【CN109737452A】一种气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室【专利】

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一种低氮燃气燃烧器及工作方法[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911362002.4(22)申请日 2019.12.26(71)申请人西安交通大学地址 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人程博　王海军　(74)专利代理机构西安智大知识产权代理事务所 61215代理人何会侠(51)Int.Cl.F23D 14/46(2006.01)F23D 14/24(2006.01)F23D 14/58(2006.01)F23D 14/64(2006.01)F23D 14/70(2006.01)F23D 14/84(2006.01)(54)发明名称一种低氮燃气燃烧器及工作方法(57)摘要本发明公开了一种低氮燃气燃烧器及工作方法，通过天然气通道及空气通道，将燃料气分为三层；将空气分为两级，形成分级燃烧。

内层燃料通过燃料喷射孔喷出；中间层燃料通过径向分配管两侧的天然气喷射孔喷出，同内层旋流空气混合外层燃料直接射入燃烧区；外层空气控制燃烧器下游火焰通过径向燃料分配管和旋流装置的共同作用，保证燃烧器出口处速度分布合理、燃料气和助燃空气掺混均匀，合理控制燃烧区域，从而保证燃烧的稳定性和良好的NOx减排效果。

权利要求书2页说明书4页附图3页CN 111076170 A 2020.04.28C N 111076170A1.一种低氮燃气燃烧器，包括燃烧器外壳(11)，设置在燃烧器外壳(11)上连通内部的燃气进口通道(12)和空气进口通道(13)，其特征在于：所述燃烧器外壳(11)内部设置有连通燃气进口通道(12)的内主燃气枪(1)和外主燃气枪(9)，内主燃气枪(1)头部均匀连通有多个端部向内弯折的L型燃气枪(10)，L型燃气枪(10)端部向内弯折部位位于内主燃气枪(1)出口下游；所述内主燃气枪(1)端部设有均匀分布的多个向外倾斜喷射的内主燃气枪喷射孔(3)，外主燃气枪(9)端部设置有向内倾斜喷射的外主燃气枪喷射孔(5)，L型燃气枪(10)端部设置有L型枪天然气喷射孔(4)；所述内主燃气枪(1)端部外圈设置有旋流装置(6)；助燃空气由空气进口通道(13)进入燃烧器外壳(11)内的空气通道(2)，一部分助燃空气通过旋流装置(6)，在旋流装置(6)的作用下，成为旋流空气，进入旋流空气通道(7)，一部分助燃空气从旋流装置(6)外侧通过，进入直流空气通道(8)，成为直流空气；旋流空气与内主燃气枪喷射孔(3)和L型枪天然气喷射孔(4)喷出的燃气混合燃烧，直流空气与外主燃气枪喷射孔(5)喷出的燃气混合燃烧，两个燃烧区域共同作用形成高效、可靠的燃烧场。

【CN109747868A】一种节能型航天航空高效换气装置【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910110585.5(22)申请日 2019.02.12(71)申请人潘金彩地址 323600 浙江省丽水市云和县崇头镇林山下村25号(72)发明人潘金彩　(51)Int.Cl.B64G 1/48(2006.01)B64G 1/50(2006.01)B64D 13/02(2006.01)B64D 13/08(2006.01)(54)发明名称一种节能型航天航空高效换气装置(57)摘要本发明涉及换气机技术领域，具体地，涉及一种节能型航天航空高效换气装置，包括有空调器、出气管道、进气管道、涡轮组件和动力机构，空调器安装在航天航空器内部并与航天航空器内部的空气连通，出气管道和进气管道自空调器的工作端向外延伸到航天航空器的外部并与大气连通，涡轮组件包括有主轴、涡轮和叶轮，涡轮安装在出气管道内部，叶轮安装在进气管道内部，涡轮和叶轮同轴并且通过主轴刚性传动连接，主轴与动力机构的工作端传动连接，该换气装置通过机舱内外气压差工作，不消耗任何能源即可对吸入的外界冷空气进行一次加压和加热，并且该换气装置可以对经过一次加压加热的新鲜空气进行二次加压加热，使其满足机舱内部的需要。

