一种罩帽单独进气的燃烧室头部结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种罩帽单独进气的燃烧室头部结构，具体的是一种能够降低污染物排放的罩帽单独进气的燃烧室头部结构。
【背景技术】
[0002]燃气轮机包括压气机，燃烧室，透平三大部件。其中，燃气轮机的最高温度区存在于燃烧室，燃烧室作为连接压气机和透平的燃气燃烧部件，将化学能转化为热能，将热空气通入透平做功。在燃烧室前端装有燃料喷嘴，喷嘴喷出的燃料与进入的空气在燃烧室内燃烧，燃烧温度可达2000摄氏度以上，压力可达20个大气压。燃烧室外缸在高温下很难承受这样的高压。为降低燃烧室缸壁的温度，以保证其强度，通常在燃烧室内设火焰筒，减少外缸受热，使其主要承压。
[0003]火焰筒作为燃料燃烧的场所，特别是靠近燃料出口的火焰筒头部，很容易受到高温侵蚀，所以在火焰筒设计的过程中，头部的冷却是必须要考虑和设计的。传统的冷却设计方法，在火焰筒筒身可以通过气膜冷却，肋片冷却，冲击冷却等进行冷却设计，通过不断调整可以得到最好的冷却效果。而对于火焰筒头部，传统的冷却形式是采用在罩帽上开孔或者鱼鳞孔板的结构来对火焰筒头部进行冷却气分配和对火焰筒头部椎板等结构进行冷却。
[0004]合成气燃烧室作为一种新型“绿色”燃煤技术，为煤的清洁高效利用提供了一种新的途径。合成气燃烧室采用气化炉产生的中低热值合成气为燃料，与压气机输送来的高压空气在燃烧室中进行快速混合和燃烧，高温高压的气流经透平做功，进而带动电机发电。由于合成气中主要成分为CO和H2，其过高的火焰传播速度，过高的绝热火焰温度和过宽的可燃极限和爆炸边界，使得扩散燃烧方式为最佳燃烧策略。但是，采用扩散燃烧方式时，也带来了扩散燃烧方式所固有的缺点，即燃烧区中永远存在化学恰当比的火焰锋面，过高的峰值火焰温度，将会极大地促使NOx快速生成。为解决此问题，人们尝试将稀释剂，如氮气(N2),水蒸气(H2O)和二氧化碳(CO2)等惰性气体，注入到燃烧区，或提前与燃料或稀释剂预先混合，这使得燃烧区峰值火焰温度大幅度降低，从而降低污染物排放。
[0005]鉴于上述现有技术的缺陷，需要提供一种能够降低污染物排放的罩帽单独进气的燃烧室头部结构。
【实用新型内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本实用新型要解决的技术问题是现有的燃烧室头部结构采用扩散燃烧方式时，燃烧区中永远存在化学恰当比的火焰锋面，过高的峰值火焰温度，将会极大地促使NCV决速生成的问题。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种罩帽单独进气的燃烧室头部结构，包括:机匣、火焰筒、罩帽及喷嘴；所述火焰筒套设于所述机匣内，所述罩帽设置于所述火焰筒的一端，所述喷嘴设置于所述罩帽上，所述罩帽设置为双层结构内设置有引流通道，所述喷嘴内设置有内部通道，所述引流通道分别与所述机匣及所述内部通道连通。
[0010]进一步地，所述罩帽上设置有一端与所述引流通道连通的引流管，所述引流管的另一端与所述机匣连接。
[0011 ] 进一步地，所述引流管的个数为I?6个。
[0012]进一步地，所述引流管与所述火焰筒的轴线的夹角范围为30°?90°。
[0013]进一步地，所述罩帽上设置有多个一端与所述引流通道连通的通孔，所述通孔的另一端与所述内部通道连通。
[0014]进一步地，所述的通孔的总面积不大于所述引流管的横截面积总和。
[0015]进一步地，所述引流通道及内部通道均通入空气。
[0016]进一步地，所述引流通道及内部通道均通入稀释剂。
[0017](三)有益效果
[0018]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供的罩帽单独进气的燃烧室头部结构中的火焰筒套设于机匣内，罩帽设置于火焰筒的一端，喷嘴设置于罩帽上，罩帽设置为双层结构内设置有引流通道，喷嘴内设置有内部通道，引流通道分别与机匣及内部通道连通。本实用新型提供的罩帽单独进气的燃烧室头部结构中通过引流通道从外界向罩帽引入稀释剂或空气，并且与火焰筒内主流流向相反，达到对流冷却火焰筒头部的目的，节约冷却气量；具有结构简单。操作方便等优点。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型实施例罩帽单独进气的燃烧室头部结构的剖视图；
[0020]图2是本实用新型实施例罩帽单独进气的燃烧室头部结构的立体结构示意图。
[0021]图中:11:机匣；12:火焰筒；13:罩帽；14:喷嘴；15:引流通道；16:内部通道；17:引流管；18:通孔。
【具体实施方式】
[0022]在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的机或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0024]下面结合附图和实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0025]如图1和图2所示，本实用新型提供的一种罩帽单独进气的燃烧室头部结构，包括机匣11、火焰筒12、罩帽13及喷嘴14 ;所述火焰筒12套设于所述机匣11内，所述罩帽13设置于所述火焰筒12的一端，所述喷嘴14设置于所述罩帽13上，所述罩帽13设置为双层结构内设置有引流通道15，所述喷嘴14内设置有内部通道16，所述引流通道15分别与所述机匣11的外部及所述内部通道16连通。
