CN216114145U - 值班喷嘴、燃烧室及双燃料燃气轮机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及燃气轮机技术领域,公开了一种值班喷嘴、燃烧室及双燃料燃气轮机,该值班喷嘴包括本体；本体包括内筒、外筒和端盖；内筒的内腔形成燃油通道；内筒的外壁与外筒的内壁之间形成燃气通道，外筒的第二端具有燃气喷孔；端盖与外筒的第二端固定连接，且端盖具有燃油喷孔。工作时，经过压缩后的燃气由燃气入口流入燃气通道，由燃气喷孔喷出，再与助燃气体接触后燃烧；高压燃油由燃油入口流入燃油通道，最终由燃油喷孔喷出，再与助燃气体接触后燃烧。这种值班喷嘴的结构较简单、加工容易，降低了成本；且能够实现双燃料的喷射；另外，这种值班喷嘴无需与旋流器一体加工，当需要更换喷嘴时，将值班喷嘴单独拆卸即可，进一步节省了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其是涉及一种值班喷嘴、燃烧室及双燃料燃气轮机。
背景技术
随着污染防治标准不断提高，燃气轮机的排放越来越受到重视；燃烧室是燃气轮机的动力源，其性能好坏直接影响整个燃机的总体性能；而喷嘴是燃烧室的关键部件，对组织燃烧、控制污染物起着重要作用；
双燃料燃气轮机就是燃气轮机的一种，双燃料是指气体燃料和液体燃料；对于液体燃料来说，良好的雾化是其难点之一；对于气体燃料，有效的流场组织至关重要；为稳定燃烧、降低排放，现有的双燃料燃气轮机一般会采用带有值班级的设计，即在燃烧室中的燃料都至少分为两级燃烧——值班级和预混级；
但是，现有技术的双燃料值班喷嘴结构复杂，大多需要3D打印或五轴加工，成本较高；且现有技术的双燃料值班喷嘴与旋流器一体加工，当需要维修或更换喷嘴时，需连通旋流器一起拆卸，进一步增加了成本。
实用新型内容
本实用新型提供了一种值班喷嘴及双燃料燃气轮机，上述值班喷嘴结构简单、工艺加工容易，降低了成本，且能够实现双燃料的喷射；且无需与旋流器一体加工，当需要维修或更换喷嘴时，只需将值班喷嘴单独拆卸即可，进一步节省了成本。
为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：
一种值班喷嘴，适用于双燃料燃气轮机的燃烧室，包括本体；本体包括内筒、套设于内筒外侧的外筒、以及端盖；其中，内筒的内腔形成燃油通道，内筒的第一端具有燃油入口；内筒的外壁与外筒的内壁之间形成燃气通道，外筒靠近其第一端的侧壁具有燃气入口，外筒的第二端具有燃气喷孔；端盖与外筒的第二端固定连接，端盖用于封堵内筒的第二端，且端盖具有燃油喷孔。
本实用新型提供的值班喷嘴，工作时，经过压缩后的燃气由燃气入口流入外筒，流经燃气通道后，最终由燃气喷孔喷出，再与助燃气体接触后燃烧；而高压燃油则由燃油入口流入内筒；流经燃油通道后，最终由燃油喷孔喷出，再与助燃气体接触后燃烧。
这种值班喷嘴的结构较为简单、工艺加工较为容易，降低了成本；且能够实现双燃料的喷射；另外，这种值班喷嘴无需与旋流器一体加工，当需要维修或更换喷嘴时，只需将值班喷嘴单独拆卸即可，进一步节省了成本。
可选地，沿内筒的第一端指向第二端的方向，内筒包括第一部、第二部以及第三部；第三部的筒径大于第二部的筒径，第二部的筒径大于第一部的筒径。
可选地，燃气通道在第三部的横截面积大于等于燃气喷孔的面积的两倍。
可选地，沿内筒的第一端指向第二端的方向，第二部的筒径逐渐变大。
可选地，内筒的第二端具有若干圆孔；内筒的外壁与端盖的内壁形成环形腔体，若干圆孔均与环形腔体连通；环形腔体内具有螺旋流道，螺旋流道与燃油喷孔连通。
可选地，燃气喷孔的喷射半角的范围为15°-70°。
可选地，值班喷嘴还包括安装板；安装板与外筒的侧壁固定连接，安装板用于将本体与双燃料燃气轮机的燃烧室中的其余部件连接。
可选地，安装板上具有若干螺纹孔。
一种燃烧室，包括上述的任一种值班喷嘴。
一种双燃料燃气轮机，包括上述的燃烧室。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的值班喷嘴的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的值班喷嘴的剖视图；
