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一种氢燃料燃气轮机的燃烧室的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-01 01:30:43

本发明涉及燃烧室,尤其涉及一种氢燃料燃气轮机的燃烧室。

背景技术:

1、一种氢燃料燃气轮机是一种利用氢气作为燃料的轮机系统,用于产生动力或发电,氢燃料燃气轮机包括氢染料供应系统、燃烧室、涡轮和发电机等组成部分,在燃烧室中,氢染料与空气混合并点燃,在燃烧过程中产生高温高压的气体,这些高温高压气体经过涡轮使其旋转,然后通过轴将动力传输给发电机或者其他设备,从而产生电力,氢燃料燃气轮机具有高效率、低排放等优点。目前,氢燃料燃气轮机的燃烧室在燃烧的过程中产生预料之外过高的温度与压力时,无法自动进行调节氢燃料与空气的供给,过高的温度与压力在不及时进行调节的情况下容易产生震爆从而导致设备损坏的情况发生。

技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种氢燃料燃气轮机的燃烧室,以解决上述背景技术中提出的至少一个技术问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、一种氢燃料燃气轮机的燃烧室,包括外壳机构、预混机构、燃料引导机构、空气调节机构与燃烧机构,外壳机构内开设有安装腔体,安装腔体的一端开设有第一通入槽,外壳机构的一端固定安装有氢燃料通入管,且氢燃料通入管与第一通入槽连通,安装腔体远离第一通入槽的一端开设有管筒连接槽,预混机构固定安装于安装腔体靠近第一通入槽的一端,预混机构靠近第一通入槽的一侧侧壁上开设有第二通入槽,且第二通入槽与第一通入槽连通,预混机构内开设有第一预混腔体,燃料引导机构包括燃料通入组件与燃料调节组件,燃料通入组件固定安装于第一预混腔体靠近氢燃料通入管的一侧侧壁上,且燃料通入组件靠近氢燃料通入管的一侧周缘上开设有若干个第一燃料通槽,燃料通入组件远离氢燃料通入管的一侧周缘上开设有若干个第二燃料通槽,燃料调节组件安装于燃料通入组件远离氢燃料通入管的一端,空气调节机构安装于预混机构远离的氢燃料通入管的一侧侧壁上,燃烧机构固定安装于管筒连接槽的侧壁上,且燃烧机构与空气调节机构远离氢燃料通入管的一侧侧壁固定连接。

4、作为本发明的进一步改进,外壳机构包括外壳壳体与若干个进气管,安装腔体开设于外壳壳体内,第一通入槽开设于外壳壳体的一端,且管筒连接槽开设于外壳壳体的另一端,氢燃料通入管固定安装于外壳壳体的一端,若干个进气管固定安装于外壳壳体的外侧侧壁上,且进气管与安装腔体连通,进气管用于将压缩空气导入安装腔体内。

5、作为本发明的进一步改进,预混机构包括预混连接板、预混连接块与若干个引流切板,预混连接板固定安装于安装腔体靠近第一通入槽的一端,第二通入槽开设于预混连接板的中部,且第二通入槽贯穿预混连接板的相对两侧侧壁,预混连接块固定安装于预混连接板远离第一通入槽的一侧侧壁上,第一预混腔体开设于预混连接块内,且第一预混腔体贯穿预混连接块的相对两侧侧壁,预混连接块的外侧壁周缘开设有若干个空气进气槽,且空气进气槽与第一预混腔体连通,若干个引流切板等距离间隔安装于预混连接块的外侧壁周缘,且若干个空气进气槽与若干个引流切板交替间隔设置。

6、作为本发明的进一步改进,燃料通入组件包括燃料导入块、连接弧形块、混合引导内管与燃料连接管,燃料导入块固定安装于预混连接板远离氢燃料通入管的一侧侧壁上,且燃料导入块位于第一预混腔体内,燃料导入块靠近氢燃料通入管的一侧侧壁上开设有贯穿至另一侧侧壁的第三通入槽,且第三通入槽与第二通入槽连通,第三通入槽的侧壁上开设有通入环槽,若干个第一燃料通槽等距离间隔开设于燃料导入块的外侧壁周缘上,且第一燃料通槽与通入环槽连通,连接弧形块固定安装于燃料导入块远离氢燃料通入管的一侧侧壁上,连接弧形块的一侧侧壁上开设有贯穿至另一侧侧壁的限位通过槽,混合引导内管的内侧侧壁固定安装于连接弧形块的外侧侧壁上,混合引导内管的外径朝远离氢燃料通入管的一侧逐渐减小,燃料连接管固定安装于燃料导入块远离氢燃料通入管的一侧侧壁上,且燃料连接管的一端位于限位通过槽内,燃料连接管靠近氢燃料通入管的一端开设有第四通入槽,若干个第二燃料通槽等距离间隔开设于燃料连接管远离氢燃料通入管一端的外侧壁周缘上,且第二燃料通槽与第四通入槽连通,燃料导入块的外侧壁上安装有预混旋流器。

7、作为本发明的进一步改进,燃料调节组件包括缓冲弹性件、滑动套管、压力缓冲板、若干个缓冲连接杆与调节抵持环,缓冲弹性件固定安装于燃料连接管远离氢燃料通入管的一端,滑动套管滑动套设于燃料连接管远离氢燃料通入管的一端,滑动套管靠近氢燃料通入管的一端开设有缓冲腔体,缓冲弹性件远离氢燃料通入管的一端与缓冲腔体的内端固定连接,压力缓冲板固定安装于滑动套管远离氢燃料通入管的一侧侧壁上,缓冲连接杆固定安装于滑动套管靠近氢燃料通入管的一端,且若干个缓冲连接杆呈环形等距离间隔设置,调节抵持环固定安装于若干个缓冲连接杆靠近氢燃料通入管的一端,且调节抵持环滑动设置于燃料连接管的外侧侧壁上,限位通过槽远离氢燃料通入管的一端开设有调节收容槽,调节抵持环部分位于调节收容槽内。

