[0001] 本发明涉及一种点火喷嘴， 特别涉及一种火焰易维持且稳定的点火喷嘴装 置。

背景技术

[0002] 目前燃气轮机的点火喷嘴其点燃动作均是在点 火喷嘴的燃烧室内进行的， 混合 气先在燃烧室内燃烧， 火焰传递至喷管出口处对燃气轮机进行点火。 这就对点 火喷嘴的构成材料的耐高温要求较高， 且喷管出口处的火焰不稳定， 点火成功 率有待改善。

技术问题

[0003] 有鉴于此， 本发明提出一种火焰易维持且稳定的点火喷嘴 装置。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 本发明提供一种点火喷嘴装置， 包括喷嘴壁筒、 喷嘴管和点火器， 所述喷嘴壁 筒内形成混合室， 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 设置在所述喷嘴壁筒前端， 沿所述轴向延伸并与所述混合室连通， 所述喷嘴管 用以为一待点燃装置点火， 所述喷嘴管具有一点火口， 所述点火器沿所述轴向 延伸， 并至少部分收容在所述混合室和所述喷嘴管内 ， 所述点火器的点火端位 于所述喷嘴管的点火口以使得所述点火喷嘴装 置的点火在所述喷嘴管的点火口 进行。

[0005] 在一实施例中， 所述点火喷嘴装置在其后端设有密封盖， 所述密封盖具有供所 述点火器穿设的轴向穿孔。

[0006] 在一实施例中， 所述点火器包括第一杆体部、 第二杆体部、 第三杆体部和第四 杆体部， 所述第一杆体部位于所述喷嘴壁筒的外部， 所述第二杆体部位于所述 轴向穿孔内， 所述第三杆体部位于所述混合室内， 所述第四杆体部位于所述喷 嘴管内， 所述第四杆体部的外壁与所述喷嘴管的内壁之 间形成混合气流道， 所 述混合气流道与所述混合室连通， 所述点火端位于所述第四杆体部的末端。 [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混合室， 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 与所述混合室连通。

[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 管的进气口与所述端板连接并与所述混合室连 通， 所述点火器穿过所述端板。

[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， 所述喷嘴管的点火口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， 所述盖体自其中央位置朝向远离所 述喷嘴壁筒前端的方向延伸出一突出部， 所述轴向穿孔自所述突出部的端部沿 轴向贯穿所述突出部和盖体设置。

[0011] 在一实施例中， 所述第一杆体部的直径大于所述轴向穿孔的直 径， 使得所述第 一杆体部的端面抵靠在所述突出部的端面。

[0012] 在一实施例中， 所述喷嘴壁筒上设有燃料进气装置， 所述燃料进气装置靠近所 述喷嘴壁筒的后端， 所述燃料进气装置的喷射方向偏离所述喷嘴壁 筒的直径方 向， 使得所述燃料进气装置喷射出的燃气撞击到所 述混合室的内壁面， 从而沿 所述混合室周向形成旋转的燃气流场。

[0013] 在一实施例中， 所述点火器贯穿所述混合室， 使得所述混合室形成环绕所述点 火器的环形空间。

发明的有益效果

有益效果

[0014] 综上所述， 本发明提出一种点火喷嘴装置， 通过将用以进行点火动作的点火器 穿设于点火喷嘴装置的密封盖、 混合室和喷嘴管内， 使得点火器的点火端位于 喷嘴管的点火口处。 利用点火器在喷嘴管的点火口处对混合气体点 燃， 这样点 火喷嘴内不会存在火焰， 温度降低， 对喷嘴材料的要求降低。 同吋火焰在喷嘴 管的点火口处形成， 焰根在喷嘴管出口处， 使得火焰易维持， 相对较稳定， 点 火成功率大大提高。 本发明的点火喷嘴装置结构简单， 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

[0015] 图 1为本发明点火喷嘴装置的轴向剖视图。

[0016] 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

[0017] 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。

[0018] 如图 1和图 2所示， 本发明提供一种点火喷嘴装置 10， 该点火喷嘴装置 10包括喷 嘴壁筒 12、 喷嘴管 14和点火器 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内形成混合室 22， 喷嘴管 14设置在喷嘴壁筒 12的前端 18并与 混合室 22连通， 用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 。 喷嘴管 14具有进气口 44和点火口 28， 点火器 16沿喷嘴壁筒 12的轴向方向延伸 ， 并至少部分收容在混合室 22和喷嘴管 14内， 点火器 16具有点火端 56， 点火器 1 6的点火端 56位于喷嘴管 14的点火口 28以使得点火喷嘴装置 10的点火在喷嘴管 14 的点火口 28进行。

[0019] 喷嘴壁筒 12的后端 20设有密封盖 24， 用以将喷嘴壁筒 12的后端 20密封， 密封盖 24上设有供点火器 16穿设的轴向穿孔 26， 点火器 16穿设于轴向穿孔 26、 混合室 2 2和喷嘴管 14内。

[0020] 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 30和喷嘴外壁 32 ， 喷嘴内壁 30内的腔体形成混合室 22， 喷嘴内壁 30与喷嘴外壁 32之间形成与点 火喷嘴装置 10外部连通的空气流道 34。

[0021] 喷嘴内壁 30上设有若干孔 36， 空气流道 34通过若干孔 36与混合室 22连通。 本实 施例中， 所述若干孔 36沿喷嘴内壁 30的周向上均匀分布， 并沿轴向上排布成多 圈孔， 例如 3圈。

