对燃烧器的一部分温度控制和阻尼的涡轮机燃烧器及方法技术

技术编号:8654521 阅读:245 留言:0更新日期:2013-05-01 22:11
本发明专利技术公开对燃烧器的一部分温度控制和阻尼的涡轮机燃烧器及方法,该涡轮机燃烧器包括联接至燃烧器的壁的外部构件,其中至少一个阻尼孔形成在外部构件中。该涡轮机燃烧器进一步包括形成在壁中的至少一个温度控制孔,其中该至少一个温度控制孔形成为相对于与燃烧器中的热气体路径垂直的线成一定角度。

【技术实现步骤摘要】

本说明书公开的主题涉及涡轮机。更具体地,该主题涉及涡轮机的燃烧动力学(combustion dynamics)控制和温度控制。
技术介绍
在燃气涡轮发动机中,燃烧器将燃料或空气-燃料混合物的化学能转化成热能。热能通过流体(通常是来自压缩机的空气)被输送至涡轮机,热能在涡轮机处转化成机械能。若干因素对热能转化成机械能的效率产生影响。所述因素可以包括轮叶通过频率、燃料供给波动、燃料类型和反应性、燃烧器迎面体积、燃料喷嘴设计、空气-燃料分布、火焰形状、空气-燃料混合、火焰保持、燃烧温度、涡轮机部件设计、热气体路径温度稀释、以及排气温度。例如,涡轮发动机中的选定位置(例如燃烧器)中的高燃烧温度可以使得能够实现改进的燃烧效率和发电。在一些情况下,高温可能缩短某些部件的寿命并且增加某些部件的磨损。此外,涡轮发动机的有效操作还可能涉及对燃烧动力学(即操作中的动力失稳)进行管理。动力学(dynamics)通常是由涡轮机的区域内(例如燃烧器内)的例如排放气体的温度以及振荡压力水平的状况下的波动造成的。由于例如机械疲劳和热疲劳的因素,高动力学能够对发动机的硬件寿命和可操作性产生限制。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,一种涡轮机燃烧器包括联接至燃烧器的壁的外部构件,其中至少一个阻尼孔形成在外部构件中。该涡轮机燃烧器进一步包括形成在壁中的至少一个温度控制孔,其中该至少一个温度控制孔形成为相对于与燃烧器中的热气体路径垂直的线成一定角度。根据本专利技术的另一个方面,一种用于对燃烧器的一部分进行温度控制和阻尼的方法包括使处理流体(treatment fluid)流过外部构件中的至少一个阻尼孔,该外部构件联接至燃烧器的壁,其中该外部构件形成接收处理流体的谐振腔。该方法进一步包括使处理流体从谐振腔流过形成在壁中的至少一个温度控制孔,其中该至少一个温度控制孔形成为相对于与燃烧器中的热气体路径垂直的线成一定角度。通过以下结合附图的描述,这些以及其它的优点和特征将变得更加显而易见。附图说明说明书结论处的权利要求中特别指出并且明确要求保护被认为是本专利技术的主题。通过以下结合附图的详细描述,本专利技术的上述和其它的特征以及优点是显而易见的,在附图中图1是燃气涡轮机系统的一个实施例的示意图2是示例性燃烧器的一部分的剖视详细视图;以及图3是另一个示例性燃烧器的一部分的剖视详细视图。通过参照附图的示例,具体实施方式解释本专利技术的实施例以及优点和特征。附图标记列表:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机燃烧器,所述涡轮机燃烧器包括:外部构件,所述外部构件联接至所述燃烧器的壁,其中至少一个阻尼孔形成在所述外部构件中;以及至少一个温度控制孔,所述至少一个温度控制孔形成在所述壁中,其中所述至少一个温度控制孔形成为相对于与所述燃烧器中的热气体路径垂直的线成一定角度。

【技术特征摘要】
2011.09.22 US 13/240,2901.一种涡轮机燃烧器,所述涡轮机燃烧器包括:外部构件,所述外部构件联接至所述燃烧器的壁,其中至少一个阻尼孔形成在所述外部构件中;以及至少一个温度控制孔,所述至少一个温度控制孔形成在所述壁中,其中所述至少一个温度控制孔形成为相对于与所述燃烧器中的热气体路径垂直的线成一定角度。2.根据权利要求1所述的涡轮机燃烧器,其特征在于,多个阻尼孔形成在所述外部构件中。3.根据权利要求1所述的涡轮机燃烧器,其特征在于,多个温度控制孔形成在所述壁中,其中所述多个温度控制孔形成为相对于与所述热气体路径垂直的线成一定角度。4.根据权利要求3所述的涡轮机燃烧器,其特征在于,所述多个温度控制孔均形成为相对于与所述热气体路径垂直的线成大约10度至大约80度的角度。5.根据权利要求3所述的涡轮机燃烧器,其特征在于,所述涡轮机燃烧器包括形成在所述壁的内侧上的多个构件,其中每个构件都接近每个温度控制孔,所述多个构件构造成沿所述壁的内侧引导处理流体。6.根据权利要求1所述的涡轮机燃烧器,其特征在于,所述至少一个温度控制孔形成为相对于与所述热气体路径垂直的线成大约10度至大约80度的角度,所述至少一个温度控制孔为所述壁提供扩散温度控制。7.根据权利要求1所述的涡轮机燃烧器,其特征在于,所述涡轮机燃烧器包括至少一个构件,所述至少一个构件形成在所述壁的内侧上并且接近所述至少一个温度控制孔,所述至少一个构件构造成沿所述壁的内侧引导处理流体。8.根据权利要求1所述的涡轮机燃烧器,其特征在于,联接至所述燃烧器的所述壁的所述外部构件形成被调谐至燃烧动力学频率的Hemholtz谐振器。9.一种用于阻尼和温度控制燃烧器的一部分的设备,所述设备包括:外部构件,所述外部构件联接至燃烧器部件的壁,至少一个阻尼孔形成在所述外部构件中,以用于对处理流体进行阻尼并且接收处理流体,由此形成谐振腔;至少一个温度控制孔,所述至少一个温度控制孔形成在所述壁中,其中所述温度控制孔构造成朝向所述燃烧器部件的所述壁内侧的热气体路径从所述谐振腔引导处理流体;以及至少一个构件,所述至少一个构件形成在所述壁的内侧上并且接近所述至少一个温度控制孔,所述至少一个构件构造成沿所述壁的内侧引导处理流体。...

【专利技术属性】
技术研发人员:AR罕DW奇拉
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:

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