燃气轮机F级燃烧室喷嘴布置方式对比论文_杨士博,徐有宁

沈阳工程学院能源与动力工程学院 辽宁沈阳 110136

摘要:本文基于对燃气轮机燃烧室喷嘴研究,对于一定流量的旋流式喷嘴来说,喷嘴各部分的结构与尺寸都会对其出口速度产生或大或小的影响,本文主要对GE公司DLN燃烧室的旋流式喷嘴做了详细分析。在该种喷嘴模型的情形下,对其不同燃烧模式的切换做了详细描述。

关键词:DLN;燃烧系统;燃料喷嘴;燃烧模式

我国一次能源结构中,化石能源占据主导地位,燃气轮机作为化学能转换为动能的高效动为设备,在我国国防和经济建设中起到重要作用。燃气轮机燃烧室是燃气轮机的核心部件之一,燃烧室在工作中要有较好的燃烧稳定性、易于维护、污染物排放低、使用寿命长等优点。喷嘴作为燃烧室的重要组成部件,在诸多种类的喷嘴中,旋流式喷嘴几何尺寸相对较小,内部形状复杂,使用中可望获得尽量大的雾化角、尽量小的雾化粒径和尽量均匀的雾化度。以前对各类喷嘴的研究,从更为直观的角度获取喷嘴特性参数。

一、燃烧室喷嘴DLN2.0+和DLN2.6+的对比

DLN 2.6 + 燃烧室采用了5 +1布局,增加了PM1中心喷嘴。气体燃料管路中,每一个燃烧筒有6只喷嘴,外围的5只喷嘴有2个燃料通道(D5,PM2,PM3),中心喷嘴只有一个通道,每一条燃料管路都有一个独立的管道系统。如图1:

DLN 2.0 +燃烧室盖板上布置有5只燃料喷嘴,均布置在燃烧室的周边位置。每只燃料喷嘴有2个燃料通道(D5,PM1,PM4),预混燃烧通道和扩散燃烧通道。燃烧模式分为扩散模式、先导预混模式和预混模式。如图2:

三、结论

DLN 2.6燃烧系统最大的特点是在DLN 2燃烧室中心轴方向增加了第6个较小的喷嘴,该喷嘴的燃料流量和燃料空气比可独立调节,且在整个燃烧过程中始终投入运行,能够确保机组在低负荷运行范围内稳定燃烧,同时促使燃气在燃烧室里停留足够的时间,让CO得到充分完全的燃烧,降低了CO排放。DLN 2.6燃烧系统除了改进燃烧室喷嘴布置之外,在燃烧模式上也进行了优化,采用了全预混燃烧模式,每只喷嘴取消了扩散通道,仅保留了预混通道,简化了燃烧室结构。而DLN 2+和DLN 2.6+相对于DLN 2和DLN 2.6来说,取消了布置在燃烧室边缘的四次气燃料喷嘴,同时燃料喷嘴摈弃了旧的设计swirler /peg,采用了新的设计swozzle。swozzle燃料喷嘴是在DLN 2+和DLN 2.5 H燃烧系统设计时引进的。swozzle喷嘴将燃料喷射口nozzle与旋流器叶片swirler结合在一起,所有这些都在燃料喷嘴本体内,因此提供了一个混合更好、更稳定的燃烧区域。

参考文献:

[1]焦树建.燃机轮机与燃气--蒸汽联合循环装置[M].北京:中国电力出版社,2007.8

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[4]张亚平.GE公司6F.01燃气轮机DLN 2.5H燃烧系统[J].燃气轮机技术,2015,28(3):14-17.

论文作者:杨士博,徐有宁

论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期

论文发表时间:2018/1/19

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