燃气轮机的燃烧器转让专利

申请号 : CN201910772787.6

文献号 : CN110857782B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 严钟昊金根彻

申请人 : 斗山重工业建设有限公司

摘要 :

依据本发明的燃气轮机的燃烧器包括:喷嘴部,其将分别供应来的燃料和空气混合并喷射;和燃烧腔室,其供上述喷嘴部所喷射的混合气体燃烧,上述喷嘴部以放射状被划分为多个区域,被划分的上述喷嘴部的各个区域包括:喷嘴,其将燃料和空气混合并向上述燃烧腔室喷射;喷嘴壳体,其形成有用于插入上述喷嘴的开口;及燃料供应部,其向上述喷嘴传送燃料,上述燃料供应部结合在上述喷嘴壳体的外周面。由此,可以使喷嘴的装配及拆卸变简易。

权利要求 :

1.一种燃气轮机的燃烧器,包括:

喷嘴部,其将分别供应来的燃料和空气混合并喷射;及燃烧腔室,其供上述喷嘴部所喷射的混合气体燃烧,其特征在于,

上述喷嘴部以放射状被划分为独立的多个区域,被划分的上述喷嘴部的各个区域分别包括:

喷嘴,其将燃料和空气混合并向上述燃烧腔室喷射;

喷嘴壳体,其形成有用于插入上述喷嘴的开口;及燃料供应部,其向上述喷嘴传送燃料,上述燃料供应部结合在上述喷嘴壳体的外周面,上述喷嘴部的各个区域分别还包括:燃料腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供通过上述燃料供应部传送的燃料滞留;及空气腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供向上述喷嘴部供应的空气的一部分滞留,上述燃料腔及上述空气腔被隔墙分离,上述空气腔位于上述燃烧腔室侧,在上述喷嘴壳体形成有用于使空气流入上述空气腔的第1开口。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述喷嘴包括:

外管,其形成外观;

内管,其位于上述外管的内部,以比上述外管小的直径形成;及多个旋流器,其一侧结合在上述外管的内周面,另一侧结合在上述内管的外周面。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述旋流器在内部形成有作为燃料滞留空间的旋流腔,并在与上述外管结合的面形成有旋流器开口,且朝着上述外管和上述内管之间的空间形成有燃料喷射口。

4.根据权利要求3所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述燃料喷射口以互相隔开的方式形成有多个。

5.根据权利要求4所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,多个上述燃料喷射口以互相不同的大小形成。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述喷嘴部包括板件,该板件位于流入到上述空气腔的空气向上述燃烧腔室排出的路径上,并且形成有能够使空气通过的孔。

7.根据权利要求6所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,在上述板件中,多个级的板件彼此被隔开。

8.根据权利要求1所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述燃料腔和上述空气腔彼此被隔开,在上述喷嘴壳体形成有第2开口,该第2开口形成在与形成有上述第1开口的面不同的面。

9.根据权利要求8所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述燃料腔形成为对应于上述喷嘴的环形。

10.根据权利要求1所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述燃料供应部包括:

第1燃料供应管,其结合在上述喷嘴部各个区域;及燃料通道,其为与上述喷嘴部的中心角对应的弧形状,并且与上述第1燃料供应管连接。

11.根据权利要求10所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述燃料供应部还包括第2燃料供应管,该第2燃料供应管结合在上述燃料通道并向上述燃料通道传送燃料。

12.根据权利要求11所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述第2燃料供应管朝着燃烧器的半径方向结合在上述燃料通道。

13.根据权利要求11所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述第2燃料供应管朝着燃烧器的轴方向结合在上述燃料通道。

14.根据权利要求11所述的燃气轮机的燃烧器,其特征在于,上述燃料供应部通过上述第2燃料供应管将燃料向上述燃料通道传送,并通过上述第1燃料供应管将滞留在上述燃料通道的燃料向上述喷嘴部传送。

15.一种燃气轮机,其包括至少一个燃烧器,该燃烧器包括:

喷嘴部,其将分别供应来的燃料和空气混合并喷射;及燃烧腔室,其供上述喷嘴部所喷射的混合气体燃烧,其特征在于,

上述喷嘴部以放射状被划分为独立的多个区域,被划分的上述喷嘴部的各个区域分别包括:

喷嘴,其将燃料和空气混合并向上述燃烧腔室喷射;

喷嘴壳体,其形成有用于插入上述喷嘴的开口;及燃料供应部,其向上述喷嘴传送燃料,上述燃料供应部结合在上述喷嘴壳体的外周面,上述喷嘴部的各个区域还包括:燃料腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供通过上述燃料供应部传送的燃料滞留;及空气腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供向上述喷嘴部供应的空气的一部分滞留,上述燃料腔及上述空气腔被隔墙分离,上述空气腔位于上述燃烧腔室侧,在上述喷嘴壳体形成有用于使空气流入上述空气腔的第1开口。

