CN118089055A - 一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构 - Google Patents
一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，包括：头部底板、值班级喷嘴和主燃级喷嘴；值班级喷嘴固定在头部底板的正中心，多个主燃级喷嘴以值班级喷嘴为轴心旋转对称分布在头部底板圆周上；值班级喷嘴和主燃级喷嘴均采用双级反旋喷嘴；多个布置在燃烧室头部的主燃级双级反旋喷嘴，通过燃油分级和多点喷射策略，分为不同的组合，不同喷嘴组合在不同工况下可独立工作，能保证每个用于工作的喷嘴都在额定工况下工作，都具有最佳的雾化效果，加速油气混合，改善燃烧区域轻柴油空间分布和局部当量比，从而在提高燃烧效率的同时，减少局部高温点，实现不同运行工况下NOX的超低排放。
Description
技术领域
本发明属于燃气轮机低排放燃烧室领域，具体涉及一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构。
背景技术
燃气轮机是现代工业和军事领域中不可或缺的重要装备，其广泛应用于航运、发电等诸多领域，是国家工业和国防建设的重要支撑设备之一。燃烧室作为燃气轮机的三大件之一，其将燃料的化学能转化为内能，是燃气轮机污染物的主要来源。因此，采用先进的低排放燃烧室技术是降低燃气轮机污染物排放的核心。
现有燃用轻柴油的燃气轮机NOX排放相对较高，且常常存在高工况运行时NOX排放达到要求，而低工况运行时NOX排放超标的问题。在贫油直喷燃烧室技术中，常见的单级旋流器旋向单一，旋流空气对雾化液滴的二次破碎强化较弱，易造成局部当量比过大，产生局部高温，使污染物增多。且单级旋流器的最佳运行工况范围较窄，无法实现燃烧室低排放的运行要求。喷嘴排布和分级方法的设计上存在不足，在燃气轮机低工况运行时，局部当量比较高，导致NOX排放相对较高。
发明内容
本发明所为了解决背景技术中存在的技术问题，目的在于提供了一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，将多个双级反旋喷嘴布置在燃烧室头部，通过燃油分级方法将喷嘴分为值班级和主燃级，通过燃油分级和多点喷射，让不同喷嘴组合在不同工况下进行独立工作，能够保证在不同运行工况时，通过控制供油，让不同数量的喷嘴参与工作，而参与工作的喷嘴都在最佳运行工况，都具有良好的雾化效果，能强化油气掺混，改善燃烧区域轻柴油空间分布和局部当量比，提高燃烧效率，实现不同运行工况下NOX的超低排放。
为了解决技术问题，本发明的技术方案是：
一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，包括：头部底板、值班级喷嘴和主燃级喷嘴；所述值班级喷嘴固定在头部底板的中部，所述多个主燃级喷嘴以值班级喷嘴为轴心旋转对称分布并固定在头部底板上；所述值班级喷嘴和主燃级喷嘴均采用双级反旋喷嘴。
进一步，所述值班级喷嘴包括：值班级供油管、值班级内旋流叶片、值班级旋流器连接板、值班级外旋流叶片、值班级套筒、值班级文氏管、值班级雾化喷嘴；值班级套筒；所述值班级套筒内设置有值班级旋流器连接板，所述值班级旋流器连接板内设置有值班级供油管，所述值班级供油管内为值班级油路，所述值班级供油管的出口端设置安装有值班级雾化喷嘴，所述值班级套筒下游设置安装有值班级文氏管；所述值班级旋流器连接板内壁与值班级供油管外壁之间固接值班级内旋流叶片，所述值班级旋流器连接板外壁与值班级套筒内壁之间固接值班级外旋流叶片。
进一步，所述值班级供油管、值班级内旋流叶片、值班级旋流器连接板、值班级外旋流叶片、值班级套筒、值班级雾化喷嘴及值班级文氏管的轴线共线。
