本發(fā)明涉及燃氣輪機，尤其涉及一種適用于回流燃燒室的旋流器。

背景技術：

1、燃氣輪機燃燒室主要發(fā)展趨勢是低污染燃燒，新發(fā)展的燃氣輪機燃燒室必須滿足日益嚴格的污染物排放標準。燃氣輪機燃燒室污染排放物主要為nox。為了獲得更低的nox排放，同時不增加尾氣中二氧化碳和未燃燒烴類的濃度，利用貧油預混預蒸發(fā)和富油猝熄貧油燃燒等的低排放燃燒形式，在燃氣輪機及航空發(fā)動機中得到了廣泛的研究和應用。

2、中心分級燃燒室是現(xiàn)今低排放燃燒室的主要發(fā)展方向之一，燃油經(jīng)過副油路和主油路分別進入預燃級和主燃級，大部分燃油噴入主燃級，實現(xiàn)預混和部分預混燃燒，從而降低主燃區(qū)溫度，進而降低氮氧化物排放；一小部分燃油則是通過預燃級噴嘴供入燃燒室。

3、目前存在主燃級或預燃級噴嘴處設置旋流器，能夠提高與空氣的摻混效果，但效果不佳，需要研究更高效低排的燃燒室與噴嘴結構，并且隨著燃氣輪機輕量化的發(fā)展，在高效燃燒與低排放的同時，如何充分利用微燃機回流燃燒室內(nèi)的空間也是需要突破的難點。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決上述背景技術中的至少一個問題，提供一種適用于回流燃燒室的旋流器。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種適用于回流燃燒室的旋流器，包括：

3、主燃級旋流器、預燃級旋流器、文丘里管和出口穩(wěn)燃器；

4、所述文丘里管軸向設置在所述預燃級旋流器一端，所述主燃級旋流器套接于所述預燃級旋流器和文丘里管，所述出口穩(wěn)燃器軸向設置在所述主燃級旋流靠近所述文丘里管的一端，所述出口穩(wěn)燃器用于輔助燃油穩(wěn)定燃燒；

5、所述主燃級旋流器包括第一基座和多個第一葉片，所述第一基座套接于所述預燃級旋流器，多個所述第一葉片設置在所述第一基座軸向的側壁上，且多個所述葉片沿所述預燃級旋流器周向均勻布置；

6、所述第一基座內(nèi)設置有環(huán)形管路，所述環(huán)形管路用于主燃級燃油進入，在所述第一葉片內(nèi)設置有燃油腔，在所述第一葉片面對所述第一基座的表面上設置有第一燃油進口，所述第一燃油進口連通所述環(huán)形管路與所述燃油腔；

7、在所述第一葉片周向的側壁上設置有第一燃油出口，在多個所述第一葉片之間和所述第一基座與文丘里管之間設置有第一空氣流道，所述第一燃油出口與所述第一空氣流道連通。

8、優(yōu)選地，所述預燃級旋流器包括第二基座、第二葉片和預燃級噴嘴；

9、所述第二基座套接于所述預燃級噴嘴，所述第二葉片軸向設置在所述第二基座內(nèi)；

10、所述第二葉片設置多個，在每兩個所述第二葉片之間設置第二空氣流道，所述第二空氣流道軸向貫穿所述基座；

11、所述基座與所述文丘里管連接，所述預燃級噴嘴一端穿過所述基座并伸入所述文丘里管內(nèi)；

12、所述預燃級噴嘴伸入所述文丘里管的一端設置有第二燃油出口，另一端設置有第二燃油進口。

13、優(yōu)選地，所述文丘里管內(nèi)壁上設置有凸起，所述凸起沿所述文丘里管周向布置，所述凸起的直徑由所述文丘里管的中心向兩端逐漸增大；

14、在所述凸起的最大直徑處設置有第三空氣流道，所述第三空氣流道徑向貫穿所述文丘里管和凸起，所述第三空氣流道與所述第一空氣流道連通。

15、優(yōu)選地，所述出口穩(wěn)燃器包括多個瓣片，多個所述瓣片之間固定連接，多個所述瓣片沿所述第一基座周向均勻布置，且每兩個所述瓣片之間存在空隙；

16、所述瓣片由所述第一基座中心向四周傾斜設置。

17、優(yōu)選地，所述第一葉片設置為弧形，且多個所述第一葉片以所述第一基座的中心為圓心彎曲，多個所述第一葉片的彎曲角度與方向一致。

18、優(yōu)選地，所述第二葉片由靠近所述文丘里管的一端向另一端沿所述第二基座的周向傾斜設置。

19、優(yōu)選地，所述預燃級噴嘴包括直筒管段和收縮管段，所述直筒管段與所述收縮管段固定連接，所述收縮管段的直徑由靠近所述直筒管段的一端至另一端逐漸減小；

20、所述收縮管段的最大直徑等于所述直筒管段的直徑；

21、所述第二燃油出口設置在所述收縮管段遠離所述直筒管段的一端。

22、優(yōu)選地，所述瓣片的邊緣設置為弧形。

23、優(yōu)選地，所述第二燃油出口靠近所述第三空氣流道設置。

24、優(yōu)選地，在所述第一基座遠離所述預燃級旋流器的一端設置有主燃級噴嘴，所述主燃級噴嘴與所述環(huán)形管路連通，所述主燃級噴嘴用于提供主燃級燃油。

