根据一些实施例，一种系统包括逆流喷射装置。该逆流喷射装置包括具有通向燃料和空气喷射孔（７０，７２，１５６，１５７，２１０，２１１）的燃料和空气通道的燃料－空气喷射装置（５０，１５０），其中燃料和空气喷射孔（７０，７２，１５６，１５７，２１０，２１１）设置在偏离中心的位置以及相对于大体纵向的燃气轮机燃烧器（３０）流动轴成大体逆流的方向上。
【技术实现步骤摘要】
具有逆流喷射装置的燃气轮机燃烧器
技术介绍
希望在这一部分向读者介绍可能与下面描述和/或要求的本专利技术的各 方面相关的技术的各个方面。相信这一讨论有助于向读者提供背景信 息，从而使读者对本专利技术的各个方面有更好的理解。因此，阅读这些说 明时应了解，它们只是就此而论，而不认为是对现有技术的认可。燃烧机，例如燃气轮机，会产生各种污染排放物。例如，污染排放物通常包括碳氧化物(C0x)、氮氧化物(N0x)、硫氧化物(S0x)和颗 粒物质(PM)。在美国和其他地方这些污染排放物受到严格控制。燃气 轮机排出的N0x可以通过预混燃料和空气来减少。遗憾的是，预混会产 生难于使其停止的不稳定火焰，并且现今最好的预混系统也不能达到N0x 的排放指标。另一种方法是通过喷射氨进行的N0x选择性催化还原 (SCR)。遗憾的是，SCR方法的成本相对较高。因此，需要一种减少燃气轮机燃烧器的污染物排放，例如N0x排放 的改进技术。
技术实现思路
下面阐述与原始要求的专利技术范围相应的一些方面。应了解，介绍这 些方面仅仅为了向读者提供本专利技术可能采取的 一些形式的简要概括，并 不希望这些方面限制本专利技术的范围。当然，本专利技术可以包含可能在下面 没有阐述的多种方面。根据一些实施例，系统包括逆流喷射装置。该逆流喷射装置包括具 有通向燃料和空气喷射孔的燃料和空气通道的燃料-空气喷射装置，其 中燃料和空气喷射孔设置在偏离中心的位置以及相对于大体纵向的燃气4仑才几流动轴成大体逆流的方向上。根据另 一些实施例，系统包括具有燃烧室衬套的燃气轮机燃烧器。 燃烧室衬套包括具有压缩空气进口的外壳、具有燃烧出口的内壳、在内壳和外壳之间并沿着它们延伸的空气循环通道以及由滞流区延伸到燃烧 出口的大体纵向的流动轴。燃气轮机燃烧器还包括相对于大体纵向的流 动轴，以大体偏离中心的逆流构造设置在滞流区下游的燃烧室衬套内的 逆流喷射装置。逆流喷射装置包括一个或多个穿过燃烧室衬套延伸到多 个燃料喷射孔的燃料通道，以及一个或多个由空气循环通道穿过内壳延 伸到多个空气喷射孔的空气通道。根据另 一些实施例，方法包括在偏离中心的位置以及在相对于大体 纵向的燃气轮机燃烧器流动轴成大体逆流的方向，喷射燃料和空气。上述特征的各种细化存在于本专利技术的不同方面。更多的特征也可以 结合到这些不同方面中。这些细化和附加的特征可以单独或以任何组合 形式存在。例如，与一个或多个所示实施例相关的下述各种特征可以单 独或以任何组合形式结合到本专利技术的任何上述方面中。其次，上述简要 概括仅仅意在让读者熟悉本专利技术的一些方面和范围，而不限制所要求的 主题。附图说明通过参考附图来阅读下面的详细说明书时，将对本专利技术的这些和其 他特征、方面和优点有更好的理解，其中所有附图中的相同标记表示相同的部件，其中图1是根据本技术的一些实施例的，具有与负荷连接的燃气轮机的 典型系统的结构图；图2是图1所示燃气轮机的典型燃烧器的纵向简图，进一步描述了 根据本技术的一些实施例的，具有多个沿燃烧器实心内壳成圆周布置的 燃泮十-空气喷射凸角的逆流喷射装置；图3是图2所示燃烧器实施例的横向简图，进一步描述了布置在沿 实心内壳圓周的多个径向位置的多个燃料-空气喷射凸角；图4是图1和2所示燃烧器的替代实施例的纵向简图，进一步描述 了具有沿燃烧器实心内壳成圓周布置的径向排列的齐平燃料-空气喷射 区域；图5是图1和2所示燃烧器的替代实施例的纵向简图，进一步描述了具有沿燃烧器实心内壳成圓周布置的径向排列的向内悬臂式燃料 - 空 气喷射元件，其中每一个向内悬臂式燃料-空气喷射元件具有多个定位 成大体纵向且相对于燃烧器纵向流动轴成逆流的同轴燃料-空气口 ；图6是图5所示燃烧器的实施例的横向简图，进一步描述了设置在沿实心内壳圓周的多个径向位置上的径向排列的向内悬臂式燃料-空气喷射元件；图7是一个图5所示向内悬臂式燃料-空气喷射元件的实施例的横 剖面视图，进一步描述了大体纵向且相对于燃烧器纵向流动轴成逆流的 燃料和空气同轴流；图8是图5所示燃烧器的替代实施例的纵向筒图，其中每一个向内 悬臂式燃料-空气喷射元件进一步包括多个定位成大体横向且相对于燃 烧器纵向流动轴成逆流的同轴燃料-空气口 。