燃气涡轮燃烧器中的导向喷嘴制造技术
【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮燃烧器中的导向喷嘴
本专利技术大体涉及燃气涡轮发动机，其燃烧与空气混合的烃燃料以产生高温气流，该高温气流驱动涡轮叶片以使附连到叶片的轴旋转。更特别地，但不通过限制的方式，本专利技术涉及包括导向喷嘴的燃烧器燃料喷嘴，该导向喷嘴预混合燃料和空气以得到更低的氮氧化物。
技术介绍
燃气涡轮发动机广泛地用于产生动力以用于许多应用。常规燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧器和涡轮。在典型的燃气涡轮发动机中，压缩机提供压缩空气到燃烧器。进入燃烧器的空气与燃料混合且燃烧。燃烧的热气体从燃烧器排出且流入涡轮的叶片以使连接到叶片的涡轮轴旋转。旋转轴的一些机械能驱动压缩机和/或其他机械系统。由于政府法规不赞成将氮氧化物释放到大气中，燃气涡轮发动机的作为操作的副产物的形成力图维持在可允许水平以下。满足这种法规的一个途径是从扩散火焰燃烧器转到采用贫燃料和空气混合物的燃烧器，其使用完全预混合操作模式来减少例如氮氧化物(通常表示为NOx)和一氧化氮(CO)的排放。这些燃烧器在本领域中不同地称为干式低NOx(DLN)燃烧系统、干式低排放物(DLE)燃烧系统或贫预混合(LPM)燃烧系统。燃料－空...
【技术保护点】
一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴包括：轴向地伸长的中心体；轴向地伸长的外围壁，其形成在所述中心体周围以便限定其间的主要流环带，其中所述外围壁限定所述燃料喷嘴的中心轴线；与所述主要流环带的上游端流体连通的主要燃料供应和主要空气供应；以及包括所述中心体的下游区段的导向喷嘴，所述导向喷嘴包括：管，其限定在中心体壁内，所述管包括空气管和混合管，其中所述管中的每一个在穿过所述导向喷嘴的上游面限定的入口与穿过所述导向喷嘴的下游面形成的出口之间轴向地伸长；辅助空气供应，其构造成以便与所述空气管和所述混合管中的每一个的所述入口流体地连通；燃料端口，其定位在所述混合管中...
【技术特征摘要】
2016.02.26 US 15/0546231.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴包括：轴向地伸长的中心体；轴向地伸长的外围壁，其形成在所述中心体周围以便限定其间的主要流环带，其中所述外围壁限定所述燃料喷嘴的中心轴线；与所述主要流环带的上游端流体连通的主要燃料供应和主要空气供应；以及包括所述中心体的下游区段的导向喷嘴，所述导向喷嘴包括：管，其限定在中心体壁内，所述管包括空气管和混合管，其中所述管中的每一个在穿过所述导向喷嘴的上游面限定的入口与穿过所述导向喷嘴的下游面形成的出口之间轴向地伸长；辅助空气供应，其构造成以便与所述空气管和所述混合管中的每一个的所述入口流体地连通；燃料端口，其定位在所述混合管中的每一个的所述入口和所述出口之间，以用于将所述混合管中的每一个连接至辅助燃料供应；以及在所述空气管中的每一个的所述入口和所述出口之间的不中断的侧壁密封结构，其将在其中的空气流与所述辅助燃料供应隔离；其中多个所述管构造为斜向管，其是相对于所述燃料喷嘴的所述中心轴线成角度的，以便在来自其的共同排出物中引起下游涡流。2.根据权利要求1所述的燃料喷嘴，其特征在于，在穿过所述导向喷嘴的所述下游面形成的所述出口处，斜向混合管各自包括相对于所述燃料喷嘴的所述中心轴线的切向成角度的定向；其中所述共同排出物包括来自多个混合管的排出物和来自多个空气管的排出物的组合；以及其中：多个所述混合管构造为所述斜向管；以及多个所述空气管构造为所述斜向管。3.根据权利要求2所述的燃料喷嘴，其特征在于，来自所述多个混合管的所述排出物包括燃料和空气混合物，以及来自所述多个空气管的所述排出物包括不含燃料的空气；以及其中所述斜向管各自构造成使得所述共同排出物的所述下游涡流沿与由定位在所述主要流环带内的旋流器静叶引起的下游涡流相同的方向涡旋。4.根据权利要求2所述的燃料喷嘴，其特征在于，所述斜向混合管中的每一个包括出口区段，其限定为位于邻近所述出口的所述斜向管的轴向地狭窄的下游区段；其中所述斜向管中的每一个的所述出口区段构造成将排出方向给予来自其的排出物；其中所述排出方向限定相对于所述燃料喷嘴的所述中心轴线的下游延续的锐角切向排出角，所述切向排出角包括在10°到70°之间的范围；以及其中所述斜向管各自构造成使得所述共同排出物的所述下游涡流沿与由定位在所述主...
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