CN103486592A - 气液双燃料一体化喷嘴 - Google Patents
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Abstract
一种气液双燃料一体化喷嘴，主要包括液体燃料双油路喷嘴、气态燃料喷嘴、防积碳空气流道，其特征是：防积碳喷嘴与喷嘴外壳通过螺纹联接，顺次将旋流器、弹簧、第一油路喷嘴、第二油路喷嘴、卡套、密封环、压紧环组装在一起，构成液态燃料喷嘴组装件。本发明的有益效果是，可以取代传统的燃油喷嘴，在不需要停机、不需要更换火焰筒、不需要更换喷嘴的前提下，直接切换燃料，实现不同燃料的实时切换，以及机组的平滑无扰动过渡；本发明气体燃料喷嘴和液态燃料喷嘴一体化设计，可以直接代替原型机燃油喷嘴；液态燃料喷嘴采用双油路，气态燃料喷嘴采用斜气孔供气，喷嘴本体设计有防积碳空气流道，可有效防止喷嘴堵塞。
Description
技术领域：
本发明涉及热能与动力工程技术领域，尤其是指一种可以兼烧气态燃料和液体燃料的气液双燃料一体化喷嘴。
背景技术：
随着能源种类的多样化和燃气轮机的广泛应用，为了充分利用各种能源，提高燃气轮机对不同燃料的适用性，有必要研制能兼烧液体燃料和气体燃料或气液混烧的双燃料喷嘴。
双燃料燃气轮机可以充分利用天然气、人工煤气、生物气和裂解气等燃料，从而扩大了能源利用范围；不仅能够提高燃气轮机的循环效率，而且还能够减少污染物排放。其应用价值受到国内外学术界、商业界、工业界、军事界等各领域的广泛关注。常用的双燃料燃气轮机的燃料配置主要有两种：一种以天然气为主燃料，以轻油为备用燃料，两种燃料均可以正常起动点火；另一种以劣质燃料为主燃料，以轻油为点火起动及备用燃料。
双燃料燃烧模式是工业燃气轮机燃烧室的一个设计要求，工业燃气轮机必须保证能够燃用双燃料以实现燃用特殊燃料时的启动或由于紧急情况需要进行的燃油/燃气切换。气液双燃料喷嘴燃烧技术，是实现机组工作状态下气态燃料与液体燃料之间无扰动切换的关键技术。双燃料喷嘴必须能满足单独燃用任何燃料时都能满足机组运行的要求，而且机组波动性小，燃烧稳定。因此双燃料喷嘴的研究具有重要的应用价值。
发明内容：
本发明的目的是提供一种气液双燃料一体化喷嘴，解决以上问题，其综合液态燃料喷嘴和气体燃料喷嘴的技术特点而开发。
本发明的目的是以如下方式实现的：一种气液双燃料一体化喷嘴，主要包括液体燃料双油路喷嘴、气态燃料喷嘴、防积碳空气流道，其特征是：防积碳喷嘴与喷嘴外壳通过螺纹联接，顺次将旋流器、弹簧、第一油路喷嘴、第二油路喷嘴、卡套、密封环、压紧环组装在一起，构成液态燃料喷嘴组装件；隔板、气态燃料喷嘴、喷嘴外壳分别进行焊接，隔板与防积碳喷嘴之间通过锁片锁紧，防止螺纹松动，完成整个双燃料喷嘴装配；
燃用液体燃料时，关闭气态燃料管路阀门；低工况时，只有第一油路供油；高工况时，双油路同时供油；防积碳空气从入口进入环腔，从喷嘴出口流出，可有效防止喷嘴堵塞；燃用气态燃料时，关闭液态燃料管路阀门，气态燃料从管路供入喷嘴，经整流罩整流后，从气路斜气孔喷入燃烧室，形成多点旋转射流，与旋流空气掺混燃烧；气态燃料喷嘴位于液体燃料喷嘴外侧，并与外壳采用焊接和锁紧垫片进行连接；供气环腔设计有整流罩以保证燃料喷射均匀性。
