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Title:
IGNITION NOZZLE DEVICE CAPABLE OF IMPROVING IGNITION STABILITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/218527
Kind Code:
A1
Abstract:
An ignition nozzle device (10) capable of improving the ignition stability. The ignition nozzle device (10) comprises a nozzle wall cylinder (12) and a nozzle tube (14). A combustion chamber (22) is formed in the nozzle wall cylinder (12). The nozzle wall cylinder (12) comprises a front end (18) and a rear end (20) opposite to each other in an axial direction. The nozzle tube (14) is mounted on the front end (18) of the nozzle wall cylinder and is in communication with the combustion chamber (22). The nozzle tube (14) is used for igniting a device to be ignited. The nozzle wall cylinder (12) is provided with a gas nozzle (32) for injecting a fuel gas into the combustion chamber (22). The mounting position of the gas nozzle (32) is near the rear end (20), and the injection direction of the gas nozzle (32) deviates from the nozzle wall (12) in the diameter direction of the mounting position, so that a gas injected by the gas nozzle (32) forms a spiral gas field in the combustion chamber (22). The ignition nozzle device (10) has a simple structure, is convenient to mount, has high practicability and is suitable for popularization and application.

Inventors:
YANG RUI (CN)
CAO JING (CN)
ZUO CHENGYI (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/086664
Publication Date:
December 06, 2018
Filing Date:
May 31, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN WISDOM ENERGY TECH CO (CN)
International Classes:
F23D14/02; F23D14/48
Domestic Patent References:
WO2016201012A12016-12-15
Foreign References:
CN206771346U2017-12-19
CN107023831A2017-08-08
CN107091474A2017-08-25
CN206771348U2017-12-19
CN206875428U2018-01-12
CN2214607Y1995-12-06
CN104456556A2015-03-25
Attorney, Agent or Firm:
SHEN & PARTNERS (CN)
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Claims:
权利要求书

一种可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 包括喷嘴壁筒和喷嘴管, 所 述喷嘴壁筒内形成燃烧室, 所述喷嘴壁筒包括在轴向上相反的前端和 后端, 所述喷嘴管安装在所述喷嘴壁筒前端并与所述燃烧室连通, 所 述喷嘴管用以为一待点燃装置点火, 其特征在于, 所述喷嘴壁筒上设 有用以向所述燃烧室内喷射燃料气的燃气喷嘴, 所述燃气喷嘴的安装 位置靠近所述后端, 且所述燃气喷嘴的喷射方向偏离所述喷嘴壁筒在 该安装位置的直径方向, 使得所述燃气喷嘴喷射出的燃气在所述燃烧 室内形成旋转的燃气流场。

如权利要求 1所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于

, 所述燃气喷嘴包括进气管, 所述进气管为直管, 所述进气管贯穿所 述喷嘴壁筒的壁面并与所述燃烧室连通。

如权利要求 2所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于 , 所述进气管的末端接近所述燃烧室的内壁面。

如权利要求 1所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于 , 所述喷嘴壁筒包括在径向上隔幵的喷嘴内壁和喷嘴外壁, 所述喷嘴 内壁内形成所述燃烧室, 所述喷嘴内壁与喷嘴外壁之间形成与外部连 通的空气流道, 所述喷嘴内壁上设有若干孔, 以使得所述空气流道通 过所述若干孔与所述燃烧室连通。

如权利要求 4所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于 , 所述喷嘴内壁在所述喷嘴壁筒前端的一侧设有端板, 所述喷嘴管穿 设于所述端板上, 所述喷嘴管包括进气端和点火端, 所述进气端与所 述燃烧室连通, 所述点火端与所述待点燃装置连通。

如权利要求 5所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于 , 所述待点燃装置为燃气轮机, 所述燃气轮机包括燃气轮机燃烧室, 所述喷嘴管的点火端伸入所述燃气轮机燃烧室内以为其点火。

