具有迟喷射结构的过渡导管组件制造技术

涡轮机(10)包括设置成大体环形阵列的多个过渡导管(50)。各个过渡导管(50)包括入口(52)、出口(54)和通道(56)，通道(56)限定内部(57)且在入口(52)和出口(54)之间延伸，并且限定纵向轴线(90)、径向轴线(94)和切向轴线(92)。各个过渡导管(50)的出口(54)相对于入口(52)沿着纵向轴线(90)和切向轴线(92)偏移。各个过渡导管(50)进一步包括上游部分(170)和下游部分(172)。涡轮机(10)进一步包括迟喷射组件(250)，迟喷射组件(250)设置在过渡导管(50)的上游部分(170)和下游部分(172)之间，并且提供流体连通，以使喷射流体在过渡导管(50)的入口(52)的下游流到内部(57)中。迟喷射组件(250)包括迟喷射环(252)。

【技术实现步骤摘要】
具有迟喷射结构的过渡导管组件
本文公开的主题大体涉及涡轮机，并且更特别地，涉及在涡轮机中使用具有迟(late)喷射结构的过渡导管。
技术介绍
涡轮机在诸如功率生产的领域中广泛使用。例如，传统燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段和至少一个涡轮区段。压缩机区段构造成在空气流过压缩机区段时压缩空气。然后空气从压缩机区段流到燃烧器区段，在燃烧器区段中，空气与燃料混合且燃烧，从而产生热气流。热气流提供给涡轮区段，涡轮区段通过从热气流中抽取能量来使用热气流对压缩机、发电机和其它多种负载提供功率。涡轮机的燃烧器区段大体包括管或导管，以使热燃烧气通过其流到涡轮区段或多个区段。目前，已经引入了燃烧器区段，它包括转移热气流的管或导管。例如，已经引入了用于燃烧器区段的导管，在使热气沿纵向流过其中时，导管另外使流沿径向和/或沿切向转移，使得流具有多种角度分量。这些设计具有多种优点，包括消除涡轮区段中的第一级喷嘴。以前提供第一级喷嘴是为了转移热气流，而且由于这些导管的设计，可能不需要第一级喷嘴。消除第一级喷嘴可消除相关联的压降，并且提高涡轮机的效率和功率输出。各种设计和运行参数都会影响燃烧器区段的设计和运行。例如，较高的燃烧气体温度一般会提高燃烧器区段的空气动力学效率。但是，较高的燃烧气体温度也会促进逆燃和/或拢焰状况，其中燃烧火焰朝燃料喷嘴供应的燃料迁移，很可能在较短的时间内对燃料喷嘴引起严重损伤。另外，较高的燃烧气体温度大体提高双原子氮的分裂速率，从而增加的氮氧化物(NOx)的产生量。相反，与燃料流减少和/或部分负载运行(减速)相关联的较低的燃烧气体温度大体降低燃烧气体的化学反应速率，从而增加一氧化碳和未燃烧的烃的产生量。当如上面论述的那样利用在其中转移热气流的导管时，尤其要考虑这些设计和运行参数。
技术实现思路
将在以下描述中部分地阐述本公开的各方面和优点，或者根据该描述，本公开的各方面和优点可为明显的，或者可通过实践本公开来学习本公开的各方面和优点。在一个实施例中，提供一种涡轮机。涡轮机包括设置成大体环形阵列的多个过渡导管，多个过渡导管中的各个包括入口、出口和通道，通道限定内部且在入口和出口之间延伸，并且限定纵向轴线、径向轴线和切向轴线。多个过渡导管中的各个的出口相对于入口沿着纵向轴线和切向轴线偏移。多个过渡导管中的各个进一步包括上游部分和下游部分。上游部分在入口和后端之间延伸，并且下游部分在头端和出口之间延伸。涡轮机进一步包括迟喷射组件，其设置在多个过渡导管中的过渡导管的上游部分和下游部分之间。迟喷射组件提供流体连通，以使喷射流体在过渡导管的入口的下游流到内部中。迟喷射组件包括迟喷射环，迟喷射环限定主要管道，主要管道在入口和出口之间延伸。入口限定在迟喷射环的下游侧中，以接受工作流体，使工作流体与迟喷射环内的燃料混合。出口与过渡导管的内部处于流体连通。在另一个实施例中，提供一种涡轮机。涡轮机包括设置成大体环形阵列的多个过渡导管，多个过渡导管中的各个包括入口、出口和通道，通道限定内部且在入口和出口之间延伸，并且限定纵向轴线、径向轴线和切向轴线。多个过渡导管中的各个的出口相对于入口沿着纵向轴线和切向轴线偏移。