图3为图2中A处放大图；
图4为本实用新型实施例提供的值班喷嘴的部分结构示意图；
图5为本实用新型另一实施例提供的值班喷嘴的部分结构示意图；
图6为图5中A-A处剖视图；
图7为本实用新型又一实施例提供的值班喷嘴的部分结构示意图；
图8为图7中B-B处剖视图。
图标：1-本体；2-内筒；3-外筒；4-端盖；5-燃油通道；6-燃油入口；7-燃气通道；8-燃气入口；9-燃气喷孔；10-燃油喷孔；11-第一部；12-第二部；13-第三部；14-环形腔体；15-安装板；16-螺纹孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
图1为本实用新型实施例提供的值班喷嘴的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的值班喷嘴的剖视图；图3为图2中A处放大图；图4为本实用新型实施例提供的值班喷嘴的部分结构示意图；参考图1-图4，本实用新型实施例提供的值班喷嘴，适用于双燃料燃气轮机的燃烧室，包括本体1；本体1包括内筒2、套设于内筒2外侧的外筒3、以及端盖4；其中，内筒2的内腔形成燃油通道5，内筒2的第一端具有燃油入口6；内筒2的外壁与外筒3的内壁之间形成燃气通道7，外筒3靠近其第一端的侧壁具有燃气入口8，外筒3的第二端具有燃气喷孔9；端盖4与外筒3的第二端固定连接，端盖4用于封堵内筒2的第二端，且端盖4具有燃油喷孔10。
其中，端盖4可与外筒3的第二端焊接，焊接的方式便于端盖4和外筒3的分别加工，且能够保证二者连接的稳定性。
图5为本实用新型另一实施例提供的值班喷嘴的部分结构示意图；图6为图5中A-A处剖视图；图7为本实用新型又一实施例提供的值班喷嘴的部分结构示意图；图8为图7中B-B处剖视图；
需要说明的是，燃气喷孔9可设置在外筒3第二端的端面上，如图4所示；或者，参考图5-图8，燃气喷孔9可设置在外筒3靠近第二端的端面的侧壁上；燃气喷孔9的方向可与外筒3的径向方向相同，如图6所示；也可呈复合角度，即与外筒3的径向方向形成的夹角α，如图8所示；具体燃气喷孔9的方向可视实际工况需求来加工，不做限定。
参考图2和图3，本实施例提供的值班喷嘴，工作时，经过压缩后的燃气由燃气入口8流入外筒3，流经燃气通道7后，最终由燃气喷孔9喷出，再与助燃气体接触后燃烧；而高压燃油则由燃油入口6流入内筒2；流经燃油通道5后，最终由燃油喷孔10喷出，再与助燃气体接触后燃烧；图3中箭头为燃气和燃油的流经示意。
这种值班喷嘴的结构较为简单、工艺加工较为容易，降低了成本；且能够实现双燃料的喷射；另外，这种值班喷嘴无需与旋流器一体加工，当需要维修或更换喷嘴时，只需将值班喷嘴单独拆卸即可，进一步节省了成本。
参考图3，作为一种可选的实施例，沿内筒2的第一端指向第二端的方向，内筒2包括第一部11、第二部12以及第三部13；第三部13的筒径大于第二部12的筒径，第二部12的筒径大于第一部11的筒径。
本实施例中，由于内筒2的外壁与外筒3的内壁之间形成燃气通道7，则当第三部13的筒径大于第二部12的筒径，第二部12的筒径大于第一部11的筒径时，在沿内筒2的第一端指向第二端的方向，燃气通道7是越来越窄的；因此燃气在燃气通道7内的流速会逐渐增加，直到燃气流速最大时由燃气喷孔9喷出。
作为一种可选的实施例，燃气通道7在第三部13的横截面积大于等于燃气喷孔9的面积的两倍。
本实施例中，为进一步保证燃气能够在流速较大的状态下由燃气喷孔9喷出，则燃气通道7在第三部13的横截面积不应过小，原则上需至少与燃气喷孔9的面积的两倍相同，或者更大，可视实际工况需求而定，不做具体限定。
继续参考图3，作为一种可选的实施例，沿内筒2的第一端指向第二端的方向，第二部12的筒径逐渐变大。
本实施例中，由于第二部12的筒径逐渐变大，也就是说燃气通道7在对应第二部12的部分逐渐变窄，如此则能够令燃气流速逐渐提升，为最终燃气能够以流速较高的状态由燃气喷孔9喷出打下了良好的基础。
如图3所示，作为一种可选的实施例，内筒2的第二端具有若干圆孔(图中未视出)；内筒2的外壁与端盖4的内壁形成环形腔体14，若干圆孔均与环形腔体14连通；环形腔体14内具有螺旋流道，螺旋流道与燃油喷孔10连通。
