本發(fā)明涉及一種點火噴嘴，特別涉及一種火焰易維持且穩(wěn)定的點火噴嘴裝置。

背景技術(shù)：

目前燃氣輪機的點火噴嘴其點燃動作均是在點火噴嘴的燃燒室內(nèi)進行的，混合氣先在燃燒室內(nèi)燃燒，火焰?zhèn)鬟f至噴管出口處對燃氣輪機進行點火。這就對點火噴嘴的構(gòu)成材料的耐高溫要求較高，且噴管出口處的火焰不穩(wěn)定，點火成功率有待改善。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種火焰易維持且穩(wěn)定的點火噴嘴裝置。

本發(fā)明提供一種點火噴嘴裝置，包括噴嘴壁筒、噴嘴管和點火器，所述噴嘴壁筒內(nèi)形成混合室，所述噴嘴壁筒包括在軸向上相反的前端和后端，所述噴嘴管設(shè)置在所述噴嘴壁筒前端，沿所述軸向延伸并與所述混合室連通，所述噴嘴管用以為一待點燃裝置點火，所述噴嘴管具有一點火口，所述點火器沿所述軸向延伸，并至少部分收容在所述混合室和所述噴嘴管內(nèi)，所述點火器的點火端位于所述噴嘴管的點火口以使得所述點火噴嘴裝置的點火在所述噴嘴管的點火口進行。

在一實施例中，所述點火噴嘴裝置在其后端設(shè)有密封蓋，所述密封蓋具有供所述點火器穿設(shè)的軸向穿孔。

在一實施例中，所述點火器包括第一桿體部、第二桿體部、第三桿體部和第四桿體部，所述第一桿體部位于所述噴嘴壁筒的外部，所述第二桿體部位于所述軸向穿孔內(nèi)，所述第三桿體部位于所述混合室內(nèi)，所述第四桿體部位于所述噴嘴管內(nèi)，所述第四桿體部的外壁與所述噴嘴管的內(nèi)壁之間形成混合氣流道，所述混合氣流道與所述混合室連通，所述點火端位于所述第四桿體部的末端。

在一實施例中，所述噴嘴壁筒包括在徑向上隔開的噴嘴內(nèi)壁和噴嘴外壁，所述噴嘴內(nèi)壁內(nèi)形成所述混合室，所述噴嘴內(nèi)壁與噴嘴外壁之間形成與外部連通的空氣流道，所述噴嘴內(nèi)壁上設(shè)有若干孔，以使得所述空氣流道通過所述若干孔與所述混合室連通。

在一實施例中，所述噴嘴內(nèi)壁在所述噴嘴壁筒前端的一側(cè)設(shè)有端板，所述噴嘴管的進氣口與所述端板連接并與所述混合室連通，所述點火器穿過所述端板。

在一實施例中，所述待點燃裝置為燃氣輪機，所述燃氣輪機包括燃氣輪機燃燒室，所述噴嘴管的點火口伸入所述燃氣輪機燃燒室內(nèi)以為其點火。

在一實施例中，所述密封蓋包括蓋體，所述蓋體抵靠在所述噴嘴外壁和噴嘴內(nèi)壁的端部，所述蓋體自其外緣朝向所述噴嘴壁筒前端的方向垂直延伸出一連接部，所述連接部與所述噴嘴外壁固定連接，所述蓋體自其中央位置朝向遠離所述噴嘴壁筒前端的方向延伸出一突出部，所述軸向穿孔自所述突出部的端部沿軸向貫穿所述突出部和蓋體設(shè)置。

在一實施例中，所述第一桿體部的直徑大于所述軸向穿孔的直徑，使得所述第一桿體部的端面抵靠在所述突出部的端面。

在一實施例中，所述噴嘴壁筒上設(shè)有燃料進氣裝置，所述燃料進氣裝置靠近所述噴嘴壁筒的后端，所述燃料進氣裝置的噴射方向偏離所述噴嘴壁筒的直徑方向，使得所述燃料進氣裝置噴射出的燃氣撞擊到所述混合室的內(nèi)壁面，從而沿所述混合室周向形成旋轉(zhuǎn)的燃氣流場。

在一實施例中，所述點火器貫穿所述混合室，使得所述混合室形成環(huán)繞所述點火器的環(huán)形空間。

綜上所述，本發(fā)明提出一種點火噴嘴裝置，通過將用以進行點火動作的點火器穿設(shè)于點火噴嘴裝置的密封蓋、混合室和噴嘴管內(nèi)，使得點火器的點火端位于噴嘴管的點火口處。利用點火器在噴嘴管的點火口處對混合氣體點燃，這樣點火噴嘴內(nèi)不會存在火焰，溫度降低，對噴嘴材料的要求降低。同時火焰在噴嘴管的點火口處形成，焰根在噴嘴管出口處，使得火焰易維持，相對較穩(wěn)定，點火成功率大大提高。本發(fā)明的點火噴嘴裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，實用性強，適于推廣應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明點火噴嘴裝置的軸向剖視圖。

