一種旋流器和使用該旋流器的燃氣輪機燃燒室噴嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及燃氣輪機設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種旋流器和使用該旋流器的燃氣輪機燃燒室噴嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，燃氣輪機制造商通過提升燃燒室出口溫度來提高燃氣輪機的熱效率，同時，其產(chǎn)品需滿足日益苛刻的污染物排放要求。采用傳統(tǒng)碳氫化合物燃料的燃氣輪機通常所產(chǎn)生的主要空氣污染排放為氮的氧化物、一氧化碳和未燃燒的碳氫化合物。眾所周知，氮氧化物的產(chǎn)生在很大程度上取決于燃燒室反應(yīng)區(qū)的最高燃氣溫度?，F(xiàn)有降低燃燒室反應(yīng)區(qū)溫度的方法，是在燃料進入燃燒區(qū)之前，將燃料和空氣進行預(yù)混合形成貧混合物。貧預(yù)混燃燒室反應(yīng)區(qū)中多余空氣的熱質(zhì)量會降低反應(yīng)區(qū)中的峰值溫度，以減少氮氧化物的生成。
[0003]在預(yù)混燃燒的燃燒室噴嘴設(shè)計中，一個很重要的參數(shù)是噴嘴旋流器的旋流角度。較高的旋流器角度會產(chǎn)生較大的回流區(qū)?；亓鲄^(qū)有助于點火和火焰?zhèn)鞑?。但是另一方面，強旋流產(chǎn)生的強剪切和高湍流度，會使得火焰鋒面破碎，火焰淬熄，從而導(dǎo)致燃燒震蕩的問題。因此，為了找到合適的旋流角度，在噴嘴設(shè)計過程中往往需要對旋流器角度進行很多的嘗試和調(diào)整。
[0004]圖1為采用現(xiàn)有技術(shù)的用于預(yù)混燃料噴嘴的旋流器I’組件。該旋流器I’組件由帶有中心燃料通道111’的內(nèi)管11’、帶有支路燃料通道1311’和燃料噴射孔1312’的旋流葉片13’和外管12’組成；燃料通過中心體內(nèi)中心燃料通道111’，分別進入旋流葉片13’內(nèi)的支路燃料通道1311’，并從燃料噴射孔噴1312’射出，噴出的燃料與來自旋流器I’上游的空氣一起在旋流器I’中混合并產(chǎn)生渦流，渦流的大小取決于旋流葉片13’的旋流角度；在采用現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)混燃料噴嘴旋流器I’中，存在許多與加工和調(diào)試相關(guān)的問題。在預(yù)混燃料噴嘴設(shè)計中，需要對噴嘴進行流動試驗，通過迭代調(diào)試對噴嘴流動性能進行優(yōu)化，在迭代調(diào)試中，需要對旋流葉片13’的旋流角度進行調(diào)節(jié)，由于采用現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)混燃料噴嘴旋流器I’為整體結(jié)構(gòu)，每一次調(diào)整旋流角度都需要更換整個旋流器1’，一方面，整體更換帶來較大的制造成本。另一方面，整體制造的時間周期很長，由于噴嘴調(diào)試過程中存在一些不確定的問題，加工周期會嚴(yán)重影響噴嘴設(shè)計與測試的進度。
[0005]因此，針對以上不足，需要提供一種調(diào)試方便、快速的用于燃氣輪機燃燒室噴嘴的旋流器。
【實用新型內(nèi)容】
[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]本實用新型要解決的技術(shù)問題是:傳統(tǒng)的旋流器為整體式結(jié)構(gòu)，在對噴嘴進行旋流角度調(diào)解時，每一次調(diào)整旋流角度都需要更換整個旋流器，調(diào)試非常不方便，影響噴嘴的生產(chǎn)制造周期和制造成本。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種旋流器，包括內(nèi)管、外管和旋流葉片，所述旋流葉片包括旋流葉片前段和旋流葉片后段，所述旋流葉片前段位于所述內(nèi)管與所述外管之間，并與所述內(nèi)管和所述外管固定連接，所述旋流葉片后段與所述旋流葉片前段可拆卸的連接。
