CN111425887B - 燃气轮机燃烧室及燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种燃气轮机燃烧室及燃气轮机，其中燃气轮机燃烧室包括第一头部(26)和第二头部(38)，第一头部(26)包括第一主燃级通道，第一主燃级通道内的气流方向与第一头部(26)的中心线之间的夹角为第一扩张角；第二头部(38)包括第二主燃级通道，第二主燃级通道内的气流方向与第二头部(38)的中心线之间的夹角为第二扩张角；第一扩张角大于第二扩张角，第一头部(26)和第二头部(38)沿燃气轮机燃烧室(4)的周向布置。燃气轮机包括燃气轮机燃烧室。本发明通过同时布置两种头部，既可以提高燃烧室的点火性能，又能够改善燃烧振荡问题，提高燃烧稳定性，提高了全环燃烧室的综合性能。

Description

燃气轮机燃烧室及燃气轮机

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机燃烧室及燃气轮机。

背景技术

航空发动机污染排放的限制越来越严苛，从未来航空发动机产品的发展趋势来看，氮氧化物(NOx)的排放量应比现行国际民航组织 (ICAO)规定标准CAEP/6要进一步减少45％～60％左右。控制燃烧室的NOx排放主要通过控制燃烧室内的温度来实现，而控制燃烧温度的主要技术途径之一就是采用贫油预混燃烧模式。采用贫油预混燃烧模式时，空气和燃油不在燃烧火焰中混合，而是预先混合，混合后将均匀的油气混合物送入燃烧区，这样可使燃烧的油气比较低，导致火焰温度低，产生的NOx排放低。但是，这会带来一个问题，即在贫油预混燃烧的过程中，燃烧室更易出现大幅度压力脉动的不稳定燃烧现象，发生火焰不稳定，导致燃烧振荡。燃烧振荡可引起火焰筒的裂纹，甚至头部及火焰筒的烧蚀。

目前，中心分级贫油预混燃烧室是一种典型的燃烧室头部方案类型，如GE公司的TAPS燃烧室，预燃级在中心，提供扩散火焰，主燃级在外侧，通过预燃级扩散火焰来稳定主燃级预混火焰。在小工况下，如慢车和进场工况，只给预燃级供油；在大工况下，如巡航、爬升和起飞工况，预燃级和主燃级同时供油。预燃级采用扩散燃烧、主燃级采用预混燃烧的燃烧组织方式，可以降低大工况下的NOx排放。

对于中心分级贫油预混燃烧室，如果想要获得更低的NOx，就必须尽量减少预燃级的燃油流量，减少扩散燃烧，让更多燃料进入主燃级进行预混燃烧来降低燃烧区温度，但一般情况下，预燃级的燃油分级比例占到总燃油的10％，其余90％的燃油通过主燃级进行预混燃烧，因此可能引起燃烧不稳定。另外，由于预燃级包裹在主燃级里面，而主燃级空气流量远比预燃级大，主燃级出口空气流速高，难以点火。

采用贫油预混燃烧方式意味着将更多的空气引入头部燃烧区域，这样头部空气流速增加，不利于点火。另外，大量试验研究表明贫油预混燃烧容易导致火焰不稳定。因此，对于贫油预混低污染燃烧室，如何提高点火性能和抑制振荡燃烧是当前面临的主要问题。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种燃气轮机燃烧室及燃气轮机，以尽可能地提高燃烧室的点火性能，并抑制振荡燃烧。

为实现上述目的，本发明提供了一种燃气轮机燃烧室，包括：

第一头部，包括第一主燃级通道，第一主燃级通道内的气流方向与第一头部的中心线之间的夹角为第一扩张角；和

第二头部，包括第二主燃级通道，第二主燃级通道内的气流方向与第二头部的中心线之间的夹角为第二扩张角；

其中，第一扩张角大于第二扩张角，第一头部和第二头部沿燃气轮机燃烧室的周向布置。

可选地，燃气轮机燃烧室还包括点火装置，第一头部设置在比第二头部更靠近点火装置的位置。

可选地，第一头部和第二头部沿燃烧室的周向均匀布置。

可选地，第一头部和第二头部的总数量为10～30个，第一头部的数量为1～10个。

可选地，第一主燃级通道包括第一主燃级通道外环和第一主燃级通道内环，第一主燃级通道内环相对于第一头部的中心线向远离第一头部的中心线的方向倾斜，第一主燃级通道外环相对于第一头部的中心线向远离第一头部的中心线的方向倾斜且其倾斜程度大于第一主燃级通道内环。

