專利名稱：一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及燃?xì)廨啓C用的稀釋劑注入系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
燃?xì)廨啓C是化石能源清潔利用的重要設(shè)備之一。隨著國家燃?xì)廨啓C污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，降低氮氧化物(NOx)排放的技術(shù)對增強燃?xì)廨啓C的市場競爭力起關(guān)鍵作用。NOx的生成機理主要有三種熱力型，燃料型和快速型。對于以天然氣等清潔能源為主要燃料的燃?xì)廨啓C而言，以熱力型NOx為主，控制熱力型NOx的生成需要降低燃燒室內(nèi)火焰的峰值溫度。目前，以在燃燒室中加入氮氣或水等稀釋劑為主要手段，廣泛應(yīng)用于擴散燃燒系統(tǒng)中，但是普遍具有稀釋劑利用率低、注入量受限、NOx排放依然偏高等問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型是要解決現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C用的稀釋劑注入系統(tǒng)對稀釋劑利用率低、注入量受限和NOx排放量仍然偏高的技術(shù)問題，而提供了一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)。一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，包括導(dǎo)流襯套、火焰筒、燃燒室噴嘴、第一主燃孔、第二主燃孔、第三主燃孔、第一排摻混孔、空氣旋流器和燃燒室小機匣，燃燒室小機匣和導(dǎo)流襯套之間形成第一環(huán)腔，導(dǎo)流襯套與火焰筒之間形成第二環(huán)腔，火焰筒內(nèi)部形成混合燃燒區(qū)域；其中，用于噴射第一稀釋劑的第一噴射器定位于燃燒室噴嘴上，并且位于火焰筒端部上游，第一噴射器通過第一噴射器注入口與外界連通；用于噴射第二稀釋劑的第二噴射器是由導(dǎo)流襯套環(huán)縫和射流孔組成，導(dǎo)流襯套環(huán)縫定位于火焰筒的最后一排的第一主燃孔和第一排摻混孔之間，連通第一環(huán)腔和第二環(huán)腔；射流孔定位于燃燒室小機匣和導(dǎo)流襯套之間，并且位于導(dǎo)流襯套環(huán)縫的上游，第二噴射器注入口通過射流孔與第一環(huán)腔連通；所述的第一噴射器為空心環(huán)狀且在環(huán)壁上設(shè)置有用于噴射的多個通孔；所述的射流孔的射流速度100m/s 400m/s。工作原理第二稀釋劑通過第二稀釋劑注入口從第二稀釋劑噴射器的射流孔射出，與燃燒室小機匣和導(dǎo)流襯套之間的第一環(huán)腔中的壓縮空氣進(jìn)行混合，經(jīng)導(dǎo)流襯套環(huán)縫流入導(dǎo)流襯套與火焰筒之間的第二環(huán)腔，與第二環(huán)腔上游來流氣體混合形成稀釋空氣，稀釋空氣從第一主燃孔、第二主燃孔、第三主燃孔與火焰筒頭部開口處進(jìn)入火焰筒內(nèi)部混合燃燒區(qū)域，達(dá)到了對空氣第一級直接稀釋的目的；第一稀釋劑通過第一稀釋劑注入口注入從第一噴射器噴射到空氣旋流器上游處，采用空氣旋流器將第一稀釋劑、和火焰筒頭部開口處進(jìn)入的稀釋空氣和燃料混合得到混合氣體，然后，混合氣體進(jìn)入火焰筒內(nèi)部燃燒區(qū)域，達(dá)到了在燃燒過程中第二級稀釋空氣；經(jīng)由二次分級稀釋的方式，降低了燃燒室中混合燃燒區(qū)域的最高火焰溫度，進(jìn)而降低了 NOx的排放量。本實用新型的優(yōu)點一、本實用新型提供的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，通過在燃燒室上加入了用于噴射第二稀釋劑的第二噴射器的結(jié)構(gòu)，使得稀釋劑可以先充分稀釋參與燃燒室燃燒的空氣，可以使稀釋劑完全發(fā)揮稀釋的作用，加大了稀釋劑的利用率，使得稀釋劑有效的降低混合燃燒區(qū)域的最高火焰溫度，從而降低了 NOx的排放量；二、本實用新型提供的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，由于第二噴射器是由導(dǎo)流襯套環(huán)縫和射流孔組成，導(dǎo)流襯套環(huán)縫和射流孔的尺寸的靈活性，使得第二稀釋劑的注入量遠(yuǎn)大于第一稀釋劑的注入量，同時，第二稀釋劑可以由三排主燃孔與頭部進(jìn)入混合燃燒區(qū)域，對于燃燒室頭部堵塞作用與頭部穩(wěn)焰不良影響最小，從而使得稀釋劑的注入量能大幅增大。

