專利名稱：燃氣輪機用的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃氣輪機用的預(yù)混合燃燒器，尤其涉及用于在具有錐形旋渦發(fā)生器和隨后的圓柱形混合段的預(yù)混合燃燒器中使液體燃料霧化的噴嘴。
背景技術(shù)：
具有錐形旋渦發(fā)生器和個隨后的圓柱形混合段的預(yù)混合燃燒器例如由EP 918191公知。用作預(yù)混合段的旋渦發(fā)生器具有相互嵌套的錐形部分體，這些錐形部分體的縱軸線彼此錯開。壓縮的燃燒空氣通過錐形部分體的壁之間的切向入流通道到達旋渦發(fā)生器的混合室中。燃料通過一個或多個噴嘴或通過燃料管道沿切向空氣入流通道進入混合室并在那里與空氣混合?？諝馀c燃料的進一步預(yù)混合在隨后的混合段中進行，其方式是借助無損耗的流體引導(dǎo)產(chǎn)生高的混合品質(zhì)。此外混合段滿足該功能避免火焰從混合段所通入的燃燒室回火。
這種類型的另一預(yù)混合燃燒器被公開在DE 103 55 930中。在那里混合段的出口區(qū)域構(gòu)造有波紋，這些波紋產(chǎn)生軸向渦旋并由此影響出口區(qū)域中的紊流和流體穩(wěn)定性。燃料軸向地通過噴嘴進入錐形旋渦發(fā)生器，其中噴嘴孔位于預(yù)混合燃燒器的縱軸線上。
DE 197 30 617公開了一種用于燃燒技術(shù)的具有兩個同軸管和一個混合室的兩級壓力霧化噴嘴，在混合室中導(dǎo)入兩個輸入通道。噴嘴排出孔位于噴嘴管的軸線上并具有與輸入通道直徑成給定比例的直徑。
由DE 44 40 558公開了一種具有錐形旋渦發(fā)生器的預(yù)混合燃燒器。燃料通過具有非位于噴嘴縱軸線上的孔的噴嘴噴入。所產(chǎn)生的噴射錐與噴嘴縱軸線之間的角度尤其大于旋渦發(fā)生器的錐形部分的展開角。所述燃料噴嘴特定構(gòu)成得用于無圓柱形混合段的預(yù)混合燃燒器。
EP 899 508公開了一種具有旋渦發(fā)生器的預(yù)混合燃燒器，該旋渦發(fā)生器具有如開始部分所述的圓柱形構(gòu)成的混合段，尤其公開了具有噴嘴管104的燃料噴嘴，每個噴嘴產(chǎn)生一個相對于燃料噴嘴中心軸線具有噴射角度的燃料射束，該噴射角等于旋渦發(fā)生器的圓錐的展開角。
EP 902233公開了一種用于具有旋渦發(fā)生器的燃氣輪機燃燒器的組合式壓力霧化噴嘴，它的噴嘴體具有兩個分開的輸入通道，其中的每個排出孔導(dǎo)入一個燃燒器混合室中。噴嘴體具有兩個不同的噴嘴，即一個徑向外部的具有偏心布置的排出孔的多孔噴嘴和一個具有中心布置的排出孔的位于縱軸線上的中心噴嘴。偏心布置的排出孔這樣定位，使得噴射錐跟隨旋渦發(fā)生器的錐形殼定向。該噴嘴在滿負荷時借助偏心定位的排出孔工作。在部分負荷時該噴嘴轉(zhuǎn)換到中心排出孔上，以避免燃料油滴噴在旋渦發(fā)生器的壁上。
DE 19536837公開了一種用于噴射燃料的裝置，在噴射裝置或噴嘴內(nèi)部具有渦旋室。軸向延伸的空氣輸入通道5和平行于噴嘴縱軸線延伸的燃料通道2導(dǎo)入該渦旋室1，在該室中空氣與燃料在第一階段已在噴嘴內(nèi)部混合。渦旋室在流動方向上具有錐形收縮部，空氣-燃料混合物流過該收縮部并最后通過位于噴嘴縱軸線上的排出孔到達燃燒器混合室。噴嘴中的唯一排出孔布置在噴嘴縱軸線上。

發(fā)明內(nèi)容
由本發(fā)明的背景技術(shù)出發(fā)，提出了這樣的任務(wù)對于開始部分所述類型的具有錐形旋渦發(fā)生器和隨后的通入燃燒室中的圓柱形混合段的預(yù)混合燃燒器以及用于沿旋渦發(fā)生器錐形部分的用于空氣入流的孔口，提供一種合適的高壓霧化噴嘴。尤其是考慮到所述現(xiàn)有技術(shù)這樣改進該噴嘴-達到霧化的液體燃料這樣的細液滴尺寸分配，它在燃燒室中發(fā)生燃燒之前細液滴可完全汽化，-保證燃料液滴在預(yù)混合燃燒器的混合室中足夠的進入深度，-通過前兩個特性達到有害物質(zhì)、尤其是NOx的低排放，-盡可能沒有液滴到達預(yù)混合燃燒器的壁上。
