燃气轮机结构概述

1、第三章燃气轮机概述燃烧室功用及重要性.保证燃机在各种工况下，将燃料化学能转换为热能，加热压气机压缩的空气，用于涡轮膨胀做功。.燃烧室是燃机的主要部件之一，燃机的性能、可靠性、有命皆与它有密切关系。燃烧室的工作条件燃烧室在高温、大负荷下工作燃烧室在变工况下工作燃烧室在具有腐蚀性的环境下工作 燃烧室内的燃烧过程是一个极其复杂的物理化学过程 燃烧室中的燃烧在高速气流及贫油混合气情况下进行（“空气分股”、“减速扩压”、“反向回流”）燃烧室的设计要求不同工况下，燃烧室工作应稳定燃烧要安全燃烧室具有最小的流体阻力 燃烧室出口温度场应能满足涡轮的要求 在任何使用条件下， 燃烧室都应该迅速、 可靠地启动点火，

2、 且联 焰 性好工作专命长燃烧室的尺寸和质M要小排气污染应能满足国家标准要求检视、装拆和维修应当方便3.2三种基本类型燃烧室的结构概述1）分管燃烧室.结构特点 管形火焰筒的外围包有一个单独的壳体，构成一个分管， 沿燃气轮机周围6-16个这样的分管，各分管用传焰管连通，以传播火焰和均衡压力。.优点：装拆、维修、检修方便因各个分管的工质流M不大，调试容易，实验结果比较接近实际情况.缺点：装拆、维修、检修方便因各个分管的工质流M不大，调试容易，实验结果比较接近实际情况涡喷弓甲发动机燃烧3E17 1618 528 J1 19L1整燥富外凭：艺:l,:5火培尊回；5.N器；11空虑固雯悄；13备合环；曲

3、啖噌：17? q机出“；la?T* &: 11siwt八:n?o.的恭搜安载凰 (2)环管燃烧室1浒构特点：若干个火焰筒均匀排列安装在同一个壳体内，相邻火焰燃烧区之间用传焰管连通。2.优点: 适合与轴流式压气机配合，布局紧凑、尺寸小、刚性小; 气流转弯小，流体阻力小，热散失亦小； 调试比较容易，加工制造的工作M比分管小。燃烧室出口温度场沿周向不够均匀;燃烧室的流体损失较大；耗费的材料、工时较多；质M较重。餐 d - 卜sir * vi i涡喷7发动机燃烧室1.内去：2?外套；3?喷嘴；1.头部;5.叶片6号流罩；7?球形衬w；8.球头处；9.火焰简第一段：10?火焰筒第二杖；11.火焰对第三段

4、；13.火焰简弟五段：11.燃r导存：15.安慕边：16.同环；17. WunM ;23.中奈斯贝发动机环管燃烧室财贝发动机燃烧宜1.扩散机匣2.鱼嘴形空气逮口 3.重水嘴I.涡?京矜5.燃油喷嘴6?火焰筒E3定销 ：火胳筒头祁来体& it波罩9.城岳祁10.联焰萤11.火焰筒圆扶胶12.燃块丈外暮3.底压冷却空气蕖气环11.蒋气号昔15.高压涡轮弟一叙导向器16.低庾冷却空气出气菅7.高压涡轮轴承支座1&抱气板19.导洸板（空气廉板）20.蓑配宙盖21.隔热屏燃烧变内套）(3)环形燃烧室1?吉构特点：内、外壳体与环管燃烧室类似，但火焰筒却有很大差别。在内外壳体之间的环形腔中，布置了一个呈环形

5、的火焰筒，即火焰筒内外壁 构成环形主燃 区。2.分类：回流环形燃烧室;宜流环形燃烧室： 全环形燃烧室、带有单独头部的环形燃烧室环形火焰筒制造简单，长度短，质M轻；与轴流式压气机、涡轮配合方便，压力损失最; 节约火焰筒冷却空气M约 1/3 ； 空间利用率最高，联焰性好。调试时需要大型气源;火焰筒刚性差;燃料分布不均匀，组织燃烧困难; 装拆维修困难。火焰M外心涡轮导向叶片高压压吒机由向叶片燃烧宅内机匣燃油喷嘴/ i 勿班* /桂混空气进气口树烧牢丘安装边I M2nOO环睡燃疣室1 一欣焰简进口导徽摇 A哦油嘴1-电一徂火跟 乍一次堵简艮船昭JB饶事叫1喘外坏了一火滂属内环 再吠姑筒外环g一辟瞥环2

