CN113803743B - 一种二次燃烧装置和具有其的燃烧室和燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二次燃烧装置和具有其的燃烧室和燃气轮机，所述二次燃烧装置包括火焰筒、环形体、多个支架和喷点。所述火焰筒包括筒壁和由所述筒壁围成的火焰腔；所述环形体设在所述火焰腔内，所述环形体具有环形空气通道和环形燃料通道；所述支架的至少部分设在所述火焰腔内，所述支架具有径向空气通道和径向燃料通道；所述喷点具有喷孔，所述喷孔包括空气孔道和燃料孔道。本发明的二次燃烧装置具有燃烧充分、燃烧性能好的优点。

Description

一种二次燃烧装置和具有其的燃烧室和燃气轮机

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地，涉及一种二次燃烧装置和具有其的燃烧室和燃气轮机。

背景技术

相关技术中，地面重型燃气轮机燃烧室出口温度不断提升，进而使燃气轮机的热效率得到了提高，但燃气轮机燃烧生成的氮氧化物的含量增大。因此，需要利用分级燃烧技术使燃烧室产生的氮氧化物减少。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种二次燃烧装置，该二次燃烧装置能够使燃烧室燃烧充分，进而提高燃烧室的燃烧性能。

本发明的实施例提出一种燃烧室，该燃烧室具有燃烧充分、燃烧性能好的优点。

本发明的实施例提出一种燃气轮机，该燃气轮机的燃烧室具有燃烧充分、燃烧性能好的优点。

根据本发明实施例的二次燃烧装置包括：火焰筒，所述火焰筒包括筒壁和由所述筒壁围成的火焰腔；环形体，所述环形体设在所述火焰腔内，所述环形体具有环形空气通道和环形燃料通道，所述环形体的轴向与所述火焰筒的轴向一致；多个支架，所述支架的至少部分设在所述火焰腔内，所述支架具有径向空气通道和径向燃料通道，所述支架具有贯穿所述筒壁的进口端，多个所述支架沿所述火焰筒的周向间隔地设在所述环形体上，所述环形空气通道与所述径向空气通道连通，所述环形燃料通道和所述径向燃料通道连通；和喷点，所述喷点具有喷孔，所述喷孔包括空气孔道和燃料孔道，其中，所述喷孔设在所述环形体上，所述火焰腔通过所述空气孔道与所述环形空气通道连通，所述火焰腔通过所述燃料孔道与所述环形燃料通道连通，和/或，

所述喷孔设在所述支架上，所述火焰腔通过所述空气孔道与所述径向空气通道连通，所述火焰腔通过所述燃料孔道与所述径向燃料通道连通。

根据本发明实施例的二次燃烧装置，能够使空气和燃料与火焰腔中的一次燃烧后的燃气充分掺混，进而提高燃烧效果。

由此，本发明实施例的二次燃烧装置能够使燃烧室燃烧充分，进而提高燃烧室的燃烧性能。

在一些实施例中，所述喷点还包括：第一旋流器，所述第一旋流器可转动地设在所述空气孔道内；和第二旋流器，所述第二旋流器可转动地设在所述燃料孔道内。

在一些实施例中，所述环形燃料通道包括环形气态燃料通道和环形液态燃料通道，所述径向燃料通道包括径向气态燃料通道和径向液态燃料通道，所述燃料孔道包括气态燃料孔道和液态燃料孔道，所述第二旋流器可转动地设在所述气态燃料孔道内，所述喷点还包括喷嘴，所述喷嘴设在所述液态燃料孔道内，其中，所述环形气态燃料通道与所述径向气态燃料通道连通，所述环形液态燃料通道与所述径向液态燃料通道连通，所述喷孔设在所述环形体上时，所述气态燃料孔道与所述环形气态燃料通道连通，所述液态燃料孔道与所述环形液态燃料通道连通，所述喷孔设在所述支架上时，所述气态燃料孔道与所述径向气态燃料通道连通，所述液态燃料孔道与所述径向液态燃料通道连通。

