CN216868539U - 双燃料喷嘴 - Google Patents

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CN216868539U CN202123060221.2U CN202123060221U CN216868539U CN 216868539 U CN216868539 U CN 216868539U CN 202123060221 U CN202123060221 U CN 202123060221U CN 216868539 U CN216868539 U CN 216868539U
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高闯
黄伟光
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Changde Zhongke Multi Source Power Integration Technology Research Institute
Shanghai Advanced Research Institute of CAS
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Changde Zhongke Multi Source Power Integration Technology Research Institute
Shanghai Advanced Research Institute of CAS
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Abstract

本实用新型提供一种双燃料喷嘴,所述双燃料喷嘴包括值班路、主燃路及空气路,其中,所述主燃路包括主油路及主气路。所述主油路设于所述值班路的外侧;所述主气路设于所述主油路的外侧;所述空气路设于所述主油路和所述主气路之间。通过本实用新型解决了现有湍流扩散燃烧不能形成均匀贫油可燃混气,燃烧效率整体不高,污染物排放量较大的问题。

Description

双燃料喷嘴
技术领域
本实用新型涉及燃气轮机技术领域,特别是涉及一种双燃料喷嘴。
背景技术
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。燃气轮机通常包括以下三大部件:压气机、燃烧室和涡轮。其中,喷嘴作为燃烧室内的关键部件,用于将燃料喷入燃烧室中燃烧从而释放能量,进而通过涡轮向外输出功。而喷嘴的性能直接影响燃烧室内流场组织、燃烧效率、熄火极限等。
目前,随着环保标准的进一步提高,提高燃气轮机燃烧效率,降低污染物排放势在必行。为了降低氮氧化物(NOx)的排放,贫油直接喷射低排放燃烧技术已得到应用。贫油直喷是采用多点喷射,直接将燃油喷入燃烧区域,燃油和空气进行快速的雾化和混合后点火燃烧的技术。多点喷射的方式使得燃料和空气的接触面积大大增加,促进了燃油与空气快速形成贫油混气,从而降低火焰温度并消除局部热点,以此降低氮氧化物(NOx)的排放。
然而,燃烧室喷嘴所喷燃料在湍流扩散燃烧过程中,大都不能形成均匀贫油可燃混合气,燃烧效率整体不高,从而造成污染物的排放量较大。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种双燃料喷嘴,用于解决现有的湍流扩散燃烧不能形成均匀贫油可燃混气,燃烧效率整体不高,污染物排放量较大的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本实用新型提供一种双燃料喷嘴,所述双燃料喷嘴包括:值班路、主燃路及空气路,其中,所述主燃路包括主油路及主气路,
所述值班路包括具有值班进口的值班管及值班喷嘴,所述值班喷嘴设于所述值班管的底端;
所述主油路设于所述值班路的外侧,包括具有主油进口的主油管及至少一个主油喷射孔,所述主油喷射孔设于所述主油管的底端;
所述主气路设于所述主油路的外侧,包括具有主气进口的主气管、至少一个气路及至少一个气路喷射孔,所述气路设于所述主气管的底端且与所述主气管连通,所述气路喷射孔设于所述气路靠近所述主油路一侧的管壁上;
