CN221629806U - 一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及氢燃气轮机技术领域，尤其是一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置。其包括燃料喷嘴，所述燃烧喷嘴包括外喷管和设置在外喷管内的内喷管，外喷管内设置空气进气腔，内喷管内设置氢气进气腔，外喷管外表面设置空气进气管，空气进气管出气端和空气进气腔连通，内喷管外表面设置氢气进气管，氢气进气管出气端和氢气进气腔连通。本实用新型结构紧凑、合理，本实用新型将点火装置设置在轴向的燃料喷嘴中，从而缩短氢燃气轮机燃烧室的轴向长度，最终实现减少NOx的排放量的目的；本实用新型的点火器的双重密封有效减小氢气泄露的风险，增加氢燃烧的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及氢燃气轮机技术领域，尤其是一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置。
背景技术
现有技术中，氢燃气轮机燃烧室的点火装置一般设置在燃烧筒侧面并且垂直于燃烧筒轴线，点火装置占用的轴向空间较大，需要加长设计燃烧筒。氢气在燃烧时火焰温度比较高，容易产生热力型NOx，因此需要尽量缩短氢燃气轮机燃烧室的轴向长度，从而减少高温气体在火焰筒内留存时间。
实用新型内容
本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，通过将点火装置设置在轴向的燃料喷嘴中，从而缩短氢燃气轮机燃烧室的轴向长度，最终实现减少NOx的排放量的目的。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种防泄漏的氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，包括燃料喷嘴，所述燃料喷嘴包括外喷管和设置在外喷管内的内喷管，外喷管内设置空气进气腔，内喷管内设置氢气进气腔，外喷管外表面设置空气进气管，空气进气管出气端和空气进气腔连通，内喷管外表面设置氢气进气管，氢气进气管出气端和氢气进气腔连通；所述外喷管外表面设置喷嘴安装法兰，喷嘴安装法兰前端连接混合头，混合头内设置氢气混合腔和空气混合腔，喷嘴安装法兰上沿轴向设置贯通的氢气进气孔和空气进气孔，氢气进气孔将氢气进气腔和氢气混合腔连通，空气进气孔将空气进气腔和空气混合腔连通；所述燃料喷嘴内中心设置前后贯通的点火器安装孔，点火器安装孔内设置燃烧点火器，燃烧点火器包括点火杆，点火杆一端穿过喷嘴安装法兰后延伸到混合头前端面，点火杆上套装导套，导套一端延伸到喷嘴安装法兰中，导套另一端分别设置第一外螺纹段和第二外螺纹段，第一外螺纹段和内喷管一端螺纹连接，第二外螺纹段通过螺纹连接压紧螺帽，点火杆上依次套装第一密封套和第二密封套，第一密封套和第二密封套位于压紧螺帽内，压紧螺帽将第一密封套和第二密封套轴向压紧在第二外螺纹段端部，第二密封套一端和第二外螺纹段端部实现密封接触，第二密封套另一端和第一密封套一端实现密封接触。
进一步的，空气进气管进气端设置第一连接法兰，氢气进气管进气端设置第二连接法兰。
进一步的，第二外螺纹段端部设置第一锥形密封端面，第一锥形密封端面的锥角a1范围为10~160°，第二密封套面向第二外螺纹段一端设置第二锥形密封端面，第二锥形密封端面和第一锥形密封端面密封接触，第二锥形密封端面的锥角a2范围为10~160°。
进一步的，第二密封套面向第一密封套一端设置第三锥形密封端面，第三锥形密封端面的锥角a3范围为10~160°，第一密封套面向第二密封套一端设置第四锥形密封端面，第四锥形密封端面和第三锥形密封端面密封接触，第四锥形密封端面的锥角a4范围为10~160°。
进一步的，导套另一端设置第一限位台阶，第一限位台阶位于第一外螺纹段一侧，第一限位台阶侧面接触内喷管侧面，第一限位台阶对导套和内喷管的安装位置形成限位。
进一步的，导套另一端设置第二限位台阶，第二限位台阶位于第二外螺纹段一侧，第二限位台阶侧面能够限制压紧螺帽的位置，从而对压紧螺帽的安装位置形成限位。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型结构紧凑、合理，本实用新型将点火装置设置在轴向的燃料喷嘴中，从而缩短氢燃气轮机燃烧室的轴向长度，最终实现减少NOx的排放量的目的；本实用新型的点火器的双重密封有效减小氢气泄露的风险，增加氢燃烧的安全性。
