[发明专利]燃气轮机的后火焰燃料喷射装置

说明书

本发明公开了一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，所述后火焰燃料喷射装置包括后火焰燃料喷射管，所述后火焰燃料喷射管的周壁上设有燃料孔；混合芯体，所述混合芯体设在所述后火焰燃料喷射管内，所述混合芯体内设有多个混合通道，所述混合通道沿所述后火焰燃料喷射管的轴向延伸，所述混合通道具有位于所述混合芯体的外端面上的进气口、位于所述混合芯体的侧面上的燃料进口和位于所述混合芯体的内端面上用于喷出空气和燃料的混合物的喷出口。本发明在后火焰燃料喷射管内设置混合芯体，提高了燃料和空气的掺混效果。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地涉及一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置。

背景技术

燃气轮机的热力循环中，燃烧室内的燃气温度越高，越有利于效率和功率的提高。但是，过量的空气在高温下容易形成氮氧化合物NO_X，而为了减少该热力型NO_X的排放，则需降低燃烧室内的最高温度。由此，一方面需要提高温度以满足功率的需求，另一方面则需降低最高温度以达到排放要求。

相关技术中，燃气轮机的燃烧室内采用分级燃烧，用于燃气轮机中的一种分级燃烧为“延迟贫喷射”，在该种类型的分级燃烧中，延迟贫喷射器位于主燃烧喷嘴的下游，在此下游位置增加燃料，既可以增大功率，又能避免燃烧室内温度过高。然而，目前的延迟贫喷射器的燃料进口设在环形燃料通道上，燃料和空气混合不理想。

发明内容

为此，本发明提出了一种燃气轮机的后火焰燃料喷射装置,该后火焰燃料喷射装置提高了燃料和空气的掺混效果。

根据本发明的实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置包括后火焰燃料喷射管，所述后火焰燃料喷射管的周壁上设有燃料孔；混合芯体，所述混合芯体设在所述后火焰燃料喷射管内，所述混合芯体内设有多个混合通道，所述混合通道沿所述后火焰燃料喷射管的轴向延伸，所述混合通道具有燃料进口、位于所述混合芯体的外端面上的进气口和位于所述混合芯体的内端面上的喷出口，其中空气通过所述进气口进入所述混合通道，从所述燃料孔进入所述后火焰燃料喷射管的燃料通过所述燃料进口进入所述混合通道，进入所述混合通道的燃料和空气在所述混合通道内混合成混合物且所述混合物由所述喷出口喷出。

根据本发明实施例的燃气轮机的后火焰燃料喷射装置，通过在后火焰燃料喷射管内设置混合芯体，提高了燃料和空气的掺混效果。

在一些实施例中，所述混合芯体包括外端板、内端板和多个混合管，所述外端板上设有构成所述进气口的多个进气孔，所述内端板上设有构成所述喷出口的多个喷出孔，所述混合管的外端与所述外端板相连且与对应的所述进气孔连通，所述混合管的内端与所述内端板相连且与对应的喷出孔连通，所述燃料进口形成在所述混合管的周壁上，其中所述进气孔、所述喷出孔和所述混合管的内腔构成所述混合通道。

在一些实施例中，所述进气孔、所述喷出孔与所述混合管一一对应。

在一些实施例中，所述混合管的外端插入到与其对应的所述进气孔内且所述混合管的内端插入到与其对应的所述喷出孔内。

在一些实施例中，所述进气孔布置成沿所述外端板的径向均匀间隔的多圈，每一圈内的所述进气孔沿所述外端板的周向均匀排列且彼此间隔开。

在一些实施例中，所述喷出孔沿所述内端板的径向均匀间隔布置成多圈，每一圈内的所述喷出孔沿所述内端板的周向均匀排列且彼此间隔开。

在一些实施例中，每个所述混合管上的所述燃料进口设有多个，多个所述燃料进口沿所述混合管的周向均匀间隔布置。

在一些实施例中，所述外端板和所述内端板彼此平行。

在一些实施例中，多个所述混合管的轴线均平行于所述后火焰燃料喷射管的轴线。

在一些实施例中，所述燃料孔设有多个，多个所述燃料孔沿所述后火焰燃料喷射管的周向均匀间隔布置。