燃气涡轮发动机中使用的燃烧器组件及其组装方法技术

本发明专利技术提供一种在燃气涡轮发动机（１００）中使用的燃烧器组件（１０２）。该燃烧器组件（１０２）包括具有槽（５０２）的燃烧器衬套（１０２），该槽（５０２）至少部分地包围燃烧器衬套，该槽被限定为邻近限定在衬套内的文丘里喉部区域（１４６），以及限制板（１５０，５０１），该限制板（１５０，５０１）包括限定在其中的至少一个孔（１４２，１５４，３０８），限制板以可拆除方式联接在燃烧器组件内，使得限制板插入槽内并且至少部分地延伸跨越文丘里喉部区域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大致涉及在燃气涡轮发动机中使用的燃烧系统，并且更具体而言，涉及一 种限定在燃气涡轮发动机燃烧系统中的文丘里喉部区域。
技术介绍
至少一些已知的燃气涡轮发动机包括燃烧器组件，该燃烧器组件包括将燃料引导 到限定在燃烧器组件中的燃烧区的多个燃料喷嘴组件。一些已知燃烧器组件包括通过文丘 里喉部区域分隔的主燃烧区和次级燃烧区。文丘里喉部区域用来以流体动力学方式分隔主 燃烧区和次级燃烧区并且优化燃烧器组件内的流特性。为了有利于优化至少一些已知燃烧器组件的操作，可变地调节文丘里喉部区域的 位置和尺寸。然而，调节至少一些文丘里喉部区域的位置和尺寸可能是昂贵的和/或耗时 的。此外，通常为了执行这种调节，燃气涡轮发动机在延长的时间段停止运转并且可能需要 复杂的制造工艺来制造用于文丘里喉部区域中的构件。
技术实现思路
在一方面，描述一种组装燃烧器组件的方法。该方法包括将燃烧器衬套联接在燃 气涡轮发动机内，以便限定主燃烧区和次级燃烧区。该燃烧器衬套包括至少部分地包围燃 烧器衬套并且限定在其中的槽。槽定位为邻近限定在主燃烧区和次级燃烧区之间的文丘里 喉部区域。该方法还包括在槽内插入限制板，该限制板包括限定在其中的至少一个孔。该 方法还包括将限制板联接在燃烧器衬套内，使得限制板至少部分地延伸跨越文丘里喉部区 域，以限制从主燃烧区到次级燃烧区的流。在另一方面，描述了一种在燃气涡轮发动机中使用的燃烧器组件。燃烧器组件包 括具有槽的燃烧器衬套，该槽至少部分地包围燃烧器衬套。槽被限定为邻近限定在衬套内 的文丘里喉部区域。燃烧器组件还包括限制板，该限制板具有限定在其中的至少一个孔。限 制板以可拆除方式联接在燃烧器组件内，使得限制板插入槽内并且至少部分地延伸跨越文 丘里喉部区域。在另一方面，描述了一种燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机包括压缩机和燃烧 器组件。燃烧器组件联接在压缩机下游。燃烧器组件包括具有槽的燃烧器衬套，该槽至少 部分地包围燃烧器衬套。该槽被限定为邻近限定在燃烧器衬套内的文丘里喉部区域。燃烧 器组件还包括限制板，该限制板具有限定在其中的至少一个孔。限制板以可拆除方式联接 在燃烧器衬套槽内，使得限制板至少部分地延伸跨越文丘里喉部区域。附图说明图1是示例性燃气涡轮燃烧器组件的局部横截面图；图2是图1所示的燃气涡轮燃烧器组件的局部透视图；图3是与图2所示的燃气涡轮燃烧器组件一起使用的示例性文丘里喉部区域的局 部透视横截面图；图4是包括限制板的文丘里喉部区域的局部透视横截面图；图5是图3所示并且包括备选的限制板的文丘里喉部区域的局部透视横截面图；图6A是可用于图3所示的文丘里喉部区域内的另一备选限制板的平面图；图6B是可用于图3所示的文丘里喉部区域内的限制板的又一备选实施例的平面 图；以及图6C是可用于图3所示的文丘里喉部区域内的另一备选限制板的平面图。零件清单100燃气涡轮发动机；102燃烧器组件；104涡轮；106第一级喷嘴；108压缩空气；110 过渡管道；112出口端；114进口端；116燃烧气体；118燃烧器外壳；120前端；122端盖组 件；124导流套筒；126燃烧器衬套；128后端；130前端；132燃烧器衬套罩组件；134后端； 136外壁；138前端；140空气通道；142孔；144燃烧区；146文丘里喉部区域；148次级燃烧 区；150限制板；154孔；156主燃料喷嘴组件；157次级燃料喷嘴组件；158中心线；160管组 件；162后部；164燃烧器进口端；200周向槽；202覆盖板；300主表面；302第二表面；304 外表面；306内表面；308孔；400衬套；402前端；404后端；406扩散端；500突出片；501限 制板；502槽；600孔结构；602星形孔；604椭圆形孔；具体实施例方式图1是与包括次级燃料喷嘴组件157的燃气涡轮发动机100 —起使用的示例性燃 烧器组件102的局部横截面图。