在一些实施例中，所述喷点还包括：

液态燃料连通管，所述液态燃料连通管具有所述液态燃料孔道；和气态燃料连通管，所述气态燃料连通管套设在所述液态燃料连通管上，所述气态燃料连通管的至少部分位于所述喷孔内，所述气态燃料连通管和所述液态燃料连通管之间形成所述气态燃料孔道，所述气态燃料连通管和所述喷孔的孔壁之间形成所述空气孔道。

在一些实施例中，所述第一旋流器套设在所述气态燃料连通管上，所述第二旋流器套设在所述液态燃料连通管上。

在一些实施例中，所述环形体包括：环形液态燃料管，所述环形液态燃料管具有所述环形液态燃料通道；环形气态燃料管，所述环形气态燃料管具有所述环形气态燃料通道；和环形空气管，所述环形液态燃料管和所述环形气态燃料管中的每一者设在所述环形空气管内，且所述环形液态燃料管与所述环形气态燃料管平行设置，所述环形空气管、所述环形气态燃料管和所述环形液态燃料管之间限定出所述环形空气通道。

在一些实施例中，所述环形空气管包括环形流线体和环形钝体，所述环形流线体和所述环形钝体在所述火焰筒的轴向上相对。

在一些实施例中，所述支架包括：径向液态燃料管，所述径向液态燃料管具有所述径向液态燃料通道；径向气态燃料管，所述径向气态燃料管具有所述径向气态燃料通道；和径向空气管，所述径向液态燃料管和所述径向气态燃料管中的每一者设在所述径向空气管内，且所述径向液态燃料管与所述径向气态燃料管平行设置，所述径向空气管、所述径向气态燃料管和所述径向液态燃料管之间限定出所述径向空气通道。

在一些实施例中，所述径向空气管包括径向流线体和径向钝体，所述径向流线体和所述径向钝体在所述火焰筒的轴向上相对。

根据本发明实施例的燃烧室包括上述实施例中任一项所述的二次燃烧装置。

根据本发明实施例的燃气轮机包括上述实施例中任一项所述的燃烧室。

附图说明

图1是本发明实施例的二次燃烧装置的结构示意图。

图2是图1中A处的局部放大图。

图3是图1中B处的局部放大图。

图4是本发明实施例的二次燃烧装置的结构示意图。

图5是本发明实施例的二次燃烧装置的结构示意图。

图6是喷点的剖视示意图。

图7是喷点处的气流走向示意图。

附图标记：

火焰筒1；筒壁11；火焰腔12；通孔13；

环形体2；环形燃料通道21；环形液态燃料通道211；环形气态燃料通道212；环形空气通道22；环形液态燃料管213；环形气态燃料管214；第一周壁23；环形空气管231；

支架3；径向燃料通道31；径向气态燃料通道311；径向液态燃料通道312；径向空气通道32；径向气态燃料管313；径向液态燃料管314；第二周壁33；径向空气管331；第一端34；第二端35；

喷点4；喷孔41；空气孔道411；燃料孔道412；气态燃料连通管4121；气态燃料孔道s4121；液态燃料连通管4122；液态燃料孔道s4122；第一插孔s4123；第二插孔s4124；

第一旋流器71；第二旋流器72；

流线体8；钝体9。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的二次燃烧装置。

如图1-图6所示，根据本发明实施例的二次燃烧装置包括火焰筒1、环形体2、多个支架3和喷点4。

如图1所示，火焰筒1包括筒壁11和由筒壁11围成的火焰腔12。也就是说，筒壁11的内周面围成火焰腔12。

如图1所示，环形体2设在火焰腔12内，环形体2具有环形空气通道22和环形燃料通道21，环形体2的轴向与火焰筒1的轴向一致。也就是说，环形体2的径向尺寸小于筒壁11的内周面的径向尺寸。

如图1所示，支架3的至少部分设在火焰腔12内，多个支架3沿火焰筒1的周向间隔地设在环形体2上。

支架3具有径向空气通道32和径向燃料通道31。支架3具有贯穿筒壁11的进口端，环形空气通道22与径向空气通道32连通，环形燃料通道21和径向燃料通道31连通。

可以理解的是，进口端具有与径向空气通道32连通的空气进口以及与径向燃料通道31连通燃料进口。因此，空气能够通过进口端进入径向空气通道32，再进入环形空气通道22，燃料能够通过进口端进入径向燃料通道31，再进入环形燃料通道21。