进一步，所述值班级文氏管与值班级套筒外径大小相同，通过固接将所述值班级套筒固定在值班级文氏管前端；
所述值班级文氏管包括：值班级文氏管收缩段和值班级文氏管扩张段；所述值班级文氏管出口端面与头部底板齐平，所述值班级雾化喷嘴的出口端面靠近值班级文氏管喉部端面；所述值班级文氏管收缩段与值班级雾化喷嘴轴线形成值班级文氏管收缩角，所述值班级文氏管扩张段与值班级雾化喷嘴轴线形成值班级文氏管扩张角。
进一步，所述主燃级喷嘴包括：主燃级供油管、主燃级内旋流叶片、主燃级旋流器连接板、主燃级外旋流叶片、主燃级套筒、主燃级文氏管及主燃级雾化喷嘴主燃级套筒；所述主燃级套筒内设置有环状的主燃级旋流器连接板，所述主燃级旋流器连接板内设置有主燃级供油管，所述主燃级供油管管内为主燃级油路，所述主燃级供油管的出口端设置安装有主燃级雾化喷嘴，所述主燃级套筒下游设置安装有主燃级文氏管；所述主燃级旋流器连接板外壁与主燃级套筒内壁之间固接主燃级外旋流叶片，所述主燃级旋流器连接板内壁与主燃级供油管外壁之间固接主燃级内旋流叶片。
进一步，所述主燃级供油管、主燃级内旋流叶片、主燃级旋流器连接板、主燃级外旋流叶片、主燃级套筒、主燃级文氏管及主燃级雾化喷嘴的轴线共线。
进一步，所述主燃级文氏管与主燃级套筒外径大小相同，通过固接将主燃级套筒布置在主燃级文氏管前端，所述主燃级文氏管出口端面与头部底板齐平，所述主燃级雾化喷嘴出口端面靠近主燃级文氏管喉部端面；
所述主燃级文氏管包括：主燃级文氏管收缩段和主燃级文氏管扩张段，所述主燃级文氏管收缩段与主燃级雾化喷嘴轴线形成主燃级文氏管收缩角，所述主燃级文氏管扩张段与主燃级雾化喷嘴轴线形成主燃级文氏管扩张角。
进一步，所述值班级内旋流叶片和值班级外旋流叶片采用旋流叶片或旋流孔。
进一步，所述主燃级内旋流叶片和主燃级外旋流叶片采用旋流叶片或旋流孔。
进一步，将一个值班级喷嘴布置在头部底板的正中心，将八个主燃级喷嘴以值班级喷嘴为圆心等间距布置在头部底板的圆周上，在工作时，参与燃烧的空气通过一个值班级供油管外壁与值班级套筒内壁之间的环形通道和多个主燃级供油管外壁与主燃级套筒内壁之间的环形通道并流经对应的内、外旋流叶片进入燃烧室；低工况运行时，仅单独给值班级喷嘴供油，使其单独工作；在中工况运行时，给值班级喷嘴和一半的主燃级喷嘴供油，参与工作；高工况运行时，给值班级喷嘴和全部的主燃级喷嘴供油，使其全部都参与工作。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、对比现有燃烧室中常用的单旋流喷嘴，本发明使用双级反旋喷嘴，可以在文氏管中产生强湍流剪切带。强湍流剪切带促进油雾二次破碎，减小液滴的索特尔当量直径，并使液滴与旋流空气强烈地掺混，优化油雾空间分布，降低喷嘴作用范围内的局部当量比，使燃料以接近贫燃预混状态进行燃烧，进而降低NOX排放。
2、本发明中的双级反旋旋流器可以在喷嘴文氏管出口处产生回流区，起到稳定火焰的作用。同时值班级文氏管扩张段可以起到限制气体回流到喷嘴出口，保证喷嘴不易烧蚀、积碳。
3、使用本发明一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，通过燃油分级和多点喷射，在不同工况下，使不同数量的双级反旋喷嘴参与工作。低工况运行时，仅单独给值班级喷嘴供油，使其单独工作；在中工况运行时，给值班级喷嘴和一半的主燃级喷嘴供油，参与工作；高工况运行时，给值班级喷嘴和全部的主燃级喷嘴供油，使其全部都参与工作。这样的燃油分级方法，能保证每个参与工作的喷嘴都在额定的燃油流量范围内工作，均能达到额定的雾化效果，在低工况时不会产生因燃油流量小于额定工况而雾化效果变差；在不同工况下燃烧室中燃烧区域的当量比都能维持在0.4～0.55，属于贫油部分预混燃烧，能有效降低NOX排放；相较于非多点喷射的燃烧室，在中、低工况下，该发明能有效防止因为燃油需求量减小，供油流量达不到喷嘴额定流量，而导致喷嘴雾化效果变差现象的发生，能有效避免因雾化不良而导致的燃油与空气混合不充分、燃烧效率低、排放升高。通过上述描述，该发明能保证在不同工况下，燃烧室中各工作喷嘴均能达到额定的雾化效果，燃烧区域当量比在0.4～0.55之间，能有效限制NOX的排放。
