一种燃气轮机用喷嘴和燃气轮机的制作方法

1.本发明涉及燃气轮机技术领域，具体为一种燃气轮机用喷嘴和燃气轮机。


背景技术：

2.燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
3.燃气轮机的工作过程是，压气机连续地从大气中吸入空气并将其压缩；压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，随即流入燃气涡轮中膨胀做功，推动涡轮叶轮带着压气机叶轮一起旋转；加热后的高温燃气的做功能力显著提高，因而燃气涡轮在带动压气机的同时，尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时，需用起动机带着旋转，待加速到能独立运行后，起动机才脱开。
4.经过压气机压缩后的空气在进入燃气轮机的燃烧室前其气流流速很大，在如此高的气流进入到燃烧室，组织燃料进行燃烧就变得十分困难，火焰得不到稳定的保证，无法进行充分的燃烧。
5.为此，提出一种燃气轮机用喷嘴和燃气轮机。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种燃气轮机用喷嘴和燃气轮机，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种燃气轮机，包括进气壳体，所述进气壳体的一侧外表面中心位置固定连接有压缩室；燃烧室，固定连接于压缩室的一侧外表面；涡轮室，固定连接于燃烧室的一侧外表面；排气室，固定连接于涡轮室的一侧外表面；所述燃烧室的内部靠近外圆面的位置固定连接有均匀分布的燃烧机构，所述燃烧机构用于降低高压气流的速度。
8.优选的，所述燃烧室的内部靠近外圆面的位置固定连接有均匀分布的燃烧机匣，所述燃烧机匣的内壁靠近中心位置固定连接有密封板，所述密封板的一侧外表面贯穿设置有火焰筒，所述火焰筒与密封板固定连接，所述火焰筒的侧表面靠近上端位置固定连接有连接板，所述连接板与燃烧机匣固定连接，所述连接板的上端外表面贯穿开设有均匀分布的排气孔，所述火焰筒的上端外表面中心位置贯穿设置有喷射机构，所述喷射机构的上端外表面中心位置固定连接有进料管，所述进料管的上端贯穿燃烧机匣并延伸至外部，所述燃烧机匣的一侧外表面靠近中心位置固定连接有进气管，所述进气管的内部一端开合开设有锥形进气道，所述锥形进气道一侧位于上端位置连通有第一输气道，所述锥形进气道的一侧位于下端位置连通有第二输气道，所述第二输气道与燃烧机匣连通，所述第一输气道的一端连通有弧形输气道，所述弧形输气道的一端与第二输气道连通。
9.优选的，所述进气管的下端一侧固定连接有连接管，所述连接管的上端与锥形进气道连通，所述连接管的下端与燃烧机匣固定连接并与燃烧机匣连通。
10.优选的，所述火焰筒的下端固定连接有筒形板，所述筒形板的侧表面贯穿开设有均匀分布的斜气孔，所述斜气孔呈斜向下开设，所述筒形板的内壁下端固定连接有均匀分布的分离板，所述分离板呈倾斜式安装，所述分离板的一端固定连接有连接柱，所述连接柱的上端呈锥形结构设计。
11.优选的，所述筒形板、分离板、连接柱均采用钨钢材料制作而成。
12.优选的，所述燃烧机匣的下端呈收拢设计。
13.优选的，所述进气壳体的内壁靠近一侧位置固定连接有第一固定板，所述第一固定板的一侧外表面固定连接有均匀分布的过滤网筒，所述第一固定板的一侧设置有第二固定板，所述第二固定板与进气壳体滑动连接，所述第二固定板的右侧外表面固定连接有均匀分布的透气圆筒，所述第二固定板的左侧外表面靠近下端位置固定连接有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆与进气壳体固定连接。
14.优选的，所述进气壳体的下端内壁靠近第一固定板的位置贯穿开设有接渣孔，所述进气壳体的底部靠近一端位置固定连接有接渣室，所述接渣室的一侧外表面设置有门板。
15.一种燃气轮机用喷嘴，适用于上述所述的燃气轮机，所述喷嘴贯穿于火焰筒的上端外表面中心位置处，所述喷嘴的内部中心位置设置有分气块，所述喷嘴的侧表面上端位置开设有均匀分布的进气孔，所述进气孔的一端连通有汇集道。
