[發明專利]改變噴射器以減小燃燒系統中的相干性的系統和方法

有效

• 申請號: 201510280876.0
• 申請日: 2015-05-28
• 公開（公告）號: CN105135477B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: S.L.克羅瑟斯;C.X.斯蒂芬森;J.V.齊特諾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;周心志

1.一種用于減小燃燒動態特性的模態耦合的系統，包括：

燃氣渦輪發動機，其包括：

第一燃燒器，其包括首端、從所述首端向下游延伸的襯套和第一多個噴射器，其中，所述襯套界定一級燃燒區和位于所述一級燃燒區下游的二級燃燒區，所述第一多個噴射器在所述第一燃燒器內沿著第一燃料路徑設置成第一構造以將第一燃料/氧化劑混合物通過所述第一燃燒器的所述襯套發送到所述第一燃燒器的所述二級燃燒區，所述第一多個噴射器布置在所述第一燃燒器的一個或多個軸向平面中，所述一個或多個軸向平面包括第一軸向平面，其中所述第一多個噴射器中的至少一個噴射器布置在所述第一軸向平面中；以及

第二燃燒器，其包括首端、從所述首端向下游延伸的襯套和第二多個噴射器，其中，所述襯套界定一級燃燒區和位于所述一級燃燒區下游的二級燃燒區，所述第二多個噴射器在所述第二燃燒器內沿著第二燃料路徑設置成第二構造以將第二燃料/氧化劑混合物通過所述第二燃燒器的所述襯套發送到所述第二燃燒器的所述二級燃燒區，所述第二多個噴射器布置在所述第二燃燒器的一個或多個軸向平面中，所述一個或多個軸向平面包括第二軸向平面，其中所述第二多個噴射器中的至少一個噴射器布置在所述第二軸向平面中；

其中，所述第二構造與所述第一構造在以下方面中具有至少一個區別：所述第一多個噴射器中的噴射器的數量相對于所述第二多個噴射器中的噴射器的數量，所述第一軸向平面的位置相對于所述第二軸向平面的位置，和所述第一多個噴射器的第一周向間距相對于所述第二多個噴射器的第二周向間距；并且

其中，在所述燃氣渦輪發動機運行期間，所述第一構造和所述第二構造之間的所述至少一個區別使得所述第一燃燒器以第一燃燒動態頻率運行、而所述第二燃燒器以第二燃燒動態頻率運行，其中所述第一燃燒動態頻率不同于所述第二燃燒動態頻率。

2.根據權利要求1所述的用于減小燃燒動態特性的模態耦合的系統，其特征在于，所述第一構造中的所述第一多個噴射器中的噴射器的所述數量大于所述第二構造中的所述第二多個噴射器中的噴射器的所述數量。

3.根據權利要求1所述的用于減小燃燒動態特性的模態耦合的系統，其特征在于，所述第一軸向平面位于離所述所述第一燃燒器的所述首端的第一距離處，所述第二軸向平面位于離所述所述第二燃燒器的所述首端的第二距離處，并且其中所述第一距離不同于所述第二距離。

4.根據權利要求1所述的用于減小燃燒動態特性的模態耦合的系統，其特征在于，所述第一多個噴射器布置在至少兩個軸向平面中，所述至少兩個軸向平面包括所述第一軸向平面和位于所述第一燃燒器中的第一下游軸向平面，所述第一下游軸向平面和所述第一燃燒器的所述首端之間界定第三距離；

所述第二多個噴射器布置在至少兩個軸向平面中，所述至少兩個軸向平面包括所述第二軸向平面和位于所述第二燃燒器中的第二下游軸向平面，所述第二下游軸向平面和所述第二燃燒器的所述首端之間界定第四距離；

其中，所述第三距離不同于所述第四距離。

5.根據權利要求1所述的用于減小燃燒動態特性的模態耦合的系統，其特征在于，所述第一多個噴射器以所述第一周向間距圍繞所述第一燃燒器的所述襯套布置；所述第二多個噴射器以所述第二周向間距圍繞所述第二燃燒器的所述襯套布置；并且其中所述第一周向間距不同于所述第二周向間距。

6.根據權利要求1所述的用于減小燃燒動態特性的模態耦合的系統，其特征在于，所述第一多個噴射器以所述第一周向間距圍繞所述第一燃燒器的所述襯套布置；所述第二多個噴射器以所述第二周向間距圍繞所述第二燃燒器的所述襯套布置；所述第一周向間距與所述第二周向間距相同；并且相對于所述第一燃燒器和所述第二燃燒器各自的縱向軸，所述第一多個噴射器周向地與所述第二多個噴射器間隔開布置。