4、该头部结构简单，零件易于加工和装配，发明整体维护便捷。
附图说明
图1是本发明的三维视图1；
图2是本发明的剖视图；
图3是本发明的三维视图2。
附图标记：
1-头部底板；2-值班级喷嘴；3-主燃级喷嘴；4-值班级油路；5-值班级供油管；6-值班级内旋流叶片；7-值班级旋流器连接板；8-值班级外旋流叶片；9-值班级套筒；10-主燃级油路；11-主燃级供油管；12-主燃级内旋流叶片；13-主燃级旋流器连接板；14-主燃级外旋流叶片；15-主燃级套筒；16-主燃级文氏管收缩段；17-主燃级文氏管扩张段；18-主燃级文氏管；19-主燃级雾化喷嘴；20-值班级文氏管收缩段；21-值班级文氏管扩张段；22-值班级文氏管；23-值班级雾化喷嘴；24-主燃级文氏管收缩角；25-主燃级文氏管扩张角；26-值班级文氏管收缩角；27-值班级文氏管扩张角；28-主燃级油雾；29-值班级油雾；2a-值班级喷嘴出口端；3a-第一主燃级喷嘴；3b-第二主燃级喷嘴；3c-第三主燃级喷嘴；3d-第四主燃级喷嘴；3e-第五主燃级喷嘴；3f-第六主燃级喷嘴；3g-第七主燃级喷嘴、3h-第八主燃级喷嘴。
具体实施方式
下面结合实施例描述本发明具体实施方式：
需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例1：
如图1-3所示，本发明一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，包括主燃级喷嘴3、值班级喷嘴2和头部底板1。主燃级喷嘴3和值班级喷嘴2固定在头部底板上1，一个值班级喷嘴2布置在头部底板1的正中心，八个主燃级喷嘴2等间距布置在头部底板1的圆周上。值班级喷嘴2和主燃级喷嘴3均为双级反旋喷嘴。每个双级反旋喷嘴由供油管、雾化喷嘴、内旋流叶片、旋流器连接板、外旋流叶片、套筒和文氏管组成。
如图1所示，是本发明具体实施结构示意图。图1中，双级反旋多点喷射的贫油直喷燃烧室头部结构主要由头部底板1、值班级喷嘴2、主燃级喷嘴3、值班级油路4、值班级供油管5、值班级内旋流叶片6、值班级旋流器连接板7、值班级外旋流叶片8、值班级套筒9、主燃级油路10、主燃级供油管11、主燃级内旋流叶片12、主燃级旋流器连接板13、主燃级外旋流叶片14、主燃级套筒15组成。
值班级喷嘴2为双级反旋喷嘴，无缝布置在头部底板1的轴心处。值班级供油管5布置在值班级喷嘴2的轴心处，内部为值班级油路4，出口端与值班级雾化喷嘴23通过螺纹连接。值班级旋流器连接板7与值班级供油管5同轴布置，值班级旋流器连接板7内壁与值班级供油管5外壁之间通过焊接布置值班级内旋流叶片6。值班级套筒9和值班级旋流器连接板7同轴布置，值班级套筒9内壁和值班级旋流器连接板7外壁之间通过焊接布置值班级外旋流叶片8。值班级文氏管22与值班级套筒9同轴布置，两者外径大小相同，通过焊接将值班级套筒9无缝布置在值班级文氏管22前端。值班级文氏管22由值班级文氏管收缩段20和值班级文氏管扩张段21组成，值班级文氏管收缩段20与值班级雾化喷嘴23轴线的夹角为值班级文氏管收缩角26，值班级文氏管扩张段21与值班级雾化喷嘴23轴线的夹角为值班级文氏管扩张角27。值班级文氏管22与值班级供油管5同轴布置。值班级文氏管22与头部底板1通过螺纹无缝连接。值班级文氏管22出口端面与头部底板1齐平。值班级文氏管22喉部端面与值班级雾化喷嘴23出口端面高度相近。
