方式固定。油路旋流器壳体10、油路旋流器6、油路弹簧3、油路垫圈2依次紧固安装进入油路外壁12内部固定，油路系统由油路管道I顶紧，油路管道I与油路外壁12之间采用螺纹固定。
[0020]本发明所设计的可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构的工作过程如下:
[0021]I)当本发明所设计的可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构仅使用燃油作为燃料时，燃油经过油路内壁I进入油路旋流器6喷射进入燃烧室内进行燃烧。在燃烧稳定后，可以通过气体喷射系统回注水蒸汽进入燃烧室，具体为高温水蒸汽经过气路外壁9、11与主油路外壁12构成的气体路通道进入空心旋流叶片内，并从位于旋流器叶片迎风面的喷射孔8和叶片尾缘的喷射孔7喷射进入燃烧室，以达到降低燃烧温度，从而降低排放的目的。
[0022]2)当本发明所设计的可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构仅使用气体燃料作为燃料时，气体燃料经由气路外壁9、11与主油路外壁12构成的气路通道进入空心旋流器叶片内，此时气体燃料分成两路，一路气体燃料经由叶片迎风面喷射孔8与旋流器通道内的空气形成对冲喷射，加强掺混，使重整气与空气形成预混气或者半预混气进入燃烧室内参与燃烧；另一路气体燃料经由叶片尾缘喷射孔7喷射进入燃烧室，该部分气体燃料产生的旋流作用起到稳定火焰强化燃烧的效果。
[0023]3)当本发明所设计的可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构同时使用气体燃料和液体燃料时，燃油经过油路内壁I进入油路旋流器6喷射进入燃烧室内进行燃烧。气体燃料经由气路外壁9、11与主油路外壁12构成的气路通道进入空心旋流器叶片内，此时气体燃料分成两路，一路气体燃料经由叶片迎风面喷射孔8与旋流器通道内的空气形成对冲喷射，加强掺混，使重整气与空气形成预混气或者半预混气进入燃烧室内参与燃烧，在头部形成高温区加强液体燃料在头部的蒸发；另一路气体燃料经由叶片尾缘喷射孔7喷射进入燃烧室，该部分气体燃料产生的旋流作用，并产生回流区起到稳定火焰强化燃烧的效果，同时液体燃料会在该回流区内充分雾化蒸发有助于液体燃料的充分燃烧。
[0024]本发明采用以上技术方案可以实现在保证油路喷嘴和旋流器几何尺寸均不变的的情况下，通过对可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化设计，仅采用一个气体燃料流道来实现水蒸汽回注、富含不可燃气体的低热值燃料燃烧，通过采用双燃料喷嘴与旋流器一体化设计的思路，在空心的旋流器叶片上开设气体喷射系统，将气体分成两路进入燃烧室，一路气体经位于旋流器叶片迎风面的喷射孔进入燃烧室，加强气体燃料与空气的掺混作用，强化燃烧；一路气体燃烧经由位于旋流器尾缘的喷射孔进入燃烧室，加强旋流效果，起到稳定燃烧的作用。由于该发明使气体燃料与空气的掺混加强，同时增强了旋流强度使回流区增大，因此该发明有助于燃烧的更加彻底完全，使CO排放降低。同时本发明由于同时具有气体喷射系统、燃油喷射系统，因此可以满足燃烧液体燃料、气体燃料以及液体燃料和气体燃料混烧的情况。由于该发明在使用液体燃料燃烧时，可以通过气路通道回注水蒸汽进入燃烧时内，使燃烧温度下降，因此该发明同时具备降低NOx排放的优点。
[0025]气路通道与液体燃料通道同轴布置，气体燃料从空心旋流器叶片的气体燃料喷射孔中喷射进入燃烧室参与燃烧；液体燃料通过油路喷射进入燃烧室参与燃烧，在使用液体燃料燃烧时，可以通过气体燃料通道喷射水蒸汽进入燃烧室。
[0026]旋流器叶片为空心叶片。
[0027]气体喷射系统中气体分为两路进入燃烧室，一路经由位于旋流叶片的迎风面；一路经由位于旋流器叶片的尾缘。
[0028]气体燃料喷射孔分别位于旋流叶片的迎风面和尾缘上。
【主权项】