[0022] 空气流道 34包括前端和后端， 空气流道 34的前端用以供外界空气进入空气流道

34， 空气流道 34的后端封闭， 以使得进入空气流道 34内的空气经若干孔 36进入 混合室 22内与燃气混合。

[0023] 喷嘴壁筒 12上设有贯穿喷嘴外壁 32和喷嘴内壁 30的燃料进气装置 38， 燃料进气 装置 38包括燃料进气口 40， 进气口 40与混合室 22连通， 以向混合室 22内提供燃 料气。

[0024] 燃料进气装置 38靠近喷嘴壁筒 12的后端 20， 燃料进气装置 38的喷射方向偏离喷 嘴壁筒 12的直径方向， 使得燃料进气装置 38喷射出的燃气撞击到混合室 22内壁 面， 从而沿混合室 22周向形成旋转的燃气流场， 同吋进入混合室 22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。

[0025] 在所示的实施例中， 进气口 40的末端接近混合室 22内壁面， 以使喷射进入的燃 气能沿混合室内壁旋转。 当进气口 40向混合室 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 30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。

[0026] 在所示的实施例中， 喷嘴内壁 30在喷嘴壁筒前端 18的一侧设有端板 42， 端板 42 的边缘与喷嘴内壁 30密封连接， 端板 42的中央位置设有供喷嘴管 14和点火器 16 穿设的通孔， 以使得混合室 22与喷嘴管 14内部连通。 喷嘴管 14包括进气口 44和 点火口 28， 其中进气口 44与端板 42连接并与混合室 22连通， 点火口 28连接至所 述燃气轮机， 点火器 16穿过端板 42。 具体来说， 燃气轮机包括燃气轮机混合室 ， 喷嘴管 14的点火口 28伸入燃气轮机混合室内以为其点火。

[0027] 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。

[0028] 点火器 16包括第一杆体部 46、 第二杆体部 48、 第三杆体部 50和第四杆体部 52。

其中， 第一杆体部 46位于喷嘴壁筒 12的外部， 第二杆体部 48位于密封盖 24的轴 向穿孔 26内， 第三杆体部 50位于混合室 22内并贯穿混合室 22， 第四杆体部 52位 于喷嘴管 14内。 第四杆体部 52的外壁与喷嘴管 14的内壁之间形成混合气流道 54 ， 混合气流道 54与混合室 22连通。 点火器 16的点火端 56位于其末端， 本实施例 中， 点火端 56位于第四杆体部 52的末端， 第四杆体部 52的末端位于喷嘴管 14的 点火口 28处。 进入混合室 22的空气与喷入的燃气混合后经混合气流道 54流至喷 嘴管 14的点火口 28处， 由点火器 16的点火端 56在喷嘴管 14的点火口 28处对混合 气体进行点燃。

[0029] 由于点火器 16贯穿混合室 22， 因此， 在混合室 22内形成一环绕点火器的环形混 合空间， 使得燃气和空气在此环形混合空间内能够更加 均匀地混合。

[0030] 在所示的实施例中， 密封盖 24包括盖体 58， 盖体 58抵靠在喷嘴外壁 32和喷嘴内 壁 30位于喷嘴壁筒后端 20的端部， 以使得混合室 22和空气流道 34在喷嘴壁筒后 端 20的一侧密封。 盖体 58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 60， 连接部 60与喷嘴外壁 32固定连接， 以将密封盖 24固定至喷嘴壁筒 12的 后端 20。 盖体 58自其中央位置朝向远离喷嘴壁筒前端 18的方向延伸出一突出部 6 2， 轴向穿孔 26自突出部 62的端部沿轴向贯穿突出部 62和盖体 58设置。

[0031] 第一杆体部 46的直径设置为大于轴向穿孔 26的直径， 使得第一杆体部 46的端面 抵靠在突出部 62的端面， 避免混合室 22内的气体从密封盖 24的轴向穿孔 26处漏 气。

[0032] 连接部 60与喷嘴外壁 32固定连接。 在所示的实施例中， 连接部 60与喷嘴外壁 32 之间螺纹固定连接。 具体而言， 连接部 60的内侧与喷嘴外壁 32对应的外壁面上 设有相互配合的螺纹， 以使得密封盖 24可通过旋转与喷嘴外壁 32螺纹连接， 便 于点火喷嘴装置 10的安装和拆卸。

[0033] 应当注意的是， 在其他实施例中， 连接部 60与喷嘴外壁 32也可以通过其他方式 固定连接， 例如， 在连接部 60和喷嘴外壁 32的对应位置上设置螺孔， 利用螺钉 将二者固定连接。

[0034] 综上所述， 本发明提出一种点火喷嘴装置， 通过将用以进行点火动作的点火器 穿设于点火喷嘴装置的密封盖、 混合室和喷嘴管内， 使得点火器的点火端位于 喷嘴管的点火口处。 利用点火器在喷嘴管的点火口处对混合气体点 燃， 这样点 火喷嘴内不会存在火焰， 温度降低， 对喷嘴材料的要求降低。 同吋火焰在喷嘴 管的点火口处形成， 焰根在喷嘴管出口处， 使得火焰易维持， 相对较稳定， 点 火成功率大大提高。 本发明的点火喷嘴装置结构简单， 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。