主燃级喷嘴3为双级反旋喷嘴，以值班级喷嘴2为轴心均匀无缝布置在头部底板圆周上。主燃级供油管11布置在主燃级喷嘴3的轴心处，内部为主燃级油路10，出口端与主燃级雾化喷嘴19通过螺纹连接。主燃级旋流器连接板13与主燃级供油管11同轴布置，主燃级旋流器连接板13内壁与主燃级供油管11外壁之间通过焊接布置主燃级内旋流叶片12。主燃级套筒15和主燃级旋流器连接板13同轴布置，主燃级套筒15内壁和主燃级旋流器连接板13外壁之间通过焊接布置主燃级外旋流叶片14。主燃级文氏管18与主燃级套筒15同轴布置，两者外径大小相同，通过焊接将主燃级套筒15无缝布置在主燃级文氏管18前端。主燃级文氏管18由主燃级文氏管收缩段16和主燃级文氏管扩张段17组成，主燃级文氏管收缩段16与主燃级雾化喷嘴19轴线的夹角为主燃级文氏管收缩角24，主燃级文氏管扩张段17与主燃级雾化喷嘴19轴线的夹角为主燃级文氏管扩张角25。主燃级文氏管18与主燃级供油管11同轴布置。主燃级文氏管18与头部底板1通过螺纹无缝连接。主燃级文氏管18出口端面与头部底板1齐平。主燃级文氏管18喉部端面与主燃级雾化喷嘴19出口端面高度相近。
实施例2：
本发明为一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其工作原理如下：
结合图1、图2进行说明。值班级喷嘴2和主燃级喷嘴3均为双级反旋喷嘴，结构形式一致，只是轻柴油流量和旋流器尺寸存在差异，工作原理相同，在此仅对值班级喷嘴工作原理进行描述。轻柴油通过值班级油路4流入值班级供油管5后，从值班级雾化喷嘴23喷出，与旋流空气混合。头部总进气量28％的空气通过值班级供油管5外壁与值班级套筒9内壁之间的环形通道进入，在值班级旋流器连接板7的前端分为两股气流分别通过值班级内旋流叶片6和值班级外旋流叶片8。由于值班级内旋流叶片6和值班级外旋流叶片8旋向相反，分别流经值班级内旋流叶片6和值班级外旋流叶片8的两股气流旋向也是相反的，两股旋向相反的气流在值班级文氏管收缩段20处相遇，受值班级文氏管收缩段20挤压，两股气流的交界处会产生强湍流剪切带。强湍流剪切带会持续到值班级文氏管扩张段21，由于值班级雾化喷嘴23出口位于值班级文氏管22喉部端面，值班级雾化喷嘴23雾化产生的值班级油雾29喷入该剪切带中。受强湍流剪切带影响，值班级油雾29会发生二次破碎，减小液滴的索特尔当量直径，并与旋流空气强烈地掺混，优化油雾空间分布，降低局部当量比，使燃料接近贫燃预混的状态进行燃烧，进而降低NOX排放。值班级喷嘴2具有双级反旋旋流器，其能在文氏管出口处产生回流区，能起到稳定火焰的作用。同时值班级文氏管扩张段21可以起到限制气体回流，防止油雾返回喷嘴，使喷嘴不易烧蚀、积碳。
使用图3来说明本发明中燃油分级时主燃级喷嘴3和值班级喷嘴2的工作状态。在该实例中，本发明有一个值班级喷嘴和八个主燃级喷嘴，其中八个主燃级喷嘴被分为了两组，分别为3a、3c、3e、3g一组和。3b、3d、3f、3h一组；以1为满运行工况，在低工况0～0.2时，仅给第一值班级喷嘴2供油，仅该喷嘴工作。在中工况0.2～0.6运行时，给值班级喷嘴2、第一主燃级喷嘴3a、第三主燃级喷嘴3c、第五主燃级喷嘴3e、第七主燃级喷嘴3g供油，此时一个值班级喷嘴和四个主燃级喷嘴工作。在高工况0.6～1运行时，给一个值班级喷嘴2和八个主燃级喷嘴3a～3h都供油，使全部喷嘴都参与工作。使用本发明一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，通过燃油分级和多点喷射的方法，能够保证在不同运行工况时，通过控制供油，让不同数量的喷嘴参与工作，参与工作的喷嘴都在最佳运行工况，都能达到额定的雾化效果，；在不同工况下燃烧室燃烧区域当量比维持在0.4～0.55，属于贫油部分预混燃烧，能有效降低NOX排放；相较于非多点喷射的燃烧室，在中、低工况下，该发明能有效防止因为燃油需求量减小，供油流量达不到喷嘴额定流量，而导致喷嘴雾化效果变差现象的发生，能有效避免因雾化不良而导致的燃油与空气混合不充分、燃烧效率低、排放升高。通过上述描述，该发明能保证在不同工况下，燃烧室中各工作喷嘴均能达到额定的雾化效果，燃烧区域当量比在0.4～0.55之间，能有效限制NOX的排放。
