[發明專利]交叉流導葉

無效

• 申請號: 201010185527.8
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN101886554A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: R·辛赫;M·巴蒂娜
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本申請一般地涉及燃氣渦輪發動機，且更具體地，涉及減少駐焰(flame?holding)和壓力下降的交叉流旋流噴嘴(swozzle)導葉。

背景技術

當流體的流離開孔以與流過該孔的相交的流體的流互相作用時，出現交叉流中的射流(jet?in?cross?flow)。交叉流中的射流集中在例如燃氣渦輪機燃燒器、燃料噴射器以及煙囪中的污染控制器的多種應用中。交叉流中的射流典型地在引入交叉流的位置的下游產生回流區域。該回流區域典型地具有降低的流動速度，取決于流的構造，該降低的流動速度可導致多種有害的效果。

更具體地，位于渦輪機旋流噴嘴導葉的交叉流中的射流后的回流區域可保持空氣燃料混合物。由于燃燒器中的高溫，火焰可回閃(flashback)并且試圖保持在低速度區域中。另外，局部火星可點燃困在回流區域中的空氣燃料混合物。該回流區域因而協助駐留火焰。在例如氫氣(H₂)的具有高BTU的燃料的情況下，因為更高的火焰速度，該問題可更突出。同樣地，對于例如BFG(高爐氣)的低BTU燃料，該回流區域可因為高的體積流率而形成。

因而特別是在交叉流中的射流的設計中，存在對于改進的旋流噴嘴導葉噴口的需要。該改進的設計應該減少駐焰和穿過其中的壓力下降，以便改善整體系統性能和效率。

發明內容

本申請因而提供用于渦輪機的交叉流導葉。該交叉流導葉可包括位于其中的若干噴口和位于其中一個或多個噴口內以便在噴口中形成若干燃料槽(fuel?slot)的分隔件。

本申請還提供用于燃氣渦輪機的交叉流系統。該交叉流系統可包括導葉、流過導葉的第一流、位于導葉上的噴口、離開噴口并且與第一流相交的第二流、位于噴口內以便分開第二流的分隔件以及定位在噴口附近以便引導第一流的燃料幕槽(fuel?curtain?slot)。

本申請還提供用于燃氣渦輪機的交叉流旋流噴嘴導葉。該交叉流旋流噴嘴導葉可包括位于其中的若干噴口、位于一個或多個噴口內以便在噴口中形成若干燃料槽的分隔件以及位于一個或多個噴口附近的燃料幕槽。

當聯系若干附圖和所附權利要求書時，在查看以下具體實施方式后，本領域普通技術人員將清楚本申請的這些和其它特征。

附圖說明

圖1是燃氣渦輪發動機的示意性視圖。

圖2是燃燒器旋流噴嘴的透視圖。

圖3是在本文中所述的旋流噴嘴導葉的一部分的透視圖。

圖4是在本文中所述的旋流噴嘴導葉噴口的一個備選實施例的平面圖。

圖5是在本文中所述的旋流噴嘴導葉噴口的一個備選實施例的平面圖。

圖6是在本文中所述的旋流噴嘴導葉噴口的一個備選實施例的平面圖。

部件列表

10燃氣渦輪發動機

20壓縮機

30燃燒器

40渦輪

50外部負載

100燃燒器旋流噴嘴

110旋流噴嘴導葉

120前緣

130第一表面

135第二表面

140交叉流噴口

150第一流

160第二流

170燃料室

200旋流噴嘴導葉

210前緣

220第一表面

225第二表面

230交叉流噴口

235流區域

240分隔件

250燃料槽

260燃料幕槽

300交叉流噴口

310分隔件

350交叉流噴口

360分隔件

400交叉流噴口

410分隔件

420特型(contoured)燃料槽

具體實施方式