[發(fā)明專利]渦輪發(fā)動機的燃料供應(yīng)系統(tǒng)及其組裝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711011629.6
• 申請日: 2017-10-25
• 公開（公告）號: CN107975427A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R.薩哈;S.托德蒂
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/22
• 分類號: F02C7/22;F02C7/232;F02C3/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 肖日松,劉林華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及燃料供應(yīng)系統(tǒng)，且更具體地說，涉及用于使用燃燒渦輪發(fā)動機燃料的燃燒室組合件中的水霧化的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

至少一些已知的燃燒渦輪發(fā)動機包括以串流關(guān)系連接在一起的壓縮機、至少一個燃燒室和渦輪。更具體地說，壓縮機和渦輪通過軸連接以形成高壓轉(zhuǎn)子組合件。進入渦輪發(fā)動機的空氣在它于燃燒腔室中點燃之前與來自燃料供應(yīng)系統(tǒng)的燃料流混合以形成高能量氣流。高能量氣流流動通過渦輪，從而以可旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動渦輪，使得軸以可旋轉(zhuǎn)方式驅(qū)動壓縮機。

燃燒渦輪發(fā)動機可利用若干種類型的燃料中的任一種來操作，所述燃料包括例如從燃料供應(yīng)系統(tǒng)供應(yīng)到燃燒腔室的液態(tài)燃料或氣態(tài)燃料。在至少一些已知的液態(tài)燃料的燃燒期間，液態(tài)燃料流通過霧化空氣壓縮機供應(yīng)的高壓空氣流來霧化。另外，也可將水連同液態(tài)燃料流一起注入燃燒腔室中以便減少氮氧化物(NOx)排放。通常，注入到燃燒腔室中的水還通過霧化空氣壓縮機所供應(yīng)的高壓空氣流來霧化。在至少一些已知的氣態(tài)燃料的燃燒期間，氣態(tài)燃料流不需要進行霧化，且因此不需要霧化空氣壓縮機。然而，將霧化的水與氣態(tài)燃料流一起注入到燃燒腔室中可有助于減少NOx排放。然而，對于僅利用氣態(tài)燃料操作的至少一些渦輪發(fā)動機，添加單獨的霧化空氣壓縮機會增大燃燒渦輪發(fā)動機的總成本。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，提供一種燃料供應(yīng)系統(tǒng)，包括：第一燃料供應(yīng)線，其以流動連通方式與至少一個第一燃料噴嘴連接，且被配置成將第一燃料流引導(dǎo)到所述至少一個第一燃料噴嘴；第二燃料供應(yīng)線，其以流動連通方式與至少一個第二燃料噴嘴連接，且被配置成將第二燃料流引導(dǎo)到所述至少一個第二燃料噴嘴；水供應(yīng)線，其以流動連通方式與至少一個注水噴嘴連接，且被配置成將水流引導(dǎo)到所述至少一個注水噴嘴；霧化流體供應(yīng)線路(Atomizing fluid supply line)，其以流動連通方式與所述第一和第二燃料供應(yīng)線連接，所述霧化流體供應(yīng)線路被配置成將霧化流體流引導(dǎo)到至少一個霧化噴嘴且與所述水流霧化接觸，其中所述霧化流體包括所述第一燃料流和所述第二燃料流中的至少一個的至少一部分。

進一步地，還包括以流動連通方式與所述第一和第二燃料供應(yīng)線連接的清理流體供應(yīng)線路，所述清理流體供應(yīng)線路被配置成將清理流體流引導(dǎo)到所述至少一個注水噴嘴且清理所述水供應(yīng)線。

進一步地，所述清理流體供應(yīng)線路還被配置成引導(dǎo)所述清理流體流，所述清理流體流包括所述第一燃料流和所述第二燃料流中的至少一個的一部分。

進一步地，所述霧化流體供應(yīng)線路還被配置成在所述至少一個注水噴嘴的尖端處霧化所述水流。

進一步地，還包括連接于所述第一燃料供應(yīng)線與所述霧化流體供應(yīng)線路之間的旁路供應(yīng)線，其中所述旁路供應(yīng)線在以流動連通方式與所述第一燃料供應(yīng)線連接的截止/速比閥的上游，所述旁路供應(yīng)線被配置成將所述第一燃料流引導(dǎo)到所述霧化流體供應(yīng)線路。

進一步地，還包括連接于所述第二燃料供應(yīng)線與所述霧化流體供應(yīng)線路之間的旁路供應(yīng)線，其中所述旁路供應(yīng)線在以流動連通方式與所述第二燃料供應(yīng)線連接的截止/速比閥的上游，所述旁路供應(yīng)線被配置成將所述第二燃料流引導(dǎo)到所述霧化流體供應(yīng)線路。

進一步地，所述第一燃料供應(yīng)線被配置成引導(dǎo)合成氣體流。

進一步地，所述第二燃料供應(yīng)線被配置成引導(dǎo)天然氣流。

另一方面，提供一種渦輪組合件，包括：燃燒室；以及燃料供應(yīng)系統(tǒng)，其被配置成將燃料流供應(yīng)到所述燃燒室，所述燃料供應(yīng)系統(tǒng)包括：第一燃料供應(yīng)線，其以流動連通方式與至少一個第一燃料噴嘴連接，且被配置成將第一燃料流引導(dǎo)到所述至少一個第一燃料噴嘴；第二燃料供應(yīng)線，其以流動連通方式與至少一個第二燃料噴嘴連接，且被配置成將第二燃料流引導(dǎo)到所述至少一個第二燃料噴嘴；水供應(yīng)線，其以流動連通方式與至少一個注水噴嘴連接，且被配置成將水流引導(dǎo)到所述至少一個注水噴嘴；霧化流體供應(yīng)線路，其以流動連通方式與所述第一和第二燃料供應(yīng)線連接，所述霧化流體供應(yīng)線路被配置成將霧化流體流引導(dǎo)到至少一個霧化噴嘴且與所述水流霧化接觸，其中所述霧化流體包括所述第一燃料流和所述第二燃料流中的至少一個的至少一部分。

進一步地，還包括以流動連通方式與所述第一和第二燃料供應(yīng)線連接的清理流體供應(yīng)線路，所述清理流體供應(yīng)線路被配置成將清理流體流引導(dǎo)到所述至少一個注水噴嘴且清理所述水供應(yīng)線。

進一步地，所述清理流體供應(yīng)線路被進一步配置成引導(dǎo)所述清理流體流，所述清理流體流包括所述第一燃料流和所述第二燃料流中的至少一個的一部分。