燃气涡轮发动机100还包括压缩机(未示出)和涡轮104。 在图1中仅示出了涡轮104的第一级喷嘴106。在示例性实施例中，涡轮104经由单个共用 转子轴(未示出)联接在压缩机上。压缩机在进气108被引导至燃烧器组件102以用于燃 烧过程之前加压进入发动机100的进气108。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机100包括 在发动机外壳(未示出)内周向隔开的多个燃烧器组件102。在一个实施例中，燃烧器组件 102包括多个环管式燃烧器。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机100包括在燃烧器组件102的出口端112与 涡轮104的进口端114之间延伸的过渡管道110，以使燃烧气体116可被向下游引导到涡轮 104。此外，在示例性实施例中，燃烧器组件102包括大致圆柱形燃烧器外壳118。燃烧器外 壳118联接在发动机外壳上。更具体而言，在示例性实施例中，燃烧器外壳118的前端120 联接在端盖组件122上。端盖组件122包括供给管、歧管、用于将燃料、空气和/或其它流 体引导到燃烧器组件102的阀、和/或能够使燃气涡轮发动机100如文中所述工作的任何 其它构件。在示例性实施例中，大致圆柱形导流套筒124联接在燃烧器外壳118上使得导流 套筒124与燃烧器外壳118大致同心地对准。燃烧器衬套126大致同心地联接在导流套筒 124内。更具体而言，燃烧器衬套126在后端128联接在过渡管道110上，而在前端130联接 在燃烧器衬套罩组件132上。导流套筒124在后端134联接在燃烧器衬套126的外壁136 上，而在前端138联接在燃烧器外壳118上。备选地，可使用能够使燃气涡轮发动机100如 文中所述工作的任何适当的联接机构/组件将导流套筒124联接在外壳118和/或燃烧器 衬套126上。在示例性实施例中，空气通道140被限定在燃烧器衬套126与导流套筒124 之间。导流套筒124包括能够使压缩空气108从压缩机进入空气通道140的限定在导流套 筒124中的多个孔142。燃烧器衬套126限定主燃烧区144、文丘里喉部区域146和次级燃烧区148。更具 体而言，在示例性实施例中，主燃烧区144在次级燃烧区148的上游。主燃烧区144和次级 燃烧区148被文丘里喉部区域146隔开。在示例性实施例中，文丘里喉部区域146具有小 于各燃烧区144和148的直径Dl和D2的直径Dv。更具体而言，喉部区域146包括如下面 更详细地描述的限定直径Dv的限制板150。此外，文丘里喉部区域146的作用是作为有利 于减少从次级燃烧区148到主燃烧区144的回火的空气动力学分隔件或隔离件。在示例性 实施例中，主燃烧区144包括能够使空气108从空气通道140进入主燃烧区144的限定在主燃烧区144中的多个孔154。此外，在示例性实施例中，燃烧器组件102还包括多个火花塞(未示出)和多个横 越火焰管(未示出)。火花塞和横越火焰管在主燃烧区144内延伸通过限定在燃烧器衬套 126中的端口(未示出)，以使各燃烧器组件102内的燃料和空气能够被点燃。在示例性实施例中，至少一个次级燃料喷嘴组件157联接在端盖组件122上。更 具体而言，在示例性实施例中，燃烧器组件102包括一个次级燃料喷嘴组件157和多个主燃 料喷嘴组件156。在示例性实施例中，主燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在燃气涡轮发动机（１００）中使用的燃烧器组件（１０２），所述燃烧器组件包括：　　包括槽（５０２）的燃烧器衬套（１２６），所述槽（５０２）至少部分地包围所述燃烧器衬套，所述槽被限定为邻近限定在所述衬套内的文丘里喉部区域（１４６）；以及限制板（１５０，５０１），所述限制板（１５０，５０１）包括限定在其中的至少一个孔（１４２，１５４，３０８），所述限制板以可拆除方式联接在所述燃烧器组件内，使得所述限制板插入所述槽内并且至少部分地延伸跨越所述文丘里喉部区域。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：WK赫斯勒，DW西蒙斯，JS勒贝格，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]