燃气轮机燃烧室喷嘴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气轮机技术领域，特别提供一种燃气轮机燃烧室喷嘴。
【背景技术】
[0002]在我国当前的能源结构中，采用传统燃煤技术的火力发电占据了绝大部分份额。但是这种传统的发电技术存在发电效率低，污染物排放高(尤其是NOx排放)，耗费淡水资源多等缺点。以天然气为燃料的燃气轮机发电技术作为清洁能源技术之一，可以在满足发电负荷要求的同时，有效的降低污染物的排放，这其中燃气轮机燃烧室喷嘴的设计对于组织燃烧、降低污染物排放尤为重要。
[0003]燃气轮机燃烧室中，燃料气和空气通过喷嘴实现预混合和速度型的改变，在喷嘴出口达到合理的速度分布，并匹配合理的燃料空气混合比例，进入燃烧室组织燃烧，形成稳定的流场和燃烧场。当前，对燃气轮机燃烧室喷嘴的设计形式，例如现有技术中有采用底部带缺口的空气旋流叶片，提高空气通道内周侧的速度，匹配喷嘴出口速度型和燃料空气混合比例。
[0004]但是，由于空气旋流叶片底部存在缺口，通道内周侧的气流偏转角度小，旋流强度弱，导致这一侧燃料和空气的掺混效果变差；同时燃料气在空心叶片两侧开孔喷注，燃料气和空气的掺混距离较短，并增加了叶片加工的难度，影响燃烧的组织和污染物的生成。因此，仍然需要更加合理有效的燃气轮机燃烧室喷嘴形式来组织燃烧和控制污染物排放。
【发明内容】
[0005](一 )要解决的技术问题
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种使燃料与空气具有更佳混合效果的燃气轮机燃烧室喷嘴。
[0007]( 二)技术方案
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供了一种燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，包括进气腔和一端插设于所述进气腔的中心燃料体，所述中心燃料体与所述进气腔的内壁之间形成有环形空气通道，所述中心燃料体的内部设有第一燃料通道和进风腔；
[0009]所述中心燃料体的外侧设有与所述进风腔连通的进风结构，所述进风结构的开口方向与环形空气通道的进气方向相对；
[0010]所述中心燃料体的外壁上周向设有多个通向所述进风腔的排风通道；
[0011]所述第一燃料通道连通有多个第一燃料喷射通道，所述第一燃料喷射通道的顶部设有通向所述第一燃料通道的第一喷射孔，多个所述第一燃料喷射通道的顶部分别插设在多个所述排风通道中，所述第一燃料喷射通道与所述排风通道的内壁之间具有环形间隙。
[0012]优选的，所述环形间隙沿所述中心燃料体的内侧向外侧呈渐收式结构。
[0013]优选的，所述中心燃料体的内部设有第二燃料通道；
[0014]所述中心燃料体的外侧圆周布设有多个第二燃料喷射管，在所述环形空气通道的进气方向上，所述第二燃料喷射管位于所述进风结构的前方，所述燃料喷射杆上设有通向所述第二燃料通道的第二燃料喷射孔。
[0015]优选的，所述环形空气通道内设有轴向旋流装置，在所述环形空气通道的进气方向上，所述轴向旋流装置位于所述燃料喷射杆的后方。
[0016]优选的，所述轴向旋流装置包括圆周布设在所述中心燃料体外侧的多个一级旋流叶片，所述进风结构为沿所述一级旋流叶片的边缘向内部开设出的腔体结构。
[0017]优选的，所述中心燃料体的外围套设有阻挡环，所述阻挡环的位置与所述第一燃料喷射通道的位置相对，所述阻挡环与所述中心燃料体之间具有间隙。
[0018]优选的，所述第一燃料喷射通道位于所述阻挡环轴向长度的中心位置。
[0019]优选的，所述阻挡环通过多个二级旋流叶片固定在所述进气腔的内壁上。
[0020]优选的，所述第一燃料通道为燃油通道。
[0021]优选的，所述第二燃料通道为天然气通道。
[0022](三)有益效果