具体地，如图1所示，筒壁11上开设有多个通孔13，多个通孔13沿火焰筒1的周向间隔设置，其中通孔13的轴向指向火焰筒1的中心。

支架3的一部分设置在火焰腔12的内部，支架3包括在其长度方向上相对的第一端34和第二端35，第一端34与筒壁11上的通孔13配合，第二端35指向火焰筒1的中心。其中支架3的第一端34贯穿筒壁11，即支架3的第一端34位于火焰筒1的外部，支架3的第一端34的外周面与通孔13的内周面相配合。也就是说，支架3的第一端34为进口端。

如图1和图4所示，喷点4具有喷孔41，喷孔41包括空气孔道411和燃料孔道412。

喷孔41设在环形体2上，火焰腔12通过空气孔道411与环形空气通道22连通，火焰腔12通过燃料孔道412与环形燃料通道21连通，和/或，

喷孔41设在支架3上，火焰腔12通过空气孔道411与径向空气通道32连通，火焰腔12通过燃料孔道412与径向燃料通道31连通。

也就是说，如图1和图4所示，喷孔41设在环形体2时，喷孔41设置在环形体2的背风侧，喷孔41的轴向与火焰筒1的轴向一致，空气孔道411与环形空气通道22连通，空气孔道411还与火焰腔12连通，进而火焰腔12通过空气孔道411与环形空气通道22连通，燃料孔道412与环形燃料通道21连通，燃料孔道412还与火焰腔12连通，进而火焰腔12通过燃料孔道412与环形燃料通道21连通。

如图1和图4所示，喷孔41设在支架3上时，喷孔41设置在支架3的背风侧，喷孔41的轴向与火焰筒1的轴向一致，空气孔道411与径向空气通道32连通，空气孔道411还与火焰腔12连通，进而火焰腔12通过空气孔道411与径向空气通道32连通，燃料孔道412与径向燃料通道31连通，燃料孔道412还与火焰腔12连通，进而火焰腔12通过燃料孔道412与径向燃料通道31连通。

如图1和图4所示，喷孔41可以同时设在环形体2和支架3上，即环形体2和支架3上均设有喷孔41。也就是说，火焰腔12通过环形体2上的喷孔41的空气孔道411与环形空气通道22连通，火焰腔12通过环形体2上的喷孔41的燃料孔道412与环形燃料通道21连通；火焰腔12通过支架3上的喷孔41的空气孔道411与径向空气通道32连通，火焰腔12通过支架3上的喷孔41的燃料孔道412与径向燃料通道31连通。

因此，喷孔41的燃料孔道412中的燃料和空气孔道411中的空气能够在火焰腔12中混合并燃烧。

根据本发明实施例的二次燃烧装置，燃料通过进口111进入径向燃料通道31中，外部空气从进口111进入径向空气通道32中。其中燃料从支架3上的燃料孔道412喷入火焰腔12内，空气从支架3上的空气孔道411喷入火焰腔12内，因此，空气和燃料能够在支架3上的喷点4处混合并燃烧，因此能够提高燃烧室的燃烧效果。

此外，燃料从径向燃料通道31输入环形燃料通道21中，并从环形燃料通道21上的燃料孔道412喷入火焰腔12内，空气从径向空气通道32输入环形空气通道22中，并从环形空气通道22上的空气孔道411喷入火焰腔12内，进而喷出空气能够使喷出的燃料与火焰腔12中的一次燃烧后的燃气充分掺混，进而提高燃烧室的燃烧效果。

可以理解的是，本发明实施例的二次燃烧装置中空气和燃料在喷点4处混合，能够被一次燃烧的高温燃气引燃。因此，本发明实施例的二次燃烧装置不需要点火器引燃燃料的情况下，使燃料与空气喷点4处预混后，在一次燃烧产生的高温燃气中继续发生自点火燃烧反应，从而能够提升气流的焓值与做功能力。

