带有可移除的引导组件的燃气轮机燃料喷射器制造技术

本发明专利技术公开了用于燃气轮机（１００）的燃料喷射器（３０）。该燃料喷射器包括具有纵向轴线（９８）的喷射器壳体（３０ａ）。该喷射器壳体包括：一个或多个燃料进口（４８、５４）；一个或多个绕纵向轴线环形布置的燃料室（５２、５６）；和进气口。该燃料喷射器还包括绕纵向轴线圆周地布置的具有近端和远端的预混筒（３２）。该预混筒在近端处流体连接于燃料室和进气口，并且构造成在远端处机械连接于燃气轮机的燃烧室（５０）。该燃料喷射器还包括径向地向预混筒内布置的引导组件（４０）。该引导组件可以包括第一端部和第二端部。第二端部可移除地连接至喷射器壳体，并且第一端部邻近预混筒的远端。该引导组件流体连接于燃料室、进气口、和燃烧室。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的涉及用于燃气轮机的燃料喷射器，并且更特别地，涉及带有可移除的引导组件的燃气轮机燃料喷射器。
技术介绍
燃气轮机(“GTE”)通过从由压缩空气的流束中的燃料的燃烧所产生的热气流中提取能量而产生动力。一般来讲，GTE具有连接至下游涡轮的上游空气压缩机，其中燃烧室位于所述涡轮和所述空气压缩机之间。当压缩空气和燃料的混合物在燃烧室中被点燃时释放出能量。结果产生的热气被定向在涡轮叶片上方，使涡轮旋转，由此产生机械动力。在典型的GTE中，一个或多个燃料喷射器将某些类型的化石燃料定向进入燃烧室中用于燃烧。化石燃料的燃烧导致在GTE废气排放物中产生某些不希望的组分。这些不希望的组分包括：一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)，其共同称为NOX。在某些国家，政府法规限制可以由GTE排放出的NOX的可允许水平。从GTE产生的NOX排放物的量随燃烧室中的火焰温度而增加。因此，一项GTE制造厂家用以满足NOX法规的技术是降低GTE的燃烧室中的火焰温度。燃烧室中的低的火焰温度可以通过减少输送进入燃烧室的空燃混合物中的燃料含量及在空燃混合物被定向进入燃烧室之前彻底混合空气中的燃料而得以实现。这样的具有较低燃料含量的良好混合的空燃混合物称为贫油预混混合物。虽然这种贫油预混混合物减少了NOX排放物，但是将混合物中的燃料含量降至低于阈值可以造成产生的火焰不稳定。不稳定的火焰可能导致不希望的燃烧室内的压力振荡，最终引起火焰的灭火(称为“贫油熄火”)。为在满足NOX排放物法规的同时提供稳定的火焰，一些GTE燃料-->喷射器提供多个燃料路径或流束，比如主燃料流束和引导燃料流束。在这样的系统中，主燃料流束将贫油预混燃料流束提供给燃烧室用于低NOX运行，而引导燃料流束将富油燃料源提供给燃烧室用于火焰稳定和启动。在1995年4月11日授权给本专利技术的受让人的专利，即专利号US5404711(‘711专利)的美国专利描述了带有主燃料流束和引导燃料流束的GTE燃料喷射器。虽然‘711专利的喷射器已经被证明是可靠且稳固的，并且已经获得了广泛的商业成功，但提供‘711专利的引导燃料流束的组件被永久地连接到喷射器结构的其他部分以提供防止燃料和空气泄露的良好密封。由于GTE燃料喷射器接近于燃烧火焰定位，喷射器的部件可能会受到高温损伤作用。虽然‘711专利的引导组件的永久连接防止了燃料和空气泄露，但在现场环境中更换受损的引导部件变得困难。本专利技术旨在解决如上提出的一个或多个问题。
技术实现思路
