CN214094590U - 一种双燃料矢量点火器 - Google Patents

Abstract

一种双燃料矢量点火器，属于燃气轮机领域。本实用新型的目的是为了解决现有的点火燃料以及点火通道单一、出火方向固定的问题。当使用液体燃料点火时，液体燃料从液体喷嘴壳体内的横腔通入，经过滤芯过滤杂质后，沿着竖直腔的内壁进入竖直腔，而后由液体燃料入口进入液体燃料环腔，再由液体燃料环腔进入旋流槽，由旋流槽进入液体燃料喷口，因为液体燃料喷口和旋流槽的空隙都非常小，液体燃料经过液体燃料喷口和旋流槽，从液体燃料喷口出来的是雾化后的油雾，该油雾与套筒内的空气混合后，可由点火电嘴点燃后形成火焰用于燃气轮机启动点火。它能够实现双燃料点火。

Description

一种双燃料矢量点火器

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机燃烧室点火的一种双燃料矢量点火器，属于燃气轮机领域。

背景技术

随着工业现代化的发展及能源种类的多元化，燃气轮机在船舶推进、石油化工、火力发电、油气开采、航空航天、分布式能源等领域得到了日益广泛的应用。燃烧室作为燃气轮机三大部件之一，其性能直接影响机组的整体性能。燃烧室的点火是燃气轮机启动过程中的重要一环，任何一台燃气轮机都装有专用的点火设备，通过它可以向燃烧室输入一定能量来点燃燃烧室中燃料与空气混合物。为应对燃气轮机燃料的多元性及对点火的高可靠性要求，需要可以实现气体、液体燃料任意点火的性能优良的点火器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有的点火燃料以及点火通道单一、出火方向固定的问题。现提供一种双燃料矢量点火器。

一种双燃料矢量点火器，所述点火器包括点火器壳体1、套筒2、矢量火焰管3、点火电嘴4、液体喷嘴壳体8、压紧旋塞11、旋流器12、液体燃料喷口件13、气体燃料喷口件14和滤芯15，

液体喷嘴壳体8内部开设竖直腔和横腔，横腔和竖直腔相通，横腔内设置滤芯15，

竖直腔内依次安装液体燃料喷口件13、旋流器12和压紧旋塞11，液体燃料喷口件13安装在竖直腔内底部，液体燃料喷口件13为圆筒体，旋流器12设置在圆筒体内，旋流器12与液体燃料喷口件13之间形成液体燃料环腔12-1，在液体燃料环腔12-1对应的液体燃料喷口件13上，液体燃料喷口件13周向开设多个液体燃料入口13-1，多个液体燃料入口13-1与液体燃料环腔12-1相通，在旋流器12上开设旋流槽12-2，液体燃料环腔12-1出口连接旋流槽12-2入口，旋流槽12-2出口连接液体燃料喷口13-2；压紧旋塞 11设置在旋流器12的顶部，压紧旋塞11用于将旋流器12固定在竖直腔的中轴线的位置；

液体喷嘴壳体8的底部与点火器壳体1通过螺钉6连接，以液体喷嘴壳体8底部中心开口为轴在点火器壳体1内开设楔形腔和与楔形腔连通的斜腔，套筒2插入点火器壳体1内，套筒2与楔形腔底部连通，矢量火焰管3从套筒2底部插入套筒2内，矢量火焰管3 与套筒2的配合面为球形，矢量火焰管3能够相对套筒2进行偏转，

气体燃料喷口件14设置在点火器壳体1内，气体燃料喷口件14与点火器壳体1之间形成气体燃料环腔14-1，在气体燃料喷口件14上周向开设多个气体燃料喷口14-2，气体燃料环腔14-1通过气体燃料喷口14-2与套筒2连通，点火电嘴4插入斜腔内，且点火电嘴4的喷嘴朝向套筒2内。

优选地，所述点火器还包括螺帽垫片9和螺帽10，

压紧旋塞11从竖直腔的顶端插入，压紧旋塞11的顶部露在液体喷嘴壳体8外，通过螺帽10的内螺纹与压紧旋塞11顶部的外螺纹配合，将压紧旋塞11固定在液体喷嘴壳体 8上，压紧旋塞11上套有螺帽垫片9，螺帽10与液体喷嘴壳体8之间通过螺帽垫片9密封。

