12相对；多个第一燃料喷射通道8的顶部分别插设在多个排风通道12中，在第一燃料喷射通道8与排风通道12的内壁之间形成环形间隙16，该环形间隙16用于使进气腔中的高压空气喷出。当第一燃料通道4中的燃料由第一喷射孔喷出后，燃料周围的高压气体将燃料吹散成雾状，使燃料与空气充分混合；第一燃料通道4适于通入不易气化的燃料，本实施例的第一燃料通道4中的燃料选用燃油。
[0036]优选的，沿中心燃料体I的内侧向外侧的方向，上述环形间隙16逐渐向内收缩，由于第一燃料喷射通道8插设在排风通道12中，即第一燃料喷射通道8未穿设出排风通道12，这样从环形间隙16中喷射出环状高压空气在第一喷射孔的上方形成向内的对流，在该对流的作用下，第一喷射孔中喷出的燃油形成更为细密的雾状，更加有利于燃油与空气的均匀混合。
[0037]在环形空气通道2内还可设置轴向旋流装置，在环形空气通道2的进气方向上，轴向旋流装置位于多个第二燃料喷射管7与多个第一燃料喷射通道之间，轴向旋流装置可以使通过的气体形成旋流，可提高第二燃料喷射管7中喷射出的天然气与空气的混合程度。
[0038]优选的，将一级旋流叶片6设置为中空结构，在一级旋流叶片6朝向进气腔的开口的一侧开设进风口，所述进风结构11为沿一级旋流叶片6的边缘向内部开设出的腔体结构；可使每个一级旋流叶片6设置一个进风结构11，以增加进气量，使进风腔17内达到足够的压力以保证将燃油吹成细雾状。
[0039]应当说明的是，在本发明的方案中，只需做到将第一燃料通道4中的燃油等燃料喷射成雾状即可，本方案中实现该功能结构形式并不止局限于通过上述进风结构11、进风腔17、排风通道12以及第一燃料喷射通道8，还可以是其他喷雾结构，在环形空气通道2的进气方向上，并位于第二燃料喷射管7的后方，只需在中心燃料体I的外壁上圆周布设多个与第二燃料通道3连通的第一燃料喷射通道即可，第一燃料喷射通道可以选用超声波制雾喷嘴、高频震动制雾喷嘴，或是其他能够喷雾的结构。
[0040]优选的，在多个所述排风通道12的外围罩设有阻挡环9，阻挡环9为设置在中心燃料体I与进气腔的内壁之间的环状结构，用于对排风通道12中喷射出的雾状燃油形成阻挡，阻挡环9与所述中心燃料体I之间具有间隙，在中心燃料体I的轴向方向上，第一燃料喷射通道优选位于阻挡环9轴向长度的中心位置，一方面可防止燃油喷射到进气腔的内壁上，另外一方面还可以使燃油气分布在进气腔的中轴线附近，进气腔的外环则主要分布天然气，这样当燃气气流后续注入到燃烧室中时，燃油气体恰好注入到燃烧室的中心，天然气则置于燃烧室的边缘，在不同的负荷下选用不同的燃料搭配方式，在特定的工况下可以替代性的选用两种燃料，能够调整两组燃料在燃烧室中的分布，使燃烧效果达到更佳。
[0041]优选的，阻挡环9通过多个二级旋流叶片19固定在进气腔的内壁上，二级旋流叶片19可使位于进气腔外环的天然气与空气进一步混合；在中心燃料体I的轴向方向上，多个一级旋流叶片6还可以设置为与多个二级旋流叶片19的位置相对交错，这样使各个二级旋流叶片19在轴向上分别位于各个一级旋流叶片6之间的间隔处，各个二级旋流叶片19能够对各个经过第一旋流叶片的混合气体形成分流，可在一定程度上提高燃料与空气的混合率；一级旋流叶片6和二级旋流叶片19的数量均选为4?6个，这样既不会阻碍气流的通畅性，又不失良好的混合效果。
[0042]优选的，中心燃料体I插入到进气腔的一端呈锥形；尾端呈锥形的中心燃料体I的外形流畅，混合气在流经中心燃料体I的尾端时不会形成涡流，从而不会对燃油气流和天然气气流的分布造成扰动，同时也使混合气的流通更加通畅。
[0043]优选的，进气腔设有一个径向收缩段10，在环形空气通道2的进气方向上，径向收缩段10位于多个第二旋流叶片的后方，径向收缩段10在一定程度上使空气与燃料气体的体积压缩，增大了单位体积的燃料和氧气的浓度，可提高燃烧时的热效率。
[0044]另外，进气腔还包括一整流段13，在环形空气通道2的进气方向上，整流段13位于径向收缩段10的后方，将燃料气体经过一级旋流叶和二级旋流叶片19时所产生的旋流平复，形成平滑的气流，后续进入到燃烧室中有利于燃烧。
