一种适用于回流燃烧室的旋流器的制作方法

本发明涉及燃气轮机，尤其涉及一种适用于回流燃烧室的旋流器。

背景技术：

1、燃气轮机燃烧室主要发展趋势是低污染燃烧，新发展的燃气轮机燃烧室必须满足日益严格的污染物排放标准。燃气轮机燃烧室污染排放物主要为nox。为了获得更低的nox排放，同时不增加尾气中二氧化碳和未燃烧烃类的浓度，利用贫油预混预蒸发和富油猝熄贫油燃烧等的低排放燃烧形式，在燃气轮机及航空发动机中得到了广泛的研究和应用。

2、中心分级燃烧室是现今低排放燃烧室的主要发展方向之一，燃油经过副油路和主油路分别进入预燃级和主燃级，大部分燃油喷入主燃级，实现预混和部分预混燃烧，从而降低主燃区温度，进而降低氮氧化物排放；一小部分燃油则是通过预燃级喷嘴供入燃烧室。

3、目前存在主燃级或预燃级喷嘴处设置旋流器，能够提高与空气的掺混效果，但效果不佳，需要研究更高效低排的燃烧室与喷嘴结构，并且随着燃气轮机轻量化的发展，在高效燃烧与低排放的同时，如何充分利用微燃机回流燃烧室内的空间也是需要突破的难点。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述背景技术中的至少一个问题，提供一种适用于回流燃烧室的旋流器。

2、为实现上述目的，本发明的一种适用于回流燃烧室的旋流器，包括：

3、主燃级旋流器、预燃级旋流器、文丘里管和出口稳燃器；

4、所述文丘里管轴向设置在所述预燃级旋流器一端，所述主燃级旋流器套接于所述预燃级旋流器和文丘里管，所述出口稳燃器轴向设置在所述主燃级旋流靠近所述文丘里管的一端，所述出口稳燃器用于辅助燃油稳定燃烧；

5、所述主燃级旋流器包括第一基座和多个第一叶片，所述第一基座套接于所述预燃级旋流器，多个所述第一叶片设置在所述第一基座轴向的侧壁上，且多个所述叶片沿所述预燃级旋流器周向均匀布置；

6、所述第一基座内设置有环形管路，所述环形管路用于主燃级燃油进入，在所述第一叶片内设置有燃油腔，在所述第一叶片面对所述第一基座的表面上设置有第一燃油进口，所述第一燃油进口连通所述环形管路与所述燃油腔；