可选地，第二主燃级通道包括第二主燃级通道外环和第二主燃级通道内环，第二主燃级通道内环相对于第二头部的中心线向远离第二头部的中心线的方向倾斜，第二主燃级通道外环相对于第二头部的中心线向远离第二头部的中心线的方向倾斜且其倾斜程度小于第二主燃级通道内环。

可选地，第二主燃级通道外环沿轴向的延伸方向与第二头部的中心线相互平行。

可选地，第一扩张角为20°～60°。

可选地，第二扩张角为0°～10°。

可选地，第一头部还包括第一喷嘴和第一旋流器组，第一喷嘴的出口与第一主燃级通道连通，第一旋流器组设置在第一主燃级通道内；和/或，第二头部还包括第二喷嘴和第二旋流器组，第二喷嘴的出口与第二主燃级通道连通，第二旋流器组设置在第二主燃级通道内。

可选地，第一头部还包括第一预燃级通道和第一级间段，第一预燃级通道通过第一级间段与第一主燃级通道连接；和/或，第二头部还包括第二预燃级通道和第二级间段，第二预燃级通道通过第二级间段与第二主燃级通道连接。

可选地，第一头部还包括第一预燃级通道、第一级间段、第三喷嘴和第三旋流器组，第一预燃级通道通过第一级间段与第一主燃级通道连接，第三喷嘴的出口与第一预燃级通道连通，第三旋流器组设置在第一预燃级通道内；和/或，

第二头部还包括第二预燃级通道、第二级间段、第四喷嘴和第四旋流器组，第二预燃级通道通过第二级间段与第二主燃级通道连接，第四喷嘴的出口与第二预燃级通道连通，第四旋流器组设置在第二预燃级通道内。

可选地，第一头部还包括第一喷嘴、第一旋流器组、第一预燃级通道、第一级间段、第三喷嘴和第三旋流器组，第一喷嘴的出口与第一主燃级通道连通，第一旋流器组设置在第一主燃级通道内，第一预燃级通道通过第一级间段与第一主燃级通道连接，第三喷嘴的出口与第一预燃级通道连通，第三旋流器组设置在第一预燃级通道内，第一喷嘴和第一旋流器组用于在第一主燃级通道内形成预混燃烧，第三喷嘴和第三旋流器组用于在第一预燃级通道内形成扩散燃烧；和/或，

第二头部还包括第二喷嘴、第二旋流器组、第二预燃级通道、第二级间段、第四喷嘴和第四旋流器组，第二喷嘴的出口与第二主燃级通道连通，第二旋流器组设置在第二主燃级通道内，第二预燃级通道通过第二级间段与第二主燃级通道连接，第四喷嘴的出口与第二预燃级通道连通，第四旋流器组设置在第二预燃级通道内，第二喷嘴和第二旋流器组用于在第二主燃级通道内形成预混燃烧，第四喷嘴和第四旋流器组用于在第二预燃级通道内形成扩散燃烧。

为实现上述目的，本发明还提供了一种燃气轮机，包括上述的燃气轮机燃烧室。

基于上述技术方案，本发明燃气轮机燃烧室实施例中包括第一头部和第二头部两种头部，两种头部的扩张角不同，对于第一头部来说，扩张角较大，可以提高燃烧室的点火性能；而第二头部的扩张角较小，可以改变燃烧室中主燃级的火焰形态，从而改变空间释热率，改善燃烧不稳定性；通过同时安装两种头部，解决了燃烧室点火和燃烧振荡两大问题，提高了燃烧室的综合性能，有效降低污染物的排放。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明燃气轮机一个实施例的结构示意图。