16.根据权利要求15所述的燃气轮机,其特征在于,上述喷嘴包括:

外管,其形成外观;

内管,其位于上述外管的内部,以比上述外管小的直径形成;及多个旋流器,其一侧结合在上述外管的内周面,另一侧结合在上述内管的外周面。

17.根据权利要求16所述的燃气轮机,其特征在于,上述旋流器在内部形成有作为燃料滞留空间的旋流腔,并在与上述外管结合的面形成有旋流器开口,且朝着上述外管和上述内管之间的空间形成有燃料喷射口。

18.根据权利要求15所述的燃气轮机,其特征在于,上述燃料供应部包括:

第1燃料供应管,其结合在上述喷嘴部的各个区域;及燃料通道,其为与上述喷嘴部的中心角对应的弧形状,并且与上述第1燃料供应管连接。

19.根据权利要求18所述的燃气轮机,其特征在于,上述燃料供应部还包括第2燃料供应管,该第2燃料供应管结合在上述燃料通道并向上述燃料通道传送燃料。

20.根据权利要求19所述的燃气轮机,其特征在于,上述燃料供应部通过上述第2燃料供应管将燃料向上述燃料通道传送,并通过上述第1燃料供应管将滞留在上述燃料通道的燃料向上述喷嘴部传送。

说明书 :

燃气轮机的燃烧器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种燃气轮机的燃烧器(Gas Turbine Combustor),更详细地说,涉及喷嘴的结构、和向喷嘴供应的燃料及空气的路径。

背景技术

[0002] 一般而言,涡轮机为将如水、燃气、蒸气等流体所具有的能量变换为机械功的机械,通常将在旋转体的圆周设置几个翼片或叶片,并且向其喷出蒸气或燃气,而用冲击力或
反作用力使其高速旋转的涡轮型的机械称为涡轮机。
[0003] 这样的涡轮机种类有:水力涡轮机,其利用高处水所具有的能量;蒸气涡轮机,其利用蒸气所具有的能量;空气涡轮机,其利用高压的压缩空气所具有的能量;以及燃气轮
机,利用高温高压的燃气所具有的能量,等等。
[0004] 其中,燃气轮机包括压缩机、燃烧器以及涡轮机。
[0005] 上述压缩机包括以互相交替的方式配置的多个压缩机静叶和多个压缩机动叶,并且将空气予以压缩并传送至上述燃烧器。
[0006] 上述燃烧器向上述压缩机所压缩的空气供应燃料并点燃,从而生成高温、高压的燃烧气体。
[0007] 上述涡轮机包括以互相交替的方式配置的多个涡轮机静叶和多个涡轮机动叶,并且在上述燃烧器生成的燃烧气体边通过上述涡轮机动叶边产生旋转力。
[0008] 此时,在大型燃气轮机可以形成有多个上述燃烧器,多个上述燃烧器以燃气轮机的轴为中心可以排列为环形。
[0009] 另外,上述燃烧器包括多个喷射燃料的喷嘴。多个上述喷嘴可包括:中心喷嘴,其在燃烧器中心部;和周边喷嘴,其围绕上述主喷嘴,此时从上述喷嘴的轴方向的中心部供应
燃料。
[0010] 然而,这种以往的燃气轮机的燃烧器,存在如下所述的问题点,即,被供应至多个喷嘴的燃料的路径复杂且燃料不能被均匀分配。

