[實用新型]具有至少一個燃燒器的燃氣輪機、燃燒器和燃料噴嘴

有效

• 申請號: 201420505765.6
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN204358774U
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: M.海斯;B.科斯特林;B.普雷德;S.維內勒克
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F23R3/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 侯宇

1.一種具有至少一個燃燒器(24)的燃氣輪機(1)，具有

-中央的燃燒器軸線(26)，

-與所述燃燒器軸線同軸安置的初級燃料供給單元(30)，該初級燃料供給單元具有初級燃料通道(44)、朝向燃燒區(34)的燃料噴嘴出口(48)，

-與所述燃燒器軸線同軸地安置的環形室形狀的空氣通道(32)，該空氣通道具有朝向燃燒區的空氣通道出口(36)，其中，所述初級燃料通道和空氣通道的出口相互相鄰地安置，其特征在于，

向所述燃料噴嘴出口(48)上游延伸的第一初級燃料通道部段(44b)具有在流動方向上漸小的橫截面面積，其中，在所述燃料噴嘴出口上的橫截面面積與在第一初級燃料通道部段的起始處的橫截面面積的比值是0.7至0.9，其中，所述燃燒器在至少一個第一運行狀態中能夠以在由初級燃料通道和空氣流出的流體流之間的第一相對速度這樣地運行，使得能夠引起在剪切層中的第一頻率的不穩定性，所述不穩定性不適合于激起在燃氣輪機的燃燒室內的壓強波動。

2.根據權利要求1所述的燃氣輪機，其特征在于，所述燃料噴嘴出口上的橫截面面積與在第一初級燃料通道部段的起始處的橫截面面積的比值是0.8至0.9。

3.根據權利要求1或2所述的燃氣輪機，其特征在于，所述初級燃料通道(44)被設置用于利用混合氣運行。

4.根據權利要求1所述的燃氣輪機，其特征在于，所述燃氣輪機在所述至少第一運行狀態中能夠以在所述燃燒器(24)的初級燃料通道和空氣通道之間的大小為50至100m/s的相對速度運行。

5.根據權利要求4所述的燃氣輪機，其特征在于，所述相對速度為60至80m/s。

6.根據權利要求4所述的燃氣輪機，其特征在于，在所述初級燃料通道內(44)的平均速度是120至180m/s。

7.根據權利要求6所述的燃氣輪機，其特征在于，所述平均速度是140至160m/s。

8.根據權利要求1所述的燃氣輪機，其特征在于，所述第一運行狀態是所述燃氣輪機的荷載范圍的50％-100％。

9.根據權利要求1所述的燃氣輪機，其特征在于，所述初級燃料供給單元包括初級混合管道(38)和在下游連接的燃料噴嘴(40)，所述燃料噴嘴具有朝向初級混合管的燃料噴嘴入口(46)和指向燃燒區(34)的燃料噴嘴出口(48)，其中，所述初級混合管和燃料噴嘴的外壁(42)在徑向上從外部限定所述初級燃料通道。

10.根據權利要求9所述的燃氣輪機，其特征在于，所述初級燃料通道(44)在徑向上從內部被中央安置的次級燃料供給單元(28)所限定。

11.根據權利要求9所述的燃氣輪機，其特征在于，所述燃料噴嘴的外壁(42)沿著延伸至燃料噴嘴入口(46)的第二初級燃料通道部段(44a)基本上被設計為圓柱形的。

12.根據權利要求9所述的燃氣輪機，其特征在于，所述燃料噴嘴的外壁沿著第一初級燃料通道部段(44b)在流動方向上被設計為圓錐形漸窄的。

13.根據權利要求9所述的燃氣輪機，其特征在于，在所述燃料噴嘴內安置旋流發生器，所述旋流發生器分別具有帶有迎流邊緣(62)的旋流葉片，并且在所述燃料噴嘴入口和迎流邊緣之間的進入長度(S)與在所述初級燃料通道的旋流發生器的區域內的高度(h)的比值是0.5至0.95。

14.根據權利要求13所述的燃氣輪機，其特征在于，在所述燃料噴嘴入口和迎流邊緣之間的進入長度(S)與在所述初級燃料通道的旋流發生器的區域內的高度(h)的比值是0.6至0.7。

15.根據權利要求9所述的燃氣輪機，其特征在于，在所述燃料噴嘴出口處的初級燃料通道的高度(h_a)與燃料噴嘴出口的半徑(R_a)的比值是0.125至0.16。

16.根據權利要求15所述的燃氣輪機，其特征在于，在所述燃料噴嘴出口處的初級燃料通道的高度(h_a)與燃料噴嘴出口的半徑(R_a)的比值是0.149至0.151。