燃气涡轮发动机中的燃料喷射组件的制作方法

燃气涡轮发动机中的燃料喷射组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种用于燃气涡轮发动机中的燃料喷射组件。所述组件可包括：形成为穿过所述燃烧器的径向外壁的第一口以及形成为穿过径向内壁的第二口。腔室可形成为围绕所述第一口。管可形成为具有位于所述第一口内的第一端以及位于所述第二口内的第二端。在所述第一端处，所述管的大小可小于所述第一口，从而限定穿过其中的两个通道。围绕所述管的外部限定的第一通道；以及限定穿过所述管的内部的第二通道。该组件可以降低系统的复杂性、缩短装配时间并降低制造成本，同时还有效地执行并充分利用流过此涡轮机区域的空气供应。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种燃气涡轮发动机，确切地说，涉及一种置于燃烧系统中的主 燃料喷嘴下游的燃料喷射器。 燃气涡轮发动机中的燃料喷射组件

【背景技术】
[0002] 目前存在用于燃气涡轮发动机中的分级燃烧的多种设计，但是多数是由多个管道 和接口组成的复杂组件。用于燃气涡轮发动机中的一种分级燃烧通常称为"延迟贫油喷 射"。在这种类型的分级燃烧中，延迟贫油燃料喷射器位于主燃料喷嘴的下游。所属领域中 的普通技术人员将认识到，在此下游位置燃烧燃料/空气混合物可以用于提高N0 X的性能。 N0X (即氮氧化物）是燃烧传统烃类燃料的燃气涡轮发动机所产生的一种主要的不良空气污 染排放物。延迟贫油喷射还可以用作空气旁路，以便用于改进"下降"或低负载操作期间的 一氧化碳（即C0)排放。应认识到，延迟贫油喷射系统可以提供其他操作优势。
[0003] 传统的延迟贫油喷射组件十分昂贵，且新增燃气涡轮机单元并改进现有单元的成 本高昂。其中一个原因在于传统延迟贫油喷射系统十分复杂，尤其是与燃料和空气输送相 关的系统。与这些复杂系统相关的许多零件必须设计成能够承受涡轮机环境的极端热负载 和机械负载，致使制造和安装成本大幅提高。即使如此，对于传统的延迟贫油喷射组件而 言，燃料泄漏到压缩机排出段内的风险仍然很高，导致自动点火和安全问题。
[0004] 此外，传统的延迟贫油喷射器在提供充分混合燃料/空气混合物以在燃烧室内燃 烧方面的性能很低。此外，传统设计无法有效地使用从燃烧器内形成的流动环带提供的空 气。
[0005] 因此，需要改进延迟贫油喷射系统和部件，尤其是需要降低系统的复杂性、缩短装 配时间并降低制造成本，同时还需要有效地执行并充分利用流过此涡轮机区域的空气供 应。此外，此类喷射系统应限制穿过燃烧器内的流动环带的通道内的流体逆流情况，从而限 制火焰稳定的发生。