圖2為本發(fā)明點火噴嘴裝置的徑向剖視圖。

具體實施方式

在詳細描述實施例之前，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限于本申請中下文或附圖中所描述的詳細結(jié)構(gòu)或元件排布。本發(fā)明可為其它方式實現(xiàn)的實施例。而且，應(yīng)當(dāng)理解，本文所使用的措辭及術(shù)語僅僅用作描述用途，不應(yīng)作限定性解釋。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等類似措辭意為包含其后所列出之事項、其等同物及其它附加事項。特別是，當(dāng)描述“一個某元件”時，本發(fā)明并不限定該元件的數(shù)量為一個，也可以包括多個。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種點火噴嘴裝置10，該點火噴嘴裝置10包括噴嘴壁筒12、噴嘴管14和點火器16。噴嘴壁筒12在軸向上具有相反的前端18和后端20，噴嘴壁筒12內(nèi)形成混合室22，噴嘴管14設(shè)置在噴嘴壁筒12的前端18并與混合室22連通，用以為一待點燃裝置點火，例如為燃氣輪機、航空發(fā)動機、鍋爐、天然氣放空火炬等裝置點火，在此實施例中，是以燃氣輪機為例進行介紹。噴嘴管14具有進氣口44和點火口28，點火器16沿噴嘴壁筒12的軸向方向延伸，并至少部分收容在混合室22和噴嘴管14內(nèi)，點火器16具有點火端56，點火器16的點火端56位于噴嘴管14的點火口28以使得點火噴嘴裝置10的點火在噴嘴管14的點火口28進行。

噴嘴壁筒12的后端20設(shè)有密封蓋24，用以將噴嘴壁筒12的后端20密封，密封蓋24上設(shè)有供點火器16穿設(shè)的軸向穿孔26，點火器16穿設(shè)于軸向穿孔26、混合室22和噴嘴管14內(nèi)。

在所示的實施例中，噴嘴壁筒12包括在徑向上隔開的噴嘴內(nèi)壁30和噴嘴外壁32，噴嘴內(nèi)壁30內(nèi)的腔體形成混合室22，噴嘴內(nèi)壁30與噴嘴外壁32之間形成與點火噴嘴裝置10外部連通的空氣流道34。

噴嘴內(nèi)壁30上設(shè)有若干孔36，空氣流道34通過若干孔36與混合室22連通。本實施例中，所述若干孔36沿噴嘴內(nèi)壁30的周向上均勻分布，并沿軸向上排布成多圈孔，例如3圈。

空氣流道34包括前端和后端，空氣流道34的前端用以供外界空氣進入空氣流道34，空氣流道34的后端封閉，以使得進入空氣流道34內(nèi)的空氣經(jīng)若干孔36進入混合室22內(nèi)與燃氣混合。

噴嘴壁筒12上設(shè)有貫穿噴嘴外壁32和噴嘴內(nèi)壁30的燃料進氣裝置38，燃料進氣裝置38包括燃料進氣口40，進氣口40與混合室22連通，以向混合室22內(nèi)提供燃料氣。

燃料進氣裝置38靠近噴嘴壁筒12的后端20，燃料進氣裝置38的噴射方向偏離噴嘴壁筒12的直徑方向，使得燃料進氣裝置38噴射出的燃氣撞擊到混合室22內(nèi)壁面，從而沿混合室22周向形成旋轉(zhuǎn)的燃氣流場，同時進入混合室22的燃氣整體上沿軸向朝噴嘴管14的方向移動，促進燃氣與空氣的均勻混合。

在所示的實施例中，進氣口40的末端接近混合室22內(nèi)壁面，以使噴射進入的燃氣能沿混合室內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)。當(dāng)進氣口40向混合室22內(nèi)噴射燃氣時，燃氣流在噴嘴內(nèi)壁24的影響下繞噴嘴壁筒12的軸向方向形成旋轉(zhuǎn)的燃氣流場，同時與從若干孔30進入的空氣均勻混合，縮短燃氣與空氣的混合時間，提高點火效率。

