熱通道補(bǔ)燃燃燒室的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)熱通道補(bǔ)燃燃燒室。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)廨啓C(jī)的基本工作過程是進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)的空氣，通過壓氣機(jī)進(jìn)行壓縮；在燃燒室中與燃料混合燃燒；燃燒室出口的高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入透平推動透平做功，燃?xì)獾臏囟?、壓力在透平的每一級靜葉和動葉間逐級降低，將燃?xì)庖徊糠譄崮苻D(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，帶動壓氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，另外一部分熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，用于動力或者發(fā)電。
[0003]在燃?xì)廨啓C(jī)流量一定的條件下，透平前溫度越高，燃?xì)廨啓C(jī)做功能力越強(qiáng)。通常，在透平一級靜葉氣流通道內(nèi)由于膨脹做功、冷氣注入等因素，燃?xì)鉁囟葧档?0?100攝氏度，導(dǎo)致推動透平一級動葉的熱能降低，做功能力下降?，F(xiàn)有技術(shù)為了提高燃?xì)廨啓C(jī)做功能力，透平前溫度一直在增加，導(dǎo)致透平一級靜葉的冷卻問題變得十分嚴(yán)峻，難以維持較長時間的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的目的是提供一種熱通道補(bǔ)燃燃燒室，以有效降低透平前溫度，降低透平設(shè)計難度，提高透平元件的使用壽命。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種熱通道補(bǔ)燃燃燒室，包括燃壓缸、后端與所述燃壓缸連接的機(jī)匣、連接在所述機(jī)匣前端的端蓋、連接在所述端蓋上的噴嘴、連接在所述機(jī)匣內(nèi)側(cè)的導(dǎo)流襯套、位于所述導(dǎo)流襯套內(nèi)部且前端與所述噴嘴連接的火焰筒以及入口與所述火焰筒后端連接的過渡段；所述過渡段的出口設(shè)有出口導(dǎo)葉，所述出口導(dǎo)葉的后端或者下游設(shè)有燃料噴射裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線在軸向方向和周向方向的夾角均大于0°。
[0009]優(yōu)選地，所述出口導(dǎo)葉為翼型葉形，所述出口導(dǎo)葉前端的內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置，所述出口導(dǎo)葉后端的內(nèi)部設(shè)有至少一個徑向燃料管道，所述出口導(dǎo)葉還設(shè)有與所述徑向燃料管道連通的燃料噴射孔，所述燃料噴射孔用于向所述出口導(dǎo)葉的后部噴射燃料。
[0010]或者，所述燃壓缸設(shè)有至少一個燃料總管，所述過渡段在所述出口導(dǎo)葉的外側(cè)設(shè)有外環(huán)燃料管道，所述燃料總管與所述外環(huán)燃料管道之間設(shè)有總?cè)剂瞎艿?，所述燃料總管、總?cè)剂瞎艿?、外環(huán)燃料管道和徑向燃料管道依次連通。
[0011]優(yōu)選地，所述出口導(dǎo)葉為翼型葉形，所述出口導(dǎo)葉內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置，所述出口導(dǎo)葉的下游設(shè)有至少一個燃料噴射管，所述燃料噴射管上設(shè)有燃料噴射孔，所述燃料噴射孔用于向所述出口導(dǎo)葉的后部噴射燃料。
[0012]優(yōu)選地，所述燃壓缸設(shè)有至少一個燃料總管，所述過渡段在所述燃料噴射管的外側(cè)設(shè)有外環(huán)燃料管道，所述燃料總管與所述外環(huán)燃料管道之間設(shè)有總?cè)剂瞎艿?，所述燃料總管、總?cè)剂瞎艿?、外環(huán)燃料管道和燃料噴射管依次連通。
[0013]優(yōu)選地，所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線在軸向方向的夾角為15°?35°，所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線在周向方向的夾角為10°?25。。
[0014]優(yōu)選地，所述出口導(dǎo)葉的安裝角軸線與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線在周向方向的夾角等于所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線在周向方向的夾角。