由此，本发明实施例的二次燃烧装置具有燃烧充分、燃烧性能好的优点。

在一些实施例中，如图5所示，环形体2上可以设置18个喷点4，支架3上可以设置2个喷点4。

在此需要说明的是，多个喷点4能够增强喷出的空气与燃料的混合效果，因此，当筒壁11的径向尺寸大时，环形体2的径向尺寸也能够增大，进而使环形体2设置的喷点4数量增多，因此本发明实施例的二次燃烧装置的环形体2上喷点4的个数不限于18个，也可以为20个，或者可以为其他数量；支架3上的喷点4个数不限于2个，也可以为其他数量。

进一步地，环形体2上设置有多个喷点4，在火焰腔12内设置多个环形体2能够增加火焰腔12内的喷点4的数量，例如，环形体的数量可以为三个，三个环形体2的沿内外方向(例如图1中筒壁11的径向)间隔布置，进而使环形体2上的喷点4均匀的设置在火焰腔内，使喷点4喷出的燃料能够在火焰腔12中均匀的燃烧。

在一些实施例中，如图1-图4所示，环形体2可以为多个，其中环形体2的轴向与火焰筒1的轴向一致，即多个环形体2同轴设置在火焰腔12内，并且多个环形体2的沿内外方向(例如图1中筒壁11的径向)间隔布置。也就是说，在火焰筒1的径向上，多个环形体2的径向尺寸由内向外依次增大，即靠近筒壁11的环形体2的径向尺寸大于该环形体2相邻的远离筒壁11的环形体2的径向尺寸。

具体地，如图4所示，环形体2为多个，例如环形体2为两个，其中一个环形体2靠近筒壁11，另一个环形体2远离筒壁11，靠近筒壁11的环形体2的径向尺寸大于远离筒壁11的环形体2尺寸。支架3在火焰筒1的径向上贯穿径向尺寸大的环形体2，且使径向尺寸大环形体2与支架3连接。支架3的第二端35与径向尺寸小的环形体2连接，且使支架3与径向尺寸小的环形体2相连接。

环形体2也可以为一个，支架3的第二端35与径向尺寸小的环形体2相连接，进而使支架3的内腔与径向尺寸小的环形体2的内腔相连通。

可以理解的是，环形体2上设置有多个喷点4，在火焰腔12内设置多个环形体2能够增加火焰腔12内的喷点4的数量，进而多个喷点4能够增强喷出的空气与燃料的混合效果，因此，当筒壁11的径向尺寸大时，可以在火焰腔1内设置多个环形体2，进而提高燃烧室的燃烧效果。

在一些实施例中，如图4和5所示，喷点4还包括第一旋流器71和第二旋流器72。

第一旋流器71可转动地设在空气孔道411内。可以理解的是，第一旋流器71使进入空气孔道411的空气形成气旋后进入火焰腔12内，空气气旋能够增强从燃料孔道412喷出的燃料与空气喷孔411喷出的空气的掺混效果。

第二旋流器72可转动地设在燃料孔道412内。可以理解的是，第一旋流器71使进入燃料孔道412的燃料形成旋流后进入火焰腔12内，其中旋流的旋向与从空气孔道411中排出的气旋方向相反，进而增强从燃料孔道412喷出的燃料与空气喷孔411喷出的空气的掺混效果，因此增强了燃烧室的燃烧效果。

在一些实施例中，如图2所示，环形燃料通道21包括环形气态燃料通道212和环形液态燃料通道211。其中，环形气态燃料通道212通入气态燃料，环形液态燃料通道211通入液态燃料。

如图3所示，径向燃料通道31包括径向气态燃料通道311和径向液态燃料通道312。其中，径向气态燃料通道311通入气态燃料，径向液态燃料通道312通入液态燃料。

如图4所示，在环形体2和支架3的连接位置，环形气态燃料通道212与径向气态燃料通道311连通，环形液态燃料通道211与径向液态燃料通道312连通。进而使气态燃料能够从径向气态燃料通道311进入环形气态燃料通道212内；液态燃料能够从径向液态燃料通道311进入环形液态燃料通道212内。

在其它实施例中，如图4所示，其中两个轴向一致的支架3的径向燃料通道31与径向尺寸小的环形体2的环形燃料通道21相连通，其中环形气态燃料通道212与径向气态燃料通道311连通，环形液态燃料通道211与径向液态燃料通道312连通，进而通过该2个支架3的径向燃料通道31向径向尺寸小的环形体的环形燃料通道21内输送燃料(包括气态燃料和液态燃料)。

