提供了一种用于燃气轮机（１０）的燃烧室（１６）。燃烧室包括：燃烧室罩组件，该燃烧室组件包括限定燃烧腔（３０）至少一部分的外燃烧室罩（３２），外燃烧室罩具有限定燃烧腔输入孔的径向延伸第一端（３４）和限定燃烧腔输出孔的轴向延伸第二端（３８），第一端过渡到第二端以限定燃烧室罩的拱形横截面；气室组件（５０），连接到从气室组件向下游延伸的第一端，气室组件包括旋流器（１２０），旋流器具有多个绕着旋流器圆周地定位的旋流叶片（１２２）；以及燃料喷嘴（６４），以径向结构位于旋流器中。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总地涉及燃烧室，尤其是涉及燃气轮机燃烧室。
技术介绍
涉及全球的空气污染导致了在国家和国际上更加严格的排放标准。飞机由环境保护局(EPA)标准和国际民间航空组织(ICAO)标准管理。这些标准规定了在机场附近飞机的氮氧化物(NOx)、未燃碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)的排放，这些化学物质在机场会导致光化烟雾问题。通常，发动机排放分为两个类别那些由于高火焰温度形成的(NOx)，和那些由于低火焰温度而使燃料-空气反应无法进行完全形成的(HC和CO)。至少一些已知的燃气轮机燃烧室包括10至30个混合器组件，其将高速空气与细燃料喷雾混合。这些混合器组件通常由位于涡流器中心的燃料喷嘴组成，涡流器用来将引入的空气涡流化并混合，以提高燃烧稳定性。在传统的燃气轮机燃烧系统中，燃料喷嘴沿轴向方向插入气室组件中。该方法导致在燃烧室设计阶段必须解决的几个缺陷。轴向构造的燃料喷嘴在气室表面上游需要敞开的体积，以允许燃料喷嘴的插入和取出而无需移开燃烧室。这个额外的体积或封装给发动机增加了额外的长度、成本和/或重量，却未给发动机的运行带来任何好处。另外，需要长燃料喷嘴杆将燃料喷嘴末端连接到气室组件的凸缘，这也给发动机增加了成本和/或重量，并且不利地影响燃料喷嘴的固有频率和/或在燃料喷嘴中的热传递。
技术实现思路
一方面，本专利技术提供了一种组装燃气轮机的方法。该方法包括提供具有限定燃烧腔的燃烧室罩组件的燃烧室。外燃烧室罩的径向延伸第一端限定了燃烧腔输入孔，轴向延伸第二端限定了燃烧腔输出孔。第一端过渡到第二端以形成燃烧室罩的拱形横截面形状。气室组件连接到从该气室组件向下游延伸的燃烧室罩第一端。燃料喷嘴位于形成在气室组件之上的旋流器中，并构造成径向结构。在另一方面，本专利技术提供了一种用于燃气轮机的燃烧室。该燃烧室包括燃烧室罩组件，该燃烧室罩组件包括限定燃烧腔至少一部分的外燃烧室罩。外燃烧室罩具有限定燃烧腔输入孔的径向延伸第一端，限定燃烧腔输出孔的轴向延伸第二端。第一端过渡到第二端以形成燃烧室罩的拱形横截面形状。气室组件连接到从该气室组件向下游延伸的燃烧室罩第一端。该气室组件包括旋流器，该旋流器具有多个绕着旋流器圆周地定位的旋流叶片。燃料喷嘴以径向结构位于旋流器中。在另一方面，本专利技术提供了一种燃气轮机。该燃气轮机包括限定压缩机排出孔的压缩机。燃烧室连接到压缩机。燃烧室包括限定了燃烧腔的罩组件。罩组件的外燃烧室罩具有限定燃烧腔输入孔的径向延伸第一端和限定燃烧腔输出孔的轴向延伸第二端。气室组件连接到第一端。气室组件包括旋流器，旋流器具有多个绕着旋流器圆周地定位的旋流叶片。燃料喷嘴以径向结构位于旋流器中。该燃气轮机还包括连接到燃烧室的涡轮喷嘴组件。附图说明图1为典型燃气轮机的示意图；图2为可与图1中所示的燃气轮机一起使用的燃烧室的截面图；图3为图2所示燃烧室的局部放大图；图4为图3所示燃烧室的部分沿着线A-A的截面图；图5为图2所示燃烧室的混合器组件沿着线B-B的截面图；以及图6为图2所示燃烧室的可选混合器组件沿着线B-B的截面图。具体实施例方式图1为燃气轮机10的示意图，包括低压压缩机12、高压压缩机14和燃烧室16。燃气轮机10还包括高压涡轮18和低压涡轮20。运行时，空气流过低压压缩机12，压缩空气从低压压缩机12供应到高压压缩机14。高压缩空气被传送到燃烧室16。来自燃烧室16的气流(图1中未示出)驱动涡轮18和20绕着燃气轮机10的纵向轴线22旋转。图2为同和图1中所示燃气轮机10相类似的燃气轮机一起使用的燃烧室16的截面图。图3为图2中所示燃烧室16的局部放大截面图。在一个实施例中，燃气轮机10为可从CFM国际(CFM International)获得的CFM发动机。