一種防回火型燃料噴注裝置、噴嘴的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃氣輪機燃燒室噴嘴技術領域，特別涉及一種防回火型燃料噴注裝置、噴嘴。
【背景技術】
[0002]現代燃氣輪機燃燒室噴嘴包括一個或多個燃燒裝置的組件，燃燒裝置各自具有限定在其中的通道，燃料和空氣的可燃混合物可通過該通道朝向下游的火焰筒流動。可燃混合物在到達燃燒裝置的后端，被點燃并燃燒。通常這種燃燒出現在燃燒區的回流區內，使得氣流溫度得到較高的提升，產生熱能。
[0003]但有時在噴嘴附近會發生回火，可燃混合物聚集在噴嘴的燃燒裝置附近或燃燒裝置內燃燒，尤其是噴嘴的燃料噴注裝置噴射燃料會在其壁面聚集燃料或在其尾緣形成可燃尾跡，促進了回火的發生。這種回火現象一旦發生可使燃氣輪機停機、嚴重時會導致燃燒裝置乃至燃料噴嘴的修理或更換。
【發明內容】
[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]本發明要解決的技術問題是:為解決現有燃氣輪機燃燒時，噴嘴處易發生燃料聚集，導致發生回火現象，致使燒嘴或燃料噴射裝置被損壞的問題。
[0006]( 二 )技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種防回火型燃料噴注裝置，包括:前緣、中段、尾緣，該防回火型燃料噴注裝置設有內腔、徑向燃料管和燃料噴射孔，燃料噴射孔通向徑向燃料管的內部；前緣設有用于引入空氣的前緣通道，前緣通道通過通氣孔與內腔連通；徑向燃料管一端封閉，另一端敞開，敞開端作為燃料入口 ；尾緣設有用于噴出氣體的尾緣通道，尾緣通道與內腔連通。
[0008]其中，所述中段設有與所述內腔連通的中段通道，所述中段通道為一排或多排出口向尾緣傾斜的中段孔或中段縫。
[0009]其中，所述尾緣通道由一排或多排沿徑向分布的尾緣孔或尾緣縫組成，尾緣孔或尾緣縫的截面均為漸擴型，尾緣縫或尾緣孔截面的兩個側邊與尾緣中軸線的夾角為15°?75。。
[0010]其中，所述尾緣通道由一排或多排沿徑向分布的尾緣孔或尾緣縫組成，尾緣孔或尾緣縫的截面均為漸擴型，尾緣縫或尾緣孔截面的兩個側邊與尾緣中軸線的夾角為15°?45。。
[0011]其中，所述中段孔或中段縫的截面為漸擴型，由內向外開口逐漸增大；所述中段孔或中段縫的中軸線與該防回火型燃料噴注裝置外壁的夾角為15°?35°。
[0012]其中，每排所述中段縫的總徑向長度占其所處中段徑向長度的30%?80%，每排尾緣縫的總徑向長度占其所處尾緣徑向長度的30%?80%。
[0013]其中，所述前緣通道的總面積大于尾緣通道的總面積。
[0014]其中，所述前緣通道為前緣孔或前緣縫；所述前緣通道的面積大于尾緣通道與中段通道的總面積。
[0015]一種燃氣輪機燃燒室噴嘴，包括上述任一項所述的防回火型燃料噴注裝置。
[0016](三)有益效果
[0017]上述技術方案具有如下優點:本發明提供了一種防回火型燃料噴注裝置、噴嘴，通過在前緣引入空氣，并從尾緣排出，增加尾緣氣流速度，降低鈍體繞流后尾跡存在可能性，使整個燃料噴注裝置處于不易燃燒區域，增加其防回火特性，有效保證該部件乃至整個噴嘴的壽命。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明實施例一所述防回火型燃料噴注裝置的立體圖；
[0019]圖2是本發明實施例一所述防回火型燃料噴注裝置的徑向截面圖；
[0020]圖3是圖2中C處的放大圖；
[0021]圖4是圖2的D-D向剖視圖；
[0022]圖5是本發明實施例二所述防回火型燃料噴注裝置的立體圖；
[0023]圖6是本發明實施例二所述防回火型燃料噴注裝置的徑向截面圖。
[0024]其中，1、燃料噴射孔；2、前緣；20、前緣孔；21、前緣縫；3、中段；30、中段孔；4、尾緣；40、尾緣孔；41、尾緣縫；42、尾緣中軸線；43、通氣孔；5、燃料入口 ；6、徑向燃料管。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖和實施例，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0026]實施例一:
[0027]參照圖1至圖4所示，本發明一種防回火型燃料噴注裝置，根據其使用時所在的軸向位置，分為前緣2、中段3和尾緣4，其內設有內腔、徑向燃料管6，前緣2設置前緣通道，前緣通道可以是前緣孔20或前緣縫21，前緣通道經通氣孔43將空氣引入內腔；徑向燃料管6的兩側或一側設有一排用于噴射燃料的燃料噴射孔1，燃料噴射孔I與徑向燃料管6連通，通氣孔43與燃料噴射孔I間隔設置；尾緣4設置有用于連通內腔的尾緣通道，以便將內腔中的空氣排出。其中，前緣通道可以是一條前緣縫21、一排或多排尾緣縫(41)、或者一排或多排尾緣孔40 ;與之類似地，尾緣通道可以是一條尾緣縫(41)、一排或多排尾緣縫(41)、或者一排或多排尾緣孔40。
[0028]從前緣通道引入的空氣不含燃料，從尾緣通道噴出后可以有效吹走由于鈍體繞流導致的尾跡渦，防止燃料在該處聚集，有效保護尾緣4處的壁面，起到防回火的作用。
[0029]尾緣縫(41)或尾緣孔40的橫截面為漸擴型，尾緣縫(41)或尾緣孔40的橫截面的兩個側邊與尾緣中軸線42的夾角在15°?75°之間，例如取15°、45°或者75°等；尾緣孔40或尾緣縫(41)相對尾緣4中軸向向外張開，即由內向外孔徑逐漸增大，從而引導其噴出的空氣向外偏轉，不僅具有軸向速度吹走尾跡，同時具有切向速度，從多個方向將尾緣通道附近的燃料吹走，保護兩側的壁面不受低速氣流的影響，同時使燃料無法在該處聚集。
[0030]優選的，將尾緣縫(41)或尾緣孔40的橫截面的兩個側邊與尾緣中軸線42的夾角取為在15°?45°之間，比如15°、30°或者45°，以加大該處流出氣體的切向速度，保護該處兩側的壁面。
[0031]尾緣孔40的直徑優選為在Imm?5mm之間，每排尾緣縫