[發明專利]用于增強多管燃料噴嘴中的混合的系統

無效

• 申請號: 201310077780.5
• 申請日: 2013-03-12
• 公開（公告）號: CN103307631A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: A.辛赫
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/02
• 分類號: F23R3/02
• 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

本發明涉及渦輪發動機，并且更具體地，涉及用于增加多管燃料噴嘴中的燃料-空氣混合的系統。

背景技術

燃氣渦輪發動機燃燒燃料與空氣的混合物，以產生熱燃燒氣體，所產生的熱燃燒氣體接著對一個或多個渦輪級進行驅動。具體而言，熱燃燒氣體迫使渦輪葉片旋轉，由此對軸進行驅動以使一個或多個負載（例如發電機）旋轉。燃氣渦輪發動機包括燃料噴嘴，以將燃料和空氣噴射至燃燒器中。如果燃料與空氣的混合物未充分混合，那么結果能夠包括不穩定火焰、不完全燃燒、以及氮氧化物（NO_X）以及其它不期望的副產物的產生增加。

發明內容

下文對與原始要求保護的發明的范圍相符的某些實施例進行概述。并不期望這些實施例對所要求保護的發明的范圍構成限制，相反，這些實施例僅僅旨在提供對本發明的可能形式的簡要概括。事實上，本發明可以包括多種形式，這些形式可以與下文所闡述的實施例相似或不同。

根據第一實施例，一種系統包括多管燃料噴嘴，多管燃料噴嘴包括燃料噴嘴頭部以及多個管。燃料噴嘴頭部包括包繞室的外壁，并且外壁包括下游壁部，下游壁部構造成面向燃燒區域。多個管通過室延伸至下游壁部，并且每一個管都包括：進入管中的空氣進口；燃料進口，燃料進口包括在相對于管的縱向軸線的橫向方向上沿徑向延伸至管中的突出部；以及離開管的出口。

根據第二實施例，一種系統包括預混管，預混管構造成安裝在多管燃料噴嘴中。預混管包括進入預混管中的空氣進口、燃料進口、以及離開預混管的出口。燃料進口具有在相對于預混管的縱向軸線的橫向方向上沿徑向延伸至預混管中的突出部。空氣進口布置在燃料進口的上游，并且出口布置在空氣進口和燃料進口的下游。

根據第三實施例，一種系統包括渦輪燃料噴嘴。渦輪燃料噴嘴包括預混管，預混管具有：進入預混管中的空氣進口；燃料進口，燃料進口具有在相對于預混管的縱向軸線的橫向方向上沿徑向延伸至預混管中的突出部；以及離開預混管的出口。空氣進口位于燃料進口的上游，并且出口同時位于空氣進口和燃料進口的下游。

附圖說明

當參照附圖閱讀詳細描述時，本發明的這些和其它的特征、方面、以及優點將變得更好理解，其中在所有附圖中相似的附圖標記代表相似的部件，在附圖中：

圖1是渦輪機系統的實施例的方框圖，該渦輪機系統包括用于增加多管燃料噴嘴中的燃料-空氣混合的系統；

圖2是燃燒器的實施例的橫截面圖，該燃燒器包括多個多管燃料噴嘴；

圖3是沿圖2的線3-3截取的燃燒器的實施例的主視平面圖，其中示出了在帽部中相對于彼此間隔開的多個圓形多管燃料噴嘴；

圖4是沿圖2的線3-3截取的燃燒器的實施例的主視平面圖，其中示出了在多個扇形的布置中直接鄰近彼此地布置的多個楔形多管燃料噴嘴；

圖5是多管燃料噴嘴的實施例的橫截面圖，所述多管燃料噴嘴具有具有沿徑向突出的燃料進口的多個預混管；

圖6是沿圖5的線6-6截取的單個預混管的實施例的部分橫截面側視圖，其中示出了與縱向軸線垂直的沿徑向突出的燃料進口；

圖7是沿圖5的線6-6截取的單個預混管的實施例的部分橫截面側視圖，其中示出了橫向于縱向軸線并且與縱向軸線形成銳角的沿徑向突出的燃料進口；

圖8是沿圖5的線6-6截取的單個預混管的實施例的部分橫截面側視圖，其中示出了具有直徑上相對的構造的沿徑向突出的燃料進口；

圖9是沿圖5的線6-6截取的單個預混管的實施例的部分橫截面側視圖，其中示出了具有沿軸向交錯的構造的沿徑向突出的燃料進口；

圖10是沿圖5的線6-6截取的單個預混管的實施例的部分橫截面側視圖，其中示出了在進入管中的徑向深度方面發生變化、在直徑方面發生變化、在管形形狀方面發生變化、并且在構造方面發生變化的沿徑向突出的燃料進口；

圖11是沿圖5的線6-6截取的單個預混管的實施例的部分橫截面側視圖，其中示出了在相對于縱向軸線的角度方面發生變化、在進入管中的徑向深度方面發生變化、并且在直徑方面發生變化的沿徑向突出的燃料進口；

圖12是具有沿徑向突出的燃料進口的單個預混管的實施例的橫截面圖，所述沿徑向突出的燃料進口具有朝向縱向軸線直接會聚的軸線；以及

圖13是具有沿徑向突出的燃料進口的單個預混管的實施例的橫截面圖，所述沿徑向突出的燃料進口以這樣的角度定向：該角度構造成引起圍繞縱向軸線的旋流。

具體實施方式