根據(jù)本發(fā)明，對于上述預(yù)混合燃燒器，提出一種高壓霧化噴嘴，它具有一個或多個用于將液體燃料輸入到噴嘴的內(nèi)室中的燃料通道，其中，在滿負荷時液體燃料處于大于50巴的壓力下。該高壓霧化噴嘴具有至少兩個排出通道和排出孔，液體燃料通過它們由噴嘴中的唯一內(nèi)室排出到旋渦發(fā)生器的混合室中，其中，排出通道相對于噴嘴縱軸線偏心布置，使得排出的噴射錐跟隨各個錐形殼。根據(jù)本發(fā)明，噴嘴的排出通道和排出孔這樣布置和構(gòu)成，以致由排出孔排出的噴射錐具有縱軸線，這些縱軸線相對于旋渦發(fā)生器和混合段的縱軸線成一個角度延伸，該角度小于旋渦發(fā)生器的半錐角。
排出孔根據(jù)本發(fā)明布置在所述角度范圍中帶來的優(yōu)點是，燃料滴不會到達預(yù)混合燃燒器的壁上并且可避免燃料液滴在旋渦發(fā)生器的壁上焦化。此外可達到，燃料噴射錐以一個剪切角與流入旋渦發(fā)生器的錐形部分之間的空氣相遇，該角度足夠小，以致霧化的燃料流保持高速度并由此到達進入預(yù)混合燃燒器和進入燃燒室中的大的進入深度。相反，噴射錐相對于旋渦發(fā)生器縱軸線過大的定向角度會導(dǎo)致霧化的燃料過早遇到空氣流并通過空氣流向旋渦發(fā)生器中心偏轉(zhuǎn)。排出孔相對于預(yù)混合燃燒器縱軸線以所述角度定向與燃料的高壓共同導(dǎo)致在首次霧化后在噴嘴出口處實現(xiàn)二次霧化，即極高度的霧化，并且由此產(chǎn)生很小的液滴尺寸和快速的汽化。這些霧化特征導(dǎo)致燃料與壓縮空氣在預(yù)混合燃燒器的錐形部分中直接混合并導(dǎo)致在混合段終端與壓縮的燃燒空氣良好均勻混合。這些特征總體導(dǎo)致有害物質(zhì)的低排放值。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，排出通道這樣定向，以致所產(chǎn)生的各個噴射錐的縱軸線相對于旋渦發(fā)生器縱軸線以一個角度延伸，該角度小于錐形殼的半錐角且大于10°。在一個特別的實施例中該角度在10°至18°的范圍中。
該角度的最小值使得燃料噴射錐不會過近地到達旋渦發(fā)生器的中心。即如果霧化的燃料過近地達到中心，則對于預(yù)混合燃燒器得到較高的有害物質(zhì)排放值。
在另一優(yōu)選實施例中，噴嘴在其內(nèi)部具有一個用于燃料的輸入通道，該輸入通道導(dǎo)入噴嘴的唯一內(nèi)室中。該內(nèi)室通過至少兩個排出通道與旋渦發(fā)生器的內(nèi)室相連接。該噴嘴的所述至少兩個排出通道最好相對于噴嘴軸線設(shè)置在相對于噴嘴縱軸線的徑向外半部中。這使得燃料較少到達旋渦發(fā)生器的中心。合乎目的地，這些孔相對于噴嘴的縱向或中心軸線對稱地定位，以致總體形成一個軸向?qū)ΨQ的空心噴射錐。各個噴射錐又定向在一個小于旋渦發(fā)生器的錐角的角度內(nèi)。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，高壓霧化噴嘴、尤其它的排出通道具有特殊的內(nèi)部幾何特特征，該內(nèi)部幾何特特征有利于所希望的噴射錐穩(wěn)定性和進入深度。為此，該噴嘴具有從其內(nèi)室穿過噴嘴壁導(dǎo)入旋渦發(fā)生器內(nèi)室中的排出通道，其中，這些排出通道在流動方向上具有一個圓柱形的第一段、一個錐形構(gòu)成的收縮部和最后的一個圓柱形的第二段。在此，收縮部相對于排出通道縱軸線具有預(yù)給定的角度。該錐形收縮部的半角最好小于45°。排出通道的縱軸線相對于噴嘴縱軸線各以一個角度延伸，該角度小于旋渦發(fā)生器的錐形部分的半錐角。排出通道的該內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)帶來避免紊流及空穴效應(yīng)的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的高壓霧化噴嘴與現(xiàn)有技術(shù)、例如EP 9022333的區(qū)別在于，該噴嘴總體非常簡單地構(gòu)成。它的內(nèi)室僅由唯一一個內(nèi)室組成，這導(dǎo)致噴嘴出口上的紊流降低并且噴射錐更穩(wěn)定。它僅具有一組排出孔，通過這組排出孔可對于所有不同的工況和負荷噴射液體燃料。但為此這些排出孔具有特殊的、根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)及相對于預(yù)混合燃燒器縱軸線的定向。
