本發(fā)明涉及燃氣輪機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種燃燒室及燃氣輪機。

背景技術(shù)：

燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是典型的高新技術(shù)密集型產(chǎn)品。作為高科技的載體，燃氣輪機代表了多理論學(xué)科和多工程領(lǐng)域發(fā)展的綜合水平，是國家高技術(shù)水平和科技實力的重要標(biāo)志之一，具有十分突出的戰(zhàn)略地位。微型燃氣輪機的三大部件為燃燒室、壓氣機和渦輪，燃燒室的性能會直接影響微型燃氣輪機的總體性能。燃燒室出口的溫度分布是否均勻?qū)u輪也有重要影響，局部的高溫對渦輪有破壞作用。另外燃燒室總壓損失占微型燃氣輪機總的損失很大一部分，燃燒室總壓損失小，則微型燃氣輪機總的損失小，使得微型燃氣輪機整機效率更高。

現(xiàn)有的燃氣輪機的燃燒室進氣為軸向進氣，軸向進氣的燃燒室摻混空氣的動量不足，空氣和高溫?zé)煔獾幕旌喜粔蚓鶆?，使得燃燒室出口氣流溫度不均勻，且燃燒室?nèi)能量損失高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種燃燒室及燃氣輪機，以改善燃燒室的進氣方式，使得空氣和高溫?zé)煔饣旌细鶆?，從而提高燃燒室出口氣流溫度的均勻程度和燃燒室的能量利用率?/p>

為達到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種燃燒室，包括燃料管、火焰筒、旋流器組和輪機機匣，其中，所述燃料管的出料口與所述火焰筒的入口連通，且所述燃料管和所述火焰筒的連通處設(shè)置有旋流器組，所述輪機機匣間隙配合包覆于所述燃料管和火焰筒外側(cè)，所述火焰筒筒壁上具有多個摻混孔，所述輪機機匣側(cè)壁至少開有一個進氣槽，且所述多個摻混孔對應(yīng)所述進氣槽設(shè)置。

優(yōu)選的，所述進氣槽為兩個且相對設(shè)置于所述輪機機匣側(cè)壁。

優(yōu)選的，所述多個摻混孔間隔環(huán)繞設(shè)置于所述火焰筒側(cè)壁。

優(yōu)選的，所述多個摻混孔的設(shè)置區(qū)域位于第一設(shè)定位置和第二設(shè)定位置之間，且所述第一設(shè)定位置和第二設(shè)定位置為所述進氣槽在所述火焰筒上的投影邊界。

優(yōu)選的，所述火焰筒的中段筒壁上具有主燃孔。

優(yōu)選的，所述火焰筒筒壁具有環(huán)繞陣列排布的冷卻孔。

可選的，所述燃料管末端設(shè)置有霧化噴嘴。

優(yōu)選的，所述旋流器組包括一級旋流器和二級旋流器，所述一級旋流器和二級旋流器均呈空心柱狀，所述一級旋流器的外徑大于所述二級旋流器的外徑，且所述一級旋流器和二級旋流器同軸并在軸向方向上呈階梯狀錯位設(shè)置。

優(yōu)選的，每級旋流器包括旋流器進氣口、旋流器底板和旋流器葉片。

本發(fā)明實施例提供的燃燒室，燃料管的出料口與火焰筒的入口連通，且燃料管和火焰筒的連通處設(shè)置有旋流器組，進入輪機機匣的助燃劑從旋流器組處與燃料管提供的燃料反應(yīng)，并隨后進入到火焰筒中燃燒生成高溫?zé)煔狻；鹧嫱餐脖谏暇哂卸鄠€摻混孔，輪機機匣側(cè)壁至少開有一個進氣槽，且多個摻混孔對應(yīng)進氣槽設(shè)置，進氣槽中的摻混空氣橫向摻入火焰筒中的高溫?zé)煔猓沟每諝夂透邷責(zé)煔饣旌细鶆?，從而提高燃燒室出口氣流溫度的均勻程度和燃燒室的能量利用率?/p>

一種燃氣輪機，包括壓氣機、渦輪以及如上所述的燃燒室。

本發(fā)明實施例提供的燃氣輪機包括上述的燃燒室，也能改善燃燒室的進氣方式，使得空氣和高溫?zé)煔饣旌细鶆?，從而提高燃燒室出口氣流溫度的均勻程度和燃燒室的能量利用率?/p>

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提供的燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施例提供的燃燒的斜剖視圖；

圖3為本發(fā)明另一實施例提供的燃燒室的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明另一實施例提供的燃燒室的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-燃料管

2-火焰筒

21-摻混孔

211-第一設(shè)定位置

212-第二設(shè)定位置

22-主燃孔

23-冷卻孔

3-旋流器組

31-一級旋流器

311-一級旋流器底板

312-一級旋流器葉片

313-一級旋流器進氣口

32-二級旋流器

321-二級旋流器底板

322-二級旋流器葉片

323-二級旋流器進氣口

4-輪機機匣

41-進氣槽

具體實施方式

為改善燃燒室的進氣方式，使得空氣和高溫?zé)煔饣旌细鶆?，從而提高燃燒室出口氣流溫度的均勻程度和燃燒室的能量利用率，本發(fā)明實施例提供了一種燃燒室及燃氣輪機。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。

