偏心燃烧器衬里制造技术

本发明专利技术涉及偏心燃烧器衬里，更具体地，本发明专利技术提供一种用于燃烧器（１００）的衬里（２００）。该燃烧器衬里（２００）可以包括嘴部（２０５）、一个或者多个成角度的过渡区域（２２０）以及偏心出口（２４５）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及燃烧器衬里或者具有偏心喉部和出口的其它类型的通道。
技术介绍
现代燃气涡轮发动机一般必须在严格的排放指标下运行，尤其是关于氮氧化物 (N0x)的指标。同样，燃气涡轮发动机的设计必须以高效率运行而不产生不期望的空气排 放。因而，许多现代燃气涡轮发动机为低NOx的燃烧而使用非常贫化的预混火焰。 —种限制涡轮机排放的方法是在燃烧器中确保燃料和空气的良好混合。适当的混 合可包括用稀释剂调整或者类似方法混合流操作。但是，在现场调整燃烧器可能是困难而 耗时的。而且，适当地调整燃烧器的需要还会影响初始试车所需要的时间和/或导致其他 类型的延迟。 因而，存在对改善的燃烧器和其他类型的涡轮机部件的需要，该燃烧器和涡轮机 部件提升了燃料和空气的良好混合，同时提供了具有有限排放的高总体效率。优选地，燃烧 器或者其他部件可以与新的和现有的设备一起使用。
技术实现思路
因而，本专利技术提供用于燃烧器的衬里。该燃烧器衬里可包括嘴部、一个或者多个成 角度过渡区域以及偏心出口。 本专利技术还提供一种在燃烧器中混合燃料和空气的方法。 该方法可以包括使得燃料和空气流入燃烧器衬里、使得燃料和空气流动经过一个或者多个成角度的过渡区域以及使得燃料和空气流动经过偏心喉部的步骤。 本专利技术还提供燃气涡轮机。该燃气涡轮机可包括用于燃料流的通道、用于空气流的通道、用于混合该燃料流和空气流的第一区域、位于第一区域下游的一个或者多个成角度的过渡区域以及位于一个或者多个成角度的过渡区域下游的偏心出口 。 当结合若干附图以及所附权利要求时，在查看下面的具体实施方式后，本专利技术的这些和其他的特征对于本领域技术人员将变得显而易见。附图说明 图1是燃气涡轮机的示意性视图。 图2是可以与图1的燃气涡轮机一起使用的燃烧器的截面侧视图。 图3是如可在本文中进行描述的燃烧器衬里的透视图。 图4是如可在本文中进行描述的备选的燃烧器的透视图。 部件列表 10燃气涡轮发动机 20 压縮机330燃烧器40涡轮50外部负载100燃烧器110端部覆盖组件120燃料歧管130燃料喷嘴组件140空气通道150燃烧器流动套筒160燃烧器衬里170混合区域180燃烧区域190过渡件200燃烧衬里205嘴部210燃烧区域220成角度的过渡区域230直过渡区域240偏心喉部245偏心出口250第一侧部260第二侧部300燃烧器衬里305嘴部310燃烧区域320成角度的过渡区域330直过渡区域340偏心喉部345偏心出口350第一侧部360第二侧部具体实施例方式现在参考附图，其中贯穿若干附图，相似的标记指相似的元件，图1显示了燃气涡 轮发动机10的示意性视图。如已知的，燃气涡轮发动机IO可包括用于压縮进入空气流的 压縮机20。压縮机20将压縮空气流输送到燃烧器30。燃烧器30使得压縮空气流与燃料 流混合并点燃该混合物。热燃烧气体又被输送给涡轮40。涡轮40驱动诸如发电机等的外 部负载50。此处燃气涡轮发动机10可以使用其他的配置和部件。 图2显示了如可在本文中使用的燃烧器100的示例。在该示例中，燃烧器100可以是由New York州Schenectady市的GeneralElectric公司提供的DLN-1 (干式低NOx) 的Model 6B或者Model 7EA型的燃烧器系统。但是，本文描述的概念可以适用于任何类型 的燃烧器并且还可以适用于与涡轮机有关的其他类型的部件以及其他类型的路径。 如一般所描述的，燃烧器IOO可包括端部覆盖组件110。该端部覆盖组件110可包 括许多燃料歧管120。燃料歧管120可与燃料喷嘴组件130连通。燃料喷嘴组件130可支 撑扩散和预混合燃烧二者。可以由压縮机20通过空气通道140将压縮空气输送给燃烧器 100。空气通道140可以由燃烧器流动套筒150和燃烧器衬里160限定。在此处还可以使 用许多其他的设计和涡轮机配置。 燃料流和空气流可以在燃料喷嘴组件130周围汇合并且可以在燃烧器衬里160内 被点燃。燃烧器衬里160可包括混合区域170和燃烧区域180。