燃气涡轮机的燃烧系统中的分级燃料和空气喷射技术方案

本发明专利技术涉及燃气涡轮机的燃烧系统中的分级燃料和空气喷射，具体而言，涉及一种燃气涡轮机，其包括从燃烧器中的前喷射器向后延伸的工作流体流径。燃烧器可包括内径向壁，外径向壁，以及它们之间的流环道，以及围绕外径向壁形成的第三径向壁，其形成外流环道。分级喷射器可与流环道相交，以便获得工作流体流径内的喷射点，通过该喷射点限定后环形区段和前环形区段。空气指引结构可包括对应于后环形区段的后入口区段和对应于前环形区段的前入口区段。空气指引结构可包括之字形冷却剂流径，以将空气从压缩机排放腔指引至分级喷射器。之字形冷却剂流径可包括穿过流环道的上游区段和穿过外流环道的下游区段。

Staged fuel and air injection in a combustion system of a gas turbine

The invention relates to a gas turbine combustion system in the classification of fuel and air injection, in particular, relates to a gas turbine, comprising a burner from in front of the injection device working fluid extending backward flow path. The burner can include inner wall, outer wall, and between them the current ring road, and the formation of the third wall around the outer diameter of the radial outflow, the formation of ring road. The grading injector may intersect the flow ring to obtain a jet point in the working fluid flow path, defining the back annular section and the front annular section through the injection point. The air guide structure may include a rear entry section corresponding to the back annular section and a front inlet section corresponding to the front annular section. The air guide structure may include a zig zag coolant flow path to guide air from the compressor discharge chamber to the classifier ejector. The zig zag coolant flow path may include an upstream section through the flow loop and a downstream section through the outflow loop.

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮机的燃烧系统中的分级燃料和空气喷射联邦政府资助的研究申明本专利技术在由能源部授予的合同号DE-FC26-05NT42643下的政府支持下完成。美国政府具有对本专利技术的一些权利。
本申请大体上涉及燃烧或燃气涡轮发动机内的燃烧系统。更具体地，但并非作为限制，本申请描述了与空气和燃料在此类燃烧系统中的下游或轴向分级喷射相关的新型系统、装置和/或方法，以及与之相关的冷却系统和构件。
技术介绍
如将会认识到的，在过去几十年来，由于先进的技术已经实现增大发动机尺寸以及更高的操作温度，因而燃烧或燃气涡轮发动机(“燃气涡轮机”)的效率已经极大地改善。已经允许此类成就的技术进步包括用于冷却热气体路径构件的新的热传递技术，以及新的更耐久的材料。然而，在此时间范围期间，颁布了限制某些污染物的排放水平的规章性标准。具体地，NOx，CO和UHC(它们都对发动机的操作温度和燃烧特性敏感)的排放水平已经变得被更严格地规定。在这些中，NOx的排放水平对于在较高发动机点火温度下的增加尤其敏感，并且因此，此污染物对于点火温度可以进一步升高多少变成了显著的限制。由于更高的运行温度通常导致更高效的发动机，因此这妨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气涡轮机，其包括：联接至涡轮的燃烧器，它们一起限定工作流体流径，所述工作流体流径沿纵向轴线从由所述燃烧器中的前喷射器限定的前端向后延伸，穿过所述燃烧器过渡至所述涡轮所处的界面，且然后穿过所述涡轮到达在所述涡轮中限定的后端，其中所述燃烧器包括：内径向壁，其限定所述工作流体流径；外径向壁，其在所述内径向壁外侧且围绕所述内径向壁形成，使得流环道形成在它们之间；以及第三径向壁，其在所述外径向壁外侧且围绕所述外径向壁形成，使得外流环道形成在它们之间；围绕所述燃烧器形成的压缩机排放腔，以用于接收由压缩机输送至此的燃烧器空气供应；分级喷射系统，其包括所述前喷射器，以及与所述前喷射器向后轴向地隔开的分级...

【技术特征摘要】
2015.12.22 US 14/9780191.一种燃气涡轮机，其包括：联接至涡轮的燃烧器，它们一起限定工作流体流径，所述工作流体流径沿纵向轴线从由所述燃烧器中的前喷射器限定的前端向后延伸，穿过所述燃烧器过渡至所述涡轮所处的界面，且然后穿过所述涡轮到达在所述涡轮中限定的后端，其中所述燃烧器包括：内径向壁，其限定所述工作流体流径；外径向壁，其在所述内径向壁外侧且围绕所述内径向壁形成，使得流环道形成在它们之间；以及第三径向壁，其在所述外径向壁外侧且围绕所述外径向壁形成，使得外流环道形成在它们之间；围绕所述燃烧器形成的压缩机排放腔，以用于接收由压缩机输送至此的燃烧器空气供应；分级喷射系统，其包括所述前喷射器，以及与所述前喷射器向后轴向地隔开的分级喷射器，其中所述分级喷射器与所述流环道相交，以便获得所述工作流体流径上的喷射点；用于在所述前喷射器和所述分级喷射器之间分配燃烧器燃料供应的燃料指引结构；以及用于在所述前喷射器和所述分级喷射器之间分配所述燃烧器空气供应的空气指引结构；其中：所述空气指引结构包括之字形冷却剂流径，通过该之字形冷却剂流径，来自所述压缩机排放腔的空气被指引至所述分级喷射器；以及所述之字形冷却剂流径包括上游区段和下游区段，所述上游区段包括所述流环道，所述下游区段包括所述外流环道。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述之字形冷却剂流径包括将穿过所述流环道的前向流重新指引成穿过所述外流环道的后向流的构造。3.根据权利要求2所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述之字形冷却剂流径包括穿过外径向壁形成的前端口和后端口；以及其中：所述前端口将所述上游区段流体地连接至所述之字形冷却剂流径的所述下游区段；以及所述后端口将所述之字形冷却剂流径的所述下游区段流体地连接至所述分级喷射器。4.根据权利要求3所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述第三径向壁包括前端和后端...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ休斯，JD贝里，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US