用于在燃烧器内注射燃料和蒸汽的系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种用于在燃烧器内注射燃料和蒸汽的系统。所述系统包括燃气涡轮机燃烧器，所述燃气涡轮机燃烧器配置用于燃烧燃料和如O2和O2混合物等氧化剂。所述系统还包括气动桩栓，所述气动桩栓设置在所述燃气涡轮燃烧器中。所述气动桩栓包括：第一通道，所述第一通道配置用于将第一流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中；以及第二通道，所述第二通道配置用于将第二流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中。所述第一流体与所述第二流体彼此互不相同。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
用于在燃烧器内注射燃料和蒸汽的系统
在本说明书中所公开的本技术涉及流体注射系统，并且更为具体地说，涉及将多种流体注射到燃气涡轮发动机内的燃烧器中的结构。
技术介绍
各种燃烧系统包括其中燃料与如O2和O2混合物的氧化剂燃烧以生成热气的燃烧室。例如，燃气涡轮发动机可以包括一个或多个燃烧室，所述燃烧室配置用于从压缩机接收压缩空气，将燃料且同时将其他流体注射到所述压缩空气内，并且生成热燃烧气体来驱动涡轮发动机。每燃烧室可以包括一个或多个燃料喷嘴、在燃烧内衬内的燃烧区、环绕燃烧内衬的导流套管以及燃气过渡连接管道。来自压缩机的压缩空气通过燃烧内衬与导流套管之间的间隙朝燃烧区流动。不幸地是，在压缩空气穿过间隙时，可能会使效率变低，从而对燃气涡轮发动机的性能造成负面影响。
技术实现思路
下文概述的是与原始要求的技术的保护范围相当的某些实施方案。这些实施方案并非意图限制所要求的技术范围，相反，这些实施方案仅仅意图简要概述本技术的可能形式。事实上，本技术可以涵盖可能与下述实施方案类似或不同的各种形式。在第一实施方案中，一种系统包括燃气涡轮机燃烧器，所述燃气涡轮机燃烧器配置用于燃烧燃料和氧化剂。所述系统还会包括气动桩栓，所述气动桩栓设置在所述燃气涡轮燃烧器中。所述气动桩栓包括:第一通道，所述第一通道配置用于将第一流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中；以及第二通道，所述第二通道配置用于将第二流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中。所述第一流体与所述第二流体彼此互不相同。进一步地，其中所述气动桩栓包括翼片形的截面。进一步地，其中所述气动桩栓设置在所述燃气涡轮机燃烧器的壳体位置中、所述燃气涡轮机燃烧器的燃料喷嘴位置中或其任何组合中。进一步地，该系统包括设置在所述燃气涡轮燃烧器中的多个气动桩栓。进一步地，所述的系统包括歧管，所述歧管环绕所述燃气涡轮燃烧器设置并且连接到所述第一通道和所述第二通道，其中所述歧管配置用于将所述第一流体和所述第二流体输送到所述第一通道和所述第二通道上。进一步地，其中所述歧管包括:第一歧管，所述第一歧管配置用于输送所述第一流体；以及第二歧管，所述第二歧管配置用于输送第二流体。进一步地，所述的系统包括:第一孔口，所述第一孔口设置在所述气动桩栓中并且连接到所述第一通道上；以及第二孔口，所述第二孔口设置在所述气动桩栓中并且连接到所述第二通道上。进一步地，其中所述第一流体包括非氧化剂而且非燃料的流体，所述第二流体包括燃料，并且所述第一通道设置在所述第二通道的上游。进一步地，其中所述第一流体包括蒸汽，并且所述第二流体包括燃料。进一步地，其中所述第一流体包括氮气，并且所述第二流体包括燃料。进一步地，所述的系统包括具有所述燃气涡轮机燃烧器的燃气涡轮发动机。进一步地，其中所述气动桩栓的纵轴是与所述燃气涡轮机燃烧器的纵轴大体平行。进一步地，所述的系统包括第三通道，所述第三通道设置在所述气动桩栓中并且配置用于将第三流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中，其中所述第一流体、所述第二流体以及所述第三流体彼此不同。在第二实施方案中，一种系统包括气动桩栓，所述气动桩栓包含:第一通道，所述第一通道配置用于经由第一孔口将第一流体输送到燃气涡轮机燃烧器中；以及第二通道，所述第二通道配置用于经由第二孔口将第二流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中。所述第一流体与所述第二流体彼此互不相同。进一步地，其中所述第一通道连接到第一歧管上以便供应所述第一流体，并且所述第二通道连接到第二歧管上以便供应所述第二流体。进一步地，其中所述气动桩栓设置在所述燃气涡轮机燃烧器的导流套管上，并且至少部分延伸到所述导流套管与燃烧内衬构成的环带中。进一步地，其中所述气动桩栓完全延伸穿过所述环带，并且连接到所述燃气涡轮机燃烧器的所述导流套管和所述燃烧内衬上。在第三实施方案中，一种方法包括使用设置在气动桩栓中的第一通道来将第一流体注射到燃气涡轮机燃烧器中，并且使用设置在所述气动桩栓中的第二通道来将第二流体注射到所述燃气涡轮机燃烧器中。所述第一流体与所述第二流体彼此互不相同。进一步地，所述的方法包括:通过设置在所述气动桩栓的侧表面上的多个第一孔口来注射所述第一流体，其中所述第一流体包括非氧化剂的非燃料流体；以及通过设置在所述气动桩栓的所述侧表面上的多个第二孔口来注射所述第二流体，其中所述第二流体包括燃料，并且所所述多个第一孔口设置在所述多个第二孔口的上游。