发明内容

[0011] 因此,本发明的目的在于提供一种燃气轮机的燃烧器,其喷嘴的装配及拆卸简易且可以均匀分配向多个喷嘴供应的燃料。
[0012] 而且,本发明的另一目的在于提供一种燃气轮机的燃烧器,其通过变更供应燃料的路径,从而可以均匀分配流入燃烧器喷嘴的压缩空气。
[0013] 本发明为了达成如上所述的目的,提供一种燃气轮机的燃烧器,其包括:喷嘴部,其将分别供应来的燃料和空气混合并喷射;和燃烧腔室,其供上述喷嘴部所喷射的混合气
体燃烧,其特征在于,上述喷嘴部以放射状被划分为多个区域,被划分的上述喷嘴部的各个
区域分别包括:喷嘴,其将燃料和空气混合并向上述燃烧腔室喷射;喷嘴壳体,其形成有用
于插入上述喷嘴的开口;及燃料供应部,其向上述喷嘴传送燃料,上述燃料供应部结合在上
述喷嘴壳体的外周面。
[0014] 优选为,上述喷嘴包括:外管,其形成外观;内管,其位于上述外管的内部,以比上述外管小的直径形成;及多个旋流器,其一侧结合在上述外管的内周面,另一侧结合在上述
内管的外周面。
[0015] 优选为,上述旋流器在内部形成有作为燃料滞留空间的旋流腔,并在与上述外管结合的面形成有旋流器开口,且朝着上述外管和上述内管之间的空间形成有燃料喷射口。
[0016] 优选为,上述燃料喷射口以互相隔开的方式形成有多个。
[0017] 优选为,多个上述燃料喷射口以互相不同的大小形成。
[0018] 优选为,上述喷嘴部还包括:燃料腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供通过上述燃料供应部传送的燃料滞留;及空气腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供向上述喷嘴
部供应的空气的一部分滞留,上述燃料腔及上述空气腔被隔墙分离,上述空气腔位于上述
燃烧腔室侧,在上述喷嘴壳体形成有用于使空气流入上述空气腔的第1开口。
[0019] 优选为,上述喷嘴部包括板件,该板件位于流入到上述空气腔的空气向上述燃烧腔室排出的路径上,并且形成有能够使空气通过的孔。
[0020] 优选为,在上述板件中,多个级的板件彼此被隔开。
[0021] 优选为,上述燃料供应部包括:第1燃料供应管,其结合在上述喷嘴部的各个区域;及燃料通道,其为与上述喷嘴部的中心角对应的弧(arc)形状,并且与上述第1燃料供应管
连接。
[0022] 优选为,上述燃料供应部还包括第2燃料供应管,该第2燃料供应管结合在上述燃料通道并向上述燃料通道传送燃料。
[0023] 优选为,上述第2燃料供应管朝着燃烧器的半径方向结合在上述燃料通道,或者朝着燃烧器的轴方向结合在上述燃料通道。
[0024] 优选为,上述燃料供应部通过上述第2燃料供应管将燃料向上述燃料通道传送,并通过上述第1燃料供应管将滞留在上述燃料通道的燃料向上述喷嘴部传送。
[0025] 而且,本发明为了达成如上所述的目的,提供一种燃气轮机,其包括至少一个燃烧器,该燃烧器包括:喷嘴部,其将分别供应来的燃料和空气混合并喷射;和燃烧腔室,其供上
述喷嘴部所喷射的混合气体燃烧,其特征在于,上述喷嘴部以放射状被划分为多个区域,被
划分的上述喷嘴部的各个区域分别包括:喷嘴,其将燃料和空气混合并向上述燃烧腔室喷
射;喷嘴壳体,其形成有用于插入上述喷嘴的开口;及燃料供应部,其向上述喷嘴传送燃料,
上述燃料供应部结合在上述喷嘴壳体的外周面。
[0026] 优选为,上述喷嘴包括:外管,其形成外观;内管,其位于上述外管的内部,以比上述外管小的直径形成;及多个旋流器,其一侧结合在上述外管的内周面,另一侧结合在上述
内管的外周面。
[0027] 优选为,上述旋流器在内部形成有作为燃料滞留空间的旋流腔,并在和上述外管结合的面形成有旋流器开口,且朝着上述外管和上述内管之间的空间形成有燃料喷射口。
[0028] 优选为,上述喷嘴部包括:燃料腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供通过上述燃料供应部传送的燃料滞留;及空气腔,其配置在上述喷嘴壳体的内部,以供向上述喷嘴部
供应的空气的一部分滞留,上述燃料腔及上述空气腔被隔墙分离,上述空气腔位于上述燃
烧腔室侧,在上述喷嘴壳体形成有用于使空气流入上述空气腔的第1开口。
[0029] 优选为,上述燃料供应部包括:第1燃料供应管,其结合在上述喷嘴部的各个区域;及燃料通道,其为与上述喷嘴部的中心角对应的弧(arc)形状,并且与上述第1燃料供应管
连接。
[0030] 优选为,上述燃料供应部还包括第2燃料供应管,该第2燃料供应管结合在上述燃料通道并向上述燃料通道传送燃料。
[0031] 优选为,上述燃料供应部通过上述第2燃料供应管将燃料向上述燃料通道传送,并通过上述第1燃料供应管将滞留在上述燃料通道的燃料向上述喷嘴部传送。
[0032] 依据本发明的燃气轮机的燃烧器,通过将喷嘴和其周边部划分为多个区域,从而可以使喷嘴的装配及拆卸变简易。
[0033] 而且,通过使燃料从喷嘴周边部供应,从而可以活用大的空间,由此可以使燃料的供应路径简单化。因此燃料的泄漏可以被最小化。
[0034] 而且,因配置有燃料及空气能够滞留的空间,所以可以提高燃料及空气分布的均匀性。因此实现顺利的燃烧。