图2为本发明燃气轮机燃烧室一个实施例的结构示意图。

图3为本发明燃气轮机燃烧室一个实施例的周向布置示意图。

图4为本发明燃气轮机燃烧室一个实施例中第一头部的结构示意图。

图5为本发明燃气轮机燃烧室一个实施例中第二头部的结构示意图。

图6为本发明燃气轮机燃烧室一个实施例中第一头部和第二头部的点火性能对比图。

图7为本发明燃气轮机燃烧室一个实施例中第一头部的压力脉动图。

图8为本发明燃气轮机燃烧室一个实施例中第二头部的压力脉动图。

图中：

1、风扇；2、低压压气机；3、高压压气机；4、燃烧室；5、高压涡轮；6、低压涡轮；7、燃烧室外机匣；8、燃烧室内机匣；9、火焰筒外壁；10、火焰筒内壁；11、扩压器；12、帽罩；13、头部转接段； 14、第三喷嘴；15、第一喷嘴；16、第三旋流器；17、第四旋流器； 18、第一文氏管；19、第一级间段；20、第一主燃级通道内环；21、第一旋流器；22、第二旋流器；23、第一主燃级通道外环；24、第一主燃级油雾；25、点火装置；26、第一头部；27、第四喷嘴；28、第二喷嘴；29、第七旋流器；30、第八旋流器；31、第二文氏管；32、第二级间段；33、第二主燃级通道内环；34、第五旋流器；35、第六旋流器；36、第二主燃级通道外环；37、第二主燃级油雾；38、第二头部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，在本发明提供的燃气轮机的一个实施例中，燃气轮机包括风扇1、低压压气机2、高压压气机3、燃烧室4、高压涡轮5 和低压涡轮6。发动机工作时，空气经过低压压气机2压缩后，进入高压压气机3，高压空气再进入燃烧室4中与燃油燃烧，燃烧后形成的高温高压燃气进入到高压涡轮5和低压涡轮6，通过涡轮做功分别驱动高压压气机3和风扇1及低压压气机2。

如图2～5所示，在本发明提供的燃气轮机燃烧室的一个实施例中，燃气轮机燃烧室4包括第一头部26和第二头部38，其中，第一头部 26包括第一主燃级通道，第一主燃级通道内的气流方向与第一头部26 的中心线之间的夹角为第一扩张角；第二头部38包括第二主燃级通道，第二主燃级通道内的气流方向与第二头部38的中心线之间的夹角为第二扩张角；第一扩张角大于第二扩张角，第一头部26和第二头部 38沿燃气轮机燃烧室4的周向布置。

在该实施例中，燃烧室4包括第一头部26和第二头部38两种头部，两种头部的扩张角不同，对于第一头部26来说，扩张角较大，可以提高燃烧室的点火性能；而第二头部38的扩张角较小，可以改变燃烧室中主燃级的火焰形态，从而改变空间释热率，改善燃烧不稳定性；通过同时安装两种头部，解决了燃烧室点火和燃烧振荡两大问题，提高了燃烧室的综合性能，有效降低污染物的排放。

如图2所示，为燃烧室4的整体结构剖视图，该燃烧室4采用单环腔结构，燃烧室外机匣7和燃烧室内机匣8构成了燃烧室4的外轮廓，并与前后的高压压气机3和高压涡轮5连接。高压压气机3的来流空气从扩压器11经过降速扩压后分别由燃烧室头部(包括第一头部26和第二头部38，图中未示出第二头部38)、头部转接段13、火焰筒外壁9和火焰筒内壁10进入燃烧室4。头部转接段13与火焰筒外壁9和火焰筒内壁10及帽罩12连接固定在一起，第一主燃级中的第二旋流器22安装到头部转接段13上。

可选地，燃气轮机燃烧室4还包括点火装置25，第一头部26设置在比第二头部38更靠近点火装置25的位置。这样设置的好处是，可以使来自燃烧室头部的油雾更容易穿透主燃级气流到达点火装置 25附近，从而形成稳定的火焰而点火成功。

可选地，第一头部26和第二头部38沿燃烧室4的周向均匀布置。

可选地，第一头部26和第二头部38的总数量为10～30个，第一头部26的数量为1～10个。

在如图3所示的实施例中，燃烧室4呈环形，沿其周向均匀设有 20个头部，其中，点火装置25对应1号位置，在20号、1号和2号位置设置第一头部26，其余位置均设置第二头部38。在燃油供给分配方面，对20号、1号和2号三个位置的第一头部26的第一主燃级的供油量可适当减少，这三个头部的第一主燃级减少的燃油可以增加到第一预燃级的供给。

在其他实施例中，头部的布置方式还可以有其他选择，这里不再详述。

如图4所示，第一头部26采用分级燃烧方案，第一头部26包括第一主燃级和第一预燃级，第一主燃级包括第一喷嘴15、第一旋流器组和第一主燃级通道，第一喷嘴15为直射式喷嘴，第一喷嘴15的出口与第一主燃级通道连通。第一旋流器组设置在第一主燃级通道内，第一旋流器组包括第一旋流器21和第二旋流器22，第一旋流器21为轴向旋流器，第二旋流器22为径向旋流器，第一喷嘴15、第一旋流器21和第二旋流器22在第一主燃级通道内形成预混燃烧。

