本发明属于燃气轮机的技术领域，具体而言，涉及一种燃气轮机燃烧室喷嘴装置。
背景技术：
为实现燃气轮机燃烧室的稳定燃烧和低污染排放，国际上重型燃气轮机燃烧室设计的通用做法是在燃烧室中采用扩散燃烧和预混燃烧组合燃烧方式。
干式低nox(dln)燃烧技术是当今国际上重型燃气轮机普遍采用的控制污染物排放的成熟技术，其最关键的技术是实现燃料和空气的均匀混合以及稀相预混燃烧。稀相预混燃烧最实质的优点就是其火焰温度低，直接影响nox的生成。
dln技术在污染物控制方面具有不可比拟的优势，但也带来了燃烧稳定性差、回火、负荷调节范围变小、容易发生燃烧振荡等问题。
为了尽量避免这些问题的发生，选择一路燃料进行扩散燃烧是最简单有效的方法。
技术实现要素：
鉴于此，为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种燃气轮机燃烧室喷嘴装置以达到实现燃料分级进入旋流器和火焰筒，实现稳定燃烧，促使燃料和空气均匀混合，并抑制燃烧振荡的发生的目的。
本发明所采用的技术方案为：一种燃气轮机燃烧室喷嘴装置，包括端盖，还包括设于端盖内部且相互独立的多个燃料腔室，所述端盖的一侧连接有多根燃料管道且各根燃料管道分别与各个燃料腔室相连通，另一侧布置有喷管组和喷孔组且将喷管组和喷孔组分别设于不同的燃料腔室上；所述喷孔组包括多个与燃料腔室连通的第一燃料喷孔；所述喷管组包括多根与燃料腔室连通的主燃料喷管，各所述主燃料喷管开设有若干个第二燃料喷孔，第一燃料喷孔和第二燃料喷孔能够实现燃料分级进入旋流器和火焰筒。
进一步地，设有2～4根所述燃料管道，各所述燃料管道分为主燃料管道和值班燃料管道；各所述燃料腔室分为主燃料腔室和值班燃料腔室，主燃料腔室和值班燃料腔室分别与主燃料管道和值班燃料管道连通，主燃料管道和值班燃料管道分别将燃气引入至主燃料腔室和值班燃料腔室中。
进一步地，所述端盖呈圆形状结构，且所述主燃料腔室、值班燃料腔室设为圆环状，以实现能够进行燃料分级供给，并且有利于对各所述主燃料喷管和各所述第一燃料喷孔进行合理布置。
进一步地，所述主燃料管道和值班燃料管道均通过燃料管道接口分别与所述主燃料腔室和值班燃料腔室连通，以实现对主燃料管道和值班燃料管道密封装配连接，并进行燃气的供给。
进一步地，各根主燃料喷管按照尺寸分为1～3组，各组均包括4～24根主燃料喷管，以达到在旋流器流道内实现燃料与空气的均匀混合。
进一步地，包括1～3个主燃料腔室，各个主燃料腔室上开设有多个燃料喷管接口，各个燃料喷管接口上连接有各所述主燃料喷管，以实现对各个主燃料喷管的密封装配连接，并将各所述主燃料喷管分别插入对应级旋流器中。
进一步地，所述主燃料喷管开设有4～8个所述第二燃料喷孔，且主燃料喷管包括钢管和装于钢管端部的堵头。
进一步地，各所述主燃料腔室所对应的各个燃料喷管接口布置于圆周方向上，以对主燃料喷管进行合理布置。
进一步地，各所述第一燃料喷孔沿同一周向方向布置于所述值班燃料腔室的一侧，且第一燃料喷孔的中轴线与该端盖的中轴线之间呈30°～70°夹角，以实现由值班燃料喷孔喷出后，在火焰筒内进行扩散燃烧。
进一步地，还包括装配于端盖中部的遮热板和插件，所述遮热板为高温合金材料；所述插件通过螺栓将遮热板与端盖压紧密封。
本发明的有益效果为：
1.采用本发明所提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其用于燃料分级供给系统，装配在燃气轮机燃兼压缸缸体上，整个装置的中轴线与火焰筒的轴线同轴，各级主燃料喷管分别插入对应级旋流器中，在旋流器流道内实现燃料与空气的均匀混合；而值班燃料则通过第一燃料喷孔直接进入火焰筒进行燃烧，以实现燃料分级进入旋流器和火焰筒中，具有燃烧稳定、促使燃料和空气均匀混合以及能够抑制燃烧振荡发生的优点。
附图说明
图1是本发明提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置的整体结构左向示意图；
图2是本发明提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置的整体结构右向示意图；
图3是本发明提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置中端盖的俯视结构示意图；
