[发明专利]一种双重抑制热声振荡的燃气轮机燃烧室

说明书

本发明公开了一种双重抑制热声振荡的燃气轮机燃烧室，包括燃烧室，燃烧室包括扩散喷嘴、预混喷嘴、轴向分级喷嘴、端盖法兰、机匣、整流罩和火焰筒，端盖法兰的内腔的一侧分别安装有扩散喷嘴和预混喷嘴，端盖法兰内腔的顶部通过整流罩连接有火焰筒，端盖法兰的顶部装配连接有机匣，机匣的底部安装有轴向分级喷嘴。本发明一种双重抑制热声振荡的燃气轮机燃烧室，实现分级燃烧，降低NOx排放，又能够对燃烧室的进气振荡以及主燃区振荡产生抑制作用，同时增强了燃烧室燃料分配的灵活性，增强燃气轮机燃烧调整的方式和手段，将热声振荡的被动控制和主动控制方式结合在一起。

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧室技术领域，具体为一种双重抑制热声振荡的燃气轮机燃烧室。

背景技术

随着环保意识的增强和排放标准的制定，要求工业燃气轮机必须降低NOx等排放量，目前大多燃气轮机制造商采用贫燃预混燃烧技术来降低燃烧火焰温度，从而降低NOx排放，随之而来的问题是热声振荡。现有技术中，对热声振荡抑制的方式主要有：在燃料进气管路上布置谐振腔、在火焰筒上布置谐振腔等被动控制手段，或者在燃机投入运行后的燃烧调整等主动控制手段。由于额外布置谐振腔，使得燃烧室的结构变得复杂，并且缺少主动控制和被动控制相结合的手段和方式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双重抑制热声振荡的燃气轮机燃烧室，以解决上述背景技术中提出的现有的燃烧室多采用在燃料进气管路上布置谐振腔、在火焰筒上布置谐振腔等被动控制手段，或者在燃机投入运行后的燃烧调整等主动控制手段。由于额外布置谐振腔，使得燃烧室的结构变得复杂，并且缺少主动控制和被动控制相结合的手段和方式的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双重抑制热声振荡的燃气轮机燃烧室，包括燃烧室，所述燃烧室包括扩散喷嘴、预混喷嘴、轴向分级喷嘴、端盖法兰、机匣、整流罩和火焰筒，所述端盖法兰的内腔的一侧分别安装有扩散喷嘴和预混喷嘴，所述端盖法兰内腔的顶部通过整流罩连接有火焰筒，所述端盖法兰的顶部装配连接有机匣，所述机匣的底部安装有轴向分级喷嘴。

作为本发明的一种优选技术方案，所述扩散喷嘴包括扩散喷嘴燃料管路、扩散喷嘴谐振腔、扩散喷嘴旋流叶片通道、扩散喷嘴喷孔、扩散喷嘴燃料稳压腔、扩散喷嘴环形通道和扩散喷嘴扩张段，所述扩散喷嘴谐振腔、扩散喷嘴喷孔和扩散喷嘴燃料稳压腔均设置于扩散喷嘴环形通道的外壁，所述扩散喷嘴环形通道的内部设置有扩散喷嘴旋流叶片通道，所述扩散喷嘴环形通道的一侧设置有扩散喷嘴扩张段，所述扩散喷嘴燃料稳压腔与扩散喷嘴燃料管路的一端连通，所述预混喷嘴包括预混喷嘴燃料管路、外环通道谐振腔、外环通道燃料稳压腔、外环通道燃料喷孔、外环旋流器叶片通道、内环通道谐振腔、内环通道燃料喷孔、内环通道燃料稳压腔、内环旋流叶片通道、内环通道、环形隔板、外环通道和预混喷嘴扩张段，内环通道和外环通道之间通过环形隔板形成外环旋流器叶片通道和内环旋流叶片通道，外环通道燃料稳压腔和外环通道燃料喷孔均安装于外环通道的壁面，内环通道燃料喷孔和内环通道燃料稳压腔均安装于内环通道的壁面，且内环通道表面的一侧和外环通道表面的一侧均设置有内环通道谐振腔和外环通道谐振腔，所述预混喷嘴燃料管路通过分支管分别与外环通道燃料稳压腔的内腔和内环通道燃料稳压腔的内腔连通，所述外环通道的一侧连接有预混喷嘴扩张段，所述轴向分级喷嘴包括轴向分级喷嘴燃料管路、轴向分级喷嘴燃料稳压腔、燃料喷孔、轴向分级喷嘴空气孔、波纹管、轴向分级喷嘴谐振腔、弧形过渡面和轴向分级喷嘴短管，所述轴向分级喷嘴短管与所述机匣的表面和所述火焰筒的表面焊接或法兰连接，所述轴向分级喷嘴短管的表面的顶部设置有轴向分级喷嘴空气孔，所述轴向分级喷嘴短管表面的底部设置有波纹管，所述轴向分级喷嘴短管的内部设置有轴向分级喷嘴燃料稳压腔，所述轴向分级喷嘴燃料稳压腔的内部设置有轴向分级喷嘴谐振腔，所述轴向分级喷嘴谐振腔的喉道表面设置有弧形过渡面，且所述轴向分级喷嘴燃料稳压腔的内腔与轴向分级喷嘴燃料管路的一端连通。