多个过渡导管中的各个进一步包括上游部分和下游部分。上游部分在入口和后端之间延伸，并且下游部分在头端和出口之间延伸。涡轮机进一步包括大体包围过渡导管的流动套管。流动套管包括入口、出口和在入口和出口之间延伸的套管通道。流动套管进一步包括上游部分和下游部分。上游部分在入口和后端之间延伸，并且下游部分在头端和出口之间延伸。过渡导管和流动套管的上游部分在它们之间限定上游腔体，并且过渡导管和流动套管的下游部分在它们之间限定下游腔体。涡轮机进一步包括设置在多个过渡导管中的过渡导管的上游部分和下游部分之间的迟喷射组件。迟喷射组件提供流体连通，以使喷射流体在过渡导管的入口的下游流到内部中。迟喷射组件包括迟喷射环。迟喷射环限定主要管道，主要管道在入口和出口之间延伸，入口限定在迟喷射环的下游侧中，并且与下游腔体处于流体连通，以接受工作流体，使工作流体与迟喷射环内的燃料混合，出口与过渡导管的内部处于流体连通。迟喷射组件进一步包括燃料歧管，燃料歧管与燃料源处于流体连通，以使燃料流到燃料歧管，并且燃料歧管与主要管道处于流体连通，以使燃料流到主要管道。燃料歧管限定歧管管道，并且迟喷射环限定燃料稳压室。燃料从燃料歧管流到燃料稳压室，并且从燃料稳压室流到主要管道，并且与主要管道中的工作流体混合。技术方案1.一种涡轮机，包括：设置成大体环形阵列的多个过渡导管，所述多个过渡导管中的各个包括入口、出口和通道，所述通道限定内部且在所述入口和所述出口之间延伸，并且限定纵向轴线、径向轴线和切向轴线，所述多个过渡导管中的各个的出口相对于所述入口沿着所述纵向轴线和所述切向轴线偏移，所述多个过渡导管中的各个进一步包括上游部分和下游部分，所述上游部分在所述入口和后端之间延伸，所述下游部分在头端和所述出口之间延伸；以及设置在所述多个过渡导管中的过渡导管的上游部分和下游部分之间的迟喷射组件，所述迟喷射组件提供流体连通，以使喷射流体在所述过渡导管的入口的下游流到所述内部中，所述迟喷射组件包括迟喷射环，所述迟喷射环限定主要管道，所述主要管道在入口和出口之间延伸，所述入口限定在所述迟喷射环的下游侧中，以接受工作流体，以使所述工作流体与所述迟喷射环内的燃料混合，所述出口与所述过渡导管的内部处于流体连通。技术方案2.根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述迟喷射组件进一步包括燃料歧管，所述燃料歧管与燃料源处于流体连通，以使燃料流到所述燃料歧管，并且所述燃料歧管与所述主要管道处于流体连通，以使燃料流到所述主要管道。技术方案3.根据技术方案2所述的涡轮机，其特征在于，所述燃料歧管限定歧管管道，并且所述迟喷射环限定燃料稳压室，以及其中，燃料从所述燃料歧管流到所述燃料稳压室，并且从所述燃料稳压室流到所述主要管道，并且与所述主要管道中的工作流体混合。技术方案4.根据技术方案2所述的涡轮机，其特征在于，所述燃料歧管是大体环形燃料歧管。技术方案5.根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述喷射环限定多个主要管道，所述多个主要管道以大体环形阵列间隔开。技术方案6.根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述迟喷射环限定旁通管道，所述旁通管道在限定在所述迟喷射环的下游侧中的入口和限定在所述迟喷射环的上游侧中的出口之间延伸。技术方案7.根据技术方案1所述的涡轮机，其特征在于，所述涡轮机进一步包括大体包围所述过渡导管的流动套管，所述流动套管包括入口、出口和在所述入口和所述出口之间延伸的套管通道，所述流动套管进一步包括上游部分和下游部分，所述上游部分在所述入口和后端之间延伸，所述下游部分在头端和所述出口之间延伸，以及其中，所述迟喷射环进一步设置在所述流动套管的上游部分和下游部分之间。技术方案8.根据技术方案7所述的涡轮机，其特征在于，所述迟喷射环连接到所述上游部分的后端和所述过渡导管的下游部分的头端上。技术方案9.根据技术方案7所述的涡轮机，其特征在于，所述过渡导管和所述流动套管的上游部分在它们之间限定上游腔体，以及其中，所述过渡导管和所述流动套管的下游部分在它们之间限定下游腔体。