一種燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴。該燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴包括：中心錐體、殼體及多個旋流葉片；所述中心錐體位于所述殼體內(nèi)，所述中心錐體及所述殼體之間形成有環(huán)形的外圍空氣通道，所述旋流葉片沿所述中心錐體周向設(shè)置于所述中心錐體上，在所述中心錐體的外圓周上還布置有多個槽道，所述槽道與所述旋流葉片間隔分布。本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴中的中心錐體上設(shè)置有多個槽道，改變了中心錐體內(nèi)側(cè)的流動方式，混合氣旋流強度減弱，軸向速度增強，匹配噴嘴出口的燃料濃度和速度分布；具有合理有效的組織燃燒和控制污染物排放的優(yōu)點。
【專利說明】一種燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，具體的是一種更加合理有效的組織燃燒和控制污染物排放的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴。

【背景技術(shù)】
[0002]在我國當(dāng)前的能源結(jié)構(gòu)中，采用傳統(tǒng)燃煤技術(shù)的火力發(fā)電占據(jù)了絕大部分份額。但是這種傳統(tǒng)的發(fā)電技術(shù)存在發(fā)電效率低，污染物排放高，尤其是顯X排放，耗費淡水資源多等缺點。以天然氣為燃料的燃?xì)廨啓C發(fā)電技術(shù)作為清潔能源技術(shù)之一，可以在滿足發(fā)電負(fù)荷要求的同時，有效的降低污染物的排放，這其中燃?xì)廨啓C燃燒室噴嘴的設(shè)計對于組織燃燒、降低污染物排放尤為重要。
[0003]燃?xì)廨啓C燃燒室中，燃料氣和空氣通過噴嘴實現(xiàn)預(yù)混合和速度型的改變，在噴嘴出口達(dá)到合理的速度分布，并匹配合理的燃料空氣混合比例，進(jìn)入燃燒室組織燃燒，形成穩(wěn)定的流場和燃燒場。當(dāng)前，對燃?xì)廨啓C燃燒室噴嘴的設(shè)計形式，例如專利舊683248182，采用升高燃料噴射孔高度，使高濃度的燃料分布匹配噴嘴中心錐體外側(cè)較高的速度型，中心錐體內(nèi)側(cè)保持較低的速度型和低濃度的燃料分布，以維持組織燃燒的合理條件。
[0004]但是，由于中心錐體內(nèi)外側(cè)速度分布差別大，燃料噴射孔升高的高度受殼體高度的限制，速度分布和燃料濃度分布匹配困難；中心低速區(qū)明顯，對混合氣進(jìn)入燃燒室后的組織燃燒造成困難；變工況或其他原因造成振蕩燃燒后，保持合理的速度、濃度匹配較為困難。因此，仍然需要更加合理有效的燃?xì)廨啓C燃燒室噴嘴形式來組織燃燒和控制污染物排放。
[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，需要提供一種更加合理有效的組織燃燒和控制污染物排放的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一 )要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的中心錐體內(nèi)外側(cè)速度分布差別大，燃料噴射孔升高的高度受殼體高度的限制，速度分布和燃料濃度分布匹配困難；中心低速區(qū)明顯，對混合氣進(jìn)入燃燒室后的組織燃燒造成困難；變工況或其他原因造成振蕩燃燒后，保持合理的速度、濃度匹配較為困難的問題。
[0008]( 二 )技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴。該燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴包括:中心錐體、殼體及多個旋流葉片；所述中心錐體位于所述殼體內(nèi)，所述中心錐體及殼體之間形成有環(huán)形的外圍空氣通道，所述旋流葉片沿所述中心錐體周向設(shè)置于所述中心錐體上，在所述中心錐體的外圓周上還布置有多個槽道，所述槽道與所述旋流葉片間隔分布。
[0010]其中，所述中心錐體的一端內(nèi)設(shè)置有燃料通道通道，所述旋流葉片內(nèi)設(shè)置有與所述空氣通道連通的葉片通道，所述葉片通道上設(shè)置有多個燃料噴射孔。
[0011]其中，所述燃料噴射孔的孔徑為0.1-0.5臟。
[0012]其中，所述中心錐體上對應(yīng)于所述燃料通道設(shè)置的一端為圓錐端，所述槽道的一端位于相鄰的兩個所述旋流葉片之間，另一端延長至所述圓錐端。
[0013]其中，所述殼體上設(shè)置有收縮段，所述圓錐端位于所述收縮段內(nèi)。
[0014]其中，所述槽道截面形狀為長方形，其高度尺寸為2?5皿。