第一主燃级通道包括第一主燃级通道外环23和第一主燃级通道内环20，第一主燃级通道内环20相对于第一头部26的中心线向远离第一头部26的中心线的方向倾斜，第一主燃级通道外环23相对于第一头部26的中心线向远离第一头部26的中心线的方向倾斜且其倾斜程度大于第一主燃级通道内环20，这样便可以在第一主燃级通道的出口形成扩口结构，该扩口结构具有第一扩张角α。第一扩张角α可以为20°～60°，比如20°、30°、40°、50°、60°。

第一预燃级包括第三喷嘴14、第三旋流器组、第一文氏管18和第一预燃级通道。第一预燃级通道通过第一级间段19与第一主燃级通道连接。第三喷嘴14为离心喷嘴，第三喷嘴14的出口与第一预燃级通道连通。第三旋流器组设置在第一预燃级通道内，第三旋流器组包括第三旋流器16和第四旋流器17，第三旋流器16和第四旋流器17 均为径向旋流器，第三旋流器16为预燃级一级旋流器，第四旋流器 17为预燃级二级旋流器。第三喷嘴14、第三旋流器16和第四旋流器 17在第一预燃级通道内形成扩散燃烧。

第一级间段19、第一主燃级通道内环20与第一旋流器21连接并与第二旋流器22保持同心。第二旋流器22通过头部转接段13与火焰筒外壁9和火焰筒内壁10固定连接。

第三喷嘴14喷出的燃油打到第一文氏管18上，而后在第三旋流器16和第四旋流器17的气流剪切下雾化。第一喷嘴15向第一主燃级通道里喷射燃油，燃油在第一旋流器21和第二旋流器22所形成的两股旋流的共同作用下预混蒸发，形成均匀的第一主燃级油雾24，并且由于轴向旋流气和级间冷却气的吹扫作用，燃油分布靠近第一主燃级通道的外侧，而后油气混合物进入火焰筒进行预混燃烧。由于第一主燃级通道外环23扩张，在旋流的作用下，存在第一扩张角α(近似等于第一主燃级通道外环23的壁面扩张角)，又分布着靠外分布的油雾，因此预混火焰在火焰筒内也呈扩张状态。第一主燃级出口旋流数可以为0.5～0.8。

第一头部26的第一主燃级通道整体呈现先收缩后扩张，配合第一主燃级中的沿轴向的第一旋流器21和沿径向的第二旋流器22产生的旋流及流线型通道型面，再加上级间气动导流的作用，使第一主燃级的气流逐渐扩张，第一主燃级通道外环23的壁面扩张角为20°～60°。

第一主燃级的出口旋流数为0.5～0.8，由此在火焰筒内形成了大扩张后回流的流场结构。这使得第一预燃级的油雾更易穿透第一主燃级气流到达点火装置附近被电火花点着，且第一头部26的气流流动更利于将点火装置附近点燃的燃气带入第一预燃级的中心回流区内，形成稳定的火焰而点火成功。

如图6所示的点火边界对比图，可以看到，各压降下，第一头部 26的点火油气比较低，并且在大压降下，第一头部26的点火油气比比较平稳。因此，在全环式燃烧室4中，在点火装置25的附近布置第一头部26，可以有效提高燃烧室4的整体点火性能。

如图5所示，第二头部38也采用分级燃烧方案，第二头部38包括第二主燃级和第二预燃级，第二主燃级包括第二喷嘴28、第二旋流器组和第二主燃级通道，第二喷嘴28的出口与第二主燃级通道连通。第二旋流器组设置在第二主燃级通道内，第二旋流器组包括第五旋流器34和第六旋流器35，第五旋流器34为轴向旋流器，第六旋流器35 为径向旋流器，第二喷嘴28、第五旋流器34和第六旋流器35在第二主燃级通道内形成预混燃烧。

第二主燃级通道包括第二主燃级通道外环36和第二主燃级通道内环33，第二主燃级通道内环33相对于第二头部38的中心线向远离第二头部38的中心线的方向倾斜，第二主燃级通道外环36相对于第二头部38的中心线向远离第二头部38的中心线的方向倾斜且其倾斜程度小于第二主燃级通道内环33，这样便可以在第二主燃级通道的出口形成微扩口或者缩口结构，该微扩口或缩口结构具有第二扩张角。第二扩张角可以为0°～10°，比如0°、5°、10°。