圖1為本實用新型具體實施方式
一所述的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)的示意圖。圖2為本實用新型具體實施方式
一所述的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)的燃燒室噴嘴的頭部的局部放大的示意圖。圖3為本實用新型具體實施方式
一所述的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)的第一噴射器的局部放大不意圖。圖4為本實用新型具體實施方式
一所述的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)的第二噴射器的局部放大示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4，本實施方式提供了一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，包括導(dǎo)流襯套2、火焰筒3、燃燒室噴嘴4、第一主燃孔7、第二主燃孔8、第三主燃孔9、第一排摻混孔10、空氣旋流器11和燃燒室小機匣12，燃燒室小機匣12和導(dǎo)流襯套2之間形成第一環(huán)腔13，導(dǎo)流襯套2與火焰筒3之間形成第二環(huán)腔14，火焰筒內(nèi)部形成混合燃燒區(qū)域15 ;其中，用于噴射第一稀釋劑的第一噴射器5定位于燃燒室噴嘴4上，并且位于火焰筒3端部上游，第一噴射器5通過第一噴射器注入口 16與外界連通；用于噴射第二稀釋劑的第二噴射器是由導(dǎo)流襯套環(huán)縫I和射流孔6組成，導(dǎo)流襯套環(huán)縫I定位于火焰筒3的最后一排的第一主燃孔7和第一排摻混孔10之間，連通第一環(huán)腔13和第二環(huán)腔14 ;射流孔6定位于燃燒室小機匣12和導(dǎo)流襯套2之間，并且位于導(dǎo)流襯套環(huán)縫I的上游，第二噴射器注入口 17通過射流孔6與第一環(huán)腔13連通；所述的第一噴射器5為空心環(huán)狀且在環(huán)壁上設(shè)置有用于噴射的多個通孔；所述的射流孔6的射流速度lOOm/slOOm/
So本實施方式提供的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)的工作原理第二稀釋劑通過第二稀釋劑注入口 17從第二稀釋劑噴射器的射流孔6射出，與燃燒室小機匣12和導(dǎo)流襯套2之間的第一環(huán)腔13中的壓縮空氣進(jìn)行混合，經(jīng)導(dǎo)流襯套環(huán)縫I流入導(dǎo)流襯套2與火焰筒3之間的第二環(huán)腔14，與第二環(huán)腔14上游來流氣體混合形成稀釋空氣，稀釋空氣從第一主燃孔7、第二主燃孔8、第三主燃孔9與火焰筒3頭部開口處進(jìn)入火焰筒內(nèi)部混合燃燒區(qū)域15，達(dá)到了對空氣第一級直接稀釋的目的；第一稀釋劑通過第一稀釋劑注入口 16注入從第一噴射器5噴射到空氣旋流器11上游處，采用空氣旋流器11將第一稀釋劑、和火焰筒3頭部開口處進(jìn)入的稀釋空氣和燃料混合得到混合氣體，然后，混合氣體進(jìn)入火焰筒內(nèi)部燃燒區(qū)域15，達(dá)到了在燃燒過程中第二級稀釋空氣；經(jīng)由二次分級稀釋的方式，降低了燃燒室中混合燃燒區(qū)域的最高火焰溫度。本實施方式提供的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)的優(yōu)點一、通過在燃燒室上加入了用于噴射第二稀釋劑的第二噴射器的結(jié)構(gòu)，使得稀釋劑可以先充分稀釋參與燃燒室燃燒的空氣，可以使稀釋劑完全發(fā)揮稀釋的作用，加大了稀釋劑的利用率，使得稀釋劑有效的降低混合燃燒區(qū)域的最高火焰溫度，從而降低了 NOx的排放量；二、由于第二噴射器是由導(dǎo)流襯套環(huán)縫和射流孔組成，導(dǎo)流襯套環(huán)縫和射流孔的尺寸的靈活性，使得第二稀釋劑的注入量遠(yuǎn)大于第一稀釋劑的注入量，同時，第二稀釋劑可以由三排主燃孔與頭部進(jìn)入混合燃燒區(qū)域，對于燃燒室頭部堵塞作用與頭部穩(wěn)焰不良影響最小，從而使得稀釋劑的注入量能大幅增大。