25、基于此，本發(fā)明的有益效果為：

26、1.通過本發(fā)明的方案，旋流器包括主燃級旋流器和預燃級旋流器，主燃級為徑向旋流器，能夠很好的適配回流燃燒室，且能夠在有限空間內(nèi)實現(xiàn)燃燒高效利用，而預燃級為軸向旋流器，能夠充分利用徑向旋流器必然存在的中心空間，同時降低旋流器的壓力損失，進而實現(xiàn)液體燃料的高效燃燒；

27、2.通過本發(fā)明的方案，通過向第一葉片內(nèi)設置燃油腔，燃油腔與環(huán)形管路連接，并且在第一葉片周向側壁上設置有第一燃油出口，當環(huán)形管路內(nèi)進入主燃級燃油后，主燃級燃油經(jīng)第一燃油進口進入燃油腔，并從第一燃油進口噴出，能夠與兩個第一葉片間的空氣形成對沖，進而提高摻混效果，實現(xiàn)高效燃燒；

28、3.通過本發(fā)明的方案，在預燃級旋流器軸向一端設置有文丘里管，能夠通過文丘里管提高預燃級旋流器噴出的預燃級燃油流速，同時文丘里管的凸起的中心設置有第三空氣流道，第三空氣流道與第一空氣流道連通，能夠使第一空氣流道內(nèi)的空氣進入文丘里管內(nèi)與預燃級燃油對沖，進而提高摻混效果；

29、4.通過本發(fā)明的方案，出口穩(wěn)燃器由多個瓣片周向均勻布置形成，每兩個瓣片見存在空隙，由于出口穩(wěn)燃器與燃燒室內(nèi)壁的邊角之間的空間無空氣流動，會形成死角，造成燃油的聚集，而本發(fā)明每兩個瓣片之間的空隙能夠使得空氣進入到死角區(qū)域，進而帶動死角的燃油流動，能夠通過消除死角的存在，改進燃燒室點火性能，同時，瓣片的邊緣設置為弧形，能夠當燃油噴出后因瓣片曲率不同形成多個大小不一的氣渦，有助于火焰穩(wěn)定。

技術特征：

1.一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述預燃級旋流器包括第二基座、第二葉片和預燃級噴嘴；

3.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述出口穩(wěn)燃器包括多個瓣片，多個所述瓣片之間固定連接，多個所述瓣片沿所述第一基座周向均勻布置，且每兩個所述瓣片之間存在空隙；

4.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述第一葉片設置為弧形，且多個所述第一葉片的彎曲角度與方向一致。

5.根據(jù)權利要求2所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述第二葉片由靠近所述文丘里管的一端向另一端沿所述第二基座的周向傾斜設置。

6.根據(jù)權利要求2所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述文丘里管內(nèi)壁上設置有凸起，所述凸起沿所述文丘里管周向布置，所述凸起的直徑由所述文丘里管的中心向兩端逐漸增大；

7.根據(jù)權利要求2所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述預燃級噴嘴包括直筒管段和收縮管段，所述直筒管段與所述收縮管段固定連接，所述收縮管段的直徑由靠近所述直筒管段的一端至另一端逐漸減小；

8.根據(jù)權利要求3所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述瓣片的邊緣設置為弧形。

9.根據(jù)權利要求6所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，所述第二燃油出口靠近所述第三空氣流道設置。

10.根據(jù)權利要求1所述的一種適用于回流燃燒室的旋流器，其特征在于，在所述第一基座遠離所述預燃級旋流器的一端設置有主燃級噴嘴，所述主燃級噴嘴與所述環(huán)形管路連通，所述主燃級噴嘴用于提供主燃級燃油。

技術總結
本發(fā)明涉及燃氣輪機技術領域，尤其涉及一種適用于回流燃燒室的旋流器，包括：主燃級旋流器、預燃級旋流器、文丘里管和出口穩(wěn)燃器；文丘里管軸向設置在預燃級旋流器一端，主燃級旋流器套接預燃級旋流器和文丘里管，出口穩(wěn)燃器軸向設置在主燃級旋流器一端；主燃級旋流器包括第一基座和多個第一葉片，第一葉片設置在第一基座軸向的側壁上，多個第一葉片以第一基座中心為圓心周向均勻布置；第一基座內(nèi)設置有環(huán)形管路，第一葉片內(nèi)設置有燃油腔，第一葉片面對第一基座的表面上設置有第一燃油進口，第一燃油進口連通環(huán)形管路與燃油腔。如此，兩級旋流器能夠?qū)崿F(xiàn)燃油高效燃燒，第一葉片中空設置存儲燃油并從周向噴出，強化與空氣摻混效果。

技術研發(fā)人員：莫儀然,朱灝楠,仇園,劉海旭,劉維兵
受保護的技術使用者：清啟動力（北京）科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10