[0045]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一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(I)，所述中心燃料体(I)与所述进气腔的内壁之间形成有环形空气通道(2)，所述中心燃料体⑴的内部设有第一燃料通道⑷和进风腔(17); 所述中心燃料体(I)的外侧设有与所述进风腔(17)连通的进风结构(11)，所述进风结构的开口方向与所述环形空气通道(2)的进气方向相对； 所述中心燃料体(I)的外壁上周向设有多个通向所述进风腔(17)的排风通道(12); 所述第一燃料通道(4)连通有多个第一燃料喷射通道(8)，所述第一燃料喷射通道(8)的顶部设有通向所述第一燃料通道(4)的第一喷射孔，多个所述第一燃料喷射通道(8)的顶部分别插设在多个所述排风通道(12)中，所述第一燃料喷射通道(8)与所述排风通道(12)的内壁之间具有环形间隙(16)。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述环形间隙(16)沿所述中心燃料体(I)的内侧向外侧呈渐收式结构。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述中心燃料体(I)的内部设有第二燃料通道(3); 所述中心燃料体(I)的外侧圆周布设有多个第二燃料喷射管(7)，在所述环形空气通道(2)的进气方向上，所述第二燃料喷射管(7)位于所述进风结构(11)的前方，所述燃料喷射杆上设有通向所述第二燃料通道(3)的第二燃料喷射孔(5)。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述环形空气通道(2)内设有轴向旋流装置，在所述环形空气通道(2)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。
5.根据权利要求4所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述轴向旋流装置包括圆周布设在所述中心燃料体(I)外侧的多个一级旋流叶片(6)，所述进风结构(11)为沿所述一级旋流叶片(6)的边缘向内部开设出的腔体结构。
6.根据权利要求3所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述中心燃料体(I)的外围套设有阻挡环(9)，所述阻挡环(9)的位置与所述第一燃料喷射通道(8)的位置相对，所述阻挡环(9)与所述中心燃料体(I)之间具有间隙。
7.根据权利要求6所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述第一燃料喷射通道(8)位于所述阻挡环(9)轴向长度的中心位置。
8.根据权利要求6所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述阻挡环(9)通过多个二级旋流叶片固定在所述进气腔的内壁上。
9.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述第一燃料通道(4)为燃油通道。
10.根据权利要求3所述的燃气轮机燃烧室喷嘴，其特征在于，所述第二燃料通道(3)为天然气通道。
【专利摘要】本实用新型涉及燃气轮机技术领域，提供一种燃气轮机燃烧室喷嘴。该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，内部设有第一燃料通道和进风腔，外侧设有与进风腔连通的进风结构，进风结构的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，多个排风通道沿周向排布；第一燃料通道连通多个第一燃料喷射通道，其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。本实用新型可将燃料喷射成雾状，增加燃料与空气的混合程度，使其更加有利于燃烧。
【IPC分类】F23R3-36, F23R3-38
【公开号】CN204438188
【申请号】CN201420733448
【发明人】查筱晨, 张龙, 张珊珊, 刘小龙
【申请人】北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2014年11月27日