[發明專利]包括渦流改變系統的渦輪機燃燒器組件

有效

• 申請號: 201210214795.7
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102853450A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: S.V.科杜庫拉;S.L.克羅瑟斯;S.J.勞;R.J.基拉;S.斯里尼瓦桑
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/26
• 分類號: F23R3/26
• 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

本文公開的主題涉及渦輪機領域，并且更特定地涉及包括渦流改變(vortex?modification)系統的渦輪機燃燒器。

背景技術

一般而言，燃氣渦輪發動機燃燒釋放熱能的燃料/空氣混合物而形成高溫氣流。該高溫氣流經由熱氣體路徑被引導到渦輪。渦輪將來自高溫氣流的熱能轉換為使渦輪軸旋轉的機械能。渦輪可以用于各種應用中，例如用于向泵或發電機提供動力。

許多燃氣渦輪包括環形燃燒器，形成高溫氣流的燃燒氣體形成于該環形燃燒器內。其它渦輪機采用布置成筒環形陣列的多個燃燒器。在這種渦輪機中，燃燒氣體形成于多個燃燒器中的每一個中，在由燃燒器主體限定的燃燒室中燃燒，并通過過渡件傳送到渦輪。通常，壓縮機排氣傳入燃燒器中，以冷卻各種表面并協助形成燃料/空氣混合物。在某些布置中，壓縮機排氣通常沿燃燒器襯套被引向文氏管(venturi)。

壓縮機排氣的一部分被引導到文氏管的內表面上用于冷卻。壓縮機排氣從文氏管傳入形成于燃燒器主體與燃燒器襯套之間的通道中。在某些布置中，多個紊流器(turbulator)部件布置在該通道中。紊流器部件形成增強燃燒器主體中的熱傳遞的流動渦流。壓縮機排氣離開該通道進入燃燒室中，以與燃燒氣體混合。

發明內容

根據示范性實施例的一個方面，一種渦輪機燃燒器組件包括燃燒器主體和布置在燃燒器主體內并限定燃燒室的燃燒器襯套。燃燒器襯套包括布置在燃燒室內的文氏管部分。流體通道限定在燃燒器主體與燃燒器襯套之間，并且至少一個紊流器布置在該流體通道中。所述至少一個紊流器構造及設置成在流體通道中形成渦流。渦流改變系統布置在流體通道并且構造及設置成擾亂渦流。

根據示范性實施例的另一方面，一種渦輪機包括壓縮機部分、渦輪部分以及將壓縮機部分與渦輪部分流體連接的燃燒器組件。該燃燒器組件包括燃燒器主體和布置在燃燒器主體內并限定燃燒室的燃燒器襯套。燃燒器襯套包括布置在燃燒室內的文氏管部分。流體通道限定在燃燒器主體與燃燒器襯套之間，并且至少一個紊流器布置在該流體通道中。所述至少一個紊流器構造及設置成在流體通道中形成渦流。渦流改變系統布置在流體通道并且構造及設置成擾亂渦流。

根據示范性實施例的又一方面，一種利用壓縮機排氣減輕燃燒器組件中不期望的噪音的方法，包括：將壓縮機排氣傳入布置在燃燒器組件內的文氏管部分中；引導壓縮機排氣越過文氏管部分的內表面以提供冷卻；將壓縮機排氣從文氏管部分傳入限定在燃燒器組件中的流體通道中；在經過流體通道的壓縮機排氣中形成渦流以便于熱交換；以及擾亂壓縮機排氣中的渦流以減小燃燒器組件中不期望的噪音。

根據下面結合了附圖的描述，這些和其它的優點及特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

視為本發明的主題在作為說明書的結論的權利要求書中具體指出并清楚地主張權利。根據以下結合附圖的詳細描述，本發明的前述和其它的特征及優點是顯而易見的，在附圖中：

圖1是包括具有根據示范性實施例的渦流改變系統的燃燒器組件的渦輪機的示意圖；

圖2是圖1的燃燒器組件的局部截面側視圖，示出了根據示范性實施例的一個方面的渦流改變系統；

圖3是圖2的渦流改變系統的細節圖，顯示了定位成鄰近下游端紊流器的噴射(jet)部件；

圖4是根據示范性實施例的另一方面的渦流改變系統的細節圖，示出了定位在多個紊流器中的相鄰紊流器之間的噴射部件；

圖5描繪了根據示范性實施例的一個方面的噴射部件；

圖6描繪了根據示范性實施例的另一方面的噴射部件；

圖7描繪了根據示范性實施例的又一方面的噴射部件；

圖8示出了根據示范性實施例的另一方面的渦流改變系統；

圖9示出了根據示范性實施例的再一方面的渦流改變系統；

圖10示出了根據示范性實施例的又一方面的渦流改變系統；以及

圖11示出了根據示范性實施例的再一方面的渦流改變系統。

詳細描述參照附圖借助于示例說明了本發明的實施例，以及優點和特征。

符號說明：

2??渦輪機

4??壓縮機部分

6??渦輪部分

8??壓縮機殼體

10??渦輪殼體

16??壓縮機/渦輪軸或轉子

20??燃燒器組件

34??燃燒器主體

36??前端(34)

37??噴射器噴嘴殼體

38??外表面(34)

39??內表面(34)