[發(fā)明專利]用于冷卻過渡噴嘴的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210207106.X
• 申請日: 2012-06-21
• 公開（公告）號: CN102853451A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K.W.麥馬罕;R.J.基拉;D.R.約翰斯
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 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(shù)領(lǐng)域

本公開大體涉及渦輪系統(tǒng)，并且更特定地涉及可以用于渦輪系統(tǒng)的過渡噴嘴。

背景技術(shù)

至少一些已知的燃氣渦輪系統(tǒng)包括與渦輪不同且分開的燃燒器。在運行期間，一些此類渦輪系統(tǒng)可能在燃燒器與渦輪之間發(fā)生泄漏，這種泄漏可能影響燃燒器的排放能力(即NO_x)且/或可能降低渦輪系統(tǒng)的性能和/或效率。

為了減少此類泄漏，至少一些已知的渦輪系統(tǒng)在燃燒器與渦輪之間包括多個密封件。然而，隨著時間推移，在升高的溫度下運行可能使燃燒器與渦輪之間的密封件變?nèi)酢＞S護此類密封件可能是繁瑣、耗時和/或成本不劃算的。

此外或備選地，為了提高排放能力，至少一些已知的渦輪系統(tǒng)提高了燃燒器的運行溫度。例如，一些已知的燃燒器內(nèi)的火焰溫度可能提高到超過約3900°F的溫度。然而，提高的運行溫度可能不利地限制燃燒器和/或渦輪系統(tǒng)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

在一方面，提供了一種用于裝配渦輪組件的方法。該方法包括一體地形成包括過渡部和噴嘴部的過渡噴嘴。該過渡噴嘴包括定向成引導(dǎo)空氣以便于冷卻過渡部和/或噴嘴部的多個開口。過渡部定向成將燃燒氣體引向噴嘴部。

在另一方面，提供了一種用于渦輪組件的過渡噴嘴。該過渡噴嘴為過渡部和與過渡部一體地形成的噴嘴部。該過渡噴嘴包括定向成引導(dǎo)空氣以便于冷卻過渡部和/或噴嘴部的多個開口。過渡部定向成將燃燒氣體引向噴嘴部。

在又一方面，提供了一種渦輪組件。該渦輪組件包括構(gòu)造成將燃料與空氣混合而形成燃料和空氣混合物的燃料噴嘴以及定向成從燃料噴嘴接收燃料和空氣混合物的過渡噴嘴。該過渡噴嘴包括過渡部和與過渡部一體地形成的噴嘴部。該過渡噴嘴包括定向成引導(dǎo)空氣以便于冷卻過渡部和/或噴嘴部的多個開口。過渡部定向成將燃燒氣體引向噴嘴部。

文中所述的特征、功能和優(yōu)點可以在本公開的各種實施例中獨立地實現(xiàn)，或者可以結(jié)合在其它實施例中，其進一步的細節(jié)可以參見以下描述和附圖。

附圖說明

圖1是示例性渦輪組件的示意圖；以及

圖2是可以用于圖1所示的渦輪組件的示例性過渡噴嘴的截面圖。

附圖標記：

100????渦輪組件?

104????壓縮機?

106????燃燒器組件?

108????渦輪?

110????轉(zhuǎn)子軸?

112????負載?

200????過渡噴嘴?

202????襯套部?

204????過渡部?

206????噴嘴部?

208????燃燒室?

210????燃料噴嘴?

212????燃料噴射器?

214????開口。

具體實施方式

本文公開的主題大體涉及渦輪組件，并且更特定地涉及可以用于渦輪組件的過渡噴嘴。在一個實施例中，過渡噴嘴是包括襯套部、過渡部和噴嘴部的整體構(gòu)件。在這種實施例中，過渡噴嘴包括定向成引導(dǎo)相對冷的空氣以便于冷卻過渡噴嘴的多個開口。因此，過渡噴嘴使用整體越過該過渡噴嘴的瀉流冷卻和/或薄膜冷卻，使得燃燒器可以以提高的運行溫度運行，從而以提高的排放能力運行。

如文中所用，術(shù)語“軸向”和“軸向地”是指大致平行于燃燒器的縱向軸線延伸的方向和定向。如文中所用，以單數(shù)敘述并且前接用詞“一”或“一個”的元件或步驟應(yīng)該理解為不排除多個元件或步驟，除非清楚地敘述了這種排除。此外，對本發(fā)明的“一個實施例”或“示例性實施例”的談及并不意圖被解釋為排除也結(jié)合了所敘述的特征的另外的實施例的存在。

圖1是示例性渦輪組件100的示意圖。在該示例性實施例中，渦輪組件100包括以串聯(lián)流動布置聯(lián)接的壓縮機104、燃燒器組件106以及經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸110可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到壓縮機104的渦輪108。