具有提高的混合能力的用于头端直接空气喷射的设备制造技术

本发明专利技术公开一种具有提高的混合能力的用于头端直接空气喷射的设备及方法，所述方法通过：将烃燃料和氧化剂成分送至燃烧室的头端中，同时还将大体惰性的气体连同燃料和氧化剂一起喷射到所述燃烧室中；形成与再循环流混合的燃烧室排气流；冷却所述燃烧室排气；检测所述排气中的一氧化碳和氧气的量，并且基于所述检测量来调节燃料、氧化剂和惰性气体的进料量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧系统，更确切地说，涉及改善的燃烧室设计以及使用直接空气喷射和例如排气再循环流(“EGR”)的大体惰性的气体进料用作主要工作流体的方法。(术语“惰性气体流”和“大体惰性的气体流”在本说明书中可替换使用，用来指具有少的、残余量的氧气的EGR类型的气体流)。根据本专利技术的方法和设备减少来自燃气涡轮发动机的不需要气体排放物的形成，同时增加燃烧室的总效率。
技术介绍
大体惰性的气体大体惰性的气体燃气涡轮发动机通常包括压缩机部分、燃烧室部分和旋转以产生电能的涡轮机。压缩机将较高压的气体直接排入燃烧室中，在所述燃烧室中，烃燃料被喷射、混合并且燃烧以产生热能和动能。随后，燃烧气体被引导到并且通过涡轮机的一个或多个级，所述涡轮机的一个或多个级从排气中提取旋转能，所述旋转能随后用于产生电能。大部分现有的燃气涡轮发动机包括围绕旋转轴周向定位的多个燃烧室。为了实现最高的运行效率，燃烧室在不同的燃料成分、压力、温度和燃料/空气比的宽的范围上运行，优选是既能使用液态燃料又能使用气态燃料。大部分的燃气涡轮发动机还倾向于在稍微“富余(rich) ”的模式下运行，即，进料中具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于减少燃气涡轮发动机烃燃烧系统中一氧化碳和氧气排放量的方法，所述方法包括：(a)将指定量的烃燃料和氧化剂成分直接送至所述烃燃烧系统中的至少一个燃烧室的头端中；(b)将指定量的大体惰性的气体送至所述燃烧室，同时送入烃燃料和所述氧化剂成分；(c)将所述烃燃料和所述氧化剂成分的混合物点燃，以形成燃烧室排气流；(d)使用所述大体惰性的气体的一部分来冷却所述燃烧室排气流，以冷却所述燃烧室；(e)对所述燃烧室排气流中存在的一氧化碳和氧气量进行检测；以及(f)基于检测到的一氧化碳和氧气量来调节至所述燃烧室燃料、氧化剂和大体惰性的气体的进料量。

【技术特征摘要】
2011.10.06 US 13/253,9971.一种用于减少燃气涡轮发动机烃燃烧系统中一氧化碳和氧气排放量的方法，所述方法包括: (a)将指定量的烃燃料和氧化剂成分直接送至所述烃燃烧系统中的至少一个燃烧室的头端中； (b)将指定量的大体惰性的气体送至所述燃烧室，同时送入烃燃料和所述氧化剂成分； (C)将所述烃燃料和所述氧化剂成分的混合物点燃，以形成燃烧室排气流； (d)使用所述大体惰性的气体的一部分来冷却所述燃烧室排气流，以冷却所述燃烧室; (e)对所述燃烧室排气流中存在的一氧化碳和氧气量进行检测；以及 (f)基于检测到的一氧化碳和氧气量来调节至所述燃烧室燃料、氧化剂和大体惰性的气体的进料量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大体惰性的气体流包括排气再循环流，所述排气再循环流含有氮、二氧化碳以及残余量的一氧化碳和氧气。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂成分包括空气。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，送至所述燃烧室中的所述大体惰性的气体流的量最高是送至所述燃烧室的所述燃料和空气混合进料的50%。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括将固定量的稀释剂成分喷射到所述燃烧室的所述头端中的步骤。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在喷射到所述燃烧室之前降低所述排气再循环流的温度的步骤。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧系统包括多个燃烧室的阵列，每个所述燃烧室包括混合的进料流，所述混合的进料流包括所述大体惰性的气体流的一部分。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述排气再循环流的大部分通过喷射...

【专利技术属性】
技术研发人员：IA斯罗博彦斯基，GO克雷默，LY吉涅辛，DV特雷亚科夫，AP苏博塔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：