專利名稱：組合式壓力霧化噴嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃氣輪機燃燒器的液體燃料的組合式壓力霧化噴嘴，它由一噴嘴體，一第一饋送通道和一第二饋送通道組成；對于至少一種待霧化的液體而言，該噴嘴體至少具有兩個分開的通道，該第一饋送通道至少是部分被第二饋送通道所包圍，而且在下游還通過一排放孔與外部空間相連，而該第二饋送通道同樣與外部空間相連。
液體燃料，如象特輕燃油的低污染燃燒要求該燃料液滴的完全汽化并在到達火焰峰之前這燃料蒸汽與燃燒空氣要進行預(yù)混合。即使一些較高燃料濃度小區(qū)域也會導(dǎo)致反應(yīng)區(qū)的溫度升高，因而導(dǎo)致熱的氮氧化物的猛烈形成。低濃度預(yù)混合燃氣的火焰的缺點在于火焰處于很靠近熄滅極限的溫度上。為了實現(xiàn)燃燒器在低負荷，因而較低的火焰溫度上的連續(xù)穩(wěn)定運作，就需要特別增多這種火焰穩(wěn)定化的區(qū)域。因而就存在一個涉及帶有燃燒器和霧化噴嘴的燃氣輪機在寬范圍上的工作問題。
燃料噴射在燃燒空氣中的穿透深度特別受燃燒空氣的脈沖流和燃料的脈沖流的比率的影響，這燃料噴霧的穿透深度是燃料很好分布在燃燒空氣中所需要的。這個比率隨操作條件，因而也就是隨燃料質(zhì)量流，燃料壓力，和燃燒器空氣的溫度和壓力而變化。這燃料的汽化時間基本取決于霧化質(zhì)量，燃料和空氣之間的相對速度，以及環(huán)境邊界條件，如溫度和壓力。然而，這環(huán)境邊界條件對于不同的負荷狀態(tài)來說都是由燃氣輪機過程預(yù)先確定的，霧化的品質(zhì)和相對速度主要是由霧化噴嘴決定的。在傳統(tǒng)的燃氣輪機的燃燒器中，溢流控制渦流式霧化器或二級渦流式霧化器被用來補償這些環(huán)境條件的變化。但是，因為在渦流式霧化器中噴射方向不可能有特殊的變化，因而這些已知的霧化噴嘴只能使霧化品質(zhì)和燃油脈沖大致適應(yīng)相應(yīng)的負荷狀態(tài)。
利用在專利EP-A2-0711953所公開的高壓霧化噴嘴就可對此加以改進，這種噴嘴的排放孔都朝向高空氣速度區(qū)，而且在這種噴嘴中燃料噴射與燃燒器的軸的夾角至少與這燃燒器的半圓錐角一樣大。就象這名字所揭示的那樣，為了操作這壓力噴嘴是需要高壓的，這種噴嘴尤其適合由專利EP-B1-0321809所公開的雙錐燃燒器。為此，液體燃料應(yīng)以大于100巴的壓力來饋送，但是，這對于燃料系統(tǒng)來說卻要求相當大的設(shè)計進油量。此外，這種噴嘴的噴射方向或噴口輪廓都是不可能改變的。
德國專利862 599公開了一種組合二級或多級渦流霧化器，但是它卻具有一脈沖特性，這種脈沖特性卻不適合于燃氣輪機的燃燒器。雖然用所產(chǎn)生的渦流噴射實現(xiàn)了很細的霧化，但這燃料脈沖卻太小，不能實現(xiàn)燃料液滴在燃燒空氣中的適當分布，因而不能實現(xiàn)很好的預(yù)混合。
本發(fā)明試圖避免這些缺點。本發(fā)明的一個目的就是提供一種燃氣輪機燃燒器用的新穎的組合式壓力霧化噴嘴，采用它能實現(xiàn)液體霧化品質(zhì)對相應(yīng)負荷狀態(tài)適應(yīng)性的改善，也就是在整個負荷范圍上實現(xiàn)很好的預(yù)混合。
