一种低排放燃烧室的制作方法

本发明属于燃烧室，特别是涉及一种低排放燃烧室。

背景技术：

1、为了实现低氮燃烧，燃气轮机燃烧室通常采用扩散燃烧和预混燃烧喷嘴相结合的设计方案。其中扩散燃烧喷嘴通常位于喷嘴的中心，作为值班喷嘴使用，在燃烧室点火或者低负荷状态下投入运行，其特点是燃烧稳定。但是由于旋流器形成的中心回流会导致高温燃气冲刷位于中心的扩散燃烧喷嘴，导致喷嘴端面超温，长期运行会发生结构损坏，影响燃气轮机运行安全性。

2、预混燃烧通常位于值班喷嘴外围，并且也采用旋流器增加燃烧稳定性，燃料在旋流器上游或者叶片上喷入，在燃料进入火焰筒进行燃烧前完成与通过旋流器的空气的混合，有助于降低火焰燃烧温度，达到降低nox排放的目的。旋流器形成的回流区提高稳定性的同时增加了燃气在高温区停留时间，因此会导致nox排放增加，对于富氢或纯氢燃料还会增加回火的风险。预混燃烧面临的另一个问题就是热声振荡。影响热声振荡的一个关键因素是燃料与空气混合时间尺度。现有的设计方案通常所有的预混喷嘴都采用相同的燃料喷射方案，所有预混喷嘴具有相同的混合时间尺度，这种方式不利于抑制热声振荡。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

2、一种低排放燃烧室，包括火焰筒以及安装在所示火焰筒上的预混部，所述预混部内还设有值班喷嘴和安装在所述值班喷嘴外侧的旋流器；

3、所述火焰筒出口端设有导流板；

4、所述预混部包括预混管以及空气管，所述预混管设有至少两个用于进燃料的预混燃料口，所述空气管设有至少一个用于进气的空气口，所述预混管与所述空气管之间还设有若干个相连通的通孔，所述空气管内壁还设有鳍片；

5、所述值班喷嘴内设有隔板以及设于所述值班喷嘴底部的筋板，所述值班喷嘴底部设有与垂直方向倾斜的喷孔，所述隔板上设有若干个直孔。

6、进一步的，所述筋板为若干圈凸起于底面的环形加强筋，所述筋板厚度为0.5～1mm，高度0.5～2mm。

7、进一步的，所述导流板开合角度c为120°-140°。

8、进一步的，所述喷孔与所述值班喷嘴垂直方向倾斜35°～55°。

9、进一步的，所述直孔数量为5～20个。

10、进一步的，所述旋流器与所述值班喷嘴同心设置。

11、进一步的，每个燃料腔体的通孔(212)的轴向位置不同。

12、本发明的有益效果：

13、1、本发明燃烧室中心采用轴向旋流器与扩散燃烧值班喷嘴结合，维持燃烧的稳定性，在旋流器外围采用微预混燃烧方式，而燃料和空气混合物采用直喷方式，没有采用旋流器，降低了燃气在高温区的停留时间，有利于降低nox生成速率，并减少了回火的风险。

14、2、当燃料进入扩散燃烧喷嘴后，先经过一个隔板，该隔板上开有若干直孔，燃料经过这些直孔后冲击到喷嘴端面的内侧表面，强化了燃料与该表面的换热效果。喷嘴端面内侧面还加工了若干道筋板结构，筋板的存在增加了通过孔板的燃料射流与喷嘴端面之间的冷却面积，进一步增强了燃料与喷嘴端面的换热效果。由于进入喷嘴的燃料温度通常为常温，要远低于喷嘴下游的燃气温度，通过增加孔板射流与筋板结构，增强了燃料与喷嘴端面的换热效果，可以显著降低喷嘴的端面温度，提高喷嘴的运行安全性，延长喷嘴寿命。

15、3、每个燃料腔体的通孔的轴向位置不同，这样就形成了具有不同混合程度的燃料空气混合气，有助于抑制在火焰筒内发生热声振荡现象。

16、4、空气管内壁设有鳍片，有助于改善燃料和空气的混合均匀度，进一步降低氮氧化物排放。

技术特征：

1.一种低排放燃烧室，其特征在于：包括火焰筒(1)以及安装在所示火焰筒(1)上的预混部(2)，所述预混部(1)内还设有值班喷嘴(3)和安装在所述值班喷嘴(3)外侧的旋流器(4)；

2.一种低排放燃烧室，其特征在于：所述筋板(32)为若干圈凸起于底面的环形加强筋，所述筋板(32)厚度为0.5～1mm，高度0.5～2mm。

3.一种低排放燃烧室，其特征在于：所述导流板(11)开合角度c为120°-140°。

4.根据权利要求1所述的一种低排放燃烧室，其特征在于：所述喷孔(33)与所述值班喷嘴(3)垂直方向倾斜35°～55°。

5.根据权利要求1所述的一种低排放燃烧室，其特征在于：所述直孔(311)数量为5～20个。

6.根据权利要求1所述的一种低排放燃烧室，其特征在于：所述旋流器(4)与所述值班喷嘴(3)同心设置。

7.根据权利要求1所述的一种低排放燃烧室，其特征在于：每个燃料腔体的通孔(212)的轴向位置不同。

技术总结本发明公开了一种低排放燃烧室，包括火焰筒以及安装在所示火焰筒上的预混部，所述预混部内还设有值班喷嘴和安装在所述值班喷嘴外侧的旋流器；所述火焰筒出口端设有导流板；所述预混部包括预混管以及空气管，所述空气管内壁还设有鳍片；所述值班喷嘴内设有隔板以及设于所述值班喷嘴底部的筋板，所述值班喷嘴底部设有与垂直方向倾斜的喷孔，所述隔板上设有若干个直孔。本发明燃烧室中心采用轴向旋流器与扩散燃烧值班喷嘴结合，维持燃烧的稳定性，在旋流器外围采用微预混燃烧方式，而燃料和空气混合物采用直喷方式，没有采用旋流器，降低了燃气在高温区的停留时间，有利于降低NO<subgt;X</subgt;生成速率，并减少了回火的风险。技术研发人员：崔玉峰,康剑雄,李成勤受保护的技术使用者：苏州飙轮动力科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11