如权利要求 4所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于 , 所述喷嘴壁筒的后端设有一密封盖, 所述密封盖包括盖体, 所述盖 体抵靠在所述喷嘴外壁和喷嘴内壁的端部, 所述盖体自其外缘朝向所 述喷嘴壁筒前端的方向垂直延伸出一连接部, 所述连接部与所述喷嘴 外壁固定连接。

[权利要求 8] 如权利要求 7所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于

, 所述连接部与所述喷嘴外壁之间螺纹固定连接。

[权利要求 9] 如权利要求 4所述的可提高点火稳定性的点火喷嘴装置, 其特征在于

, 所述若干孔沿所述喷嘴内壁的周向上均匀分布, 所述若干孔包括沿 轴向排布的多圈孔。

Description:
发明名称:可提高点火稳定性的点火喷嘴装置 技术领域

[0001] 本发明涉及一种点火喷嘴, 特别涉及一种可提高点火稳定性的点火喷嘴装 置。

背景技术

[0002] 目前的点火喷嘴大多先往其燃烧室内通入燃料 , 例如燃气, 使燃气与空气混合 后燃烧, 从而为待点火装置, 例如燃气轮机燃烧室点火。 为了使燃气与空气充 分混合, 点火装置在纵向上设置较长的长度, 混合吋间长。 如果纵向长度缩小 , 可能会影响混合均匀度, 从而点火不稳定, 甚至出现点火失败的情况。

技术问题

[0003] 有鉴于此, 本发明提出一种结构简单, 点火稳定的可提高点火稳定性的点火喷 嘴装置。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明提出一种可提高点火稳定性的点火喷嘴 装置, 包括喷嘴壁筒和喷嘴管, 所述喷嘴壁筒内形成燃烧室, 所述喷嘴壁筒包括在轴向上相反的前端和后端 , 所述喷嘴管安装在所述喷嘴壁筒前端并与所述 燃烧室连通, 所述喷嘴管用以为 一待点燃装置点火, 所述喷嘴壁筒上设有用以向所述燃烧室内喷射 燃料气的燃 气喷嘴, 所述燃气喷嘴的安装位置靠近所述后端, 且所述燃气喷嘴的喷射方向 偏离所述喷嘴壁筒在该安装位置的直径方向, 使得所述燃气喷嘴喷射出的燃气 在所述燃烧室内形成旋转的燃气流场。

[0005] 在一实施例中, 所述燃气喷嘴包括进气管, 所述进气管为直管, 所述进气管贯 穿所述喷嘴壁筒的壁面并与所述燃烧室连通。

[0006] 在一实施例中, 所述进气管的末端接近所述燃烧室的内壁面。

[0007] 在一实施例中, 所述喷嘴壁筒包括在径向上隔幵的喷嘴内壁和 喷嘴外壁, 所述 喷嘴内壁内形成所述燃烧室, 所述喷嘴内壁与喷嘴外壁之间形成与外部连通 的 空气流道, 所述喷嘴内壁上设有若干孔, 以使得所述空气流道通过所述若干孔 与所述燃烧室连通。

[0008] 在一实施例中, 所述喷嘴内壁在所述喷嘴壁筒前端的一侧设有 端板, 所述喷嘴 管穿设于所述端板上, 所述喷嘴管包括进气端和点火端, 所述进气端与所述燃 烧室连通, 所述点火端与所述待点燃装置连通。

[0009] 在一实施例中, 所述待点燃装置为燃气轮机, 所述燃气轮机包括燃气轮机燃烧 室, 所述喷嘴管的点火端伸入所述燃气轮机燃烧室 内以为其点火。

[0010] 在一实施例中, 所述喷嘴壁筒的后端设有一密封盖, 所述密封盖包括盖体, 所 述盖体抵靠在所述喷嘴外壁和喷嘴内壁的端部 , 所述盖体自其外缘朝向所述喷 嘴壁筒前端的方向垂直延伸出一连接部, 所述连接部与所述喷嘴外壁固定连接