【发明内容】

[0006] 因此，本实用新型描述了一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器内的燃料喷射系统中 的组件。所述燃烧器可以包括径向内壁，所述径向内壁限定位于主燃料喷嘴下游的主燃烧 室，以及径向外壁，所述径向外壁围绕所述径向内壁，从而在两者之间形成流动环带。所述 燃料喷射组件可以进一步包括：形成为穿过所述径向外壁的第一口；形成为穿过所述径向 内壁的第二口；形成为围绕所述第一口的腔室，所述腔室包括位于所述径向外壁的外表面 外侧的体积；管，所述管包括位于所述第一口内的第一端以及位于所述第二口内的第二端， 其中在所述第一端处，其中所述管的大小小于所述第一口，以便限定穿过其中的两个通道： 被限定为围绕所述管的外部的第一通道；以及被限定为穿过所述管的内部的第二通道；以 及置于所述第一通道内的燃料出口。在参考附图和随附权利要求书阅读以下对优选实施例 的详细说明后，将清楚地了解本实用新型的这些和其他特征。
[0007] 其中，所述管的所述第一端的边缘延伸到恰好位于所述第一口的平面外侧的位 置。所述管的所述第一端的截面形状大致呈圆形；以及其中所述第一 口的截面形状大致呈 圆形。
[0008] 其中，所述腔室由腔室壁限定，所述腔室壁从所述径向外壁的所述外表面上的轨 迹向外侧延伸。所述腔室壁包括圆顶形状；以及
[0009] 其中，所述管的所述第一端和所述第一 口配置用于使所述第二通道的截面流动区 域约为所述第一通道的截面流动区域的5到8倍。所述腔室壁向外侧延伸并逐渐向腔室顶 板变细，所述腔室顶板限定所述腔室的外侧边界；其中所述腔室顶板包括内侧延伸流动导 轨，所述流动导轨具有大体与所述管的中心轴对齐的中心轴；其中所述流动导轨包括向远 端变细的圆形截面形状；以及其中所述流动导轨配置用于使所述远端包括位于所述第一口 的平面内侧的位置。
[0010] 所述腔室壁的所述轨迹包括大致呈圆形的形状；其中所述腔室壁的所述轨迹、所 述管的所述第一端以及所述第一口各自包括类似的大致呈圆形形状；以及其中所述腔室壁 的所述轨迹、所述管的所述第一端以及所述第一口各自包括共心布置。
[0011] 其中，在所述第一端与所述第二端之间，所述管包括文氏管段。所述文氏管段包括 会聚段，随着所述文氏管段向内侧延伸，所述会聚段向喉部会聚；其中随着所述文氏管段从 所述喉部进一步向内侧延伸，所述文氏管段包括发散段。所述文氏管段配置用于使所述喉 部的平面位于所述第一口的平面附近。
[0012] 其中，在所述第一端与所述第二端之间，所述管包括固体结构，所述固体结构配置 用于使流过所述管的流体与流过所述流动环带的横向流体流隔开；以及其中所述腔室由腔 室壁限定，所述腔室壁从所述径向外壁的所述外表面上的轨迹向外侧延伸；并且其中所述 腔室壁包括固体结构，所述固体结构配置用于使流过所述腔室的流体与沿所述径向外壁的 所述外表面流动或沿所述腔室壁的外表面流动的流体隔开。
[0013] 其中，所述径向内壁包括衬里，并且所述径向外壁包括流动套管；其中所述流动套 管包括形成于其中的纵向延伸燃料通道，并且其中所述燃料通道连接到所述燃料腔室，其 中所述燃料喷射组件包括延迟贫油喷射系统，所述延迟贫油喷射系统配置用于将燃料和空 气的混合物喷射到由所述衬里限定的主燃烧室的后端内；以及其中所述流动环带配置用于 将压缩空气供应输送到所述燃烧器的前端。
[0014] 其中，所述径向内壁包括过渡件，并且所述径向外壁包括冲击套管。
[0015] 本实用新型还公开一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器内的燃料喷射系统中的组 件，其中所述燃烧器包括径向内壁，所述径向内壁限定位于主燃料喷嘴下游的主燃烧室，以 及径向外壁，所述径向外壁围绕所述径向内壁，从而在两者之间形成流动环带，所述径向内 壁包括喷射口，所述组件包括：用于从所述流动环带接纳空气流的装置；用于将来自所述 流动环带的所述空气流与燃料混合的装置；用于经由所述流动环带的至少一部分将所述燃 料和空气混合物输送到所述喷射口的装置。

【专利附图】

【附图说明】
[0016] 参考附图阅读以下对本实用新型示例性实施例的详细说明可以更全面地理解和 认识本实用新型的这些和其他特征，在附图中：
[0017] 图1是可以使用本实用新型实施例的燃气涡轮机系统的截面图。
[0018] 图2是可以使用本实用新型实施例的传统燃烧器的截面图。
[0019] 图3是根据传统设计的包括燃料喷射器的燃烧器的截面图。
[0020] 图4是根据本实用新型一个实施例的流动套管和衬里组件的截面图，所述组件包 括燃料喷射组件和燃料喷射器。
[0021] 图5是根据本实用新型一个实施例的燃料喷射器的透视图。
[0022] 图6是根据本实用新型一个实施例的燃料喷射器的替代透视图。
[0023] 图7是根据本实用新型一个示例性实施例的燃料喷射器的截面图。

