[發明專利]燃燒裝置

有效

• 申請號: 201380015980.6
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN104204680A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: M.杜伊辛;A.西亞尼;A.伊羅格魯
• 申請（專利權）人: 阿爾斯通技術有限公司
• 主分類號: F23R3/18
• 分類號: F23R3/18;F23R3/34;F23C3/00;F23G7/06;F23R3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;胡斌

技術領域

本公開涉及燃燒裝置。尤其，以下參考了燃氣渦輪(例如連續燃燒燃氣渦輪)，無論如何應清楚，相同的裝置也可在不同的應用(例如爐)中實現。

背景技術

參考圖1，燃氣渦輪1具有：壓縮機2，燃燒裝置3以及渦輪4；壓縮機2產生高壓空氣，其與燃料一起供應至燃燒裝置3，它們在燃燒裝置3中燃燒以產生熱氣體，該熱氣體在渦輪4中(高壓渦輪)中膨脹；從渦輪4排出廢氣。

連續燃燒燃氣渦輪在高壓渦輪4下游具有第二燃燒裝置5，其中，附加的燃料供應至廢氣中且其燃燒以產生熱氣體，該熱氣體然后在第二渦輪6中(低壓渦輪)膨脹。

在第二燃燒裝置5內，與燃料一起噴射空氣；該空氣主要具有幫助燃料滲入流過第二燃燒裝置的廢氣中、以及防止在噴射后緊接的早期燃料燃燒的功能。

由于經過第二燃燒裝置5的廢氣具有大的壓力(因為在高壓渦輪4中只發生了部分膨脹)，噴射至第二燃燒裝置5中的空氣由壓縮機2的末級抽出。

該冷卻方案具有一些缺點。

事實上，由于在壓縮機2的末級處，空氣具有大的壓力，抽出的空氣(并因此防止該空氣燃燒或膨脹)在燃氣渦輪的性能以及效率上具有大的負面影響。

發明內容

本發明的一方面包括提供燃燒裝置，其帶有與已知的燃燒裝置相比改善的性能以及效率。

本發明的另一方面為提供燃燒裝置，其中可減少從壓縮機抽出的空氣的負面影響。

通過提供根據所附權利要求的燃燒裝置而獲得這些和其他的方面。

有利地，增加了逆燃界限并且減少了NOx排放。

附圖說明

根據通過附圖中的非限制示例而示出的燃燒裝置的優選但非排他性的實施例的描述，更多特性和優點將更顯而易見，在附圖中：

圖1是已知的燃氣渦輪的示意圖；

圖2是在本發明的實施例中的燃氣渦輪的示意圖；

圖3以及圖4顯示了在本發明的不同實施例中的燃氣渦輪的細節；以及

圖5是噴管的細節；

圖6顯示了帶有冷卻空氣分布的又一實施例。

具體實施方式

下面參考附圖；附圖在若干視圖中包括用于相同或相似部分的相同標號。

優選地，燃燒裝置為燃氣渦輪(例如連續燃燒燃氣渦輪1)的一部分。

連續燃燒燃氣渦輪1包括壓縮機2、第一燃燒裝置3、第一渦輪4(高壓渦輪)、第二燃燒裝置5以及第二渦輪6(低壓渦輪)。這些燃氣渦輪在本領域是公知的。

在運行期間，壓縮機2壓縮氧化劑并使其供應至第一燃燒裝置3。氧化劑通常為空氣并在下面指代空氣。第一燃燒裝置3接收壓縮空氣以及燃料并燃燒它們產生熱氣體，該熱氣體在第一渦輪4中部分膨脹。來自第一渦輪4的廢氣進入第二燃燒裝置5，在其中，附加的燃料被供應并燃燒產生熱氣體，該熱氣體然后在第二渦輪6中膨脹。

第二燃燒裝置5包括噴燃器10；在運行期間，流F(來自渦輪4的廢氣)流過噴燃器10。自然地，在不同種類的噴燃器或燃氣渦輪或燃燒裝置的應用中，流也可以是與廢氣不同的流。

在噴燃器10的下游提供有燃燒室11。

噴燃器具有：入口12，其帶有渦流發生器13(例如四面體渦流發生器)；以及噴管14，其突出進入噴燃器2以用于燃料和空氣噴射。

經過噴管14噴射的空氣主要用于：

有助于燃料滲入流過噴燃器10的廢氣中，

在噴射后屏蔽和保護燃料，以在噴射后防止其立即的燃燒，

流過噴管時噴管的冷卻。

噴管14連接至空氣源以及燃料箱(標號16指示來自燃料箱的管)。

在不同的示例中，噴管14可布置成供應不同的燃料，例如液體燃料(如油)和氣體燃料；在這種情況下，噴管14連接至兩個或更多的燃料箱，每個用于一種燃料。

燃燒裝置5具有容納噴燃器10的增壓室和燃燒室11；在增壓室內，空氣基本靜止(即不動)。

增壓室連接至噴管14的內部以向其供應空氣。

增壓室可包括外部增壓室20和內部增壓室27；外部增壓室20容納連接至噴燃器10以用于向其供應空氣的內部增壓室27。內部增壓室27和外部增壓室20由冷卻路徑連接以用于燃燒室11。

噴管14包括用于空氣的導管21和用于燃料的一個或者多個導管23、24(例如噴管14可供應兩種不同的燃料，在這種情況下，每個導管23、24均連接至燃料箱)。增壓室20或27連接至用于空氣的導管21。