权利要求书1页说明书6页附图8页CN 109747868 A 2019.05.14C N 109747868A权　利　要　求　书1/1页CN 109747868 A1.一种节能型航天航空高效换气装置，其特征在于：包括有空调器（1）、出气管道（2）、进气管道（3）、涡轮组件（4）和动力机构（5），空调器（1）安装在航天航空器内部并与航天航空器内部的空气连通，出气管道（2）和进气管道（3）自空调器（1）的工作端向外延伸到航天航空器的外部并与大气连通，涡轮组件（4）包括有主轴（4a）、涡轮（4b）和叶轮（4c），涡轮（4b）安装在出气管道（2）内部，叶轮（4c）安装在进气管道（3）内部，涡轮（4b）和叶轮（4c）同轴并且通过主轴（4a）刚性传动连接，主轴（4a）与动力机构（5）的工作端传动连接。

一种使用气体燃料的燃气轮机低排放燃烧室[发明专利]

专利名称：一种使用气体燃料的燃气轮机低排放燃烧室专利类型：发明专利
发明人：刘爱虢,李昱泽,陈炫任,曾文,刘凯
申请号：CN201910341915.1
申请日：20190426
公开号：CN110131750A
公开日：
20190816
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种使用气体燃料的燃气轮机低排放燃烧室，属于燃气轮机技术领域，该燃烧室包括值班级、主燃级、高压点火器、掺混孔、排气出口、承力机匣、火焰筒、火焰筒外机匣、法兰、一号值班级气体燃料管路、主燃级气体燃料管路、主燃级燃料总管、一号值班级燃料总管、管路支架、二号值班级燃料总管、二号值班级气体燃料管路、空气调节装置、一号值班级燃料槽、二号值班级燃料槽和主燃级燃料槽，在燃气轮机处于启动等小负荷状态时仅值班级单独工作，在启动以上等大负荷时，值班级和主燃级共同工作，值班级燃料的扩散燃烧对主燃区提供了稳定的点火源，既保证了低排放要求，又充分考虑到燃烧稳定性、燃烧效率等，全面满足燃烧室的性能要求。

申请人：沈阳航空航天大学
地址：110136 辽宁省沈阳市道义经济开发区道义南大街37号
国籍：CN
代理机构：沈阳东大知识产权代理有限公司
代理人：梁焱
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一种气体燃烧器[实用新型专利]

专利名称：一种气体燃烧器专利类型：实用新型专利发明人：杨纯古
申请号：CN94229630.3申请日：19940926
公开号：CN2231368Y
公开日：
19960717
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种气体燃烧器，属于工业生产、食堂用的无焰燃烧器。

设有大小炉体而且互不串气，炉面陶瓷板与金属网之间设有支柱，大小引射器分别安装在大小炉体内的任一切向位置，分别对大小炉体切向供气，并在炉体内装有漩风导叶片，使燃气和空气充分混合，炉体边缘设有长明火管，避免漏气点火时爆炸，确保生产安全，大炉体上部装有组合式保温反射罩，本实用新型改变了以往工业用燃烧器基本是有焰燃烧的状况。

申请人：杨纯古
地址：610051 四川省成都市一号桥石油局机动处
国籍：CN
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一种高效低氮气体燃烧器[实用新型专利]

专利名称：一种高效低氮气体燃烧器专利类型：实用新型专利
发明人：刘博,曾天掌,王亚军,郑延庆申请号：CN201721924541.9
申请日：20171230
公开号：CN207815317U
公开日：
20180904
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型涉及一种高效低氮气体燃烧器，包括筒体、用于向筒体出口喷出天然气的天然气通道机构、用于向筒体出口通入助燃空气以与天然气混合燃烧的助燃空气通道机构、旋流盘、导风板；还包括中央控制模块、设置在本体内周壁靠近喉口处的用以检测燃烧区附近温度的温度传感器。

本实用新型采用导风板与旋流盘能够使得筒内气流的流速得到极大幅度的提升，使得燃烧器下游火焰的形状和范围得到有效控制，从而减少NOx排放的效果，同时还包括有温度传感器与风扇等部件，通过温度传感器与风扇配合能够使得燃烧区的温度不会过高，进一步减少NOx的排放。