所述空气路设于所述主油路及所述主气路之间,包括具有空气进口的空气管及至少一个空气喷射孔,所述空气喷射孔设于所述空气管的底端。
可选地,所述主油路设于所述值班路的一侧,或者,所述主油路环设于所述值班路的外围。
可选地,所述主油路包括第一主油管、第二主油管、第一主油进口、第二主油进口、第一主油喷射孔及至少一个第二主油喷射孔,所述第一主油管环设于所述值班管的外围,所述第一主油进口设于所述第一主油管的侧壁且与所述第一主油管连通,所述第一主油喷射孔设于所述第一主油管的底端,所述第二主油管设于所述第一主油管远离所述第一主油进口的一侧,所述第二主油进口设于所述第二主油管远离所述第一主油管的侧壁且与所述第二主油管连通,所述第二主油喷射孔设于所述第二主油管的底端。
可选地,所述第一主油喷射孔为所述第一主油管与所述值班喷嘴之间的缝隙。
可选地,所述第二主油喷射孔的数量为多个,多个所述第二主油喷射孔环设于所述值班喷嘴的外围,且与所述值班喷嘴的底端具有一设定距离L,其中,L>0。
可选地,所述主气路还包括气路槽,设于所述主气管和所述气路之间,且同时与所述主气管和所述气路连通。
可选地,所述气路槽环设于所述值班路及所述主油路的外围,此时,所述主气路还包括气路槽盖,扣设于所述气路槽未与所述主气管连通处的上方。
可选地,所述气路的数量为多个,多个所述气路间隔排布于所述气路槽的底端,所述气路喷射孔的数量为多个,多个所述气路喷射孔呈阵列排布于所述气路上。
可选地,所述双燃料喷嘴还包括:旋流器,设于所述主气管的底端,所述旋流器包括至少一个旋流器叶片,所述旋流器叶片内部设有内部管道,采用所述内部管道替换所述气路;其中,所述气路喷射孔设于所述旋流器叶片靠近所述主油路一侧且与所述内部管道连通。
可选地,所述空气喷射孔包括多个喷射孔组,多个所述喷射孔组环设于所述主油喷射孔的外围;其中,所述喷射孔组包括一个径向喷射孔和一个轴向喷射孔,所述径向喷射孔朝向所述主油喷射孔且设于所述主油喷射孔的下方,所述轴向喷射孔设于所述径向喷射孔的下方。
可选地,所述空气路还包括:径向气流控制结构及轴向气流控制结构,其中,所述径向气流控制结构呈类T型,类T型的横部一端设于所述径向喷射孔和所述横向喷射孔的连接处,类T型的纵向连接其横部的另一端且向下延伸,并与所述值班喷嘴形成径向气流出口;所述轴向气流控制结构呈L型,L型的纵部一端设于所述空气管的外壁底端,L型的横部连接其纵部的另一端且向内延伸,并与所述径向气流控制结构形成轴向气流出口。
如上所述,本实用新型的一种双燃料喷嘴,具有以下有益效果:通过引入值班路,可实现燃烧室点火及宽负荷工况下稳定燃烧;通过引入主燃路实现燃料和空气的快速雾化混合:燃气时燃料经由旋流器叶片上的多个气路喷射孔与空气掺混;燃油时,混合燃料经由喷嘴末端的多个喷射孔喷射并与空气掺混。多点喷射的方式使得燃料和空气的接触面积大大增加,促进了燃料与空气快速形成贫油混气,以降低火焰温度并消除局部热点,达到降低氮氧化物排放的目标。
附图说明
图1显示为本实用新型喷嘴外壳及中心体的剖面示图
图2显示为本实用新型双燃料喷嘴的剖面视图。
图3显示为本实用新型双燃料喷嘴的部分零件底部透视图。
元件标号说明
1 双燃料喷嘴
10 值班路
11 值班进口
12 值班管
13 值班喷嘴
14 螺母
15 螺纹
20 主燃路
21 主油路
211 主油进口
211a 第一主油进口
211b 第二主油进口
212 主油管
212a 第一主油管
212b 第二主油管
213 主油喷射孔
213a 第一主油喷射孔
213b 第二主油喷射孔
22 主气路
221 主气进口
222 主气管
223 气路
224 气路喷射孔
225 气路槽
226 气路槽盖
30 空气路
31 空气管
32 空气进口
33 空气喷射孔
33a 径向喷射孔
33b 轴向喷射孔
34 径向气流控制结构
35 轴向气流控制结构
40 喷嘴外壳
41a 第一腔体
41b 第二腔体
42 径向孔
42a 第一径向孔
42b 第二径向孔
43 连通管道
44 环形定位槽
45 固定台阶
45a 第一固定台阶
45b 第二固定台阶
50 中心体
51 中心腔体
51a 上部腔体
51b 下部腔体
52 固定结构
53 凸台结构
531 环形储气槽
532 槽盖
533 通孔
534 气路管道