在一个方面中，公开了一种用于燃气轮机的燃料喷射器。燃料喷射器包括具有纵向轴线的喷射器壳体。喷射器壳体包括：一个或多个燃料进口；绕纵向轴线环形地布置的一个或多个燃料室；和进气口。燃料喷射器还包括绕纵向轴线圆周地布置的具有近端和远端的预混筒。预混筒在近端处流体连接于燃料室和进气口，并且被构造成在远端处机械地连接到燃气轮机的燃烧室。燃料喷射器还包括径向地向预混筒内布置的引导组件。引导组件可以包括第一端部和第二端部。第二端部可移除地连接到喷射器壳体，并且第一端部邻近预混筒的远端。引导组件流体地连接到燃料室、进气口、和燃烧室。在另外一个方面中，公开了一种组装燃气轮机的燃料喷射器的方法。该方法包括：将管状内部部件插入管状中间部件中；并将该中间部件插入管状外部部件中。该方法还包括：使内部部件在燃料喷射器的管状中心部件上滑动；并绕燃料喷射器的纵向轴线旋转外部部件以将外部部件可移除地连接至燃料喷射器。在另一个方面中，公开了一种燃气轮机。燃气轮机包括：具有第一-->纵向轴线的中心轴；连接到该中心轴的压缩机；和流体地连接到该压缩机并绕第一纵向轴线环形布置的燃烧室。燃气涡轮还包括：连接至燃烧室的多个燃料喷射器，每个燃料喷射器具有第二纵向轴线。该多个燃料喷射器中的每一个燃料喷射器绕第一纵向轴线环形地布置并且包括壳体，该壳体具有进气口和一个或多个燃料管道。燃料喷射器还包括绕第二纵向轴线圆周地布置的大体上圆柱形的预混筒。预混筒在一个端部处连接到壳体并且在相对的端部处连接到燃烧室。燃料喷射器还包括径向地向预混筒内布置的引导组件。引导组件同心地对准于第二纵向轴线，并且可移除地连接到壳体。引导组件包括：绕第二纵向轴线布置的一个或多个同心管状部件；燃料导管；和空气导管。燃料导管和空气导管每个形成在两个或多个管状部件之间的环形空间中。燃料导管将燃料管道流体地连通至燃烧室，并且空气导管将进气口流体地连通到燃烧室。在另一个方面中，公开了一种用于燃气轮机燃料喷射器的引导组件。引导组件包括：绕纵向轴线布置的具有第一端部和第二端部的外管。外管包括在邻近第二端部的外表面上的螺纹。螺纹被构造成与燃料喷射器可移除地连接。外管还包括：从第一端部径向地向内延伸的端面；和从邻近第一端部的位置径向地向内延伸的环形的第一台阶。第一台阶包括多个绕纵向轴线环形地布置的冷却通道。引导组件还包括具有第三端部和第四端部的中间管。中间管绕纵向轴线布置并且径向地向外管内定位。中间管包括从中间管的外表面向内表面延伸的多个孔。该多个孔邻近第三端部定位并绕纵向轴线环形地布置。中间管还包括从邻近第三端部的外表面径向地向外延伸的环形的第二台阶，第二台阶邻接外管的第一台阶。中间管还包括径向地向内延伸的环形的第三台阶。引导组件还包括具有第五端部和第六端部的绕纵向轴线布置并且径向地向中间管内定位的内管。第五端部邻接中间管的第三台阶。在另一个方面中，公开了一种用于燃料喷射器的部件。该部件包括绕纵向轴线环形地布置并从第一端部向第二端部延伸的第一管。第一-->管包括邻近第一端部的第一表面。第一表面的形状大体上类似于截锥。第一管还包括邻近第二端部的大体上圆柱形的第二表面。第二表面大体上紧接第一表面并且径向地向第一表面内布置。第一管还包括大体上紧接第一表面从第一端部径向地向内延伸的环形端面。端面包括大体上环形的开口，该开口中心定位在纵向轴线上。第一管还包括从邻近第一端部的位置径向地向内延伸的环形凸缘。凸缘大体上平行于端面并且包括绕纵向轴线环形地布置的多个通道。该部件还包括绕纵向轴线环形地布置并且从第三端部向第四端部延伸的第二管。第二管包括从第三端部延伸至第四端部的大体上圆柱形的外表面，其中邻近第四端部的该外表面的区域包括螺纹。第二管还包括从第三端部延伸至第四端部的大体上圆柱形的内表面。邻近第三端部的该内表面的区域连接至第一管的第二表面。在另一个方面中，公开了一种用于燃料喷射器的部件。该部件包括绕纵向轴线布置并具有第一端部和第二端部的环形第一部分。第一部分包括：从第一端部延伸至第二端部的大体上圆柱形的外表面；及从第一端部延伸至第二端部的内表面。