【CN109708148A】一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器【专利】
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7 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第一级径向 旋流器的预混腔（4）位于第二级径向旋流器的旋流叶片（22）形成的圈内。
8 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第一级径向 旋流器的预混腔（4）为圆柱体或预混腔的进气口直径大于出气口直径的锥形结构。
向 旋流器 ，属于燃气轮机技术领域。本发明的 一 种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，包括第一级 径向旋流器和第二级径向旋流器，第一级径向旋 流器和第二级径向旋流器均包括径向旋流器及 设置于其气流下游的导流环和预混腔，导流环位 于径向旋流器和预混腔之间 ，连通径向旋流器和 预混腔，第二级径向旋流器的旋流叶片底部和第 一级径向旋流器的圆形端板连接。采用本发明的 一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，能够实现 稳定燃烧 ，防 止回火 ，抑制燃烧振荡的 有益技术 效果 ，并 在低负荷时分级供应燃料 ，扩大了燃机 的 调整调节范围 ，更有利于燃烧稳定。
2 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第一级径向 旋流器的旋流槽道（13）和第二级径向旋流器的旋流槽道（23）进气面积比为1:1-1 .6。
3 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第一级径向 旋流器的旋流叶片（12）旋向和第二级径向旋流器的旋流叶片（22）旋向同向或反向布置。
9 .如权利要求8所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述锥形结构预 混腔的母线与轴线的夹角为0~25 °。
10 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第二级径 向旋流器的预混腔（6）为圆柱体结构。
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CN 109708148 A
说 明 书
1/5 页
一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器
技术领域 [0001] 本发明涉及一种燃气轮机零部件，特别是一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器， 属于燃气轮机技术领域。
背景技术 [0002] 干式低NOx（DLN）燃烧技术（DLN）是当今国际上重型燃气轮机普遍采用的控制污染 物排放的成熟技术。在干式低NOx燃烧技术中，最关键的是实现燃料和空气的均匀混合以及 稀相预混燃烧。稀相预混燃烧最实质的优点就是其火焰温度低，直接影响NOx的生成。但是 除 了控制燃料和空气的比 例外 ，NOx生成的水平还对系统能 够达到的 燃料空气混合均匀度 非常敏感。通过旋流器使空气和燃料均匀混合，是实际中最常用的方法。 [0003] 相比传统的扩散燃烧室，DLN技术在污染控制方面具有不可比拟的优势。但同时， 由于燃烧方式的转变 ，也给设计燃烧器带来一系列挑战 ，如燃烧稳定性差、回火、负荷调节 范围变小、燃烧振荡等问题。 [0004] 相比传统的单级旋流器，双级径向旋流器在低负荷时可以分级供燃料，扩大燃烧 机调节范围 ，更有利于燃烧稳定。
权利要求书1页 说明书5页 附图4页
CN 109708148 A
CN 109708148 A
权 利 要 求 书
1/1 页
1 .一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：包括第一级径向旋流器（1）和第 二级径向旋流器（2）；
所述第一级径向旋流器（1）和第二级径向旋流器（2）均包括径向旋流器及设置于其气 流下游的 导流环和预混腔 ，导流环位于径向旋流器和预混腔之间 ，连通径向旋流器和预混 腔；
4 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述旋流叶片为 直叶片或曲叶片，旋流叶片的外端两侧有倒角。
5 .如权利要求4所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述燃料喷管 （7）位于旋流槽道进气端两侧的旋流叶片倒角处，燃料喷孔向旋流槽道入口处喷出燃料。
6 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述导流环与圆 形端板的中 心孔固定连通 ，导流环呈喇叭口 状 ，导流环的 进气口 直径大于导流环的 出气口 直径。
(74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214
代理人 孙杰 古波
(51)Int .Cl . F23R 3/38(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109708148 A (43)申请公布日 2019.05.03