60 隔离筒结构
61 第一隔离筒结构
62 第二隔离筒结构
63 第一间隙
64 第二间隙
65 第三间隙
70 筒状喷射结构
71 喷射孔
80 旋流器
81 旋流器叶片
811 内部管道
82 固定部件
821 水平部分
822 垂直部分
823 凸起
2 隔离部件
2a 中心孔
2b 边缘孔
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图2。需要说明的是,本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想,虽图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局形态也可能更为复杂。
如图1所示,本实施例提供一种双燃料喷嘴,所述双燃料喷嘴1包括:值班路10、主燃路20及空气路30,其中,所述主燃路20包括主油路21及主气路22。本实施例中,双燃料喷嘴1通过引入值班路10,实现燃烧室点火及宽负荷工况下燃料的稳定燃烧;通过引入主燃路20,实现燃料和空气的快速雾化混合,同时实现燃油和燃气的双燃料燃烧。
进一步的,所述双燃料喷嘴还包括喷嘴外壳40、中心体50、隔离筒结构60、及筒状喷射结构70。
具体的,所述喷嘴外壳40包括第一腔体41a、第二腔体41b及径向孔42;其中,所述第一腔体41a及所述第二腔体41b贯穿所述喷嘴外壳40的上下两端,且所述第二腔体41b设于所述第一腔体41a的一侧,所述第一腔体41a与所述第二腔体41b通过所述喷嘴外壳40内的连通管道43实现连通;所述径向孔42设于所述喷嘴外壳40的侧壁,并靠近所述喷嘴外壳40的上端面,包括第一径向孔42a及第二径向孔42b,所述第一径向孔42a与所述第一腔体41a连通,所述第二径向孔42b设于所述喷嘴外壳40靠近所述第二腔体41b的一侧,并与所述第二腔体41b连通。本实施例中,所述第一径向孔42a、所述第二径向孔42b及所述连通管道43可以同步形成。
所述喷嘴外壳40还包括环形定位槽44及固定台阶45;其中,所述环形定位槽44设于所述喷嘴外壳40的下端面,并与所述第二腔体41b连通;所述固定台阶45设于靠近所述喷嘴外壳40下端面的侧壁,包括第一固定台阶45a及第二固定台阶45b,所述第一固定台阶45a远离所述第二腔体41b设置,所述第二固定台阶45b设于所述第一固定台阶45a与所述环形定位槽44之间,并位于所述第一固定台阶45a的下方。
具体的,所述中心体50包括中心腔体51、固定结构52及凸台结构53;其中,所述中心腔体51包括上部腔体51a及与所述上部腔体51a连通的下部腔体51b,且所述上部腔体51a的直径大于所述下部腔体51b的直径,所述中心体50通过所述固定结构52与所述喷嘴外壳40固定连接(如所述固定结构52可通过所述第一固定台阶45a与所述喷嘴外壳40固定连接);所述凸台结构53与所述固定结构52连接,而在实际制备时,二者可以一体成型,其上方设有凹设其内的环形储气槽531,所述环形储气槽环531设于所述喷嘴外壳40的外围,而且,环形储气槽531的上方通过焊接的方式扣设槽盖532,所述槽盖532预留出开口,用于实现主气路的连通,所述凸台结构53的侧壁设有多个间隔排布的通孔533,所述通孔533设于所述环形储气槽531的下方,并与所述中心腔体51连通,且所述通孔533靠近侧壁处设计成喇叭状,使气体的流动状态更好。所述凸台结构内还设有多个气路管道534,其中,所述气路管道534间隔分布于所述环形储气槽531的下端,并与所述环形储气槽531连通。
具体的,所述隔离筒结构60置于所述中心腔体51中,包括第一隔离筒结构61和第二隔离筒结构62,所述第一隔离筒结构61套设于所述值班路10的外围,并固定于所述喷嘴外壳 40的下端,所述第一隔离筒结构61与所述值班路10之间存在第一间隙63,所述第一间隙 63与所述第一腔体41a连通;所述第二隔离筒结构62套设于所述第一隔离筒结构61的外围,并固定于所述喷嘴外壳40的下端,且所述第二隔离筒结构62与所述第一隔离筒结构61之间存在第二间隙64,所述第二间隙64与所述第二腔体41b连通;同时,所述第二隔离筒结构 62与所述中心体50的体壁之间存在第三间隙65。作为示例,所述第一隔离筒结构61可通过与所述环形定位槽44靠近所述第一腔体41a的侧壁进行固定连接,所述第二隔离筒结构62 可通过与所述第二固定台阶45b的垂直侧壁固定连接。