该内表面具有类似于截锥的形状，其邻近第一端部具有较小的直径并且邻近第二端部具有较大的直径。第一部分在外表面上还包括环形突起。环形突起邻近第一端部定位并大体上垂直于纵向轴线延伸。第一部分还包括从外表面径向向内地延伸至内表面并绕纵向轴线环形地布置的多个孔。该部件还包括从第三端部延伸至第四端部的环形第二部分。该第二部分包括台阶状的外表面和大体上圆柱形的内表面，外表面和内表面都从第三端部延伸至第四端部并绕纵向轴线环形地布置。邻近第三端部的外表面连接至第一部分的第二端部。第二部分还包括从第四端部向内延伸至第三端部的多个空腔。所述空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气轮机（１００）的燃料喷射器（３０），其包括：　具有纵向轴线（９８）的喷射器壳体（３０ａ），所述喷射器壳体包括：一个或多个燃料进口（４８、５４），绕所述纵向轴线环形地布置的一个或多个燃料室（５２、５６），及进气口；　绕 所述纵向轴线圆周地布置的具有近端和远端的预混筒（３２），所述预混筒在所述近端处流体地连接到所述燃料室和所述进气口并且能够在所述远端处机械地连接到所述燃气轮机的燃烧室（５０）；和　径向地设置在所述预混筒内部并且具有第一端部和第二端部的引 导组件（４０），所述第二端部可移除地连接到所述喷射器壳体并且所述第一端部邻近所述预混筒的远端，所述引导组件流体地连接到所述燃料室、所述进气口和所述燃烧室。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-9-14 60/844,393;US 2007-9-13 11/898,6091、一种用于燃气轮机(100)的燃料喷射器(30)，其包括：具有纵向轴线(98)的喷射器壳体(30a)，所述喷射器壳体包括：一个或多个燃料进口(48、54)，绕所述纵向轴线环形地布置的一个或多个燃料室(52、56)，及进气口；绕所述纵向轴线圆周地布置的具有近端和远端的预混筒(32)，所述预混筒在所述近端处流体地连接到所述燃料室和所述进气口并且能够在所述远端处机械地连接到所述燃气轮机的燃烧室(50)；和径向地设置在所述预混筒内部并且具有第一端部和第二端部的引导组件(40)，所述第二端部可移除地连接到所述喷射器壳体并且所述第一端部邻近所述预混筒的远端，所述引导组件流体地连接到所述燃料室、所述进气口和所述燃烧室。2、如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述引导组件的第二端部包括在外表面上的第一螺纹(78a)，所述喷射器壳体包括在内表面上的第二螺纹(78b)，并且所述引导组件通过使所述第一螺纹和第二螺丝接合而可移除地连接至所述喷射器壳体。3、如权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述引导组件包括：绕所述纵向轴线环形地布置的两个或多个管状部件(46、72、74)，和绕所述纵向轴线环形地布置的空气导管和燃料导管，所述空气导管流体地连接到所述进气口并且所述燃料导管流体地连接到至少一个所述燃料室。4、如权利要求3所述的燃料喷射器，其中，所述两个或多个管状部件包括：管状的第一部件(46)；管状的第二部件(72)；和管状的第三部件(74)，所述第二部件径向地向所述第一部件内布置并且所述第三部件径向地向所述第二部件内布置。5、如权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：JS派珀，H王，
申请(专利权)人：索拉透平公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]