CN114738799B - 双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机 - Google Patents

双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机 Download PDF

Info

Publication number
CN114738799B
CN114738799B CN202210416071.4A CN202210416071A CN114738799B CN 114738799 B CN114738799 B CN 114738799B CN 202210416071 A CN202210416071 A CN 202210416071A CN 114738799 B CN114738799 B CN 114738799B
Authority
CN
China
Prior art keywords
main
duty
gas
fuel
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210416071.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114738799A (zh
Inventor
张金琦
费元庆
郭德三
张洪
李成勤
钟猷兰
倪佩佩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Enn Energy Power Technology Shanghai Co ltd
Original Assignee
Enn Energy Power Technology Shanghai Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Enn Energy Power Technology Shanghai Co ltd filed Critical Enn Energy Power Technology Shanghai Co ltd
Priority to CN202210416071.4A priority Critical patent/CN114738799B/zh
Publication of CN114738799A publication Critical patent/CN114738799A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114738799B publication Critical patent/CN114738799B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/36—Supply of different fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
    • F23R3/18—Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34—Feeding into different combustion zones
    • F23R3/346—Feeding into different combustion zones for staged combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/38—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising rotary fuel injection means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/58—Cyclone or vortex type combustion chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03343—Pilot burners operating in premixed mode
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

本发明公开了一种双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机。上述双燃料燃烧室的头部组件包括盖板、主级燃气路、值班燃气路、主级油路、值班油路、主旋流器和值班旋流器。其中，主级燃气路、值班燃气路和主级油路分别安装于盖板并贯穿盖板，值班油路安装在值班燃气路中。值班旋流器套设于值班燃气路的出口的外壁。主旋流器套设于值班旋流器外壁。上述主旋流器包括预混通道、主燃气喷嘴和主油喷嘴。上述主级燃气路和主燃气喷嘴连通，主油喷嘴与主级油路连通，主燃气喷嘴和主油喷嘴分别朝向上述预混通道。上述双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机解决了在提高燃料预混程度时，燃料不稳定燃烧的问题。