实施例3：
可以理解：本发明一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构主要由头部底板1、一个值班级喷嘴2和八个主燃级喷嘴3组成。其中一个值班级喷嘴2和八个主燃级喷嘴3均为双级反旋喷嘴，在不同工况下通过调整参与工作的喷嘴数量，将喷嘴分为值班级喷嘴2和主燃级喷嘴3，来实现燃油分级。低工况运行时，仅给值班级喷嘴2供油，使其单独工作；在中工况运行时，给值班级喷嘴2和一半的主燃级喷嘴3供油，使这些喷嘴参与工作；高工况运行时，给值班级喷嘴2和全部的主燃级喷嘴3进行供油，使全部喷嘴都参与工作。
可以理解：本发明中一个值班级喷嘴2和八个主燃级喷嘴3均为双级反旋喷嘴。每个双级反旋喷嘴由供油管、雾化喷嘴、内旋流叶片、旋流器连接板、外旋流叶片、套筒组成。在双级反旋喷嘴中，空气进入供油管外壁与套筒内壁之间的环形通道后，分为两股气流分别通过旋向相反的内旋流叶片和外旋流叶片，产生两股旋向相反的气流。这两股气流进入文氏管后，受文氏管收缩段挤压，两股气流的交界处会产生强湍流剪切带。对于雾化喷嘴产生的油雾，强湍流剪切带能强化油雾液滴的二次破碎，减小油雾索特尔当量直径，使油雾空间分布更均匀，降低局部当量比，保证燃料达到贫燃预混燃烧的效果，进而减少NOX的产生。可以理解：本发明中，一个值班级喷嘴2布置在头部底板1的正中心，八个主燃级喷嘴3以值班级喷嘴2为圆心等距离布置在头部底板1的圆周上。在工作时，参与燃烧的空气通过一个值班级供油管5外壁与值班级套筒9内壁之间的环形通道和多个主燃级供油管11外壁与主燃级套筒15内壁之间的环形通道并流经对应的内、外旋流叶片进入燃烧室；低工况运行时，仅单独给值班级喷嘴2供油，使其单独工作；在中工况运行时，给值班级喷嘴2和一半的主燃级喷嘴3供油，参与工作；高工况运行时，给值班级喷嘴2和全部的主燃级喷嘴3供油，使其都参与工作。。这样可以保证不同工况下，有不同数量的喷嘴参与工作，参与工作的雾化喷嘴的供油流量都能达到额定流量，都能达到额定的雾化效果。本发明采用多点喷射和燃油分级的方法，在不同工况都可以保证参与工作喷嘴都在额定工作范围内工作，都能达到额定的雾化质量，，能使轻柴油与空气掺混更均匀，使燃烧区域当量比在贫燃范围内，从而降低燃气轮机整体NOX排放，由于在中、低工况下各参与工作的喷嘴都能达到设计雾化效果，燃烧稳定性好，NOX排放，因此能拓宽燃气轮机运行工况。
实施例4：
在一种可替换的实施方式中：
值班级雾化喷嘴23和主燃级雾化喷嘴19可以为压力雾化式喷嘴、气动雾化式喷嘴或者组合式喷嘴结构。
值班级内旋流叶片6、值班级外旋流叶片8、主燃级内旋流叶片12、主燃级外旋流叶片14可以为旋流叶片形式也可以为旋流孔的形式。
值班级内旋流叶片6和值班级外旋流叶片8可以用任何方式无缝连接在值班级供油管5、值班级旋流器连接板7和值班级套筒9上。
主燃级内旋流叶片12和主燃级外旋流叶片14可以用任何方式无缝连接在主燃级供油管11、主燃级旋流器连接板13和主燃级套筒15上。
值班级文氏管22可以通过焊接、螺纹等方式连接在值班级套筒9上，或将值班级文氏管22和值班级套筒9作为一体。
主燃级文氏管18可以通过焊接、螺纹等方式连接在主燃级套筒15上，或将主燃级文氏管18和主燃级套筒15作为一体。
主燃级文氏管收缩角24为30°～45°；主燃级文氏管扩张角25为20°～60°；值班级文氏管收缩角26为35°～50°；值班级文氏管扩张角27为25°～65°。
