[發(fā)明專利]用于改進(jìn)的排放和耐用性的燃燒器及運(yùn)行方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910090559.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN110094758B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: E.J.斯蒂芬斯;A.M.達(dá)尼斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F23R3/28
• 分類號(hào): F23R3/28;F23R3/10;F23R3/42
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔡宗鑫;陳浩然

一種燃燒器組件，其包括偏轉(zhuǎn)器壁，其中多個(gè)開口限定成穿過偏轉(zhuǎn)器壁且圍繞燃料噴嘴開口。多個(gè)開口限定第一半徑處的第一組開口、在比第一半徑更大的第二半徑或大于第二半徑處的第二組開口以及在第一半徑與第二半徑之間的一個(gè)或多個(gè)第三半徑處的第三組開口。第一組開口相對(duì)于徑向方向限定大約60度與大約100度之間的一個(gè)或多個(gè)第一角度。第二組開口限定大約零度與大約30度之間的一個(gè)或多個(gè)第二角度。第三組開口限定第一角度與第二角度之間的一個(gè)或多個(gè)第三角度。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題涉及針對(duì)改進(jìn)的排放輸出和改進(jìn)的結(jié)構(gòu)耐用性運(yùn)行燃燒器的結(jié)構(gòu)及方法。

背景技術(shù)

燃燒器和燃燒器安裝在其中的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)需要滿足或超過日益嚴(yán)格的排放要求。在向下游流出至渦輪區(qū)段之前，燃燒排放部分地隨燃燒產(chǎn)物的溫度和燃燒器內(nèi)的停留時(shí)間而變化。燃燒排放還可隨與燃燒產(chǎn)物混合的冷卻空氣量變化。例如，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器壁暴露于來(lái)自燃燒產(chǎn)物的高氣體溫度，導(dǎo)致劣化，這進(jìn)一步需要昂貴的維修或更換。

然而，用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的冷卻空氣可針對(duì)燃燒器壁提供結(jié)構(gòu)耐用性，但不利地影響排放，如，通過影響燃燒氣體的停留時(shí)間或型式因子或溫度分布。因此，需要一種改進(jìn)燃燒器壁的結(jié)構(gòu)耐用性同時(shí)進(jìn)一步改進(jìn)排放輸出的燃燒器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中部分地得到闡述，或可根據(jù)描述而顯而易見，或可通過實(shí)踐本發(fā)明而習(xí)知。

本公開內(nèi)容涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件及運(yùn)行方法。燃燒器組件包括圍繞延伸穿過其中的噴嘴中心線限定的偏轉(zhuǎn)器壁。徑向方向從噴嘴中心線限定。偏轉(zhuǎn)器壁沿徑向方向至少部分地延伸，且限定燃燒室的上游壁。偏轉(zhuǎn)器壁限定穿過偏轉(zhuǎn)器壁且圍繞噴嘴中心線的燃料噴嘴開口。多個(gè)開口限定成穿過偏轉(zhuǎn)器壁且圍繞燃料噴嘴開口。多個(gè)開口各自限定一角度，氧化劑流穿過多個(gè)開口以所述角度流出至燃燒室中。多個(gè)開口限定相對(duì)于噴嘴中心線在第一半徑處的第一組開口，其中第一組開口相對(duì)于徑向方向限定大約60度與大約100度之間的一個(gè)或多個(gè)第一角度。多個(gè)開口相對(duì)于燃料噴嘴開口進(jìn)一步限定在比第一半徑大的第二半徑或大于該第二半徑處的第二組開口。第二組開口相對(duì)于徑向方向限定大約零度與大約30度之間的一個(gè)或多個(gè)第二角度。多個(gè)開口進(jìn)一步限定在第一半徑與第二半徑之間的一個(gè)或多個(gè)第三半徑處的第三組開口。第三組開口相對(duì)于徑向方向限定在第一角度與第二角度之間的一個(gè)或多個(gè)第三角度。

在一個(gè)實(shí)施例中，第三組開口的第三角度在大約20度與大約75度之間。

在另一個(gè)實(shí)施例中，第一組開口和第三組開口一起相對(duì)于噴嘴中心線沿周向方向至少部分地同向設(shè)置。

在又一個(gè)實(shí)施例中，第二組開口相對(duì)于噴嘴中心線至少大致沿徑向方向設(shè)置。

在各種實(shí)施例中，燃燒器組件還包括大體上圍繞噴嘴中心線設(shè)置且大體上與燃料噴嘴開口同心的旋流器組件。旋流器組件相對(duì)于噴嘴中心線至少部分地沿周向方向?qū)⒘黧w流提供至燃燒室中。在一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于噴嘴中心線至少部分地沿周向方向的流體流與經(jīng)由穿過偏轉(zhuǎn)器壁的多個(gè)開口流出的氧化劑流同向。在另一個(gè)實(shí)施例中，相對(duì)于噴嘴中心線至少部分地沿周向方向的流體流與經(jīng)由穿過偏轉(zhuǎn)器壁的多個(gè)開口流出的氧化劑流反向。

在一個(gè)實(shí)施例中，經(jīng)由多個(gè)開口流出的氧化劑流在至燃燒室中的總氧化劑流的大約3%與大約10%之間。

在另一個(gè)實(shí)施例中，從圓頂組件的上游側(cè)至燃燒室處的偏轉(zhuǎn)器壁的下游側(cè)限定氧化劑流的壓降，其中壓降在大約3%與大約5%之間。

在又一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)開口使氧化劑流相對(duì)于噴嘴中心線沿順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向流出。