[0011] 在一实施例中, 所述连接部与所述喷嘴外壁之间螺纹固定连接 。

[0012] 在一实施例中, 所述若干孔沿所述喷嘴内壁的周向上均匀分布 , 所述若干孔包 括沿轴向排布的多圈孔。

发明的有益效果

有益效果

[0013] 综上所述, 本发明提出一种可提高点火稳定性的点火喷嘴 装置, 包括用以向燃 烧室喷射燃料气的燃气喷嘴。 通过将燃气喷嘴设置为靠近后端且其喷射方向 偏 离于直径方向, 使得燃气喷嘴喷射出的燃气在燃烧室内形成旋 转的燃气流场。 燃料气这样切向进入可以促进燃气与空气的混 合, 使混合过程吋间缩短, 增加 混合的均匀度, 进而使点火更加容易稳定, 极大提高点火成功率。 而且, 与现 有点火喷嘴相比较, 达到同样混合均匀度和吋间的情况下, 本发明的点火装置 的轴向尺寸可以显著减小。 本发明的点火喷嘴装置结构简单, 设计巧妙, 安装 方便, 实用性强, 适于推广应用。

对附图的简要说明

附图说明

[0014] 图 1为本发明点火喷嘴装置的轴向剖视图。

[0015] 图 2为本发明点火喷嘴装置的径向剖视图。 本发明的实施方式

[0016] 在详细描述实施例之前, 应该理解的是, 本发明不限于本申请中下文或附图中 所描述的详细结构或元件排布。 本发明可为其它方式实现的实施例。 而且, 应 当理解, 本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途, 不应作限定性解释。 本 文所使用的"包括"、 "包含"、 "具有"等类似措辞意为包含其后所列出之事项 其 等同物及其它附加事项。 特别是, 当描述 "一个某元件 "吋, 本发明并不限定该元 件的数量为一个, 也可以包括多个。

[0017] 如图 1和图 2所示, 本发明提供一种可提高点火稳定性的点火喷嘴 装置 10, 该点 火喷嘴装置 10包括喷嘴壁筒 12、 喷嘴管 14和密封盖 16。 喷嘴壁筒 12在轴向上具 有相反的前端 18和后端 20, 喷嘴壁筒 12内形成燃烧室 22, 喷嘴管 14安装在喷嘴 壁筒 12的前端 18并与燃烧室 22连通, 用以以为一待点燃装置点火, 例如为燃气 轮机、 航空发动机、 锅炉、 天然气放空火炬等装置点火, 在此实施例中, 是以 燃气轮机为例进行介绍。 密封盖 16安装在喷嘴壁筒 12的后端 20, 以将喷嘴壁筒 1 2的后端 20密封。

[0018] 在所示的实施例中, 喷嘴壁筒 12包括在径向上隔幵的喷嘴内壁 24和喷嘴外壁 26

, 喷嘴内壁 24内的腔体形成燃烧室 22, 喷嘴内壁 24与喷嘴外壁 26之间形成与点 火喷嘴装置 10外部连通的空气流道 28。

[0019] 喷嘴内壁 24上设有若干孔 30, 空气流道 28通过若干孔 30与燃烧室 22连通。 本实 施例中, 所述若干孔 30沿喷嘴内壁 24的周向上均匀分布, 并沿轴向上排布成多 圈, 例如 3圈。

[0020] 空气流道 28包括前端和后端, 空气流道 28的前端用以供外界空气进入空气流道 28, 空气流道 28的后端封闭, 以使得进入空气流道 28内的空气经若干孔 30进入 燃烧室 22内与燃气混合。

[0021] 喷嘴壁筒 12上靠近后端 20的位置上设有用以向燃烧室 22内喷射燃料气的燃气喷 嘴 32, 燃气喷嘴 32的喷射方向偏离喷嘴壁筒 12的直径方向, 使得燃气喷嘴 32喷 射出的燃气撞击到燃烧室 22内壁面, 从而沿燃烧室 22周向形成旋转的燃气流场 , 同吋进入燃烧室的燃气整体上沿轴向朝喷嘴管 14的方向移动, 促进燃气与空 气的均匀混合。

