燃料噴霧噴嘴的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種燃氣輪機的燃燒器內的燃料噴霧噴嘴。
【背景技術】
[0002]燃氣輪機的燃燒器中，作為低NOx化技術，要求可以噴霧出液體燃料，并將燃料濃度分布均勻。
[0003]另外，通過在液體燃料中混合水等添加劑，由于火焰溫度降低或還原作用，能夠抑制NOx排放量。而且，越是促進所述混合，則越能夠抑制NOx排放量。此外，在所述混合過程中，通過同時也混合有空氣，能夠進一步抑制NOx排放量。
[0004]對于液體燃料和添加劑的噴霧，可使用被壓縮的噴霧空氣(鼓風)或噴嘴尖頭。
[0005]圖9是用于說明現有的鼓風式燃燒器內部的一個例子的概略性箭頭視圖。該圖中的箭頭標記表示被壓縮的空氣的流動，虛線箭頭標記表示噴射的添加劑的流動，點劃線箭頭標記表示噴射的液體燃料的流動。如該圖所示，鼓風式燃燒器20內設有燃料噴嘴21，燃料噴嘴21具備旋轉葉片12，添加劑噴射孔28和液體燃料噴射孔29。
[0006]所述液體燃料噴射孔29是用來向燃燒器20內，即燃料噴嘴21的外部噴射液體燃料的孔。
[0007]所述添加劑噴射孔28是用來向燃燒器20內(燃料噴嘴21的外部)噴射添加劑的孔。
[0008]所述旋轉葉片12是從上游向下游逐漸彎曲的葉片，以使被壓縮的空氣產生回旋。由此，被壓縮的空氣產生旋流，并且從添加劑噴射孔28所噴射的添加劑，和從液體燃料噴射孔29所噴射的液體燃料成為霧狀。另外，也可使從添加劑噴射孔28所噴射的添加劑撞擊旋轉葉片12而成為霧狀。
[0009]如上所述，現有的鼓風式燃燒器20通過使用被壓縮的空氣和燃料噴嘴21的旋轉葉片12，來對液體燃料和添加劑進行噴霧。
[0010]圖10是用于說明現有的噴嘴尖頭式燃燒器的一個例子的概略圖。該圖中的虛線箭頭標記表示添加劑的流動，點劃線箭頭標記表示液體燃料的流動。噴嘴尖頭式燃燒器30內設有未圖不的燃料噴嘴，該燃料噴嘴具備如圖10所不的添加劑噴射孔28及噴嘴尖頭39。
[0011]所述添加劑噴射孔28是用來向燃燒器30的外部噴射添加劑的孔。
[0012]所述噴嘴尖頭39設置在燃料噴嘴的前端，是向燃燒器30的外部噴霧液體燃料的噴嘴。
[0013]如上所述，現有的噴嘴尖頭式燃燒器30通過使用燃料噴嘴前端的噴嘴尖頭39，進行液體燃料的噴霧。
[0014]現有技術文獻
[0015]專利文獻
[0016]專利文獻1:日本專利特開平11-311404號公報
【發明內容】
[0017]要解決的技術問題
[0018]對于如上所述的現有的鼓風式燃燒器，如果不利用空氣而僅利用旋流，則難以對液體燃料和添加劑進行噴霧，另外，難以促進液體燃料和添加劑的混合。并且，在利用添加劑撞擊旋轉葉片12來進行噴霧的情況下，葉片的磨損會很厲害。
[0019]對于如上所述的現有的噴嘴尖頭式燃燒器，噴嘴尖頭39有焦化的危險，因此存在更換尖頭等維修成本高的問題。
[0020]上述專利文獻I中公開了一種技術，其具有燃料噴嘴，以及配置在燃料噴嘴的周圍并且設有用來噴射水和水蒸汽中至少任意一方的噴射孔的霧化蓋，其中噴射孔由相對于霧化蓋的中心線向內傾斜的部分以及相對于霧化蓋的中心線平行的部分所構成。
[0021]本發明的目的在于提供一種能夠以低成本實現低NOx化的燃料噴霧噴嘴。
[0022]技術方案
