[实用新型]一种燃气轮机的燃烧室结构

说明书

本实用新型涉及一种燃气轮机的燃烧室结构，包括外壳、孔板、预混旋流喷嘴、点火器、火焰探测器及火焰筒；外壳由头部壳体及套筒组成，孔板设于头部壳体及套筒之间，将燃烧室内部空间分隔为燃烧室头部区域和火焰筒区域；孔板处于燃烧室头部区域的一侧设多个预混旋流喷嘴，孔板处于火焰筒区域的一侧设点火器，孔板上还设有多个空气射流孔；火焰筒设于套筒中，火焰探测器设于火焰筒的中部，点火器的出口及火焰探测器的测点均设于火焰筒区域内；套筒及火焰筒与孔板同轴设置，火焰筒与套筒之间留有环形通道，火焰筒上沿轴向设有2排掺混孔。本实用新型所述燃烧室结构能够在保证燃烧室稳定燃烧且燃烧室壁面安全的基础上，降低污染物的排放量。

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机的燃烧室结构。

背景技术

燃烧室是燃气轮机发电机的重要组成部件之一，其作用是将燃料中的化学能利用化学反应燃烧转变为热能。对燃烧室的工作性能产生影响的因素有很多，包括燃烧室结构、燃料和空气的性质以及燃烧室的空气分配等。燃烧室由于燃料的燃烧而长期处在高温、高压的环境下，容易出现温度过高甚至烧蚀燃烧室部件的现象，不仅影响燃烧室的使用寿命，而且使燃气轮机不能正常工作。

为了使燃烧室在各工况下能够保证正常工作，需要针对影响燃烧室工作的因素进行结构设计。燃烧室的头部和火焰筒在使用过程中容易受到高温燃气的烧蚀，因此，针对这2个部件的设计与防护显得尤为重要。目前可以通过燃烧室中燃料和空气的流通分配来避免燃烧室的烧蚀。

另外，燃烧室工作时内部的燃烧为一动态过程，即燃烧室内部的燃烧会随着温度、压力以及燃料组分的浓度等因素而改变，现有的燃烧室结构入口燃料的预混效果较差，导致燃料在燃烧时容易出现燃烧不充分的情况，严重时甚至会出现熄火、头部回火以及NOx排放超标等状况。

发明内容

本实用新型提供了一种燃气轮机的燃烧室结构，能够在保证燃烧室稳定燃烧且燃烧室壁面安全的基础上，降低污染物的排放量。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种燃气轮机的燃烧室结构，包括外壳、孔板、预混旋流喷嘴、点火器、火焰探测器及火焰筒；所述外壳由头部壳体及套筒组成，孔板设于头部壳体及套筒之间，将燃烧室内部空间分隔为燃烧室头部区域和火焰筒区域；孔板处于燃烧室头部区域的一侧设多个预混旋流喷嘴，孔板处于火焰筒区域的一侧设点火器，孔板上还设有多个空气射流孔；火焰筒设于套筒中，火焰探测器设于火焰筒的中部，点火器的出口及火焰探测器的测点均设于火焰筒区域内；套筒及火焰筒与孔板同轴设置，火焰筒与套筒之间留有环形通道，火焰筒上沿轴向设有2排掺混孔。

所述套筒在靠近孔板一端具有锥形的缩径结构，即自远离孔板一端向靠近孔板一端，套筒与火焰筒之间的环形空间横截面积逐渐缩小。

所述预混旋流喷嘴沿孔板周向均匀设置，孔板上在每个预混旋流喷嘴的外围设多个空气射流孔，空气射流孔的直径为1.5～10mm。

所述预混旋流喷嘴的数量为6个。

所述预混旋流喷嘴中设预混通道，预混通道中设旋流叶片；预混通道分别连接预混燃料通道和值班燃料通道，预混燃料通道设预混燃料入口，值班燃料通道设值班燃料入口；每个预混旋流喷嘴的值班燃料入口连接同一值班燃料主管，值班燃料主管上设值班燃料阀门；预混旋流喷嘴按预混燃料入口的连接方式分为2组，一组预混旋流喷嘴的预混燃料入口连接预混燃料主管一，另外一组预混旋流喷嘴的预混燃料入口连接预混燃料主管二，预混燃料主管一、预混燃料主管二上分别设预混燃料阀门。

所述头部壳体的外端设端部封堵板，端部封堵板与头部壳体的本体之间通过法兰连接；端部封堵板具有气体导流作用，具体结构为：在整个预混旋流喷嘴的外围具有扩径结构，在每个预混旋流喷嘴的外端具有扩大结构，在燃烧室头部区域的中心部位具有内凹结构，且各部分结构之间圆滑过渡。