进一步地，所述的方法包括:沿着所述燃气涡轮机燃烧器的流路减少位于所述启动桩栓下游处的尾流区域中的尾流，其中减少所述尾流包括:将所述流体分成第一流和第二流；以及气动地组合所述第一流与所述第二流以及所述注射第一流体与所述注射第二流体，并送到所述尾流区域中。【附图说明】参照附图阅读以下详细描述之后，将更好地理解本技术的这些和其它特征、方面以及优点，在全部附图中，类似符号表示类似部分，其中:图1是具有燃烧器的涡轮机系统的实施方案的方框图；图2是燃烧器的实施方案的截面侧视图，其中示出气动桩栓位置；图3是燃烧器壳体的实施方案的透视图，其中示出多个气动桩栓在燃烧器内的布置；图4是如图3中的线4-4所指出的气动桩栓的实施方案的局部截面图，其中示出歧管和通道在气动桩栓内的布置；以及图5是如图4中的线5-5所指出的气动桩栓的实施方案的局部截面端视图，其中示出通道和孔口在气动桩栓内的布置。【具体实施方式】下文将描述本技术的一个或多个特定实施方案。为了提供对这些实施方案的简洁描述，说明书中可能不会对实际实现方式的所有特征进行描述。应当了解，在任何此类实际实现方式发展中，如在任何工程或设计项目中，必须作出特定于许多实现方式的决策以便实现开发者的特定目标，如符合系统相关约束和商业相关约束，所述约束对于各个实现方式来说可以是不同的。另外，应当了解，这种研发工作可能复杂而且耗时，然而，对受益于本技术的一般技术人员而言，它仍然是一种常规设计、制作以及制造工作。在介绍本技术的各个实施方案中的元件时，冠词“一(a)”、“一个(an)”、“该(the)”以及“所述(said)”意图表示存在一个或者多个所述元件。术语“包括(comprising)”、“包括(including)”以及“具有(having)”意图是指包括在内，并意味着可能存在除了所列举的元件外的其他另外元件。如下文所详细讨论，所公开的实施方案提供用于通过使用单个结构来将多种流体引入到燃烧系统中的系统和方法。在一个实施方案中，所述结构可以用于将两种或更多种流体注射到燃料喷嘴中的、介于燃烧内衬与导流套管之间的和/或介于燃烧器壳体或燃气涡轮机燃烧器的燃烧器盖之间的气流中。使用单个结构来将多种流体注射到气流中可以减少燃烧内衬与导流套管之间空间内所使用的结构总数。使伸入到气流中的结构总数减少可以减少流的间断，如滞留点、润流以及其他瑞流(turbulence)形式。在某些实施方案中，所述结构可为气动形的桩栓(例如，翼片)，从而可以通过减少气动桩栓下游处的尾流区域中的尾流而来帮助保持气流均匀。桩栓所采用的气动形状可为翼片所采用的的气动形状，以便使用前缘将气流分离成两流，并且随后使得这两个流能够以层流方式重新聚合在气动桩栓后缘处。当被放置在介于燃烧内衬与导流套管之间的间隙中时，气动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，所述系统包括： 燃气涡轮机燃烧器，所述燃气涡轮机燃烧器配置用于燃烧燃料和氧化剂；以及 气动桩栓，所述气动桩栓设置在所述燃气涡轮燃烧器中，其中所述气动桩栓包括：第一通道，所述第一通道配置用于将第一流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中；以及第二通道，所述第二通道配置用于将第二流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中，其中所述第一流体与所述第二流体不相同。

【技术特征摘要】
2012.10.08 US 13/6473591.一种系统，所述系统包括: 燃气涡轮机燃烧器，所述燃气涡轮机燃烧器配置用于燃烧燃料和氧化剂；以及气动桩栓，所述气动桩栓设置在所述燃气涡轮燃烧器中，其中所述气动桩栓包括:第一通道，所述第一通道配置用于将第一流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中；以及第二通道，所述第二通道配置用于将第二流体输送到所述燃气涡轮机燃烧器中，其中所述第一流体与所述第二流体不相同。2.如权利要求1所述的系统，其中所述气动桩栓包括翼片形的截面。3.如权利要求1所述的系统，其中所述气动桩栓设置在所述燃气涡轮机燃烧器的壳体位置中、所述燃气涡轮机燃烧器的燃料喷嘴位置中或其组合中。4.如权利要求1所述的系统，包括设置在所述燃气涡轮燃烧器中的多个气动桩栓。5.如权利要求1所述的系统，包括歧管，所述歧管环绕所述燃气涡轮燃烧器设置并且连接到所述第一通道和所述第二通道，其中所述歧管配置用于将所述第一流体和所述第二流体输送到所述第一通道和所述第二通道上。6.如权利要求5所述的系统，其中所述歧管包括:第一歧管，所述第一歧管配置用于输送所述第一流体；以及第二歧管，所述第二歧管配置用于输送第二流体。7.如权利要求1所述的系统，包括:第一孔口，所述第一孔口设置在所述气动桩栓中并且连接到所述第一通道上；以及第二孔口，所述第二孔口设置在所述气动桩栓中并且连接到所述第二通道上。8.如权利要求1所述的系统，其中所述第一流体包括非氧化剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：BT奥弗比，D利奇，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US