附图说明
图1为本实用新型立体图。
图2为本实用新型主视半剖图。
图3为图2中A处放大图。
图4为本实用新型的导套的第一外螺纹段半剖图。
图5为本实用新型的第一密封套半剖图。
图6为本实用新型的第二密封套半剖图。
其中：1、燃料喷嘴；1.1、内喷管；1.2、外喷管；2、燃料点火器；3、喷嘴安装法兰；4、空气进气管；5、第一连接法兰；6、氢气进气管；7、第二连接法兰；8、点火杆；9、导套；10、第一外螺纹段；11、第二外螺纹段；12、第二限位台阶；13、压紧螺帽；14、第一密封套；15、第二密封套；16、空气进气腔；17、氢气进气腔；18、混合头；19、氢气进气孔；20、空气进气孔；21、氢气混合腔；22、空气混合腔；23、第一限位台阶；24、第一锥形密封端面；25、第二锥形密封端面；26、第三锥形密封端面；27、第四锥形密封端面。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1和图2所示，一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置包括燃料喷嘴1，燃料喷嘴1包括外喷管1.2和设置在外喷管1.2内的内喷管1.1，外喷管1.2内设置空气进气腔16，内喷管1.1内设置氢气进气腔17。外喷管1.2外表面设置空气进气管4，空气进气管4出气端和空气进气腔16连通。内喷管1.1外表面设置氢气进气管6，氢气进气管6出气端和氢气进气腔17连通。
如图2所示，外喷管1.2外表面设置喷嘴安装法兰3，在安装时，通过喷嘴安装法兰3将燃料喷嘴1连接在燃烧筒的轴向端。喷嘴安装法兰3前端连接混合头18，混合头18内设置氢气混合腔21和空气混合腔22。喷嘴安装法兰3上沿轴向设置贯通的氢气进气孔19和空气进气孔20，氢气进气孔19将氢气进气腔17和氢气混合腔21连通，空气进气孔20将空气进气腔16和空气混合腔22连通。
如图1所示，空气进气管4进气端设置第一连接法兰5，第一连接法兰5用于对接空气供气管路。氢气进气管6进气端设置第二连接法兰7，第二连接法兰7用于对接氢气供气管路。
如图2和图3所示，燃料喷嘴1内中心设置前后贯通的点火器安装孔，点火器安装孔内设置燃烧点火器2。燃烧点火器2包括点火杆8，点火杆8一端穿过喷嘴安装法兰3后延伸到混合头18前端面。点火杆8上套装导套9，导套9一端延伸到喷嘴安装法兰3中，导套9另一端分别设置第一外螺纹段10和第二外螺纹段11，第一外螺纹段10和内喷管1.1一端螺纹连接。
如图3所示，第二外螺纹段11通过螺纹连接压紧螺帽13，点火杆8上依次套装第一密封套14和第二密封套15，第一密封套14和第二密封套15位于压紧螺帽13内，压紧螺帽13将第一密封套14和第二密封套15轴向压紧在第二外螺纹段11端部，第二密封套15一端和第二外螺纹段11端部实现密封接触，第二密封套15另一端和第一密封套14一端实现密封接触。在使用时，通过第一密封套14和第二密封套15的双重密封结构，避免了氢气从点火杆8和导套9之间的泄露。
如图4所示，第二外螺纹段11端部设置第一锥形密封端面24，第一锥形密封端面24的锥角a1范围为10~160°。
如图5所示，第二密封套15面向第二外螺纹段11一端设置第二锥形密封端面25，第二锥形密封端面25和第一锥形密封端面24密封接触，第二锥形密封端面25的锥角a2范围为10~160°。第二密封套15面向第一密封套14一端设置第三锥形密封端面26，第三锥形密封端面26的锥角a3范围为10~160°。
如图6所示，第一密封套14面向第二密封套15一端设置第四锥形密封端面27，第四锥形密封端面27和第三锥形密封端面26密封接触，第四锥形密封端面27的锥角a4范围为10~160°。
如图2所示，导套9另一端设置第一限位台阶23，第一限位台阶23位于第一外螺纹段10一侧，第一限位台阶23侧面接触内喷管1.1侧面，第一限位台阶23对导套9和内喷管1.1的安装位置形成限位。
如图3所示，导套9另一端设置第二限位台阶12，第二限位台阶12位于第二外螺纹段11一侧，第二限位台阶12侧面能够限制压紧螺帽13的位置，从而对压紧螺帽13的安装位置形成限位。