附图说明

[0035] 图1是表示燃气轮机的整体结构的图。
[0036] 图2是表示燃气轮机的燃烧器的图。
[0037] 图3是表示根据本发明第1实施例的燃气轮机的燃烧器喷嘴部的剖切立体图。
[0038] 图4是根据本发明第1实施例的燃气轮机的燃烧器喷嘴部的从一侧查看的图。
[0039] 图5是概略表示图3的截面一部分的图。
[0040] 图6是表示图3的旋流器的立体图。
[0041] 图7是表示图3的板件的立体图。
[0042] 图8a至图8c是表示根据本发明的第1至第3实施例的喷嘴壳体的立体图。
[0043] 图9a至图9c是图8a至图8c的透视立体图。
[0044] 图10a是概略表示根据本发明第4实施例的燃料调节器和其周围的图。
[0045] 图10b是概略表示根据本发明第5实施例的燃料调节器和其周围的图。
[0046] 图10c是表示根据本发明第4或第5实施例的燃料调节器和其周围的从一方向察看的状态的图。
[0047] 图11a是概略表示根据本发明第6实施例的燃料调节器和其周围的图。
[0048] 图11b是概略表示根据本发明第7实施例的燃料调节器和其周围的图。
[0049] 图11c至11h是表示根据本发明第6或第7实施例的燃料调节器和其周围的从一方向察看的状态的图。
[0050] 图12a是概略表示根据本发明第8实施例的燃料调节器和其周围的图。
[0051] 图12b是概略表示根据本发明第9实施例的燃料调节器和其周围的图。
[0052] 图12c至图12h是表示根据本发明第8或第9实施例的燃料调节器和其周围的从一方向察看的状态的图。
[0053] 符号说明
[0054] 100:喷嘴部
[0055] 102:喷嘴部壳体
[0056] 200:燃烧腔室
[0057] 300:喷嘴
[0058] 310:外管
[0059] 320:内管
[0060] 330:旋流器
[0061] 332:旋流腔
[0062] 334:旋流器开口
[0063] 336:燃料喷射口
[0064] 400、400’、400”:喷嘴壳体
[0065] 422、422’、422”:第1开口
[0066] 404’、404”:第2开口
[0067] 410:燃料腔
[0068] 412a、412aa、412b、412bb、412c、412cc:燃料调节器
[0069] 420:空气腔
[0070] 440:板件
[0071] 442:第1板件
[0072] 444:第2板件
[0073] 500:燃料供应部
[0074] 510:第1燃料供应管
[0075] 520:燃料通道
[0076] 530:第2燃料供应管