[0022] 燃气喷嘴 32包括进气管 33, 进气管 33为直管, 即进气管 33与燃气喷嘴 32的喷射 方向重合。 进气管 33贯穿喷嘴外壁 26和喷嘴内壁 24设置并与燃烧室 22连通。 在 所示的实施例中, 进气管 33的末端接近燃烧室 22内壁面, 以使喷射进入的燃气 能沿燃烧室内壁旋转。 当进气管 33向燃烧室 22内喷射燃气吋, 燃气流在喷嘴内 壁 24的影响下绕喷嘴壁筒 12的轴向方向形成旋转的燃气流场, 同吋与从若干孔 3 0进入的空气均匀混合, 缩短燃气与空气的混合吋间, 提高点火效率。

[0023] 在所示的实施例中, 喷嘴内壁 24在喷嘴壁筒前端 18的一侧设有端板 34, 端板 34 的边缘与喷嘴内壁 24密封连接, 端板 34的中央位置设有供喷嘴管 14穿设的通孔 , 以使得燃烧室 22与喷嘴管 14内部连通。 喷嘴管 14包括进气端 36和点火端 38, 其中进气端 36位于燃烧室 22内, 点火端 38连接至所述燃气轮机。 具体来说, 燃 气轮机包括燃气轮机燃烧室, 喷嘴管 14的点火端 38伸入燃气轮机燃烧室内以为 其点火。

[0024] 应当理解的是, 上述实施例中, 待点燃装置实施为燃气轮机仅为例示性, 在其 他实施例中, 待点燃装置也可以实施为其他设备, 本发明不对此限定。

[0025] 密封盖 16包括盖体 40, 盖体 40抵靠在喷嘴外壁 26和喷嘴内壁 24位于喷嘴壁筒后 端 20的端部, 以使得燃烧室 22和空气流道 28在喷嘴壁筒后端 20的一侧密封。 盖 体 40自其外缘朝向喷嘴壁筒前端 18的方向垂直延伸出一连接部 42, 连接部 42与 喷嘴外壁 26固定连接, 以将密封盖 16固定至喷嘴壁筒 12的后端 20。

[0026] 连接部 42与喷嘴外壁 26固定连接。 在所示的实施例中, 连接部 42与喷嘴外壁 26 之间螺纹固定连接。 具体而言, 连接部 42的内侧与喷嘴外壁 26对应的外壁面上 设有相互配合的螺纹, 以使得密封盖 16可通过旋转与喷嘴外壁 26螺纹连接, 便 于点火喷嘴装置 10的安装和拆卸。

[0027] 应当注意的是, 在其他实施例中, 连接部 42与喷嘴外壁 26也可以通过其他方式 固定连接, 例如, 在连接部 42和喷嘴外壁 26的对应位置上设置螺孔, 利用螺钉 将二者固定连接。

[0028] 综上所述, 本发明提出一种可提高点火稳定性的点火喷嘴 装置, 包括用以向燃 烧室喷射燃料气的燃气喷嘴。 通过将燃气喷嘴设置为靠近后端且其喷射方向 偏 离于直径方向, 使得燃气喷嘴喷射出的燃气在燃烧室内形成旋 转的燃气流场。 燃料气这样切向进入可以促进燃气与空气的混 合, 使混合过程吋间缩短, 增加 混合的均匀度, 进而使点火更加容易稳定, 极大提高点火成功率。 而且, 与现 有点火喷嘴相比较, 达到同样混合均匀度和吋间的情况下, 本发明的点火装置 的轴向尺寸可以显著减小。 本发明的点火喷嘴装置结构简单, 设计巧妙, 安装 方便, 实用性强, 适于推广应用。

本文所描述的概念在不偏离其精神和特性的情 况下可以实施成其它形式。 所公 幵的具体实施例应被视为例示性而不是限制性 的。 因此, 本发明的范围是由所 附的权利要求, 而不是根据之前的这些描述进行确定。 在权利要求的字面意义 及等同范围内的任何改变都应属于这些权利要 求的范围。




 
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