預(yù)混旋流式值班噴嘴的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出預(yù)混旋流式值班噴嘴。氣態(tài)燃料噴嘴與空氣旋流管通過螺紋進(jìn)行連接，值班預(yù)混腔、花瓣式旋流器和縮放式噴嘴通過焊接與空氣旋流管進(jìn)行連接，氣態(tài)燃料噴嘴伸入值班預(yù)混腔部分圓周方向開有若干均勻布置的燃料噴射孔，空氣旋流管沿管壁切線方向開有兩條對(duì)稱的空氣旋流入口，在花瓣式旋流器內(nèi)部開有若干斜氣孔，縮放式噴嘴的管壁中部向內(nèi)隆起一個(gè)環(huán)狀的噴嘴喉部。該型值班噴嘴可通過結(jié)構(gòu)調(diào)整安裝于燃用氣態(tài)燃料燃?xì)廨啓C(jī)的主噴嘴中，可直接通過燃料調(diào)整實(shí)現(xiàn)值班噴嘴的穩(wěn)定工作及燃?xì)廨啓C(jī)的低排放特性，該型噴嘴在自身可以穩(wěn)定燃燒的前提下，還能有效引燃主噴嘴，同時(shí)拓寬燃燒室的貧燃熄火范圍，極大地提高燃燒室的工作穩(wěn)定性。
【專利說明】預(yù)混旋流式值班噴嘴
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及熱能與動(dòng)力工程領(lǐng)域，具體地說是低排放燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室氣態(tài)燃料噴嘴核心部件的一種預(yù)混旋流式值班噴嘴。
[0002]【背景技術(shù)】:
隨著能源種類的多樣化、燃?xì)廨啓C(jī)的廣泛應(yīng)用以及環(huán)境污染的日益惡化，人們的環(huán)保觀念日益增強(qiáng)，世界各國(guó)不斷推出越來越嚴(yán)格的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)對(duì)污染物，尤其是對(duì)NOx及CO的排放要求更加嚴(yán)格，低排放已經(jīng)成為先進(jìn)燃?xì)廨啓C(jī)的重要性能指標(biāo)之
從污染物排放控制的角度出發(fā)，燃燒室最好采用貧燃預(yù)混燃燒技術(shù)，這需要足夠多的空氣通過燃料噴嘴進(jìn)入主燃區(qū)，于是火焰筒上不再保留主燃孔和摻混孔，通過燃燒的組織降低燃燒區(qū)溫度，有利于降低NOx排放。但是當(dāng)燃燒區(qū)內(nèi)溫度較低時(shí)，燃燒穩(wěn)定性就變差，容易發(fā)生熄火的危險(xiǎn)，貧燃預(yù)混燃燒技術(shù)面臨的最大問題就是燃燒穩(wěn)定性下降以及預(yù)混腔的回火，機(jī)組在運(yùn)行過程中由于負(fù)荷的變化或燃料熱值及成分的變化經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)熄火的危險(xiǎn)，它顯著威脅著燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行安全。由于燃燒室內(nèi)的燃燒過程很難組織，為此必須采取特殊措施，在保證低污染物排放的同時(shí)，保證火焰的穩(wěn)定性，為了解決貧燃預(yù)混燃燒噴嘴的貧燃熄火問題及回火問題，需要采取特殊的方式對(duì)噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行復(fù)雜設(shè)計(jì)，在主噴嘴中心引入值班噴嘴的方式，可以有效提高火焰的穩(wěn)定性，但是值班噴嘴的結(jié)構(gòu)型式及工作方式對(duì)燃燒室的工作性能及污染物排放有重大影響，因此預(yù)混旋流式值班噴嘴的研究具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明是為解決低排放燃燒室的貧燃熄火問題，為提高火焰穩(wěn)定性，綜合氣態(tài)燃料主噴嘴的技術(shù)特點(diǎn)而開發(fā)的。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:預(yù)混旋流式值班噴嘴，包括氣態(tài)燃料噴嘴，氣態(tài)燃料噴嘴與空氣旋流管通過螺紋進(jìn)行連接，值班預(yù)混腔、花瓣式旋流器和縮放式噴嘴通過焊接與空氣旋流管進(jìn)行連接。
[0005]所述的氣態(tài)燃料噴嘴，中心開有一個(gè)沉孔狀的燃料入口，氣態(tài)燃料噴嘴伸入值班預(yù)混腔部分圓周方向開有若干均勻布置的燃料噴射孔。
[0006]所述的空氣旋流管，沿管壁切線方向開有兩條對(duì)稱的長(zhǎng)孔形空氣旋流入口。
[0007]所述的花瓣式旋流器，在花瓣式旋流器內(nèi)部開有若干沿中心輻射狀的斜氣孔，在中心開設(shè)直孔。
[0008]所述的縮放式噴嘴，在噴嘴出口里側(cè)，其管壁中部向內(nèi)隆起一個(gè)環(huán)狀的噴嘴喉部。