另外4个支架4的径向燃料通道31与径向尺寸大的环形体2的环形燃料通道21相连通，其中环形气态燃料通道212与径向气态燃料通道311连通，环形液态燃料通道211与径向液态燃料通道312连通，进而通过该4个支架3的径向燃料通道31向径向尺寸大的环形体的环形燃料通道21内输送燃料(包括气态燃料和液态燃料)。

在此需要说明的是，本发明实施例的二次燃烧装置通过径向燃料通道向环形燃料通道输送足够的燃料，因此向径向尺寸小的环形体的环形燃料通道21内输送燃料的径向液态燃料通道312个数不限于2个，也可以为其他数量；同理，向径向尺寸大的环形体的环形燃料通道21内输送燃料的径向液态燃料通道312个数不限于4个，也可以为其他数量。向环形燃料通道21输送燃料的径向燃料通道31数量取决于环形体2的喷点4数量，例如，当径向尺寸大的环形体2的喷点数量与径向尺寸小的环形体2的喷点4数量相等时，向径向尺寸小的环形体的环形燃料通道21内输送燃料的径向液态燃料通道312个数可以为3个，向径向尺寸大的环形体的环形燃料通道21内输送燃料的径向液态燃料通道312个数可以为3个。

如图6所示，燃料孔道412包括气态燃料孔道s4121和液态燃料孔道s4122，其中第二旋流器72可转动地设在气态燃料孔道s4121内。

喷孔41设在环形体2上时，气态燃料孔道s4121与环形气态燃料通道212连通，进而使环形气态燃料通道212中的气态燃料通过气态燃料孔道s4121喷入火焰腔12内；液态燃料孔道s4122与环形液态燃料通道211连通，进而使环形液态燃料通道211中的液态燃料通过液态燃料孔道s4122喷入火焰腔12内。

喷孔41设在支架3上时，气态燃料孔道s4121与径向气态燃料通道311连通，进而使径向气态燃料通道311中的气态燃料通过气态燃料孔道s4121喷入火焰腔12内；液态燃料孔道s4122与径向液态燃料通道312连通，进而使径向液态燃料通道312中的液态燃料通过液态燃料孔道s4122喷入火焰腔12内。

可以理解的是，第二旋流器72设置在气态燃料孔道s4121内，使喷出的气态燃料形成气旋，进而使空气与气态燃料掺混，因此增强了燃烧室的燃烧效果。

进一步地，喷点4还包括喷嘴，喷嘴设在液态燃料孔道s4122内。可以理解的是，液态燃料从喷嘴喷出后呈雾状，进而增强液态燃料与空气的掺混程度，并且雾化后的液态燃料燃烧效果好，因此增强了燃烧室的燃烧效果。

在此需要说明的是，本发明实施例的二次燃烧装置可以采用气态燃料，也可以采用液态燃料。当然，本发明实施例的二次燃烧装置优选气态燃料。

在一些实施例中，如图2所示，环形体2包括环形液态燃料管213、环形气态燃料管214和环形空气管231。

环形液态燃料管213具有环形液态燃料通道211，其中环形液态燃料管213的内周面围成环形液态燃料通道211。环形液态燃料管213与环形体2同轴设置。

环形气态燃料管214具有环形气态燃料通道212，其中环形气态燃料管214的内周面围成环形气态燃料通道212。

进一步地，环形液态燃料管213和环形气态燃料管214中的每一者设在环形空气管231内，且环形液态燃料管213与环形气态燃料管214平行设置，环形空气管231、环形气态燃料管214和环形液态燃料管213之间限定出环形空气通道22。换言之，环形液态燃料管213和环形气态燃料管214均设置在环形空气管231内，环形空气通道22形成在环形液态燃料管213的外周面、环形气态燃料管214的外周面和环形空气管231的内周面之间。