16.优选的，所述喷嘴与燃烧机匣、进料管均采用螺纹连接的方式固定。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.本发明实现了把一股气流分成两股气流使其自行相撞进行减速，以避免火焰筒内部的气流速度过快无法维持火焰筒内部的正常燃烧的问题，另外减速后的气流在喷射机构内部与燃料混合，再喷射到火焰筒内燃烧，混合后的气体使燃料燃烧的更加充分，同时起到对燃料的节省。
附图说明
19.图1为本发明的整体结构立体图；
20.图2为本发明燃烧机构的剖面视图；
21.图3为本发明喷射机构的剖面视图；
22.图4为本发明图2中a处的放大视图；
23.图5为本发明分离板与筒形板的组合立体视图；
24.图6为本发明进气壳体处的剖面视图；
25.图7为本发明第二固定板与透气圆筒的立体视图；
26.图8为本发明第一固定板与过滤网筒的立体视图。
27.图中：1、进气壳体；2、压缩室；3、燃烧室；4、涡轮室；5、排气室；6、燃烧机构；61、进料管；62、燃烧机匣；63、喷射机构；631、喷嘴；632、分气块；633、进气孔；634、汇集道；64、火焰筒；65、连接板；66、排气孔；67、密封板；68、进气管；69、锥形进气道；611、第一输气道；612、弧形输气道；613、第二输气道；7、连接管；8、筒形板；9、斜气孔；10、分离板；11、连接柱；12、第一固定板；13、过滤网筒；14、第二固定板；15、透气圆筒；16、电动伸缩杆；17、接渣孔；18、接渣室；19、门板。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语"安装"、"相连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.请参阅图1至图8，本发明提供的一种燃气轮机，如图1所示，包括进气壳体1，所述进气壳体1的一侧外表面中心位置固定连接有压缩室2；燃烧室3，固定连接于压缩室2的一侧外表面；涡轮室4，固定连接于燃烧室3的一侧外表面；排气室5，固定连接于涡轮室4的一侧外表面；所述燃烧室3的内部靠近外圆面的位置固定连接有均匀分布的燃烧机构6，所述燃烧机构6用于降低高压气流的速度。
32.经过压气机压缩后的空气在进入燃气轮机的燃烧室3前其气流流速很大，在如此高的气流进入到燃烧室3，组织燃料进行燃烧就变得十分困难，火焰得不到稳定的保证，无法进行充分的燃烧；本发明在燃气轮机启动后，空气经过进气壳体1进入到压缩室2内，在压缩室2内部压缩形成高压气体，高压气体再流动到燃烧室3内与燃料混合燃烧，形成密度更大的气体，密度更大的气体流到涡轮室4内，推动涡轮室4内的涡轮叶片转动做功，最后从排气室5的上端排出气体，其中燃烧室3内安装的燃烧机构6能有效对高压气体进行降速。
33.作为本发明的一种实施方式，如图2所示，所述燃烧室3的内部靠近外圆面的位置固定连接有均匀分布的燃烧机匣62，所述燃烧机匣62的内壁靠近中心位置固定连接有密封板67，所述密封板67的一侧外表面贯穿设置有火焰筒64，所述火焰筒64与密封板67固定连接，所述火焰筒64的侧表面靠近上端位置固定连接有连接板65，所述连接板65与燃烧机匣62固定连接，所述连接板65的上端外表面贯穿开设有均匀分布的排气孔66，所述火焰筒64的上端外表面中心位置贯穿设置有喷射机构63，所述喷射机构63的上端外表面中心位置固定连接有进料管61，所述进料管61的上端贯穿燃烧机匣62并延伸至外部，所述燃烧机匣62的一侧外表面靠近中心位置固定连接有进气管68，所述进气管68的内部一端开合开设有锥形进气道69，所述锥形进气道69一侧位于上端位置连通有第一输气道611，所述锥形进气道69的一侧位于下端位置连通有第二输气道613，所述第二输气道613与燃烧机匣62连通，所述第一输气道611的一端连通有弧形输气道612，所述弧形输气道612的一端与第二输气道
613连通。
