[發明專利]用于燃氣渦輪機的燃料噴嘴和燃燒器

無效

• 申請號: 201310074918.6
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN103307633A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: P.K.I.西達根蓋亞;K.卡利斯瓦蘭
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/42
• 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

本發明大體涉及用于燃氣渦輪機的燃料噴嘴和燃燒器。

背景技術

燃氣渦輪機大體上包括具有一個或多個燃料噴嘴的燃燒器，這些噴嘴以多種配置方式圍繞端蓋進行定位。例如，一些燃燒器可以包括一種六燃料噴嘴配置，該配置包括一個中心燃料噴嘴，該中心燃料噴嘴由五個外燃料噴嘴所圍繞。在特定的燃燒器設計中，燃料噴嘴在端蓋的下游處延伸，并且至少部分穿過帽組件的一個或多個環形通道。通常，環形通道包括同心地設置在所述環形通道內的環形沖擊套管，以及/或者連接到所述沖擊套管和/或帽組件的浮置套環。在燃燒器組裝期間，燃料噴嘴經大體定位使得在所述燃料噴嘴與浮置套環之間存在一個徑向間隙。

在操作中，燃料和/或工作流體流經燃料噴嘴，并進入到浮置套環，隨后離開帽組件從而在燃燒器內的燃燒區中進行燃燒。然而，在操作期間，浮置套環可能會在燃燒器動力學、燃燒器內的熱增長及/或壓縮機排放壓力的作用下而發生徑向地和/或軸向地移動，由此接觸到燃料噴嘴并可能減少燃料噴嘴和/或帽組件的機械壽命。

但是，對于改善的浮置套環設計，它可能會增加制造、維護和修理的成本。例如，經過改善的浮置套環設計通常包括昂貴的耐磨材料。但這些材料仍然不能防止套環接觸到燃料噴嘴。因此，一種將浮置套環從帽組件中消除的改善燃料噴嘴設計會很有用。

發明內容

以下說明將闡明本發明的各個方面和優點，或者這些方面和優點在說明中可能是顯而易見的，或者可以通過實施本發明而知悉。

本發明的一項實施例為用于燃氣渦輪機的燃料噴嘴。燃料噴嘴包括環形通道，所述環形通道經配置以使燃料流動，并且所述環形通道包括與第二端軸向分離的第一端。與環形通道同心的盤設置在第二端處，并且該盤從所述第二端徑向向外延伸。多個通道從盤的上游表面延伸穿過所述盤直到所述盤的下游表面，并且所述多個通道經配置以使流經所述通道的流體旋動。防護罩周向圍繞所述盤，并包括與下游端軸向分離的上游端，其中所述防護罩連接到所述盤。

進一步的，其包括連接到所述防護罩的所述上游端的法蘭，所述法蘭從所述防護罩的所述上游端的至少一部分處徑向向外延伸，并周向圍繞所述防護罩的所述上游端的至少一部分。

進一步的，其中所述燃料噴嘴包括至少部分圍繞所述防護罩的彈簧，所述彈簧從所述防護罩的所述上游端朝軸向下游延伸。

進一步的，其中所述彈簧連接到所述防護罩的所述上游端。

進一步的，其中所述彈簧包括波形彈簧。

進一步的，其中環形板至少部分周向圍繞所述防護罩，并且連接到所述彈簧的下游端。

進一步的，其包括連接到所述防護罩的所述上游端的法蘭，所述法蘭從所述防護罩的所述上游端的至少一部分處徑向向外延伸，并周向圍繞所述防護罩的所述上游端的至少一部分，其中所述彈簧連接到所述法蘭。

另一項實施例為用于燃氣渦輪機的燃料噴嘴，所述燃料噴嘴包括經配置以使燃料流動的環形通道，所述環形通道包括與發散型第二端軸向分離的第一端。與環形通道同心的盤設置在發散型第二端處，并且該盤從所述發散型第二端徑向向外延伸。多個通道從盤的上游表面延伸穿過所述盤直到所述盤的下游表面。防護罩包括與下游端軸向分離的上游端，所述防護罩周向圍繞所述盤并在所述盤的下游處軸向延伸，此外它還連接到所述盤。燃料噴嘴進一步包括彈簧，所述彈簧至少部分圍繞所述防護罩。

進一步的，其中所述彈簧包括波形彈簧。

進一步的，其中所述彈簧連接到所述上游端。

進一步的，其中環形板至少部分周向圍繞所述防護罩，并且連接到所述彈簧的下游端。

進一步的，其中所述通道經配置以使流經所述通道的流體旋動。

進一步的，其中所述防護罩包括法蘭，所述法蘭從所述上游端的至少一部分處徑向向外延伸并周向圍繞所述上游端的至少一部分。

進一步的，其中所述彈簧連接到所述法蘭。

本發明的實施例還可以包括燃燒器。所述燃燒器大體包括端蓋。環形通道從所述端蓋延伸，并且該通道經配置以使燃料流動。所述環形通道包括與發散型第二端軸向分離的第一端。與環形通道同心的盤設置在發散型第二端處，并且該盤從所述發散型第二端徑向向外延伸。多個通道從盤的上游表面延伸穿過所述盤直到所述盤的下游表面。所述通道經配置以使流經所述通道的流體旋動。防護罩至少部分周向圍繞盤，并且在所述盤的下游處軸向延伸。所述燃燒器進一步包括彈簧，所述彈簧至少部分圍繞所述防護罩。

進一步的，其中所述彈簧包括波形彈簧。