图9是图8所示燃烧器的实施例的横向简图，进一步描述了设置在 沿实心内壳圆周的多个径向位置上的径向排列的向内悬臂式燃料 - 空气 喷射元件；图IO是一个图8所示向内悬臂式燃料-空气喷射元件的实施例的横 剖面视图，进一步描述了大体纵向且相对于燃烧器纵向流动轴成逆流的 燃料和空气同轴流，还描述了处于大体横向的两个相对方向上且相对于 燃烧器纵向流动轴成逆流的燃料和空气同轴流；图11是图1所示燃烧器的另一实施例的纵向简图，进一步描述了 具有设置在透平喷嘴处或附近的燃烧器实心内壳上的单向内悬臂式燃料 -空气喷射元件，其中向内悬臂式燃料-空气喷射元件具有多个定位成大 体纵向且相对于燃烧器纵向流动轴成逆流的同轴燃料-空气口 ；图12是根据本技术的一些实施例的，具有在相同纵向或轴向上的 同轴燃料和空气流的典型燃料-空气喷射器的示意图；图13是具有同轴燃料和空气流的燃料-空气喷射器替代实施例的示 意图，其中燃料流相对于空气流改向到一黄向或向外的径向方向上；图14是具有中心轴空气流和相对于空气流指向横向或向外的径向 方向的外部燃料流的燃料-空气喷射器的另 一替代实施例；以及图15是具有同轴燃料和空气流且包括用于燃料和空气流的旋流装置的燃料_空气喷射器的另 一替代实施例的图。具体实施方式下面将描述本专利技术的一个或多个具体实施例。为了能尽力提供这些 实施例的简要说明，在说明书中不会描述实际实施的所有特征。应了解， 在任何这样的实际实施的发展中，如在任何工程或设计项目中，很多具 体实施的决定的做出必须是为了实现开发者的特殊目的，例如适应相关 系统和相关商业的制约，当然一个与另 一个实施的目的可能是不同的。 此外，应了解，这样的发展计划可能是复杂和耗时的，但是对于那些受 益于本公开的普通技术人员来说，将仍然是一个常规的设计、制造和生 产任务。图1是示范性系统10的结构图，其包括用于根据本技术的一些实施例的应用14的燃气轮才几12。在一些实施例中，系统10可以包括飞机、 船、机车、发电系统或其组合。因此，应用14可以包括发电才几、推进 器或其组合。所示燃气轮机12包括空气进入段16、压缩机18、燃烧器 段20、透平22和排出段24。透平22通过轴26传动地连接于压缩机18。 如下面进一步详细讨论的，所披露的燃烧器段20实施例包括各种逆流 燃料-空气喷射装置，它们有助于燃烧器段内燃料、空气和热燃烧产物 的混合。更具体的，所披露的逆流燃料-空气喷射装置同时在通常与通 过燃气轮机12，尤其是燃烧器段20的总流逆向或反向的一个或多个方 向上喷射燃料和空气。如箭头所指，空气穿过进入段16并流入压缩机18，从而在进入燃 烧器段20之前被压缩。所示燃烧器段20包括围绕轴26同心或环状设 置在压缩机18和透平22之间的燃烧器外壳28。在燃烧器外壳28内部， 燃烧器段20包括设置在围绕轴26的圆形或环形构造的多个径向位置上 的多个燃烧器30。如下面进一步详细讨论的，来自压缩机18的压缩空 气进入每一个燃烧器30,随后与各自燃烧器30本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，包括： 逆流喷射装置（５０，１５０），包括： 燃料－空气喷射装置（５０，１５０），其包括通向燃料和空气喷射孔（７０，７２，１５６，１５７，２１０，２１１）的燃料和空气通道，其中燃料和空气喷射孔（７０，７２，１５６，１５７，２１０，２１１）设置在偏离中心的位置以及相对于大体纵向的燃气轮机燃烧器（３０）流动轴成大体逆流的方向上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：JM海恩斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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