本发明专利技术涉及用于在燃气轮机发动机中喷射燃料的系统。一种系统包括控制器。该控制器可接收指示涡轮的排放水平的信号。控制器也可产生至少一个控制信号。此控制信号可控制稀释剂在第一混合室和第二混合室之间的分流，其中第一混合室和第二混合室位于涡轮中的燃料喷嘴中。
【技术实现步骤摘要】
用于在燃气轮机发动机中喷射燃料的系统
本文公开的主题大体涉及涡轮发动机，并且更具体而言，涉及将稀释剂引入到涡 轮发动机的燃烧器中。
技术介绍
燃气轮机发动机燃烧燃料和空气的混合物而产生热的燃烧气体，热的燃烧气体又 驱动一个或多个涡轮。特别地，热的燃烧气体迫使涡轮叶片旋转，从而驱动轴旋转一个或多 个负载，例如，发电机。这些燃烧气体的产生在燃烧器中进行，燃烧器可包括将燃料或燃料 和空气的混合物引入到燃烧室中以进行点燃的一个或多个燃料喷嘴。另外，可为有用的是， 将(例如氮或蒸汽)的稀释剂引入到燃烧器，以减少氮氧化物(NOx)排放、一氧化碳(CO) 排放，或在燃烧室中的燃烧过程期间产生的其它类型的排放。可惜的是，现有的系统可能未 充分地混合稀释剂与燃料和/或空气，从而降低了稀释剂的有效性。
技术实现思路
下面对在范围方面与原本声明的专利技术相当的某些实施例进行概述。这些实施例不 意图限制声明的专利技术的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要 概述。实际上，本专利技术可包括可能类似于或异于下面所阐述的实施例的多种形式。在第一个实施例，一种系统包括燃料喷嘴，燃烧喷嘴包括包括至少一个第一开口 的第一混合室；包括至少一个第二开口的第二混合室；构造成将第一流体供应到第一混合 室中的第一路径；构造成通过至少一个第一开口将第二流体供应到第一混合室中的第二路 径；构造成通过至少一个第二开口将第一流体和第二流体的混合物从第一混合室供应到第 二混合室的第三路径；以及构造成将第二流体供应到第二混合室的第四路径。在第二个实施例中，一种系统包括控制器，控制器构造成接收指示涡轮的排放水 平的信号，以及产生构造成控制稀释剂在涡轮中的燃料喷嘴的第一混合室和第二混合室之 间的分流的至少一个控制信号。在第三个实施例中，一种系统包括燃料喷嘴，燃料喷嘴包括构造成接收燃料、稀 释剂和包括稀释剂的流体混合物的第一混合室；流体地联接到第一混合室上的燃料通道， 其中，燃料通道构造成将燃料供应到第一混合室；流体地联接到第一混合室上的第二混合 室，其中，第二混合室构造成接收来自第一混合室的流体混合物；以及流体地联接到第一混 合室和第二混合室两者上的气室，其中，气室构造成使稀释剂分流成进入第一混合室中的 第一稀释剂流和进入第二混合室中的第二稀释剂流。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面与优点将变 得更好理解，在附图中，相同符号在所有图中表示相同部件，其中图1是根据本技术的实施例的、具有联接到燃烧器上的燃料喷嘴的涡轮系统的框图；图2是如图1中示出的那样的涡轮系统的实施例的横截面侧视图；图3是如图2中示出的那样的燃料喷嘴的实施例的横截面侧视图；图4是如图2中示出的那样的燃料喷嘴的实施例的横截面侧视图；以及 图5是根据本技术的实施例的、具有用与涡轮结合起来使用的控制器的涡轮系统的框图。3]部件列表10润轮系统12燃料喷嘴14燃烧器16燃烧器室18涡轮20排气出口22轴24压缩机26空气进口28负载30涡轮叶片32叶片34盖环36折流板40稀释剂42流体流路径44开口46径向气室48混合室49环形壁50流体流52孔54流体流路径56稀释剂通道57成角度58混合室59成角度60预混合流61成角度62通道63顺时针漩涡64轴向方向65逆时针漩涡66燃料流68中心燃料室69环形壁70燃料通道71端壁72开口74阻塞器76密封元件77止回阀78阻力元件80支承部件82控制器84稀释剂源86传感器(S)88燃料源。具体实施方式下面将对本专利技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施 例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当例如在 任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来 实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标 可根据不同的实现彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但 尽管如此，对受益于本公开的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例 行任务。当介绍本专利技术的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表 示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，并且表示除了 列出的元件之外，可存在额外的元件。如下面论述的那样，涡轮系统的某些实施例包括接收稀释剂的燃料喷嘴，以减少 涡轮系统中的排放。为了允许有较好的混合，并且从而有较好的排放控制，燃料喷嘴可包括 不止一个用于混合稀释剂与燃料、空气或燃料-空气混合物的混合室。例如，可在燃料喷嘴 中包括预混合室，使得可传输预混合的稀释剂和燃料或燃料空气混合物，以使其与燃料流 混合。在一个实施例中，可通过燃料喷嘴的几何构造来控制传输到预混合室的稀释剂的 量。例如，在生产燃料喷嘴时可利用某些大小、形状和/或数量的开口。这些开口可允许某 些量的稀释剂进入燃料喷嘴的预混合室。在另一个实施例中，可利用阻塞器来密封稀释剂路径和预混合室之间的开口。这 个阻塞器可为可动的，并且随着来自稀释剂路径中的稀释剂的力被施加到阻塞器上，阻塞 器可移动离开开口。因而，通过控制提供给燃料喷嘴的稀释剂的压力和/或量，可控制可动 阻塞器所移动的距离(以及从而，控制传输到预混合室的稀释剂的量)。另外，可利用止回阀来代替阻塞器。另外，可利用控制器来如期望的那样控制稀释剂的量、压力或另一个属性。例如， 控制器可接收来自一个或多个传感器的、指示涡轮系统的当前排放水平或其它属性的信 号。这些信号可由控制器使用，以确定传输什么控制信号来控制例如用于涡轮的燃料源或 稀释剂源。现在转到附图且首先参照图1，涡轮系统10的实施例可包括一个或多个燃料喷嘴 12。虽然将燃料喷嘴12示为简单的框，但是各个示出的燃料喷嘴12可包括在一起结合成 组的多个燃料喷嘴和/或单独的燃料喷嘴，其中，各个示出的燃料喷嘴12能够使稀释剂在 燃烧之前结合到燃料流和/或燃料空气混合物中。涡轮系统10可使用液体燃料或气体燃料(诸如天然气和/或富含氢的合成气体) 来运行涡轮系统10。如所描绘的那样，多个燃料喷嘴12可吸入燃料供应，混合燃料与空气， 并且将空气-燃料混合物分配到燃烧室16中，其中燃料喷嘴12和燃烧室16可为燃烧器14 的元件。应当注意，也可将稀释剂添加到空气-燃料混合物，这取决于例如涡轮系统10的 排放要求或其它特性。空气-燃料混合物(存在或不存在稀释剂)在燃烧器14内的室16 中燃烧，从而产生热的加压排气。燃烧室16通过涡轮18将排气引导向排气出口 20。随着 排气传送通过涡轮18，气体迫使一个或多个涡轮叶片沿着系统10的轴线旋转轴22。如所 示出的那样，轴22可连接到涡轮系统10的多种构件上，包括压缩机24。压缩机24还包括 可联接到轴22上的叶片。随着轴22旋转，压缩机24内的叶片也旋转，从而压缩从空气进 口 26通过压缩机24且进入燃料喷嘴12和/或燃烧器16中的空气。轴22也可连接到负 载28上，负载28可为交通工具或固定负载，诸如例如功率装置中的发电机或航空器上的推 进器。如将理解的那样，负载28可包括能够由涡轮系统10的旋转输出供应动力的任何适 当的装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统包括：燃料喷嘴，其包括： 包括至少一个第一开口的第一混合室； 包括至少一个第二开口的第二混合室； 构造成将第一流体供应到所述第一混合室中的第一路径； 构造成通过所述至少一个第一开口来将第二流体供应到所述第一混合室中的第二路径； 构造成通过所述至少一个第二开口来将所述第一流体和所述第二流体的混合物从所述第一混合室供应到所述第二混合室的第三路径；以及 构造成将所述第二流体供应到所述第二混合室的第四路径。
【技术特征摘要】
2011.09.22 US 13/2401651.一种系统包括 燃料喷嘴，其包括 包括至少一个第一开口的第一混合室； 包括至少一个第二开口的第二混合室； 构造成将第一流体供应到所述第一混合室中的第一路径； 构造成通过所述至少一个第一开口来将第二流体供应到所述第一混合室中的第二路径; 构造成通过所述至少一个第二开口来将所述第一流体和所述第二流体的混合物从所述第一混合室供应到所述第二混合室的第三路径；以及 构造成将所述第二流体供应到所述第二混合室的第四路径。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一流体包括燃料、空气或燃料-空气混合物。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二流体包括稀释剂。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个第一开口构造成将所述第二流体的小于或等于大约30%喷射到所述第一混合室中。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个第二开口构造成相对于所述燃料喷嘴的纵向轴线以大约10度至40度的角度将混合物喷射到所述第二混合室中。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第三路径和所述第四路径连接到彼此上，并且所述燃料喷嘴构造成使所述第二流体在所述第一混合室和第二混合室之间分流。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第四路径构造成通过至少一个第三开口相对于所述燃料喷嘴的纵向轴线以大约20度至40度的角度将所述第二流体喷射到所述第二混合室中。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括构造成选择性地调节通过所述至少一个第一开口的流的量的可动阻塞器。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括具有所述喷嘴的燃烧器、涡轮或它们的组合。10.一种系统,包括 构造成进行下者的控制器 接收指示涡轮的排放水平的信号；以及 产生构造成控制稀释剂在所述涡轮中的喷嘴的第一混合室和第二混合室燃料之间的分流的至少一个控制信号。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述控制器通过改变提供给所述涡轮中的所述燃料喷嘴的...
【专利技术属性】
技术研发人员：A巴鲁亚，AP德赛，T达纳塞卡兰，P波波维奇，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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