在第一特定的和優(yōu)選的實施例中，排出通道由管組成，這些管由噴嘴內(nèi)室穿過噴嘴壁并超過噴嘴的表面延伸。在第一變型方案中這些管具有一個長度，以致這些管僅突出于噴嘴表面，但短于噴嘴前端。在另一變型方案中這些管超過前端延伸。
在第二特定的實施例中，排出通道用所述圓柱形段和錐形收縮部從噴嘴內(nèi)室穿過壁，其中排出孔位于噴嘴外表面上。在該實施例中噴嘴前端的外壁錐形構(gòu)成。
排出通道的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)、尤其是給定角度在到旋渦發(fā)生器中的排出孔前面變窄使得噴射錐中的紊流降低以及噴射錐的展開角度變小。這使得可實現(xiàn)具有均勻速度斷面圖的噴射錐。最后，噴射錐中提高的流動穩(wěn)定性使得可改善燃料在預(yù)混合燃燒器中的位置并由此改善燃燒條件。
在另一實施例中，排出通道的第二圓柱形段各具有一個長度，該長度最大為排出孔直徑的五倍。這樣的長度直徑比有利于改善流動斷面和流動穩(wěn)定性。在一個特定實施例中排出孔具有0.5-1.5mm的直徑。
在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，與噴嘴的排出通道的所述內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)相關(guān)，噴嘴前端的外壁被修圓，最好在橫截面上為橢圓形。修圓形的形狀在空氣入流方面帶來進一步的優(yōu)點，其方式是空氣流可均勻地跟隨噴嘴外壁的該形狀并在噴嘴后面相應(yīng)形成小的渦流或復(fù)環(huán)流。這提高了空氣與燃料混合的均勻性，使得NOx排放值降低。
噴嘴后面減小的復(fù)環(huán)流最終也影響圓柱形混合段端部上的渦旋并導(dǎo)致燃燒室中火焰空氣動力學(xué)方面的穩(wěn)定。這種穩(wěn)定使得燃燒器在工作參數(shù)方面可有較大自由度。
在本發(fā)明的一個方案中，預(yù)混合燃燒器在沿流動方向跟在旋渦發(fā)生器后面的混合段的圓柱形壁中具有另外的用于壓縮空氣進入的孔。
在另一變型方案中，預(yù)混合燃燒器具有另外的空氣進入通道，這些空氣進入通道直接沿高壓霧化噴嘴延伸并在那里將空氣導(dǎo)入旋渦發(fā)生器的混合室中。通過這些措施使復(fù)環(huán)流區(qū)在混合段后面才形成，這導(dǎo)致火焰進一步穩(wěn)定。
根據(jù)本發(fā)明的高壓霧化噴嘴不僅適于應(yīng)用在具有后面跟隨混合段的旋渦發(fā)生器的預(yù)混合燃燒器中，而且也適合用于僅具有旋渦發(fā)生器、不具有混合段的預(yù)混合燃燒器。在這種類型的應(yīng)用中，該高壓霧化噴嘴這樣布置，以致其前端一直達到旋渦發(fā)生器長度的一半或超過一半。


附圖表示圖1具有錐形旋渦發(fā)生器和跟隨在后面的混合段的預(yù)混合燃燒器的縱剖面，圖2預(yù)燃燒器和噴嘴前端根據(jù)圖1中II-II的一個剖面，圖3a本發(fā)明噴嘴的一個優(yōu)選實施例的縱剖面，圖3b圖3a中噴嘴的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)的局部視圖，圖3c圖3a的結(jié)構(gòu)的變型，
圖4高壓霧化噴嘴及其內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)的另一實施例的縱剖面，圖5噴嘴在具有錐形旋渦發(fā)生器、沒有隨后的混合段的預(yù)混合燃燒器中的應(yīng)用。
具體實施例方式