环形气态燃料管214与环形液态燃料管213同轴设置，并且环形气态燃料管214和环形液态燃料管213沿内外方向(例如图1中筒壁11的径向)间隔设置。

可以理解的是，环形空气管231内的空气能够避免环形气态环形燃料管和环形液态燃料管213内的燃料与火焰腔12内的高温燃气进行换热，进而防止环形气态燃料管214和环形液态燃料管213内的燃料发生裂解。

在一些实施例中，如图3所示，支架3包括径向液态燃料管314、径向气态燃料管313和径向空气管331。

径向液态燃料管314具有径向液态燃料通道312，具体地，径向液态燃料管314的内周面围成径向液态燃料通道312，其中径向液态燃料管314的长度方向与支架3的轴向一致。

径向气态燃料管313具有径向气态燃料通道311，具体地，径向气态燃料管313的内周面围成径向气态燃料通道311，其中径向气态燃料管313的长度方向与支架3的轴向一致。

进一步地，径向液态燃料管314和径向气态燃料管313中的每一者设在径向空气管331内，且径向液态燃料管314与径向气态燃料管313平行设置，径向空气管331、径向气态燃料管313和径向液态燃料管314之间限定出径向空气通道32。换言之，径向液态燃料管314和径向气态燃料管313均设置在径向空气管331内，径向空气通道32形成在径向液态燃料管314的外周面、径向气态燃料管313的外周面和径向空气管331的内周面之间。

径向气态燃料管313与径向液态燃料管314的长度方向一致，且径向气态燃料管313与径向液态燃料管314间隔设置在径向空气管331内。

可以理解的是，径向空气管331内的空气能够避免环形径向环形燃料管和径向液态燃料管314内的燃料与火焰腔12内的高温燃气进行换热，进而防止径向气态燃料管313和径向液态燃料管314内的燃料发生裂解。

进一步地，在环形体2和支架3的连通位置处，环形气态燃料管214与径向气态燃料管313相连通，进而使环形气态燃料通道212与径向气态燃料通道311连通；环形液态燃料管213与径向液态燃料管314相连通，进而使环形液态燃料通道211与径向液态燃料通道312连通。

在一些实施例中，如图6所示，喷点4还包括液态燃料连通管4122和气态燃料连通管4121，其中第一旋流器71套设在气态燃料连通管4121上，第二旋流器72套设在液态燃料连通管4122上。

气态燃料连通管4121套设在液态燃料连通管4122上，气态燃料连通管4121的至少部分位于喷孔41内，气态燃料连通管4121和液态燃料连通管4122之间形成气态燃料孔道s4121，气态燃料连通管4121和喷孔41的孔壁之间形成空气孔道411。换言之，气态燃料孔道s4121形成在液态燃料连通管4122的外周面和气态燃料连通管4121的内周面之间。

具体地，如图6所示，第一旋流器71的轴向与喷孔41的轴向一致，第一旋流器71套设在气态燃料连通管4121上，并且气态燃料连通管4121的外周面与第一旋流器71的内周面相接触，气态燃料连通管4121的轴向与喷孔41的轴向一致。

此外，气态燃料连通管4121具有第一插孔s4123和第二插孔s4124。

当喷点4位于环形体2上时，环形气态燃料管214插入第一插孔s4123，进而使环形气态燃料管214与气态燃料孔道s4121连通，其中第一插孔s4123的内周面的与环形气态燃料管214的外周面相接触。

液态燃料连通管4122具有液态燃料孔道s4122，液态燃料连通管4122的内周面围成液态燃料孔道s4122。且液态燃料连通管4122的一端设置在第二旋流器72的内周面上，液态燃料连通管4122的外周面与第二旋流器72的内周面相接触，第二旋流器72设置在气态燃料连接管内，并且第二旋流器72的外周面相接触，第二旋流器72的轴向与喷孔41的轴向一致。液态燃料连通管4122的另一端穿出第二插孔s4124，并与环形液态燃料管213连通。

当喷点4位于支架3上时，径向气态燃料管插设在第一插孔s4123中，进而使径向气态燃料管313与气态燃料孔道s4121连通，其中第一插孔s4123的内周面的与径向气态燃料管313的外周面相接触。