Description

双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机
技术领域
本发明涉及燃气轮机领域，特别是涉及一种双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机。
背景技术
随着污染防治标准不断提高，污染物的排放越来越受到重视。燃气轮机的燃烧排放产物主要包括氮氧化物(NOx)，一氧化碳(CO)和未燃碳氢化合物(UHC)，其排放量远低于传统煤炭和燃油燃烧的排放量。因此，燃气轮机被越来越多的领域所采用。例如，双燃料燃气轮机在海上平台、移动电站、联合循环/分布式能源站、液化天然气(Liquefied NaturalGas，简称LNG)船等领域都应用广泛，其他领域的需求也日益增长。
双燃料燃气轮机是指气体和液体两种燃料共同作用的燃气轮机。对于液体燃料来说，良好的雾化是充分燃烧的根本；对于气体燃料来说，有效的流场组织至关重要。通常认为燃料与空气混合的越均匀，其降低排放量的效果越好。因此，现有的燃烧室的结构设计主要关注点在怎样提高预混程度。但预混程度越高，越容易发生不稳定燃烧。因此，提供一种在降低排放量的同时，实现稳定燃烧的燃气轮机是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机。上述双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机解决了在提高燃气轮机的燃料预混程度时，燃料不稳定燃烧的问题，从而在降低排放量的同时，实现了稳定燃烧。同时，上述双燃料燃烧室的头部组件可以使操作人员根据需要对气路和油路进行控制，从而选择采用何种燃料进行燃烧，增加了燃料选择的多样性。
本发明提供了一种双燃料燃烧室的头部组件，该双燃料燃烧室的头部组件包括盖板、主级燃气路、值班燃气路、主级油路、值班油路、主旋流器和值班旋流器。其中，主级燃气路、值班燃气路和主级油路分别安装于盖板并贯穿盖板，值班油路安装在值班燃气路中。上述值班旋流器套设于值班燃气路的出口的外壁，主旋流器套设于值班旋流器外壁。上述主旋流器包括预混通道、主燃气喷嘴和主油喷嘴。上述主级燃气路和主燃气喷嘴连通，主油喷嘴与主级油路连通，主燃气喷嘴和主油喷嘴分别朝向预混通道。上述值班油路的出口设有值班燃油喷嘴，值班燃气路的出口设有值班燃气喷嘴，值班燃气喷嘴位于值班燃油喷嘴的外壁与值班燃气路的内壁之间。
在上述实施例中，上述双燃料燃烧室的头部组件可以使操作人员根据需要自行控制使用何种燃料进行燃烧，增加了燃料选择的多样性。上述值班燃气和值班燃油为扩散燃烧，增强了燃烧的稳定性。主级燃气和主级燃油为预混燃烧，能够有效降低污染物排放。
在可选的技术方案中，上述双燃料燃烧室还可以包括主油环路和主燃气环路。上述主油环路连通主级油路和主油喷嘴，主燃气环路连通主级燃气路和主燃气喷嘴。上述主油环路和主燃气环路能够进一步提高空气和主级燃料的预混程度。
在一个可选的技术方案中，上述主旋流器安装于主燃气环路背离主级燃气路的一侧。主旋流器为圆环形，该主旋流器包括预混通道和多个主级叶片。上述预混通道设置于主级叶片朝向主旋流器轴心的一侧，每个主级叶片设有辅助燃气通道，且所述主燃气喷嘴设置于主级叶片。上述辅助燃气通道连通主燃气环路和主燃气喷嘴，主燃气喷嘴的出口朝向预混通道。主燃气喷嘴位于主级叶片的尾缘，且朝向预混通道，减少了主燃气泄漏出主旋流器的问题发生。
在另一个可选的技术方案中，上述主旋流器为圆环形，该主旋流器包括上封板、下封板、内管壁、外管壁和主级叶片。其中，上封板与内管壁连接，下封板与外管壁连接，主级叶片安装于上封板和下封板之间。上述主油环路和主燃气环路形成于上封板，从而简化了双燃料燃烧室的结构，缩小整体结构的体积。
在具体选择主旋流器时，上述主旋流器可以为槽道式径向旋流器。槽道式径向旋流器的叶片较厚，相比其他的轴向旋流器或径向旋流器，其加工难度较低。
在具体选择值班旋流器时，上述值班旋流器可以为轴向旋流器，能够使空气更好的进入。
在可选的技术方案中，双燃料燃烧室的头部组件还可以包括值班级安装板。上述值班级安装板设置于盖板背离主旋流器的一侧，值班燃气路固定安装于值班级安装板。上述值班级安装板使值班级燃料管路的更换更加方便。
在具体选择值班燃油喷嘴时，上述值班燃油喷嘴可以为压力雾化喷嘴，能够使值班燃油雾化，从而促使燃烧更充分。