圖1表示一個例如用于燃氣輪機的預(yù)混合燃燒器。它具有一個錐形的旋渦發(fā)生器1和一個隨后的圓柱形的混合段2，該混合段通入燃燒室3。在該例中旋渦發(fā)生器1由四個相互嵌套的錐形部分4a，4b，4c，4d組成，在圖1中可看到它們中的錐形部分4b及4d。這些錐形部分的各自縱軸線分別相互錯開以及相對于旋渦發(fā)生器的縱軸線5錯開，如由圖2中可看到的。錐形部分4b-4d各相對于旋渦發(fā)生器1的縱軸線5成一個角度α延伸。它們彼此沿其縱向邊緣相互各構(gòu)成中間空隙6，這些中間空隙用于帶入壓縮的燃燒空氣，燃燒空氣的流動走向用箭頭7表示。在旋渦發(fā)生器1的出口處設(shè)有板件8，用于構(gòu)成到混合段2中的過渡通道。高壓霧化噴嘴10為了將液體燃料帶入旋渦發(fā)生器1中安置在錐形旋渦發(fā)生器的開始部分中。該高壓霧化噴嘴按照后面的附圖3a-c及圖4這樣構(gòu)成，使得達到所產(chǎn)生的噴射錐11相對于旋渦發(fā)生器的縱軸線5以一個角度β定向，其中該角度β小于角度α或旋渦發(fā)生器錐形部分的半錐角。通過噴射錐11的該定向可避免燃料油滴濕潤錐形旋渦發(fā)生器的壁和避免壁焦化。在圖1中，在圓柱形混合段2的外壁中設(shè)有另外的孔，用于將空氣輸入到混合段中。這使得火焰穩(wěn)定并可避免火焰回火。
圖2以橫截面II-II表示具有錐形部分4a-d和中心安置在旋渦發(fā)生器縱軸線上的高壓霧化噴嘴10的旋渦發(fā)生器1。箭頭7表示向旋渦發(fā)生器內(nèi)室中的空氣入流。在噴嘴10上表示出偏離燃料噴嘴10的縱軸線的位置12a-d，燃料在這些位置上排出。在所示的例中表示出四個孔位置，但其中例如也可以為兩個或任意多的位置。這些排出孔這樣定位，使得排出的噴射錐被定向得跟隨各個錐形部分4a-d。為此這些排出孔分別布置在輔助線13a-d上，這些輔助線相對于錐形殼4a-d的端部部分的切線成直角延伸。排出孔這樣定位以及噴射錐使得噴射錐被進入的空氣流7卷帶，以致噴射出的燃料在預(yù)混合燃燒器中達到大的進入深度。另一方面，噴射錐以其它方式定位將導(dǎo)致與所示出的定向相比噴射錐更早地被空氣流卷帶并更早導(dǎo)入預(yù)混合燃燒器的中心，這將導(dǎo)致較高的廢氣排放值。
圖3a表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的高壓霧化噴嘴，它具有外部的修圓的前端31和內(nèi)室32，該內(nèi)室具有向著前端錐形成型的內(nèi)壁33。兩個或更多個管34由內(nèi)室32穿過噴嘴壁導(dǎo)入旋渦發(fā)生器的內(nèi)室，其中，管34的縱軸線38相對于噴嘴和旋渦發(fā)生器的縱軸線5以角度β延伸。在第一變型方案中，管34延伸在一個長度上，以致這些管超過噴嘴的前端伸出。這些管的端部部分的外壁最好整成圓形。
圖3b表示第二變型方案，其中兩個或更多個管34′僅略微超過噴嘴10的外壁延伸，以致它們進入旋渦發(fā)生器中短比噴嘴前端本身。
在這兩個變型方案中噴嘴前端均修圓。通過入口通道直接沿噴嘴進入的空氣流通過這種類型的噴嘴前端在該區(qū)域和在噴嘴后面受到積極影響。尤其是在噴嘴區(qū)域中和在噴嘴后面空氣復(fù)環(huán)流減少，由此改善了燃料與空氣的預(yù)混合并降低NOx排放值。
圖3c詳細表示噴嘴管34的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)。該噴嘴管在開始部分中具有離開噴嘴內(nèi)室的第一圓柱形段35。在流動方向上接著是一個錐形構(gòu)成的、收縮的過渡段36，其收縮部的壁相對于管的縱軸線38的半錐角δ小于45°，該過渡段通入具有較小直徑的較窄的第二圓柱形段37。第二圓柱形段37的長度最好最大為排出孔直徑的五倍。