液态燃料连通管4122具有液态燃料孔道s4122，液态燃料连通管4122的内周面围成液态燃料孔道s4122。且液态燃料连通管4122的一端设置在第二旋流器72的内周面上，液态燃料连通管4122的外周面与第二旋流器72的内周面相接触，第二旋流器72设置在气态燃料连接管内，并且第二旋流器72的外周面相接触，第二旋流器72的轴向与喷孔41的轴向一致。液态燃料连通管4122的另一端穿出第二插孔s4124，并与径向液态燃料管314连通。

可以理解的是，第二旋流器72设置在气态燃料连接管内，使经第二旋流器72喷出的气态燃料形成气旋，进而使空气与气态燃料掺混。进一步地，在气态燃料连通管4121上套设第一旋流器71，使从第一旋流器71排出的空气形成气旋(第一旋流器71产生的气旋旋向与第二旋流器72产生的气旋旋向相反)，进而增强了空气与燃料的掺混效果，因此增强了本发明实施例的二次燃烧装置的燃烧效果。

在一些实施例中，如图7所示，环形空气管231包括环形流线体8和环形钝体9，环形流线体8和环形钝体9在火焰筒1的轴向上相对。

具体地，环形空气管231的迎风侧部分为流线体8，可以理解的是，当一次燃烧后燃气流经流线体8的外表面时，环形空气管231的流线体8结构能够降低环形空气管231对燃气的阻力，进而避免火焰腔12内燃气的压力降低。

可以理解的是，环形空气管231的背风侧部分为钝体9，即该结构对流过其表面的流体有较大的阻力，当一次燃烧后燃气经过钝体9的外表面时，环形空气管231的钝体9结构对燃气的阻力大，进而使流过环形空气管231的气体在环形空气管231的后方形成紊流，其中形成的紊流能够增强燃料与空气的掺混效果。并且环形空气管231的钝体9结构对燃气的阻力大，流过环形空气管231的气体速度降低，进而控制燃烧产生的火焰位置。

在一些实施例中，如图7所示，径向空气管331包括径向流线体8和径向钝体9，径向流线体8和径向钝体9在火焰筒1的轴向上相对。

具体地，径向空气管331的迎风侧部分为流线体8，可以理解的是，当一次燃烧后燃气流经流线体8的外表面时，径向空气管331的流线体8结构能够降低径向空气管331对燃气的阻力，进而避免火焰腔12内燃气的压力降低。

可以理解的是，径向空气管331的背风侧部分为钝体9，即该结构对流过其表面的流体有较大的阻力，当一次燃烧后燃气经过钝体9的外表面时，径向体的钝体9结构对燃气的阻力大，进而使流过径向空气管331的气体在径向空气管331的背风侧形成紊流，其中形成的紊流能够增强燃料与空气的掺混效果。并且径向体的钝体9结构对燃气的阻力大，流过径向体的气体速度降低，进而控制燃烧产生的火焰位置。

根据本发明实施例的燃烧室包括上述任一实施例的二次燃烧装置。

本发明实施例的燃烧室具有上述实施例的二次燃烧装置，通过将二次燃烧装置内燃料与空气的混合，进而增强了燃烧室的燃烧效果。

由此，本发明实施例的燃烧室具有燃烧效果好的优点。

根据本发明实施例的燃气轮机包括上述任一实施例的燃烧室。

具体地，本发明实施例的燃气轮机还包括压气机和透平。其中，压气机将空气压入上述实施例的二次燃烧装置的径向空气通道32中，在燃烧室中与燃料混合，进而增强燃烧室的燃烧效果。进一步地，透平通过燃烧室燃烧产生的能量运行。本发明实施例的燃烧室通过设置二次燃烧装置，进而增强了二次燃烧装置内空气与燃料的掺混效果，因此提高了燃烧室内的燃烧性能。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种二次燃烧装置，其特征在于，包括：

火焰筒，所述火焰筒包括筒壁和由所述筒壁围成的火焰腔；

环形体，所述环形体设在所述火焰腔内，所述环形体具有环形空气通道和环形燃料通道，所述环形体的轴向与所述火焰筒的轴向一致，所述环形燃料通道包括环形气态燃料通道和环形液态燃料通道；