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一的不同點在于所述的第一噴射器5和第二噴射器為軸向分級排布。其它與具體實施方式
一相同。采用下述試驗驗證本實用新型效果試驗一將具體實施方式
一提供的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)應(yīng)用到燃?xì)廨啓C中，機組以富氫中低熱值氣為燃料，以水作為第一稀釋劑，以氮氣作為第二稀釋齊U，對燃?xì)廨啓C的尾氣進(jìn)行檢測，可得到NOx的排放量彡40ppm(@16%02)。以上所述具體實施例，只是為了便于理解而舉的實例，不應(yīng)被視為是對本實用新型范圍的限制，舉 凡依本實用新型申請專利范圍所做的均等設(shè)計變化，均應(yīng)為本實用新型的技術(shù)所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，包括導(dǎo)流襯套(2)、火焰筒(3)、燃燒室噴嘴(4)、第一主燃孔(7)、第二主燃孔(8)、第三主燃孔(9)、第一排摻混孔(10)、空氣旋流器(11)和燃燒室小機匣(12)，燃燒室小機匣(12)和導(dǎo)流襯套(2)之間形成第一環(huán)腔(13)，導(dǎo)流襯套(2)與火焰筒(3)之間形成第二環(huán)腔(14)，火焰筒內(nèi)部形成混合燃燒區(qū)域(15);其特征在于用于噴射第一稀釋劑的第一噴射器(5)定位于燃燒室噴嘴(4)上，并且位于火焰筒(3)端部上游，第一噴射器(5)通過第一噴射器注入口(16)與外界連通；用于噴射第二稀釋劑的第二噴射器是由導(dǎo)流襯套環(huán)縫(I)和射流孔(6)組成，導(dǎo)流襯套環(huán)縫(I)定位于火焰筒(3)的最后一排的第一主燃孔(7)和第一排摻混孔(10)之間，連通第一環(huán)腔(13)和第二環(huán)腔(14);射流孔(6)定位于燃燒室小機匣(12)和導(dǎo)流襯套(2)之間，并且位于導(dǎo)流襯套環(huán)縫(I)的上游，第二噴射器注入口(17)通過射流孔(6)與第一環(huán)腔(13)連通；所述的第一噴射器(5)為空心環(huán)狀且在環(huán)壁上設(shè)置有用于噴射的多個通孔；所述的射流孔(6)的射流速度 100m/s 400m/s。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，其特征在于所述的第一噴射器(5)和第二噴射器為軸向分級排布。
專利摘要一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，涉及燃?xì)廨啓C用的稀釋劑注入系統(tǒng)。一種燃?xì)廨啓C用的稀釋劑分級注入系統(tǒng)，包括導(dǎo)流襯套環(huán)縫、導(dǎo)流襯套、火焰筒、燃燒室噴嘴、第一噴射器、射流孔、第一主燃孔、第二主燃孔、第三主燃孔、第一排摻混孔、空氣旋流器和燃燒室小機匣組成。燃燒室小機匣和導(dǎo)流襯套之間形成第一環(huán)腔，導(dǎo)流襯套與火焰筒之間形成第二環(huán)腔，火焰筒內(nèi)部形成混合燃燒區(qū)域；其中，用于噴射第一稀釋劑的第一噴射器定位于燃燒室噴嘴上，并且位于火焰筒端部上游，第一噴射器通過第一噴射器注入口與外界連通。本實用新型加大了稀釋劑的利用率，使得稀釋劑有效的降低混合燃燒區(qū)域的最高火焰溫度，從而降低了NOx的排放量。
文檔編號F23L7/00GK202902339SQ20122063984
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者呂智強, 張宏濤, 馮永志, 王輝, 王岳, 趙俊明, 張文軍, 孫中偉, 王思遠(yuǎn), 于宗明, 吳鑫楠, 李功文 申請人:哈爾濱汽輪機廠有限責(zé)任公司