具体的,所述筒状喷射结构70的筒壁中设有多个间隔排布的喷射孔71,所述筒状喷射结构70固定连接于所述第一隔离筒结构61和所述第二隔离筒结构62之间。
所述值班路10包括具有值班进口11的值班管12及值班喷嘴13,所述值班进口11设于所述值班管12的顶端,所述值班喷嘴13设于所述值班管12的底端。
本实施例中,所述值班管12插设于喷嘴外壳40的第一腔体41a中,所述值班管12的顶部贯穿中空的螺母14,并利用与所述中空螺母14相适配的中空的螺纹15进行固定,从而将所述值班管12固定在第一腔体41a中,其中,所述螺母14的横截面呈T字型,所述第一腔体41a的顶部预留出与所述螺母14的垂直部分相适配的空间,所述螺母14的水平部分置于所述喷嘴外壳40的上方,其长度大于所述第一腔体41a的直径。而提供燃料(燃油/燃气) 的外部装置可通过所述中空的螺纹15将燃料送至所述值班管的值班进口11处,从而流入到所述值班路12中,并通过所述值班喷嘴13喷入燃烧室,值班喷嘴处燃料可进行扩散燃烧,保证燃烧稳定。其中,所述值班喷嘴13可通过焊接的方式固定于所述值班管12的底端。
所述主油路21设于所述值班路10的外侧,包括具有主油进口211的主油管212及至少一个主油喷射孔213,所述主油喷射孔213设于所述主油管211的底端。
在一种实施方式中,所述主油路21环设于所述值班路10的外围,包括具有主油进口211 的主油管212及主油喷射孔213,所述主油喷射孔213设于所述主油管211的底端。本实施例中,所述主油管212由所述值班管11与所述第一腔体41a之间的间隙及与该间隙连通的所述第一间隙63形成;所述第一径向孔42a作为所述主油进口211,并在所述第一径向孔42a 的位置处通过焊接的方式设置中空的螺纹15,用于连接供油装置;所述第一隔离筒结构61 远离所述喷嘴外壳40的一端套设于所述值班喷嘴13上部的外围,并与所述值班喷嘴13之间存在缝隙,所述缝隙为主油喷射孔213,用于将所述主油路的燃料喷射出去。
在另一种实施方式中,所述主油路21设于所述值班路10的一侧,包括具有主油进口211 的主油管212及至少一个主油喷射孔213,所述主油喷射孔213设于所述主油管211的底端。本实施例中,所述主油管212由所述第二腔体41b及所述第二间隙64形成,所述第二腔体 41b与所述第二间隙64连通。所述第二腔体41b的顶端设有预留空间,用于连接外部装置。所述第二径向孔42b作为所述主油进口211,而且,在所述第二径向孔42b的位置处通过焊接的方式固定中空的螺纹15,用于连接供油装置。而所述筒状喷射结构70内的多个喷射孔 71作为所述主油喷射孔213,设于所述主油管212的底端,且其数目为多个,由于所述筒状喷射结构70套设于所述值班喷嘴13的外围,且距离所述值班喷嘴13的底端具有一设定距离 L,其中,L>0,因此,所述主油喷射孔213分布在所述值班喷嘴13的外围上方,与所述主油管212连通。
在第三种实施方式中,所述主油路21包括第一主油管212a、第二主油管212b、第一主油进口211a、第二主油进口211b、第一主油喷射孔213a及至少一个第二主油喷射孔213b,所述第一主油管212a环设于所述值班管12的外围,所述第一主油进口211a设于所述第一主油管212a的侧壁且与所述第一主油管212a连通,所述第一主油喷射孔213a设于所述第一主油管212a的底端,所述第二主油管212b设于所述第一主油管212a远离所述第一主油进口211a的一侧,所述第二主油进口211b设于所述第二主油管212b远离所述第一主油管212a的侧壁且与所述第二主油管212b连通,所述第二主油喷射孔213b设于所述第二主油管212b的底端。
本实施例中,所述第一主油管212a由所述值班管11与所述第一腔体41a之间的间隙及与该间隙连通的所述第一间隙构成,所述第一隔离筒结构61套设于所述值班管12的外围,其一端与所述喷嘴外壳40的底端固定连接,另一端套设于所述值班喷嘴13的外围,且与所述值班喷嘴13之间存在缝隙,所述缝隙为所述第一主油喷射孔213a,用于将所述第一主油路212a中的燃料喷出。设于所述喷嘴外壳40侧壁的第一径向孔42a作为所述第一主油进口 211a,所述第一主油进口211a与所述第一腔体41a连通,而且,在所述第一主油进口211a处通过焊接的方式设置中空的螺纹15,用于连接外部装置。