按照本發(fā)明，上述目的可這樣實現(xiàn)在本文開頭所述的裝置中，第二供油通道至少有兩個排放孔通向外部空間。因此，這組合式壓力霧化噴嘴被設(shè)計成一多孔的隔膜噴嘴，它具有一簡單的中心嘴，除了進行液體燃料的很細的霧化外，這噴嘴還確保有一大的燃燒器脈沖。這樣，液體燃料的快速汽化和液體噴霧與燃燒空氣的很好預(yù)混合都能實現(xiàn)，因此按照本發(fā)明所述的的壓力霧化噴嘴也特別適合于燃氣輪機燃燒器。此外，本發(fā)明還提供一種結(jié)構(gòu)相當簡單和要求空間很小的壓力霧化噴嘴，其兩級裝置僅通過另外包含的第二供油通道的排放孔就可實現(xiàn)。
與經(jīng)由現(xiàn)有技術(shù)所采用的環(huán)形通道噴射液體燃料(德國專利862599)比較來看，很多分離的具有相當窄的噴射錐的燃料噴霧是由按照本發(fā)明的排放孔所產(chǎn)生的。但是，這些燃料噴射具有顯著比環(huán)形燃料噴射大的脈沖，而且相對于燃燒空氣來說還具有較高的液體燃料速度。因而可用這種方法實現(xiàn)預(yù)混合的改善。當在隔膜噴嘴與中心噴嘴之間的燃料分布與實際的操作情況相當時，則壓力霧化噴嘴就可能使液體燃料與燃燒空氣之間進行特定的相互混合并可能使燃料脈沖與液體燃料在燃燒空氣中的必需穿透深度相適應(yīng)。這種與部分負荷的燃氣輪機的必要燃料量相當?shù)囊后w質(zhì)量流可通過中心噴嘴，也就是通過第一饋送通道，饋送到壓力霧化噴嘴。
如果第二饋送通道的排放孔被均勻地分布在噴嘴體的周邊上，則是特別有利的。這種布置確保了在反應(yīng)區(qū)內(nèi)燃料濃度的均勻性，因而防止了氮氧化物的劇烈形成。
第一饋送通道做在一個第一管件內(nèi)，而第二饋送通道做在一個第二管件內(nèi)。兩管被安置得彼此同心，而且用一罩蓋將它們與下游的外部空間隔離開。將這罩蓋和第一管件做成一體。因而，只要將第二管件推進第一管件中直到被罩蓋阻擋住，就能相當簡單地組裝成這壓力霧化噴嘴。然后，例如用焊接的方法就可將這第二管件和罩蓋牢固地彼此連接起來。
就在第二饋送通道的排放孔的上游直接形成一湍流腔是有利的。液體燃料的霧化就可通過額外的在多孔隔膜噴嘴中加入這種湍流腔得到改善。這湍流腔與第二饋送通道之間被一間壁所分開。至少在這間壁上相對于第二饋送通道偏心地安置有兩個湍流發(fā)生孔。由于這樣非對稱地將液體燃料導(dǎo)入湍流腔，因而可實現(xiàn)較強的湍流，從而還能進一步改善液體燃料的霧化。
一個特別有利的方法是將這些湍流產(chǎn)生孔安置在與第二饋送通道的排放孔有一偏移量的位置上。在這種情形，在四個湍流發(fā)生孔或相應(yīng)地四個排放孔的情形中，這偏移量最好是45°左右，以便將這些湍流產(chǎn)生孔正好安置在這些排放孔間的中心位置。這導(dǎo)致一更強的，小尺寸的湍流結(jié)構(gòu)，也就是導(dǎo)致一很細的燃料噴射。
具有額外湍流腔的壓力霧化噴嘴同樣可相當簡單地進行組裝。為此，將罩蓋，第一管件和間壁設(shè)計成一體，因而這些部件都能被一起，可以說做為一插件，插進第二管件中。最后，例如用焊接的方法就可將這第一管件和罩蓋牢固地彼此連接起來。
做為簡單的中心噴嘴的一種替代方案，要么是渦流腔，要么是湍流腔哪個都可做在第一饋送通道和排放孔之間。在第一種情形，也就是在利用渦流噴嘴時，就會產(chǎn)生具有相當寬的噴射錐的渦流噴射，因而在部分負荷時，在燃燒器的中心就會達到很高的燃料濃度以及燃料的充分汽化。這還允許在燃氣輪機的部分負荷范圍內(nèi)燃燒器穩(wěn)定的工作。在另一方面，如果湍流噴嘴被用作中心噴嘴，則就能實現(xiàn)窄的噴射角，而同時液體燃料的霧化仍具有相同的效果。這樣，在燃燒器中心的燃料濃度可進一步增大，因此，在部分負荷時燃燒器的工作會額外的穩(wěn)定。
借助燃氣輪機燃燒器的組合式壓力霧化噴嘴在附圖中，表示出本發(fā)明多個實施例。這些附圖中