可选地，第二主燃级通道外环36沿轴向的延伸方向与第二头部 38的中心线相互平行，此时，第二主燃级通道的出口形成缩口结构。

第二预燃级包括第四喷嘴27、第四旋流器组、第二文氏管31和第二预燃级通道。第二预燃级通道通过第二级间段32与第二主燃级通道连接。第四喷嘴27的出口与第二预燃级通道连通。第四旋流器组设置在第二预燃级通道内，第四旋流器组包括第七旋流器29和第八旋流器30，第七旋流器29为预燃级一级旋流器，第八旋流器30为预燃级二级旋流器。第四喷嘴27、第七旋流器29和第八旋流器30用于在第二预燃级通道内形成扩散燃烧。

第二级间段32、第二主燃级通道内环33与第五旋流器34连接并与第六旋流器35保持同心。第六旋流器35通过头部转接段13与火焰筒外壁9和火焰筒内壁10固定连接。

第四喷嘴27喷出的燃油打到第二文氏管31上，而后在第七旋流器29和第八旋流器30的气流剪切下雾化。第二喷嘴28向第二主燃级通道里喷射燃油，燃油在第五旋流器34和第六旋流器35所形成的两股旋流的共同作用下预混蒸发，形成均匀的第二主燃级油雾37，并且由于轴向旋流气和级间冷却气的吹扫作用，燃油分布靠近第二主燃级通道的外侧，而后油气混合物进入火焰筒进行预混燃烧。第二头部38 的第二主燃级通道外环36呈收缩，第二主燃级通道内的气流速度增加，旋流减弱，第二扩张角较小；第二主燃级通道内油雾在两股气流的挤压作用下，在第二主燃级通道内分布较均匀，而后进入火焰筒内燃烧，气流基本无扩张，火焰也基本无扩张。第二主燃级的出口旋流数可以为0.3～0.7。

第二头部38的第二主燃级通道呈收缩状态，第二主燃级通道外环 36的壁面收缩后变平直，在第二主燃级的两级旋流器产生的旋流作用下，第二主燃级的气流流出第二主燃级后呈微扩张，第二主燃级的出口旋流数为0.3～0.7，由此在火焰筒内形成了小扩张后回流的流场结构。由于第二主燃级的气流扩张小，第二主燃级的火焰也基本无扩张，第二主燃级的喷嘴供油后，预混油气快速进入第二预燃级的扩散火焰燃烧区，进行混合燃烧，因此火焰形态发生改变，第二主燃级的空间释热率得到较大变化，第二主燃级的预混火焰更靠近第二预燃级的扩散火焰，燃烧区位置变化，干扰了燃烧振荡，使得燃烧室中发生的声学模式失调，燃烧振荡问题可以得到改善，有利于燃烧稳定。

如图7和图8分别示出了第一头部26和第二头部38某一工况的燃烧室内压力脉动的情况，可以看出第二头部38的压力脉动得到明显抑制，燃烧稳定。因此，在全环式燃烧室4中布置第二头部38，可以抑制振荡燃烧。

通过对本发明燃气轮机燃烧室的多个实施例的说明，可以看到本发明燃气轮机燃烧室实施例通过同时布置两种头部，既可以提高燃烧室的点火性能，又能够改善燃烧振荡问题，提高燃烧稳定性，提高了全环燃烧室的综合性能；并且，两种头部的结构相近，不影响布置和安装，实用性较高。

上述各个实施例中燃气轮机燃烧室所具有的积极技术效果同样适用于燃气轮机，这里不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (14)