具体实施方式

[0077] 以下,参照附图对本发明优选的实施例进行详细说明。
[0078] 燃气轮机理想的热力学循环遵循布雷顿循环(Brayton cycle)。布雷顿循环由等熵压缩(绝热压缩)、定压急热、等熵膨胀(绝热膨胀)以及定压放热4种连续的过程构成。即,
吸入大气中的空气并压缩成高压后在定压环境下燃烧燃料而释放热能,使该高温的燃烧气
体膨胀而变换为动能后将包含了残余能量的废气释放至大气中。即,由压缩、加热、膨胀,放
热4个过程构成循环。
[0079] 如图1所示,实现如上述的布雷顿循环的燃气轮机包括压缩机、燃烧器、涡轮机。
[0080] 燃气轮机1000的压缩机1100是起到吸入空气并压缩的作用的部分,主要作用在于将压缩空气供应至燃烧器1200的同时将用于冷却的空气供应至在燃气轮机1000中需要冷
却的高温区域。因为吸入的空气在压缩机1100会经过绝热压缩过程,所以在压缩机1100中
通过的空气的压力和温度会升高。
[0081] 另外,燃烧器1200将从压缩机1100的出口供应的压缩空气与燃料混合并使其恒压燃烧而生成高能量的燃烧气体。图2展示了燃气轮机1000所具备的燃烧器1200的一例。燃烧
器1200配置在压缩机1100的下游,构成在形成环形的燃烧器壳体1210内配置有多个喷嘴
300的喷嘴装配体1220,并且各喷嘴300所喷射的燃料以适当的比率与空气混合而构成适于
燃烧的状态。
[0082] 在燃气轮机1000可使用气体燃料和液体燃料、或组合两者的复合燃料。即,可使用多种状态的流体燃料。
[0083] 在燃烧器1200可能发生预混合燃烧。预混合燃烧为在点燃之前提前将燃料和空气混合后,通过喷嘴300喷射混合气体并点燃混合气体来燃烧的方式。
[0084] 此时,可以在上述喷嘴300设置旋流器330,以促进空气和燃料的预混合,并利用点火器实现预混合气体的首次点燃,之后通过持续供应燃料和空气的混合气来维持燃烧。
[0085] 因为燃烧器1200在燃气轮机1000构成最高温环境,所以需要适当的冷却。参照图2可以确认,压缩空气沿着连接喷嘴装配体1220和涡轮机1300之间而由管道装配体即火焰筒
1250和过渡段1260、流动套管1270之间构成的环形管1280流动而向喷嘴300侧供应的流路。
被高温的燃烧气体加热的火焰筒1250和过渡段1260在压缩空气沿着环形管1280移动的过
程中被适当冷却。
[0086] 在燃烧器1200产生的高温、高压的燃烧气体通过管道装配体内部供应于涡轮机1300。在涡轮机1300中燃烧气体边绝热膨胀边向以放射状配置在涡轮机1300旋转轴的多个
动叶给予冲击、反作用力,从而使燃烧气体的热能变换为旋转轴旋转的机械能。从涡轮机
1300接收的机械能的一部分作为压缩机1100压缩空气所需的能量供给,其余作为驱动发电
机产生电力等的有效能量使用。
[0087] 第1实施例
[0088] 一方面,根据本发明第1实施例的燃烧器1200包括:喷嘴部100,其将燃料和空气混合并喷射;燃烧腔室200,其供上述喷嘴部100所喷射的预混合气体燃烧。
[0089] 如图3所示,上述喷嘴部100为圆筒形状,包括:喷嘴部壳体102,其形成整体外观;多个喷嘴300,其喷射燃料和空气的混合气体;喷嘴壳体400,其形成有用于插入上述喷嘴
300的开口;以及燃料供应部500,其用于向上述喷嘴300供应燃料。
[0090] 如图4所示,上述喷嘴部100以放射状划分为多个区域。另外,在被划分的各区域均包括一个上述喷嘴300。即,以与上述喷嘴300的个数一致的方式划分区域的个数,且各区域
形成为具有互相一样的中心角的扇状,但不需要一定相同。
[0091] 但此时即使上述喷嘴部100被划分,上述喷嘴部壳体102也不被划分而是以一体型形成。
[0092] 一方面,就本实施例而言,虽然上述喷嘴部100划分为5个区域,但若有所不同也可以划分为比5个少或多的个数的区域。但此时也在各区域均包括一个上述喷嘴300,且各区
域以具有互相一样的中心角的方式形成,但不需要一定相同。
[0093] 另外,随着上述喷嘴部100划分为多个区域,上述喷嘴壳体400、上述燃料供应部500也一同被划分。即,各区域的喷嘴壳体400与其它区域形成互相分离的空间。另外,各区
域具有基于独立的燃料供应路径的上述燃料供应部500。
[0094] 上述喷嘴300形成为圆筒形并插入于上述喷嘴壳体400。但是,上述喷嘴300的轴方向整体长度未必与上述喷嘴壳体400的轴方向的长度一致,因此上述喷嘴300的一部分可以
保持凸出的状态而不完全插入上述喷嘴壳体400。
[0095] 另外,因如上述的划分,每一个上述喷嘴300从互相独立的上述燃料供应部500接受燃料供应。即,任意的喷嘴具有与其它喷嘴互相分离的燃料供应路径。
[0096] 以下具体说明上述喷嘴300的各构成要素。
[0097] 上述喷嘴300包括:外管310,其为两末端敞开的圆筒形;内管320,其为面向上述燃烧腔室200的侧的一端封闭的圆筒形,位于上述外管310的空洞;以及旋流器330,其一侧结
合在上述内管320的外周面,另一侧结合在上述外管310的内周面。
[0098] 上述外管310形成上述喷嘴300的外观,燃料通过上述外管310的外周面向上述喷嘴300供应。