[0010]其中，所述內(nèi)管中設(shè)置有中心燃料通道，所述旋流葉片前段上設(shè)置有支路燃料通道和燃料噴射孔，所述中心燃料通道通過所述支路燃料通道與所述燃料噴射孔相連通。
[0011]其中，所述旋流葉片前段上設(shè)置有安裝槽，所述旋流葉片后段上設(shè)置有配合凸起，所述安裝槽與所述配合凸起相配合。
[0012]其中，所述旋流葉片前段上設(shè)置有配合凸起，所述旋流葉片后段上設(shè)置有安裝槽，所述安裝槽與所述配合凸起相配合。
[0013]其中，所述旋流葉片前段與所述旋流葉片后段之間通過釬焊連接。
[0014]其中，所述旋流葉片前段的旋流角度為O度，所述旋流葉片后段的旋流角度為10-45 度。
[0015]其中，所述旋流葉片前段占整個旋流葉片長度的10% -50%。
[0016]其中，述內(nèi)管、所述外管和所述旋流葉片前段一體鑄造成型。
[0017]本實用新型還提供了一種燃氣輪機燃燒室噴嘴，包括有上述任一實施例所述的旋流器
[0018](三)有益效果
[0019]本實用新型的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本實用新型提供了一種旋流器，包括內(nèi)管、外管和旋流葉片，所述旋流葉片包括旋流葉片前段和旋流葉片后段，所述旋流葉片前段與所述內(nèi)管和所述外管固定連接，所述旋流葉片后段與所述旋流葉片前段可拆卸的連接。本實用新提供的旋流器，其上的旋流葉片由旋流葉片前段和旋流葉片后段構(gòu)成，并且旋流葉片前段與內(nèi)管、外管固定連接，旋流葉片后段與旋流葉片可拆卸連接，在調(diào)節(jié)噴嘴的旋流角度時，只需要改變不同角度的旋流葉片后段，即可完成噴嘴旋流角度大小的快速調(diào)整，縮短了燃氣輪機燃燒室噴嘴的生產(chǎn)制造周期，節(jié)約了噴嘴的生產(chǎn)制造成本。
【附圖說明】
[0020]本實用新型上述和/或附加方面的優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中旋流器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是本實用新型一個實施例所述的旋流器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是本實用新型提供的旋流器的燃氣輪機燃燒室噴嘴的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是圖2中的旋流器后段的立體圖。
[0025]其中圖1至圖4中附圖標(biāo)記與部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為:
[0026]I’、旋流器，11’、內(nèi)管，111’、中心燃料通道，12’、外管，13’、旋流葉片，1311’、支路燃料通道，1312’、燃料噴射孔，1、旋流器，11、內(nèi)管，111、中心燃料通道，12、外管，13、旋流葉片，131、旋流葉片前段，1311、支路燃料通道，1312、燃料噴射孔，1313、安裝槽，132、旋流葉片后段，1321、配合凸起，2、噴嘴，21、噴嘴安裝法蘭，22、燃料管，23、中心體。
【具體實施方式】
[0027]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]如圖2所示，本實用新型提供了一種旋流器1，包括內(nèi)管11、外管12和旋流葉片13，所述旋流葉片13包括旋流葉片后段132和旋流葉片后段132，所述內(nèi)管11中設(shè)置有中心燃料通道111，所述旋流葉片前段131上設(shè)置有支路燃料通道1311燃料噴射孔1312，所述旋流葉片后段132上不設(shè)置任何燃料通道，所述中心燃料通道111通過所述支路燃料通道1311與所述燃料噴射孔1312相連通，從而形成完整的燃料通道；所述旋流葉片前段131與所述內(nèi)管11和所述外管12固定連接，所述旋流葉片后段132與所述旋流葉片前段131可拆卸的連接，這樣在調(diào)節(jié)噴嘴2的旋流角度時，只需要改變不同角度的旋流葉片后段132，即可完成噴嘴2旋流角度大小的快速調(diào)整，縮短了燃氣輪機燃燒室噴嘴2的生產(chǎn)制造周期，節(jié)約了噴嘴2的生產(chǎn)制造成本，同時由于所述旋