[發明專利]用于燃氣渦輪的連續燃燒器的第二級燃燒器

有效

• 申請號: 201811359939.1
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN110030579B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: A.錢尼;A.阿爾西納
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源瑞士股份公司
• 主分類號: F23R3/20
• 分類號: F23R3/20;F23R3/42
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 萬欣;劉林華

一種燃氣渦輪的燃燒器，其包括：第一級燃燒器和第二級燃燒器，其布置在第一級燃燒器的下游并包括沿軸向方向延伸的第二級燃燒室；軸向噴槍注射器；以及火焰穩定器裝置。軸向噴槍注射器包括在軸向方向上從第一級燃燒器通過第二級燃燒器的過渡區域延伸到第二級燃燒室中的細長流線型主體。細長流線型主體和過渡區域防止在過渡區域中的氣體再循環。第一交叉流動注射噴嘴和第二交叉流動注射噴嘴在細長流線型主體上設在相應的軸向位置處，并且火焰穩定器裝置布置在第一交叉流動注射噴嘴與第二交叉流動注射噴嘴的下游。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有2017年11月15日提交的歐洲專利申請編號17201920.0的優先權，其公開內容通過引用并入。

技術領域

本發明涉及一種用于燃氣渦輪的連續燃燒器(sequential combustor，有時也稱為順序燃燒器)的第二級燃燒器。

背景技術

如已知的，用于發電廠的燃氣渦輪的功率輸出和效率的增加涉及若干挑戰，并且燃料注射以獲得有效且符合排放的燃燒是其中最關鍵的。事實上，為了實現更高的功率輸出還要顯著增加燃料供應，并且必須以這樣的方式執行注射，使得燃料流量與稀釋流體(例如新鮮空氣或連續燃燒器中的第一燃燒器級的廢氣)的流量充分混合。較差混合可能會對燃燒和污染物排放水平產生負面影響。

對增加供應的燃料流量和提供充分混合的需要致使開發具有復雜結構的燃器(burner，有時也稱為噴燃器)。已知的燃器傾向于滿足在燃料供應和混合容量方面的繁重要求，然而仍然存在一些限制，尤其因為復雜結構具有重要牽連。取決于燃燒器的類型，需要提供具有關鍵空氣動力學特性的多點噴槍注射器或流線型主體(streamlined body)。這種復雜結構的制造可能是困難的，并且獲得可接受的結果所需的過程可能涉及大量成本。

此外，通常期望燃器組件(即，用于燃料注射和混合的裝置)可從其殼體縮回，以用于在不需要拆卸燃燒器的大部件的情況下進行維護和改裝的目的。尤其，期望燃器組件可軸向縮回以從罐式燃燒器(can combustor)中簡單地取出。然而，正是由于其復雜的結構，已知的燃器組件不能縮回。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于燃氣渦輪的連續燃燒器的第二級燃燒器和一種控制具有第一級燃燒器和第二級燃燒器的燃氣渦輪的連續燃燒器的方法，其允許克服或至少減弱所描述的限制。

根據本發明，提供一種燃氣渦輪的燃燒器，其包括：

第一級燃燒器和第二級燃燒器，其中，第二級燃燒器布置在第一級燃燒器的下游并包括沿軸向方向延伸的第二級燃燒室；

軸向噴槍注射器；以及

火焰穩定器裝置；

其中，軸向噴槍注射器包括：

細長流線型主體，其在軸向方向上從第一級燃燒器通過第二級燃燒器的過渡區域延伸到第二級燃燒室中，其中，細長流線型主體和過渡區域構造成防止從第一級燃燒器流到第二級燃燒室的氣體在過渡區域中再循環；

多個第一交叉流動注射噴嘴和多個第二交叉流動注射噴嘴，其在細長流線型主體上設在相應的軸向位置處；

并且其中，火焰穩定器裝置布置在第一交叉流動注射噴嘴和第二交叉流動注射噴嘴的下游。

燃燒器結合具有極其簡單的設計的軸向噴槍注射器和火焰穩定器裝置，其允許將火焰錨定在一個或多個期望位置處。尤其，前火焰(front flame，有時也稱為前緣火焰)可在全負載下設定在軸向下游位置處，以減少火焰后停留時間(post-flame residencetime)和NOx的產生。