申请人：福建华夏蓝天科技有限公司
地址：350001 福建省福州市马尾区湖里路27号1#楼2-58G室(自贸试验区内)
国籍：CN
代理机构：福州市众韬专利代理事务所(普通合伙)
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所述预燃级(17)包括设于所述预燃级喷嘴(31)外部的预燃级旋流器(20) ，所述主燃级 (18)包括设于所述主燃级喷嘴(30)外部的主燃级旋流器(21) ，所述主燃级旋流器(21)的内壁设有多个位于旋流叶片后端的第一通孔(27) ，所述主燃级喷嘴(30)的出口朝向所述第一通孔(27) ，且出口外径小于所述第一通孔(27)的内径；
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CN 109737452 A
权利要求书
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一个整体后，再与所述级间段(19)连接。 10 .根据权利要求1所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，所述
主燃级旋流器(21)的结构为轴向旋流器，且其级数n为1≤n≤5。
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CN 109737452 A
说明书
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一种气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室
( 19 )中华人民共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910062853 .0
(22)申请日 2019 .01 .23
(71)申请人南方科技大学地址 518000 广东省深圳市南山区西丽学苑大道1088号
(72)发明人王波甘晓华莫唯书王泽
(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司 11332
技术领域 [0001] 本发明涉及航空燃气轮机的技术领域，具体涉及一种气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室。
ห้องสมุดไป่ตู้
背景技术 [0002] 现代航空发动机燃烧室的基本性能和结构分布已经达到相当高的水平，但是对于现代航空发动机燃烧室来说，仍然存在大量的难题和挑战，新材料、新工艺、新结构、新概念的发展应用才是保证其持续进步的源泉。现代民用航空发动机燃烧室的主要发展趋势是低污染燃烧。民用航空发动机燃烧室必须满足日益严格的航空发动机污染排放标准。目前采用的CAEP6(Committee on Aviation Environmental Protection)标准对污染排放物的规定已经非常严格，特别是对NOx污染排放要求；而最新的 CAEP8标准提出了将NOx的排放在 CAEP6的排放标准上降低15％，随着航空业的迅猛发展和人们环保意识的不断提高，未来对燃气轮机燃烧室污染排放会提出更高的要求。 [0003] 美国航空发动机的两个著名公司GE和PW对低污染燃烧室早已着手研究，GE首先研发了双环腔低污染燃烧DAC(用于GE90和CFM56) ，PW公司采用了RQL (富油燃烧-淬熄-贫油燃烧，Rich burn-Quench-Lean burn，简称RQL)低污染燃烧室TALON II(用于PW4000和6000系列)。在下一代低污染燃烧室方面，GE公司采用LDM(Lean Direct Mixing Combustion，贫油直接混合燃烧室)技术为其GEnx发动机研制的TAPS(Twin Annular Premixing Swirler)低污染燃烧室。该燃烧室在台架全环试验验证中，NOx污染排放比CAEP2排放标准降低了50％。 G E 公司申请了多项美国专利：申请号 6 3 6 3 7 2 6 、6 3 8 9 81 5 、6 3 5 4 0 7 2 、6 4 1 8 7 2 6 、0 1 7 8 7 3 2 、 6381964和6389815，所有这些专利都是预燃级采用扩散燃烧、主燃级采用预混燃烧的燃烧组织方式，目的是降低污染指数最大的大工况下的NOx排放。PW公司继续采用RQL方式提出了降低NOx污染排放的低污染燃烧室为TALON X，采用的头部形式是PW公司发展的空气雾化喷嘴，燃烧室为单环腔，在V2500发动机扇型试验段上的试验结果比 CAEP2标准降低了50％。 Rolls-Royce公司采用LDM技术发展的低污染燃烧室是ANTLE，该燃烧室是一个单环腔分级燃烧室，其NOx污染排放比CAEP2标准降低了50％，用于其新一代发动机湍达1000。 [0004] 以上所述的专利，都是针对在大工况下降低污染排放，而根据国际民航组织 (International Civil Aviation Organization ,ICAO)规定的一个标准循环下的排放物指数，用LTO Emission来表达这个参数。LTO Emission跟四个工况下的NOx排放量有关，即既与大工况下的 NOx排放有关，还与小工况下的 NOx排放有关。标准LTO循环中的运行模式、每个运行模式下的推力和运行时间，如下表所示。 [0005] 表1 ICAO规定的LTO循环中的运行模式和时间