本发明还提供了一种燃烧室，该燃烧室包括机匣，火焰筒和上述双燃料燃烧室的头部组件。其中，机匣为筒体，火焰筒安装于筒体内，双燃料燃烧室的头部组件安装于筒体。上述值班燃气路、值班油路和预混通道与火焰筒的入口连通。上述机匣背离双燃料头部组件的一端设有空气入口，机匣的内壁和火焰筒的外壁形成空气通道，空气通道与预混通道和值班旋流器连通。上述燃烧室增强了双燃料燃烧的稳定性，还能够有效降低污染物排放。
本发明还提供了一种燃气轮机，包括上述燃烧室。上述燃气轮机使操作人员可以根据需要选择使用何种燃料进行燃烧，增加了燃料选择的多样性。同时，上述燃气轮机增强了燃烧的稳定性，并且有效降低了污染物的排放。
附图说明
图1为本发明的一个实施例中双燃料燃烧室的头部组件结构示意图；
图2为本发明的一个实施例中主旋流器、值班旋流器和值班管路的局部放大图；
图3为本发明的一个实施例中辅助燃气通道的结构示意图；
图4为本发明的一个实施例中主旋流器与盖板的相对位置示意图；
图5为本发明的一个实施例中双燃料燃烧室的头部组件的立体图；
图6为本发明的一个实施例中燃烧室的结构示意图。
附图标记：
1-双燃料燃烧室的头部组件； 2-机匣；
3-火焰筒； 4-掺混孔；
5-点火器； 101-盖板；
102-主级燃气路； 103-值班燃气路；
104-值班油路； 105-值班级安装板；
106-主级油路； 107-主油环路；
108-主旋流器； 109-预混通道；
110-值班旋流器； 111-值班燃油喷嘴；
112-值班燃气喷嘴； 113-主燃气环路；
114-主油喷嘴； 115-主级叶片空气通道；
116-主燃气通道； 117-主燃气喷嘴；
1081-主级叶片； 81-上封板；
82-下封板； 83-内管壁；
84-外管壁； 30-空气通道；
20-空气入口。
具体实施方式
双燃料燃气轮机在工作过程中燃料和空气的预混程度越高，越容易发生不稳定燃烧。本发明的实施例提供的一种双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机在降低排放量的同时，实现了稳定燃烧。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图举实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的一个实施例中双燃料燃烧室的头部组件结构示意图。如图1所示，本发明的实施例提供的一种双燃料燃烧室的头部组件包括盖板101、主级燃气路102、值班燃气路103、主级油路106、值班油路104、主旋流器108和值班旋流器110。其中，上述主级燃气路102、值班燃气路103和主级油路106分别安装于盖板101并贯穿盖板101，值班油路104安装在值班燃气路103中。上述值班旋流器110套设于值班燃气路的出口的外壁，主旋流器108套设于值班旋流器110外壁。
上述主旋流器108包括预混通道109、主燃气喷嘴117和主油喷嘴114，主级燃气路102和主燃气喷嘴117连通，主油喷嘴114与主级油路106连通，主燃气喷嘴117和主油喷嘴114分别朝向预混通道109。上述值班油路104的出口设有值班燃油喷嘴111，值班燃气路103的出口设有值班燃气喷嘴112，值班燃气喷嘴112位于值班燃油喷嘴111的外壁与值班燃气路103的内壁之间。
在上述实施例中，上述双燃料燃烧室的头部组件的主级燃气路102，值班燃气路103，主级油路106，值班油路104为独立的四个管路，因此操作人员可以根据需要自行控制气路和油路，从而选择需要的燃料进行燃烧，增加了燃料选择的多样性。例如，在实际操作中，可以仅使用气体或仅使用液体燃料；或双燃料之间转换使用；或气、液燃料同时使用。上述值班燃气和值班燃油为扩散燃烧，增强了燃烧的稳定性。主级燃气和主级燃油为预混燃烧，能够有效降低污染物排放。
在具体选择上述值班燃油喷嘴111时，值班燃油喷嘴111可以为压力雾化喷嘴。上述压力雾化喷嘴能够对值班燃油进行加压后雾化，促使燃烧更充分。
请继续参考图1，在可选的实施例中，上述双燃料燃烧室的头部组件还可以包括主油环路107和主燃气环路113，主旋流器108安装于主燃气环路113背离主级燃气路102的一侧。上述主油环路107连通主级油路106和主油喷嘴114，主燃气环路113连通主级燃气路102和主燃气喷嘴117。上述主油环路107将主级燃油从主级油路106引入，然后通过主油喷嘴114喷出。上述主油喷嘴114可以为多个，沿主旋流器108的周向均匀分布。主级燃油通过沿主旋流器108周向设置的主油喷嘴114，均匀的被喷射到预混通道109中。同时，空气从主旋流器108的主级叶片1081间隙中进入预混通道109，与喷射均匀的主级燃油充分混合，完成空气与主级燃油的预混。上述主油环路107和主燃气环路113环路起到分配燃料的作用，能够沿主旋流器108的周向方向将燃料均匀的分配。从而使燃料可以更好的与进到主旋流器108的空气预混。
