【技術實現步驟摘要】
本申請涉及燃氣輪機，特別涉及一種燃燒室的頭部裝置及燃燒室。
技術介紹
1、燃燒污染排放對人類的健康和環境造成越來越嚴重的危害受到大量關注，并且有關控制污染排放的法律法規和相關政策也日益嚴格，很多國家對于燃氣輪機的nox污染排放問題提出了限制要求。近期提出的碳中和碳達峰國策對現有設備減碳排放提出了新的要求，例如能否使用含氫的無碳燃料也成為燃氣輪機的先進性指標之一。含氫燃料性質活潑，相比傳統的碳烴燃料具有更高的火焰溫度，更快的火焰傳播速度和更短的著火延遲時間，導致產生回火和高排放的問題。
2、現有大部分燃氣燃燒室針對天然氣設計，具體采用雙級旋流器產生低速回流區穩定火焰的方式，燃用高活性燃料(含氫氣30-40vol％)時并不適用，例如回火、火焰溫度高造成設備損壞，而且，現有的雙級旋流器的火焰體積較大，在燃用含氫燃料時，會產大體積的高溫火焰，造成nox排放量增加。因此，現有的燃氣燃燒室通常需要進行大幅度改造以適應燃料變動。
技術實現思路
1、本申請公開了一種燃燒室的頭部裝置及燃燒室以解決現有燃燒室燃用高活性燃料時存在回火和高排放的問題。
2、為達到上述目的，本申請提供以下技術方案：
3、第一方面，本申請提供一種燃燒室的頭部裝置，該燃燒室的頭部裝置包括火焰筒、第一燃料管、第二燃料管和集氣腔，其中，火焰筒設有進口和出口，進口和出口之間為火焰室；第一燃料管的軸線與火焰筒的軸線重合，第一燃料管的出料端伸入火焰筒內，出料端的側壁設有周向均布的多個第一燃料孔；第二燃
4、進一步地，夾角α為60°≤α＜90°，夾角β1為0＜β1≤40°，夾角β2為0＜β2≤40°。
5、進一步地，任意兩個相鄰的第一燃料孔之間的周向距離為l1，第一燃料孔的直徑為d1，其中，l1≥10d1。
6、進一步地，任意兩個相鄰的第二燃料孔之間的周向距離為l2，第二燃料孔的直徑為d2，其中，l2≥10d2。
7、進一步地，第一燃料孔的直徑為d1為0.6mm≤d1≤1mm；第二燃料孔的直徑為d2為0.6mm≤d2≤1mm。
8、進一步地，第二燃料管的數量至少為兩個，一個第二燃料管與一個集氣腔連通。
9、進一步地，以外端面的靠近第一燃料管的一端為第一端部，以外端面的遠離第一燃料管的一端為第二端部；沿火焰筒的軸線方向，第一燃料管的靠近出口的端面超出第一端部，且第二端部超出第一燃料管的靠近出口的端面。
10、進一步地，沿火焰筒的軸線方向，第一端部和第二端部之間的距離為l3，第二燃料孔的直徑為d2，其中，5d2≤l3≤30d2。
11、進一步地，還包括第一點火器和第二點火器，第一點火器用于點燃第一燃料孔噴出的燃氣；第二點火器用于點燃第二燃料孔噴出的燃氣。
12、第二方面，本申請提供一種燃燒室，該燃燒室包括第一方面的燃燒室的頭部裝置。
13、本申請提供的燃燒室的頭部裝置，其中，燃料通過第一燃料孔和第二燃料孔進入火焰腔內，即通過至少兩條路徑通入燃料，以提升變負荷工況的調節能力，可以通過控制不同路徑的燃料閥門，從而調控燃料流量以得到更合理的運行曲線，獲得更好的出口溫度均勻性，no排放、co排放、及燃燒穩定性的綜合性能。
14、第一燃料管的出料端的側壁周向均布多個第一燃料孔，集氣腔的外周面周向均布多個第二燃料孔，噴出的燃料與空氣混合后形成體積較小的火焰，且第一燃料孔位于第一燃料管的末端，第二燃料孔位于集氣腔的外周面，自第一燃料孔和第二燃料孔噴出的燃料與空氣混合之后，火焰不能進入第一燃料管或者第二燃料管內，從而抑制回火現象。此外，通過控制第一燃料孔和第二燃料孔的延伸方向，調控燃料的射流深度、以及和空氣的射流動量比，從而調控火焰的位置和形狀，同時，調控集氣腔的外端面的延伸方向，以使氣流的流速改變并在外端面的朝向火焰室的一側形成回流區，自燃料孔噴出的燃料與空氣混合之后的混合氣體在回流區的作用下，在相鄰的兩個回流區之間的剪切層位置形成穩定的小體積的火焰，有助于降低nox排放。
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1.一種燃燒室的頭部裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，所述夾角α為60°≤α＜90°，所述夾角β1為0＜β1≤40°，所述夾角β2為0＜β2≤40°。
3.根據權利要求1所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，任意兩個相鄰的所述第一燃料孔之間的周向距離為L1，所述第一燃料孔的直徑為D1，其中，L1≥10D1。
4.根據權利要求1所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，任意兩個相鄰的所述第二燃料孔之間的周向距離為L2，所述第二燃料孔的直徑為D2，其中，L2≥10D2。
5.根據權利要求3或4所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，所述第一燃料孔的直徑為D1為0.6mm≤D1≤1mm；所述第二燃料孔的直徑為D2為0.6mm≤D2≤1mm。
6.根據權利要求5所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，所述第二燃料管的數量至少為兩個，一個所述第二燃料管與一個所述集氣腔連通。
7.根據權利要求5所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，以所述外端面的靠近所述第一燃料管的一端為第一端部，以所述外端面
8.根據權利要求7所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，沿所述火焰筒的軸線方向，所述第一端部和所述第二端部之間的距離為L3，所述第二燃料孔的直徑為D2，其中，5D2≤L3≤30D2。
9.根據權利要求7所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，還包括第一點火器和第二點火器，所述第一點火器用于點燃所述第一燃料孔噴出的燃氣；所述第二點火器用于點燃所述第二燃料孔噴出的燃氣。
10.一種燃燒室，其特征在于，包括如權利要求1-9任一項所述的燃燒室的頭部裝置。
...【技術特征摘要】
1.一種燃燒室的頭部裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，所述夾角α為60°≤α＜90°，所述夾角β1為0＜β1≤40°，所述夾角β2為0＜β2≤40°。
3.根據權利要求1所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，任意兩個相鄰的所述第一燃料孔之間的周向距離為l1，所述第一燃料孔的直徑為d1，其中，l1≥10d1。
4.根據權利要求1所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，任意兩個相鄰的所述第二燃料孔之間的周向距離為l2，所述第二燃料孔的直徑為d2，其中，l2≥10d2。
5.根據權利要求3或4所述的燃燒室的頭部裝置，其特征在于，所述第一燃料孔的直徑為d1為0.6mm≤d1≤1mm；所述第二燃料孔的直徑為d2為0.6mm≤d2≤1mm。
6.根據權利要求5所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鐘猷蘭，李耀強，費元慶，張洪，胡桃桃，梁銀林，孫炎光，
申請(專利權)人：新奧能源動力科技上海有限公司，
類型：新型
國別省市：
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