一種燃氣輪機燃燒室噴嘴的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣輪機技術領域，特別是涉及一種燃氣輪機燃燒室噴嘴。
【背景技術】
[0002]燃氣輪機是清潔利用化石能源的重要設備。隨著世界各國對燃氣輪機污染物排放標準要求的日益嚴格，降低氮氧化物(NOx)排放的技術是增強燃氣輪機市場競爭力的關鍵。
[0003]目前市場廣泛采用的降低氮氧化物的方法是采用貧預混燃燒技術，也即DLN和DLE。實現(xiàn)DLN和DLE的是貧預混噴嘴的發(fā)展方向，圖1展示了典型的貧預混噴嘴，它包括法蘭基座I ’、旋流器外殼5 ’、旋流器葉片50 ’、中空導流片7 ’，氣體燃料從外管2 ’和內管3 ’之間的通道流向中空導流葉片并與經(jīng)過旋流器后的空氣進行預混，并在噴嘴端殼4’的下游進行預混燃燒；同時另一路燃料可以通過內管中心的燃料通道流向噴嘴尖嘴，進行擴散燃
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[0004]這種噴嘴的一個問題是，無論預混燃燒模式抑或擴散燃燒模式，噴嘴尖端由于是突擴結構，噴嘴下游易存在局部低速回流區(qū)，從而有火焰附著，導致噴嘴燒蝕甚至機組故障；另一方面，通過中空導流葉片的氣體燃料多為常溫，沒有進行加溫，容易導致燃燒不穩(wěn)定。
[0005]這種噴嘴的另外一個問題是，在運行過程中，由于預混通道的混合不均勻，或者燃燒室內部的振蕩燃燒，預混通道有可能會發(fā)生回火，并對貴重的旋流器和中空導流葉片進行燒蝕和毀壞。
[0006]目前急需提供能夠對噴嘴尖端進行冷卻、對燃料進行預熱且防回火的噴嘴?！緦嵱眯滦蛢热荨?br>[0007](一 )要解決的技術問題
[0008]本實用新型要解決的技術問題是如何提供一種能夠對噴嘴尖端進行冷卻、對燃料進行預熱且防回火的噴嘴。
[0009]( 二 )技術方案
[0010]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種燃氣輪機燃燒室噴嘴，其包括內管、第一外管、第二外管和噴嘴端殼，所述內管的內腔形成第一燃料通道，所述內管的一端為燃料入口，所述內管的另一端為燃料出口，所述第一外管套設在所述內管外且兩者之間留有間隙，所述第一外管的外壁呈一級階梯狀，將所述第一外管分成大徑外管和小徑外管，所述第二外管套設在所述小徑外管外，且所述第二外管的一端與所述大徑外管的端部連接，所述第二外管的內壁與所述小徑外管的外壁之間留有間隙，所述噴嘴端殼包括端蓋和沿端蓋的外圓周向下延伸的外套管，所述外套管的端部與第二外管的另一端對接，所述內管位于燃料出口處的一端與所述端蓋的內壁連接，所述端蓋與內管連接的圓周區(qū)域內設有多個噴嘴噴孔，所述第二外管與所述大徑外管連接的一端的圓周上設有多個燃料通孔，所述內管的外壁與第一外管的內壁之間，以及端蓋的內壁與外套管的內壁之間，以及小徑外管的外壁與第二外管的內壁之間，以及所述燃料通孔共同形成第二燃料通道。
[0011]其中，所述小徑外管位于燃料出口處的一端設置成向內收攏的錐臺狀。
[0012]其中，還包括旋流器外罩、多個旋流器葉片和多個導流葉片，所述旋流器外罩套設在所述大徑外管和第二外管外，多個所述旋流器葉片沿所述大徑外管的周向設置，多個所述旋流器葉片分別與所述大徑外管的外壁和所述旋流器外罩的內壁連接，多個所述導流葉片沿所述第二外管的周向設置，多個所述導流葉片分別與所述第二外管的外壁和所述旋流器外罩的內壁連接。
[0013]其中，所述導流葉片的頭部設有與所述燃料通孔一一對應連通的導流通道，所述導流通道的外壁上設有多個葉片噴孔。
[0014]其中，多個所述旋流器葉片之間的間隙和多個所述導流葉片之間的間隙形成空氣通道。
[0015]其中，還包括法蘭基座，所述法蘭基座上設有中心通孔和與所述中心通孔同軸設置的外圍通孔，所述法蘭基座套設在所述大徑外管位于燃料入口處的一端，所述中心通孔與所述內管的內壁圍成的區(qū)域連通，所述外圍通孔與所述內管的外壁與所述第一外管的內壁所圍成的間隙連通。
