[發明專利]用于改進燃燒器噴嘴的裝置和方法

無效

• 申請號: 201110309537.2
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102538015A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: E·馬克斯;B·巴格帕利;R·A·西蒙茲;D·T·勒蒙
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/36
• 分類號: F23R3/36;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

技術領域

本發明主要涉及用于改進燃燒器噴嘴的裝置和方法。具體而言，本發明的實施例包括可調節以利用具有不同反應性水平的燃料進行操作的噴嘴。

背景技術

燃燒器廣泛地用于商業操作。例如，典型的燃氣輪機包括供送壓縮的工作流體至至少一個燃燒器的壓縮機。燃燒器混合燃料與壓縮的工作流體并點燃混合物以產生具有高的溫度和壓力的燃燒氣體。燃燒氣體離開燃燒器并流動至渦輪，在其中它們膨脹以做功。

多種燃料可供送至燃燒器以便燃燒。例如，燃燒器可設計成用以操作使用高爐氣、焦爐氣、天然氣，汽化的液化天然氣(LNG)、丙烷、氫，或其組合。各種燃料類型通常均具有不同的燃燒反應性。此外，反應性可在相同類型的燃料之間有所變化，這取決于多種因素例如燃料供應者、純度、溫度、稀釋劑的添加等。燃料方面的變化可改變燃氣輪機中各種構件的操作和/或性能。例如，燃料反應性方面的改變可改變燃燒器的壓力、溫度和輸出。因此，可能希望的是調節燃燒器，且具體地是調節燃燒器中的噴嘴以適應具有不同反應性水平的燃料。

已進行了多種嘗試來設計和操作具有不同反應性燃料的燃燒器。例如，燃燒器的操作極限可基于燃料的反應性來調節。然而，此種解決方案可導致降低對于燃燒器或與燃氣輪機相關聯的其它設備的操作極限。用于利用不同反應性燃料操作燃燒器的另一解決方案是關閉燃燒器并利用具有不同大小的燃料孔口的替代噴嘴替換一個或多個噴嘴。然而，這種方法需要中斷由燃氣輪機所提供的服務以及庫存替代噴嘴。中斷由燃氣輪機所提供的服務顯然會導致計劃外和不必要的停歇期，以及庫存替代噴嘴會增加對于燃氣輪機的操作成本。因此，將希望有一種改進的噴嘴，其可調節以利用不同反應性燃料進行操作。

發明內容

本發明的方面和優點于下文在以下描述中進行了闡述，或可通過該描述而清楚，或可通過實施本發明而懂得。

本發明的一個實施例是燃燒器噴嘴，其包括限定腔的噴嘴本體。噴嘴本體中的孔口提供從腔穿過噴嘴本體的流體連通。鄰近孔口的可動阻隔物具有第一位置，在該位置可動阻隔物至少部分地阻塞孔口。

本發明的另一實施例是燃燒器噴嘴，其包括限定腔的噴嘴本體。噴嘴本體中的孔口提供從腔穿過噴嘴本體的流體連通。孔口中的可移除式插入件減少了孔口的有效截面面積。

本發明還包括用于供送燃料至燃燒器的方法。該方法包括使燃料流動經過噴嘴中的孔口，確定燃料的反應性，以及基于燃料的反應性調節孔口的有效截面面積。

研讀說明書，本領域普通技術人員將會更好地理解這些實施例的特征和方面等。

附圖說明

在包括參看附圖的余下說明書中向本領域的普通技術人員更為具體地闡述了本發明包括其最佳模式的完整和能夠實施的公開內容，在附圖中：

圖1是本領域中公知的燃燒器的簡化截面圖；

圖2是根據本發明的一個實施例的噴嘴的簡化截面圖；

圖3是根據本發明的備選實施例的噴嘴的簡化截面圖；

圖4是根據本發明的一個實施例的可移除式插入件的透視圖；

圖5是根據本發明的第二實施例的可移除式插入件的透視圖；以及

圖6是根據本發明的第三實施例的可移除式插入件的透視圖。零件清單

10?燃燒器

12?殼體

16?端蓋

18?主噴嘴

20?副噴嘴

22?襯套

24?上游室

26?下游室

28?喉部(或縮窄部)

30?噴嘴-圖2

32?噴嘴本體(32)

34?腔

36?孔口

38?護罩

40?旋流器導葉

42?燃料供應源

44?可動阻隔物

46?遠端

48?轂

50?桿

52?螺紋

54?氣動或液動供應源

60?噴嘴-圖3

62?噴嘴本體(32)

64?腔

66?端口

68?護罩

70?旋流器導葉

72?燃料供應源

74?可移除式插入件-圖4

76?光滑內表面

78?螺紋外表面

80?可移除式插入件-圖5

82?光滑外表面

84?有來復線(rifled)的內表面

86?可移除式插入件-圖6