本实用新型将点火装置设置在轴向的燃料喷嘴中，从而缩短氢燃气轮机燃烧室的轴向长度，最终实现减少NOx的排放量的目的；本实用新型的点火器的双重密封有效减小氢气泄露的风险，增加氢燃烧的安全性。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。
Claims (6)
1.一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，包括燃料喷嘴（1），其特征在于：所述燃料喷嘴（1）包括外喷管（1.2）和设置在外喷管（1.2）内的内喷管（1.1），外喷管（1.2）内设置空气进气腔（16），内喷管（1.1）内设置氢气进气腔（17），外喷管（1.2）外表面设置空气进气管（4），空气进气管（4）出气端和空气进气腔（16）连通，内喷管（1.1）外表面设置氢气进气管（6），氢气进气管（6）出气端和氢气进气腔（17）连通；所述外喷管（1.2）外表面设置喷嘴安装法兰（3），喷嘴安装法兰（3）前端连接混合头（18），混合头（18）内设置氢气混合腔（21）和空气混合腔（22），喷嘴安装法兰（3）上沿轴向设置贯通的氢气进气孔（19）和空气进气孔（20），氢气进气孔（19）将氢气进气腔（17）和氢气混合腔（21）连通，空气进气孔（20）将空气进气腔（16）和空气混合腔（22）连通；所述燃料喷嘴（1）内中心设置前后贯通的点火器安装孔，点火器安装孔内设置燃烧点火器（2），燃烧点火器（2）包括点火杆（8），点火杆（8）一端穿过喷嘴安装法兰（3）后延伸到混合头（18）前端面，点火杆（8）上套装导套（9），导套（9）一端延伸到喷嘴安装法兰（3）中，导套（9）另一端分别设置第一外螺纹段（10）和第二外螺纹段（11），第一外螺纹段（10）和内喷管（1.1）一端螺纹连接，第二外螺纹段（11）通过螺纹连接压紧螺帽（13），点火杆（8）上依次套装第一密封套（14）和第二密封套（15），第一密封套（14）和第二密封套（15）位于压紧螺帽（13）内，压紧螺帽（13）将第一密封套（14）和第二密封套（15）轴向压紧在第二外螺纹段（11）端部，第二密封套（15）一端和第二外螺纹段（11）端部实现密封接触，第二密封套（15）另一端和第一密封套（14）一端实现密封接触。
2.如权利要求1所述的一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，其特征在于：所述空气进气管（4）进气端设置第一连接法兰（5），氢气进气管（6）进气端设置第二连接法兰（7）。
3.如权利要求1所述的一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，其特征在于：所述第二外螺纹段（11）端部设置第一锥形密封端面（24），第一锥形密封端面（24）的锥角a1范围为10~160°，第二密封套（15）面向第二外螺纹段（11）一端设置第二锥形密封端面（25），第二锥形密封端面（25）和第一锥形密封端面（24）密封接触，第二锥形密封端面（25）的锥角a2范围为10~160°。
4.如权利要求1所述的一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，其特征在于：所述第二密封套（15）面向第一密封套（14）一端设置第三锥形密封端面（26），第三锥形密封端面（26）的锥角a3范围为10~160°，第一密封套（14）面向第二密封套（15）一端设置第四锥形密封端面（27），第四锥形密封端面（27）和第三锥形密封端面（26）密封接触，第四锥形密封端面（27）的锥角a4范围为10~160°。
5.如权利要求1所述的一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，其特征在于：所述导套（9）另一端设置第一限位台阶（23），第一限位台阶（23）位于第一外螺纹段（10）一侧，第一限位台阶（23）侧面接触内喷管（1.1）侧面，第一限位台阶（23）对导套（9）和内喷管（1.1）的安装位置形成限位。
6.如权利要求1所述的一种氢燃气轮机燃烧室头部点火装置，其特征在于：所述导套（9）另一端设置第二限位台阶（12），第二限位台阶（12）位于第二外螺纹段（11）一侧，第二限位台阶（12）侧面能够限制压紧螺帽（13）的位置，从而对压紧螺帽（13）的安装位置形成限位。
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