被风区域，一部分气流是与燃烧室100的轴向同向的轴向气流，轴向气流会在被风区域形成一级驻涡510;从喷嘴200喷出来的燃油首先经过一级驻涡510，在燃烧筒本体120的内部高温回流的作用下进行预蒸发和预裂解，有助于燃油的雾化和充分燃烧;另一部分气流为贴向壁面流动的斜向气流，斜向气流流动到燃烧室100的中部时，通过主燃孔121的射流作用，形成了二级驻涡520区域，二级驻涡520作为稳定火焰区域，在稳定火焰区域，燃油大量燃烧，燃烧过程由富油向贫油过渡，稳定火焰区域相当于传统燃烧室100的主燃区，使得燃料与空气充分反应。
[0044]通气流道320的出气口321所在的径向截面与前壁部110垂直。该结构能够便于形成一级驻涡510和二级驻涡520，则一级驻涡510和二级驻涡520所形成的区域能够被明显区别。
[0045]通气流道320的出气口321处于燃烧室100的前壁部110的内侧面111上。该结构使轴向气流能够在更靠近喷嘴200的喷油口 210的位置形成一级驻涡510。
[0046]本实施例中，每个通气钝体300包括一端相连接的第一钝体部410和第二钝体部420，第二钝体部420相对于第一钝体部410倾斜设置，第一钝体部410的另一端与第二钝体部420的另一端之间形成的开口部朝向喷嘴200;第一钝体部410的进气面上设有第一流道411，第二钝体部420的进气面上设有第二流道421;第一流道411与第二流道421连通，构成通气流道320 ；第一流道411与第二流道421之间形成的夹角为流道夹角α ；流道夹角α随着通气流道3 20的气体流通方向逐渐增大。
[0047]每个通气钝体300是由第一钝体部410和第二钝体部420形成带有夹角的结构，多个通气钝体300围绕喷嘴200的外侧面均匀布置，就能够形成星形结构;通气钝体300的数量为偶数个，本实施例中，通气钝体300的数量是6个，由于流道夹角α随着通气流道320的气体流通方向逐渐增大，也就是形成了具有逐渐扩张的通气流道320的星形结构，使本实施例的火焰稳燃装置的结构更为紧凑。由第一钝体部410和第二钝体部420连接形成的带有夹角的结构，能够使得第一流道411与第二流道421排出的斜向气流得以汇聚，使每个通气钝体300的斜向气流更集中，提高斜向气流的流量和流速，便于形成稳定的二级驻涡520。
[0048]本实施例中，通气钝体300与喷嘴200的外侧面的距离小于通气钝体300与前壁部110边缘的距离，所以，形成一级驻涡510的轴向气流能够靠近喷嘴200的喷油口210，一级驻涡510能够充分地对燃油进行预蒸发和预裂解。
[0049]由于本实施例中，第一流道411与第二流道421的径向截面为矩形，第一钝体部410与第二钝体部420均设置为板体，第一钝体部410的外侧面和第二钝体部420的外侧面与前壁部110之间的夹角均大于90度。该结构使第一钝体部410与第二钝体部420的整体结构与逐渐扩张的通气流道320的结构相一致。
[0050]采用本实施例的用于燃气轮机燃烧室100的火焰稳燃装置的火焰稳燃方法，喷嘴200向燃烧室10的内部喷入燃油，燃烧室10的内部进行燃烧反应;主燃孔121中通入空气，同时，空气也通过通气钝体300的逐渐向外扩张的通气流道320进入燃烧室100的内部，且形成与燃烧室100的轴向同向的轴向气流和贴向壁面流动的斜向气流，轴向气流形成一级驻涡510;斜向气流流动到燃烧室100的中部时，受到主燃孔121的空气射流的作用，相互掺混，形成二级驻涡520; —级驻涡510受到燃烧室100的内部的高温回流的作用，对喷嘴200喷出的燃油进行预蒸发、预裂解;二级驻涡520为稳定火焰区域，燃油在稳定火焰区域稳定地燃执
/9ti ο
[0051 ]本实施例中，每个通气钝体300是由第一钝体部410和第二钝体部420连接形成的带有夹角的结构，偶数个通气钝体300是以喷嘴200的中轴线为对称轴的轴对称结构，每个通气钝体300结构相同，每个通气流道320和燃烧室100前壁部110的内侧面111形成钝体结构，在通气流道320中通入空气后，在被风面轴向气流会出现小尺寸的驻涡回流，即一级驻涡510，这个区域可以对燃油形成预蒸发、预裂解作用。多个通气流道320围成一圈成星形结构，燃烧筒本体120的中部由于设置了主燃孔121，主燃孔121的空气射流作用使得燃烧筒本体120的中部为中心低压区，斜向气流受中心低压区作用，形成二级驻涡520，成为燃烧室100的主回流区。采用本发明的装置能够在燃烧室100中形成两个驻涡，本发明的火焰稳燃装置及火焰稳燃方法与现有结构相比具有更好的稳燃能力。