34.在燃烧机构6工作时，本发明在形成的高压气体顺着管道进入到进气管68中，先从锥形进气道69内进入，进入的高压气体分别顺着第一输气道611与第二输气道613流动，形成两股气流，第一输气道611内的气流顺着内壁进入到弧形输气道612的内部，从弧形输气道612流出的气流与第二输气道613流出的气流进行相撞，两股气流在相撞后流速减慢实现对气流的降速，降速后的气流进入到燃烧机匣62内部，因为安装的密封板67使降速后的气流无法从燃烧机匣62的下端排出，降速后的气流顺着燃烧机匣62的内壁往上流动，最后进入到喷射机构63内，另外燃料从进料管61内进入，燃料顺着进料管61内壁流动并进入到喷射机构63内部，喷射机构63内部的燃料与内部降速后的气流混合，在混合好后从喷射机构63的下端喷射出去，进入到火焰筒64内，在火焰筒64内点燃，燃烧后形成的高压气体从火焰筒64的下端排出，本发明实现了把一股气流分成两股气流使其自行相撞进行减速，以避免火焰筒64内部的气流速度过快无法维持火焰筒64内部的正常燃烧的问题，另外减速后的气流在喷射机构63内部与燃料混合，再喷射到火焰筒64内燃烧，混合后的气体使燃料燃烧的更加充分，同时起到对燃料的节省；另外连接板65起到固定火焰筒64的作用。
35.作为本发明的一种实施方式，如图2所示，所述进气管68的下端一侧固定连接有连接管7，所述连接管7的上端与锥形进气道69连通，所述连接管7的下端与燃烧机匣62固定连接并与燃烧机匣62连通。
36.燃料在火焰筒64内燃烧后喷射出来的气体温度可以达到1500度到1600度之间，如此高的温度喷射到涡轮上，容易造成涡轮的损坏，需要在不降低气流速度的情况下对高温气流进行降温；本发明在气流进入燃烧机匣62前对气流进行降速，会造成锥形进气道69内气压很大，过多的气压会进入到连接管7的内部，顺着连接管7的内壁流到燃烧机匣62的下端内部并与火焰筒64喷射出来的高温气体进行混合，实现对高温气体的降温，从而效避免高温气体损坏涡轮的问题。
37.作为本发明的一种实施方式，如图4、图5所示，所述火焰筒64的下端固定连接有筒形板8，所述筒形板8的侧表面贯穿开设有均匀分布的斜气孔9，所述斜气孔9呈斜向下开设，所述筒形板8的内壁下端固定连接有均匀分布的分离板10，所述分离板10呈倾斜式安装，所述分离板10的一端固定连接有连接柱11，所述连接柱11的上端呈锥形结构设计。
38.为了进一步的提高对高温气体的降温效果，本发明在高温气体从火焰筒64内喷出时会喷射到分离板10上并被分离板10分离多股气流，便于对连接管7喷出的气体进行充分混合，提高高温气体的降温效果，因为分离板10呈倾斜安装，经过分离板10后的气流呈旋转式喷出，使得与连接管7喷出的气体进行缠绕混合，提高高温气体与连接管7喷出气体均匀混合的程度，来达到进一步对敢问气体进行降温的效果；因为分离板10在分离高温气体时也起到了阻碍高温气体的作用，为高温气体快速从火焰筒64内排出，开设的斜气孔9起到对火焰筒64内部卸压的作用，斜气孔9呈斜向下开设便于气体的流出，同时有进一步的增加了与连接管7喷出气体的混合，连接柱11起到连接分离板10的作用，连接柱11的上端呈锥形结构设计是为了减少高温气体喷出时的阻碍。
39.作为本发明的一种实施方式，如图5所示，所述筒形板8、分离板10、连接柱11均采用钨钢材料制作而成。
40.为了使筒形板8、分离板10、连接柱11三者可以在高温环境下使用，本发明的三者
采用钨钢的材料制作而成，钨钢在2300度下才逐渐融化，保证了筒形板8、分离板10、连接柱11三者高温环境下的使用。
41.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述燃烧机匣62的下端呈收拢设计。
42.为了提高火焰筒64内喷出的气流速度，本发明的燃烧机匣62的下端呈收拢设计，可以增加燃烧机匣62内的气压，使喷出的气流速度更高，使得喷出的气流很容易推动涡轮转动。
43.作为本发明的一种实施方式，如图6、图7、图8所示，所述进气壳体1的内壁靠近一侧位置固定连接有第一固定板12，所述第一固定板12的一侧外表面固定连接有均匀分布的过滤网筒13，所述第一固定板12的一侧设置有第二固定板14，所述第二固定板14与进气壳体1滑动连接，所述第二固定板14的右侧外表面固定连接有均匀分布的透气圆筒15，所述第二固定板14的左侧外表面靠近下端位置固定连接有电动伸缩杆16，所述电动伸缩杆16与进气壳体1固定连接。