圖1畫出了壓力霧化噴嘴的一個局部縱截面，其中包含了在全負荷工作期間燃料的噴射圖2畫出了圖1所示的壓力霧化噴嘴沿Ⅱ-Ⅱ線截取的橫截面；圖3畫出了圖1所示的壓力霧化噴嘴沿Ⅲ-Ⅲ線截取的橫截面；圖4畫出了圖1所示的壓力霧化噴嘴圖像，而且其中包含了在部分負荷運作期間燃料的噴射圖；圖5畫出了在每種情形，都可將液體燃料(燃油)霧化的壓力霧化噴嘴的液體饋送系統(tǒng)的示意圖；圖6畫出了可將不同的液體(燃油，水)霧化的壓力霧化噴嘴的液體饋送系統(tǒng)的示意圖；圖7畫出了一個壓力霧化噴嘴的局部縱截面，這個壓力霧化噴嘴在外饋送通道中具有一湍流腔；圖8畫出了圖7所示的壓力霧化噴嘴沿Ⅷ-Ⅷ線截取的橫截面；圖9畫出了圖7所示的壓力霧化噴嘴沿Ⅸ-Ⅸ線截取的橫截面；圖10畫出了一個壓力霧化噴嘴的局部縱截面，這個壓力霧化噴嘴的外饋送通道上具有一些沿徑向的排放孔；圖11畫出了圖10所示的壓力霧化噴嘴沿Ⅹ-Ⅹ線截取的橫截面；圖12畫出了下一個示范實施例在部分負荷工作期間的壓力霧化噴嘴的一個局部縱截面；圖13畫出了再一個實施例的壓力霧化噴嘴的一個局部縱截面；圖14畫出了再下一個實施例在部分負荷運作期間的壓力霧化噴嘴的一個局部縱截面；這里只畫出了對于理解本發(fā)明來說是很重要的一些元件。例如，容納這壓力霧化噴嘴的燃氣輪機的燃燒器就沒有畫出來。工作介質(zhì)的流動方向由箭頭標示。
現(xiàn)在就來參看這些附圖，在所有這些附圖中，相同的或相當?shù)牟考假x予相同的標號。容納上述壓力霧化器的燃氣輪機燃燒器(未畫出)被設(shè)計成，例如，一個雙錐燃燒器，如專利EP-A2-0321809所公開的那樣。當然，在原則上，這種壓力霧化噴嘴也適合其它的燃氣輪機的燃燒器，因而也適合于，例如由專利EP-A2-0704657所公開的燃燒器，以及由一個與混合段鄰接的渦流發(fā)生器構(gòu)成的燃燒器。這壓力霧化噴嘴有一噴嘴體1，它具有彼此同心安置的兩個管件2,3，一錐形罩蓋4在下游將這兩管件與外部空間5隔開。在這種情形中，壓力霧化噴嘴的外部空間5同時又是燃氣輪機燃燒器的內(nèi)部空間。嘴體1有一縱軸6,這個縱軸6與燃氣輪機的燃燒器的縱軸是一致的。
第一個管件是內(nèi)管2，它圍成了第一個內(nèi)部饋送通道7，與這內(nèi)部饋送通道7的下游相鄰的就是渦流腔8。這個渦流腔8的外側(cè)是由內(nèi)管2限定，下游端由錐形罩蓋4限定，而上游端則由一插件9限定(見圖1)。這渦流腔通過一個沿切向設(shè)置在插件9中的渦流通道10與內(nèi)部饋送通道7相連，并通過一排放孔11與外部空間相連。這排放孔11安置在嘴體1的縱軸6上。第二個管件是外管3，它具有比內(nèi)管2大的直徑，以便使設(shè)計成環(huán)形的第二外處于這兩管3,2之間的饋送通道12。同樣地，這饋送通道12通過安置在錐形罩蓋4上的4個排放孔13與外部空間5相通。這些排放通道13均勻地分布在嘴體1的圓周上(見圖3)，其取向應(yīng)使得它們能噴射進燃燒器的渦流發(fā)生器(未畫出)的渦區(qū)。正確的取向取決于燃氣輪機的邊界條件。仍然值得注意的是，排放孔13的數(shù)目并非固定為4個，但至少必須有兩個排放孔13以便均勻分布燃料。這樣設(shè)計的壓力霧化噴嘴特別適合于錐形的渦流發(fā)生器。
可將錐形罩蓋4和嘴體1的內(nèi)管2設(shè)計成一體。因此，整個壓力霧化噴嘴可以相當簡單地進行組裝，只要將內(nèi)管2推入外管3中，直到錐形罩蓋4把外管擋住即可。然后將外管3和錐形罩蓋4彼此焊接在一起。