代理人胡彬
(51)Int .Cl . F23R 3/28(2006 .01) F23R 3/12(2006 .01)
(10)申请公布号 CN 109737452 A (43)申请公布日 2019.05.10
( 54 )发明名称一种气态燃料适用的中心分级低污染燃烧
室 ( 57 )摘要
3 .根据权利要求1所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，所述预燃级旋流器(20)和所述主燃级旋流器(21)之间设有多个第二通孔(29) ，多个所述第二通孔 (29)朝向所述级间段(19)设置。
4 .根据权利要求1所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，还包括由外机匣 (6) 和内机匣 (7) 形成的腔体，所述腔体开设有朝向所述燃烧室头部 (13)的扩压器 (10) ，所述燃料喷嘴 (16)插接于所述腔体上。
5 .根据权利要求4所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，所述腔体内设有火焰筒外壁(8)和火焰筒内壁(9) ，所述火焰筒外壁(8)和所述火焰筒内壁(9)形成用于燃烧的火焰筒，所述主燃级 (18) 通过头部端壁 (14) 分别与所述火焰筒外壁 (8) 和所述火焰筒内壁(9)连接。
经所述预燃级旋流器 (20)喷射的空气与经所述预燃级喷嘴 (31)喷射的气态燃料混合，经所述第一通孔(27)喷射的空气先与经所述主燃级喷嘴(30)喷射的气态燃料混合后，再与经所述主燃级旋流器(21)喷射的空气混合。
2 .根据权利要求1所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，所述主燃级(18)的内壁设有多条滑槽(28) ，一个所述第一通孔(27)均设于一条所述滑槽(28)内，所述主燃级喷嘴 (30) 为杆状结构，且其能沿所述滑槽 (28) 滑动后，与所述第一通孔 (27)同轴对应。
权利要求书2页说明书6页附图3页
CN 109737452 A
CN 109737452 A
权利要求书
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1 .一种气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，包括燃烧室头部(13) ，所述燃烧室头部(13)连接有燃料喷嘴(16) ，所述燃烧室头部(13)包括预燃级(17)和主燃级(18) ，所述预燃级(17) 和所述主燃级(18)之间连接有级间段 (19) ，所述主燃级(18)设于所述预燃级(17) 的外部，所述燃料喷嘴 (16) 包括预燃级喷嘴 (31) 和设于所述预燃级喷嘴 (31) 外部的主燃级喷嘴 (30) ，其特征在于，
本发明公开一种气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，涉及航空燃气轮机技术领域。所述低排放燃烧室采用分级燃烧方案，燃烧室头部分为预燃级和主燃级，预燃级采用离心喷嘴直接喷射燃料，形成扩散燃烧以稳定燃烧室火焰；主燃级燃料采用了独特的同轴掺混径向喷射方式。本发明主燃级燃料喷射方式加强了燃料和空气的掺混，也保证了燃烧室在不同工作状态下气态燃料穿透深度的一致性，从而使航空发动机燃烧室的整个着陆起飞循环的污染排放得到进一步降低。
6 .根据权利要求5所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，所述头部端壁(14)焊接有挡溅环(15) ，用于遮挡所述火焰筒内部的高温燃气。
7 .根据权利要求5所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，所述燃烧室头部 (13) 沿所述火焰筒的周向均匀布置，个数为10～60个，通过所述燃烧室头部 (13) 的空气量占燃烧室总空气量的40％～80％，其中通过所述主燃级(18)的空气量占通过所述燃烧室头部(13)空气量的60％～90％，通过所述预燃级(17)的空气量占通过所述燃烧室头部(13)空气量的10％～40％。
8 .根据权利要求5所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，所述火焰筒外壁(8) 和所述火焰筒内壁(9)的冷却方式为气膜冷却、发散冷却或复合冷却。
9 .根据权利要求1所述的气态燃料适用的中心分级低污染燃烧室，其特征在于，所述预燃级旋流器(20)的级数n为1≤n≤5；每级旋流器的结构为轴向旋流器、径向旋流器或切向旋流器；当所述预燃级旋流器 (20)的级数n为n＝1时，所述预燃级旋流器 (20) 与所述级间段 (19) 连接；当所述预燃级旋流器 (20)的级数n为1<n≤5时，各级所述预燃级旋流器 (20) 连成