燃料霧化噴嘴10的根據(jù)圖4的另一實施形式具有一個內(nèi)室20，該內(nèi)室在流動方向上朝向噴嘴端部錐形構(gòu)成。從內(nèi)室20的錐形構(gòu)成的、逐漸變前端的端壁21導(dǎo)出兩個或更多個排出通道22，它們各具有一個第一圓柱形段23、一個在流動方向上緊接其后的錐形收縮部24和一個較窄的第二圓柱形段25，后者最后通向排出孔26。箭頭表示液體燃料的流動方向。排出通道27的縱軸線等同于所產(chǎn)生的噴射錐的縱軸線，它們相對于噴嘴和旋渦發(fā)生器的縱軸線5以一個角度β延伸。排出孔26尤其設(shè)置在噴嘴的徑向外半部中。這些排出孔最好具有0.5-1.5mm的直徑。在所示實施例中噴嘴前端28在外部錐形構(gòu)成。
圖5表示本發(fā)明高壓霧化噴嘴在具有錐形旋渦發(fā)生器的預(yù)混合燃燒器中的應(yīng)用，其中在旋渦發(fā)生器后未跟隨混合段，而是旋渦發(fā)生器直接通入燃燒室。尤其是，在該預(yù)混合燃燒器中霧化噴嘴一直延伸到旋渦發(fā)生器內(nèi)室長度的一半或更遠。在這里，該噴嘴具有根據(jù)圖3a-c和4的排出通道中的一種。
權(quán)利要求
1.預(yù)混合燃燒器，具有一個由錐形殼(4a-4d)組成的具有半錐角(α)的旋渦發(fā)生器(1)和一個在流動方向上跟隨在旋渦發(fā)生器(1)后面的混合段(2)，該混合段通入燃燒室的內(nèi)室(3)中，并具有用于將壓縮的燃燒空氣輸入旋渦發(fā)生器(1)中的通道(6)，還具有一個用于使液體燃料霧化的高壓噴嘴(10)，該噴嘴具有至少一個用于將燃料輸入高壓噴嘴(10)的內(nèi)室(20，32)中的燃料通道，其中，高壓噴嘴(10)具有至少兩個排出通道(22，34，34′)，這些排出通道從高壓噴嘴(10)的內(nèi)室(20，32)引向旋渦發(fā)生器(1)的內(nèi)室并且相對于噴嘴(10)的縱軸線(5)偏心布置并這樣定向，使得由排出通道(22，34，34′)排出的噴射錐(11)定向得跟隨各個錐形殼，其特征在于排出通道(22，34，34′)這樣構(gòu)成，使得排出的噴射錐(11)各具有一個縱軸線，這些縱軸線相對于旋渦發(fā)生器的縱軸線(5)以一個角度(β)延伸，該角度小于旋渦發(fā)生器(1)的半錐角(α)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的預(yù)混合燃燒器，其特征在于噴射錐(11)的縱軸線(26，37)與旋渦發(fā)生器(1)的縱軸線(5)之間的角度(β)小于旋渦發(fā)生器(1)的半錐角(α)并大于10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的預(yù)混合燃燒器，其特征在于噴射錐(11)的縱軸線(26，37)與旋渦發(fā)生器(1)的縱軸線(5)之間的角度(β)在10°至18°的范圍中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的預(yù)混合燃燒器，其特征在于用于使燃料霧化的一個或多個排出孔(24，25，34，34′)相對于高壓噴嘴(10)的縱軸線(5)設(shè)置在高壓噴嘴(10)的徑向外半部中并且相對于高壓噴嘴(10)的縱軸線旋轉(zhuǎn)對稱地布置。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的預(yù)混合燃燒器，其特征在于排出通道(22，34，34′)在液體燃料的流動方向上具有一個第一圓柱形段(23，35)、一個錐形收縮部(24，36)和一個第二圓柱形段(25，37)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的預(yù)混合燃燒器，其特征在于排出通道具有管(34)，這些管伸出于高壓噴嘴(10)的前端之外。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的預(yù)混合燃燒器，其特征在于排出通道具有管(34′)，這些管伸出于高壓噴嘴(10)的外表面之外，其中，高壓噴嘴(10)的前端比管(34′)進入旋渦發(fā)生器(1)中更遠。