[0026]本实用新型提供的罩帽单独进气的燃烧室头部结构中通过引流通道从外界向罩帽13引入稀释剂或空气，所述引流通道15内及内部通道16内均通入空气，或者所述引流通道15及内部通道16内均通入稀释剂。罩帽13引入稀释剂或空气并且与火焰筒12内主流流向相反，达到对流冷却火焰筒头部的目的；节约头部冷却气量，更多的空气直接参与燃烧组织，且从外界引入使得气量更容易控制；具有结构简单，操作方便等优点。
[0027]进一步地，所述罩帽13上设置有一端与所述引流通道15连通的引流管17，所述引流管17的另一端与所述机匣11连接。流通道15通过设置在罩帽13外侧的引流管17与机匣11外部相连通。所述引流管17的个数为I?6个。所述引流管17与所述火焰筒12的轴线的夹角范围为30°?90°。
[0028]进一步地，所述罩帽13上设置有多个一端与所述引流通道15连通的通孔18，所述通孔18的另一端与所述内部通道16连通。所述的通孔18的总面积不大于所述引流管17的横截面积总和。
[0029]本实用新型罩帽单独进气的燃烧室头部结构使用时，稀释剂或空气从机匣11外通过引流管17进入火焰筒12前端，即图2中的左端(流动方向上游端)的罩帽13内的引流通道15，在罩帽13内侧对罩帽13进行与火焰筒12内主流流向相反的对流冷却，然后经过罩帽13上开设的通孔18进入喷嘴内部通道16，参与燃烧组织。
[0030]综上所述，本实用新型具有以下优点:本实用新型提供的罩帽单独进气的燃烧室头部结构中的火焰筒套设于机匣内，罩帽设置于火焰筒的一端，喷嘴设置于罩帽上，罩帽设置为双层结构内设置有引流通道，喷嘴内设置有内部通道，引流通道分别与机匣及内部通道连通。本实用新型提供的罩帽单独进气的燃烧室头部结构中通过引流通道从外界向罩帽引入稀释剂或空气，并且与火焰筒内主流流向相反，达到对流冷却火焰筒头部的目的，节约冷却气量；具有结构简单。操作方便等优点。
[0031]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于，包括:机匣(11)、火焰筒(12)、罩帽(13)及喷嘴(14);所述火焰筒(12)套设于所述机匣(11)内，所述罩帽(13)设置于所述火焰筒(12)的一端，所述喷嘴(14)设置于所述罩帽(13)上，所述罩帽(13)设置为双层结构内设置有引流通道(15)，所述喷嘴(14)内设置有内部通道(16)，所述引流通道(15)分别与所述机匣(11)及所述内部通道(16)连通。2.根据权利要求1所述的罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于:所述罩帽(13)上设置有一端与所述引流通道(15)连通的引流管(17)，所述引流管(17)的另一端与所述机匣(11)连接。3.根据权利要求2所述的罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于:所述引流管(17)的个数为I?6个。4.根据权利要求2所述的罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于:所述引流管(17)与所述火焰筒(12)的轴线的夹角范围为30°?90°。5.根据权利要求2所述的罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于:所述罩帽(13)上设置有多个一端与所述引流通道(15)连通的通孔(18)，所述通孔(18)的另一端与所述内部通道(16)连通。6.根据权利要求5所述的罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于:所述的通孔(18)的总面积不大于所述引流管(17)的横截面积总和。7.根据权利要求1所述的罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于:所述引流通道(15)及内部通道(16)均通入空气。8.根据权利要求1所述的罩帽单独进气的燃烧室头部结构，其特征在于:所述引流通道(15)及内部通道(16)均通入稀释剂。
【专利摘要】本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种罩帽单独进气的燃烧室头部结构。该罩帽单独进气的燃烧室头部结构包括：机匣、火焰筒、罩帽及喷嘴；所述火焰筒套设于所述机匣内，所述罩帽设置于所述火焰筒的一端，所述喷嘴设置于所述罩帽上，所述罩帽设置为双层结构内设置有引流通道，所述喷嘴内设置有内部通道，所述引流通道分别与所述机匣及所述内部通道连通。本实用新型提供的罩帽单独进气的燃烧室头部结构中通过引流通道从外界向罩帽引入稀释剂或空气，并且与火焰筒内主流流向相反，达到对流冷却火焰筒头部的目的，节约冷却气量；具有结构简单，操作方便等优点。
【IPC分类】F23R3/42
【公开号】CN204629571
【申请号】CN201520148301
【发明人】查筱晨, 孙晓, 张珊珊
【申请人】北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月16日