[發明專利]具有擴展的燃料靈活性的延遲貧噴射

無效

• 申請號: 201010003952.0
• 申請日: 2010-01-07
• 公開（公告）號: CN101776014A
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: L·B·小戴維斯;K·K·文卡塔拉曼;W·S·齊明斯基;J·C·特里
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/22
• 分類號: F02C7/22
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;楊松齡

相關申請的交叉引用

[0001]本申請涉及下列申請：“Late?Lean?Injection?Fuel?StagingConfigurations”；“Late?Lean?Injection?System?Configuration”；“LateLean?Injection?Fuel?Injector?Configurations”；“Late?Lean?Injection?withAdjustable?Air?Splits”；“Late?Lean?Injection?for?Fuel?Flexibility”和“LateLean?Injection?Control?Strategy”，各個申請隨此申請同時提交，且它們的內容通過引用結合于本文中。

技術領域

[0002]本發明的各方面涉及延遲貧噴射(LLI)(late?lean?injection)燃料分級構造及其實現方法。

背景技術

[0003]當前，一些燃氣渦輪發動機未能以高效率運行并產生不期望的空氣污染排放物。由燃燒傳統烴類燃料的渦輪機通常產生的主要空氣污染排放物是氮氧化物、一氧化碳和未燃燒的烴類。為此，由于燃氣渦輪發動機中例如氮分子的氧化依賴于燃燒器中的高溫和反應物在高溫下在燃燒器內的駐留時間，通過將燃燒器溫度維持在形成熱NOx所處的水平之下或通過限制反應物在高溫下的駐留時間(使得沒有足夠的時間來進行形成NOx的反應)，來降低熱NOx形成的水平。

[0004]一種溫度控制方法包括在燃燒之前使燃料和空氣預混合以形成它們的稀混合物。然而，已經懂得，對于重型工業燃氣渦輪機，即便使用預混合的稀燃料，燃燒產物的所需溫度是如此之高，以致燃燒器必須在反應區中以超過熱NOx形成閾值溫度的峰值燃氣溫度運行，從而導致形成大量的NOx。

發明內容

[0005]根據本發明的一個方面，提供了一種燃氣渦輪發動機，其包括：包括多個燃料回路支路的燃料回路；具有第一內部的燃燒器，由多個燃料回路支路中的任何一個供應到第一內部的第一燃料可在第一內部中燃燒；包括旋轉的渦輪葉片的渦輪，至少第一燃料的燃燒的產物可接收到該渦輪中，以對渦輪葉片的旋轉供以動力；包括第二內部的過渡區域，其中，第二燃料由多個燃料回路支路中的任何一個供應到該第二內部，第二燃料包括可由燃料回路從外部源接收的氣體，且第一燃料的燃燒的產物是可燃的，過渡區域設置成以便使燃燒器和渦輪以流體的方式彼此聯接；以及多個燃料噴射器，其在結構上由過渡區域支承，且聯接到燃料回路支路中的任何一個上，且燃料噴射器構造成以便將第二燃料供應到單個軸向級、多個軸向級、單個軸向圓周級和多個軸向圓周級的任意其中之一中的第二內部。

[0006]根據本發明的另一個方面，提供了一種燃氣渦輪發動機，其包括：包括多個燃料回路支路的燃料回路；具有第一內部的燃燒器，由多個燃料回路支路中的任何一個供應到第一內部的第一燃料可在第一內部中燃燒；以及包括旋轉的渦輪葉片的渦輪，至少第一燃料的燃燒的產物可接收到該渦輪中，以對渦輪葉片的旋轉供以動力；而且該燃氣渦輪發動機包括：包括第二內部的過渡區域，其中，第二燃料由多個燃料回路支路中的任何一個供應到第二內部，第二燃料包括可由燃料回路從外部源接收的氣體，且第一燃料的燃燒的產物是可燃的，過渡區域設置成以便使燃燒器和渦輪以流體的方式彼此聯接；以及多個燃料噴射器，其在結構上由過渡區域支承，且聯接到燃料回路支路中的任何一個上，且燃料噴射器構造成以便將第二燃料供應到單個軸向級、多個軸向級、單個軸向圓周級和多個軸向圓周級的任意其中之一中的第二內部。

[0007]根據結合附圖得到的以下描述，這些和其它優點和特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

[0008]被認為是本發明的主題在說明書所附的權利要求中被特別地指出和清楚地要求保護。結合附圖，根據下列具體實施方式，本發明的上述和其它特征和優點是顯而易見的，附圖中：

[0009]圖1是包括延遲貧噴射能力的渦輪機的側截面圖；

[0010]圖2是圖示了圖1的渦輪機的頭端燃料分流百分數對點火溫度的曲線的圖形；

[0011]圖3是圖示了操作圖1的渦輪機的方法的流程圖；

[0012]圖4A-4D是不同頭端構造的側截面圖；以及

[0013]圖5A-5D是不同燃料噴射器構造的透視圖。

[0014]參看附圖，以示例的方式，具體實施方式解釋了本發明的實施例以及優點和特征。

部件列表：

10燃氣渦輪發動機