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的預(yù)混合燃燒器，其特征在于錐形收縮部(36)在該錐形構(gòu)成的段(36)的壁與所述排出通道(34，34′)的縱軸線(38)之間的半角(δ)小于45°。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的預(yù)混合燃燒器，其特征在于第二圓柱形段(25)各引向高壓噴嘴(10)的外表面上的一個排出孔(26)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的預(yù)混合燃燒器，其特征在于錐形收縮部(24)具有在30°至45°范圍中的半錐角。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中一項的預(yù)混合燃燒器，其特征在于高壓噴嘴(10)的前端修圓地構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至10中一項的預(yù)混合燃燒器，其特征在于高壓噴嘴(10)的前端錐形構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求5至10中一項的預(yù)混合燃燒器，其特征在于第二圓柱形段(25，37)的長度最大分別為排出孔直徑的五倍。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中一項的預(yù)混合燃燒器，其特征在于排出通道的排出孔(25)具有0.5至1.5mm范圍中的直徑。
15.根據(jù)以上權(quán)利要求中一項的預(yù)混合燃燒器，其特征在于預(yù)混合燃燒器在圓柱形混合段(2)的外壁中具有用于壓縮空氣進入的孔(14)。
16.預(yù)混合燃燒器，具有一個由錐形殼組成的旋渦發(fā)生器，該旋渦發(fā)生器通入燃燒室的內(nèi)室中，并具有將壓縮的燃燒空氣輸入旋渦發(fā)生器中的通道，和具有一個用于使液體燃料霧化的高壓噴嘴(10)，該高壓噴嘴具有一個或多個用于將燃料輸入高壓噴嘴(10)的內(nèi)室(20，32)中的燃料通道并且該高壓噴嘴(10)具有至少兩個用于使燃料霧化的排出通道(22，34，34′)，這些排出通道由高壓噴嘴(10)的內(nèi)室(20，32)引向旋渦發(fā)生器的內(nèi)室并且相對于噴嘴(10)縱軸線偏心布置，其特征在于排出通道(22，34，34′)這樣構(gòu)成，使得由這些排出通道排出的噴射錐(11)具有縱軸線(5)，該縱軸線相對于預(yù)混合燃燒器的縱軸線成一個角度(β)地延伸，該角度小于旋渦發(fā)生器的半錐角(α)，排出通道(22，34，34′)在液體燃料的流動方向上具有一個第一圓柱形段(23，35)、一個錐形收縮部(24，36)和一個第二圓柱形段(25，37)，高壓噴嘴(10)的前端達到旋渦發(fā)生器的內(nèi)室長度的一半或超過其一半。
全文摘要
一種預(yù)混合燃燒器，例如用于燃氣輪機，具有一個錐形的旋渦發(fā)生器(1)和一個在流動方向上根隨其后的圓柱形混合段(2)，該預(yù)混合燃燒器具有高壓霧化噴嘴(10)，該噴嘴具有一個或多個燃料輸入通道。高壓霧化噴嘴(10)具有至少兩個排出通道，液體燃料通過這些排出通道噴入旋渦發(fā)生器(1)，這些通道相對于噴嘴縱軸線偏心布置并且這樣構(gòu)成，使得燃料的噴射錐(11)相對于旋渦發(fā)生器(1)的縱軸線(5)以一個角度(β)定向，該角度小于旋渦發(fā)生器(1)的半錐角(α)。排出通道尤其具有帶有錐形收縮部的內(nèi)部幾何結(jié)構(gòu)。
文檔編號F23D11/24GK101044355SQ200580035571
公開日2007年9月26日 申請日期2005年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月18日
發(fā)明者彼得·弗洛爾, 吉斯伯特斯·奧門斯, 貝蒂娜·派克特, 克里斯蒂安·施泰因巴赫 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司