[發明專利]多管預混合噴射器

無效

• 申請號: 201010615170.2
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102192507A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 左柏芳;T·E·約翰遜;B·P·萊西;E·伊爾梅斯;W·S·齊明斯基
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23D14/48
• 分類號: F23D14/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱鐵宏;譚祐祥

聯邦研究聲明

本發明在由能源部簽署的政府合同#DE-FC26-05NT42643下利用政府資助完成。政府享有本發明的一定權利。

技術領域

文中所公開的主題涉及用于渦輪發動機的燃料噴射器。

背景技術

燃氣渦輪發動機可使用多種不同類型的燃料進行操作，包括天然氣和其它碳氫化合物燃料。其它燃料，舉例而言，例如氫(H₂)以及氫和氮的混合物可在燃氣渦輪中焚燒，并且可減少一氧化碳和二氧化碳的排放物。

氫燃料通常比天然氣燃料具有更高的反應性，導致氫燃料更容易燃燒。因此，設計成用于天然氣燃料的燃料噴嘴不能完全兼容地用于具有更高反應性的燃料。同時，設計成用于高反應性燃料的燃料噴嘴不能傳送低排放物水平的天然氣燃料。

發明內容

根據本發明的一個方面，一種燃料噴射噴嘴包括：設置在噴嘴中的至少一個管，其具有限定氣體流動通路的文氏管形輪廓，包括操作以接收第一氣體的進口；至少一個端口，其操作以排出第二氣體到氣體流動通路中；以及出口，其操作以排出第一氣體和第二氣體的混合物到燃燒器中。

根據本發明的另一方面，一種燃料噴射噴嘴包括：殼體部件，其限定操作以接收第一氣體的第一倉室；連接到殼體部件上的多個管，各管均具有操作以接收第二氣體的進口；與進口和燃燒器連通的出口；以及與第一倉室連通的至少一個端口；以及面板部分，其包括連接到該多個管中的一個管的遠端上的至少第一部段和連接到該多個管中的第二管的遠端上的至少第二部段。

根據本發明的又一方面，燃料噴射噴嘴包括：至少一個管，其設置在噴嘴中限定氣體流動通路，具有操作以接收第一氣體的進口；至少一個端口，其操作以排出第二氣體到氣體流動通路中；出口，其操作以排出第一氣體和第二氣體的混合物到燃燒器中；具有恒定直徑的進入區域；鄰近進入區域的具有減小直徑的收斂區域；以及鄰近收斂區域的具有恒定直徑的第三區域。

根據結合附圖的以下描述，這些及其它的優點和特征將會變得更為清楚。

附圖說明

在權利要求中具體地指出且清楚地主張了視作為本發明的主題。根據以下結合附圖的詳細描述，將懂得本發明的前述及其它的特征和優點，附圖中：

圖1和圖2顯示了多管燃料噴嘴的示例性實施例的透視圖。

圖3顯示了圖1中的燃料噴嘴的燃料倉室(plenum)部件和混合管的透視圖。

圖4至圖6顯示了圖1中的燃料噴嘴的側截面視圖。

圖7顯示了圖1中的噴嘴的前視圖。

圖8顯示了圖1中的燃料噴嘴的備選實施例的側截面視圖。

圖9顯示了圖1中的燃料噴嘴的另一備選實施例的側截面視圖。

詳細描述通過參照附圖以實例的方式，闡述了本發明的實施例以及優點和特征。

零件清單

100噴射器

102燃料倉室部件

104燃料進口部分

106護罩部分

107燃料管線

108端口

109凸緣

111凸緣

202端口

302混合管

304面板部分

306面板部段

308溝道

401緊固件

402管進口

404管出口

406端口

408燃料倉室

412護罩倉室

501第一氣體

503第二氣體

505第三氣體

507火焰區域

601進入部分

603收斂區域

605區域

607發散區域

609區域

702間距

704端口

具體實施方式

燃氣渦輪發動機可使用多種燃料進行操作。舉例而言，天然氣(NG)和合成氣體(合成氣)的使用節省了燃料成本并減少了碳以及其它不希望的排放物。一些燃氣渦輪發動機噴射燃料到燃燒器中，在其中燃料與空氣流相混合并被點燃。在燃燒器中混合燃料和空氣的一個不足之處在于混合物在燃燒之前不能均勻地混合。不均勻的燃料空氣混合物的燃燒可導致一些部分的混合物比其它部分的混合物在更高的溫度下燃燒。局部較高的火焰溫度可導致更高地排放諸如NOx的不希望的污染物。