( 54 )发明 名称 一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器
( 57 )摘Байду номын сангаас 本发明公开了一种燃气轮机燃烧器双级径
发明内容 [0005] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种燃气轮机燃烧器双级径 向 旋流器 ，本发明可以 保障 稳定燃烧 ，防 止回火 ，抑制燃烧振荡 ，并 在低负荷时分级供应燃 料 ，扩大燃烧机调节范围 ，更有利于燃烧稳定。 [0006] 本发明采用的技术方案如下：
一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，包括第一级径向旋流器和第二级径向旋流器； 所述第一级径向旋流器和第二级径向旋流器均包括径向旋流器及设置于其气流下游 的导流环和预混腔，导流环位于径向旋流器和预混腔之间，连通径向旋流器和预混腔； 所述径向旋流器，包括布置成圈的多个旋流叶片，旋流叶片顶部与圆形端板固定连接， 圆形端板上设有同 心的中 心孔 ；旋流叶 片沿径向 延 伸 ，相邻旋流叶 片之间形成沿中 心孔 切 线方向延伸的旋流槽道，旋流槽道设有燃料喷管，燃料喷管上设有燃料喷孔； 所述第二级径向旋流器的旋流叶片底部和第一级径向旋流器的圆形端板连接。 [0007] 燃料喷管位于燃烧器头部端板上，当燃烧器端板与第一级径向旋流器连接时，一 部分喷管插入第一级径向 旋流器的 旋流槽道 ，作为第一级径向 旋流器的 燃料喷管 ；另一部 分穿过第一级径向旋流器插入第二级径向旋流器的旋流槽道作为第二级径向旋流器的燃 料喷管。 [0008] 作为优选，所述第一级径向旋流器的旋流槽道和第二级径向旋流器的旋流槽道进 气面积比为1:1-1 .6，通过控制旋流槽道进气面积比来控制进入两级旋流器的空气量。 [0009] 作为优选，所述第一级径向旋流器的旋流叶片旋向和第二级径向旋流器的旋流叶 片旋向同向或反向布置。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910026148 .5
(22)申请日 2019 .01 .11
(71)申请人 东方电气集团东方汽轮机有限公司 地址 618000 四川省德阳市高新技术产业 园区金沙江西路666号
(72)发明人 凤云仙 田晓晶 冯珍珍 杨安建 张渊 刘维兵 孔祥林 吴文彭 艾松
所述径向旋流器，包括布置成圈的多个旋流叶片，旋流叶片顶部与圆形端板固定连接， 圆形端板上设有同 心的中 心孔 ；旋流叶 片沿径向 延 伸 ，相邻旋流叶 片之间形成沿中 心孔 切 线方向延伸的旋流槽道，旋流槽道设有燃料喷管（7），燃料喷管（7）上设有燃料喷孔；
所述第二级径向旋流器的旋流叶片（22）底部和第一级径向旋流器的圆形端板（11）连 接。
8 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第一级径向 旋流器的预混腔（4）为圆柱体或预混腔的进气口直径大于出气口直径的锥形结构。
向 旋流器 ，属于燃气轮机技术领域。本发明的 一 种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，包括第一级 径向旋流器和第二级径向旋流器，第一级径向旋 流器和第二级径向旋流器均包括径向旋流器及 设置于其气流下游的导流环和预混腔，导流环位 于径向旋流器和预混腔之间 ，连通径向旋流器和 预混腔，第二级径向旋流器的旋流叶片底部和第 一级径向旋流器的圆形端板连接。采用本发明的 一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，能够实现 稳定燃烧 ，防 止回火 ，抑制燃烧振荡的 有益技术 效果 ，并 在低负荷时分级供应燃料 ，扩大了燃机 的 调整调节范围 ，更有利于燃烧稳定。
2 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第一级径向 旋流器的旋流槽道（13）和第二级径向旋流器的旋流槽道（23）进气面积比为1:1-1 .6。
3 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第一级径向 旋流器的旋流叶片（12）旋向和第二级径向旋流器的旋流叶片（22）旋向同向或反向布置。
9 .如权利要求8所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述锥形结构预 混腔的母线与轴线的夹角为0~25 °。
10 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述第二级径 向旋流器的预混腔（6）为圆柱体结构。
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CN 109708148 A
说 明 书
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一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器
技术领域 [0001] 本发明涉及一种燃气轮机零部件，特别是一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器， 属于燃气轮机技术领域。