所述第二主油管212b由所述喷嘴外壳40中的第二腔体41b及所述第一隔离筒结构61与第二隔离筒结构62之间的第二间隙64构成,其中,所述第二腔体40b与所述第二间隙64连通,所述第二隔离筒结构64套设于所述第一隔离筒结构63的外围,其一端固定于所述喷嘴外壳40的底端,另一端与筒状喷射结构70固定连接。所述第二径向孔42b作为所述第二主油进口211b,在所述第二主油进气口211b处通过焊接的方式设置中空的螺纹15,用于连接外部装置。所述第一主油管212a与所述第二主油管212b通过所述喷嘴外壳40内的连通管道42实现连通。所述第二主油喷射孔213b为所述筒状喷射结构70筒壁中的喷射孔71,所述筒状喷射结构70套设于所述值班喷嘴13的外围,且与所述值班喷嘴13的底端具有一设定距离L,其中,L>0;由于所述筒状喷射结构70固定连接于所述第一隔离筒结构61和所述第二隔离筒结构62之间,因此,设于其筒壁中的多个喷射孔71分布于所述值班喷嘴13的外围上方,并与所述第二主油管212b连通,用于将所述第二主油管212b中的燃料喷出,使得燃料掺混快速形成贫油燃气。
所述主气路22设于所述主油路21的外侧,包括具有主气进口221的主气管222、至少一个气路223及至少一个气路喷射孔224,所述气路223设于所述主气管222的底端且与所述主气管222连通,所述气路喷射孔224设于所述气路223靠近所述主油路21一侧的管壁上。本实施例中,所述气路管222的顶端作为所述主气进口221,并在所述主气进口221处通过焊接的方式固定中空的螺纹15,用于连接提供燃料的外部装置。
具体的,所述主气路22还包括气路槽225,所述气路槽225设于所述主气管222和所述气路223之间,且同时与所述主气管222和所述气路223连通。
作为示例,所述气路槽225环设于所述值班路10及所述主油路21的外围,此时,所述主气路22还包括气路槽盖226,扣设于所述气路槽226未与所述主气管222连通处的上方。
本实施例中,凹设于所述凸台结构中的环形储气槽531作为所述气路槽225,与所述环形储气槽531连接的槽盖532作为所述气路槽盖226,所述气路槽225通过所述气路槽盖226 中的开口与所述气路管222实现连通。
具体的,所述气路223的数量为多个,多个所述气路223间隔排布于所述气路槽225的底端,所述气路喷射孔224的数量为多个,多个所述气路喷射孔224呈阵列排布于所述气路 223上。
作为示例,所述双燃料喷嘴1还包括:旋流器80,设于所述主气管222的底端,所述旋流器80包括至少一个旋流器叶片81,所述旋流器叶片81内部设有内部管道811,采用所述内部管道811替换所述气路223,其中,所述气路喷射孔224靠近所述主油路21一侧且与所述内部管道811连通。
本实施例中,所述旋流器叶片81设于所述凸台结构53远离所述气路槽225的一侧,其可与所述中心体50一体成型,所述气路槽225与所述内部管道811通过凸台结构53中的气路管道534连通,其中,所述气路管道534与所述内部管道811构成所述气路223,所述气路223的数量为所述旋流器叶片81的数目相同。本实施例中所述气路管道534与所述空气进口32在所述凸台结构53中的位置相互交错设置的,而且所述气路管道534与所述内部管道811可以通过钻孔的方式同步形成。而所述气路喷射孔224设于所述旋流器叶片81靠近所述中心体50的一侧(如图3所示,类三角形直边的一侧),多个气路喷射孔224呈孔阵排布于所述旋流器叶片81内。
作为示例,所述旋流器80还包括固定部件82,其中,所述固定部件82包括水平部分821 及与其连接的垂直部分822,所述水平部分821通过螺栓与所述旋流器叶片81的底端固定连接,且其横截面的宽度大于所述旋流器叶片81横截面的宽度,从而使得所述旋流器80与所述中心体50的外壁之间形成一个中间具有弯折的环形通道,进而使得环形通道的上端直径大于下端直径。所述垂直部分822的底端设有凸起823,所述凸起823伸入燃烧室将所述双燃料喷嘴固定到燃烧室中,使得旋流器叶片81与旋流器80底端存在压差,便于燃料进入燃烧室。
