[發(fā)明專利]用于供給燃料的裝置與方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110007884.X
• 申請日: 2011-01-06
• 公開（公告）號(hào): CN102155738A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·巴魯亞;A·P·德賽
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F23D14/48
• 分類號(hào): F23D14/48;F23D14/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴(yán)志軍;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及用于供給燃料的裝置與方法。具體而言，本發(fā)明包括可與燃?xì)鉁u輪機(jī)中的燃燒器一起使用的反渦旋噴嘴(counter-swirling?nozzle)。

背景技術(shù)

燃?xì)鉁u輪機(jī)廣泛用于商業(yè)操作以用來產(chǎn)生動(dòng)力。廣為人知的是，燃?xì)鉁u輪機(jī)的熱力學(xué)效率隨著操作溫度(即燃燒氣體溫度)增加而提高。更高溫度的燃燒氣體包含更多的能量，并且當(dāng)該燃燒氣體在渦輪機(jī)中膨脹時(shí)產(chǎn)生更多的功。然而，更高的燃燒溫度通常在燃燒器中產(chǎn)生局部過熱點(diǎn)，尤其是沿著燃燒器襯套(liner)。該局部過熱點(diǎn)可增加沿著襯套的磨損，因而需要更頻繁地檢查襯套。另外，更高的燃燒溫度會(huì)增加NO_x的產(chǎn)生，其是不期望的排放物。

存在多種技術(shù)以允許燃燒溫度增加，同時(shí)減少局部過熱點(diǎn)以及不期望的排放物。例如，可將蒸汽噴射到燃燒器中，以降低燃燒器火焰溫度，從而減少或消除NO_x的產(chǎn)生。然而，蒸汽噴射需要額外的昂貴設(shè)備。

存在用于將燃料供給到燃燒器中時(shí)的持續(xù)改進(jìn)的需要。理想情形是，用于供給燃料的裝置與方法提高燃料混合物的均勻性以允許燃料的更完全燃燒，但是不在燃燒器中產(chǎn)生導(dǎo)致不期望的排放物的過熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面與優(yōu)點(diǎn)在下面的描述中闡明，或者從該描述中可能是顯而易見的，或者可通過對本發(fā)明的實(shí)施而得到教導(dǎo)。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是噴嘴。該噴嘴包括：成角度地傾斜以便沿第一旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)第一流體的第一多個(gè)端口，圍繞第一多個(gè)端口而設(shè)置并成角度地傾斜以便沿第二旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)第二流體的第二多個(gè)端口；以及圍繞第二多個(gè)端口而設(shè)置并成角度地傾斜以便沿第三旋轉(zhuǎn)方向引導(dǎo)第三流體的第三多個(gè)端口。第一流體、第二流體和第三流體是從包括第一燃料、第二燃料、稀釋劑與壓縮的工作流體的組中所選取的。

本發(fā)明的另一實(shí)施例是燃燒器，其包括襯套以及位于該襯套一端的噴嘴，該襯套周向圍繞著該燃燒器的一部分以限定燃燒室。初級(jí)端口設(shè)置在該噴嘴中，并且成角度地傾斜以便沿第一旋轉(zhuǎn)方向噴射第一燃料。次級(jí)端口圍繞初級(jí)端口而設(shè)置，并且成角度地傾斜以便沿第二旋轉(zhuǎn)方向噴射第二燃料，其中第二旋轉(zhuǎn)方向與第一旋轉(zhuǎn)方向相反。三級(jí)端口圍繞第二多個(gè)端口而設(shè)置，并且成角度地傾斜以便沿第三旋轉(zhuǎn)方向噴射稀釋劑或壓縮的工作流體中的至少之一，其中，第三旋轉(zhuǎn)方向與第二旋轉(zhuǎn)方向相反。

本發(fā)明也包括用于通過噴嘴供給燃料的方法。該方法包括：沿第一旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒌谝涣黧w噴射穿過第一多個(gè)端口，沿第二旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒌诙黧w噴射穿過第二多個(gè)端口，以及沿第三旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒌谌黧w噴射穿過第三多個(gè)端口。該方法還包括，從包括第一燃料、第二燃料、稀釋劑與壓縮的工作流體的組中選取第一流體、第二流體與第三流體。

在查看該說明書后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可更好地理解這樣的(以及其它的)實(shí)施例的特征和方面。

附圖說明

本發(fā)明的全面和充分的公開，包括其對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言的最佳模式，在該說明書的剩余部分中更詳細(xì)地闡述，包括對附圖的引用，其中：

圖1是本發(fā)明范圍內(nèi)的燃?xì)鉁u輪機(jī)的簡化的截面圖。

圖2是圖1中所示燃燒器的簡化的截面圖。

圖3是圖2中所示噴嘴組件的透視圖。

圖4是圖3中所示噴嘴的其中一個(gè)噴嘴的爆炸透視圖；以及

圖5、圖6和圖7是本發(fā)明范圍內(nèi)的初級(jí)端口、次級(jí)端口與三級(jí)端口的可選實(shí)施例的簡化的示意圖。

零部件清單