1.一种可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构，其特征是:包括燃油喷射系统、气体喷射系统、旋流器系统，所述燃油喷射系统包括油路管道、油路垫圈、主油路外壁、油路弹簧、油路旋流器，气体喷射系统包括气路管道、气路外壁，旋流器系统包括旋流器壳体、旋流叶片；油路管道、油路垫圈、油路弹簧、油路旋流器依次相连并全部安装在主油路外壁里，气路管道与气路外壁相连并安装在主油路外壁的外部，气路管道、气路外壁和主油路外壁构成气路通道，气路通道的端部设置一圈旋流叶片，该圈旋流叶片的外部设置旋流器壳体，旋流叶片为空心结构，旋流叶片的尾缘设置叶片尾缘喷射孔，旋流叶片的迎风面设置叶片迎风面喷射孔。2.根据权利要求1所述的一种可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构，其特征是:旋流器壳体外壁为直径不变的直管型结构，旋流器壳体内壁为直径逐渐增大的渐扩型结构。3.根据权利要求1或2所述的一种可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构，其特征是:旋流叶片的安装角度为35° -55°度，旋流叶片数目为12-15片，叶片尾缘喷射孔和叶片迎风面喷射孔的直径为0.3-0.6mm，其形状为圆孔、方孔、椭圆孔、星型孔；叶片迎风面喷射孔由6-10排组成，排列方式为顺排排列、交错排列、放射状排列，每排为8-14个；叶片尾缘喷射孔为1-2排，每排有5-13个，排列方式为顺排排列或者交错排列。4.根据权利要求1或2所述的一种可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构，其特征是:当燃料为燃油时，燃油经过油路管道进入油路旋流器通过旋流器壳体喷射进入燃烧室内进行燃烧，回注水蒸汽时，水蒸汽经过气路通道进入旋流器系统，分别从叶片迎风面喷射孔和叶片尾缘喷射孔经旋流器壳体喷射进入燃烧室；当燃料为气体燃料时，气体燃料经气路通道进入旋流器系统，之后气体燃料分成两路，一路气体燃料经叶片迎风面喷射孔与旋流器壳体内的空气形成对冲喷射，另一路气体燃料经叶片尾缘喷射孔进入燃烧室；当燃料为气体燃料和燃油时，燃油精油路管道进入油路旋流器通过旋流器壳体喷射进入燃烧室内进行燃烧，气体燃料经气路通道进入旋流器系统，之后气体燃料分成两路，一路气体燃料经叶片迎风面喷射孔与旋流器壳体内的空气形成对冲喷射，另一路气体燃料经叶片尾缘喷射孔进入燃烧室。5.根据权利要求3所述的一种可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构，其特征是:当燃料为燃油时，燃油经过油路管道进入油路旋流器通过旋流器壳体喷射进入燃烧室内进行燃烧，回注水蒸汽时，水蒸汽经过气路通道进入旋流器系统，分别从叶片迎风面喷射孔和叶片尾缘喷射孔经旋流器壳体喷射进入燃烧室；当燃料为气体燃料时，气体燃料经气路通道进入旋流器系统，之后气体燃料分成两路，一路气体燃料经叶片迎风面喷射孔与旋流器壳体内的空气形成对冲喷射，另一路气体燃料经叶片尾缘喷射孔进入燃烧室；当燃料为气体燃料和燃油时，燃油精油路管道进入油路旋流器通过旋流器壳体喷射进入燃烧室内进行燃烧，气体燃料经气路通道进入旋流器系统，之后气体燃料分成两路，一路气体燃料经叶片迎风面喷射孔与旋流器壳体内的空气形成对冲喷射，另一路气体燃料经叶片尾缘喷射孔进入燃烧室。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种可燃烧低热值气体的双燃料喷嘴与旋流器一体化结构，包括燃油喷射系统、气体喷射系统、旋流器系统，油路管道、油路垫圈、油路弹簧、油路旋流器依次相连并全部安装在主油路外壁里，气路管道与气路外壁相连并安装在主油路外壁的外部，气路管道、气路外壁和主油路外壁构成气路通道，气路通道的端部设置一圈旋流叶片，该圈旋流叶片的外部设置旋流器壳体，旋流叶片为空心结构，旋流叶片的尾缘设置叶片尾缘喷射孔，旋流叶片的迎风面设置叶片迎风面喷射孔。本发明的双燃料喷嘴即可使用燃油作为燃料，又可采用富含不可燃气体的低热值气体作为燃料，可强化燃烧效果，又可满足大流量下的气体燃料的稳定燃烧。
【IPC分类】F23R3/28
【公开号】CN105180214
【申请号】
【发明人】郑洪涛, 屈鑫, 潘刚, 杨仁, 杨洪磊, 杨家龙, 李智明
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年9月23日