[發明專利]用于使燃燒器噴嘴振動衰減的系統和方法

有效

• 申請號: 201210329016.8
• 申請日: 2012-09-07
• 公開（公告）號: CN102997236B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: K.C.貝索姆;B.J.巴丁
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23D11/38
• 分類號: F23D11/38;F23D14/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

本發明涉及用于使燃燒器噴嘴振動衰減的系統和方法。用于使燃燒器噴嘴振動衰減的系統包括端蓋和位于端蓋下游的燃燒室。第一組噴嘴和第二組噴嘴在端蓋和燃燒室之間軸向地延伸。第二組噴嘴與第一組噴嘴相鄰。該系統包括用于使噴嘴之間的振動衰減的裝置，其中，間隙位于用于使振動衰減的裝置和第二組噴嘴之間。用于使燃燒器噴嘴振動衰減的方法包括：使工作流體流動穿過第一組噴嘴和第二組噴嘴，其中，第一組噴嘴包括衰減部件，其附接于并且圓周地圍繞第一組噴嘴的至少一部分；和使第二組噴嘴中的至少一個噴嘴與第一組噴嘴中的至少一個噴嘴上的衰減部件接觸。

技術領域

本發明大體涉及用于使燃燒器噴嘴振動衰減的系統和方法。

背景技術

燃燒器通常使用在工業和發電操作中以點燃燃料以產生具有高溫和高壓的燃燒氣體。例如，燃氣渦輪典型地包括一個或更多個燃燒器以產生功率或推力。用于產生電力的典型燃氣渦輪包括位于前面的軸向壓縮機、在中部附近的一個或更多個燃燒器和位于后面的渦輪。環境空氣可供應到壓縮機，并且壓縮機中的轉動葉片和靜止靜葉將動能逐漸地給予工作流體(空氣)以在高供能狀態下產生壓縮工作流體。壓縮工作流體離開壓縮機，并且流動穿過一個或更多個噴嘴進入每個燃燒器中的燃燒室，其中，壓縮工作流體與燃料混合并且點燃以產生具有高溫和高壓的燃燒氣體。燃燒氣體在渦輪中膨脹以產生功。例如，燃燒氣體在渦輪中的膨脹可使連接于發電機的軸旋轉以產生電。

許多燃燒器構件經受高振動環境，其可導致增加的磨損、破裂、過早故障、壓力振蕩、流動振蕩或其他不合需要的效果。例如，燃燒器噴嘴經常附接于一個端部處的端蓋，并且朝向另一個端部處的燃燒室延伸。基本激勵、工作流體或燃料擾動或任何其他源可在噴嘴中產生固有頻率或其他受激振動頻率，其使噴嘴振動。振動反過來可導致燃燒器和/或下游構件中的有害磨損、疲勞破裂、緊張性(tone)或其他不合需要的效果。允許熱增長和制造公差的在噴嘴和支撐結構之間的設計空隙使得難以使振動衰減。因此，用于使燃燒器噴嘴振動衰減的改進系統和方法將是有用的。

發明內容

本發明的方面和優點在下面在下列描述中提出，或可從描述是顯而易見的，或可通過本發明的實踐學習。

本發明的一個實施例是用于使燃燒器噴嘴振動衰減的系統。該系統包括橫跨燃燒器的至少一部分徑向地延伸的端蓋和位于端蓋下游的燃燒室。第一組噴嘴在端蓋和燃燒室之間軸向地延伸，并且第二組噴嘴在端蓋和燃燒室之間軸向地延伸，其中，第二組噴嘴與第一組噴嘴相鄰。系統包括用于使第一組噴嘴和第二組噴嘴之間的振動衰減的裝置，其中，間隙位于用于使振動衰減的裝置和第二組噴嘴之間。

本發明的另一個實施例是用于使燃燒器噴嘴振動衰減的系統，其包括：端蓋，其橫跨燃燒器的至少一部分徑向地延伸；燃燒室，其位于端蓋下游；第一組噴嘴，其在端蓋和燃燒室之間軸向地延伸；和第二組噴嘴，其在端蓋和燃燒室之間軸向地延伸，其中，第二組噴嘴與第一組噴嘴相鄰。第一衰減部件附接于并且圓周地圍繞第一組噴嘴的至少一部分，其中，第一衰減部件使第一組噴嘴和第二組噴嘴之間的振動衰減，并且間隙位于第一衰減部件和第二組噴嘴之間。

本發明還可包括用于使燃燒器噴嘴振動衰減的方法，其包括使工作流體流動穿過第一組噴嘴，其中，第一組噴嘴包括第一衰減部件，其附接于并且圓周地圍繞第一組噴嘴的至少一部分。該方法還包括：使工作流體流過第二組噴嘴，其中，第二組噴嘴與第一組噴嘴相鄰并且與其隔開；和使第二組噴嘴中的至少一個噴嘴與第一組噴嘴中的至少一個噴嘴上的第一衰減部件接觸。

本領域技術人員將在審閱說明書之后更好地理解這些實施例的特征和方面以及其他的特征和方面。

附圖說明

本發明的全面且能夠實現的公開(包括對本領域技術人員而言的其最佳模式)更具體地提出在說明書的剩余部分(包括參考附圖)中，其中：

圖1是根據本發明的實施例的示范燃燒器的簡化截面圖；

圖2是沿線A-A截取的圖1中示出的端帽的實施例的下游平面圖；