同样的，上述主燃气环路113将主级燃气从主级燃气路102引入，然后通过主燃气喷嘴117喷出。上述主燃气喷嘴117可以为多个，沿主旋流器108的周向均匀分布。主级燃气通过沿主旋流器108周向设置的主燃气喷嘴117，均匀的被喷射到预混通道109中。同时，空气从主旋流器叶片间隙中进入预混通道，与喷射均匀的主级燃气充分混合，完成空气与主级燃气的预混。
图2为本发明的一个实施例中主旋流器、值班旋流器和值班管路的局部放大图。请结合图1和图2，在具体选择主旋流器108时，上述主旋流器108可以为槽道式径向旋流器。槽道式径向旋流器的叶片较厚，相比其他的轴向旋流器或径向旋流器，槽道式径向旋流器加工难度低。其他的轴向旋流器叶片较薄，有些径向旋流器叶片为弧形叶片，加工难度较高。
请继续参考图2，在具体选择上述值班旋流器110时，值班旋流器110具体可以为轴向旋流器，空气沿轴向旋流器的轴向延伸的方向流入上述轴向旋流器。由于主旋流器108套设于值班旋流器110外壁，阻挡了侧方的空气进入值班旋流器，因此，空气只能从上方流入值班旋流器110。采用上述轴向旋流器能够使空气更好的进入。
图3为本发明的一个实施例中辅助燃气通道的结构示意图。请结合图2和图3，在可选的实施例中，上述主旋流器108包括预混通道109和多个主级叶片1081，预混通道109设置于主级叶片1081朝向主旋流器108轴心的一侧。由于上述主级叶片1081较厚，可以在每个主级叶片1081设置辅助燃气通道116和主燃气喷嘴117，主燃气喷嘴117的出口朝向上述预混通道109。上述辅助燃气通道116连通主燃气环路113和主燃气喷嘴117。在具体制备主旋流器108时，可以先用铣床将主级叶片1081切削出来，然后在上述主级叶片1081上钻孔形成辅助燃气通道116和主燃气喷嘴117。上述主燃气喷嘴117可以垂直于辅助燃气通道116。上述辅助燃气通道116和主燃气喷嘴117结构简单，加工难度较低；同时，主燃气喷嘴117位于主级叶片1081的尾缘，且朝向预混通道109，能够直接将主燃气喷入主旋流器108内部，减少了主燃气泄漏出主旋流器108的问题发生。现有的旋流器中，主燃气喷嘴一般设置在叶片的迎风面。由于叶片较薄且排列较密集，喷嘴的加工难度较高。
请继续参考图1和图2，为了简化双燃料燃烧室的结构，缩小整体结构的体积。在可选的实施例中，上述主油环路107和主燃气环路113与上述主旋流器108为一体结构。上述主旋流器108为圆环形，包括上封板81、下封板82、内管壁83、外管壁84和主级叶片1081。其中，上封板81与内管壁83连接，下封板82与外管壁84连接，主级叶片1081安装于上封板81和下封板82之间。上述主燃气环路113和主油环路107形成于上述上封板81。
图4为本发明的一个实施例中主旋流器与盖板的相对位置示意图。如图4所示，在可选的实施例中，上述主油喷嘴114可以设置在上封板81，且位于主级叶片空气通道115。上述主级叶片空气通道115为相邻的两个主级叶片1081的间隙。主级燃油可以通过上述主油喷嘴114喷入主旋流器108，由于主油喷嘴114位于主级叶片空气通道115，空气从主级叶片1081的间隙进入主旋流器108的预混通道109，能够将主级燃油一并带入上述预混通道109，从而能够将空气与主级燃油进行充分预混。
图5为本发明的一个实施例中双燃料燃烧室的头部组件的立体图。请结合图1和图5，为了方便值班燃料管路的更换，上述双燃料燃烧室的头部组件还可以包括值班级安装板105。上述值班燃料管路为：值班燃气路和值班油路。上述值班级安装板105设置于盖板101背离主旋流器108的一侧，值班燃气路103固定安装于值班级安装板105。在具体制备值班级安装板105时，上述值班级安装板105可以与值班燃气路103焊接在一起，也可以将上述值班级安装板105与值班燃气路103一体成型。在具体安装上述值班级安装板105时，上述值班级安装板105可以通过螺栓与盖板101固定连接。
上述一些实施例中的双燃料燃烧室的头部组件适用于单筒燃烧室或环管燃烧室，结构及加工工艺简单，运行稳定，维护方便。
图6为本发明的一个实施例中燃烧室的结构示意图。如图6所示，本发明的实施例还提供了一种燃烧室，该燃烧室包括机匣2，火焰筒3和上述双燃料燃烧室的头部组件1。上述机匣2为筒体，所述火焰筒3安装于上述筒体内，双燃料燃烧室的头部组件1安装于上述筒体，值班燃气路103、值班油路104和预混通道109与火焰筒3的入口连通。上述机匣2背离双燃料头部组件1的一端设有空气入口20，机匣2的内壁和火焰筒3的外壁形成空气通道30，上述空气通道30与预混通道109和值班旋流器110分别连通。