[0015]其中，所述槽道截面寬度尺寸為所述旋流葉片的周向安裝間隙的30%?80%。
[0016]其中，所述旋流葉片的個數(shù)為6?12。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴中的中心錐體位于殼體內(nèi)，中心錐體及殼體之間形成有環(huán)形的外圍空氣通道，旋流葉片沿中心錐體周向設(shè)置于中心錐體上，在中心錐體的外圓周上還布置有多個槽道，槽道與旋流葉片間隔分布。本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴中的中心錐體上設(shè)置有多個槽道，改變了中心錐體內(nèi)側(cè)的流動方式，混合氣旋流強度減弱，軸向速度增強，匹配噴嘴出口的燃料濃度和速度分布；具有合理有效的組織燃燒和控制污染物排放的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明實施例燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴的立體剖視圖；
[0021]圖3是本發(fā)明實施例燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1:中心錐體；2:外圍空氣通道；3:燃料通道；4:旋流葉片；5:燃料噴射孔；6:槽道；7:槽道第一端；8:圓錐端；9:槽道第二端；10:收縮段；11:殼體。

【具體實施方式】
[0023]在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上；術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的機或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0024]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0025]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0026]如圖1至圖3所示，本發(fā)明實施例提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴包括:中心錐體1、殼體11及多個旋流葉片4 ；中心錐體1位于殼體11內(nèi)，中心錐體1及殼體11之間形成有環(huán)形的外圍空氣通道2，中心錐體1上沿中心錐體1的周向設(shè)置有多個旋流葉片4，本實施中采用6?12個旋流葉片4。在中心錐體1的外圓周上還布置有多個槽道6，槽道6沿中心錐體1長度方向設(shè)置，且與旋流葉片4間隔分布。中心錐體1上對應(yīng)于燃料通道3設(shè)置的一端為圓錐端8，即中心錐體1的一端內(nèi)設(shè)置有燃料通道3，另一端為實體部分的圓錐形的圓錐端8。槽道6的起始端即槽道第一端7位于相鄰的兩個旋流葉片4之間，終止端即槽道第二端9延長至圓錐端8。槽道6的截面形狀為長方形，槽道6的截面寬度尺寸為旋流葉片4的周向安裝間隙的30%?80%，槽道6的高度尺寸為2?5臟。本實施例中的槽道6通過槽道的尺寸和長度的變化調(diào)整中心錐體1內(nèi)測的旋流強度和軸向速度，為噴嘴提供更寬的設(shè)計空間，滿足不同燃料和空氣摻混的需要。
[0027]本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，從中心錐體1上安裝的旋流葉片4的軸向位置起，在相鄰的旋流葉片4周向間隙之間的中心錐體1壁面上開設(shè)槽道6的槽道第一端7。位于相鄰的旋流葉片4的槽道6的方向與旋流葉片6的方向一致。旋流葉片4后的槽道6的方向為直線形。槽道6的結(jié)束端即槽道第二端9位于中心錐體1的圓錐端8上。本實施例中的槽道6為長方形，槽道6改變了中心錐體1內(nèi)側(cè)的流動方式，混合氣旋流強度減弱，軸向速度增強，匹配噴嘴出口的燃料濃度和速度分布。
[0028]本發(fā)明實施例提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴中的中心錐體1的一端內(nèi)設(shè)置有燃料通道3，旋流葉片4內(nèi)設(shè)置有與燃料通道3連通的葉片通道，葉片通道上設(shè)置有多個燃料噴射孔5。連通中心錐體1內(nèi)部的燃料通道3在旋流葉片4內(nèi)的燃料噴射孔5供給燃料。本實施例中燃料噴射孔5的孔徑為0.1-0.5111111。旋流葉片4能夠強化燃料氣和空氣的旋流混合，保證噴嘴出口速度分布合理、燃料空氣摻混均勻，進(jìn)而提升燃燒穩(wěn)定性。通過燃料噴射孔5和槽道6的共同作用，保證噴嘴出口速度分布合理、燃料空氣摻混均勻，合理控制燃燒區(qū)域，維持燃燒室內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)，從而保證燃燒的穩(wěn)定性和良好的出口溫度分布。