在燃氣輪機的燃燒器運作期間，液體燃料，例如燃油，作為待霧化的液體14被饋送到壓力霧化噴嘴。作為燃氣輪機的實際運作狀態(tài)的函數(shù)，也就是與燃氣輪機是在全負荷或是在部分負荷狀態(tài)上運作有關(guān)，這液體燃料既要么通過這壓力霧化噴嘴的外饋送通道12，要么通過內(nèi)饋送通道7饋送到燃氣輪機的燃燒器中。嘴體1因而具有兩種不同的噴嘴，即一種外多孔隔膜噴嘴和一種中心渦流噴嘴。
在部分負荷時，這液體燃料14被引入嘴體1的內(nèi)饋送通道7中，這液體燃料14從通道7通過渦流通道10呈渦流狀態(tài)進入渦流腔8中。然后液體燃料14經(jīng)過排放孔11被噴射進外部空間5，渦流噴嘴產(chǎn)生一具有相當寬的噴射錐16的渦流噴射15(見圖4)。這樣，在部分負荷狀態(tài)下也可在這燃燒器中心達到高的燃料濃度和實現(xiàn)燃料的充分汽化。這還能使燃燒器在燃氣輪機的部分負荷范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。
在所畫的示范實施例中，液體燃料14的中心饋送可通過完全被外饋送通道12包圍的，安置在中心的內(nèi)饋送通道7來完成。當然，這內(nèi)饋送通道7也可不同心地安置和/或只是部分地被外饋送通道12所包圍，以便偏離中心地，但具有同樣作用地送到渦流噴嘴(未畫出)。
為了得到良好的霧化質(zhì)量和使噴流在燃燒空氣中達到相當?shù)拇┩干疃?，噴射壓力得達到100巴。液體燃料14的最大質(zhì)量流量可按照燃氣輪機所涉及的負荷范圍來選擇，通常小于全負荷時的質(zhì)量流量的50％。因而在部分負荷時，燃氣輪機燃燒器也工作在預(yù)混運作中。
在另一方面，在全負荷時，液體燃料14被引入噴嘴體1的外通道12中，并通過它的排放孔13送進外部空間5。這樣，這種多孔隔膜噴嘴就會產(chǎn)生多股燃料噴射17，其股數(shù)與排放孔13的數(shù)目相等，而且在每種情形中，它們都呈相當窄的錐形18(見圖1)。這些分離的燃料噴射17都具有一強的脈沖，而且相對于燃燒空氣而言還具有很高的速度。因此用多孔隔膜噴嘴就能實現(xiàn)液體燃料4的良好霧化。此外，這液體燃料14能在燃燒空氣中穿透相當深，這就是可導(dǎo)致內(nèi)部混合品質(zhì)明顯改進的一個因素。盡管現(xiàn)在液體燃料14的穿透深度是在全負荷運作中改善的，但在部分負荷時卻并未由于燃油液滴施加在壁上而出現(xiàn)問題，這是因為那時運作被轉(zhuǎn)換到中心渦流噴嘴的結(jié)果。
由于相應(yīng)的液體饋送系統(tǒng)可改變運作方式，因而按本發(fā)明的壓力霧化噴嘴就能滿足對燃料噴射15,17的要求。按照實際的運作情形，這些要求是極不相同的。連接壓力霧化噴嘴的一個可能的液體饋送系統(tǒng)示意地畫于圖5中。通過一個泵19，待霧化的液體燃料14就從燃料管路20泵進壓力容器21。溢流閥22用來設(shè)定由該泵提供的壓力。截流閥23被安置在泵19和壓力容器21之間的燃料管路20中。從這壓力容器21分支出兩個管路24,25，管路24與第二饋送通道12相通，也就是與多孔隔膜噴嘴相通，而管路25則與第一管路7相通，也就是與渦流噴嘴相通。在每種情形，在管路24,25中都安裝有控制閥26,27這兩個控制閥26,27能調(diào)節(jié)相應(yīng)的液體饋送量。根據(jù)要求，兩控制閥也可都打開，以便在此情形中，使兩個噴嘴都工作。在這兩噴嘴間也可進行順利轉(zhuǎn)換。如圖5所示，例如，燃氣輪機燃燒室的一些燃燒器都可通過這個燃料饋送系統(tǒng)來提供液體燃料14。所示線路具有下述優(yōu)點，為了控制這由兩個分離噴嘴構(gòu)成的壓力霧化噴嘴，僅只需要兩個控制閥26,27，也就是每個噴嘴只要一個控制閥26或27就行了。當然，在特殊情形中，也可用水/油的乳狀液作燃料，因此可進一步減少NOx的排放。