本发明的有益效果是，该型喷嘴安装在燃烧室上，可以取代传统的燃油喷嘴，在不需要停机、不需要更换火焰筒、不需要更换喷嘴的前提下，直接切换燃料，实现不同燃料的实时切换，以及机组的平滑无扰动过渡；本发明气体燃料喷嘴和液态燃料喷嘴一体化设计，可以直接代替原型机燃油喷嘴；液态燃料喷嘴采用双油路，气态燃料喷嘴采用斜气孔供气，喷嘴本体设计有防积碳空气流道，可有效防止喷嘴堵塞。
附图说明：
附图是本发明结构示意图；
图中：1-喷嘴外壳；2-气态燃料管路；3-第一油路；4-第二油路；5-弹簧；6-旋流器；7-第一油路喷嘴；8-第二油路喷嘴；9-卡套；10-防积碳喷嘴；11-锁片；12-气路斜气孔；13-隔板；14-气态喷嘴；15-密封环；16-压紧环；17-整流罩；18-防积碳空气入口。
具体实施方式：
为了更进一步阐述本发明为达到预定发明目的所采用的技术手段及方法，以下结合附图及较佳实例，对本发明提出的气液双燃料一体化喷嘴具体结构与工作方式，详细说明如下：
参照附图，一种气液双燃料一体化喷嘴，主要包括液体燃料双油路喷嘴、气态燃料喷嘴、防积碳空气流道，其特征是：防积碳喷嘴10与喷嘴外壳1通过螺纹联接，顺次将旋流器6、弹簧5、第一油路喷嘴7、第二油路喷嘴8、卡套9、密封环15、压紧环15组装在一起，构成液态燃料喷嘴组装件，油路喷嘴可以完成燃油的雾化效果；
隔板13、气态燃料喷嘴2、喷嘴外壳1分别进行焊接，并进行检漏试验，保证各路气密性，隔板13与防积碳喷嘴10之间通过锁片11锁紧，防止螺纹松动，完成整个双燃料喷嘴装配；
燃用液体燃料时，关闭气态燃料管路阀门；低工况时，只有第一油路3供油；高工况时，双油路同时供油；防积碳空气从入口进入环腔，从喷嘴出口流出，可有效防止喷嘴堵塞；燃用气态燃料时，关闭液态燃料管路阀门，气态燃料从管路供入喷嘴，经整流罩17整流后，从气路斜气孔12喷入燃烧室，形成多点旋转射流，与旋流空气掺混燃烧；气态燃料喷嘴位于液体燃料喷嘴外侧，并与外壳采用焊接和锁紧垫片进行连接；供气环腔设计有整流罩17以保证燃料喷射均匀性。
当燃油喷嘴堵塞时，可以打开锁片11，对油路进行检修，该结构提高了油路的可更换性。而且作为一体化设计，不需要更换喷嘴整体，就可以直接通过燃料管路阀门进行燃料切换。
Claims (1)
1. 一种气液双燃料一体化喷嘴，主要包括液体燃料双油路喷嘴、气态燃料喷嘴、防积碳空气流道，其特征是：防积碳喷嘴（10）与喷嘴外壳（1）通过螺纹联接，顺次将旋流器（6）、弹簧（5）、第一油路喷嘴（7）、第二油路喷嘴（8）、卡套（9）、密封环（15）、压紧环（15）组装在一起，构成液态燃料喷嘴组装件；隔板（13）、气态燃料喷嘴（2）、喷嘴外壳（1）分别进行焊接，隔板（13）与防积碳喷嘴（10）之间通过锁片（11）锁紧，防止螺纹松动，完成整个双燃料喷嘴装配；
燃用液体燃料时，关闭气态燃料管路阀门；低工况时，只有第一油路（3）供油；高工况时，双油路同时供油；防积碳空气从入口进入环腔，从喷嘴出口流出，可有效防止喷嘴堵塞；燃用气态燃料时，关闭液态燃料管路阀门，气态燃料从管路供入喷嘴，经整流罩（17）整流后，从气路斜气孔（12）喷入燃烧室，形成多点旋转射流，与旋流空气掺混燃烧；气态燃料喷嘴位于液体燃料喷嘴外侧，并与外壳采用焊接和锁紧垫片进行连接；供气环腔设计有整流罩（17）以保证燃料喷射均匀性。
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