7、在所述第一叶片周向的侧壁上设置有第一燃油出口，在多个所述第一叶片之间和所述第一基座与文丘里管之间设置有第一空气流道，所述第一燃油出口与所述第一空气流道连通。

8、优选地，所述预燃级旋流器包括第二基座、第二叶片和预燃级喷嘴；

9、所述第二基座套接于所述预燃级喷嘴，所述第二叶片轴向设置在所述第二基座内；

10、所述第二叶片设置多个，在每两个所述第二叶片之间设置第二空气流道，所述第二空气流道轴向贯穿所述基座；

11、所述基座与所述文丘里管连接，所述预燃级喷嘴一端穿过所述基座并伸入所述文丘里管内；

12、所述预燃级喷嘴伸入所述文丘里管的一端设置有第二燃油出口，另一端设置有第二燃油进口。

13、优选地，所述文丘里管内壁上设置有凸起，所述凸起沿所述文丘里管周向布置，所述凸起的直径由所述文丘里管的中心向两端逐渐增大；

14、在所述凸起的最大直径处设置有第三空气流道，所述第三空气流道径向贯穿所述文丘里管和凸起，所述第三空气流道与所述第一空气流道连通。

15、优选地，所述出口稳燃器包括多个瓣片，多个所述瓣片之间固定连接，多个所述瓣片沿所述第一基座周向均匀布置，且每两个所述瓣片之间存在空隙；

16、所述瓣片由所述第一基座中心向四周倾斜设置。

17、优选地，所述第一叶片设置为弧形，且多个所述第一叶片以所述第一基座的中心为圆心弯曲，多个所述第一叶片的弯曲角度与方向一致。

18、优选地，所述第二叶片由靠近所述文丘里管的一端向另一端沿所述第二基座的周向倾斜设置。

19、优选地，所述预燃级喷嘴包括直筒管段和收缩管段，所述直筒管段与所述收缩管段固定连接，所述收缩管段的直径由靠近所述直筒管段的一端至另一端逐渐减小；

20、所述收缩管段的最大直径等于所述直筒管段的直径；

21、所述第二燃油出口设置在所述收缩管段远离所述直筒管段的一端。

22、优选地，所述瓣片的边缘设置为弧形。

23、优选地，所述第二燃油出口靠近所述第三空气流道设置。

24、优选地，在所述第一基座远离所述预燃级旋流器的一端设置有主燃级喷嘴，所述主燃级喷嘴与所述环形管路连通，所述主燃级喷嘴用于提供主燃级燃油。

25、基于此，本发明的有益效果为：

26、1.通过本发明的方案，旋流器包括主燃级旋流器和预燃级旋流器，主燃级为径向旋流器，能够很好的适配回流燃烧室，且能够在有限空间内实现燃烧高效利用，而预燃级为轴向旋流器，能够充分利用径向旋流器必然存在的中心空间，同时降低旋流器的压力损失，进而实现液体燃料的高效燃烧；

27、2.通过本发明的方案，通过向第一叶片内设置燃油腔，燃油腔与环形管路连接，并且在第一叶片周向侧壁上设置有第一燃油出口，当环形管路内进入主燃级燃油后，主燃级燃油经第一燃油进口进入燃油腔，并从第一燃油进口喷出，能够与两个第一叶片间的空气形成对冲，进而提高掺混效果，实现高效燃烧；

28、3.通过本发明的方案，在预燃级旋流器轴向一端设置有文丘里管，能够通过文丘里管提高预燃级旋流器喷出的预燃级燃油流速，同时文丘里管的凸起的中心设置有第三空气流道，第三空气流道与第一空气流道连通，能够使第一空气流道内的空气进入文丘里管内与预燃级燃油对冲，进而提高掺混效果；

29、4.通过本发明的方案，出口稳燃器由多个瓣片周向均匀布置形成，每两个瓣片见存在空隙，由于出口稳燃器与燃烧室内壁的边角之间的空间无空气流动，会形成死角，造成燃油的聚集，而本发明每两个瓣片之间的空隙能够使得空气进入到死角区域，进而带动死角的燃油流动，能够通过消除死角的存在，改进燃烧室点火性能，同时，瓣片的边缘设置为弧形，能够当燃油喷出后因瓣片曲率不同形成多个大小不一的气涡，有助于火焰稳定。

技术特征：

1.一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述预燃级旋流器包括第二基座、第二叶片和预燃级喷嘴；

3.根据权利要求1所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述出口稳燃器包括多个瓣片，多个所述瓣片之间固定连接，多个所述瓣片沿所述第一基座周向均匀布置，且每两个所述瓣片之间存在空隙；

4.根据权利要求1所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述第一叶片设置为弧形，且多个所述第一叶片的弯曲角度与方向一致。

5.根据权利要求2所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述第二叶片由靠近所述文丘里管的一端向另一端沿所述第二基座的周向倾斜设置。

6.根据权利要求2所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述文丘里管内壁上设置有凸起，所述凸起沿所述文丘里管周向布置，所述凸起的直径由所述文丘里管的中心向两端逐渐增大；

7.根据权利要求2所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述预燃级喷嘴包括直筒管段和收缩管段，所述直筒管段与所述收缩管段固定连接，所述收缩管段的直径由靠近所述直筒管段的一端至另一端逐渐减小；

8.根据权利要求3所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述瓣片的边缘设置为弧形。

9.根据权利要求6所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，所述第二燃油出口靠近所述第三空气流道设置。

10.根据权利要求1所述的一种适用于回流燃烧室的旋流器，其特征在于，在所述第一基座远离所述预燃级旋流器的一端设置有主燃级喷嘴，所述主燃级喷嘴与所述环形管路连通，所述主燃级喷嘴用于提供主燃级燃油。

技术总结本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种适用于回流燃烧室的旋流器，包括：主燃级旋流器、预燃级旋流器、文丘里管和出口稳燃器；文丘里管轴向设置在预燃级旋流器一端，主燃级旋流器套接预燃级旋流器和文丘里管，出口稳燃器轴向设置在主燃级旋流器一端；主燃级旋流器包括第一基座和多个第一叶片，第一叶片设置在第一基座轴向的侧壁上，多个第一叶片以第一基座中心为圆心周向均匀布置；第一基座内设置有环形管路，第一叶片内设置有燃油腔，第一叶片面对第一基座的表面上设置有第一燃油进口，第一燃油进口连通环形管路与燃油腔。如此，两级旋流器能够实现燃油高效燃烧，第一叶片中空设置存储燃油并从周向喷出，强化与空气掺混效果。技术研发人员：莫仪然,朱灏楠,仇园,刘海旭,刘维兵受保护的技术使用者：清启动力（北京）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10