主燃级内旋流叶片12内径为20mm～35mm；主燃级内旋流叶片12外径为25mm～45mm；主燃级外旋流叶片14内径为27mm～47mm；主燃级外旋流叶片14外径为32mm～57mm；值班级内旋流叶片6内径为40mm～55mm；值班级内旋流叶片6外径为45mm～65mm；值班级外旋流叶片8内径为47mm～67mm；值班级外旋流叶片8外径为52mm～77mm。
主燃级内旋流叶片12和主燃级外旋流叶片14布置长度为5mm～50mm；值班级内旋流叶片6和值班级内旋流叶片6布置长度为10mm～50mm。
主燃级文氏管18喉部端面在主燃级雾化喷嘴19出口端面的水平范围-2cm～2cm；值班级文氏管22喉部端面在值班级雾化喷嘴23出口端面的水平范围-1.5cm～1.5cm。
主燃级文氏管18喉部直径为20mm～38mm；值班级文氏管22喉部直径为35mm～53mm。
上面对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (10)
1.一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，包括：头部底板(1)、值班级喷嘴(2)和主燃级喷嘴(3)；所述值班级喷嘴(2)固定在头部底板(1)的中部，所述多个主燃级喷嘴(3)以值班级喷嘴(2)为轴心旋转对称分布并固定在头部底板(1)上；所述值班级喷嘴(2)和主燃级喷嘴(3)均采用双级反旋喷嘴。
2.根据权利要求1所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述值班级喷嘴(2)包括：值班级套筒(9)；所述值班级套筒(9)内设置有值班级旋流器连接板(7)，所述值班级旋流器连接板(7)内设置有值班级供油管(5)，所述值班级供油管(5)内为值班级油路(4)，所述值班级供油管(5)的出口端设置安装有值班级雾化喷嘴(23)，所述值班级套筒(9)下游设置安装有值班级文氏管(22)；所述值班级旋流器连接板(7)内壁与值班级供油管(5)外壁之间固接值班级内旋流叶片(6)，所述值班级旋流器连接板(7)外壁与值班级套筒(9)内壁之间固接值班级外旋流叶片(8)。
3.根据权利要求2所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述值班级供油管(5)、值班级内旋流叶片(6)、值班级旋流器连接板(7)、值班级外旋流叶片(8)、值班级套筒(9)、值班级雾化喷嘴(23)及值班级文氏管(22)的轴线共线。
4.根据权利要求2所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述值班级文氏管(22)与值班级套筒(9)外径大小相同，通过固接将所述值班级套筒(9)固定在值班级文氏管(22)前端；
所述值班级文氏管(22)包括：值班级文氏管收缩段(20)和值班级文氏管扩张段(21)；所述值班级文氏管(22)出口端面与头部底板(1)齐平，所述值班级雾化喷嘴(23)的出口端面靠近值班级文氏管(22)喉部端面；所述值班级文氏管收缩段(20)与值班级雾化喷嘴(23)轴线形成值班级文氏管收缩角(26)，所述值班级文氏管扩张段(21)与值班级雾化喷嘴(23)轴线形成值班级文氏管扩张角(27)。
5.根据权利要求2所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述主燃级喷嘴(3)包括：主燃级套筒(15)；所述主燃级套筒(15)内设置有环状的主燃级旋流器连接板(13)，所述主燃级旋流器连接板(13)内设置有主燃级供油管(11)，所述主燃级供油管(11)管内为主燃级油路(10)，所述主燃级供油管(11)的出口端设置安装有主燃级雾化喷嘴(19)，所述主燃级套筒(15)下游设置安装有主燃级文氏管(18)；所述主燃级旋流器连接板(13)外壁与主燃级套筒(15)内壁之间固接主燃级外旋流叶片(14)，所述主燃级旋流器连接板(13)内壁与主燃级供油管(11)外壁之间固接主燃级内旋流叶片(12)。