上述机匣2的外壁设置点火器5，用于点燃上述火焰筒3内的燃料。上述点火器5贯穿上述机匣2的外壁且与火焰筒3连通。上述火焰筒3还包括掺混孔4。上述掺混孔4设置于火焰筒3的外壁，且将空气通道30和火焰筒3连通。掺混孔用于从空气通道30引入空气至火焰筒，上述空气与火焰筒内的高温燃气混合，能够降低燃烧室出口温度。火焰筒3包括多个小孔，多个小孔阵列排布于火焰筒3的外壁，用于从空气通道30中引入空气，从而冷却上述火焰筒3的外壁。上述点火器5为燃烧提供初始能量，点火器5的开启时间略早于燃料喷射时间。
请继续参考图6。在燃烧室进行工作时，空气由机匣2下部的空气入口20进入，一部分作为助燃空气从双燃料燃烧室的头部组件1流入，与燃料混合后燃烧；一部分从火焰筒3壁面上的若干小孔流入火焰筒3内，起到冷却壁面作用；还有一部分从掺混孔4进入，使燃烧室的出口温度满足设计要求。从双燃料燃烧室的头部组件1流入的空气分为两路：一路空气从主旋流器108的主级叶片空气通道115进入预混通道109，与主级燃气和主级燃油充分混合后，于火焰筒内燃烧，有效降低污染物排放；另一路空气从值班旋流器110进入与值班燃气和值班燃油混合后燃烧，起到稳定火焰的作用。
本发明的实施例还提供了一种燃气轮机，该燃气轮机包括上述燃烧室，该燃烧室包括上述的双燃料燃烧室的头部组件1。上述燃气轮机可以使操作人员根据需要自行控制气路和油路来选择采用何种燃料进行燃烧，增加了燃料选择的多样性。上述值班燃气和值班燃油为扩散燃烧，增强了燃烧的稳定性。主级燃气和主级燃油为预混燃烧，能够有效降低污染物排放。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种双燃料燃烧室的头部组件，其特征在于，包括盖板、主级燃气路、值班燃气路、主级油路、值班油路、主旋流器、值班旋流器、主油环路和主燃气环路；
其中，所述主级燃气路、所述值班燃气路和所述主级油路分别安装于所述盖板并贯穿所述盖板，所述值班油路安装在所述值班燃气路中；
所述值班旋流器套设于所述值班燃气路的出口的外壁；所述主旋流器套设于所述值班旋流器外壁，所述盖板与所述主旋流器之间具有空气通道，所述空气通道与所述值班旋流器连通；
所述主旋流器安装于所述主燃气环路背离所述主级燃气路的一侧，所述主旋流器为圆环形，所述主旋流器包括预混通道、主燃气喷嘴、主油喷嘴和多个主级叶片，所述主级燃气路和所述主燃气喷嘴连通，所述主油喷嘴与所述主级油路连通，所述主燃气喷嘴和所述主油喷嘴分别朝向所述预混通道，所述预混通道设置于所述主级叶片朝向所述主旋流器轴心的一侧，每个所述主级叶片设有辅助燃气通道，且所述主燃气喷嘴位于所述主级叶片的尾缘，所述辅助燃气通道连通所述主燃气环路和所述主燃气喷嘴，所述主燃气喷嘴的出口朝向所述预混通道；
所述值班油路的出口设有值班燃油喷嘴，所述值班燃气路的出口设有值班燃气喷嘴，所述值班燃气喷嘴位于所述值班燃油喷嘴的外壁与值班燃气路的内壁之间；
所述主油环路连通所述主级油路和所述主油喷嘴，所述主燃气环路连通所述主级燃气路和所述主燃气喷嘴。
2.根据权利要求1所述的双燃料燃烧室的头部组件，其特征在于，所述主旋流器为圆环形，包括上封板、下封板、内管壁、外管壁和主级叶片；
其中，所述上封板与所述内管壁连接，所述下封板与所述外管壁连接，所述主级叶片安装于所述上封板和所述下封板之间；
所述主油环路和所述主燃气环路形成于所述上封板。
3.根据权利要求1所述的双燃料燃烧室的头部组件，其特征在于，所述主旋流器为槽道式径向旋流器。
4.根据权利要求1所述的双燃料燃烧室的头部组件，其特征在于，所述值班旋流器为轴向旋流器。
5.根据权利要求1所述的双燃料燃烧室的头部组件，其特征在于，还包括值班级安装板，所述值班级安装板设置于所述盖板背离所述主旋流器的一侧，所述值班燃气路固定安装于所述值班级安装板。
6.根据权利要求1所述的双燃料燃烧室的头部组件，其特征在于，所述值班燃油喷嘴为压力雾化喷嘴。
7.一种燃烧室，其特征在于，包括机匣，火焰筒和如权利要求1～6任一项所述的双燃料燃烧室的头部组件，
其中，所述机匣为筒体，所述火焰筒安装于所述筒体内，所述双燃料燃烧室的头部组件安装于所述筒体，所述值班燃气路、所述值班油路和所述预混通道与所述火焰筒的入口连通；
所述机匣背离所述双燃料燃烧室的头部组件的一端设有空气入口，所述机匣的内壁和所述火焰筒的外壁形成空气通道，所述空气通道与所述预混通道和所述值班旋流器连通。
8.一种燃气轮机，其特征在于，包括如权利要求7所述的燃烧室。
CN202210416071.4A 2022-04-20 2022-04-20 双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机 Active CN114738799B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210416071.4A CN114738799B (zh) 2022-04-20 2022-04-20 双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210416071.4A CN114738799B (zh) 2022-04-20 2022-04-20 双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114738799A CN114738799A (zh) 2022-07-12