[0023]用于解決上述課題的第I發明的燃料噴霧噴嘴，
[0024]其特征在于:其在燃氣輪機的燃燒器內，對液體燃料和添加劑進行噴霧，且具備
[0025]液體燃料流路，其是作為所述液體燃料的流路；
[0026]液體燃料噴射孔，其是將所述液體燃料流路和所述燃燒器內連通，并且用于向所述燃燒器內噴射所述液體燃料的孔；
[0027]添加劑流路，其是作為所述添加劑的流路；以及
[0028]添加劑噴射孔，其是將所述添加劑流路和所述燃燒器內連通，并且用于以撞擊從所述液體燃料噴射孔所噴射的所述液體燃料的角度，向所述燃燒器內噴射所述添加劑的孔。
[0029]用于解決上述課題的第2發明的燃料噴霧噴嘴，其特征在于:
[0030]對于上述第I發明的燃料噴霧噴嘴，
[0031]所述液體燃料噴射孔和所述添加劑噴射孔中，至少任意一方設為狹縫。
[0032]用于解決上述課題的第3發明的燃料噴霧噴嘴，其特征在于:
[0033]對于上述第2發明的燃料噴霧噴嘴，
[0034]所述狹縫呈錐形。
[0035]用于解決上述課題的第4發明的燃料噴霧噴嘴，其特征在于:
[0036]對于上述第I至3中任一發明的燃料噴霧噴嘴，
[0037]進而具備:液體燃料壓力均衡用空間，其設置在所述液體燃料流路和所述液體燃料噴射孔之間，并且具有使從所述液體燃料流路流出的所述液體燃料得以均壓化的體積；以及
[0038]添加劑壓力均衡用空間，其設置在所述添加劑流路和所述添加劑噴射孔之間，并且具有使從所述添加劑流路流出的所述添加劑得以均壓化的體積。
[0039]用于解決上述課題的第5發明的燃料噴霧噴嘴，其特征在于:
[0040]對于上述第I至4中任一發明的燃料噴霧噴嘴，
[0041]進而具備:從上游向下游逐漸彎曲的旋轉葉片，以使所述燃燒器內的空氣產生回旋。
[0042]發明效果
[0043]根據上述第I發明的燃料噴霧噴嘴，其具備液體燃料噴射孔以及添加劑噴射孔；上述液體燃料噴射孔是將液體燃料流路與燃燒器內連通，用于向燃燒器內噴射液體燃料的孔；上述添加劑噴射孔是將添加劑流路與燃燒器內連通，用于以撞擊從液體燃料噴射孔所噴射的液體燃料的角度向燃燒器內噴射添加劑的孔；因此不需要鼓風或噴嘴尖頭也可以低成本實現低NOx化。
[0044]根據上述第2發明的燃料噴霧噴嘴，液體燃料噴射孔和添加劑噴射孔中至少任意一方設為狹縫，因此可進一步促進液體燃料和添加劑與空氣混合，并且可以實現更低NOx化。
[0045]根據上述第3發明的燃料噴霧噴嘴，狹縫呈錐形，因此可進一步促進液體燃料和添加劑與空氣混合，并且可以實現更低NOx化。
[0046]根據上述第4發明的燃料噴霧噴嘴，其具備液體燃料壓力均衡用空間和添加劑壓力均衡用空間，因此即便液體燃料噴射孔和添加劑噴射孔分別設有多個，在液體燃料壓力均衡用空間和添加劑壓力均衡用空間中，液體燃料和添加劑分別得以均壓化，因此還是可以分別從每個孔均勻地噴射。
[0047]根據上述第5發明的燃料噴霧噴嘴，其具備從上游向下游逐漸彎曲的旋轉葉片，以使燃燒器內的空氣產生回旋，因此可以產生旋流，進一步促進液體燃料和添加劑與空氣混合，并且可以實現更低NOx化。
【附圖說明】
[0048]圖1是用于說明本發明實施例1的燃料噴霧噴嘴的概略性截面圖。
[0049]圖2是圖1的A-A截面圖。
[0050]圖3是圖1中的E部分的放大圖。