[0099] 上述内管320以具有与上述外管310一致的中心的方式配置,固定在上述外管310的空洞。其中,上述内管320可由位于上述外管310和上述内管320之间的上述旋流器330支
撑。
[0100] 上述旋流器330具有喷射燃料的功能的同时促进喷射的燃料和空气混合的作用。如图6所示,上述旋流器330形成有:旋流腔332,其为燃料能够在内部滞留的空间;旋流器开
口334,其用于向上述旋流腔332传送燃料;以及燃料喷射口336,从上述旋流腔332喷射燃
料。
[0101] 上述旋流腔332被从上述旋流器开口334传送的燃料填满。此时,上述旋流器开口334可以形成为与上述旋流腔332对应的形状及大小,以使燃料均匀分布。上述旋流器开口
334形成于上述旋流器330结合在上述外管310的侧。
[0102] 上述燃料喷射口336形成于上述旋流器330的一侧面,朝着上述外管310和上述内管320之间的空间喷射燃料。在一个上述旋流器330可形成有多个上述燃料喷射口336,此
时,各个上述燃料喷射口336可形成为互相不同的大小。
[0103] 以下,参照图8a及图9a等说明关于上述喷嘴壳体400的结构。
[0104] 上述喷嘴壳体400虽然在所有区域结合时为圆筒形状,但因为以放射状划分为多个区域,所以一区域的上述喷嘴壳体400的截面为邻接中心角的一部分被截断的形态的扇
状。另外,在上述喷嘴壳体400的两末端形成有用于插入上述喷嘴300的开口。
[0105] 而且,上述喷嘴壳体400包括将内部分离为2个空间的隔墙。上述隔墙沿着与上述喷嘴壳体400的轴方向垂直的方向配置。由此,上述喷嘴壳体400的内部空间分离为燃料腔
410及空气腔420。但,上述隔墙不是堵住上述喷嘴壳体400的整体截面,而是配置有用于插
入上述喷嘴300的开口,所以上述燃料腔410和上述空气腔420的完全的空间分离则在上述
喷嘴300插入上述喷嘴壳体400时实现。换句话说,在上述喷嘴300插入上述喷嘴壳体400的
状态下,流体无法在上述燃料腔410和上述空气腔420间移动。
[0106] 如图3所示,上述燃料腔410在上述喷嘴壳体400中位于上述燃料供应部500所在的方向、即与上述燃烧腔室200相反的一侧。另外,上述空气腔420在上述喷嘴壳体400中位于
上述燃烧腔室200侧。
[0107] 上述燃料腔410为供从上述燃料供应部500传送来的燃料滞留的空间,在整体空间形成均匀的燃料分布。因上述燃料腔410,可以向上述喷嘴300供应流量均匀的燃料。
[0108] 上述空气腔420为供从上述压缩机传送的空气的一部分滞留的空间,在上述空气腔420所在位置的上述喷嘴壳体400外周面形成有第1开口422。空气可以通过上述第1开口
422流入上述空气腔420。此时,上述第1开口422可以形成有多个,且可以形成为互相不同的
大小。但是,即使有上述第1开口422,从上述压缩机向上述燃烧器传送的空气的大部分向上
述喷嘴300供应。
[0109] 形成有孔的板件440位于上述空气腔420的上述燃烧腔室200侧。因此,上述板件440暴露在高温的燃烧气体中,需要冷却以防止损伤。因此,上述第1开口422根据用于冷却
上述板件440所需的空气流量形成为适当的位置及大小。
[0110] 因此,通过上述第1开口422流入到上述空气腔的空气填满上述空气腔。此时,因滞留在上述空气腔的空气和上述板件440的温度差而构成向上述空气腔420的热传送,由此冷
却上述板件440。
[0111] 即,上述空气腔420是为了冷却上述板件440而形成的。另外,滞留在上述空气腔420的空气使上述板件440冷却,并通过上述板件440的孔向燃烧腔室200排出。
[0112] 此时,如图7所示,上述板件440可以形成为包括第1板件442及第2板件444的多个级。上述第1板件442位于空气的流动方向上的上游侧,上述第2板件444位于下游侧。即,空
气会先冲撞上述第1板件442,其中,空气的一部分通过形成于上述第1板件442的孔而冲撞
上述第2板件444,并且通过形成于上述第2板件444的孔向上述燃烧腔室200流动。此时,形
成于上述第1板件442及第2板件444的孔以空气的流动方向为基准以互相不一致的方式交
错形成。只是,在某些情况下,上述第1板件442也可能不形成于上述板件440。
[0113] 上述燃料供应部500结合在上述喷嘴壳体400的外周面,用于向上述喷嘴300供应燃料。上述燃料供应部500包括第1燃料供应管510、燃料通道520、以及第2燃料供应管530。
[0114] 上述第1燃料供应管510直接结合在上述喷嘴壳体400的外周面,按照上述喷嘴部100的各区域分别结合。即,上述第1燃料供应管510的个数可以与上述喷嘴300的个数相同
或比上述喷嘴300的个数更多。
[0115] 上述燃料通道520形成为对应于上述喷嘴部100各区域中心角的弧(arc)形状,与上述喷嘴壳体400的外周面隔开一定距离。上述喷嘴壳体400和上述燃料通道520由上述第1
燃料供应管510连接在一起。在上述燃料通道520形成有燃料可以滞留的空间。即,上述燃料
通道520不是简单的燃料供应工具,而是起到暂时滞留燃料并适当调节流量或压力等的作