另一液體饋送系統(tǒng)示于圖6中。壓力霧化噴嘴通過第一饋送管路28供應(yīng)水，作為待霧化的第一種液體29，而通過第二饋送管路30供應(yīng)液體燃料(燃油)，作為待霧化的第二種液體31。在各情形中，在饋送管路28,30中都安置有一個泵19’，而且在泵的下游還安置有截流閥23’,用它可交替地關(guān)閉管路28,30。在每種情形中，都可通過安置在各饋送管路28,30上的控制閥26’,27’來控制相應(yīng)的待霧化的液體29,31的質(zhì)量流。如圖6所示，如果燃氣輪機的燃燒室的很多燃燒器都通過這種液體饋送系統(tǒng)來供應(yīng)液體燃料31或水29，則壓力霧化噴嘴就可在開始或部分負荷狀態(tài)時，只用燃油31來工作，這燃油31通過多孔隔膜噴嘴霧化。在較高的負荷或部分負荷狀態(tài)時，這燃氣輪機的燃燒器那時可通過饋送管路28供水。在噴射進燃氣輪機燃燒器的內(nèi)空間(未畫出)的過程中，水29的液滴就與燃油31的液滴混合，這就是導(dǎo)致NOx排放減少的一種原因。這里，又得出一個優(yōu)點，在每種情形，這壓力霧化噴嘴的每一噴嘴都只需要一個控制閥26’,27’，而且對于液體燃料31來說總共只需一個饋送管路30，這樣就能使燃氣輪機運作起來。
按照本發(fā)明，裝有壓力霧化噴嘴的燃氣輪機的燃燒器可用很多不同的液體燃料31，以及用一種液體燃料31和水，也可只用一種液體燃料31，甚至用液體燃料/水的混合物來工作。因而，它們能擴大使用范圍，而且能適應(yīng)變化的工作條件。在多孔隔膜噴嘴運作過程中，通過這種多孔隔膜噴嘴的液體14,31不斷地圍繞中心的渦流噴嘴流出。因而，在從全負荷轉(zhuǎn)換到部分負荷時，例如，在負荷損失時，就不需要冷卻上述渦流噴嘴，因此可保證快速地改變負荷。
在下一示范實施例中，湍流腔32直接做在外饋送通道12的排放孔13的上游。這湍流腔32與外饋送通道12被一間壁33分隔開。在間壁33上開有4個相對于外饋送通道12是偏心的湍流發(fā)生孔34(見圖7)。當使用外饋送通道12的具有這額外湍流腔32的壓力霧化噴嘴時，液體燃料14就作為強烈的湍流噴流，通過排放孔13噴射進燃氣輪機的內(nèi)空間，在這里液體燃料緊接著分裂成細微的燃料噴霧17。這樣，就可進一步改善燃氣輪機的燃燒器的預(yù)混合。
將圖8和圖9進行比較，就可容易看出，相對于液體燃料14的主流方向而言，湍流發(fā)生孔34安置在與外通道12的排放孔13的偏離角為45°的位置上。因此，在每種情形，每個這樣的湍流發(fā)生孔34都安置在彼此相鄰的兩排放孔13的正中間。這樣，液體燃料14的湍流結(jié)構(gòu)一方面變得更加強烈，另一方面尺度變小。因而，渦旋的，迅速分裂的自由噴流從這多孔隔膜噴嘴排放出來。排放孔13或湍流發(fā)生孔34的各自的數(shù)目當然也可不是4。在這種情形，所述的角度那時也要發(fā)生相應(yīng)的變化。
可將罩蓋4，內(nèi)管2和噴嘴體1的間壁33設(shè)計成一體(見圖7)。因此，這壓力霧化噴嘴也可相當簡單的加以裝配，其方法是將內(nèi)管2推入外管中直到罩蓋4被擋住。然后再將外管3與罩蓋4和間壁33焊接起來。
在另一示范實施例中，外饋送通道12的排放孔13具有沿徑向的排放方向35(見圖10和圖11)，這就是它特別適合軸向渦流發(fā)生器的一個因素。特別是在壓力霧化噴嘴的入射流平行于軸向的情形中，這會使得燃料噴霧17在燃燒空氣中的穿透深度很深，因而導(dǎo)致燃氣輪機燃燒器的預(yù)混合得到額外改善。