[0009]本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明提出的預(yù)混旋流式值班噴嘴，該型值班噴嘴可通過結(jié)構(gòu)調(diào)整安裝于燃用氣態(tài)燃料燃?xì)廨啓C(jī)的主噴嘴中，可直接通過燃料調(diào)整實(shí)現(xiàn)值班噴嘴的穩(wěn)定工作及燃?xì)廨啓C(jī)的低排放特性，采用花瓣式旋流器，解決了旋流器設(shè)計(jì)在小輪轂比時(shí)流量不足及大輪轂比時(shí)不滿足旋流器設(shè)計(jì)準(zhǔn)則的技術(shù)缺陷；采用燃料與空氣預(yù)混形式降低污染物排放；采用雙級(jí)旋流方式加強(qiáng)混合氣旋流；采用縮放式噴嘴在喉部使氣流加速防止回火，在漸擴(kuò)段形成低速回流區(qū)，穩(wěn)定值班火焰，該型噴嘴在自身可以穩(wěn)定燃燒的前提下，還能有效引燃主噴嘴，同時(shí)拓寬燃燒室的貧燃熄火范圍，極大地提高燃燒室的工作穩(wěn)定性。
[0010]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2是附圖1的M向視圖；
附圖3是附圖1的A-A剖面圖；
附圖4是附圖1的B-B剖面圖。
[0011]圖中1-氣態(tài)燃料噴嘴；2_空氣旋流管；3_值班預(yù)混腔；4_花瓣式旋流器；5-縮放式噴嘴；6_燃料入口 ；7_空氣旋流入口 ；8_燃料噴射孔；9_斜氣孔；10-噴嘴喉部；11_噴嘴出口 ； 12-螺紋。
[0012]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
由圖1結(jié)合圖2?圖4所示，預(yù)混旋流式值班噴嘴，包括氣態(tài)燃料噴嘴I，氣態(tài)燃料噴嘴I與空氣旋流管2通過螺紋12進(jìn)行連接，值班預(yù)混腔3、花瓣式旋流器4和縮放式噴嘴5通過焊接與空氣旋流管2進(jìn)行連接。
[0013]所述的氣態(tài)燃料噴嘴1，中心開有一個(gè)沉孔狀的燃料入口 6，氣態(tài)燃料噴嘴I伸入值班預(yù)混腔3部分圓周方向開有若干均勻布置的燃料噴射孔8。
[0014]所述的空氣旋流管2，沿管壁切線方向開有兩條對(duì)稱的長(zhǎng)孔形空氣旋流入口 7。
[0015]所述的花瓣式旋流器4，在花瓣式旋流器4內(nèi)部開設(shè)若干斜氣孔9，在中心開設(shè)直孔，一方面可以提高值班噴嘴流量，另一方面可以輔助防止值班火焰回火，以防花瓣式旋流器燒蝕。
[0016]所述的縮放式噴嘴5，在噴嘴出口 11里側(cè)，其管壁中部向內(nèi)隆起一個(gè)環(huán)狀的噴嘴喉部10。
[0017]氣態(tài)燃料由燃料入口 6進(jìn)入氣態(tài)燃料噴嘴I，從燃料噴射孔8噴射到值班預(yù)混腔3中；同時(shí)，空氣經(jīng)過旋流入口 7以旋流形式進(jìn)入值班預(yù)混腔3，與燃料氣進(jìn)行摻混，而后流經(jīng)花瓣式旋流器4，進(jìn)一步加強(qiáng)旋流，通過縮放式噴嘴5，在噴嘴喉部10進(jìn)行加速，以高速流出后，經(jīng)漸擴(kuò)段突擴(kuò)減速形成回流區(qū)，預(yù)混氣在漸擴(kuò)段回流區(qū)內(nèi)形成穩(wěn)定燃燒的火焰，該火焰從噴嘴出口 11噴出，與主噴嘴回流區(qū)相連，進(jìn)而可以引燃主噴嘴，同時(shí)可拓寬主噴嘴的貧燃熄火邊界。
[0018]該型值班噴嘴燃料流量可根據(jù)工況進(jìn)行調(diào)節(jié)，在高工況較為穩(wěn)定狀態(tài)下燃料量可以減少，流入的空氣直接進(jìn)入燃燒區(qū)補(bǔ)充氧氣，降低污染物排放；在低工況時(shí)，燃料量適當(dāng)增加，形成穩(wěn)定的值班火焰，提高主火焰的燃燒穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種預(yù)混旋流式值班噴嘴，包括氣態(tài)燃料噴嘴(I)，其特征在于:氣態(tài)燃料噴嘴(I)與空氣旋流管(2)通過螺紋(12)進(jìn)行連接，值班預(yù)混腔(3)、花瓣式旋流器(4)和縮放式噴嘴(5)通過焊接與空氣旋流管(2)進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)混旋流式值班噴嘴，其特征在于:所述的氣態(tài)燃料噴嘴(I)，中心開有一個(gè)沉孔狀的燃料入口(6)，氣態(tài)燃料噴嘴(I)伸入值班預(yù)混腔(3)部分圓周方向開有若干均勻布置的燃料噴射孔(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)混旋流式值班噴嘴，其特征在于:所述的空氣旋流管(2)，沿管壁切線方向開有兩條對(duì)稱的長(zhǎng)孔形空氣旋流入口(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)混旋流式值班噴嘴，其特征在于:所述的花瓣式旋流器(4)，在花瓣式旋流器(4)內(nèi)部開有若干沿中心輻射狀的斜氣孔(9)，在中心開設(shè)直孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)混旋流式值班噴嘴，其特征在于:所述的縮放式噴嘴(5)，在噴嘴出口(11)里側(cè)，其管壁中部向內(nèi)隆起一個(gè)環(huán)狀的噴嘴喉部(10)。
【文檔編號(hào)】F23R3/38GK104390235SQ201410666450
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】李雅軍, 李名家, 張晨曦, 師蓓蓓, 王俊, 任艷平, 曹天澤, 武萍, 冉軍輝, 王永貴 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七 三研究所