8、作为本发明的进一步改进,空气调节机构包括固定环形块、混合引导外管、预混腔管与若干个空气调节件,固定环形块固定安装于预混连接块远离预混连接板的一侧侧壁上,混合引导外管与预混腔管均固定安装于固定环形块的内侧侧壁上,且混合引导外管远离氢燃料通入管的一端与预混腔管固定连接,混合引导外管的内径朝远离氢燃料通入管的方向逐渐减小,混合引导外管的内侧侧壁与混合引导内管的外侧侧壁之间形成有预混流动间隙,空气调节件活动安装于固定环形块内,且若干个空气调节件呈环形等距离间隔设置。

9、作为本发明的进一步改进,固定环形块的外侧侧壁上开设有若干个调节伸缩槽,且调节伸缩槽向连接弧形块的方向延伸并贯穿混合引导外管与预混流动间隙连通,调节伸缩槽的下部开设有方形空槽,固定环形块的外侧侧壁上开设有若干个与调节伸缩槽对应的辅助进气槽,且辅助进气槽向混合引导内管的方向延伸并贯穿混合引导外管与预混流动间隙连通,辅助进气槽位于调节伸缩槽远离预混连接板的一侧。

10、作为本发明的进一步改进,空气调节件包括调节滑杆、复位弹簧与调节封板,调节滑杆滑动安装于调节伸缩槽内,且调节滑杆的一端穿过混合引导内管与连接弧形块延伸至调节收容槽内,复位弹簧的一端固定安装于方形空槽远离连接弧形块的一端,且复位弹簧的另一端固定安装于调节滑杆的侧壁上,调节封板固定安装于调节滑杆远离连接弧形块的一端,调节封板用于封闭辅助进气槽。

11、作为本发明的进一步改进,调节滑杆位于调节收容槽内的一端形成有调节斜面,调节斜面与燃料连接管之间的距离沿远离氢燃料通入管的方向逐渐增大,调节抵持环用于通过抵持调节斜面使得调节滑杆向远离燃料连接管的方向进行移动。

12、作为本发明的进一步改进,燃烧机构包括燃烧管筒与排出管,燃烧管筒固定安装于管筒连接槽的侧壁上,且燃烧管筒与预混腔管远离氢燃料通入管的一侧侧壁固定连接,排出管固定安装于燃烧管筒远离氢燃料通入管的一侧侧壁上,燃烧管筒的外侧侧壁上开设有若干个燃烧缓冲孔。

13、本发明相比于现有技术的有益效果是:

14、1.通过预混机构和燃料引导机构使得氢燃料能够与压缩空气更好地混合,通过先后两次混合形成最终的混合氢燃料,提高了氢燃料的燃烧效率,当氢燃料的供给过多,压力与温度较高时,燃料调节组件能够封闭第二燃料通槽降低氢燃料的供给,减少燃烧温度太高与压力太大的情况发生,避免了燃烧机构内的压力与温度过高导致的震爆现象,自动降低燃烧机构内的压力与温度,减少震爆的可能性,燃料调节组件的移动能够带动空气调节件移动并打开辅助进气槽,使得更多空气能够进入到预混流动间隙内,从而更快的进入到燃烧机构内,提高了燃烧机构内的空气含量,提高了空气含量的比例,降低了氢燃料的比例,从而提高燃烧机构内的燃烧效率,避免燃烧反应过剩。

15、2.压缩空气通过进气管进入安装腔体内,部分压缩空气进入安装腔体流向预混连接块的外侧,经过引流切板分流梳理后进入到第一预混腔体内,氢燃料从氢燃料通入管进入外壳壳体的第一通入槽内,再通过预混连接板的第二通入槽、燃料导入块的第三通入槽与第一燃料通槽流向第一预混腔体内,第一预混腔体内的氢燃料与空气通过预混旋流器初步混合,并流向预混流动间隙的方向进行流动,预混旋流器和预混流动间隙促进了氢燃料与空气的初步混合,并向预混腔管内流动,延长了混合路径,一部分氢燃料通过燃料连接管的第四通入槽、第二燃料通槽到达预混腔管内,与初步混合的氢燃料再次混合,最终混合的氢燃料进入燃烧管筒内进行燃烧,燃烧完成后的尾气通过排出管排除,利用燃烧缓冲孔补充燃烧所需的空气,优化燃烧过程,燃烧完成后的尾气通过排出管排除,减少了对环境的影响。

16、3.通过压力缓冲板能够为燃料连接管抵挡部分压力,起到一定的缓冲作用,避免较大的压力与冲击力对燃料连接管造成损坏从而导致燃料泄露的情况发生,滑动套管的移动能够封闭若干个第二燃料通槽,从而减少氢燃料通过第二燃料通槽流出并进入到预混腔管内,通过减少氢燃料的通入来减少燃烧管筒内的燃烧温度,从而降低燃烧时带来的压力,有利于提高燃烧管筒的可靠性和安全性。

17、4.通过调节抵持环移动实现辅助进气槽的打开和关闭,能够控制空气能否直接流入预混流动间隙内,通过将空气直接导入预混流动间隙内提高燃烧的空气比例,降低了氢燃料的比例,避免燃烧管筒内的温度与压力较大时由于氢燃料占比比例太高导致发生震爆的情况,有助于提高安全性和稳定性,通过复位弹簧的弹力来复位调节滑杆和带动调节封板重新封闭辅助进气槽,完全自动控制,无需人员手动操控,提高了使用的便捷性。

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