本实施例中，当高压燃油由燃油入口6流入燃油通道5后，由内筒2第二端的若干圆孔流出，接着进入环形腔体14，最后经由螺旋流道由端盖4的燃油喷孔10喷出。
这种设置方式，由于环形腔体14中螺旋流道的存在，使得喷出的燃油形成了雾化良好的锥形喷雾，燃油喷雾再与助燃气体接触后燃烧，提高了燃油的燃烧效率。
如图3所示，作为一种可选的实施例，燃气喷孔9的喷射半角β的范围为15°-70°。
本实施例中，经实践论证，喷射半角β处于15°-70°时燃气的喷射效果最好，精确角度可视实际工况需求而定，例如45°、60°等，不做具体限定。
参考图1和图2，作为一种可选的实施例，值班喷嘴还包括安装板15；安装板15与外筒3的侧壁固定连接，安装板15用于将本体1与双燃料燃气轮机的燃烧室中的其余部件连接。安装板15上具有若干螺纹孔16。
本实施例中，由于值班喷嘴需安装在双燃料燃气轮机的燃烧室内，则安装板15的设置能够更加方便地将值班喷嘴的本体1与燃烧室中的其余部件连接；而螺纹孔16的设置，则可通过螺栓将本体1与燃烧室中的其余部件可拆卸连接，螺栓连接操作简单方便的同时，还便于值班喷嘴的更换。
本实用新型实施例还提供了一种燃烧室，包括上述的任一种值班喷嘴。
本实施例中，燃烧室的有益效果与上述的任一种值班喷嘴的有益效果相同，不再赘述。
本实用新型实施例还提供了一种双燃料燃气轮机，包括上述的燃烧室。
本实施例中，双燃料燃气轮机的有益效果与上述的燃烧室的有益效果相同，不再赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种值班喷嘴，适用于双燃料燃气轮机的燃烧室，其特征在于，包括本体；所述本体包括内筒、套设于所述内筒外侧的外筒、以及端盖；其中，
所述内筒的内腔形成燃油通道，所述内筒的第一端具有燃油入口；
所述内筒的外壁与所述外筒的内壁之间形成燃气通道，所述外筒靠近其第一端的侧壁具有燃气入口，所述外筒的第二端具有燃气喷孔；
所述端盖与所述外筒的第二端固定连接，所述端盖用于封堵内筒的第二端，且所述端盖具有燃油喷孔。
2.根据权利要求1所述的值班喷嘴，其特征在于，沿所述内筒的第一端指向第二端的方向，所述内筒包括第一部、第二部以及第三部；
所述第三部的筒径大于所述第二部的筒径，所述第二部的筒径大于所述第一部的筒径。
3.根据权利要求2所述的值班喷嘴，其特征在于，所述燃气通道在所述第三部的横截面积大于等于所述燃气喷孔的面积的两倍。
4.根据权利要求2所述的值班喷嘴，其特征在于，沿所述内筒的第一端指向第二端的方向，所述第二部的筒径逐渐变大。
5.根据权利要求1所述的值班喷嘴，其特征在于，所述内筒的第二端具有若干圆孔；
所述内筒的外壁与所述端盖的内壁形成环形腔体，若干所述圆孔均与所述环形腔体连通；
所述环形腔体内具有螺旋流道，所述螺旋流道与所述燃油喷孔连通。
6.根据权利要求1所述的值班喷嘴，其特征在于，所述燃气喷孔的喷射半角的范围为15°-70°。
7.根据权利要求1-6任一项所述的值班喷嘴，其特征在于，所述值班喷嘴还包括安装板；
所述安装板与所述外筒的侧壁固定连接，所述安装板用于将所述本体与双燃料燃气轮机的燃烧室中的其余部件连接。
8.根据权利要求7所述的值班喷嘴，其特征在于，所述安装板上具有若干螺纹孔。
9.一种燃烧室，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的值班喷嘴。
10.一种双燃料燃气轮机，其特征在于，包括如权利要求9所述的燃烧室。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
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| CN114811656A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-07-29 | 上海和兰透平动力技术有限公司 | 燃料喷嘴 |
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