所述空气路30设于所述主油路21和所述主气路22之间,包括具有空气进口32的空气管31及至少一个空气喷射孔33,所述空气喷射孔33设于所述空气管31的底端。
本实施例中,所述空气管31由所述中心体50的外壁与所述第二隔离筒结构62之间的第三间隙65构成,且位于所述主油路21的外侧,与所述值班管12、所述第一主油管212a同轴设置。所述空气进口32的数量为多个,多个所述空气进口32间隔排布于所述中心体50的外壁(空气管的侧壁)上,并与所述空气管31连通。当所述中心体50还包括与所述固定结构52连接的凸台结构53时,设于所述凸台结构53中的通孔533为所述空气进口32,并与所述空气管31连通。
具体的,所述空气喷射孔33包括多个喷射孔组,多个所述喷射孔组环设于所述主油喷射孔213的外围;其中,所述喷射孔组包括一个径向喷射孔33a和一个轴向喷射孔33b,所述径向喷射孔33a朝向所述主油喷射孔213且设于所述主油喷射孔213的下方,所述轴向喷射孔33b设于所述径向喷射孔33a的下方。本实施例中,所述径向喷射孔33a喷出的空气与燃油初步掺混,所述轴向喷射孔33b喷出的空气与燃油二次掺混。
具体的,所述空气路30还包括:径向气流控制结构34及轴向气流控制结构35,其中,所述径向气流控制结构34呈类T型,类T型的横部一端设于所述径向喷射孔33a和所述轴向喷射孔33b的连接处,类T型的纵部连接其横部的另一端且向下延伸,并与所述值班喷嘴13 形成径向气流出口;所述轴向气流控制结构35呈L型,L型的纵部一端设于所述空气管31的外壁底端,L型的横部连接其纵部的另一端且向内延伸,并与所述径向气流控制结构34形成轴向气流出口。本实施例中,所轴向气路控制结构35可与所述中心体50一体成型。
本实施例中,所述双燃料喷嘴1需要隔离部件2将其分隔并置于不同气压的空气中,所述隔离部件2包括中心孔2a及位于所述中心孔2a外侧的边缘孔2b。当所述值班路10及所述主油路21设于所述喷嘴外壳40内时,所述喷嘴外壳40贯穿所述隔离部件2内的中心孔2a,并以焊接的方式进行固定,而且所述喷嘴外壳40上部具有主油进口211及值班进口11的部分暴露于低压空气中,所述喷嘴外壳40的下部处于高压空气中;所述主气管222贯穿所述边缘孔2b,并以焊接的方式进行固定,且所述主气管222的上部具有主气进口221的部分暴露于低压空气中,所述主气管222的下部处于高压空气中。可选地,所述隔离部件2包括但不限于箍带及安装法兰,本实施例中选用的隔离部件为箍带。
下面请参阅图1和图2,对本实施例的所述双燃料喷嘴的工作过程进行说明。
所述双燃料喷嘴分为主燃路和值班路,根据燃料不同(燃油/燃气)其工作方式不同。
燃油时,所述值班路通入燃料并在所述值班喷嘴处喷入燃烧室,此处燃料可进行扩散燃烧,保证燃烧稳定。主燃路为主油路,所述主油路内通入燃油,同时,所述空气进孔中通入高压空气,其中,燃油通过主油喷射孔喷出,高压空气通过空气喷射孔喷出,掺混后快速形成贫油混气,此举可降低火焰温度并消除局部热点,达到降低氮氧化物排放的目标。
燃气时,所述值班路通入燃料并在所述值班喷嘴处喷入燃烧室,此处燃料可进行扩散燃烧,保证燃烧稳定。主燃路为主气路,所述主气管中通入燃气,随后燃气汇入气路槽并充满气路槽,接着通过气路管道汇入旋流器叶片内部的内部管道中,并由气路喷射孔喷射到旋流器内部,与高压空气掺混成贫油燃气,随后受燃烧室内外压力作用,贫油燃气进入燃烧室。
综上所述,本实用新型的一种双燃料喷嘴,通过引入值班路,可实现燃烧室点火及宽负荷工况下稳定燃烧;通过引入主燃路实现燃料和空气的快速雾化混合:燃气时,燃料经由旋流器叶片上的多个气路喷射孔与空气掺混;燃油时,混合燃料经由喷嘴末端的多个喷射孔喷射并与空气掺混。多点喷射的方式使得燃料和空气的接触面积大大增加,促进了燃料与空气快速形成贫油混气,可降低火焰温度并消除局部热点,以达到降低氮氧化物排放的目标。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种双燃料喷嘴,其特征在于,所述双燃料喷嘴包括:值班路、主燃路及空气路,其中,所述主燃路包括主油路及主气路,
所述值班路包括具有值班进口的值班管及值班喷嘴,所述值班喷嘴设于所述值班管的底端;
