[發(fā)明專利]噴射微誘導(dǎo)回流燃燒器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310035018.0
• 申請(qǐng)日: 2013-01-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103225821A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.S.M.阿布德埃爾-納比;A.M.埃爾卡迪;G.L.利昂納
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F23R3/02
• 分類號(hào): F23R3/02;F23R3/28
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;楊楷

技術(shù)領(lǐng)域

本文所呈現(xiàn)的實(shí)施例通常涉及用于氣體渦輪的燃燒器，且更具體地涉及為了降低的NO_X排放物而定制尺寸和形狀的燃燒器。

背景技術(shù)

通常而言，氣體渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于壓縮空氣的壓縮機(jī)、用于將已壓縮的空氣與燃料混合并點(diǎn)燃混合物的燃燒器以及用于產(chǎn)生動(dòng)力的渦輪葉片組件。已知的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)已發(fā)展成高度地復(fù)雜且先進(jìn)的裝置。

眾所周知，氣體渦輪中的更高的溫度導(dǎo)致機(jī)器以高的熱效率運(yùn)行。與已知的氣體渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)的難題是促進(jìn)處于高的熱效率的運(yùn)行而不產(chǎn)生不期望的空氣排放物。通常由氣體渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的主要空氣排放物包括氮氧化物(NO_X)和一氧化碳(CO)。NO_X取決于溫度，并且，因此，當(dāng)需要高的燃燒溫度時(shí)，面臨最大的挑戰(zhàn)。已提議許多燃燒技術(shù)來(lái)將NO_X和CO降低至個(gè)位數(shù)，但在接近3150°F的高的燃燒溫度，還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)將NO_X和CO降低至個(gè)位數(shù)。高的燃燒溫度意味著依照降低的量的整體排放物而轉(zhuǎn)換的高的熱效率(燃燒更少的燃料來(lái)產(chǎn)生每單位動(dòng)力)。

已試圖降低NO_X和CO的先前的燃燒技術(shù)包括滯點(diǎn)回流燃燒器(SPRFC)、無(wú)焰氧化燃燒器(FLOXCOM)以及先進(jìn)旋渦燃燒器(AVC)。

因此，期望一種用于氣體渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器，該燃燒器能夠?qū)崿F(xiàn)高的燃燒溫度以及增加的熱效率和降低的NO_X和CO的排放物。優(yōu)選地，降低排放物輸出，同時(shí)維持或改善氣體渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、效率以及性能。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例，公開(kāi)了一種燃燒器，該燃燒器包括外殼、噴嘴、燃燒襯套以及增壓室，該外殼具有縱向軸線，該噴嘴沿著縱向軸線聯(lián)接至外殼，該燃燒襯套在外殼中形成于噴嘴的一側(cè)，該增壓室在外殼中形成于噴嘴的另一側(cè)并配置成提供燃料和氧化劑的輸入。噴嘴包括形成于該處的多個(gè)燃料和氧化劑的噴口。定制噴嘴和燃燒襯套的尺寸和形狀來(lái)以高的速度比將燃料和氧化劑的混合流輸入燃燒室中，其中，噴射速度大于燃燒襯套內(nèi)的燃燒平均速度，以增加燃燒襯套內(nèi)的紊流并降低燃燒排放物。

優(yōu)選地，該燃燒襯套由陶瓷材料構(gòu)成。優(yōu)選地，該燃燒襯套內(nèi)的紊流的增加降低了NO_X排放物。

根據(jù)另一示范性實(shí)施例，公開(kāi)了一種燃燒器，該燃燒器包括外殼、冷卻套管、穿孔板、燃燒襯套以及增壓室，該外殼具有縱向軸線，該冷卻套管設(shè)置于外殼內(nèi)，該穿孔板沿著縱向軸線在中間位置聯(lián)接至外殼，該燃燒襯套在冷卻套管內(nèi)設(shè)置在板的一側(cè)，該增壓室形成于板的另一側(cè)并配置成提供燃料和氧化劑的輸入。穿孔板包括形成于該處的多個(gè)燃料和氧化劑的噴口。定制板和燃燒襯套的尺寸和形狀來(lái)以高的速度比將燃料和氧化劑的混合流輸入燃燒室中，其中，噴射速度大于燃燒襯套內(nèi)的燃燒平均速度，以增加燃燒襯套內(nèi)的紊流并降低燃燒排放物。

優(yōu)選地，燃料和氧化劑在增壓室中預(yù)先混合。

根據(jù)另一示范性實(shí)施例，公開(kāi)了一種在燃燒器中降低燃燒排放物的方法。該方法包括提供具有縱向軸線的外殼、沿著縱向軸線將噴嘴聯(lián)接至外殼、在外殼內(nèi)且噴嘴的一側(cè)設(shè)置燃燒襯套以及將增壓室設(shè)置于噴嘴的另一側(cè)并配置成提供燃料和氧化劑的輸入。噴嘴包括形成于該處的多個(gè)燃料和氧化劑的噴口。定制噴嘴和燃燒襯套的尺寸和形狀來(lái)以高的速度比將燃料和氧化劑的混合流輸入燃燒室中，其中，噴射速度大于燃燒襯套內(nèi)的燃燒平均速度，以增加燃燒襯套內(nèi)的紊流并降低燃燒排放物。

優(yōu)選地，該燃燒器包括噴射微誘導(dǎo)回流罐式燃燒器。

參照附圖，并在閱讀以下詳細(xì)的描述和所附權(quán)利要求之后，本公開(kāi)的其他的目的和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。當(dāng)結(jié)合若干附圖和所附權(quán)利要求時(shí)，基于以下詳細(xì)的描述的審閱，本申請(qǐng)的這些和其他的特征和改善將對(duì)本領(lǐng)域??的普通技術(shù)人員變得清楚。

附圖說(shuō)明

當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)的描述時(shí)，將變得更好地理解本公開(kāi)的以上和其他的特征、方面以及優(yōu)點(diǎn)，在該附圖中，類似的符號(hào)始終代表類似的部分，其中：

圖1是根據(jù)一實(shí)施例的噴射微誘導(dǎo)回流燃燒器的橫截側(cè)視圖；

圖2顯示了根據(jù)一實(shí)施例的圖1的噴射微誘導(dǎo)回流燃燒器的部分剖開(kāi)立體圖；

圖3是根據(jù)一實(shí)施例的噴射微誘導(dǎo)回流燃燒器的一部分的橫截側(cè)視圖；

圖4是穿過(guò)根據(jù)一實(shí)施例的噴射微誘導(dǎo)回流燃燒器的燃燒室而拍攝的圖像；