6、一透 平一毅斛叶1】一内安费坏12一燃宝外壳内坏口一锂向官位余肖钉3.3燃烧室基本构件的结构(1)燃烧室基本构件的结构：扩压器、燃烧室壳体、火焰筒、燃料喷嘴、点火装置扩压器：.功用：降低从压气机流出的气流速度，以利于燃烧的组织.分类：一级扩压器、二级扩压器、突然扩张式扩压器。一级扩压器：压力均匀增加；总压损失小；流场均匀r.)b Jkis*- tn %? J 土总J.L. JfJfc-tt-r*! ” l. X+L ,桃！ J ,*廿.境 A :7- I3t彩打rts卜；酬36二级扩压器：总损失不致很大，可缩短扩压器长度土 口土 r,J57 hJQ-谿I ”旷也亍：2,吐？仔：3, XJtTS

7、TSS-I. jfcT dr*!丑；.突然扩张式扩压器丁氏度很短，较少受至底气机出口流场的干扰，总压损失偏大HB I皿 Mt-*5 机沁妊AlI血发动机熬烧雯(3)燃烧室壳体：.功用：燃烧室壳体构成二股气流通道；在环管和环形燃烧室中，燃烧室壳体 由内外壳体组成，他们又是燃机的主要承力件。.燃烧室内壳体加强助：燃烧室内套很多采用由钺料冲压焊接的加强助予以加强。为减轻质M,在加强月力的辐板上可沿周向开许多减轻孔，在孔口处翻边加强。.燃烧室外套安装边结构：(a)搭接滚焊形式，用的比较普通；(b)对接熔焊形式；(c)搭接熔焊形式；它可以获得比滚焊更好的气密性；(d)形式结构比较合理，因为焊缝远离安装边

8、，可有效地减少焊接热影响区对安装边造成的挠曲变形。(d)匚 2 Q O7h炬姬宴叶矶tE(4)火焰筒:.组成：涡流器、火焰筒筒体、燃气导管等组成。.涡流器：功用：使高温燃气在火焰筒头部形成低速回流区，保证点火、 稳定燃烧和完全燃烧。：分类：无片式涡流器、叶片式涡流器 (轴流式、径流式)I防轴向式期径向式累观更的叶兴或比叶片式涡流器i Twa除；2.皿专、商三即克绅七工二.!. 火丈吕JWH鬻r无片式涡流器利用喇叭形碗形、双锥形等非线性流体等产生低速回流区。.火焰筒筒体：筒壁的冷却方式有气膜式（如下图）和散热片式（已淘汰）（a） （b）为波形板气膜冷却结构；（c）为鱼鳞状缝隙膜冷却结构；（d）为

9、双 边冷却环；（e）为单边冷却环；冷却环与缩腰小孔冷却气膜结构wr 1为I fl Jf - * 1jl -毋多 *mfps*R*3*s.传焰管：在分管和连管燃烧室中应装有传焰管，用来传递燃烧区之间的火焰并 均衡火 焰筒间的压力t. H处烧帕：乱点火拚：|,氐火趣*:&一姑7阿：n. JT朵拓恤(5)燃料喷嘴：.功用：将燃料雾化，加速混合气的形成, 率。.分类：离心喷嘴、气动喷嘴、蒸发喷嘴、.离心式喷嘴：燃料以一定的压力切向进入内腔， 化。保证稳定燃烧和提高燃烧效甩油喷嘴。如上图。在离心力的作用下，实 现雾路单室工作原理图及构造离心喷嘴可分为：双路双室双喷口喷嘴、双路双室单喷口喷嘴、双 单喷口喷

10、嘴5.气动喷嘴：当控利用压缩空气的吹散作用，实现燃油雾化。雾化质M的关键在于适 制雾化空气的流M和压力。6.蒸发管式喷嘴：内，与油气混合提前在蒸发管内进行，然后从蒸发管喷入火焰筒的主燃区 大M空气混合后燃烧。T型蒸发管的工作示意图(6)点火装置:.功用：在燃气轮机启动时，向燃烧室提供初始点火火炬。.分类：间接点火装置、宜接点火装置。3?间接点火装置：实际上是小小燃烧室系统，现已基本不用L洁讽；匕 吒渤喷嘴；1.扯谏械；I.虑火矜 强并；点火器裙：也 味而时处 t电1*寸ft电啸：乩惯靶嘴.直接点火装置：利用高能电嘴产生的点火火炬直接点燃火焰管头部混合气体。特点:能M大、结构简单、工作可靠性好，应用广泛。4八刃 以孑力打L琳;?社金由* J敞 人衣傀J . FT弓需：2.按机* :;2声艮言寸杠：4. *W ；伉蚌朗；(1.；-祥；S.料料赳捡卫片好；9.略LTfr处音；H J,软H丢：1 I.企焰烦：LZ.占警包押燃烧室结构的新发展一、双环腔冲压进气的短环形燃烧室二、单边进气的短环形燃烧室三、涡流筒式燃烧室四、可变几何形状的燃烧室