[發明專利]用于低氧燃料噴嘴組件的擴射式噴嘴以及方法

有效

• 申請號: 201210400851.6
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN103062804A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: P.波波維奇;A.巴魯亞
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38;F23R3/02
• 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

1.一種用于燃氣渦輪機中的燃燒室的燃料噴嘴組件，所述燃料噴嘴組件包括：

各自可連接到氣體燃料源的第一通道和第四通道，可連接到氣體氧化劑源的第二通道，以及連接到稀釋劑氣體源的第三通道；

其中所述第一通道是中心通道且經配置在所述中心通道的排出端處從噴嘴排出所述氣體燃料，其中所述排出端在所述燃料噴嘴組件的空腔內，所述第二通道經配置通過與所述中心通道的所述噴嘴鄰近且在所述空腔內的噴嘴來排出所述氣體氧化劑，所述第三通道經配置通過與所述第二通道的所述噴嘴鄰近且位于所述空腔內的噴嘴來排出稀釋劑氣體，且所述第四通道經配置在所述空腔的開放端的下游排出所述氣體燃料。

2.根據權利要求1所述的燃料噴嘴組件，其中所述第二、第三和第四通道與所述中心通道的軸線共軸，所述第三通道的所述噴嘴形成環繞所述軸線的環形陣列，所述第二通道的所述噴嘴形成環繞所述軸線且位于所述第三通道的所述環形陣列與所述中心通道的所述噴嘴之間的環形陣列，且所述第四通道的所述噴嘴形成環繞所述空腔的所述開放端的環形陣列。

3.根據權利要求1所述的燃料噴嘴組件，所述第四通道的排出端與所述燃料噴嘴組件的下游端軸向對齊。

4.根據權利要求1所述的燃料噴嘴組件，其中所述第一通道的噴嘴包括窄通道，所述窄通道各自具有徑向向外定向的槳距角以及在40度到60度范圍內的正偏航角，且其中所述第二和第三通道的噴嘴各自具有徑向向內定向的槳距角以及5度到16度的偏航角，其中所述第三通道的所述噴嘴的所述偏航角為正，而所述第二通道的所述噴嘴的所述偏航角為負。

5.根據權利要求1所述的燃料噴嘴組件，其中所述稀釋劑氣體源是所述燃氣渦輪機的壓縮機，且所述稀釋劑氣體包括流過所述燃氣渦輪機的工作流體。

6.根據權利要求1所述的燃料噴嘴組件，其中所述氧化劑氣體源是大氣，且所述氧化劑氣體包括大氣空氣。

7.一種用于具有低氧工作流體的燃氣渦輪機的燃燒室，其中所述燃燒室包括：

燃燒腔，所述燃燒腔具有下游端，燃燒氣體經由所述下游端流向所述燃氣渦輪機的渦輪，且所述燃燒腔具有與所述下游端相對的入口端；

位所述燃燒室的所述上游端的燃料噴嘴組件，所述燃料噴嘴組件包括可連接到氣體燃料源的中心通道和第四通道，可連接到到氣體氧化劑源的第二通道以及連接到稀釋劑氣體源的第三通道，其中所述中心通道經配置在所述中心通道的排出端處將所述氣體燃料從噴嘴排出到所述燃料噴組組件內的空腔中，所述第二通道經配置通過與所述中心通道的所述噴嘴鄰近的噴嘴將所述氣體氧化劑排出到所述空腔中，所述第三通道經配置通過與所述第二通道的所述噴嘴鄰近的噴嘴將稀釋劑氣體排出到所述空腔中，且所述第四通道經配置在所述空腔的下游排出所述氣體燃料。

8.根據權利要求7所述的燃燒室燃料噴嘴組件，其中所述第二、第三和第四通道與所述中心通道的軸線共軸，所述第三通道的噴嘴形成環繞所述軸線的環形陣列，所述第二通道的噴嘴形成環繞所述軸線且位于所述第三通道的所述環形陣列與所述中心通道的所述噴嘴之間的環形陣列，且所述第四通道的所述噴嘴形成環繞所述空腔的下游開放端的環形陣列。

9.根據權利要求7所述的燃燒室，其中所述第四通道的排出端與所述燃料噴嘴組件的下游軸向對齊。

10.根據權利要求7所述的燃燒室，其中所述第一通道的所述噴嘴包括窄通道，所述窄通道各自具有徑向向外定向的槳距角以及在40度到60度范圍內的正偏航角，且其中所述第二和第三通道的所述噴嘴各自具有徑向向內定向的槳距角以及5度到16度的偏航角，其中所述第三通道的所述噴嘴的所述偏航角為正，而所述第二通道的所述噴嘴的所述偏航角為負。

11.根據權利要求7所述的燃燒室，其中所述稀釋劑氣體源是所述燃氣渦輪機的壓縮機，且所述稀釋劑氣體包括流過所述燃氣渦輪機的工作流體。

12.根據權利要求7所述的燃燒室，其中所述氧化劑氣體源是大氣，且所述氧化劑氣體包括大氣空氣。