[0029]為了保證殼體11內(nèi)燃料充分燃燒，本實施例在殼體11上設(shè)置有收縮段10。收縮段10為斜面，空氣與燃料經(jīng)過收縮段10時，空間縮小，使得空氣和燃料混合更均勻，燃料燃燒更加充分。圓錐端8位于收縮段10內(nèi)。
[0030]本發(fā)明燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴在使用過程:天然氣燃料進(jìn)入燃料通道3，通過中心錐體1壁面開孔進(jìn)入軸向旋流裝置4的葉片上游側(cè)位置，從葉片兩側(cè)燃料噴射孔5噴出?？諝膺M(jìn)入外圍空氣通道2，在軸向旋流裝置4前端同燃料進(jìn)行混合，并產(chǎn)生旋流；貼近中心錐體1內(nèi)周側(cè)的混合氣，受槽道6影響產(chǎn)生突擴效應(yīng)，混合氣旋流強度減弱，軸向速度增強，并一直保持到槽道6終止位置。遠(yuǎn)離中心錐體1外周側(cè)的混合氣，保持旋流強度和軸向速度，經(jīng)過噴嘴收縮段10直至噴嘴出口。從而形成匹配的噴嘴出口速度分布和燃料空氣摻混效果，保證燃燒的穩(wěn)定性和良好的出口溫度分布。
[0031]綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴中的中心錐體位于殼體內(nèi)，中心錐體及殼體之間形成有環(huán)形的外圍空氣通道，旋流葉片沿中心錐體周向設(shè)置于中心錐體上，在中心錐體的外圓周上還布置有多個槽道，槽道與旋流葉片間隔分布。本發(fā)明提供的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴中的中心錐體上設(shè)置有多個槽道，改變了中心錐體內(nèi)側(cè)的流動方式，混合氣旋流強度減弱，軸向速度增強，匹配噴嘴出口的燃料濃度和速度分布；具有合理有效的組織燃燒和控制污染物排放的優(yōu)點。
[0032]進(jìn)一步地，旋流葉片上的燃料噴射孔和槽道的共同作用，保證噴嘴出口速度分布合理、燃料空氣摻混均勻，合理控制燃燒區(qū)域，維持燃燒室內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)，從而保證燃燒的穩(wěn)定性和良好的出口溫度分布。
[0033]以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于，包括:中心錐體(I)、殼體(11)及多個旋流葉片⑷；所述中心錐體⑴位于所述殼體(11)內(nèi)，所述中心錐體⑴及殼體(11)之間形成有環(huán)形的外圍空氣通道(2)，所述旋流葉片(4)沿所述中心錐體(I)周向設(shè)置于所述中心錐體(I)上，在所述中心錐體(I)的外圓周上還布置有多個槽道￠)，所述槽道(6)與所述旋流葉片⑷間隔分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于:所述中心錐體(I)的一端內(nèi)設(shè)置有燃料通道(3)，所述旋流葉片(4)內(nèi)設(shè)置有與所述燃料通道(3)連通的葉片通道，所述葉片通道上設(shè)置有多個燃料噴射孔(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于:所述燃料噴射孔(5)的孔徑為0.1-0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于:所述中心錐體(I)上對應(yīng)于所述燃料通道(3)設(shè)置的一端為圓錐端(8)，所述槽道(6)的一端位于相鄰的兩個所述旋流葉片(4)之間，另一端延長至所述圓錐端(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于:所述殼體(11)上設(shè)置有收縮段(10)，所述圓錐端(8)位于所述收縮段(10)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于:所述槽道(6)截面形狀為長方形，其高度為2?5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于:所述槽道(6)截面寬度尺寸為所述旋流葉片(4)的周向安裝間隙的30%?80%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C燃燒室中心體開槽旋流噴嘴，其特征在于:所述旋流葉片⑷的個數(shù)為6?12。
【文檔編號】F23R3/38GK104373963SQ201410589881
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月28日
【發(fā)明者】查筱晨, 張龍, 張珊珊, 劉小龍 申請人:北京華清燃?xì)廨啓C與煤氣化聯(lián)合循環(huán)工程技術(shù)有限公司