一种燃烧器的燃气轮机燃烧室的制作方法

本技术涉及燃气轮机，特别涉及一种燃烧器的燃气轮机燃烧室。

背景技术：

1、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，是典型的高新技术密集型产品，燃气轮机的三大部件为燃烧室、压气机和涡轮，燃气轮机的燃烧室性能会直接影响燃气轮机的总体性能，且燃气轮机燃烧产物中含有nox(氮氧化物)，nox主要包含no和no2，这些气体一部分会影响人体的健康，另一部分则会破坏臭氧形成臭氧空洞，因此如何提升燃烧效率，降低有害气体的产生成为燃气轮机所要解决的问题；

2、燃气轮机为解决上述的问题，通常是将燃烧室内的温度控制在较低水平，传统燃用碳烃燃气的燃气轮机通常采用干湿低排放贫预混燃烧方式降低燃烧温度，从而抑制nox产生。而燃用碳烃燃气会产生co2，现阶段，要求先进的燃气轮机具备燃用掺氢甚至纯氢燃气等燃料的能力减少co2的生成。但燃用含氢的无碳燃料时，由于氢气化学活性较大、火焰传播速度高、燃烧温度过高，因此在燃烧时会出现燃烧震荡、nox排放超标、燃烧器壁温过高等问题，进而破坏燃烧设备。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种燃烧器的燃气轮机燃烧室，用于解决火焰燃烧过程中的燃烧震荡和nox排放过高的问题，提高燃气轮机使用的安全性。

2、为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

3、本实用新型提供一种燃烧器的燃气轮机燃烧室，包括：机匣本体、共振组件、燃烧器组件和火焰筒组件；

4、所述燃烧器组件设置于所述机匣本体的内部，并与所述火焰筒组件连接，所述火焰筒组件远离所述燃烧器组件的一端部分探出所述机匣本体，且所述火焰筒组件与所述机匣本体之间具有一定的间隙，所述间隙用于传输空气；

5、所述燃烧器组件包括头部法兰和多个燃料管，所述头部法兰与所述机匣本体固定连接，多个所述燃料管贯穿所述头部法兰探入所述机匣本体的内部，且其中一个燃料管的轴线与所述头部法兰的轴线重叠，所述火焰筒组件包括火焰筒本体、前壁面板，所述火焰筒本体内部开设有用于燃烧的燃烧室，所述前壁面板用于封闭所述燃烧室，并开设有用于容纳所述燃料管的容纳孔以及多个冷却孔，所述容纳孔与所述燃料管一一对应，多个所述燃料管贯穿所述容纳孔，并探入所述燃烧室内部；

6、所述共振组件设置于所述燃烧器组件与所述前壁面板之间，且所述共振组件与所述燃烧室连通。

7、本申请在燃烧器组件与火焰筒组件之间增加设置有共振组件，共振组件还与燃烧室连通，燃料管在燃烧发生热声振荡时，压力脉动会造成空气倒流，因此热烟气会在共振组件连接通道中往复运动，从而压力脉动的能量会通过这种流体在连接通道内的反复振动而消耗，同时共振组件内的空气受到下游连接通道来流的压缩后随之产生恢复力，也会在共振组件腔室内产生振动性运动，像“空气弹簧”一样消耗能量，进而降低高负荷或特定负荷下燃烧振荡引起空气压力脉动损害设备的风险。

8、此外，本申请通过设置多个燃料管，可使燃气燃料可分多路进入，进而人工可通过分别调整各路燃料流量，增加了燃烧调整灵活性和机组性能，且燃料管没有较长预混段，不会出现火焰逆流回火，同时燃料与空气采用微燃混合方式进行燃烧，生成小体积火焰，降低热力型nox排放。

9、在一些实施例中，所述共振组件包括共振器本体、安装座、调节部，所述共振器本体通过所述调节部安装于所述前壁面板上，所述调节部设置于所述共振器本体上，并在所述燃烧器组件的轴线方向上调节所述共振器本体内部的共振腔室，所述共振器本体远离所述前壁面板上开设有与所述共振腔室连通的头部冷却孔，所述共振器本体的侧壁上开设有与所述共振腔室连通的侧部冷却孔，所述安装座上开设有用于连接所述共振腔室与所述燃烧室的连接孔。

10、在一些实施例中，所述调节部包括调节螺栓与螺纹连接件，所述调节螺栓与所述螺纹连接件合围区域为所述共振腔室，所述调节螺栓与所述螺纹连接件螺纹连接，所述头部冷却孔贯穿所述调节螺栓。

11、在一些实施例中，所述燃烧器组件还包括旋流组件，所述旋流组件设置于所述燃料管与所述容纳孔之间，所述旋流组件包括环形设置的空气孔板以及通道叶片，所述通道叶片具有多个，且多个所述通道叶片间隔设置于所述空气孔板朝向所述燃料管的一侧，多个所述通道叶片组成的合围区域尺寸大于所述燃料管的直径，所述前壁面板上设置有与所述空气孔板对应设置的空气套管，所述空气孔板与所述空气套管固定连接。