图4是本发明提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置中端盖的仰视结构示意图；
图5是本发明提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置的剖视示意图；
图6是本发明提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置中主燃料喷管的结构示意图；
图7是本发明提供的燃气轮机燃烧室喷嘴装置中主燃料喷管的剖视示意图；
附图中标注如下：
1-端盖，2-主燃料管道，3-值班燃料管道，4-螺栓，5-主燃料喷孔，6-主燃料喷管，7-值班燃料管道接口，8-主燃料管道接口，9-燃料喷管接口，10-值班燃料喷孔，11-遮热板，12-插件，13-值班燃料腔室，14-第一主燃料腔室，15-第一主燃料喷管，16-第二主燃料腔室，17-第二主燃料喷管，18-堵头，19-钢管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。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发明中的具体含义；实施例中的附图用以对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
实施例1
如图1、图2所示，在本实施例中具体提供了一种燃气轮机燃烧室喷嘴装置，包括端盖1，该端盖1呈圆形状结构，以端盖1作为该燃气轮机燃烧室喷嘴装置的主体，装配在燃气轮机燃兼压缸缸体上并作用于燃料分级供给系统。
还包括设于端盖1内部且相互独立的多个燃料腔室，将各所述燃料腔室分为主燃料腔室和值班燃料腔室13。在本实施例中，设有两个主燃料腔室和一个值班燃料腔室13，其中，两个主燃料腔室分别为第一主燃料腔室14和第二主燃料腔室16。优选的，第一主燃料腔室14、第二主燃料腔室16和值班燃料腔室13均设有圆环状腔体，且三者之间呈同心圆环排布于端盖1的内部。
还包括多根主燃料喷管6，在本实施例中，按照尺寸长度将多根主燃料喷管6分成两组，一组为多个第一主燃料喷管15，另一组为多个第二主燃料喷管17。
如图3、图4及图5所示，在所述端盖1的一侧连接有三根燃料管道，分别为两个主燃料管道2和一个值班燃料管道3，且两根主燃料管道2分别与第一主燃料腔室14和第二主燃料腔室16相连通，在第一主燃料腔室14和第二主燃料腔室16的一侧均开设有与其内部相通的主燃料管道接口8，两根主燃料管道2分别通过与其对应的主燃料管道接口8焊接连接在端盖1上；在第一主燃料腔室14和第二主燃料腔室16的另一侧均开设有多个燃料喷管接口9，通过各个燃料喷管接口9将多个第一主燃料喷管15焊接连接在第一主燃料腔室14上，通过各个燃料喷管接口9将多个第二主燃料喷管17焊接连接在第二主燃料腔室16上，以实现燃气通过进气管道进入第一主燃料腔室14和第二主燃料腔室16，再分别进入第一主燃料喷管15和第二主燃料喷管17，由第一主燃料喷管15和第二主燃料喷管17上的主燃料喷孔5喷出，在预混腔中混合后进行稀相预混燃烧。优选的，第一主燃料腔室14所对应的各个燃料喷管接口9布置于同一圆周方向上，第二主燃料腔室16所对应的各个燃料喷管接口9布置于另一圆周方向上。
如图1、图4以及图5所示，在值班燃料腔体的一侧开设有与其内部相通的值班燃料管道接口7，值班燃料管道3通过与其对应的值班燃料管道接口7焊接连接在端盖1上，在值班燃料腔体的另一侧开设有多个与其内部相通的值班燃料喷孔10。各所述值班燃料喷孔10沿同一周向方向布置于所述值班燃料腔室13的一侧，且值班燃料喷孔10的中轴线与该端盖1的中轴线之间呈30°～70°夹角(如图5所示)，燃气通过进气管道进入值班燃料腔室13之后，由值班燃料喷孔10喷出，在火焰筒内进行扩散燃烧。
将两个主燃料管道2和一个值班燃料管道3布置于端盖1的一侧，各所述第一主燃料喷管15、各所述第二主燃料喷管17和各所述值班燃料喷孔10布置于端盖1的另一侧，且在第一主燃料喷管15和第二主燃料喷管17上均开设有若干个主燃料喷孔5，开设有4～8个主燃料喷孔5，如图6、图7所示，在本实施例中，在第一主燃料喷管15和第二主燃料喷管17上均开设有五个主燃料喷孔5，所述主燃料喷管6包括钢管19和装于钢管19端部的堵头18，两者之间的组装方式有三种：冷氮装配、装配面密封焊或冷氮装配后密封面点焊。
