專利名稱：一種用于化學回熱循環(huán)的氣體輔助雙燃料噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種燃氣輪機，具體地說是燃氣輪機的噴嘴。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的進步，人們對燃氣輪機性能的要求也越來越高。為了提高燃機的性能，許多先進的循環(huán)方式被不斷的提出，而其中化學回熱循環(huán)是一種先進循環(huán)方式。它的主要原理如下:燃氣輪機化學回熱循環(huán)是以燃氣輪機透平排氣作為熱源，通過燃料與水蒸汽發(fā)生蒸汽轉(zhuǎn)化反應產(chǎn)生新的合成燃料，即裂解氣燃料。該燃料進入燃燒室燃燒，借此回收透平排氣中余熱以提高熱效率。由于化學回熱循環(huán)燃氣輪機(CRGT)的工作方式?jīng)Q定其燃燒室采用雙燃料系統(tǒng)，可見，雙燃料燃燒裝置的設計將成為該先進循環(huán)得以應用的關(guān)鍵之一。這種燃燒室需要既能夠在單獨噴入燃油或者裂解氣的條件下工作，還能夠在燃油和裂解氣共同存在的情況下保證穩(wěn)定燃燒。專利“空氣霧化噴嘴”(申請?zhí)枮?00820114989.9)公開了一種空氣霧化噴嘴，它既可以獲得合理霧化粒度分布，又可以提高噴嘴前端油霧較高區(qū)域的含氧量，保證燃油燃燒充分，減少排氣冒煙氮氧化物排放指標，保證整個燃燒室能夠滿足高效低污染燃燒技術(shù)的要求。但該專利只含有一個油路，供油范圍較窄，而且低工況時燃油霧化質(zhì)量較差。專利“Dual Fuel Combustor Nozzle For A Turbo Machine”(申請?zhí)枮閁S2009056349)指出為防止在少量燃油噴射時的雙燃料噴嘴燃燒過程中的振動，第一次的燃油噴射端口和第二次的燃油噴射端口提供雙燃料。在提供氣體燃料時，若注入燃料的數(shù)量很大，則燃料從第一或第二個噴氣孔或這兩種噴孔同時噴出。在注入燃料的數(shù)量很小的情況下，只有第二個噴射從發(fā)揮作用。該專利在使用液體燃料時，從燃料混合在一起并提前霧化位蒸汽時，僅第二個射流孔注入燃料，這樣可能變得射流不夠高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供很好地滿足化學回熱循環(huán)的噴油噴氣要求的一種用于化學回熱循環(huán)的氣體輔助雙燃料噴嘴。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:本發(fā)明一種用于化學回熱循環(huán)的氣體輔助雙燃料噴嘴，其特征是:包括裂解氣通道外壁、裂解氣通道內(nèi)壁、主油路內(nèi)壁，裂解氣通道外壁和裂解氣通道內(nèi)壁之間形成裂解氣通道，裂解氣通道內(nèi)壁和主油路內(nèi)壁之間構(gòu)成主油路，主油路內(nèi)壁里設置副油路，副油路里安裝彈簧、副油路旋流器，彈簧頂住副油路旋流器使得副油路旋流器與主油路內(nèi)壁同軸，主油路的端部設置主油路旋流槽，副油路旋流器的出口連通主油路旋流槽的出口，裂解氣通道外壁端部的橫截面為梯形，梯形的上表面開設噴口，梯形的腰上開設裂解氣出口。本發(fā)明還可以包括:1、裂解氣通道里安裝旋流片。2、所述裂解氣出口有三排或四排，裂解氣出口大小逐排增加，每排有10個，均勻分布，裂解氣出口與梯形橫截面的腰所在的曲面法向呈30度 60度夾角，優(yōu)選45度夾角。本發(fā)明的優(yōu)勢在于:1、當油/氣混燒時，在噴嘴頭部，高速旋轉(zhuǎn)氣體燃料與燃油霧錐相剪切，提高了燃油霧化效果。2、該雙燃料噴嘴中油路及氣路是相互隔離的，避免了一個通道單獨工作時，其中的燃料回流到另一個通道。3、液體燃料通道由主、副油路組成，可滿足啟動工況到滿工況整個過程的供油要求，同時保證了燃油霧化質(zhì)量。4、氣體燃料出口為三圈或四圈均勻分布的小孔，且與曲面法向呈45°夾角，與氣體燃料通道內(nèi)的旋流片相配合，使得氣體燃料進入燃燒室燃燒前擁有一定的旋流速度，增強燃燒效果。