12、在一些实施例中，所述燃烧器组件还包括密封板，所述密封板设置于所述燃料管位于所述燃烧室一端，所述密封板上开设有多个前端燃料孔，所述燃料管位于所述燃烧室一端的外侧面上开设有多个侧壁燃料孔。

13、在一些实施例中，所述密封板为开口朝向所述头部法兰的锥形面板，或者，所述密封板为开口朝向所述火焰筒本体的锥形面板。

14、在一些实施例中，所述火焰筒组件还包括安装板，所述安装板一端与所述前壁面板固定连接，另一端与所述机匣本体固定连接，且所述安装板上开设有多个进气孔，所述火焰筒本体开设有多个气膜孔与多个掺混孔，且多个所述气膜孔与多个所述掺混孔不干涉。

15、在一些实施例中，所述火焰筒组件还包括点火器，所述点火器依次贯穿所述机匣本体和所述火焰筒本体，并探入所述燃烧室的内部。

16、在一些实施例中，所述共振组件设置于所述火焰筒本体的侧壁处，或者，所述共振组件设置于所述空气套管的侧壁处。

17、在一些实施例中，所述共振组件具有多个。

技术特征：

1.一种燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，包括：机匣本体、共振组件、燃烧器组件和火焰筒组件；

2.根据权利要求1所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述共振组件包括共振器本体、安装座、调节部，所述共振器本体通过所述调节部安装于所述前壁面板上，所述调节部设置于所述共振器本体上，并在所述燃烧器组件的轴线方向上调节所述共振器本体内部的共振腔室，所述共振器本体远离所述前壁面板上开设有与所述共振腔室连通的头部冷却孔，所述共振器本体的侧壁上开设有与所述共振腔室连通的侧部冷却孔，所述安装座上开设有用于连接所述共振腔室与所述燃烧室的连接孔。

3.根据权利要求2所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述调节部包括调节螺栓与螺纹连接件，所述调节螺栓与所述螺纹连接件合围区域为所述共振腔室，所述调节螺栓与所述螺纹连接件螺纹连接，所述头部冷却孔贯穿所述调节螺栓。

4.根据权利要求1所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述燃烧器组件还包括旋流组件，所述旋流组件设置于所述燃料管与所述容纳孔之间，所述旋流组件包括环形设置的空气孔板以及通道叶片，所述通道叶片具有多个，且多个所述通道叶片间隔设置于所述空气孔板朝向所述燃料管的一侧，多个所述通道叶片组成的合围区域尺寸大于所述燃料管的直径，所述前壁面板上设置有与所述空气孔板对应设置的空气套管，所述空气孔板与所述空气套管固定连接。

5.根据权利要求1所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述燃烧器组件还包括密封板，所述密封板设置于所述燃料管位于所述燃烧室一端，所述密封板上开设有多个前端燃料孔，所述燃料管位于所述燃烧室一端的外侧面上开设有多个侧壁燃料孔。

6.根据权利要求5所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述密封板为开口朝向所述头部法兰的锥形面板，或者，所述密封板为开口朝向所述火焰筒本体的锥形面板。

7.根据权利要求1所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述火焰筒组件还包括安装板，所述安装板一端与所述前壁面板固定连接，另一端与所述机匣本体固定连接，且所述安装板上开设有多个进气孔，所述火焰筒本体开设有多个气膜孔与多个掺混孔，且多个所述气膜孔与多个所述掺混孔不干涉。

8.根据权利要求1所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述火焰筒组件还包括点火器，所述点火器依次贯穿所述机匣本体和所述火焰筒本体，并探入所述燃烧室的内部。

9.根据权利要求4所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述共振组件设置于所述火焰筒本体的侧壁处，或者，所述共振组件设置于所述空气套管的侧壁处。

10.根据权利要求1所述的燃烧器的燃气轮机燃烧室，其特征在于，所述共振组件具有多个。

技术总结本技术涉及燃气轮机技术领域，特别涉及一种燃烧器的燃气轮机燃烧室，包括：机匣本体、燃烧器组件和火焰筒组件，所述燃烧器组件设置于所述机匣本体的内部，并与所述火焰筒组件连接，且所述火焰筒组件与所述机匣本体之间具有一定的间隙，所述间隙用于传输空气，所述燃烧器组件包括头部法兰和多个燃料管，多个所述燃料管探入所述燃烧室内部，所述共振组件设置于所述燃烧器组件与所述前壁面板之间，且所述共振组件与所述燃烧室连通同时共振组件内的空气受到下游连接通道来流的压缩后随之产生恢复力，也会在共振组件腔室内产生振动性运动，进而降低高负荷或特定负荷下燃烧振荡引起空气压力脉动损害设备的风。技术研发人员：李耀强,费元庆,张洪,张毅,顾明恒,胡桃桃,孙炎光受保护的技术使用者：新奥能源动力科技（上海）有限公司技术研发日：20231102技术公布日：2024/6/5