[發明專利]燃氣渦輪發動機的燃料噴嘴及其制造方法

有效

• 申請號: 200910004149.6
• 申請日: 2009-02-12
• 公開（公告）號: CN101509670A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: W·K·赫斯勒
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;曹 若

技術領域

本發明大體涉及用于燃氣渦輪發動機的燃燒系統，更具體而言， 涉及用于燃氣渦輪發動機的燃料噴嘴。

背景技術

常規的燃氣渦輪發動機包括將燃料引導進燃燒氣體流中的二次 燃料噴嘴組件，而燃燒氣體流在沿著該二次燃料噴嘴的下游方向上移 動穿過燃燒器組件。一些二次燃料噴嘴組件包括延伸進燃燒氣體流中 以便于將燃料引導進燃燒氣體流中的燃料栓樁(peg)。在這些常規的二 次燃料噴嘴組件中，燃料栓樁形成有開孔，這些開孔朝向下游方向以 便于當燃燒氣體穿過燃料栓樁時將燃料與燃燒氣體流相混合。當將燃 料引導進燃燒氣體流中時，燃燒氣體攜帶有燃料。然而，在一些常規 的燃氣渦輪發動機中，燃料不是分散在全部的燃燒氣體中而是作為燃 燒氣體中的單獨的氣流而流動。

發明內容

在一方面，提供了用于制造二次燃料噴嘴組件的方法。該方法包 括提供限定了構造為用以供給燃料的通路的噴嘴部分。至少一個栓樁 可操作地聯接為與通路成燃料流連通。該至少一個栓樁從噴嘴部分徑 向向外延伸并限定了構造為用以沿大致上游方向引導燃料流的至少 一個開孔。盤繞噴嘴部分定位在至少一個栓樁的上游。該盤定位成與 至少一個開孔連通并構造為用以干擾燃料流以促進燃料霧化。

在另一方面，提供了二次燃料噴嘴組件。二次燃料噴嘴組件包括 噴嘴部分以及從噴嘴部分徑向向外延伸的至少一個栓樁。該至少一個 栓樁限定了構造為用以沿大致上游方向引導燃料流的至少一個開孔。 盤繞噴嘴部分在至少一個栓樁的上游定位。該盤定位成與至少一個開 孔成流動連通并被構造為用以干擾燃料流以促進燃料霧化。

在另一方面，提供了用于燃氣渦輪發動機的燃燒器組件。燃燒器 組件包括限定了一次燃燒區和二次燃燒區的燃燒器襯套。該燃燒器襯 套構造為用以沿大致下游方向引導燃燒氣體流。一次燃料噴嘴組件延 伸進一次燃燒區中而二次燃料噴嘴組件延伸穿過一次燃燒區并進入 二次燃燒區中。二次燃料噴嘴組件包括噴嘴部分以及從噴嘴部分徑向 向外延伸的至少一個栓樁。該至少一個栓樁限定了構造為用以沿與下 游方向相反的上游方向引導燃料流的至少一個開孔。盤繞噴嘴部分定 位在至少一個栓樁的上游，并被構造為用以干擾燃料流以促進燃料霧 化。

附圖說明

圖1是示范性燃氣渦輪燃燒系統的局部截面圖。

圖2是可用于在圖1中示出的燃氣渦輪燃燒系統的示范性燃料噴 嘴組件的截面圖。

圖3是在圖2中示出的示范性燃料噴嘴組件的局部視圖。

零件清單

100燃氣渦輪發動機

102燃燒器

104渦輪

106第一級渦輪噴嘴

108壓縮的進口空氣

110過渡管

112出口端

114進口端

116燃燒氣體

118燃燒器外殼

120前端

122端蓋組件

124流動套管

126燃燒器襯套

128后端

130前端

132燃燒器襯套帽組件

134后端

136外壁

138前端

140空氣通道

142孔

144一次燃燒區

146文丘里管喉部區域

148二次燃燒區

150會聚壁

152發散壁

154孔

156一次燃料噴嘴組件

158燃燒器中心線

160管組件

162后部

164燃燒器進口端

168機械緊固件

200二次燃料噴嘴組件

201中心線

202頭部部分

204噴嘴部分

205開孔

206內表面

207第一平面端面

208第二平面端面

210主體

214頭部中心通路

216第一管道

218第二管道

220第三管道