燃气涡轮发动机中的环形燃烧室以及其操作方法

    公开(公告)号:CN105408691B

    公开(公告)日:2017-06-23

    申请号:CN201480038179.8

    申请日:2014-08-07

    IPC分类号: F23R3/14 F23R3/28 F23R3/34

    摘要: 本发明涉及机械和动力工程、运输和其他领域,尤其涉及喷气式涡轮发动机和固定式燃气涡轮设备中的低排放环形燃烧室的设计,该设计基于预先制备且燃烧贫燃料和空气的混合物的低排放燃烧器,并且采用有效的操作方法。本发明的概述如下:‑环形燃烧室的燃气涡轮发动机包括具有多孔构件的双回路低排放燃烧器的两个同轴的环。燃烧器被安装在火焰管的前壁上。燃烧器的端部位于一个平面中。燃烧器的内通道仅供应有引燃燃料。燃料的扩散燃烧在备用火焰中进行。外通道供应有主燃料和来自压缩机后面的压缩空气。借助第一阶段的、空气横流中的主燃料的喷射供应和第二阶段的、通过多孔结构多孔主体的微通道的得到的随后的贫燃料和空气混合物的传递,优质的贫燃料和空气混合物被预先制备。使用备用火焰保持贫燃料和空气混合物的动力燃烧;‑内环的内燃烧器通道被聚集在内环形引燃燃料歧管中,而燃烧器的环形燃料接收器被聚集在内环形主燃料歧管中;‑当燃烧器中的旋流方向从每个环中的一个燃烧器转换到另一个邻近的燃烧器时,使用轴向叶片旋流器将燃烧器中的旋流方向替换为反向,以形成覆盖两个燃烧器的周期性的成对旋流,两个燃烧器的其中之一与燃烧室的外环相关,而另一个与燃烧室的内环相关;‑在启动模式和过渡模式中,当负载增加到接近空转功率时,主燃料和引燃燃料到内环形燃烧器的供应通过关闭内主燃料和引燃燃料歧管的上游的、主燃料和引燃燃料供应管路中的阀被断开,这允许两倍地减少在外环的燃烧器中的过量空气系数;‑通过保持主燃料和引燃燃料的特定的总消耗量和特定的总过量空气系数,在使用被安装于主燃料和引燃燃料管路中的燃料调节器来供最小的氧化氮的排放的前提下,在所有燃烧器中的相关的引燃燃料消耗被减少,同时保持贫燃料和空气的混合物的燃烧稳定性。上述的和一些其他的提出的技术解决方案允许减少全压损失、提高环形燃烧室的燃气涡轮发动机的操作的可靠性、使得贫燃料和空气混合物的稳定燃烧的范围变宽并且提供了在径向和圆周方向上的温度场的更好的均匀性,同时减少氧化氮和氧化碳的排放,这提供了与燃烧室和其原型的操作方法相比的、提出的环形燃烧室的益处。权利要求包括两个独立权利要求和五个从属权利要求。描述包括五个附图。

    用于涡轮发动机的燃料/空气预混系统

    公开(公告)号:CN103375819B

    公开(公告)日:2016-12-07

    申请号:CN201310156009.7

    申请日:2013-04-28

    发明人: 左柏芳

    IPC分类号: F23R3/38 F23R3/14

    摘要: 本发明涉及并提供一种系统,该系统包括燃料喷嘴。燃料喷嘴包括中心体部,中心体部被构造成接收第一部分空气并且将空气输送至燃烧区域。燃料喷嘴还包括旋流器,旋流器被构造成接收第二部分空气并且将空气输送至燃烧区域。旋流器包括外部护罩壁、内部毂壁、以及旋流叶片。旋流叶片包括旋流叶片的下游边缘处的径向旋流轮廓。径向旋流轮廓包括从外部护罩壁延伸至第一过渡点的区域以及从过渡点延伸至内部毂壁的第二区域。第一区域和第二区域中的至少一个是基本平直的并且第一区域和第二区域中的至少一个是弓形的。

    燃烧嘴及燃烧器、以及燃气轮机

    公开(公告)号:CN105612388A

    公开(公告)日:2016-05-25

    申请号:CN201580001028.X

    申请日:2015-01-23

    IPC分类号: F23R3/14 F23R3/28 F23R3/30

    摘要: 本发明提供燃烧嘴及燃烧器、以及燃气轮机。燃烧嘴具备:喷嘴;在所述喷嘴的周围沿着所述喷嘴的轴向延伸的轴向流路上设置的旋流桨叶,所述旋流桨叶包括:前端部,其用于使在所述轴向流路中的外周侧的区域流通的气体朝向回旋方向回旋;根部,其从所述前端部观察而位于所述喷嘴的径向内侧,且在后缘侧具有切口,所述轴向流路至少在设有所述旋流桨叶的轴向范围内使所述外周侧的区域和内周侧的区域不分隔而相互连通,所述旋流桨叶的所述根部的腹面的下游侧区域被所述切口划定为随着接近所述后缘而朝向与所述回旋方向相反的方向的弯曲面。

    燃气轮机燃烧器及其运转方法

    公开(公告)号:CN103292355B

    公开(公告)日:2015-12-23

    申请号:CN201310053548.8

    申请日:2013-02-19

    IPC分类号: F23R3/28

    摘要: 本发明提供能够使高炉气体等含有大量CO2的低热量气体稳定地燃烧的燃气轮机燃烧器。以在内周涡旋式喷嘴交替地配置燃气喷孔与空气喷孔,在外侧的外周涡旋式喷嘴配置燃气喷孔的燃烧嘴结构为基本结构。另外,在内周涡旋式喷嘴的半径方向内侧设置火焰稳定用燃气喷孔。通过内周火焰与外周火焰的相互作用,能够使低热量气体稳定燃烧。尤其通过在内周涡旋式喷嘴中交替地配置燃气喷孔与空气喷孔,能够提高维持火焰稳定的内周火焰的温度,强化燃烧稳定性。并且,通过设置火焰温度强化用燃气喷孔,能够提高形成在燃烧嘴的半径方向中心部的循环气体区域(火焰稳定点)的火焰温度,从而能够提供能够使低热量气体稳定地燃烧的燃气轮机燃烧器。

    燃气轮机的弹性燃料喷射器

    公开(公告)号:CN102165253B

    公开(公告)日:2015-04-01

    申请号:CN200980137772.7

    申请日:2009-03-03

    IPC分类号: F23C7/00 F23R3/14 F23R3/28

    摘要: 用于具有差异至少约为二倍关系的能量密度的替代燃料(26A、26B)的燃料喷射器(36)。叶瓣(47B)从具有第一和第二燃料供应通道(19A、19B)的燃料输送管结构(20B)径向延伸。每个叶瓣具有与相应燃料供应通道连通的第一和第二径向通路(21A、21B)以及在叶瓣的相应径向通路和表面(49)之间的第一和第二组孔口(23A、23B)。第一燃料供应通道、第一径向通路和第一孔口形成在给定背压下提供第一燃料流率的第一燃料输送路径。第二燃料供应通道、第二径向通路和第二孔口形成在给定背压下提供第二燃料流率的第二燃料输送路径,该第二燃料流率可以是第一燃料流率的至少约两倍。