CN114738799B true CN114738799B (zh) 2024-03-26

Family

ID=82284591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210416071.4A Active CN114738799B (zh) 2022-04-20 2022-04-20 双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114738799B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435126A (en) * 1994-03-14 1995-07-25 General Electric Company Fuel nozzle for a turbine having dual capability for diffusion and premix combustion and methods of operation
CN103123122A (zh) * 2012-12-31 2013-05-29 南京航空航天大学 一种主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室
CN103486617A (zh) * 2012-06-13 2014-01-01 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种用于燃气轮机的双燃料低排放燃烧器
CN107575891A (zh) * 2017-07-25 2018-01-12 西北工业大学 一种双燃料燃气轮机低污染燃烧室头部结构
CN109185924A (zh) * 2018-08-03 2019-01-11 新奥能源动力科技（上海）有限公司 燃烧室的头部装置、燃烧室及燃气轮机
CN109404966A (zh) * 2018-12-04 2019-03-01 新奥能源动力科技（上海）有限公司 燃烧室头部装置及燃气轮机
CN114034061A (zh) * 2021-09-03 2022-02-11 东方电气集团科学技术研究院有限公司 一种用于双径向涡流器双燃料燃烧室的液体燃料喷嘴
CN216114145U (zh) * 2021-11-16 2022-03-22 盛能工业科技(廊坊)有限公司 值班喷嘴、燃烧室及双燃料燃气轮机

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITFI20010211A1 (it) * 2001-11-09 2003-05-09 Enel Produzione Spa Combustore con fiamma a diffusione a bassa emissione di no per turbine a gas
US20090111063A1 (en) * 2007-10-29 2009-04-30 General Electric Company Lean premixed, radial inflow, multi-annular staged nozzle, can-annular, dual-fuel combustor
EP2650612A1 (en) * 2012-04-10 2013-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Burner

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5435126A (en) * 1994-03-14 1995-07-25 General Electric Company Fuel nozzle for a turbine having dual capability for diffusion and premix combustion and methods of operation
CN103486617A (zh) * 2012-06-13 2014-01-01 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种用于燃气轮机的双燃料低排放燃烧器
CN103123122A (zh) * 2012-12-31 2013-05-29 南京航空航天大学 一种主级燃油直接喷射的贫油预混预蒸发低污染燃烧室