燃烧器衬里160延伸进入 邻近涡轮40的过渡件190。如所显示的，现有的燃烧器衬里设计160形状上是大体上同心 的，且水平中心线一致地延伸穿过其中。但是，至少一部分流动路径与弯曲的过渡件190形 成接触。因而当与过渡件190的弯曲结合时，衬里160的此同心形状会产生贯穿其中的稍 微受限的流动路径。 图3显示了如可在本文中描述的燃烧器衬里200。取代如上所述结合到过渡件190 中具有混合区域170和燃烧区域180的燃烧衬里160，燃烧衬里200可以是统一的元件。燃 烧器衬里200可以包括嘴部205、燃烧区域210、多个成角度的过渡区域220、至少一个直过 渡区域230以及具有偏心出口 245的偏心喉部240。如所显示的，该燃烧器衬里200具有大 体上平坦的第一侧部250，并具有定位在阶梯状的第二侧部260周围的成角度的过渡区域 220。作为该形状的结果，经过衬里200的流动路径与嘴部205的入口相比是偏心的。尽管 流动路径在各成角度的过渡区域220中采取了小幅下降(dip)，但是贯穿其中的该流动路 径实际上是较少受限制的。可以使用多个成角度的过渡区域220。 因而，衬里200的偏心喉部240和出口 245提供与福斯特曼漏斗(Forstman fu皿el)概念的形状类似的形状。福斯特曼漏斗是具有与入口偏心的出口嘴部的漏斗。流 过漏斗的液体倾向于涡旋并形成漩涡。结果，离心力驱动液体远离排出孔，因而减少漏斗容 量。但是，福斯特曼漏斗的不对称形状减小了漩涡中液体的旋转速度，使得可以增加漏斗容 量。这种设计可以比传统漏斗多流大约50%到大约70%。 将该概念应用到燃烧器100，与传统的圆柱形的部件相比，该设计提供了更加稳定 的流出燃烧器100的流。因而，经过燃烧器100增加的流可以允许更加彻底的气流混合。同 样，通过消除弯曲的过渡件190延长了燃烧区域210。因而将导致改善的混合。更加均匀的 流和更好的混合还应当促进更加彻底的燃烧并因而降低排放。同样，将导致更一致的排气 温度。该设计将通过使得贯穿其中的流动路径限制更小而增加流量、冷却和/或排放曲线 (exhaust profile)。 图4显示了如本文中所描述的燃烧器衬里300的一个备选实施例。如上所述，燃 烧器衬里300包括嘴部305、燃烧区域310、多个成角度的过渡区域320、一个或者多个直过 渡区域330以及具有偏心出口 345的偏心喉部340。但是，在该实施例中，取代平坦的第一 侧部250，燃烧器衬里300包括与阶梯状的第二侧部360匹配的阶梯状的第一侧部350。结 果，贯穿其中的流动路径与上述的燃烧器衬里200相比甚至是更加偏心的。 虽然本文中所描述的福斯特曼漏斗概念集中在燃烧器衬里200,300上，但是还能够将该概念应用到流动套筒、燃烧箱、衬里盖组件、辅助和主燃料喷嘴、燃料喷嘴末端、端部 覆盖主燃料喷嘴上以及应用在流过交错的孔或者颈状收縮的任何位置。 应当显而易见的是前述仅涉及本专利技术的优选实施例，并且在此处可以由本领域 中的技术人员进行许多改变和修改，而不脱离由所附权利要求以及权利要求的等同物限定 的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃烧器（１００）的衬里（２００），包括：　　嘴部（２０５）；　　一个或者多个成角度的过渡区域（２２０）；以及　　偏心出口（２４５）。

【技术特征摘要】
US 2008-10-1 12/243122一种用于燃烧器(100)的衬里(200)，包括嘴部(205)；一个或者多个成角度的过渡区域(220)；以及偏心出口(245)。2. 如权利要求l所述的衬里(200)，其特征在于，所述衬里还包括燃烧区域(210)。3. 如权利要求l所述的衬里(200)，其特征在于，所述衬里还包括一个或者多个直过渡区域(230)。4. 如权利要求l所述的衬里(200)，其特征在于，所述衬里还包括定位在所述偏心出口(245)周围的偏心喉部(240)。5. 如权利要求4所述的衬里(200)，其特征在于，所述偏心出口 (245)和所述偏心喉部(240)包括福斯特曼漏斗。6. 如权利要求l所述的衬里(200)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：WK赫斯勒，T戴维斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]