參考圖1和圖2，本發(fā)明一種實施例提供的燃燒室，包括燃料管1、火焰筒2、旋流器組3和輪機機匣4，其中，燃料管1的出料口與火焰筒2的入口連通，且燃料管1和火焰筒2的連通處設(shè)置有旋流器組3，輪機機匣4間隙配合包覆于燃料管1和火焰筒2外側(cè)，火焰筒2筒壁上具有多個摻混孔21，輪機機匣4側(cè)壁至少開有一個進氣槽41，且多個摻混孔21對應(yīng)進氣槽41設(shè)置。

本發(fā)明實施例提供的燃燒室，燃料管的出料口與火焰筒的入口連通，且燃料管和火焰筒的連通處設(shè)置有旋流器組，進入輪機機匣的助燃劑從旋流器組處與燃料管提供的燃料反應(yīng)，并隨后進入到火焰筒中燃燒生成高溫?zé)煔??；鹧嫱餐脖谏暇哂卸鄠€摻混孔，輪機機匣側(cè)壁至少開有一個進氣槽，且多個摻混孔對應(yīng)進氣槽設(shè)置，進氣槽中的摻混空氣橫向摻入火焰筒中的高溫?zé)煔猓沟每諝夂透邷責(zé)煔饣旌细鶆?，從而提高燃燒室出口氣流溫度的均勻程度和燃燒室的能量利用率?/p>

參考圖3，在本發(fā)明另一實施例中，燃燒室的進氣槽41為兩個且相對設(shè)置于輪機機匣4側(cè)壁。輪機機匣側(cè)壁相對設(shè)置有兩個進氣槽，能夠減少進氣氣流之間的干擾，從而形成穩(wěn)定的摻混空氣流，進一步提高燃燒室出口氣流溫度的均勻程度和燃燒室的能量利用率。

進一步的，如圖3所示，燃燒室的多個摻混孔21間隔環(huán)繞設(shè)置于火焰筒2側(cè)壁。火焰筒側(cè)壁間隔環(huán)繞設(shè)置多個摻混孔，如此設(shè)置的多個摻混孔能夠使得摻混空氣較為均勻地進入到火焰筒中，使得空氣和高溫?zé)煔饣旌细鶆?，從而提高燃燒室出口氣流溫度的均勻程度和燃燒室的能量利用率?/p>

優(yōu)選的，如圖3所示，多個摻混孔21的設(shè)置區(qū)域位于第一設(shè)定位置211和第二設(shè)定位置212之間，且該第一設(shè)定位置211和第二設(shè)定位置212為進氣槽41在火焰筒2上的投影邊界。

在本發(fā)明又一實施例中，如圖4所示，燃燒室的火焰筒2的中段筒壁上具有主燃孔22。主燃孔能夠提高火焰筒中的燃燒效率并平衡火焰筒內(nèi)外的壓力，從而提高燃燒室工作性能和使用壽命。火焰筒2筒壁還具有環(huán)繞陣列排布的冷卻孔23。冷卻孔能夠平衡火焰筒內(nèi)外的壓力，并平衡火焰筒內(nèi)外溫差防止過熱損壞，從而進一步提高燃燒室工作性能和使用壽命。

參考圖4，本發(fā)明優(yōu)選實施例中旋流器組3包括一級旋流器31和二級旋流器32，該一級旋流器31和二級旋流器32均呈空心柱狀，一級旋流器31的外徑大于二級旋流器32的外徑，且一級旋流器31和二級旋流器32同軸并在軸向方向上呈階梯狀錯位設(shè)置。每級旋流器包括旋流器進氣口、旋流器底板和旋流器葉片。對應(yīng)圖4中，即一級旋流器31包括一級旋流器底板311、一級旋流器葉片312和一級旋流器進氣口313，二級旋流器32包括二級旋流器底板321、二級旋流器葉片322和二級旋流器進氣口323。在燃燒室內(nèi)設(shè)置旋流器組，氣流在通過旋流器組時會在燃燒室內(nèi)形成低速回流區(qū)，這樣可以使氣體速度與火焰?zhèn)鞑ニ俣纫恢?，從而保證燃燒的穩(wěn)定，回流區(qū)的形成還可以保證燃燒的安全。本發(fā)明實施例中優(yōu)選采用二級旋流器組，能夠更好的保證燃燒室燃燒時的穩(wěn)定性和安全性。

在本發(fā)明另一優(yōu)選的實施例中，燃燒室的燃料管末端設(shè)置有霧化噴嘴。霧化噴嘴能夠分散燃料管中的燃料形成細小的燃料霧氣，從而提高燃燒室中的燃燒效率。本發(fā)明不對霧化噴嘴的型號、材質(zhì)等參數(shù)進行限定，可根據(jù)具燃燒室的具體情況自行選用。

本發(fā)明實施例還提供了一種燃氣輪機，包括壓氣機、渦輪以及如上所述的燃燒室。

本發(fā)明實施例提供的燃氣輪機包括上述的燃燒室，也能改善燃燒室的進氣方式，使得空氣和高溫?zé)煔饣旌细鶆颍瑥亩岣呷紵页隹跉饬鳒囟鹊木鶆虺潭群腿紵业哪芰坷寐省?/p>

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。