[实用新型]一种适用于燃气轮机回流筒式燃烧室的内筒结构

说明书

本实用新型公开了一种适用于燃气轮机回流筒式燃烧室的内筒结构，包括一内筒主体和一布置在内筒主体底部的封头部件，内筒主体包括从上到下依次同轴焊接的多个塔筒单元，每一塔筒单元中折弯区上布置有配气小孔，用以配气辅助燃烧和在塔筒单元的外表面上形成冷却气膜，第二锥形筒区上布置有配气大孔，用以配气辅助燃烧，封头部件的圆筒段上布置有多个条形气压孔，既能起到末端承压稳定筒体减小振动，又能在末端形成气流与火焰对冲，在使燃烧更充分的同时，降低了区域温度，利于实现NOx的超低排放。

技术领域

本实用新型属于燃气轮机领域，涉及一种燃烧室部件结构，具体地说，是指一种适用于燃气轮机回流筒式燃烧室的内筒结构。

背景技术

对于5MW以下的小型燃气轮机，多使用回流筒式燃烧室，或者是单筒式或者是环形布置多筒式。其燃烧室内筒多采用单张板材一体化结构，上端安装固定，周身配孔疏导气流，上、下端口均为开放式结构，用于气体通流。由于该结构整体为单悬臂薄壁件，燃烧过程中，下端容易与燃烧气流发生耦合振动，不利于火焰稳定。同时，空气由上向下直接流向后端，无法形成二次空气分配，无法为中段火焰区燃料充分燃烧及NOx降低提供助力。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷和不足，本实用新型旨在提供一种适用于燃气轮机回流筒式燃烧室的内筒结构，该内筒结构分段连接而成，并在末端加装封头进行二次空气分配，既能起到末端承压稳定筒体减小振动，又能在末端形成气流与火焰对冲，在使燃烧更充分的同时，降低了区域温度，利于实现NOx的超低排放。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种适用于燃气轮机回流筒式燃烧室的内筒结构，包括一内筒主体和一布置在所述内筒主体底部的封头部件，其特征在于，

所述内筒主体包括从上到下依次同轴布置的多个塔筒单元，相邻两上下布置的所述塔筒单元之间密封连接，

每一所述塔筒单元均包括位于其上部的第一锥形筒区、位于其下部的第二锥形筒区以及位于所述第一锥形筒区与第二锥形筒区之间的折弯区，其中，

所述第一锥形筒区、第二锥形筒区均为底部直径大于顶部直径的锥形筒，

所述第二锥形筒区的顶部直径小于所述第一锥形筒区的底部直径，

所述第二锥形筒区的底部直径与所述第一锥形筒区的顶部直径相当，

所述折弯区整体呈一顶部直径大于底部直径的锥形筒，

所述第二锥形筒区的轴向高度大于所述第一锥形筒区的轴向高度，

所述第一锥形筒区的轴向高度大于所述折弯区的轴向高度，

所述折弯区上沿其圆周方向布置有至少一排配气小孔，所述配气小孔的中心线与所述塔筒单元的中心线之间的夹角α为锐角，

所述第二锥形筒区上沿其圆周方向布置有至少一排配气大孔，所述配气大孔的直径大于所述配气小孔的直径，

所述封头部件密封连接在所述内筒主体的底部，包括一圆筒段和一位于所述圆筒段底部的圆弧底，所述圆筒段上沿其圆周方向布置有多个条形气压孔。

本实用新型的适用于燃气轮机回流筒式燃烧室的内筒结构中，所述封头部件以及其上开设的气压孔用以承受内部气流压强并使气流反向从气压孔流出，承受气压可提高内筒的整体刚度，减少或避免与燃烧气流发生耦合振动；气流反向流出可与外部流体发生冲击混合，使核心燃烧区空气、燃料混合更加均匀，并使高温区产生二次湍流参混，破坏NOx生产核心区，降低其排放量。

优选地，所述塔筒单元的数量范围为1～10，当内筒整体高度为塔筒单元中径10倍以上时，理论上为该结构的许可使用边界。

优选地，所述塔筒单元采用高温合金板材制备而成。