[0023]本发明提供了一种燃气轮机燃烧室喷嘴，包括进气腔和一端插设于进气腔的中心燃料体，中心燃料体与进气腔的内壁之间形成有环形空气通道，中心燃料体的内部设有第一燃料通道和进风腔；中心燃料体的外侧设有与进风腔连通的进风结构，进风结构包括进风口，进风口与环形空气通道的进气方向相对；中心燃料体的外壁上设有多个通向进风腔的排风通道，多个排风通道沿中心燃料体的周向排布；第一燃料通道连通多个第一燃料喷射通道，第一燃料喷射通道的顶部设有通向第一燃料通道的第一喷射孔，多个第一燃料喷射通道的顶部分别插设在多个排风通道中，第一燃料喷射通道与排风通道的内壁之间具有环形间隙。本发明可将燃料喷射成雾状，增加燃料与空气的混合程度，使其更加有利于燃
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【附图说明】
[0024]图1是本发明实施例的一种燃气轮机燃烧室喷嘴的剖视图；
[0025]图2是本发明实施例的一种燃气轮机燃烧室喷嘴的三维视图。
[0026]图3是本发明实施例的进风腔的结构示意图。
[0027]附图标记:
[0028]1、中心燃料体；2、环形空气通道；3、第二燃料通道；4、第一燃料通道；5、第二燃料喷射孔；6、一级旋流叶片；7、第二燃料喷射管；8、第一燃料喷射通道；9、阻挡环；10、径向收缩段；11、进风结构；12、排风通道；13、整流段；14、外管；15、内管；16、环形间隙；17、进风腔；18、分隔板；19、二级旋流叶片。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0030]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0031]结合图1和图2所示，本发明实施例提供了一种燃气轮机燃烧室喷嘴，包括进气腔和一端插设于进气腔的中心燃料体1，进气腔的一端具有进气口，中心燃料体I由该进气口插入，中心燃料体I与进气腔的内壁之间形成有环形空气通道2，空气由进气腔的进气口通入到环形空气通道2中。
[0032]中心燃料体I包括内管15、外管14以及分隔板18，内管15设置在外管14的内部，内管15和外管14的一端均设有开口，内管15和外管14具有开口的一端通过喷嘴悬挂法兰固定；内管15的内部空间形成有第一燃料通道4，可通过内管15的开口端通入一种燃料；分隔板18为环形，连接在内管15与外管14之间，将内管15与外管14之间的空间分隔成两部分，分隔板18至外管14的开口的一部分空间作为第二燃料通道3，可用于通入另一种燃料；分隔板18至外管14的另一端作为进风腔17。
[0033]中心燃料体I的外侧圆周布设有多个第二燃料喷射管7，燃料喷射管上设有通向第二燃料通道3的第二燃料喷射孔5，第二燃料喷射孔5的数量为多个，在环形空气通道2的进气方向上，多个第二燃料喷射孔5设置在第二燃料喷射管7的两侧的不同高度处，燃料通过多个第二喷射管喷出后，能够与整个环形空气通道2中的空气形成混合；第二燃料通道3中的燃料适宜选用易于气化的燃料，在本实施例中，第二燃料通道3中的燃料可选用天然气。
[0034]再结合图3所示，中心燃料体I的外侧设有与进风腔17连通的进风结构11，进风结构11为一腔体结构，进风结构11的一侧具有进风口，进风口与环形空气通道2的进气方向相对，当空气沿环形空气通道2进入时，进风结构11的腔体内部形成风压，由于进风结构11与进风腔17连通，进风结构11中的空气被压入到进风腔17中，进而进风腔17中的气压升高；中心燃料体I的外壁上圆周布设有多个第一燃料喷射通道8，多个第一燃料喷射通道8分别与第一燃料通道4连通，在环形空气通道2的进气方向上，多个第一燃料喷射通道8位于多个第二燃料喷射管7的后方。
[0035]中心燃料体I的外壁上设有多个通向进风腔17的排风通道12，多个排风通道12沿中心燃料体I的周向均匀排布；进风腔17中的高压空气由排风通道12喷射到环形空气通道2中。第一燃料喷射通道8由在第一燃料通道4外侧周向分布的多个第一燃料喷射管限定，第一燃料喷射通道8的顶部设有通向第一燃料通道4的第一喷射孔，多个第一燃料喷射通道8圆周布设在第一燃料通道4的外侧，多个第一燃料喷射通道8的位置分别与多个排风通道