在所示的實施例中，噴嘴內(nèi)壁30在噴嘴壁筒前端18的一側(cè)設(shè)有端板42，端板42的邊緣與噴嘴內(nèi)壁30密封連接，端板42的中央位置設(shè)有供噴嘴管14和點火器16穿設(shè)的通孔，以使得混合室22與噴嘴管14內(nèi)部連通。噴嘴管14包括進氣口44和點火口28，其中進氣口44與端板42連接并與混合室22連通，點火口28連接至所述燃氣輪機，點火器16穿過端板42。具體來說，燃氣輪機包括燃氣輪機混合室，噴嘴管14的點火口28伸入燃氣輪機混合室內(nèi)以為其點火。

應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實施例中，待點燃裝置實施為燃氣輪機僅為例示性，在其他實施例中，待點燃裝置也可以實施為其他設(shè)備，本發(fā)明不對此限定。

點火器16包括第一桿體部46、第二桿體部48、第三桿體部50和第四桿體部52。其中，第一桿體部46位于噴嘴壁筒12的外部，第二桿體部48位于密封蓋24的軸向穿孔26內(nèi)，第三桿體部50位于混合室22內(nèi)并貫穿混合室22，第四桿體部52位于噴嘴管14內(nèi)。第四桿體部52的外壁與噴嘴管14的內(nèi)壁之間形成混合氣流道54，混合氣流道54與混合室22連通。點火器16的點火端56位于其末端，本實施例中，點火端56位于第四桿體部52的末端，第四桿體部52的末端位于噴嘴管14的點火口28處。進入混合室22的空氣與噴入的燃氣混合后經(jīng)混合氣流道54流至噴嘴管14的點火口28處，由點火器16的點火端56在噴嘴管14的點火口28處對混合氣體進行點燃。

由于點火器16貫穿混合室22，因此，在混合室22內(nèi)形成一環(huán)繞點火器的環(huán)形混合空間，使得燃氣和空氣在此環(huán)形混合空間內(nèi)能夠更加均勻地混合。

在所示的實施例中，密封蓋24包括蓋體58，蓋體58抵靠在噴嘴外壁32和噴嘴內(nèi)壁30位于噴嘴壁筒后端20的端部，以使得混合室22和空氣流道34在噴嘴壁筒后端20的一側(cè)密封。蓋體58自其外緣朝向噴嘴壁筒前端18的方向垂直延伸出一連接部60，連接部60與噴嘴外壁32固定連接，以將密封蓋24固定至噴嘴壁筒12的后端20。蓋體58自其中央位置朝向遠離噴嘴壁筒前端18的方向延伸出一突出部62，軸向穿孔26自突出部62的端部沿軸向貫穿突出部62和蓋體58設(shè)置。

第一桿體部46的直徑設(shè)置為大于軸向穿孔26的直徑，使得第一桿體部46的端面抵靠在突出部62的端面，避免混合室22內(nèi)的氣體從密封蓋24的軸向穿孔26處漏氣。

連接部60與噴嘴外壁32固定連接。在所示的實施例中，連接部60與噴嘴外壁32之間螺紋固定連接。具體而言，連接部60的內(nèi)側(cè)與噴嘴外壁32對應(yīng)的外壁面上設(shè)有相互配合的螺紋，以使得密封蓋24可通過旋轉(zhuǎn)與噴嘴外壁32螺紋連接，便于點火噴嘴裝置10的安裝和拆卸。

應(yīng)當(dāng)注意的是，在其他實施例中，連接部60與噴嘴外壁32也可以通過其他方式固定連接，例如，在連接部60和噴嘴外壁32的對應(yīng)位置上設(shè)置螺孔，利用螺釘將二者固定連接。

綜上所述，本發(fā)明提出一種點火噴嘴裝置，通過將用以進行點火動作的點火器穿設(shè)于點火噴嘴裝置的密封蓋、混合室和噴嘴管內(nèi)，使得點火器的點火端位于噴嘴管的點火口處。利用點火器在噴嘴管的點火口處對混合氣體點燃，這樣點火噴嘴內(nèi)不會存在火焰，溫度降低，對噴嘴材料的要求降低。同時火焰在噴嘴管的點火口處形成，焰根在噴嘴管出口處，使得火焰易維持，相對較穩(wěn)定，點火成功率大大提高。本發(fā)明的點火噴嘴裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，實用性強，適于推廣應(yīng)用。

本文所描述的概念在不偏離其精神和特性的情況下可以實施成其它形式。所公開的具體實施例應(yīng)被視為例示性而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍是由所附的權(quán)利要求，而不是根據(jù)之前的這些描述進行確定。在權(quán)利要求的字面意義及等同范圍內(nèi)的任何改變都應(yīng)屬于這些權(quán)利要求的范圍。