[发明专利]径向分级燃烧室、燃气轮机发电系统和燃烧调控的方法

权利要求书

1.一种径向分级燃烧室，其特征在于，包括：

外围壁组件；

内围壁组件，其中，所述外围壁组件和所述内围壁组件为同心布置的环形围壁结构，所述外围壁组件和所述内围壁组件之间围合形成环形工作空间；

多个微混合燃烧器，设置于所述外围壁组件和所述内围壁组件之间，所述多个微混合燃烧器沿所述环形工作空间周向分布排列，所述多个微混合燃烧器将所述环形工作空间分隔为分流区和燃烧区，其中，沿所述环形工作空间的径向，所述燃烧区分为多个子燃烧区；

进气端构件，与所述分流区连通，被配置为向所述分流区通入空气，以便所述分流区内的至少部分空气进入所述微混合燃烧器；

其中，所述微混合燃烧器被配置为通入燃料、并将所述燃料和源自于所述分流区内的至少部分空气进行混合形成预混气体后，分别向所述多个子燃烧区喷射所述预混气体。

2.根据权利要求1所述的径向分级燃烧室，其特征在于，所述多个子燃烧区包括沿所述环形工作空间的径向依次分布的第一燃烧区、第二燃烧区和第三燃烧区，其中，每个所述微混合燃烧器包括：

多个单元微混合喷嘴，包括沿所述环形工作空间径向依次排列的第一喷嘴组、第二喷嘴组和第三喷嘴组，其中所述第一喷嘴组位于所述第一燃烧区，所述第二喷嘴组位于所述第二燃烧区，所述第三喷嘴组位于所述第三燃烧区；

燃烧器壳体，所述燃烧器壳体内设有三个燃料腔室，所述燃料腔室被配置为通入所述燃料，所述三个燃料腔室包括第一燃料腔室、第二燃料腔室和第三燃料腔室，所述第一燃料腔室、所述第二燃料腔室和所述第三燃料腔室，分别与所述第一喷嘴组、所述第二喷嘴组和所述第三喷嘴组连通。

3.根据权利要求2所述的径向分级燃烧室，其特征在于：

所述第一燃料腔室、所述第二燃料腔室和所述第三燃料腔室沿所述环形工作空间径向依次排列。

4.根据权利要求2所述的径向分级燃烧室，其特征在于：

所述燃烧器壳体内还设有与所述第一燃料腔室连通的第一燃料流动腔道、与所述第二燃料腔室连通的第二燃料流动腔道、与所述第三燃料腔室连通的第三燃料流动腔道，所述第一燃料流动腔道、所述第二燃料流动腔道、所述第三燃料流动腔道被配置为分别向所述三个燃料腔室通入燃料。

5.根据权利要求2所述的径向分级燃烧室，其特征在于：

每个所述单元微混合喷嘴包括喷嘴壳体，其中所述喷嘴壳体围合形成预混合腔室，所述预混合腔室的入口端与所述燃料腔室连通，所述预混合腔室的出口端与所述子燃烧区连通，所述喷嘴壳体中设有空气进气孔，所述空气进气孔与分流区连通。

6.根据权利要求5所述的径向分级燃烧室，其特征在于：

每个所述单元微混合喷嘴的入口端设有燃料进气腔，所述燃料进气腔与所述燃料腔室连通，所述燃料进气腔通过至少一个燃料喷射孔与所述预混合腔室连通。

7.根据权利要求5所述的径向分级燃烧室，其特征在于：

所述空气进气孔包括一级空气进气孔和二级空气进气孔，所述一级空气进气孔和所述二级空气进气孔沿所述预混合腔室内的气体流向设置。

8.根据权利要求1所述的径向分级燃烧室，其特征在于：

所述外围壁组件包括外机匣和火焰筒外环；

所述内围壁组件包括内机匣和火焰筒内环；

所述火焰筒外环、所述火焰筒内环、所述多个微混合燃烧器围合形成所述燃烧区；

所述外机匣的入口段、所述内机匣的入口段、所述多个微混合燃烧器围合形成所述分流区。

9.根据权利要求8所述的径向分级燃烧室，其特征在于：

所述外机匣和所述火焰筒外环之间围合形成外环腔道；

所述内机匣和所述火焰筒内环之间围合形成内环腔道；

其中，所述外环腔道和所述内环腔道分别与所述分流区连通，以便所述分流区内的至少部分空气，进入所述外环腔道后对所述火焰筒外环进行冷却、以及进入所述内环腔道后对所述火焰筒内环进行冷却。