44.空气在进入到燃气轮机内部之前，一般需要对空气进行过滤，但过滤网在使用一段时间后容易出现堵塞，影响空气的进入；本发明在空气进入进气壳体1内时，空气会进过穿过过滤网筒13实现对空气的过滤，过滤网筒13呈筒状且多组安装相比较于平面过滤网增加了过滤面积，过滤后的空气穿过透气圆筒15然后进入到进气壳体1内的深处，若过滤网筒13出现堵塞的问题，可以通过启动电动伸缩杆16来推动第二固定板14向过滤网筒13处移动，透气圆筒15顶到过滤网筒13，因为过滤网筒13采用软性材料制作而成，过滤网筒13会被透气圆筒15从第一固定板12的一侧顶到另一侧，实现对过滤网筒13的一次翻转，过滤网筒13内部的杂质在翻转后随着自身的重力下落，达到了清理过滤网筒13的功能，在过滤网筒13翻转完成后,电动伸缩杆16收缩并带动第二固定板14移动，使透气圆筒15不再顶过滤网筒13，过滤网筒13受到气流的作用会从第一固定板12的右侧翻转到左侧并继续过滤空气。
45.作为本发明的一种实施方式，如图6所示，所述进气壳体1的下端内壁靠近第一固定板12的位置贯穿开设有接渣孔17，所述进气壳体1的底部靠近一端位置固定连接有接渣室18，所述接渣室18的一侧外表面设置有门板19。
46.为了解决掉落的杂质堆积的问题；本发明在杂质掉落后会穿过接渣孔17进入到接渣室18内，实现对杂质的自动收集，工作人员只需定期打开门板19清除接渣室18内的杂质即可。
47.一种燃气轮机用喷嘴，如图3所示，适用于上述所述的燃气轮机，所述喷嘴631贯穿于火焰筒64的上端外表面中心位置处，所述火焰筒64的上端外表面中心位置贯穿设置有喷嘴631，所述喷嘴631的内部中心位置设置有分气块632，所述喷嘴631的侧表面上端位置开设有均匀分布的进气孔633，所述进气孔633的一端连通有汇集道634。
48.为了实现减速后的气流与燃料混合，本发明在减速后的气流沿着燃烧机匣62的内壁上流后，最后会从进气孔633进入到喷嘴631的内部，并顺着进气孔633的内壁进入到连连通的汇集道634内；燃料在沿着进料管61的内壁进入喷嘴631内部时会先接触到分气块632，燃料被分气块632分割成多股燃料，每股燃料进入到相邻的汇集道634内并与汇集道634内的空气混合，最后在从汇集道634的下端喷射出去，喷射到火焰筒64室，把燃料分成多股再与空气混合，来提高燃料与空气充分混合的效果，进而来达到燃料在火焰筒64内充分的燃料，提高燃料的利用率。
49.作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述喷嘴631与燃烧机匣62、进料管61均采用螺纹连接的方式固定。
50.在喷嘴631因为损坏或者堵塞时，为了便于工作人员的更换，本发明采用螺纹方式来固定喷嘴631，使得对喷嘴631的拆卸变得简单方便。
51.使用方法：本发明在形成的高压气体顺着管道进入到进气管68中，先从锥形进气道69内进入，进入的高压气体分别顺着第一输气道611与第二输气道613流动，形成两股气流，第一输气道611内的气流顺着内壁进入到弧形输气道612的内部，从弧形输气道612流出的气流与第二输气道613流出的气流进行相撞，两股气流在相撞后流速减慢实现对气流的降速，降速后的气流进入到燃烧机匣62内部，因为安装的密封板67使降速后的气流无法从燃烧机匣62的下端排出，降速后的气流顺着燃烧机匣62的内壁往上流动，最后进入到喷射机构63内，另外燃料从进料管61内进入，燃料顺着进料管61内壁流动并进入到喷射机构63内部，喷射机构63内部的燃料与内部降速后的气流混合，在混合好后从喷射机构63的下端喷射出去，进入到火焰筒64内，在火焰筒64内点燃，燃烧后形成的高压气体从火焰筒64的下端排出，本发明实现了把一股气流分成两股气流使其自行相撞进行减速，以避免火焰筒64内部的气流速度过快无法维持火焰筒64内部的正常燃烧的问题，另外减速后的气流在喷射机构63内部与燃料混合，再喷射到火焰筒64内燃烧，混合后的气体使燃料燃烧的更加充分，同时起到对燃料的节省。
52.该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。
53.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。