1.一种燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，包括：

第一头部(26)，包括第一主燃级通道，所述第一主燃级通道内的气流方向与所述第一头部(26)的中心线之间的夹角为第一扩张角；和

第二头部(38)，包括第二主燃级通道，所述第二主燃级通道内的气流方向与所述第二头部(38)的中心线之间的夹角为第二扩张角；

其中，所述第一扩张角大于所述第二扩张角，所述第一头部(26)和所述第二头部(38)沿燃气轮机燃烧室(4)的周向布置，且所述第一头部(26)和所述第二头部(38)到所述燃烧室(4)的中心的径向距离相等。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，还包括点火装置(25)，所述第一头部(26)设置在比所述第二头部(38)更靠近所述点火装置(25)的位置。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一头部(26)和所述第二头部(38)沿所述燃烧室(4)的周向均匀布置。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一头部(26)和所述第二头部(38)的总数量为10～30个，所述第一头部(26)的数量为1～10个。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一主燃级通道包括第一主燃级通道外环(23)和第一主燃级通道内环(20)，所述第一主燃级通道内环(20)相对于所述第一头部(26)的中心线向远离所述第一头部(26)的中心线的方向倾斜，所述第一主燃级通道外环(23)相对于所述第一头部(26)的中心线向远离所述第一头部(26)的中心线的方向倾斜且其倾斜程度大于所述第一主燃级通道内环(20)。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第二主燃级通道包括第二主燃级通道外环(36)和第二主燃级通道内环(33)，所述第二主燃级通道内环(33)相对于所述第二头部(38)的中心线向远离所述第二头部(38)的中心线的方向倾斜，所述第二主燃级通道外环(36)相对于所述第二头部(38)的中心线向远离所述第二头部(38)的中心线的方向倾斜且其倾斜程度小于所述第二主燃级通道内环(33)。

7.根据权利要求6所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第二主燃级通道外环(36)沿轴向的延伸方向与所述第二头部(38)的中心线相互平行。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一扩张角为20°～60°。

9.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第二扩张角为0°～10°。

10.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一头部(26)还包括第一喷嘴(15)和第一旋流器组，所述第一喷嘴(15)的出口与所述第一主燃级通道连通，所述第一旋流器组设置在所述第一主燃级通道内；和/或，所述第二头部(38)还包括第二喷嘴(28)和第二旋流器组，所述第二喷嘴(28)的出口与所述第二主燃级通道连通，所述第二旋流器组设置在所述第二主燃级通道内。

11.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一头部(26)还包括第一预燃级通道和第一级间段(19)，所述第一预燃级通道通过所述第一级间段(19)与所述第一主燃级通道连接；和/或，所述第二头部(38)还包括第二预燃级通道和第二级间段(32)，所述第二预燃级通道通过所述第二级间段(32)与所述第二主燃级通道连接。

12.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一头部(26)还包括第一预燃级通道、第一级间段(19)、第三喷嘴(14)和第三旋流器组，所述第一预燃级通道通过所述第一级间段(19)与所述第一主燃级通道连接，所述第三喷嘴(14)的出口与所述第一预燃级通道连通，所述第三旋流器组设置在所述第一预燃级通道内；和/或，

所述第二头部(38)还包括第二预燃级通道、第二级间段(32)、第四喷嘴(27)和第四旋流器组，所述第二预燃级通道通过所述第二级间段(32)与所述第二主燃级通道连接，所述第四喷嘴(27)的出口与所述第二预燃级通道连通，所述第四旋流器组设置在所述第二预燃级通道内。

13.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室(4)，其特征在于，所述第一头部(26)还包括第一喷嘴(15)、第一旋流器组、第一预燃级通道、第一级间段(19)、第三喷嘴(14)和第三旋流器组，所述第一喷嘴(15)的出口与所述第一主燃级通道连通，所述第一旋流器组设置在所述第一主燃级通道内，所述第一预燃级通道通过所述第一级间段(19)与所述第一主燃级通道连接，所述第三喷嘴(14)的出口与所述第一预燃级通道连通，所述第三旋流器组设置在所述第一预燃级通道内，所述第一喷嘴(15)和所述第一旋流器组用于在所述第一主燃级通道内形成预混燃烧，所述第三喷嘴(14)和所述第三旋流器组用于在所述第一预燃级通道内形成扩散燃烧；和/或，

所述第二头部(38)还包括第二喷嘴(28)、第二旋流器组、第二预燃级通道、第二级间段(32)、第四喷嘴(27)和第四旋流器组，所述第二喷嘴(28)的出口与所述第二主燃级通道连通，所述第二旋流器组设置在所述第二主燃级通道内，所述第二预燃级通道通过所述第二级间段(32)与所述第二主燃级通道连接，所述第四喷嘴(27)的出口与所述第二预燃级通道连通，所述第四旋流器组设置在所述第二预燃级通道内，所述第二喷嘴(28)和所述第二旋流器组用于在所述第二主燃级通道内形成预混燃烧，所述第四喷嘴(27)和所述第四旋流器组用于在所述第二预燃级通道内形成扩散燃烧。

14.一种燃气轮机，其特征在于，包括如权利要求1～13任一项所述的燃气轮机燃烧室(4)。

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