技术方案1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机(10)，包括：设置成大体环形阵列的多个过渡导管(50)，所述多个过渡导管(50)中的各个包括入口(52)、出口(54)和通道(56)，所述通道(56)限定内部(57)且在所述入口(52)和所述出口(54)之间延伸，并且限定纵向轴线(90)、径向轴线(94)和切向轴线(92)，所述多个过渡导管(50)中的各个的出口(54)相对于所述入口(52)沿着所述纵向轴线(90)和所述切向轴线(92)偏移，所述多个过渡导管(50)中的各个进一步包括上游部分(170)和下游部分(172)，所述上游部分(170)在所述入口(52)和后端(174)之间延伸，所述下游部分(172)在头端(176)和所述出口(54)之间延伸；以及设置在所述多个过渡导管(50)中的过渡导管(50)的上游部分(170)和下游部分(172)之间的迟喷射组件(250)，所述迟喷射组件(250)提供流体连通，以使喷射流体在所述过渡导管(50)的入口(52)下游流到所述内部(57)中，所述迟喷射组件(250)包括迟喷射环(252)，所述迟喷射环(252)限定主要管道(260)，所述主要管道(260)在入口(262)和出口(264)之间延伸，所述入口(262)限定在所述迟喷射环(252)的下游侧(256)中，以接受工作流体，以使所述工作流体与所述迟喷射环(252)内的燃料混合，所述出口(264)与所述过渡导管(50)的内部(57)处于流体连通。...

【技术特征摘要】
2016.03.24 US 15/0791161.一种涡轮机(10)，包括：设置成大体环形阵列的多个过渡导管(50)，所述多个过渡导管(50)中的各个包括入口(52)、出口(54)和通道(56)，所述通道(56)限定内部(57)且在所述入口(52)和所述出口(54)之间延伸，并且限定纵向轴线(90)、径向轴线(94)和切向轴线(92)，所述多个过渡导管(50)中的各个的出口(54)相对于所述入口(52)沿着所述纵向轴线(90)和所述切向轴线(92)偏移，所述多个过渡导管(50)中的各个进一步包括上游部分(170)和下游部分(172)，所述上游部分(170)在所述入口(52)和后端(174)之间延伸，所述下游部分(172)在头端(176)和所述出口(54)之间延伸；以及设置在所述多个过渡导管(50)中的过渡导管(50)的上游部分(170)和下游部分(172)之间的迟喷射组件(250)，所述迟喷射组件(250)提供流体连通，以使喷射流体在所述过渡导管(50)的入口(52)下游流到所述内部(57)中，所述迟喷射组件(250)包括迟喷射环(252)，所述迟喷射环(252)限定主要管道(260)，所述主要管道(260)在入口(262)和出口(264)之间延伸，所述入口(262)限定在所述迟喷射环(252)的下游侧(256)中，以接受工作流体，以使所述工作流体与所述迟喷射环(252)内的燃料混合，所述出口(264)与所述过渡导管(50)的内部(57)处于流体连通。2.根据权利要求1所述的涡轮机(10)，其特征在于，所述迟喷射组件(250)进一步包括燃料歧管(280)，所述燃料歧管(280)与燃料源(281)处于流体连通，以使燃料流到所述燃料歧管(280)，并且所述燃料歧管(280)与所述主要管道(260)处于流体连通，以使所述燃料流到所述主要管道(260)。3.根据权利要求2所述的涡轮机(10)，其特征在于，所述燃料歧管(280)限定歧管管道(282)，并且所述迟喷射环(252)限定燃料稳压室(288)，以及其中，燃料从所述燃料歧管(280)流到所述燃料稳压室(288)，并且从所述燃料...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS弗拉纳根，KW麦克马汉，JS勒贝格，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US