6.根据权利要求5所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述主燃级供油管(11)、主燃级内旋流叶片(12)、主燃级旋流器连接板(13)、主燃级外旋流叶片(14)、主燃级套筒(15)、主燃级文氏管(18)及主燃级雾化喷嘴(19)的轴线共线。
7.根据权利要求5所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述主燃级文氏管(18)与主燃级套筒(15)外径大小相同，通过固接将主燃级套筒(15)布置在主燃级文氏管(18)前端，所述主燃级文氏管(18)出口端面与头部底板(1)齐平，所述主燃级雾化喷嘴(19)出口端面靠近主燃级文氏管(18)喉部端面；
所述主燃级文氏管(18)包括：主燃级文氏管收缩段(16)和主燃级文氏管扩张段(17)，所述主燃级文氏管收缩段(16)与主燃级雾化喷嘴(19)轴线形成主燃级文氏管收缩角(24)，所述主燃级文氏管扩张段(17)与主燃级雾化喷嘴(19)轴线形成主燃级文氏管扩张角(25)。
8.根据权利要求2所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述值班级内旋流叶片(6)和值班级外旋流叶片(8)采用旋流叶片或旋流孔。
9.根据权利要求5所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，所述主燃级内旋流叶片(12)和主燃级外旋流叶片(14)采用旋流叶片或旋流孔。
10.根据权利要求5所述的一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构，其特征在于，将一个值班级喷嘴(2)布置在头部底板(1)的正中心，将八个主燃级喷嘴(3)以值班级喷嘴(2)为圆心等间距布置在头部底板(1)的圆周上，在工作时，参与燃烧的空气通过一个值班级供油管(5)外壁与值班级套筒(9)内壁之间的环形通道和多个主燃级供油管(11)外壁与主燃级套筒(15)内壁之间的环形通道并流经对应的内、外旋流叶片进入燃烧室；低工况运行时，仅单独给值班级喷嘴(2)供油，使其单独工作；在中工况运行时，给值班级喷嘴(2)和一半的主燃级喷嘴(3)供油，参与工作；高工况运行时，给值班级喷嘴(2)和全部的主燃级喷嘴(3)供油，使其全部都参与工作。
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| CN202410216515.9A CN118089055A (zh) | 2024-02-27 | 2024-02-27 | 一种双级反旋多点喷射的轻柴油燃气轮机燃烧室头部结构 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116293808A (zh) * | 2023-02-28 | 2023-06-23 | 南京航空航天大学 | 一种全旋流分级燃烧室 |
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2024
- 2024-02-27 CN CN202410216515.9A patent/CN118089055A/zh active Pending
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