[0016]其中，所述中心通孔的中心線與所述內管的中心線在一條直線上，所述中心通孔的直徑小于等于所述內管的內徑，所述外圍通孔的內徑大于等于所述內管的外徑，所述外圍通孔的外徑小于等于所述第一外管的內徑。
[0017]其中，所述噴嘴端殼的端蓋內側設有內套管，所述內管的另一端與所述內套管的端部對接。
[0018]其中，所述噴嘴端殼采用比第二外管、旋流器外罩和導流葉片熔點低的材料制成。
[0019](三)有益效果
[0020]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0021]本實用新型提供的一種燃氣輪機燃燒室噴嘴，通過采用上述技術方案，從而使得該噴嘴具有對噴嘴端部進行冷卻、對燃料進行預熱且防回火的功能。
【附圖說明】
[0022]圖1為現(xiàn)有技術下的一種燃氣輪機燃燒室噴嘴的結構剖視圖；
[0023]圖2為本實用新型一種燃氣輪機燃燒室噴嘴的結構剖視圖。
[0024]圖中:1’:法蘭基座；2’:外管；3’:內管；4’:噴嘴端殼；5’:旋流器外罩；50’:旋流器葉片；7’:導流葉片；1:法蘭基座；10:外圍通孔；11:中心通孔；2:第一外管；20:大徑外管；21:小徑外管；3:內管；30:第二燃料通道；31:第一燃料通道；4:噴嘴端殼；40:噴嘴噴孔；41:端蓋；42:外套管；43:內套管；5:旋流器外罩；50:旋流器葉片；6:第二外管；60:燃料通孔；7:導流葉片；70:導流通道；71:葉片噴孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0026]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0027]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，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，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0028]此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上。
[0029]如圖2所示，為本實用新型提供的一種燃氣輪機燃燒室噴嘴，其包括內管3、第一外管2、第二外管6和噴嘴端殼4，所述內管3的內腔形成第一燃料通道31，所述第一燃料通道31作為噴嘴工作在擴散燃燒模式時通入燃料的通道，根據(jù)燃料的流通方向，所述內管3的一端為燃料入口，所述內管3的另一端為燃料出口，所述第一外管2套設在所述內管3外且兩者之間留有間隙，所述第一外管2為變徑圓管，所述第一外管2的外壁呈一級階梯狀，將所述第一外管2分成大徑外管20和小徑外管21 (所述大徑外管20的外徑大于小徑外管21的外徑)，所述第二外管6套設在所述小徑外管21外，且所述第二外管6的一端與所述大徑外管20的端部連接，優(yōu)選地，所述第二外管6的外壁與所述大徑外管20的外壁平齊，所述第二外管6的內壁與所述小徑外管21的外壁之間留有間隙，所述噴嘴端殼4包括端蓋41和沿端蓋的外圓周向下延伸的外套管42，所述外套管42的端部與第二外管6的另一端對接，所述內管3位于燃料出口處的一端與所述端蓋41的內壁連接，所述端蓋41與內管3連接的圓周區(qū)域內設有多個噴嘴噴孔40，所述第二外管6與所述大徑外管20連接的一端的圓周上設有多個燃料通孔60，所述內管3的外壁與第一外管2的內壁之間，以及端蓋41的內壁與外套管42的內壁之間，以及小徑外管21的外壁與第二外管6的內壁之間，以及所述燃料通孔60共同形成第二燃料通道30，圖中箭頭所指的方向為燃料的流通方向，所述第二燃料通道30作為噴嘴工作在預混燃燒模式時用于通入燃料的通道，當燃料在噴嘴端殼4外燃燒時，噴嘴端殼4的溫度持續(xù)升高，當常溫的燃料從所述第二燃料通道