燃料喷雾喷嘴的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种燃气轮机的燃烧器内的燃料喷雾喷嘴。
【背景技术】
[0002]燃气轮机的燃烧器中，作为低NOx化技术，要求可以喷雾出液体燃料，并将燃料浓度分布均匀。
[0003]另外，通过在液体燃料中混合水等添加剂，由于火焰温度降低或还原作用，能够抑制NOx排放量。而且，越是促进所述混合，则越能够抑制NOx排放量。此外，在所述混合过程中，通过同时也混合有空气，能够进一步抑制NOx排放量。
[0004]对于液体燃料和添加剂的喷雾，可使用被压缩的喷雾空气(鼓风)或喷嘴尖头。
[0005]图9是用于说明现有的鼓风式燃烧器内部的一个例子的概略性箭头视图。该图中的箭头标记表示被压缩的空气的流动，虚线箭头标记表示喷射的添加剂的流动，点划线箭头标记表示喷射的液体燃料的流动。如该图所示，鼓风式燃烧器20内设有燃料喷嘴21，燃料喷嘴21具备旋转叶片12，添加剂喷射孔28和液体燃料喷射孔29。
[0006]所述液体燃料喷射孔29是用来向燃烧器20内，即燃料喷嘴21的外部喷射液体燃料的孔。
[0007]所述添加剂喷射孔28是用来向燃烧器20内(燃料喷嘴21的外部)喷射添加剂的孔。
[0008]所述旋转叶片12是从上游向下游逐渐弯曲的叶片，以使被压缩的空气产生回旋。由此，被压缩的空气产生旋流，并且从添加剂喷射孔28所喷射的添加剂，和从液体燃料喷射孔29所喷射的液体燃料成为雾状。另外，也可使从添加剂喷射孔28所喷射的添加剂撞击旋转叶片12而成为雾状。
[0009]如上所述，现有的鼓风式燃烧器20通过使用被压缩的空气和燃料喷嘴21的旋转叶片12，来对液体燃料和添加剂进行喷雾。
[0010]图10是用于说明现有的喷嘴尖头式燃烧器的一个例子的概略图。该图中的虚线箭头标记表示添加剂的流动，点划线箭头标记表示液体燃料的流动。喷嘴尖头式燃烧器30内设有未图不的燃料喷嘴，该燃料喷嘴具备如图10所不的添加剂喷射孔28及喷嘴尖头39。
[0011]所述添加剂喷射孔28是用来向燃烧器30的外部喷射添加剂的孔。
[0012]所述喷嘴尖头39设置在燃料喷嘴的前端，是向燃烧器30的外部喷雾液体燃料的喷嘴。
[0013]如上所述，现有的喷嘴尖头式燃烧器30通过使用燃料喷嘴前端的喷嘴尖头39，进行液体燃料的喷雾。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1:日本专利特开平11-311404号公报
【发明内容】
[0017]要解决的技术问题
[0018]对于如上所述的现有的鼓风式燃烧器，如果不利用空气而仅利用旋流，则难以对液体燃料和添加剂进行喷雾，另外，难以促进液体燃料和添加剂的混合。并且，在利用添加剂撞击旋转叶片12来进行喷雾的情况下，叶片的磨损会很厉害。
[0019]对于如上所述的现有的喷嘴尖头式燃烧器，喷嘴尖头39有焦化的危险，因此存在更换尖头等维修成本高的问题。
[0020]上述专利文献I中公开了一种技术，其具有燃料喷嘴，以及配置在燃料喷嘴的周围并且设有用来喷射水和水蒸汽中至少任意一方的喷射孔的雾化盖，其中喷射孔由相对于雾化盖的中心线向内倾斜的部分以及相对于雾化盖的中心线平行的部分所构成。
[0021]本发明的目的在于提供一种能够以低成本实现低NOx化的燃料喷雾喷嘴。