所述主油路设于所述值班路的外侧,包括具有主油进口的主油管及至少一个主油喷射孔,所述主油喷射孔设于所述主油管的底端;
所述主气路设于所述主油路的外侧,包括具有主气进口的主气管、至少一个气路及至少一个气路喷射孔,所述气路设于所述主气管的底端且与所述主气管连通,所述气路喷射孔设于所述气路靠近所述主油路一侧的管壁上;
所述空气路设于所述主油路和所述主气路之间,包括具有空气进口的空气管及至少一个空气喷射孔,所述空气喷射孔设于所述空气管的底端。
2.根据权利要求1所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述主油路设于所述值班路的一侧,或者,所述主油路环设于所述值班路的外围。
3.根据权利要求1所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述主油路包括第一主油管、第二主油管、第一主油进口、第二主油进口、第一主油喷射孔及至少一个第二主油喷射孔,所述第一主油管环设于所述值班管的外围,所述第一主油进口设于所述第一主油管的侧壁且与所述第一主油管连通,所述第一主油喷射孔设于所述第一主油管的底端,所述第二主油管设于所述第一主油管远离所述第一主油进口的一侧,所述第二主油进口设于所述第二主油管远离所述第一主油管的侧壁且与所述第二主油管连通,所述第二主油喷射孔设于所述第二主油管的底端。
4.根据权利要求3所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述第一主油喷射孔为所述第一主油管与所述值班喷嘴之间的缝隙。
5.根据权利要求3所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述第二主油喷射孔的数量为多个,多个所述第二主油喷射孔环设于所述值班喷嘴的外围,且与所述值班喷嘴的底端具有一设定距离L,其中,L>0。
6.根据权利要求1所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述主气路还包括气路槽,设于所述主气管和所述气路之间,且同时与所述主气管和所述气路连通。
7.根据权利要求6所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述气路槽环设于所述值班路及所述主油路的外围,此时,所述主气路还包括气路槽盖,扣设于所述气路槽未与所述主气管连通处的上方。
8.根据权利要求7所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述气路的数量为多个,多个所述气路间隔排布于所述气路槽的底端;所述气路喷射孔的数量为多个,多个所述气路喷射孔呈阵列排布于所述气路上。
9.根据权利要求1、6-8任一项所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述双燃料喷嘴还包括:旋流器,设于所述主气管的底端,所述旋流器包括至少一个旋流叶片,所述旋流叶片的内部设有内部管道,采用所述内部管道替换所述气路;其中,所述气路喷射孔设于所述旋流叶片靠近所述主油路一侧且与所述内部管道连通。
10.根据权利要求1所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述空气喷射孔包括多个喷射孔组,多个所述喷射孔组环设于所述主油喷射孔的外围;其中,所述喷射孔组包括一个径向喷射孔和一个轴向喷射孔,所述径向喷射孔朝向所述主油喷射孔且设于所述主油喷射孔的下方,所述轴向喷射孔设于所述径向喷射孔的下方。
11.根据权利要求10所述的双燃料喷嘴,其特征在于,所述空气路还包括:径向气流控制结构及轴向气流控制结构,其中,所述径向气流控制结构呈类T型,类T型的横部一端设于所述径向喷射孔和所述轴向喷射孔的连接处,类T型的纵部连接其横部的另一端且向下延伸,并与所述值班喷嘴形成径向气流出口;所述轴向气流控制结构呈L型,L型的纵部一端设于所述空气管的外壁底端,L型的横部连接其纵部的另一端且向内延伸,并与所述径向气流控制结构形成轴向气流出口。
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