[0052]综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0053]上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种用于燃气轮机燃烧室的火焰稳燃装置，燃烧室(100)的前壁部(110)上设有喷嘴(200)，其特征在于， 所述火焰稳燃装置包括多个设置于所述燃烧室(100)的前壁部(110)上的通气钝体(300),多个所述通气钝体(300)围绕所述喷嘴(200)的外侧面均匀布置； 所述通气钝体(300)的进气端面(310)上设有与所述燃烧室(100)的内部连通的通气流道(320)，所述通气流道(320)从所述喷嘴(200)的外部沿着所述喷嘴(200)的径向向外延伸;所述通气流道(320)沿着气体流通方向逐渐向外扩张。2.根据权利要求1所述的用于燃气轮机燃烧室的火焰稳燃装置，其特征在于:所述通气流道(320)的出气口(321)所在的径向截面与所述前壁部(110)垂直。3.根据权利要求1所述的用于燃气轮机燃烧室的火焰稳燃装置，其特征在于:所述通气流道(320)的出气口(321)处于所述燃烧室(100)的前壁部(110)的内侧面(111)上。4.根据权利要求1所述的用于燃气轮机燃烧室的火焰稳燃装置，其特征在于:每个所述通气钝体(300)包括一端相连接的第一钝体部(410)和第二钝体部(420)，所述第二钝体部(420)相对于所述第一钝体部(410)倾斜设置，所述第一钝体部(410)的另一端与所述第二钝体部(420)的另一端之间形成的开口部朝向所述喷嘴(200); 所述第一钝体部(410)上设有第一流道(411)，所述第二钝体部(420)上设有第二流道(421);所述第一流道(411)与所述第二流道(421)连通，构成通气流道(320);所述第一流道(411)与所述第二流道(421)之间形成的夹角为流道夹角;所述流道夹角随着所述通气流道(320)的气体流通方向逐渐增大。5.根据权利要求4所述的用于燃气轮机燃烧室的火焰稳燃装置，其特征在于:所述第一钝体部(410)与所述第二钝体部(420)均为板体，所述第一钝体部(410)的外侧面和第二钝体部(420)的外侧面与所述前壁部(110)之间的夹角均大于90度。6.采用权利要求1所述的用于燃气轮机燃烧室的火焰稳燃装置的火焰稳燃方法，其特征在于: 燃烧室(100)的侧面上沿着周向均匀布置有若干个主燃孔(121)，且若干个所述主燃孔(121)处于所述燃烧室(100)的中部； 喷嘴(200)向所述燃烧室(100)的内部喷入燃油，所述燃烧室(100)的内部进行燃烧反应;所述主燃孔(121)中通入空气，同时，空气也通过所述通气钝体(300)的逐渐向外扩张的通气流道(320)进入所述燃烧室(100)的内部，且形成与所述燃烧室(100)的轴向同向的轴向气流和贴向壁面流动的斜向气流，所述轴向气流形成一级驻涡(510);斜向气流流动到所述燃烧室(100)的中部时，受到所述主燃孔(121)的空气射流的作用，相互掺混，形成二级驻祸; 所述一级驻涡(510)受到所述燃烧室(100)的内部的高温回流的作用，对所述喷嘴(200)喷出的燃油进行预蒸发、预裂解;所述二级驻涡(520)为稳定火焰区域，燃油在所述稳定火焰区域燃烧。
【专利摘要】本发明提供一种用于燃气轮机燃烧室的火焰稳燃装置及火焰稳燃方法，燃烧室的前壁部上设有喷嘴，所述火焰稳燃装置包括多个设置于所述燃烧室的前壁部上的通气钝体，多个所述通气钝体围绕所述喷嘴的外侧面均匀布置；所述通气钝体的进气端面上设有与所述燃烧室的内部连通的通气流道，所述通气流道从所述喷嘴的外部沿着所述喷嘴的径向向外延伸；所述通气流道沿着气体流通方向逐渐向外扩张。采用本发明的装置能够在燃烧室中形成两个驻涡，本发明的火焰稳燃装置及火焰稳燃方法与现有结构相比具有更好的稳燃能力。
【IPC分类】F23R3/20
【公开号】CN105588144
【申请号】CN201610118888
【发明人】和宏宾, 陈明敏, 王蛟
【申请人】上海电气燃气轮机有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2016年3月2日