在上述中，第一主燃料喷管15和第二主燃料喷管17是按照尺寸长度分成的两组，各组均包括4～24根主燃料喷管，例如，在本实施例中，第一主燃料喷管设有12根，第二主燃料喷管设有12根，当然，第一主燃料喷管15和第二主燃料喷管17的具体数量可根据实际需求进行设计。
如图1、图5所示，还包括装配于端盖1中部的遮热板11和插件12，所述遮热板11为高温合金材料，可防止高温烧蚀；所述插件12与端盖1的中心孔之间为间隙配合，且插件12通过螺栓4固定并将遮热板11与端盖1之间压紧密封。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种燃气轮机燃烧室喷嘴装置，包括端盖，其特征在于，还包括设于端盖内部且相互独立的多个燃料腔室，所述端盖的一侧连接有多根燃料管道且各根燃料管道分别与各个燃料腔室相连通，另一侧布置有喷管组和喷孔组且将喷管组和喷孔组分别设于不同的燃料腔室上；所述喷孔组包括多个与燃料腔室连通的第一燃料喷孔；所述喷管组包括多根与燃料腔室连通的主燃料喷管，各所述主燃料喷管开设有若干个第二燃料喷孔。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，设有2～4根所述燃料管道，各所述燃料管道分为主燃料管道和值班燃料管道；各所述燃料腔室分为主燃料腔室和值班燃料腔室，主燃料腔室和值班燃料腔室分别与主燃料管道和值班燃料管道连通。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，所述端盖呈圆形状结构，且所述主燃料腔室、值班燃料腔室设为圆环状。
4.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，所述主燃料管道和值班燃料管道均通过燃料管道接口分别与所述主燃料腔室和值班燃料腔室连通。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，各根主燃料喷管按照尺寸分为1～3组，各组均包括4～24根主燃料喷管。
6.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，包括1～3个主燃料腔室，各个主燃料腔室上开设有多个燃料喷管接口，各个燃料喷管接口上连接有各所述主燃料喷管。
7.根据权利要求1、5或6所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，所述主燃料喷管开设有4～8个所述第二燃料喷孔，且主燃料喷管包括钢管和装于钢管端部的堵头。
8.根据权利要求6所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，各所述主燃料腔室所对应的各个燃料喷管接口布置于圆周方向上。
9.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，各所述第一燃料喷孔沿同一周向方向布置于所述值班燃料腔室的一侧，且第一燃料喷孔的中轴线与该端盖的中轴线之间呈30°～70°夹角。
10.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室喷嘴装置，其特征在于，还包括装配于端盖中部的遮热板和插件，所述遮热板为高温合金材料；所述插件通过螺栓将遮热板与端盖压紧密封。
技术总结
本发明公开了一种燃气轮机燃烧室喷嘴装置，属于燃气轮机的技术领域，包括端盖，还包括设于端盖内部且相互独立的多个燃料腔室，所述端盖的一侧连接有多根燃料管道且各根燃料管道分别与各个燃料腔室相连通，另一侧布置有喷管组和喷孔组且将喷管组和喷孔组分别设于不同的燃料腔室上；所述喷孔组包括多个与燃料腔室连通的第一燃料喷孔；所述喷管组包括多根与燃料腔室连通的主燃料喷管，各所述主燃料喷管开设有若干个第二燃料喷孔，以达到实现燃料分级进入旋流器和火焰筒，实现稳定燃烧，促使燃料和空气均匀混合，并抑制燃烧振荡的发生的目的。
技术研发人员：杨安建;田晓晶;凤云仙;冯珍珍;刘维兵;艾松
受保护的技术使用者：东方电气集团东方汽轮机有限公司
技术研发日：.10.09
技术公布日：.02.11