优选地，所述点火器还包括电嘴垫片5，

点火电嘴4上套有电嘴垫片5，通过点火电嘴4的外螺纹和和斜腔的内螺纹将点火电嘴4固定在斜腔上，点火电嘴4与斜腔之间通过电嘴垫片5密封。

优选地，所述点火器还包括气体燃料通管16，

气体燃料通管16与环腔14-1连接。

优选地，液体燃料入口13-1的直径为0.5mm-1.5mm，液体燃料喷口13-2直径为0.5mm-1mm。

优选地，气体燃料喷口14-2直径为1mm-2mm，液体燃料喷口13-2与气体燃料喷口14-2中心轴成15-45°。

本实用新型的有益效果是：

本申请既可以实现用气体燃料点火也可以用液体燃料点火，当使用液体燃料点火时，液体燃料从液体喷嘴壳体内的横腔通入，经过滤芯过滤杂质后，沿着竖直腔的内壁进入竖直腔，而后由液体燃料入口进入液体燃料环腔，再由液体燃料环腔进入旋流槽，由旋流槽进入液体燃料喷口，因为液体燃料喷口和旋流槽的空隙都非常小，液体燃料经过液体燃料喷口和旋流槽，从液体燃料喷口出来的是雾化后的油雾，该油雾与套筒内的空气混合后，可由点火电嘴点燃后形成火焰用于燃气轮机启动点火。而矢量火焰管可以相对套筒进行偏转，从而实现改变火焰方向的目的。出火方向多变。

当使用气体燃料点火时，向气体燃料通管中通入气体燃料，气体燃料通过气体燃料环腔进入气体燃料喷口，再由气体燃料喷口喷向套筒内，与套筒内的空气混合后，可由点火电嘴点燃后形成火焰用于燃气轮机启动点火。

因此，本申请既有气体燃料通道又有液体燃料通道，能够实现双燃料点火。本申请可安装在燃气轮机上，用来满足燃气轮机燃烧室启动点火；可使燃烧室启动点火不受燃料类型限制，液体和气体燃料均可，省去了燃烧室根据燃料不同而需替换不同燃料点火器的麻烦；液体燃料喷口和气体燃料喷口的燃料孔径可以根据燃烧室所需点火器火焰能量定制；点火器的矢量火焰管可根据燃烧室需求进行矢量偏转来改变火焰喷射方向；点火器火焰稳定，能量大，喷射方向可调，启动点火成功率高。

附图说明

图1为一种双燃料矢量点火器结构示意图；

图2为图1的俯视图。

图3为图1中旋流器的局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述的一种双燃料矢量点火器，所述点火器包括点火器壳体1、套筒2、矢量火焰管3、点火电嘴4、液体喷嘴壳体8、压紧旋塞11、旋流器12、液体燃料喷口件13、气体燃料喷口件14和滤芯15，

液体喷嘴壳体8内部开设竖直腔和横腔，横腔和竖直腔相通，横腔内设置滤芯15，

竖直腔内依次安装液体燃料喷口件13、旋流器12和压紧旋塞11，液体燃料喷口件13安装在竖直腔内底部，液体燃料喷口件13为圆筒体，旋流器12设置在圆筒体内，旋流器12与液体燃料喷口件13之间形成液体燃料环腔12-1，在液体燃料环腔12-1对应的液体燃料喷口件13上，液体燃料喷口件13周向开设多个液体燃料入口13-1，多个液体燃料入口13-1与液体燃料环腔12-1相通，在旋流器12上开设旋流槽12-2，液体燃料环腔12-1出口连接旋流槽12-2入口，旋流槽12-2出口连接液体燃料喷口13-2；压紧旋塞 11设置在旋流器12的顶部，压紧旋塞11用于将旋流器12固定在竖直腔的中轴线的位置；

液体喷嘴壳体8的底部与点火器壳体1通过螺钉6连接，以液体喷嘴壳体8底部中心开口为轴在点火器壳体1内开设楔形腔和与楔形腔连通的斜腔，套筒2插入点火器壳体1内，套筒2与楔形腔底部连通，矢量火焰管3从套筒2底部插入套筒2内，矢量火焰管3 与套筒2的配合面为球形，矢量火焰管3能够相对套筒2进行偏转，

气体燃料喷口件14设置在点火器壳体1内，气体燃料喷口件14与点火器壳体1之间形成气体燃料环腔14-1，在气体燃料喷口件14上周向开设多个气体燃料喷口14-2，气体燃料环腔14-1通过气体燃料喷口14-2与套筒2连通，点火电嘴4插入斜腔内，且点火电嘴4的喷嘴朝向套筒2内。

本实施方式中，液体燃料出口轴向开孔。从而满足液体燃料的充分雾化和喷射要求。

所述矢量火焰管与套筒为球面配合，矢量火焰管可以相对点火器本体进行偏转。

图1中的附图标记7为液体喷嘴垫片，通过垫片保证点火器壳体和液体喷嘴壳体密封。

本申请的点火器本体形成了气体燃料的通道和供气环腔，从气体燃料喷口喷出的气体燃料与空气混合后，可由点火电嘴4点燃后形成火焰用于燃气轮机启动点火。

具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种双燃料矢量点火器，所述点火器还包括螺帽垫片9和螺帽10，

压紧旋塞11从竖直腔的顶端插入，压紧旋塞11的顶部露在液体喷嘴壳体8外，通过螺帽10的内螺纹与压紧旋塞11顶部的外螺纹配合，将压紧旋塞11固定在液体喷嘴壳体 8上，压紧旋塞11上套有螺帽垫片9，螺帽10与液体喷嘴壳体8之间通过螺帽垫片9密封。