背景技术 [0002] 干式低NOx（DLN）燃烧技术（DLN）是当今国际上重型燃气轮机普遍采用的控制污染 物排放的成熟技术。在干式低NOx燃烧技术中，最关键的是实现燃料和空气的均匀混合以及 稀相预混燃烧。稀相预混燃烧最实质的优点就是其火焰温度低，直接影响NOx的生成。但是 除 了控制燃料和空气的比 例外 ，NOx生成的水平还对系统能 够达到的 燃料空气混合均匀度 非常敏感。通过旋流器使空气和燃料均匀混合，是实际中最常用的方法。 [0003] 相比传统的扩散燃烧室，DLN技术在污染控制方面具有不可比拟的优势。但同时， 由于燃烧方式的转变 ，也给设计燃烧器带来一系列挑战 ，如燃烧稳定性差、回火、负荷调节 范围变小、燃烧振荡等问题。 [0004] 相比传统的单级旋流器，双级径向旋流器在低负荷时可以分级供燃料，扩大燃烧 机调节范围 ，更有利于燃烧稳定。
权利要求书1页 说明书5页 附图4页
CN 109708148 A
CN 109708148 A
权 利 要 求 书
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1 .一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：包括第一级径向旋流器（1）和第 二级径向旋流器（2）；
所述第一级径向旋流器（1）和第二级径向旋流器（2）均包括径向旋流器及设置于其气 流下游的 导流环和预混腔 ，导流环位于径向旋流器和预混腔之间 ，连通径向旋流器和预混 腔；
4 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述旋流叶片为 直叶片或曲叶片，旋流叶片的外端两侧有倒角。
5 .如权利要求4所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述燃料喷管 （7）位于旋流槽道进气端两侧的旋流叶片倒角处，燃料喷孔向旋流槽道入口处喷出燃料。
6 .如权利要求1所述的燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，其特征在于：所述导流环与圆 形端板的中 心孔固定连通 ，导流环呈喇叭口 状 ，导流环的 进气口 直径大于导流环的 出气口 直径。
(74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214
代理人 孙杰 古波
(51)Int .Cl . F23R 3/38(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109708148 A (43)申请公布日 2019.05.03
( 54 )发明 名称 一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器
( 57 )摘Байду номын сангаас 本发明公开了一种燃气轮机燃烧器双级径
发明内容 [0005] 本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种燃气轮机燃烧器双级径 向 旋流器 ，本发明可以 保障 稳定燃烧 ，防 止回火 ，抑制燃烧振荡 ，并 在低负荷时分级供应燃 料 ，扩大燃烧机调节范围 ，更有利于燃烧稳定。 [0006] 本发明采用的技术方案如下：
一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器，包括第一级径向旋流器和第二级径向旋流器； 所述第一级径向旋流器和第二级径向旋流器均包括径向旋流器及设置于其气流下游 的导流环和预混腔，导流环位于径向旋流器和预混腔之间，连通径向旋流器和预混腔； 所述径向旋流器，包括布置成圈的多个旋流叶片，旋流叶片顶部与圆形端板固定连接， 圆形端板上设有同 心的中 心孔 ；旋流叶 片沿径向 延 伸 ，相邻旋流叶 片之间形成沿中 心孔 切 线方向延伸的旋流槽道，旋流槽道设有燃料喷管，燃料喷管上设有燃料喷孔； 所述第二级径向旋流器的旋流叶片底部和第一级径向旋流器的圆形端板连接。 [0007] 燃料喷管位于燃烧器头部端板上，当燃烧器端板与第一级径向旋流器连接时，一 部分喷管插入第一级径向 旋流器的 旋流槽道 ，作为第一级径向 旋流器的 燃料喷管 ；另一部 分穿过第一级径向旋流器插入第二级径向旋流器的旋流槽道作为第二级径向旋流器的燃 料喷管。 [0008] 作为优选，所述第一级径向旋流器的旋流槽道和第二级径向旋流器的旋流槽道进 气面积比为1:1-1 .6，通过控制旋流槽道进气面积比来控制进入两级旋流器的空气量。 [0009] 作为优选，所述第一级径向旋流器的旋流叶片旋向和第二级径向旋流器的旋流叶 片旋向同向或反向布置。
( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910026148 .5
(22)申请日 2019 .01 .11
(71)申请人 东方电气集团东方汽轮机有限公司 地址 618000 四川省德阳市高新技术产业 园区金沙江西路666号
(72)发明人 凤云仙 田晓晶 冯珍珍 杨安建 张渊 刘维兵 孔祥林 吴文彭 艾松
所述径向旋流器，包括布置成圈的多个旋流叶片，旋流叶片顶部与圆形端板固定连接， 圆形端板上设有同 心的中 心孔 ；旋流叶 片沿径向 延 伸 ，相邻旋流叶 片之间形成沿中 心孔 切 线方向延伸的旋流槽道，旋流槽道设有燃料喷管（7），燃料喷管（7）上设有燃料喷孔；
所述第二级径向旋流器的旋流叶片（22）底部和第一级径向旋流器的圆形端板（11）连 接。