[0022]技术方案
[0023]用于解决上述课题的第I发明的燃料喷雾喷嘴，
[0024]其特征在于:其在燃气轮机的燃烧器内，对液体燃料和添加剂进行喷雾，且具备
[0025]液体燃料流路，其是作为所述液体燃料的流路；
[0026]液体燃料喷射孔，其是将所述液体燃料流路和所述燃烧器内连通，并且用于向所述燃烧器内喷射所述液体燃料的孔；
[0027]添加剂流路，其是作为所述添加剂的流路；以及
[0028]添加剂喷射孔，其是将所述添加剂流路和所述燃烧器内连通，并且用于以撞击从所述液体燃料喷射孔所喷射的所述液体燃料的角度，向所述燃烧器内喷射所述添加剂的孔。
[0029]用于解决上述课题的第2发明的燃料喷雾喷嘴，其特征在于:
[0030]对于上述第I发明的燃料喷雾喷嘴，
[0031]所述液体燃料喷射孔和所述添加剂喷射孔中，至少任意一方设为狭缝。
[0032]用于解决上述课题的第3发明的燃料喷雾喷嘴，其特征在于:
[0033]对于上述第2发明的燃料喷雾喷嘴，
[0034]所述狭缝呈锥形。
[0035]用于解决上述课题的第4发明的燃料喷雾喷嘴，其特征在于:
[0036]对于上述第I至3中任一发明的燃料喷雾喷嘴，
[0037]进而具备:液体燃料压力均衡用空间，其设置在所述液体燃料流路和所述液体燃料喷射孔之间，并且具有使从所述液体燃料流路流出的所述液体燃料得以均压化的体积；以及
[0038]添加剂压力均衡用空间，其设置在所述添加剂流路和所述添加剂喷射孔之间，并且具有使从所述添加剂流路流出的所述添加剂得以均压化的体积。
[0039]用于解决上述课题的第5发明的燃料喷雾喷嘴，其特征在于:
[0040]对于上述第I至4中任一发明的燃料喷雾喷嘴，
[0041]进而具备:从上游向下游逐渐弯曲的旋转叶片，以使所述燃烧器内的空气产生回旋。
[0042]发明效果
[0043]根据上述第I发明的燃料喷雾喷嘴，其具备液体燃料喷射孔以及添加剂喷射孔；上述液体燃料喷射孔是将液体燃料流路与燃烧器内连通，用于向燃烧器内喷射液体燃料的孔；上述添加剂喷射孔是将添加剂流路与燃烧器内连通，用于以撞击从液体燃料喷射孔所喷射的液体燃料的角度向燃烧器内喷射添加剂的孔；因此不需要鼓风或喷嘴尖头也可以低成本实现低NOx化。
[0044]根据上述第2发明的燃料喷雾喷嘴，液体燃料喷射孔和添加剂喷射孔中至少任意一方设为狭缝，因此可进一步促进液体燃料和添加剂与空气混合，并且可以实现更低NOx化。
[0045]根据上述第3发明的燃料喷雾喷嘴，狭缝呈锥形，因此可进一步促进液体燃料和添加剂与空气混合，并且可以实现更低NOx化。
[0046]根据上述第4发明的燃料喷雾喷嘴，其具备液体燃料压力均衡用空间和添加剂压力均衡用空间，因此即便液体燃料喷射孔和添加剂喷射孔分别设有多个，在液体燃料压力均衡用空间和添加剂压力均衡用空间中，液体燃料和添加剂分别得以均压化，因此还是可以分别从每个孔均匀地喷射。
[0047]根据上述第5发明的燃料喷雾喷嘴，其具备从上游向下游逐渐弯曲的旋转叶片，以使燃烧器内的空气产生回旋，因此可以产生旋流，进一步促进液体燃料和添加剂与空气混合，并且可以实现更低NOx化。
【附图说明】
[0048]图1是用于说明本发明实施例1的燃料喷雾喷嘴的概略性截面图。
[0049]图2是图1的A-A截面图。
[0050]图3是图1中的E部分的放大图。