[0051]圖4是圖3的B-B箭頭視圖。
[0052]圖5是本發明實施例2的燃料噴霧噴嘴的一部分的放大概略圖。
[0053]圖6是圖5的C-C箭頭視圖。
[0054]圖7是本發明實施例3的燃料噴霧噴嘴的一部分的放大概略圖。
[0055]圖8是圖7的D-D箭頭視圖。
[0056]圖9是用于說明現有的鼓風式燃燒器內部的一個例子的概略性箭頭視圖。
[0057]圖10是用于說明現有的噴嘴尖頭式燃燒器的一個例子的概略圖。
【具體實施方式】
[0058]以下在實施例中利用附圖來說明本發明的燃料噴霧噴嘴。
[0059]實施例1
[0060]利用附圖來說明本發明實施例1的燃料噴霧噴嘴。圖1是用來說明本發明實施例1的燃料噴霧噴嘴的概略性截面圖。圖2是圖1的A-A截面圖。圖3是圖1中的E部分的放大圖。圖4是圖3的B-B箭頭視圖。另外，圖1、3中的虛線箭頭標記表示添加劑的流動，點劃線箭頭標記表示液體燃料的流動。
[0061]燃料噴霧噴嘴Ila在未圖示的燃氣輪機的燃燒器內，對液體燃料和添加劑進行噴霧，如圖1?4所示，具備旋轉葉片12、添加劑流路14、液體燃料流路15、添加劑壓力均衡用空間16、液體燃料壓力均衡用空間17、第I添加劑噴射孔18a以及液體燃料噴射孔19。
[0062]所述液體燃料流路15如圖1?3所示，是設置在燃料噴霧噴嘴Ila內部的液體燃料的流路。
[0063]所述添加劑流路14如圖1?3所示，是設置在液體燃料流路15外周上的添加劑的流路。
[0064]所述液體燃料壓力均衡用空間17如圖3所示，是設置在液體燃料流路15的前端部，即設置在液體燃料流路15和液體燃料噴射孔19之間，并且具有使從液體燃料流路15流出的液體燃料得以均壓化的體積的空間。
[0065]所述液體燃料噴射孔19如圖3、4所示，是將液體燃料壓力均衡用空間17和燃燒器內(燃料噴霧噴嘴Ila的外部)連通，用來向燃燒器內噴射液體燃料的孔。
[0066]在圖4中，液體燃料噴射孔19設有8個，但本實施例不限于此，液體燃料噴射孔19只要大于等于一個即可，有多少無妨。即便液體燃料噴射孔19設有多個，在液體燃料壓力均衡用空間17中，液體燃料得以均壓化，因此從每個孔都可以均勻地噴射出液體燃料。
[0067]所述添加劑壓力均衡用空間16如圖3所示，是設置在添加劑流路14的前端部，即設置在添加劑流路14和第I添加劑噴射孔18a之間，并且具有使從添加劑流路14流出的添加劑得以均壓化的體積的空間。
[0068]所述第I添加劑噴射孔18a如圖3、4所示，是將添加劑壓力均衡用空間16和燃燒器內連通，用來以撞擊從液體燃料噴射孔19所噴射的液體燃料的角度向燃燒器內噴射添加劑的孔。
[0069]在圖4中，第I添加劑噴射孔18a設為8個，但本實施例不限于此，第I添加劑噴射孔18a只要大于等于一個即可，有多少無妨。即便添加劑噴射孔18a設為多個，在添加劑壓力均衡用空間16中，添加劑得以均壓化，因此從每個孔都可以均勻地噴射出添加劑。
[0070]本發明實施例1的燃料噴霧噴嘴，其通過具有如上所述的結構，使得從液體燃料噴射孔19噴射的液體燃料，和從添加劑噴射孔18a噴射的添加劑相碰撞，可對液體燃料和添加劑進行噴霧，從而可促進液體燃料與添加劑的混合，可以實現低NOx化。
[0071]另外，所述旋轉葉片12的葉片從上游向下游逐漸彎曲，以使燃燒器內的空氣產生回旋。如圖1、3、