作為渦流通道10的一個變形，在下一個示范實施例的插件9中設(shè)置了一些湍流通道36。這些湍流通道36通入湍流腔37，這湍流腔又通過排放孔11與外部空間5相連(見圖12)。當這由多孔隔膜噴嘴和中心湍流噴嘴構(gòu)成的壓力霧化噴嘴進行部分負荷運作時，就會產(chǎn)生迅速分離的燃料噴霧38，這分離的燃料噴霧具有一特別狹窄的噴射錐39。因此，在燃氣輪機處于部分負荷時，在燃燒器中心的燃料濃度也可能進一步增大。
當然，壓力霧化噴嘴也可設(shè)計成不帶插件9，以便第一饋送通道7直接伸展到罩蓋4(見圖13)。在這種情形，就可得到一特別簡單的中心噴嘴，這噴嘴要求的空間小而且具有基本類似于上述的示范實施例所具有的功能。
在另一示范實施例中，同樣不需要這種插件9，它在第一管件2內(nèi)的中心安裝了一個第三管件40，而且這第三管件40的末端處于排放孔11的上游，并包容了一內(nèi)饋送通道7。這第一和第三管件2和40彼此間隔開一距離，以便在兩者之間有一構(gòu)成空氣通道的自由空間41。在這第三管件40的下游方，這空氣通道41變寬形成一混合空間42，空氣通道7就通入其中(見圖14)。在中心噴嘴運作期間，空氣43就經(jīng)由一饋送管路(未畫出)和經(jīng)過上述空氣通道41被送入。在這混合空間42中，空氣43沖擊液體燃料14，因此，液體燃料14以氣助方式噴入壓力霧化噴嘴的外部空間，也就是噴入燃氣輪機的燃燒器的內(nèi)部空間中。這樣，不管實際的燃料流過量如何，都可達到必要的霧化品質(zhì)，這就是它特別有利于部分負荷運作的一個因素。
顯然，根據(jù)上述說明，對本發(fā)明進行很多改進和變化都是可能的。因此應(yīng)該明白，本發(fā)明除了這里所特別介紹的而外，還可在附錄的權(quán)利要求范圍內(nèi)加以實施。
標號名稱如下1 噴嘴體 25 管路2 第一管件26 控制閥3 第二管件27 控制閥4 罩蓋28 供料管路5 外部空間29 液體，水6 1的縱軸 30 供料管路7 第一內(nèi)饋送通道 31 液體，液體燃料(燃油)8 渦流腔 32 湍流腔9 插件33 間壁10 渦流通道34 湍流發(fā)生孔11 的排放孔35 徑向排放孔12 第二外饋送通道，環(huán)形空間36 湍流通道13 12的排放孔 37 湍流腔14 液體，液體燃料(燃油)38 燃料噴霧15 渦流噴霧，燃料噴霧 39 噴霧錐16 15的噴霧錐 40 管件17 燃料噴霧41 自由空間，空氣通道18 17的噴霧錐 42 混合空間19 泵 43 空氣20 燃料管路19’泵21 壓力容器23’截流閥22 溢流閥 26’控制閥23 截流閥 27’控制閥24 管路
權(quán)利要求
1．一種可用于燃氣輪機燃燒器的組合式壓力霧化噴嘴，它由一噴嘴體(1)，一第一饋送通道(7)和一第二饋送通道(12)組成；對于至少一種待霧化的液體(14,29,31)而言，該噴嘴體(1)至少具有兩個分開的通道(7,12)，該第一饋送通道(7)至少是部分被第二饋送通道(12)所包圍，而且在下游還通過一排放孔(11)與外部空間(5)相連，而該第二饋送通道(12)同樣與外部空間(5)相連，其特征在于，這第二饋送通道(12)至少具有兩個通向外部空間(5)的排放孔(13)。
2．按照權(quán)利要求1所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于該第二饋送通道(12)的排放孔(13)均勻地分布在噴嘴體(1)的四周上。