用以使供应于上述喷嘴300的燃料均匀分布。
[0116] 上述第2燃料供应管530结合在上述燃料通道520并供应燃料。上述第2燃料供应管530可以在上述燃料通道520的外周面朝着上述喷嘴部100的半径方向结合,但也可以与此
不同地朝着上述喷嘴部100的轴方向结合。
[0117] 如以上说明的上述喷嘴部100中,燃料传送路径如下。
[0118] 首先,燃料经过上述第2燃料供应管530滞留在上述燃料通道520而形成均匀的分布。然后,燃料通过上述第1燃料供应管510向上述燃料腔410传送。燃料在上述燃料腔410滞
留而形成均匀的分布。接着,燃料通过上述旋流器开口334向上述旋流腔332传送。最后,在
上述旋流腔332燃料通过上述燃料喷射口336被喷射。被喷射的燃料与空气混合而成为混合
气体并在上述燃烧腔室200燃烧。此时,上述旋流器330具有促进燃料和空气均匀混合的功
能。
[0119] 另外,上述喷嘴部100中,上述压缩机所压缩的空气的传送路径如下。
[0120] 从上述压缩机向上述燃烧器流动的空气经过上述喷嘴壳体400和上述喷嘴部壳体102之间的空间,到达上述喷嘴部100的上端后流动方向发生180度的逆转而流入上述喷嘴
300。另外,流入上述喷嘴300的空气与位于上述喷嘴内部空间的上述旋流器330所喷射的燃
料混合并向上述燃烧腔室200喷射。
[0121] 此时,在上述喷嘴壳体400和上述喷嘴部壳体102之间的空间,空气的一部分如上所述通过上述第1开口422流入上述空气腔420。流入上述空气腔420的空气用于冷却上述板
件440,对此的说明与上述的相同。
[0122] 根据本发明第1实施例的作用效果如下。
[0123] 随着上述喷嘴部100以放射状划分为多个区域,上述喷嘴部100的装配及拆卸变简易。而且,需要对一部分区域进行上述喷嘴300等的修补工作时,因可以只单独分离该区域
而提高修补工作的便利性。
[0124] 另外,上述燃料供应部500位于上述喷嘴部100的相对宽的周边部,而不是相对窄的中心部,这使燃料供应路径的设计简单化。
[0125] 另外,燃料因上述燃料腔410而保持均匀分布,所以喷射的燃料的量在何处都保持恒定,因而燃料和空气的混合变顺利。
[0126] 另外,空气因上述空气腔420而保持均匀分布,所以可以有效地冷却上述喷嘴300。
[0127] 第2实施例
[0128] 一方面,根据图8b及图9b所示的本发明第2实施例,在上述喷嘴壳体400’中燃料腔位于图的上侧,而具有规定厚度的空气腔位于下侧一部分。即,燃料腔和空气腔的位置互相
隔开,在它们之间的空间没有壳体部件。
[0129] 在第2实施例中燃料腔的结构和作用与在第1实施例相同。但是,在第2实施例与第1实施例比较时空气腔的高度被缩小,只位于上述喷嘴部100的下侧一部分。此时,在第2实
施例的空气腔不仅在外周面形成有第1开口422’,而且沿面向上述喷嘴300的轴方向形成有
第2开口404’。上述第2开口404’可以形成有多个,且各个上述第2开口404’也可以形成为不
同的大小。
[0130] 参照图9b,对上述喷嘴壳体400’的结构所涉及的空气传送路径进行说明。空气向上述喷嘴壳体400’和上述喷嘴部壳体102之间的空间传送。此时,随着上述喷嘴壳体400’仅
形成在上述喷嘴300的上侧和下侧,空气直接触及上述外管310。另外,空气继续向上方向流
动并在上述喷嘴部100的上端流动方向发生180度的逆转而流入上述喷嘴300。但是,即使在
此时一部分的空气也向下侧流动,流向下侧的空气通过上述第2开口404’流入空气腔。与第
1实施例中说明的相同的是,滞留在上述空气腔的空气使暴露在高温燃烧气体的上述板件
440冷却,并通过上述板件440的孔向燃烧腔室200侧排出。
[0131] 根据本发明第2实施例的作用效果如下。
[0132] 参照9a及图9b,比较第1实施例和第2实施例,在第1实施例中喷嘴壳体400以包裹上述喷嘴300的大部分外周面的方式形成。另外,向上方向流动的空气在扇状的喷嘴壳体
400’的圆周方向形成不均匀的空气流动。这样的不均匀的空气流动在流入上述喷嘴300的
入口时,因不均匀的空气流动而使在上述喷嘴内空气和燃料的混合度不佳,导致作为燃烧
器性能主要因素的NOx增加的结果。
[0133] 相反,在第2实施例中随着上述喷嘴壳体400’仅在上述喷嘴300周围的一部分形成,上述喷嘴300的外周面周围大部分形成敞开的空间,此空间一边被上述压缩机所压缩的
空气均匀填满,一边流入上述喷嘴300入口的空气得以均匀分布,而使空气和燃料在上述喷
嘴300内均匀混合,所以使燃烧器的性能提升。
[0134] 第3实施例
[0135] 一方面,根据图8c及图9c所示的本发明第3实施例,喷嘴壳体400”的燃料腔部分形成为对应于上述喷嘴300的环形。这与在第1及第2实施例中燃料腔具有扇状的截面的形状
不同,并因此可以使燃料腔的整体体积有所缩小。
[0136] 另外,关于形成在上述空气腔的第1开口422”及第2开口404”,与上述第2实施例中说明的相同。
[0137] 根据本发明第3实施例的作用效果如下。
[0138] 第3实施例的燃料腔具有圆形截面而不是扇状截面,从而可以期待在整体圆周方向的均匀的燃料分布。虽然空气的流动可能有稍微的差异,但可以具有与第2实施例中说明
