[發明專利]渦輪機械構件的流套

有效

• 申請號: 201310011969.4
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN103925617B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: L.J.斯托亞;R.P.德富里斯特;P.B.梅爾頓
• 申請（專利權）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: 肖日松,楊楷

技術領域

本文中公開的主題涉及渦輪機械構件的流套。

背景技術

諸如燃氣渦輪發動機的渦輪機械可包括壓縮機、燃燒器和渦輪。壓縮機壓縮進入空氣，并且燃燒器燃燒經壓縮的進入空氣以及燃料以生產高溫流體的流體流。這些高溫流體引導到渦輪，其中，高溫流體的能量轉換成機械能，其可用于產生功率和/或電。渦輪形成為限定環形通道，高溫流體穿過該環形通道。

通常，燃燒器內發生的燃燒生產污染物和從渦輪排放到大氣中的的、諸如氮氧化物(NOx)的其它不合乎需要的產物。然而，最近，著手努力減少這種污染物的生產。這些努力包括將軸向分級的燃料噴射引入在燃燒器和/或其它類型的延遲稀燃噴射(LLI)系統內。

發明內容

根據本發明的一個方面，提供一種渦輪機械構件的流套。流套包括環形本體，其包括上游殼體和下游殼體。上游殼體限定燃料供給部，并且下游殼體限定氣道開口和預混通路。預混通路流體地聯接于燃料供給部和氣道開口，并且具有通路內部，在該通路內部中，能夠分別從燃料供給部和氣道開口接收的燃料和空氣能夠組合以形成燃料和空氣混合物。

根據本發明的另一個方面，提供一種渦輪機械構件，并且渦輪機械構件包括：第一容器，其具有限定第一內部的上游端部和限定第二內部的下游端部，燃燒在該第一內部中發生，燃燒產物流動穿過該第二內部；第二容器，其構造成繞著第一容器的下游端部布置，第二容器限定燃料供給部、氣道開口和預混通路，該預混通路流體地聯接于燃料供給部和氣道開口，并且具有通路內部，在該通路內部中，能夠分別從燃料供給部和氣道開口接收的燃料和空氣能夠組合以形成燃料和空氣混合物；以及噴射器，其聯接于預混通路，并且構造成將燃料和空氣混合物輸送到第二內部。

根據本發明的又一個方面，提供一種渦輪機械構件，并且渦輪機械構件包括：第一容器，其具有限定第一內部的上游端部和限定第二內部的下游端部，燃燒在該第一內部中發生，燃燒產物流動穿過該第二內部；第二容器，其構造成繞著第一容器的下游端部布置，第二容器在多個周向位置處限定燃料供給部、氣道開口、預混通路和在預混通路的下游端部處的室，該預混通路流體地聯接于燃料供給部和氣道開口，并且具有通路內部，在該通路內部中，能夠分別從燃料供給部和氣道開口接收的燃料和空氣能夠在氣道開口下游組合以形成燃料和空氣混合物；以及多個噴射器，多個噴射器中的每一個聯接于室，并且構造成將燃料和空氣混合物輸送到第二內部。

這些和其他的優點和特征從結合附圖進行的下列描述將變得更加顯而易見。

附圖說明

被認為是本發明的主題在說明書的結尾處的權利要求中被特別地指出并且清楚地要求權利。本發明的前述和其他的特征和優點從結合附圖進行的下列詳細描述是顯而易見的，在該附圖中：

圖1是渦輪機械構件的側視圖；以及

圖2是渦輪機械構件的徑向視圖。

詳細描述參考附圖經由實例說明本發明的實施例以及優點和特征。

具體實施方式

根據方面，提供用于軸向分級或延遲稀燃噴射(LLI)系統的流套，其與微混合器噴射技術耦合以將部分或完全預混的燃料和空氣混合物運送到安裝有流套的噴射器。為此，燃料和空氣通路的組合加工、鉆孔和/或切削到流套壁中，使得流套的軸向長度從流套的外部并通過氣道開口向內抽吸壓縮機排出(CDC)空氣。接著，該CDC空氣隨同燃料一起運送到噴射器，該CDC空氣沿著流套的長度與該燃料混合。構造最終可導致氮氧化物(NOx)排放物的總體減少。

參考圖1和圖2，渦輪機械構件10設置為例如燃氣渦輪發動機中的燃燒器的下游區段。渦輪機械構件10包括諸如燃燒器襯套的第一容器20、諸如燃燒器流套的第二容器30以及一個或多個噴射器40，其在軸向分級或延遲稀燃噴射(LLI)系統中安裝于第二容器30。

第一容器20具有上游端部21和下游端部22。上游端部21形成為限定位于其中的第一內部210，諸如燃料和空氣的可燃物質的燃燒在第一內部210中發生。下游端部22形成為限定在第一內部210下游的第二內部220，燃燒產物作為主要流朝向過渡件和/或渦輪區段流動穿過第二內部220。第二容器30構造成至少繞著第一容器20的下游端部220布置成限定在第一容器20的外表面與第二容器30的內表面之間的環形空間31。環形空間31可形成為限定用于流體的流路徑，該流體作為沖擊或冷卻流從過渡件50朝向第一容器20的上游端部21移動。附加的流體/空氣還可以以其它方式進入環形空間31。