3．按照權(quán)利要求1或2所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于該第一饋送通道(7)是做在第一管件(2)內(nèi)，而第二饋送通道(12)是做在第二管件(3)內(nèi)，兩管同心安裝在一起，而且在它們的下游方用一罩蓋(4)將它們與外部空間(5)隔絕開，而且這罩蓋(4)和第一管件(2)是設(shè)計成一體的。
4．按照權(quán)利要求1或2所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于湍流腔(32)直接做在上述第二饋送通道(12)的排放孔(13)的上游。
5．按照權(quán)利要求4所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于該湍流腔(32)與第二饋送通道(12)被一間壁(33)所分隔，而且至少在這間壁(33)上安置有兩個湍流發(fā)生孔(34)。
6．按照權(quán)利要求5所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于這些湍流發(fā)生孔(34)相對于這第二饋送通道(12)來說被偏心地做在這間壁上
7．按照權(quán)利要求6所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于這些湍流發(fā)生孔(34)是與第二饋送通道(12)的排放孔(13)錯開地安置的。
8．按照權(quán)利要求7所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于在每種情形中，各個湍流發(fā)生孔(34)都是安置在兩相鄰排放孔(13)的中間。
9．按照權(quán)利要求4-8所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于該第一饋送通道(7)是做在第一管件(2)內(nèi)，而第二饋送通道(12)是做在第二管件(3)內(nèi)，兩管同心安裝在一起，而且在它們的下游方用一罩蓋(4)將它們與外部空間(5)隔絕開，并將這罩蓋(4)和第一管件(2)以及間壁(33)三件設(shè)計成一體。
10．按照權(quán)利要求1-9所述的的組合式壓力霧化噴嘴，其特征在于一渦流腔(8)或湍流腔(37)被做在第一饋送通道(7)和排放孔(11)之間。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種燃氣輪機燃燒器所用的新穎的組合式壓力霧化噴嘴,用它可改善液體的霧化品質(zhì)對于各種負荷條件的適應(yīng)性,也就是實現(xiàn)了在整個負荷范圍上的良好預(yù)混合。為此,該壓力霧化噴嘴包含有一噴嘴體(1),對于至少一種待霧化的液體(14,29,31)而言,該噴嘴體(1)至少具有兩個分開的通道(7,12)。該第一饋送通道(7)至少是部分被第二饋送通道(12)所包圍,而且在下游還通過一排放孔(11)與外部空間(5)相連。該第二饋送通道(12)同樣與外部空間(5)相連,在這種情形下,這第二饋送通道(12)至少具有兩個通向外部空間(5)的排放孔(13)。
文檔編號F23R3/28GK1211703SQ9811927
公開日1999年3月24日 申請日期1998年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月15日
發(fā)明者F·布克伊, U·霍弗爾, C·施泰納赫, P·揚斯翁 申請人:Abb研究有限公司