[0015]優(yōu)選地，所述燃料噴射孔的中軸線與所述出口導(dǎo)葉的安裝角軸線的夾角為15°?45。。
[0016]優(yōu)選地，所述燃料總管的燃料量占所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的總?cè)剂狭康?%?10%。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明的熱通道補(bǔ)燃燃燒室在出口導(dǎo)葉后設(shè)置燃料噴射裝置，在透平一級動葉前噴入少量燃料，用來彌補(bǔ)在出口導(dǎo)葉通道內(nèi)的氣流溫度降，提升了進(jìn)入透平一級動葉的氣流溫度，可以有效提升整個燃?xì)廨啓C(jī)的效率及做功能力，而在保證燃機(jī)輪機(jī)總效率保持不變的條件下，可以降低出口導(dǎo)葉前溫度，降低出口導(dǎo)葉和透平的設(shè)計難度，提高了整個燃機(jī)的使用壽命。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明實施例的熱通道補(bǔ)燃燃燒室的俯視圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實施例1中圖1在D-D方向的剖視圖；
[0021]圖3為圖2在F處的局部放大圖；
[0022]圖4為圖2在E-E方向的剖視圖；
[0023]圖5為本發(fā)明實施例2中圖1在D-D方向的剖視圖；
[0024]圖6為圖5在F處的局部放大圖；
[0025]圖7為圖5在E-E方向的剖視圖；
[0026]圖8為現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明實施例1的焓熵圖對比。
[0027]圖中，2:燃壓缸；3:導(dǎo)流襯套；4:機(jī)匣；5:端蓋；6:噴嘴；7:火焰筒；8:過渡段；21:燃料總管；22:總?cè)剂瞎艿溃?3:外環(huán)燃料管道；24:徑向燃料管道/燃料噴射管；25:燃料噴射孔71:燃燒室中軸線；72:燃?xì)廨啓C(jī)中軸線；73:出口導(dǎo)葉安裝角軸線；74:燃料噴射孔中軸線81:出口導(dǎo)葉；82:出口導(dǎo)葉前端部；83:出口導(dǎo)葉尾緣；84:出口導(dǎo)葉外環(huán)；85:燃料噴射管；86:燃料噴射管外環(huán)。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0030]實施例1
[0031]如圖1-4所示，本實施例的熱通道補(bǔ)燃燃燒室包括:燃壓缸2、后端與燃壓缸2連接的機(jī)匣4、連接在機(jī)匣4前端的端蓋5、連接在端蓋5上的噴嘴6、連接在機(jī)匣4內(nèi)側(cè)的導(dǎo)流襯套3、位于導(dǎo)流襯套3內(nèi)部且前端與噴嘴6連接的火焰筒7以及入口與火焰筒7后端連接的過渡段8。
[0032]所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線72在軸向方向和周向方向的夾角均大于0°。優(yōu)選地，所屬熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線72在軸向方向的夾角為15°?35°，所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線72在周向方向的夾角為10°?25。。出口導(dǎo)葉安裝角軸線73與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線72在周向方向的夾角等于所述熱通道補(bǔ)燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃?xì)廨啓C(jī)中軸線72在周向方向的夾角。燃燒室中軸線71相對燃?xì)廨啓C(jī)中軸線72偏置可以為通往透平9的氣流提供導(dǎo)向作用，此時燃燒室出口形成的旋流即可形成透平動葉所需要的旋轉(zhuǎn)角度，因此無需設(shè)計透平一級扭轉(zhuǎn)靜葉，僅在過渡段8出口設(shè)置簡單葉型的出口導(dǎo)葉81即可，出口導(dǎo)葉81對氣流僅起到膨脹作用，但是無導(dǎo)向作用，可以保證不干擾燃燒室形成旋流。
[0033]過渡段8的出口設(shè)有出口導(dǎo)葉81，出口導(dǎo)葉81的后端設(shè)有燃料噴射裝置。所述燃料噴射裝置的具體結(jié)構(gòu)如下:出口導(dǎo)葉81為簡單翼型葉形，出口導(dǎo)葉81前端的內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置(如冷卻腔)，出口導(dǎo)葉81后端的內(nèi)部設(shè)有至少一個徑向燃料管道24，出口導(dǎo)葉81還設(shè)有與徑向燃料管道24連通的燃料噴射孔25，燃料噴射孔25用于向出口導(dǎo)葉81的后部噴射燃料。燃壓缸2設(shè)有至少一個穿過其外壁且穿出其外壁的燃料總管21，過渡段8在出口導(dǎo)葉81的外側(cè)設(shè)有外環(huán)燃料管道23，燃料總管21與外環(huán)燃料管道23之間設(shè)有