[0051]图4是图3的B-B箭头视图。
[0052]图5是本发明实施例2的燃料喷雾喷嘴的一部分的放大概略图。
[0053]图6是图5的C-C箭头视图。
[0054]图7是本发明实施例3的燃料喷雾喷嘴的一部分的放大概略图。
[0055]图8是图7的D-D箭头视图。
[0056]图9是用于说明现有的鼓风式燃烧器内部的一个例子的概略性箭头视图。
[0057]图10是用于说明现有的喷嘴尖头式燃烧器的一个例子的概略图。
【具体实施方式】
[0058]以下在实施例中利用附图来说明本发明的燃料喷雾喷嘴。
[0059]实施例1
[0060]利用附图来说明本发明实施例1的燃料喷雾喷嘴。图1是用来说明本发明实施例1的燃料喷雾喷嘴的概略性截面图。图2是图1的A-A截面图。图3是图1中的E部分的放大图。图4是图3的B-B箭头视图。另外，图1、3中的虚线箭头标记表示添加剂的流动，点划线箭头标记表示液体燃料的流动。
[0061]燃料喷雾喷嘴Ila在未图示的燃气轮机的燃烧器内，对液体燃料和添加剂进行喷雾，如图1?4所示，具备旋转叶片12、添加剂流路14、液体燃料流路15、添加剂压力均衡用空间16、液体燃料压力均衡用空间17、第I添加剂喷射孔18a以及液体燃料喷射孔19。
[0062]所述液体燃料流路15如图1?3所示，是设置在燃料喷雾喷嘴Ila内部的液体燃料的流路。
[0063]所述添加剂流路14如图1?3所示，是设置在液体燃料流路15外周上的添加剂的流路。
[0064]所述液体燃料压力均衡用空间17如图3所示，是设置在液体燃料流路15的前端部，即设置在液体燃料流路15和液体燃料喷射孔19之间，并且具有使从液体燃料流路15流出的液体燃料得以均压化的体积的空间。
[0065]所述液体燃料喷射孔19如图3、4所示，是将液体燃料压力均衡用空间17和燃烧器内(燃料喷雾喷嘴Ila的外部)连通，用来向燃烧器内喷射液体燃料的孔。
[0066]在图4中，液体燃料喷射孔19设有8个，但本实施例不限于此，液体燃料喷射孔19只要大于等于一个即可，有多少无妨。即便液体燃料喷射孔19设有多个，在液体燃料压力均衡用空间17中，液体燃料得以均压化，因此从每个孔都可以均匀地喷射出液体燃料。
[0067]所述添加剂压力均衡用空间16如图3所示，是设置在添加剂流路14的前端部，即设置在添加剂流路14和第I添加剂喷射孔18a之间，并且具有使从添加剂流路14流出的添加剂得以均压化的体积的空间。
[0068]所述第I添加剂喷射孔18a如图3、4所示，是将添加剂压力均衡用空间16和燃烧器内连通，用来以撞击从液体燃料喷射孔19所喷射的液体燃料的角度向燃烧器内喷射添加剂的孔。
[0069]在图4中，第I添加剂喷射孔18a设为8个，但本实施例不限于此，第I添加剂喷射孔18a只要大于等于一个即可，有多少无妨。即便添加剂喷射孔18a设为多个，在添加剂压力均衡用空间16中，添加剂得以均压化，因此从每个孔都可以均匀地喷射出添加剂。
[0070]本发明实施例1的燃料喷雾喷嘴，其通过具有如上所述的结构，使得从液体燃料喷射孔19喷射的液体燃料，和从添加剂喷射孔18a喷射的添加剂相碰撞，可对液体燃料和添加剂进行喷雾，从而可促进液体燃料与添加剂的混合，可以实现低NOx化。
[0071]另外，所述旋转叶片12的叶片从上游向下游逐渐弯曲，以使燃烧器内的空气产生回旋。如图1、3、