[發(fā)明專利]燃料噴嘴稀釋劑引入的方法和裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910174088.8
• 申請日: 2009-10-14
• 公開（公告）號: CN101725973A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設計）人: J·E·巴頓;J·D·貝里;M·A·哈利
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23D14/00
• 分類號: F23D14/00;F23D14/48;F23D11/00;F23D11/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;劉華聯(lián)

技術領域

本主題發(fā)明大致涉及燃燒器(combustor)。更具體地說，本主題發(fā)明涉及通過燃料噴嘴將稀釋劑流(diluent?flow)引入到燃燒器中。

背景技術

燃燒器典型地包括一個或多個燃料噴嘴，其將燃料或燃料與空氣的混合物引入至燃燒室，在該燃燒室中，該燃料或燃料與空氣的混合物被點燃。在某些燃燒器中，燃料噴嘴延伸穿過設置在燃燒器的隔板(baffle?plate)中的孔。在這些燃燒器中，通常有利的是，將一定體積的稀釋劑(通常是氮或蒸汽)引入至燃燒器以降低NO_x排放和/或增加燃燒器的輸出。稀釋劑被推動自腔室穿過隔板與各個燃料噴嘴之間的間隙且隨后沿著燃料噴嘴的周邊而流動，在該處，稀釋劑的一部分通過燃料噴嘴的空氣套環(huán)(air?collar)中的孔進入燃料噴嘴。但是，由于隔板與燃料噴嘴之間的裝配公差累積(assembly?tolerance?stack-up)，隔板與燃料噴嘴之間的間隙會改變。間隙的變化導致圍繞各個噴嘴和貫穿燃燒器組件的稀釋劑流的變化。此外，間隙與燃料噴嘴中的空氣套環(huán)孔之間的軸向間距允許稀釋劑到達燃燒反應區(qū)而沒有穿過燃料噴嘴并直接與燃料和空氣相混合。這兩種效應均降低了稀釋劑效率，并且因此，需要更大體積的稀釋劑以實現(xiàn)等效量的進入到燃料噴嘴中的稀釋劑流。沿著燃料噴嘴流動的過量的稀釋劑導致燃燒器中的例如動態(tài)特性(dynamics)和貧燃熄火(lean?blow?out)等的可操作性(operability)問題。

發(fā)明內容

根據本發(fā)明的一個方面，一種燃燒器包括具有至少一個穿通式隔板孔(through?baffle?hole)的隔板和延伸穿過該至少一個隔板孔(baffle?hole)的至少一個燃料噴嘴。防護罩(shroud)設置在隔板和該至少一個燃料噴嘴之間且附連至隔板。防護罩中的多個開口(opening)構造成對隔板孔和該至少一個燃料噴嘴之間的稀釋劑流進行計量(meter)。

根據本發(fā)明的另一個方面，一種用于將稀釋劑提供給燃燒器的方法包括提供設置在防護罩中的多個開口，該防護罩附連至隔板且設置在隔板和延伸穿過隔板中的穿通孔(through?hole)的至少一個燃料噴嘴之間。使稀釋劑穿過該多個開口朝向該至少一個燃料噴嘴中的至少一個氣流開口而流動。

結合附圖，這些及其它優(yōu)點和特征將從下文的描述中變得更加顯而易見。

附圖說明

在說明書所附的權利要求中特別地指出并明確地主張了被視為本發(fā)明的主題。結合所附圖紙，從下文的詳細描述中，本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點是顯而易見的，其中：

圖1是燃燒器的實施例的截面圖；

圖2是燃燒器的隔板組件的實施例的端視圖；

圖3是圖2的隔板組件的實施例的截面圖；以及

圖4是將稀釋劑供應至由圖2的隔板組件所限定的氣室(plenum)的蓋環(huán)(cover?ring)的實施例。

具體實施方式參考附圖以示例性的方式解釋了本發(fā)明的實施例以及優(yōu)點和特征。

部件列表：

10燃燒器

12隔板

14隔板孔

16燃料噴嘴

18蓋環(huán)

20氣室

22稀釋劑流

24孔口(orifice)

26防護罩

28聯(lián)結法蘭

30上游面

32下游面

34外表面

36流動通道(flow?channel)

38活塞環(huán)

40活塞環(huán)槽

42末端(tip?end)

44注入孔(injection?hole)

46外部

48噴嘴中心軸線

50氣流開口

52氣流

具體實施方式

圖1中所示的是燃燒器10。該燃燒器10包括具有六個隔板孔14的隔板12，六個燃料噴嘴16延伸穿過該六個隔板孔14，例如，如圖2中最佳地所示的，每個隔板孔14被一個燃料噴嘴16延伸穿過。雖然圖2中顯示了六個燃料噴嘴16，但是應認識到的是，可采用其它數量的燃料噴嘴16，例如，一個燃料噴嘴16或四個燃料噴嘴16。如圖3中所示，隔板12和蓋環(huán)18限定了氣室20，稀釋劑流22被引導通過蓋環(huán)18中的一陣列孔口24(在圖4中最佳地顯示)而進入該氣室20中。在某些實施例中，稀釋劑流22可包括蒸汽，或其它的稀釋劑(例如氮)。