在另一个实施例中，燃气轮机10为可从俄亥俄州辛辛那提的通用电气公司(General Electric Company，Cincinnati，Ohio)获得的GE90发动机。各燃烧室16包括由环状的径向外罩32和径向内罩33限定的燃烧区或燃烧腔30。更具体地，外罩32限定了燃烧腔30的外边界，内罩33限定了燃烧腔30的内边界。外罩32和内罩33在环状燃烧室壳体35径向内部，该环状燃烧壳体35在套32和33周围圆周地延伸。如图2中所示，外罩32和内罩33限定了第一端或输入端34，其绕着燃烧腔30径向轴36圆周地定位，并沿着关于燃气轮机10的纵向轴线22的径向方向延伸。外罩32和内罩33还限定了大致相对的输出端38，其绕着燃烧腔30的纵向轴40(大致垂直于径向轴36)圆周地定位，并平行于关于纵向轴线22的轴向方向且沿着该方向延伸。如图2中所示，燃烧腔30具有拱形形状，输入端34过渡到输出端38，以引导燃烧气体通过煅烧腔30从径向延伸的输入端34至轴向延伸的输出端38。在可选实施例中，燃烧腔30由外罩32和内罩33限定，使得输入端34构造成在基本平行于纵向轴线40的角度与基本平行于径向轴线36的角度之间，如图2中所示，输出端38定位为圆周地环绕着燃烧腔30的纵向轴线40。燃烧室16还包括关于输入端34安装的环状气室组件50，如图2和3所示。气室组件50限定了燃烧腔30的上游端，混合器组件52圆周地围绕气室组件50而相隔，以将燃料和空气的混合物传送至燃烧腔30。各混合器组件52包括引燃混合器54、主混合器56以及在这两者之间延伸的中心体58。中心体58限定了在引燃混合器54下游并与其流体连通的腔室60。腔室60在上游端具有与燃烧室16的径向轴线36同轴的对称轴62。引燃燃料喷嘴64延伸进腔室60，并关于对称轴62对称地安装。引燃燃料喷嘴64包括用于将燃料滴喷入引燃腔室60的引燃燃料喷射器66。在一个实施例中，引燃燃料喷射器66通过喷射口(未示出)供给燃料。在可选实施例中，引燃燃料喷射器66通过单一的喷雾器(injection simplex sprays)(未示出)供给燃料。引燃混合器54还包括一对同心安装的涡流器71。更具体地，涡流器71为轴向的涡流器，包括引燃内涡流器72和引燃外涡流器74。引燃内涡流器72为环状的，绕着引燃燃料喷射器66圆周地布置。各涡流器72和74分别包括多个位于引燃燃料喷射器66上游的叶片76和78。选择叶片76和78以提供所需的点火特性、稀燃稳定性、以及在低发动机功率运行期间的低一氧化碳(CO)和碳氢化化合物(HC)排放。在引燃内涡流器72和引燃外涡流器74之间布置有引燃分流板80，其从引燃内涡流器72和引燃外涡流器74向下游延伸。更具体地，引燃分流板80为环状的，并绕着引燃内涡流器72圆周地延伸，以将流通过内涡流器72的气流从流通过外涡流器74的气流分开。分流板80具有会聚-发散的内表面82，其在发动机低功率运行期间提供了燃料膜表面。分流板80的会聚表面增加了轴向空气速度，以防止火焰锋移向文氏管管颈的上游，从而保护其末端不受过多的辐射热而熔融和变焦，同时分流板80的发散表面降低了流通过引燃混合器54的空气的速度，以允许热气体的再循环。引燃外涡流器74位于引燃内涡流器72的径向外侧，并位于中心体58的内表面84的径向内侧。更具体地，引燃外涡流器74绕着引燃内涡流器72圆周地延伸，并位于引燃分流板80与引燃壳体86之间。在一个实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于燃气轮机（１０）的燃烧室（１６），所述燃烧室包括： 燃烧室罩组件，包括限定至少一部分燃烧腔（３０）的外燃烧室罩（３２），所述外燃烧室罩具有限定燃烧腔输入孔的径向延伸第一端（３４）和限定燃烧腔输出孔的轴向延伸第二端（３８），所述第一端过渡到所述第二端以限定所述燃烧室罩的拱形横截面； 气室组件（５０），连接到从所述气室组件向下游延伸的所述第一端，所述气室组件包括旋流器（１２０），所述旋流器具有多个绕着所述旋流器圆周地定位的旋流叶片（１２２）；以及 燃料喷嘴（６４），以径向结构位于所述旋流器中。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：AA曼茨尼，DL伯鲁斯，SJ洛米勒，
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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