前国际上该行业的重点发展方向，而喷嘴正是满足燃气轮机高功效、低污染排放的核心部件。

工业化程度越高，工业排放物也就越多，这其中就携带着破坏人类生存环境的污染物；也就是说，工业越发展，环境污染也就越严重。工业排放物中的污染问题是多方面的，燃气轮机排放的污染物主要有未燃尽的碳氢化合物、硫的化合物及氮的化合物等，表现为烟尘及有害气体。如何降低污染物的排放，是当前的主要难题。经试验证明，合理的安排喷嘴结构，降低燃烧区温度可以有效地降低NO_X等污染物的排放。喷嘴是重型燃气轮机燃烧室的一个重要部件，其主要功用是将燃油碎裂成微小的油滴，按不同工况，供给燃烧室合适数量，并具有良好雾化质量的燃油。喷嘴设计的好坏对燃烧性能有直接影响。

现有的燃烧室采用的喷嘴是油路喷嘴，包括主喷口和副喷口两个喷口，两个喷口借助带有屏板的螺母通过封严圈和中间垫圈紧紧压向分油衬套端面。屏板固紧在螺母上形成一个整体，螺母通过用锁片锁紧在喷嘴壳体上。其缺点是：喷嘴在工作时两个喷口中都是油，主燃烧区燃烧温度高，油与空气掺混不均匀，燃烧不均匀；反应物在燃烧室中滞留时间不够长，易产生NO_X等污染物，从而污染环境。

发明内容：

针对现有燃烧室的油路喷嘴高污染的缺点，本发明提供一种可实现低污染燃烧的燃烧室的燃油喷嘴。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，一种低污染燃烧室的燃油喷嘴，包括外罩，其特点是，在外罩内设置有气路喷口，气路喷口通过设置在气路管道内的第一凸台固定在外罩内；在气路喷口内设置有具有第三凸台的水路喷口，水路喷口的第三凸台与设置在气路管道内的第一凸台相对应，水路喷口通过水路喷口的第三凸台和设置在气路管道内的第一凸台固定在气路喷口内；在水路喷口内设置有具有第四凸台的油路喷口，油路喷口的第四凸台与设置在水路管道内的第二凸台相对应，油路喷口通过油路喷口的第四凸台和设置在水路管道内的第二凸台固定在水路喷口内；在油路喷口内设置有具有切向孔的涡流器，油路喷口的后端通过连接件与油路管道相连接。

所述的油路喷口的直径为φ3.6mm。

所述的水路喷口的直径为φ11mm。

所述的气路喷口的直径为φ12mm。

所述的涡流器上的切向孔的数量为2～6个。

为了使燃油分布更均匀，所述的切向孔的数量为6个。

在涡流器前方的油路喷口内设置有内锥面，所述的内锥面的角度为30～60°。

本发明的有益效果：

本发明的燃油喷嘴采用油、水、气三路组合式结构，增加了水路及气路。工作时，在高温度的燃烧区中能将水直接喷射到主燃烧区，水、油、气三路联合工作，均匀掺混，以控制燃烧区的温度，防止温度过高；有效地降低了NO_X等污染物的产生，实现了低污染燃烧。本发明的燃油喷嘴与现有的喷嘴经流量分布、雾化等试验对比，证实本发明的燃油喷嘴的雾化、分布均好于现有的喷嘴，本发明的燃油喷嘴在工作时使燃烧室燃烧更充分，效果更好。

附图说明：

图1为本发明的燃烧室的燃油喷嘴的结构示意图；

其中，1-油路喷口，2-涡流器，3-切向孔，4-内锥面，5-第四凸台，6-水路喷口，7-气路喷口，8-第三凸台，9-外罩，10-第二凸台，11-第一凸台，12-连接件，13-水路管道，14-气路管道，15-油路管道。

具体实施方式：

如图1所示，一种低污染燃烧室的燃油喷嘴，包括外罩9，在外罩9内设置有气路喷口7，气路喷口7通过设置在气路管道14内的第一凸台11固定在外罩9内；在气路喷口7内设置有具有第三凸台8的水路喷口6，水路喷口6的第三凸台8与设置在气路管道14内的第一凸台11相对应，水路喷口6通过水路喷口6的第三凸台8和设置在气路管道14内的第一凸台11固定在气路喷口7内；在水路喷口6内设置有具有第四凸台5的油路喷口1，油路喷口1的第四凸台5与设置在水路管道13内的第二凸台10相对应，油路喷口1通过油路喷口1的第四凸台5和设置在水路管道13内的第二凸台10固定在水路喷口6内；在油路喷口1内设置有具有切向孔3的涡流器2，油路喷口1的后端通过连接件12与油路管道15相连接。

所述的油路喷口1的直径为φ3.6mm，所述的水路喷口6的直径为φ11mm，所述的气路喷口7的直径为φ12mm，所述的涡流器2上的切向孔3的数量为6个。在涡流器2前方的油路喷口1内设置有内锥面4，所述的内锥面4的角度为44°。

Claims (3)

1.一种低污染燃烧室的燃油喷嘴，包括外罩(9)，其特征在于在外罩(9)内设置有气路喷口(7)，气路喷口(7)通过设置在气路管道(14)内的第一凸台(11)固定在外罩(9)内；在气路喷口(7)内设置有具有第三凸台(8)的水路喷口(6)，水路喷口(6)的第三凸台(8)与设置在气路管道(14)内的第一凸台(11)相对应，水路喷口(6)通过水路喷口(6)的第三凸台(8)和设置在气路管道(14)内的第一凸台(11)固定在气路喷口(7)内；在水路喷口(6)内设置有具有第四凸台(5)的油路喷口(1)，油路喷口(1)的第四凸台(5)与设置在水路管道(13)内的第二凸台(10)相对应，油路喷口(1)通过油路喷口(1)的第四凸台(5)和设置在水路管道(13)内的第二凸台(10)固定在水路喷口(6)内；在油路喷口(1)内设置有具有切向孔(3)的涡流器(2)，所述的涡流器(2)上的切向孔(3)的数量为2～6个；油路喷口(1)的后端通过连接件(12)与油路管道(15)相连接；所述的油路喷口(1)的直径为φ3.6mm，所述的水路喷口(6)的直径为φ11mm，所述的气路喷口(7)的直径为φ12mm；所述的在涡流器(2)前方的油路喷口(1)内设置有内锥面(4)，所述内锥面(4)的角度为30～60°。

2.根据权利要求1所述的一种低污染燃烧室的燃油喷嘴，其特征在于所述的切向孔(3)的数量为6个。

3.根据权利要求1所述的一种低污染燃烧室的燃油喷嘴，其特征在于所述的内锥面(4)的角度为44°。

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