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的裂解氣出口示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖舉例對本發(fā)明做更詳細地描述:結(jié)合圖1 2，本發(fā)明包括裂解氣通道外壁1、裂解氣通道內(nèi)壁2、主油路內(nèi)壁3、彈簧4、旋流片5、裂解氣出口 6、主油路旋流槽7、副油路旋流器8、裂解氣通道9、主油路IO、副油路11。裂解氣通道外壁I和裂解氣通道內(nèi)壁2之間形成裂解氣通道9，裂解氣通道內(nèi)壁2和主油路內(nèi)壁3之間構(gòu)成主油路10，主油路內(nèi)壁3里設置副油路11，副油路11里安裝彈簧4、副油路旋流器8，彈簧4頂住副油路旋流器8使得副油路旋流器8與主油路內(nèi)壁3同軸，主油路10的端部設置主油路旋流槽7，副油路旋流器8的出口連通主油路旋流槽7的出口，裂解氣通道外壁I端部的橫截面為梯形，梯形的上表面開設噴口，梯形的腰上開設裂解氣出口 6。裂解氣通道9里安裝旋流片5。裂解氣出口 6有三排或四排，裂解氣出口 6大小逐排增加，每排有10個，均勻分布，裂解氣出口 6與梯形橫截面的腰所在的曲面法向呈30度 60度夾角，優(yōu)選45度夾角。支撐彈簧4有足夠剛度，實現(xiàn)支架與旋流槽之間的剛性連接，即保證支架、旋流槽和旋流槽殼體之間的同軸性，避免外殼體松動時可能出現(xiàn)的旋流槽歪斜等現(xiàn)象，保證良好的霧化效果。在燃料出口處，高速旋轉(zhuǎn)裂解氣與燃油油膜相遇，發(fā)生強烈地剪切作用，達到更好的霧化效果，從而完成整個霧化過程。燃油經(jīng)主油路10和副油路11流出形成油膜，高速旋轉(zhuǎn)空氣在噴口與燃油油膜相遇，發(fā)生強烈地剪切作用，達到更好的霧化效果，從而完成整個霧化過程。裂解氣由裂解氣通道9進入，經(jīng)過旋流片5產(chǎn)生強烈的旋流作用，最后從帶有角度的裂解氣出口 6小孔流出，與氧化劑強烈摻混。
權(quán)利要求
1.一種用于化學回熱循環(huán)的氣體輔助雙燃料噴嘴，其特征是:包括裂解氣通道外壁、裂解氣通道內(nèi)壁、主油路內(nèi)壁，裂解氣通道外壁和裂解氣通道內(nèi)壁之間形成裂解氣通道，裂解氣通道內(nèi)壁和主油路內(nèi)壁之間構(gòu)成主油路，主油路內(nèi)壁里設置副油路，副油路里安裝彈簧、副油路旋流器，彈簧頂住副油路旋流器使得副油路旋流器與主油路內(nèi)壁同軸，主油路的端部設置主油路旋流槽，副油路旋流器的出口連通主油路旋流槽的出口，裂解氣通道外壁端部的橫截面為梯形，梯形的上表面開設噴口，梯形的腰上開設裂解氣出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于化學回熱循環(huán)的氣體輔助雙燃料噴嘴，其特征是:裂解氣通道里安裝旋流片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于化學回熱循環(huán)的氣體輔助雙燃料噴嘴，其特征是:所述裂解氣出口有三排或四排，裂解氣出口大小逐排增加，每排有10個，均勻分布，裂解氣出口與梯形橫截面的腰所在的曲面法向呈30度 60度夾角，優(yōu)選45度夾角。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種用于化學回熱循環(huán)的氣體輔助雙燃料噴嘴，包括裂解氣通道外壁、裂解氣通道內(nèi)壁、主油路內(nèi)壁，裂解氣通道外壁和裂解氣通道內(nèi)壁之間形成裂解氣通道，裂解氣通道內(nèi)壁和主油路內(nèi)壁之間構(gòu)成主油路，主油路內(nèi)壁里設置副油路，副油路里安裝彈簧、副油路旋流器，彈簧頂住副油路旋流器使得副油路旋流器與主油路內(nèi)壁同軸，主油路的端部設置主油路旋流槽，副油路旋流器的出口連通主油路旋流槽的出口，裂解氣通道外壁端部的橫截面為梯形，梯形的上表面開設噴口，梯形的腰上開設裂解氣出口。本發(fā)明綜合了壓力旋流霧化和氣動霧化的優(yōu)點，霧化效果更好，能達到燃燒室滿工況要求。
文檔編號F23R3/36GK103175221SQ20131008816
公開日2013年6月26日 申請日期2013年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月19日
發(fā)明者劉瀟, 鄭洪濤, 和宏賓, 康振亞, 潘剛, 劉倩, 魏星, 賈翔羽, 姜雨 申請人:哈爾濱工程大學