CN107575891A (zh) * 2017-07-25 2018-01-12 西北工业大学 一种双燃料燃气轮机低污染燃烧室头部结构
CN109185924A (zh) * 2018-08-03 2019-01-11 新奥能源动力科技（上海）有限公司 燃烧室的头部装置、燃烧室及燃气轮机
CN109404966A (zh) * 2018-12-04 2019-03-01 新奥能源动力科技（上海）有限公司 燃烧室头部装置及燃气轮机
CN114034061A (zh) * 2021-09-03 2022-02-11 东方电气集团科学技术研究院有限公司 一种用于双径向涡流器双燃料燃烧室的液体燃料喷嘴
CN216114145U (zh) * 2021-11-16 2022-03-22 盛能工业科技(廊坊)有限公司 值班喷嘴、燃烧室及双燃料燃气轮机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LPP低污染燃烧室单头部燃烧性能试验;颜应文;党龙飞;邓远灏;徐榕;徐华胜;;航空动力学报(第04期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114738799A (zh) 2022-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7165405B2 (en) Fully premixed secondary fuel nozzle with dual fuel capability
US6935116B2 (en) Flamesheet combustor
US6722132B2 (en) Fully premixed secondary fuel nozzle with improved stability and dual fuel capability
US6915636B2 (en) Dual fuel fin mixer secondary fuel nozzle
JP4658471B2 (ja) ガスタービンエンジンの燃焼器エミッションを減少させる方法及び装置
US7669421B2 (en) Combustor of gas turbine with concentric swirler vanes
US8464537B2 (en) Fuel nozzle for combustor
US6374615B1 (en) Low cost, low emissions natural gas combustor
US5615555A (en) Dual fuel injector with purge and premix
US6837052B2 (en) Advanced fuel nozzle design with improved premixing
CN110056906B (zh) 用于气态燃料燃烧室的同轴分级旋流和掺混一体化头部
KR20050029676A (ko) 가스 터빈용 향류 연소기 및 ＮＯｘ 배기가스를감소시키는 방법
CN102859281A (zh) 具有波瓣混合器的燃料喷射器和旋流器组件
CN106524223B (zh) 带有主喷嘴组件和微型喷嘴组件的燃烧室
KR20100080428A (ko) 이중 연료 1차 노즐
CN109804200B (zh) 旋流器、燃烧装置组件以及具有改善燃料/空气混合的燃气涡轮
JP4086767B2 (ja) 燃焼器のエミッションを低減する方法及び装置
US10228140B2 (en) Gas-only cartridge for a premix fuel nozzle
CN115127123A (zh) 径向分级燃烧室、燃气轮机发电系统和燃烧调控的方法
US6813890B2 (en) Fully premixed pilotless secondary fuel nozzle
CN114738799B (zh) 双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机
JP2564022B2 (ja) ガスタービンの燃焼器
CN112460638B (zh) 一种同轴分级气体燃料低排放喷嘴
KR102322598B1 (ko) 연소기용 노즐 어셈블리 및 이를 포함하는 가스터빈 연소기
US20220018542A1 (en) Combustor nozzle assembly and gas turbine combustor including same

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant