关于将延迟贫喷射整合到燃式涡轮发动机中的方法技术

本发明专利技术涉及关于将延迟贫喷射整合到燃式涡轮发动机中的方法。该方法可以包括以下步骤：a)识别流动组件内的用于延迟贫喷射器的期望位置，其中延迟贫喷射器包括延迟贫喷嘴和传送管；b)对应于用于延迟贫喷射器的期望位置，识别径向内壁上的喷射点和径向外壁上的延迟贫喷嘴位置；c)将径向内壁和径向外壁定位在未组装位置；d)在处于未组装位置时，在喷射点形成通过径向内壁的孔并且将传送管可滑动地接合在孔内；e)在延迟贫喷嘴位置将延迟贫喷嘴安装在径向外壁中；f)将径向内壁和径向外壁定位在已组装位置；以及g)将传送管连接到延迟贫喷嘴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃式润轮发动机(combustion turbine engine),并且更特别地涉及将延迟贫喷射整合到燃式涡轮发动机的燃烧衬套中、延迟贫喷射套管组件和/或与其相关的制造方法。
技术介绍
燃式涡轮发动机中的分级燃烧存在多种设计，但是多数是由多个管道和接口组成的复杂组件。在燃式涡轮发动机中使用的一种类型的分级燃烧是延迟贫喷射。在该类型的分级燃烧中，延迟贫燃料喷射器位于初级燃料喷射器的下游。本领域的普通技术人员将领会，在该下游位置燃烧燃料/空气混合物可以用于改善NOx性能。NOx或氮氧化物是由燃烧常规烃燃料的燃式涡轮发动机产生的主要不良空气污染排放物之一。延迟贫喷射也可以用·作空气旁路，所述空气旁路可以用于在“调低”或低负荷操作期间改善一氧化碳或CO排放。将领会延迟贫喷射系统可以提供其它操作益处。目前的延迟贫喷射组件对于新燃气涡轮机单元和已有单元的改造来说都是昂贵且成本高的。这样的原因之一是常规延迟贫喷射系统(特别是与燃料输送关联的那些系统)的复杂性。与这些复杂系统关联的许多部分必须被设计成耐受涡轮机环境的极限热负荷和极限机械负荷，这显著地增加了制造费用。即使如此，常规延迟贫喷射组件仍然具有燃料泄漏到压缩器排出壳体中的高风险，这可以导致自动点火并且成为安全危害。另外，常规系统的复杂性增加了组装的成本。因此，需要一种改进的延迟贫喷射系统、部件和制造方法，特别是减小系统复杂性、组装时间和制造成本的延迟贫喷射系统、部件和制造方法。
技术实现思路
本专利技术因此描述一种用于燃式涡轮发动机的燃烧器中的延迟贫喷射系统的制造方法，其中燃烧器包括流动组件，流动组件包括在初级燃料喷嘴的下游限定初级燃烧室的径向内壁，和围绕径向内壁从而在其间形成流动环(flow annulus)的径向外壁。该方法可以包括以下步骤a)识别流动组件内的用于延迟贫喷射器的期望位置，其中延迟贫喷射器包括延迟贫喷嘴和传送管；b)对应于用于延迟贫喷射器的期望位置，识别径向内壁上的喷射点和径向外壁上的延迟贫喷嘴位置；c)将径向内壁和径向外壁定位在未组装位置；d)在径向内壁和径向外壁处于未组装位置时，在喷射点形成通过径向内壁的孔并且将传送管可滑动地接合在孔内；e)在延迟贫喷嘴位置将延迟贫喷嘴安装在径向外壁中；f)将径向内壁和径向外壁定位在已组装位置；以及g)将传送管连接到延迟贫喷嘴。当结合附图和所附权利要求而阅读优选实施例的以下具体实施方式时，本专利技术的这些和其它特征将变得显而易见。附图说明图I是本专利技术的实施例可以用于其中的燃式涡轮机系统的截面图。图2是本专利技术的实施例可以用于其中的常规燃烧器的截面图。图3是包括根据本专利技术的实施例的延迟贫喷射系统的燃烧器的截面图。图4是包括根据本专利技术的实施例的延迟贫喷射系统的流动套管(flow sleeve)和衬套组件的截面图。图5是根据本专利技术的实施例的传送管的透视图。图6是根据本专利技术的实施例的处于未组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。 图7是根据本专利技术的实施例的处于已组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。图8是根据本专利技术的备选实施例的传送管的透视图。图9是根据本专利技术的备选实施例的处于未组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。图10是根据本专利技术的备选实施例的处于已组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。图11是根据本专利技术的示例性实施例的流程图。附图标记列表10燃气涡轮机系统 34传送管12压缩器41 (传送管的)凸缘14燃烧器42压缩座16涡轮机43管20燃烧器45入口21燃料喷嘴46出口22头部端部47螺栓孔23燃烧区域48缩窄台部24衬套49螺栓25过渡件50螺栓孔26流动套管51凸台27流动环55限位件28延迟贫喷射系统 57凹陷压缩座29燃料通道59弹簧30燃料歧管61突环31流动套管凸缘63 (在延迟贫喷嘴中的)32延迟贫喷射器燃料出口33延迟贫喷嘴65 (延迟贫喷嘴的)凸缘67冲击套管具体实施例方式图I是显示典型的燃式涡轮机系统10的图示。燃气涡轮机系统10包括压缩器12、燃烧器14和涡轮机16，其中压缩器12压缩进入空气以产生压缩空气的供应，燃烧器14燃烧燃料从而产生高压、高速热气体，以及涡轮机16使用涡轮机叶片从由燃烧器14进入涡轮机16的高压、高速热气体提取能量从而由热气体旋转。当涡轮机16旋转时，导致连接到涡轮机16的轴也旋转，所述轴的旋转可以用于驱动负载。最后，排出气体离开涡轮机16。图2是本专利技术的实施例可以用于其中的常规燃烧器的截面图。尽管燃烧器20可以采用各种形式，但是每一种形式适合于包括本专利技术的各实施例，典型地，燃烧器20包括头部端部22，所述头部端部包括将燃料流和空气流聚集在一起以用于在初级燃烧区域23内燃烧的多个燃料喷嘴21，所述初级燃烧区域由周围衬套24限定。衬套24典型地从头部端部22延伸到过渡件25。如图所示，衬套24由流动套管26围绕。过渡件25由冲击套管67围绕。将领会在流动套管26和衬套24之间以及过渡件25和冲击套管67之间形成环隙，所述环隙在本说明书中将被称为“流动环27”。如图所示，流动环27在燃烧器20的大部分长度上延伸。从衬套24，当流动朝下游行进到涡轮机部段(未显示)时，过渡件25将流动从衬套24的圆形横截面过渡到环形横截面。在下游端部处，过渡件25朝着定位在涡轮机16的第一级中的翼型引导工作流体的流动。 将领会流动套管26和冲击套管27典型地具有贯穿其中形成的冲击孔(未显示)，所述冲击孔允许来自压缩器12的压缩空气的冲击流进入形成于流动套管26/衬套24和/或冲击套管67/过渡件25之间的流动环27。通过冲击孔的压缩空气流对衬套24和过渡件25的外表面进行对流冷却。通过流动套管26而进入燃烧器20的压缩空气经由围绕衬套24形成的流动环27被导向燃烧器20的前端。压缩空气然后可以进入燃料喷嘴21，在所述燃料喷嘴处它与燃料混合以用于在燃烧区域23内燃烧。 如上所述，涡轮机16包括涡轮机叶片，衬套24中的燃料的燃烧产物接收到所述涡轮机中，以为涡轮机叶片的旋转提供动力。过渡件将燃烧产物流引导到涡轮机16中，在所述涡轮机中它与叶片相互作用以引起围绕轴的旋转，如上所述，所述旋转然后可以用于驱动负载，例如发电机。因此，过渡件25用于联接燃烧器20和涡轮机16。在包括延迟贫喷射的系统中，将领会过渡件25也可以限定次级燃烧区域，在所述次级燃烧区域中供应到那里的附加燃料和供应到衬套24的燃烧区域的燃料的燃烧产物被燃烧。图3和图4提供了根据本专利技术的示例性实施例的方面的延迟贫喷射系统28的视图。当在本说明书中使用时，“延迟贫喷射系统”是用于在初级燃料喷嘴21的下游和涡轮机16的上游的任何点处将燃料和空气的混合物喷射到工作流体流中的系统。在某些实施例中，“延迟贫喷射系统28”更具体地被限定为用于将燃料/空气混合物喷射到由衬套限定的初级燃烧室的后端中的系统。一般而言，延迟贫喷射系统的目的之一包括允许出现在初级燃烧器/初级燃烧区域的下游的燃料燃烧。该类型的操作可以用于改善NOx性能，然而相关领域的普通技术人员将领会，在下游过远处出现的燃烧可能导致不期望的更高CO排放。如下面更详细地所述，本专利技术提供在避免不期望的结果的同时而获得改善的NOx排放的有效替代选择。此外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃式涡轮发动机的燃烧器中的延迟贫喷射系统的制造方法，其中所述燃烧器包括流动组件，所述流动组件包括在初级燃料喷嘴的下游限定初级燃烧室的径向内壁，和围绕所述径向内壁从而在其间形成流动环的径向外壁，所述方法包括以下步骤：a)识别所述流动组件内的用于延迟贫喷射器的期望位置，其中所述延迟贫喷射器包括延迟贫喷嘴和传送管；b)对应于用于所述延迟贫喷射器的所述期望位置，识别所述径向内壁上的喷射点和所述径向外壁上的延迟贫喷嘴位置；c)将所述径向内壁和所述径向外壁定位在未组装位置；d)在所述径向内壁和所述径向外壁处于所述未组装位置时，在所述喷射点形成通过所述径向内壁的孔并且将所述传送管可滑动地接合在所述孔内；e)在所述延迟贫喷嘴位置将所述延迟贫喷嘴安装在所述径向外壁中；f)将所述径向内壁和所述径向外壁定位在已组装位置；以及g)将所述传送管连接到所述延迟贫喷嘴。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：RM迪钦蒂奥，PB梅尔顿，JS勒贝格，LJ斯托亚，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：