的类似的效果。
[0139] 而且,本发明的上述燃料腔410还可以包括引导燃料的路径的燃料调节器,来作为用于改变燃料的流速或压力、方向等的机构、及用于在燃料喷射口336达成进一步提高的均
匀度的机构。
[0140] 上述燃料调节器为了使燃料均匀分布在上述燃料腔410及上述旋流腔332、以及在多个上述燃料喷射口336的每一个均匀喷射燃料而具备。
[0141] 在以下说明关于上述燃料调节器的实施例时,如“上侧”、“下侧”等表示方向的术语,仅是为了说明的便利而在图上所指的方向,不意味着本发明的实施例必须位于这样的
方向。
[0142] 第4实施例
[0143] 参照图10a,对于包括燃料调节器的本发明第4实施例进行说明。燃料调节器412a在上述外管310和燃料供应部500之间以下侧一部分被开放的方式具备。此时,燃料与上述
燃料调节器412a冲撞而向下侧弯曲后,在上述燃料调节器412a和上述外管310之间的第1空
间414a向上侧移动。第5实施例
[0144] 参照图10b,对于包括燃料调节器的本发明第5实施例进行说明。燃料调节器412aa在上述外管310和燃料供应部500之间以上侧一部分被开放的方式具备。此时,燃料与上述
燃料调节器412aa冲撞而向上侧弯曲后,在上述燃料调节器412aa和上述外管310之间的第1
空间414aa向下侧移动。
[0145] 图10c示出了在上方察看根据第4及第5实施例的燃料调节器和其周围的概略图。即,上述燃料调节器412a位于形成上述喷嘴300外观的上述外管310的外侧,燃料向上述外
管310及上述燃料调节器412a之间的第1空间414a移动。
[0146] 第6实施例
[0147] 参照图11a,对于包括燃料调节器的本发明第6实施例进行说明。燃料调节器412b在上述外管310和燃料供应部500之间以下侧一部分被开放的方式具备。另外,上述燃料调
节器412b包括在下侧端部沿面向上述外管310的方向弯折形成的延长部413b,但上述延长
部413b形成有以不完全触及上述外管310的状态敞开的第2空间414b,因此燃料可以向上述
第2空间414b通过。
[0148] 第7实施例
[0149] 参照图11b,对于包括燃料调节器的本发明第7实施例进行说明。燃料调节器412bb在上述外管310和燃料供应部500之间以上侧一部分被开放的方式具备。另外,上述燃料调
节器412bb包括在上侧端部沿面向上述外管310的方向弯折形成的延长部413bb,但上述延
长部413bb形成有以不完全触及上述外管310的状态敞开的第2空间414bb,因此燃料可以向
上述第2空间414bb通过。
[0150] 图11c至图11h示出了在上方察看根据第6及第7实施例的燃料调节器和其周围的概略图。即,上述燃料调节器412b位于形成上述喷嘴300外观的上述外管310的外侧,且一部
分被上述延长部413b堵塞,但上述第2空间414b敞开。此时,上述第2空间414b的截面如图
11c至图11h所示,可以实施为:形成环形路径;直线形成角度地连接;直线和直线相会于曲
线;或仅以曲线形成等各种形状,且除了这些图中所示的形状之外,还可以在本发明技术思
想的范围内多样化实施。
[0151] 第8实施例
[0152] 参照图12a,对于包括燃料调节器的本发明第8实施例进行说明。燃料调节器412c在上述外管310和燃料供应部500之间以下侧一部分被开放的方式具备。另外,上述燃料调
节器412c包括:第1延长部413c,其在下侧端部沿面向上述外管310的方向弯折形成;和第2
延长部415c,其在上述外管310的下侧扩大。此时,上述第1及第2延长部413c、415c不完全封
闭而形成有第3空间414c,因此燃料可以向上述第3空间414c通过。
[0153] 第9实施例
[0154] 参照图12b,对于包括燃料调节器的本发明第9实施例进行说明。燃料调节器412cc在上述外管310和燃料供应部500之间以上侧一部分被开放的方式具备。另外,上述燃料调
节器412cc包括:第1延长部413cc,其在上侧端部沿面向上述外管310的方向弯折形成;和第
2延长部415cc,其在上述外管310的下侧扩大。此时,上述第1及第2延长部413cc、415cc不完
全封闭而形成第3空间414cc,因此燃料可以向上述第3空间414cc通过。
[0155] 图12c至图12h示出了在上方察看根据第8及第9实施例的燃料调节器412c和其周围的概略图。即,上述燃料调节器412c位于形成上述喷嘴300外观的上述外管310的外侧,且
一部分被上述第1及第2延长部413c、415c堵塞,上述第3空间414c敞开。此时,上述第3空间
414c的截面如图12c至图12h所示,可以实施为圆或多角形等各种形状,且除了这些图中所
示的形状之外,还可以在本发明技术思想的范围内多样化实施。
[0156] 根据以上说明的本发明第4至第9实施例,上述燃料调节器以阻碍燃料的直线流动的方式形成,其结果燃料边以S形流路移动边流速减小。
[0157] 因此,流入上述旋流腔332的燃料可保持均匀分布。进一步,针对通过多个上述燃料喷射口336所喷射的燃料,可以防止各个上述燃料喷射口336在燃料的流量或压力等方面
产生偏差。