用于衰减燃气涡轮发动机中的燃烧动力学的燃烧系统和方法技术方案

技术编号:24114239 阅读:18 留言:0更新日期:2020-05-13 01:22
本公开涉及操作燃烧系统以衰减燃烧动力学的方法。所述方法包括:使总空气供应通过压缩机区段流动到所述燃烧系统;使总燃料流通过燃料供应系统流动到所述燃烧系统;使第一燃料供应流动到所述燃烧系统的第一燃料喷嘴,所述第一燃料供应在所述第一燃料喷嘴处形成富燃燃料空气混合物;使第二燃料供应流动到所述燃烧系统的第二燃料喷嘴,所述第二燃料供应在所述第二燃料喷嘴处形成贫燃燃料空气混合物;以及点燃所述富燃燃料空气混合物和所述贫燃燃料空气混合物,在所述燃烧系统的燃烧室处产生总燃料空气比。

【技术实现步骤摘要】
用于衰减燃气涡轮发动机中的燃烧动力学的燃烧系统和方法本申请是2018年08月20日所提出的申请号为201810947074.4,专利技术名称为“用于衰减燃气涡轮发动机中的燃烧动力学的燃烧系统和方法”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术的主题大体上涉及用于衰减燃气涡轮发动机燃烧器中的燃烧动力学的方法和结构。
技术介绍
用于燃气涡轮发动机的燃烧系统任务通常是降低多种排放,例如,一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、未燃烧碳氢化合物(UHC)、烟以及氮的氧化物(NOx),并降低燃烧动力学,例如可导致不期望的振动和声音从而损害发动机硬件、性能和可操作性的压力振荡。同时,燃烧器组件必须操作到期望的总燃料空气比,来为燃气涡轮发动机产生期望的输出能量。更进一步,对于航空、工业或航海目的,燃烧器组件必须保持相对简单。然而,在产生必需的能量输出时降低排放、衰减燃烧动力学、保持简单大体上包括相冲突的设计标准。用于降低排放的一种已知解决方案包括分级燃烧,其中,燃烧器组件的多个燃料喷嘴在各种发动机操作条件下限定几次“打开”燃料喷嘴和几次“关断”燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作燃烧系统以衰减燃烧动力学的方法,所述方法包括:/n使总空气供应通过压缩机区段流动到所述燃烧系统;/n使总燃料流通过燃料供应系统流动到所述燃烧系统;/n使第一燃料供应流动到所述燃烧系统的第一燃料喷嘴,所述第一燃料供应在所述第一燃料喷嘴处形成更富集的燃料空气混合物;/n使第二燃料供应流动到所述燃烧系统的第二燃料喷嘴,所述第二燃料供应在所述第二燃料喷嘴处形成更贫乏的燃料空气混合物;以及/n点燃所述更富集的燃料空气混合物和所述更贫乏的燃料空气混合物,以在所述燃烧系统的燃烧室处产生总燃料空气比。/n

【技术特征摘要】
20170821 US 15/681,8751.一种操作燃烧系统以衰减燃烧动力学的方法,所述方法包括:
使总空气供应通过压缩机区段流动到所述燃烧系统;
使总燃料流通过燃料供应系统流动到所述燃烧系统;
使第一燃料供应流动到所述燃烧系统的第一燃料喷嘴,所述第一燃料供应在所述第一燃料喷嘴处形成更富集的燃料空气混合物;
使第二燃料供应流动到所述燃烧系统的第二燃料喷嘴,所述第二燃料供应在所述第二燃料喷嘴处形成更贫乏的燃料空气混合物;以及
点燃所述更富集的燃料空气混合物和所述更贫乏的燃料空气混合物,以在所述燃烧系统的燃烧室处产生总燃料空气比。


2.根据权利要求1所述的方法,其还包括:
至少基于所述总空气供应和所述总燃料供应,确定在所述燃烧室处的期望总燃料空气比。


3.根据权利要求2所述的方法,其还包括:
基于所述总燃料流确定对于所述第一燃料喷嘴和对于所述第二燃料喷嘴的燃料分配,所述总燃料流还至少基于发动机的操作条件、所述总空气供应和所述期望的总燃料空气比确定。


4.根据权利要求3所述的方法,其中,所述燃料分配将对于所述第一燃料喷嘴的第一燃料供应设定为所述总燃料供应的至少50%。


5.根据权利要求4所述的方法,其中,当所述发动机的操作条件小于最大功率操作条件时,所述燃料分配限定与对于所述第二燃料喷嘴的第二燃料供应不同的对于所述第一燃料喷嘴的第一燃料供应的量,所述第一燃料喷嘴限定第一当量比,所述第二燃料喷嘴限定第二当量比。


6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述燃料分配将对于所述第一燃料喷嘴的第一燃料供应的量设定在所述总燃料供应的近似50%到99%,且其中所述燃料分配将对于所述第二燃料喷嘴的第二燃料供应的量限定为所述总燃料供应与对于所述第一燃料喷嘴的第一燃料供应的差。


7.根据权利要求3所述的方法,其中,当所述发动机的操作条件处于最大功率操作条件时,所述燃料分配限定对于所述第一燃料喷嘴的第一燃料供应与对于所述第二燃料喷嘴的第二燃料供应的近似50/50的分配。


8.根据权利要求7所述的方法,其中,当所述发动机的操作条件处于最大功率操作条件时,所述燃料分配限定在所述第一燃料喷嘴处和所述第二燃料喷嘴处的近似相等的当量比。


9.根据权利要求2所述的方法,其中,确定在所述燃烧室处的期望总燃料空气比为在所述燃烧系统处的所述总空气供应的压力和温度的一个或多个的函数。


10.根据权利要求1所述的方法,其还包括:
确定在所述燃烧室处的一个或多个声学模式;以及
基于在所述燃烧室处的待被衰减的一个或多个声学模式确定对于所述第一燃料喷嘴和对于所述第二燃料喷嘴的燃料分配。


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【专利技术属性】
技术研发人员:A·M·丹尼斯S·M·布什A·W·约翰逊N·R·欧沃曼K·H·莱尔E·J·史蒂文斯
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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