多个支架，所述支架的至少部分设在所述火焰腔内，所述支架具有径向空气通道和径向燃料通道，所述支架具有贯穿所述筒壁的进口端，多个所述支架沿所述火焰筒的周向间隔地设在所述环形体上，所述环形空气通道与所述径向空气通道连通，所述环形燃料通道和所述径向燃料通道连通；和

喷点，所述喷点具有喷孔，所述喷孔包括空气孔道和燃料孔道，其中，

所述喷孔设在所述环形体上，所述火焰腔通过所述空气孔道与所述环形空气通道连通，所述火焰腔通过所述燃料孔道与所述环形燃料通道连通，和/或，

所述喷孔设在所述支架上，所述火焰腔通过所述空气孔道与所述径向空气通道连通，所述火焰腔通过所述燃料孔道与所述径向燃料通道连通；

所述喷点还包括：

第一旋流器，所述第一旋流器可转动地设在所述空气孔道内；和

第二旋流器，所述第二旋流器可转动地设在所述燃料孔道内。

2.根据权利要求1所述的二次燃烧装置，其特征在于，所述径向燃料通道包括径向气态燃料通道和径向液态燃料通道，所述燃料孔道包括气态燃料孔道和液态燃料孔道，所述第二旋流器可转动地设在所述气态燃料孔道内，所述喷点还包括喷嘴，所述喷嘴设在所述液态燃料孔道内，其中，

所述环形气态燃料通道与所述径向气态燃料通道连通，所述环形液态燃料通道与所述径向液态燃料通道连通，

所述喷孔设在所述环形体上时，所述气态燃料孔道与所述环形气态燃料通道连通，所述液态燃料孔道与所述环形液态燃料通道连通，

所述喷孔设在所述支架上时，所述气态燃料孔道与所述径向气态燃料通道连通，所述液态燃料孔道与所述径向液态燃料通道连通。

3.根据权利要求2所述的二次燃烧装置，其特征在于，所述喷点还包括：

液态燃料连通管，所述液态燃料连通管具有所述液态燃料孔道；和

气态燃料连通管，所述气态燃料连通管套设在所述液态燃料连通管上，所述气态燃料连通管的至少部分位于所述喷孔内，所述气态燃料连通管和所述液态燃料连通管之间形成所述气态燃料孔道，所述气态燃料连通管和所述喷孔的孔壁之间形成所述空气孔道。

4.根据权利要求3所述的二次燃烧装置，其特征在于，所述第一旋流器套设在所述气态燃料连通管上，所述第二旋流器套设在所述液态燃料连通管上。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的二次燃烧装置，其特征在于，所述环形体包括：

环形液态燃料管，所述环形液态燃料管具有所述环形液态燃料通道；

环形气态燃料管，所述环形气态燃料管具有所述环形气态燃料通道；和

环形空气管，所述环形液态燃料管和所述环形气态燃料管中的每一者设在所述环形空气管内，且所述环形液态燃料管与所述环形气态燃料管平行设置，所述环形空气管、所述环形气态燃料管和所述环形液态燃料管之间限定出所述环形空气通道。

6.根据权利要求5所述的二次燃烧装置，其特征在于，所述环形空气管包括环形流线体和环形钝体，所述环形流线体和所述环形钝体在所述火焰筒的轴向上相对。

7.根据权利要求2-4中任一项所述的二次燃烧装置，其特征在于，所述支架包括：

径向液态燃料管，所述径向液态燃料管具有所述径向液态燃料通道；

径向气态燃料管，所述径向气态燃料管具有所述径向气态燃料通道；和

径向空气管，所述径向液态燃料管和所述径向气态燃料管中的每一者设在所述径向空气管内，且所述径向液态燃料管与所述径向气态燃料管平行设置，所述径向空气管、所述径向气态燃料管和所述径向液态燃料管之间限定出所述径向空气通道。

8.根据权利要求7所述的二次燃烧装置，其特征在于，所述径向空气管包括径向流线体和径向钝体，所述径向流线体和所述径向钝体在所述火焰筒的轴向上相对。

9.一种燃烧室，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的二次燃烧装置。

10.一种燃气轮机，其特征在于，包括根据权利要求9所述的燃烧室。

Images