具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种双燃料矢量点火器，所述点火器还包括电嘴垫片5，

点火电嘴4上套有电嘴垫片5，通过点火电嘴4的外螺纹和和斜腔的内螺纹将点火电嘴4固定在斜腔上，点火电嘴4与斜腔之间通过电嘴垫片5密封。

具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种双燃料矢量点火器，所述点火器还包括气体燃料通管16，

气体燃料通管16与环腔14-1连接。

具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种双燃料矢量点火器，液体燃料入口13-1的直径为0.5mm-1.5mm，液体燃料喷口13-2直径为0.5mm-1mm。

具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的一种双燃料矢量点火器，气体燃料喷口14-2直径为1mm-2mm，液体燃料喷口13-2与气体燃料喷口14-2中心轴成15-45°。

Claims (6)

1.一种双燃料矢量点火器，其特征在于，所述点火器包括点火器壳体(1)、套筒(2)、矢量火焰管(3)、点火电嘴(4)、液体喷嘴壳体(8)、压紧旋塞(11)、旋流器(12)、液体燃料喷口件(13)、气体燃料喷口件(14)和滤芯(15)，

液体喷嘴壳体(8)内部开设竖直腔和横腔，横腔和竖直腔相通，横腔内设置滤芯(15)，

竖直腔内依次安装液体燃料喷口件(13)、旋流器(12)和压紧旋塞(11)，液体燃料喷口件(13)安装在竖直腔内底部，液体燃料喷口件(13)为圆筒体，旋流器(12)设置在圆筒体内，旋流器(12)与液体燃料喷口件(13)之间形成液体燃料环腔(12-1)，在液体燃料环腔(12-1)对应的液体燃料喷口件(13)上，液体燃料喷口件(13)周向开设多个液体燃料入口(13-1)，多个液体燃料入口(13-1)与液体燃料环腔(12-1)相通，在旋流器(12)上开设旋流槽(12-2)，液体燃料环腔(12-1)出口连接旋流槽(12-2)入口，旋流槽(12-2)出口连接液体燃料喷口(13-2)；压紧旋塞(11)设置在旋流器(12)的顶部，压紧旋塞(11)用于将旋流器(12)固定在竖直腔的中轴线的位置；

液体喷嘴壳体(8)的底部与点火器壳体(1)通过螺钉(6)连接，以液体喷嘴壳体(8)底部中心开口为轴在点火器壳体(1)内开设楔形腔和与楔形腔连通的斜腔，套筒(2)插入点火器壳体(1)内，套筒(2)与楔形腔底部连通，矢量火焰管(3)从套筒(2)底部插入套筒(2)内，矢量火焰管(3)与套筒(2)的配合面为球形，矢量火焰管(3)能够相对套筒(2)进行偏转，

气体燃料喷口件(14)设置在点火器壳体(1)内，气体燃料喷口件(14)与点火器壳体(1)之间形成气体燃料环腔(14-1)，在气体燃料喷口件(14)上周向开设多个气体燃料喷口(14-2)，气体燃料环腔(14-1)通过气体燃料喷口(14-2)与套筒(2)连通，点火电嘴(4)插入斜腔内，且点火电嘴(4)的喷嘴朝向套筒(2)内。

2.根据权利要求1所述的一种双燃料矢量点火器，其特征在于，所述点火器还包括螺帽垫片(9)和螺帽(10)，

压紧旋塞(11)从竖直腔的顶端插入，压紧旋塞(11)的顶部露在液体喷嘴壳体(8)外，通过螺帽(10)的内螺纹与压紧旋塞(11)顶部的外螺纹配合，将压紧旋塞(11)固定在液体喷嘴壳体(8)上，压紧旋塞(11)上套有螺帽垫片(9)，螺帽(10)与液体喷嘴壳体(8)之间通过螺帽垫片(9)密封。

3.根据权利要求1所述的一种双燃料矢量点火器，其特征在于，所述点火器还包括电嘴垫片(5)，

点火电嘴(4)上套有电嘴垫片(5)，通过点火电嘴(4)的外螺纹和斜腔的内螺纹将点火电嘴(4)固定在斜腔上，点火电嘴(4)与斜腔之间通过电嘴垫片(5)密封。

4.根据权利要求1所述的一种双燃料矢量点火器，其特征在于，所述点火器还包括气体燃料通管(16)，

气体燃料通管(16)与环腔(14-1)连接。

5.根据权利要求1所述的一种双燃料矢量点火器，其特征在于，液体燃料入口(13-1)的直径为0.5mm-1.5mm，液体燃料喷口(13-2)直径为0.5mm-1mm。

6.根据权利要求5所述的一种双燃料矢量点火器，其特征在于，气体燃料喷口(14-2)直径为1mm-2mm，液体燃料喷口(13-2)与气体燃料喷口(14-2)中心轴成15-45°。

Images