【具体实施方式】
[0024] 首先，为了清楚描述本实用新型，必须选择相应术语来指代和描述燃气涡轮发动 机内的特定部分或机器部件。在可能的情况下，将以公认的意义来使用和采用行业通用术 语。但是，前提是任何此类术语给出的是广泛含义而非狭窄含义，以免本说明书中所述含义 和随附权利要求书的范围受到不合理的限制。所属领域中的普通技术人员将认识到，特定 部件通常可以使用多个不同的术语指代。此外，本说明书中被描述为单个零件的部分可以 在另一环境中包括并指代为由多个部件构成，或者，本说明书中被描述为包括多个部件的 部分可以在其他地方称为单个零件。因此，在理解本实用新型范围时，不仅应注意本说明书 中提供的术语和描述，还应注意部件的结构、构造、功能和/或使用，尤其是随附权利要求 中提供的内容。
[0025] 此外，本说明书中可以按常规使用多个描述性术语，但应有助于在本节的一开始 定义这些术语。因此，除非另作说明，否则这些术语及其定义如下。本说明书中所用的术语 "下游"和"上游"是指相对于流体流动的方向，例如，流过涡轮发动机的工作流体，或者，例 如，流过燃烧器的空气流或者流过一个涡轮机部件系统的冷却剂。因此，术语"下游"对应 于流体流动的方向，并且术语"上游"是指相反的流动方向。若无进一步说明，术语"前"和 "后"是指方向，"前"是指发动机的前方或压缩机端，而"后"是指发动机的后方和涡轮机端。 对于燃烧器而言，应认识到，前端是头端，而后端是过渡件的出口。术语"径向"是指垂直于 轴的移动或位置。通常需要相对于中心轴描述位于不同径向位置中的零件。在这种情况下， 如果第一部件与轴之间的距离近于第二部件，则本说明书中视为第一部件位于第二部件的 "径向内部"或"内侧"。另一方面，如果第一部件与轴之间的距离远于第二部件，则本说明 书中视为第一部件位于第二部件的"径向外部"或"外侧"。术语"轴向"是指平行于轴的移 动或位置。最后，术语"周向"是指围绕轴的移动或位置。应认识到，此类术语可以相对于 涡轮机的中心轴使用，或者，当指代燃烧器内的部件时，相对于燃烧器内的中心轴使用。
[0026] 现在转到附图，图1示出了典型燃气涡轮机系统10。燃气涡轮机系统10包括：压 缩机12,所述压缩机压缩进入空气以产生压缩空气供应；燃烧器14,所述燃烧器燃烧燃料 从而产生高压高速高温气体；以及涡轮机16,所述涡轮机使用涡轮机叶片从来自燃烧器14 并进入涡轮机16的高压高速高温气体中提取能量，从而受高温气体的推动旋转。在涡轮机 16旋转时，连接到涡轮机16的轴也随之旋转，所述旋转可用于驱动负载。最后，排出气体离 开润轮机16。
[0027] 图2是可以使用本实用新型实施例的传统燃烧器的截面图。尽管燃烧器20可以 采用多种形式，每种形式均适用于包括本实用新型的多个实施例，但是通常，燃烧器20通 常包括头端22,所述头端包括多个燃料喷嘴21，所述多个燃料喷嘴聚集燃料和空气流以在 主燃烧区23内燃烧，所述主燃烧区由周围衬里24限定。衬里24通常从头端22延伸到过 渡件25。如图所示，衬里24被流动套管26围绕。过渡件25被冲击套管28围绕。应认识 至IJ，在流动套管26和衬里24与过渡件25和冲击套管28之间，将形成环带，在本说明书中 称为"流动环带27"。如图所示，流动环带27延伸燃烧器20长度的大部分。从衬里24起， 在流体向下游流向涡轮机部分(未图示）的过程中，过渡件25将所述流从衬里24的圆形截 面过渡/转移到环形截面。在下游端中，过渡件25将工作流体流输送到位于涡轮机16第 一级中的翼片。
[0028] 应认识到，流动套管26和冲击套管27通常具有穿过其中的冲击孔(未图示)，供来 自压缩机12的冲击压缩空气流进入流动环带27中，所述流动环带形成于流动套管26/衬 里24、和/或冲击套管28/过渡件25之间。流过冲击孔的压缩空气流以对流方式冷却衬里 24和过渡件25的外表面。经由形成为围绕衬里24的流动环带27,将通过流动套管26和 冲击套管28进入燃烧器20内的压缩空气朝向燃烧器20的前端传送。随后，压缩空气进入 燃料喷嘴21，并在其中与燃料混合以在燃烧区23内燃烧。如上所述，涡轮发动机16包括涡 轮机16,所述涡轮机具有周向隔开的转子叶片，将燃烧器中的燃料燃烧产物输送到所述涡 轮机中。过渡件25将衬里24的燃烧产物流输送到涡轮机16内，在其中，所述燃烧产物流 与转子叶片相互作用，以产生围绕轴的旋转，如上所述，所述旋转可用于驱动诸如发电机等 负载。因此，过渡件25用于连接燃烧器20和涡轮机16。在包括延迟贫油燃料喷射的系统 中，如下所述，应认识到，过渡件25还可以限定辅助燃烧区，供应的额外燃料将在此区域中 燃烧。
