一种单油路预膜式交错板主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室

摘要

本发明涉及一种单油路预膜式交错板主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室，采用单环腔结构，燃烧室采用中心分级燃烧方式，燃烧室头部分为预燃级和主燃级，预燃级采用扩散燃烧与旋流预混燃烧相结合的方式，在保证燃烧稳定性的同时降低小工况的污染物排放；主燃级采用预混预蒸发燃烧方式，能有效的降低燃烧污染物。主燃级为单级油路，燃油在预膜板上形成油膜，油膜在两股旋流作用下雾化、蒸发并与空气掺混，形成的油气混合物在交错板作用下增加了径向掺混，在内旋流器和外旋流器的旋流作用下形成均匀的油气混合物，预膜板有助于增加油雾沿周向的均匀性，而交错板加强了油雾在径向上的掺混和散布，有利于在主燃级出口形成均匀的油气混合物，降低燃烧污染物。

主权项

一种单油路预膜式交错板主燃级的预混预蒸发低污染燃烧室，其特征在于：所述低污染燃烧室采用单环腔结构，由扩压器（10）、燃烧室外机匣（6）、燃烧室内机匣（7）、火焰筒外壁（8）、火焰筒内壁（9）和燃烧室头部（13）组成，扩压器（10）通过内、外壁和燃烧室外机匣（6）和燃烧室内机匣（7）焊接在一起，火焰筒外壁（8）通过后缘的支板和燃烧室外机匣（6）连接在一起，火焰筒内壁（9）同样通过后部的支板和燃烧室内机匣（7）连接固定；在火焰筒外壁（8）后部设置有火焰筒外环掺混孔（11），在火焰筒内壁（9）后部设置有火焰筒内环掺混孔（12），燃烧用空气全部由燃烧室头部（13）进入火焰筒，掺混空气由内环掺混孔（12）和外环掺混孔（11）进入火焰筒，以调整燃烧室出口温度分布；所述燃烧室采用中心分级燃烧方案，分为预燃级（15）和单油路主燃级（14），燃油杆（16）供给燃烧室所有燃油，燃油分为两路，包括预燃级油路（20）和主燃级油路（21）；所述单油路主燃级（14）通过头部端壁（19）与火焰筒外壁（8）和火焰筒内壁（9）固定，预燃级（15）通过隔离段（17）与单油路主燃级（14）联接，并与单油路主燃级（14）同心；所述的单油路主燃级（14）采用四级旋流结构，由主燃级一级雾化轴向旋流器（30）、主燃级二级雾化轴向旋流器（31）、主燃级外旋流器（32）、主燃级内旋流器（33）、主燃级燃油预膜板（35）、主燃级交错板（36）和主燃级外壁（34）组成；主燃级集油环（39）外壁和主燃级一级雾化轴向旋流器（30）叶片为一体化结构；主燃级内旋流器（33）叶片外缘和主燃级集油环（39）内壁焊接成一个整体，主燃级一级雾化轴向旋流器叶片（49）外缘与主燃级二级雾化轴向旋流器（31）内壁焊接，构成主燃级内环部分；主燃级二级雾化轴向旋流器（31）叶片外缘与主燃级外旋流器（32）内壁面为安装配合面；主燃级外旋流器叶片（46）外缘与主燃级外壁（34）通过焊接形成主燃级外环整体，再通过主燃级外壁（34）和燃烧室头部端壁（19）连接到燃烧室头部；主燃级内交错板（47）与主燃级集油环（39）后缘为一体化结构；主燃级外交错板（48）与主燃级外旋流器（32）内壁为一体化结构；主燃级集油槽外壁（43）上有主燃级燃油喷射孔（37）；主燃级集油环（39）和燃油杆（16）在主燃级集油槽进油孔（40）位置处通过焊接成一个整体；预燃级燃油通过燃油杆（16）的预燃级油路（20）流进预燃级燃油喷嘴（22）中；单油路主燃级（14）燃油经过燃油杆（16）的主燃级油路（21）进入主燃级燃油集油槽（41），再经由主燃级燃油喷射孔（37）喷入主燃级一级燃油雾化通道（45）中，一部分燃油在旋转气流作用下雾化蒸发，一部分燃油在主燃级燃油预膜板（35）形成主燃级油膜（26），油膜的形成有助于提高油雾沿周向的均匀性；主燃级燃油预膜板（35） 的油膜在主燃级一级雾化轴向旋流器（30）的旋转气流与主燃级二级雾化轴向旋流器（31）旋流气流共同作用下雾化破碎，雾化破碎后的油气混合物又在主燃级交错板（36）的作用下增加了燃油和空气的径向掺混，提高油雾沿径向均匀性；而且，在主燃级外旋流器（32）和主燃级内旋流器（33）旋转气流的作用下进一步蒸发并与空气掺混；在主燃级出口形成均匀的油气混合物，并以一定的旋流形式进入主燃区进行预混燃烧。