[發明專利]具有駐渦腔的燃燒室總成

有效

• 申請號: 201310049394.5
• 申請日: 2013-02-07
• 公開（公告）號: CN103244968A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: G.A.博德曼;R.基拉;J.F.麥康瑙希
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/52
• 分類號: F23R3/52;F23R3/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;譚祐祥

技術領域

本申請案的各實施例大體涉及燃氣渦輪發動機，且更確切地說，涉及包括駐渦腔（trapped?vortex?cavity）的燃燒室總成。

背景技術

燃氣渦輪機的效率通常隨著燃燒氣體流的溫度而增加。然而，燃燒氣體流的溫度較高會產生較高水平的多余排放物，例如，氮氧化物（NOx）等。NOx排放通常受政府監管。因此，要提高燃氣渦輪機的效率，就必須與遵守排放規定取得平衡。

通過將燃料流與空氣流適當混合可實現較低的NOx排放水平。例如，進入反應區或燃燒區之前，燃料流與空氣流可在干式低NOx（DLN）燃燒室中預混合。這種預混合趨于降低燃燒溫度以及減少NOx排放物輸出。

燃料流和空氣流通常在緊湊的空氣/燃料預混合管中預混合，以便在燃燒腔中形成軸向射流。在低負載或部分速度的情況下，緊湊的空氣/燃料預混合軸向射流束可能會噴出或不穩定。因此，需要這樣一種系統：在使用具有微混合器空氣/燃料預混合管的DLN燃燒室時，該系統提供可靠而穩固的點火和連焰，使部分速度和無負載操作更有效，而且提高整體燃燒穩定性并提高可操作性。

發明內容

本申請案的某些實施例可解決上述部分或全部需要和/或問題。根據一項實施例，揭示了一種燃燒室總成。所述燃燒室總成可包括環形駐渦腔，所述環形駐渦腔定位成鄰近空氣/燃料預混合噴射管的下游端。所述環形駐渦腔可包括開口，所述開口位于所述環形駐渦腔的徑向內部，鄰近所述預混合管的頭端。所述環形駐渦腔還可包括設置在環形駐渦腔周圍的一個或多個空氣噴射孔以及一個或多個燃料源，使得所述一個或多個空氣噴射孔以及所述一個或多個燃料源經配置以驅動所述環形駐渦腔內的渦流。

根據另一實施例，揭示了一種燃燒室總成。所述燃燒室總成可包括空氣/燃料預混合噴射管，其具有上游端、下游端以及這兩者之間的流路。環形駐渦腔可定位成鄰近空氣/燃料預混合噴射管的下游端。所述環形駐渦腔可包括環形后壁、環形前壁以及形成于這兩者之間的環形徑向外壁。所述環形駐渦腔還可包括開口，所述開口位于所述環形駐渦腔的徑向內部，與外壁間隔開并且在后壁與前壁之間延伸。一個或多個空氣噴射孔以及一個或多個燃料源可設置在所述環形駐渦腔的周圍，使得所述一個或多個空氣噴射孔以及所述一個或多個燃料源經配置以驅動所述環形駐渦腔內的渦流。

此外，根據另一實施例，揭示了一種燃燒室總成。所述燃燒室總成可包括空氣/燃料預混合噴射管，其具有上游端、下游端以及這兩者之間的流路。環形駐渦腔可定位成鄰近空氣/燃料預混合噴射管的下游端。所述環形駐渦腔可包括環形后壁、環形前壁以及形成于這兩者之間的環形徑向外壁。所述環形駐渦腔還可包括開口，所述開口位于所述環形駐渦腔的徑向內部，與外壁間隔開并且在后壁與前壁之間延伸。一個或多個空氣噴射孔以及一個或多個燃料源可設置在所述環形駐渦腔的周圍，使得所述一個或多個空氣噴射孔以及所述一個或多個燃料源經配置以驅動所述環形駐渦腔內的渦流。此外，所述燃燒室總成可包括由環形燃燒室襯里圍繞的燃燒腔，所述環形燃燒室襯里設置成與預混合管、環形駐渦腔、一個或多個空氣噴射孔以及一個或多個燃料源成空氣流連通狀態。

通過以下具體說明、附圖和所附權利要求書，所屬領域的技術人員將易于了解本發明的其他實施例、方面和特征。

附圖說明

現將參考附圖，附圖無需按比例繪制，其中：

圖1為根據一項實施例的具有壓縮機、燃燒室以及渦輪機的燃氣渦輪發動機的示意實例圖。

圖2為根據一項實施例的燃燒室總成的示意圖。

圖3為根據一項實施例的燃燒室總成的一部分的截面圖。

圖4為根據一項實施例的燃燒室總成的示意圖。

圖5為根據一項實施例的燃燒室總成的示意圖。

具體實施方式

下文將參考附圖來更加全面地描述說明性實施例，附圖中圖示了一些實施例，但并非所有實施例。本申請案可通過許多不同的形式體現，且不應解釋為限于本專利申請文件中列出的各實施例。相同數字始終指代相同元件。