[發明專利]燃燒器和向燃燒器供應燃料的方法

無效

• 申請號: 201210447586.7
• 申請日: 2012-11-09
• 公開（公告）號: CN103104917A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: L.J.斯托伊亞;P.B.梅頓
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23D17/00
• 分類號: F23D17/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發明總體上涉及一種燃燒器以及向燃燒器供應燃料的方法。

背景技術

燃燒器通常用于工業及發電運行中，將燃料點燃以產生具有高溫高壓的燃燒氣體。燃燒器的設計和運行受各種競爭性考慮因素的影響。例如，較高燃燒氣體溫度通常提高燃燒器的熱力效率。然而，較高的燃燒氣體溫度也會促使產生回火或增強穩燃條件，在這種條件下燃燒火焰向通過噴嘴供應的燃料移動，從而可能導致噴嘴在相對短的時間內被嚴重損壞。此外，較高的燃燒氣體溫度通常提高二價氮的分裂速度，增加了氮氧化物(NO_X)的產量。相反，與降低燃料流率和/或部分負荷運行(關閉(turndown))相關的較低燃燒氣體溫度通常降低燃燒氣體的化學反應速率，這增加了一氧化碳和未燃碳氫化合物的產量。

在一種特別的燃燒器設計中，可在端帽中徑向設置多個管，為工作流體流過端帽進入燃燒室提供流體連通。燃料可被送進端帽內的氣室(plenum)，以從管的外面流過，在流進管內與工作流體混合前對管進行對流冷卻。燃料與工作流體在管內的混合得到加強允許較高運行溫度下的較稀薄燃燒，同時防止產生回火或穩燃并控制不良排放物。但是，燃料在進入管之前由其提供的對流冷卻可導致燃料不均勻加熱。由此，流過管的燃料的溫度和密度的變化可在管內產生熱應力和/或不均勻的燃料-工作流體比率，這又不利地對火焰穩定性、燃燒器性能和/或不良排放物產生影響。因此，有益的是，提供一種改進的燃燒器以及為燃燒器提供燃料的方法，所述方法減小了管內熱應力并且/或者減少流過管的燃料的溫度和密度變化。

發明內容

本發明的各方面和優勢通過以下描述進行詳細說明，或者通過描述清楚明了，或者通過本發明的實踐所了解。

本發明的一個實施例為一個燃燒器，所述燃燒器包括一個至少包圍一部分燃燒器的殼體。燃料管道從所述殼體向下游延伸，且包括一條用于燃料流入所述燃料管道的彎路。

本發明的另一個實施例為一個燃燒器，所述燃燒器包括一個端蓋和一個與所述端蓋軸向分離端帽，所述端帽被設置徑向延伸穿越至少一部分燃燒器，其中，所述端帽包括一個上游面，所述上游面與下游面軸向分離。燃料管道從所述端蓋向所述端帽延伸，為所述端帽提供流體連通，所述燃料管道包括在所述燃料管道內的燃料流的彎路。

本發明的實施例還可包括向燃燒器供應燃料的方法，所述方法包括：工作流體流過多個軸向延伸穿過端帽的管。所述方法還包括通過燃料管道將燃料供入所述端帽，通過在所述燃料管道內軸向延伸的稀釋劑管道供應稀釋劑，并旋動流過所述燃料管道的燃料，所述燃料管道設置在流過所述稀釋劑管道的稀釋劑周圍。

本領域的技術人員會對這些實施例的特征和方面有更好的理解，通過對本說明書的回顧可對這些實施例的特征和方面有更好的理解。

附圖說明

包括對于本領域技術人員的本發明最佳方式的本發明完整披露在說明書的其余部分參考以下附圖進行詳細說明：

圖1是根據本發明一個實施例的示例燃燒器的簡化橫截面圖；

圖2是根據本發明一個實施例的圖1所示燃燒器的上游軸向視圖；

圖3是根據本發明一個實施例的圖1所示管道的放大橫截面圖。

具體實施方式

現參考附圖中示出的一個或多個實例對本發明的實施例進行詳細說明。這個詳細說明使用數字和字母標識指代附圖中的特征。附圖和說明中相同或相似的標識已經用于指代本發明相同或相似的部分。正如此處所使用的，術語“第一”、“第二”和“第三”可互換使用以將一個元件與另一個元件區分開，但并不表示各元件的位置和重要性。此外，術語“上游”和“下游”是指流路中的元件的相對位置。例如，如果流體從元件A流向元件B，則元件A處于元件B的上游。相反，如果元件B接收從元件A流出的流體，則元件B處于元件A的下游。

每個實例作為對本發明的說明提供，并不對本發明構成限制。事實上，對本領域技術人員顯而易見地是，在不偏離本發明范圍或精神的前提下，可對本發明做出各種修改和變動。例如，一個實施例中所解釋或描述的特征部分可用于另一個實施例中，生成又一個實施例。因此，本發明意在涵蓋所附權利要求及其等同替換范圍之內的這種修改和變動。