[0029] 图3示出了根据传统设计的燃料喷射系统28,所述燃料喷射系统通常称为"延迟 贫油喷射系统"。如图3所示，传统燃料喷射系统28可以包括燃料通道29,所述燃料通道 限定在流动套管26内，但是也可以使用其他类型的燃料喷射。燃料通道29可以始于限定 在流动套管法兰31内的燃料歧管30,所述燃料歧管置于流动套管26的前端。燃料通道29 可以从燃料歧管30延伸到燃料喷射器32。燃料喷射器32可以置于流动套管26的后端处、 或其附近。根据特定实施例，燃料喷射器32包括延伸穿过流动环带27的喷嘴33和传输管 34。总体来说，喷嘴33和传输管34聚集来自流动套管26外部的压缩空气供应、以及经由置 于喷嘴33中的多个出口输送的燃料供应，并将此混合物喷射到衬里24内的燃烧区23内。 也就是说，传输管34将燃料/空气混合物输送穿过流动环带27,并且将所述混合物输送到 衬里24内的高温气体流中，并在其中燃烧。如下详述，与此类传统设计相关的缺点包括压 缩空气的无效使用。具体来说，传统设计使用来自燃烧器20外部的压缩空气，如图3所示， 所述压缩空气尚未进入流动环带27,因此，尚未用于冷却。此外，燃料/空气混合物在喷射 到传统设计之前行进的路线（即，在燃料和空气聚集点与燃料和空气喷射到燃烧区23中的 喷射点之间的路线)相对较短、且为线性，从而导致燃料/空气混合物的混合不充分，燃烧区 23内的燃烧未达到最佳。
[0030] 图4到7示出了根据本实用新型示例性实施例的燃料喷射系统或延迟贫油燃料喷 射系统(本说明书中通常称为"燃料喷射系统40")。本说明书中所用的"延迟贫油燃料喷射 系统"是用于在位于主燃料喷嘴21下游和涡轮机16上游的特定位置处将燃料-空气混合 物喷射到工作流体流中的系统。在特定实施例中，"延迟贫油燃料喷射系统"更准确地定义 为用于将燃料/空气混合物喷射到由衬里24限定的主燃烧室后端的系统。总体来说，延迟 贫油燃料喷射系统的一个目标包括能够在主燃烧器/主燃烧区下游实现燃料燃烧。这种类 型的操作可以用于改进N0 X性能，但是，相关领域中的普通技术人员将认识到，在过于下游 的位置进行燃烧可能导致不合需要的C0排放增多。如下文详述，本实用新型提供了用于改 进N0 X排放的有效替代方案，同时避免某些不合需要的结果。本实用新型进一步提供一种 用于将延迟贫油燃料喷射并入燃气涡轮机的燃烧衬里中的简单组件。
[0031] 本实用新型的各方面提供性能增强方式，其中燃料/空气混合物可以喷射到燃烧 区23和/或衬里24的后区中。如图所示，燃料喷射系统40可以包括限定在流动套管26 内的燃料通道29。在一个实例中，燃料通道29始于限定在流动套管法兰31内的燃料歧管 30,所述燃料歧管置于流动套管26的前端。燃料通道29可以从燃料歧管30延伸到燃料喷 射器41。如图所示，燃料喷射器41可以置于流动套管26的后端处、或其附近，但是也可以 存在其他构造。在优选实施例中，可以将多个燃料喷射器41置于周向围绕流动套管26和 /或衬里24组件的位置，以便将燃料/空气混合物引入燃烧区23周围的多个点处。
[0032] 应认识到，还能够以类似方式将燃料喷射器41安装在燃烧器14内相对于多幅附 图中所示位置的更前或更后位置处，或者，安装在存在与上述衬里24和/或流动套管26组 件具有类似基本构造的流动组件的任何位置处。例如，使用类似的基本部件，燃料喷射器41 还可以置于过渡件25/冲击套管28组件内。在这种情况下，燃料通道29可以延伸到与燃 烧喷射器41连接，并且燃料/空气混合物可以喷射到过渡件25内的高温气体流动通道中。 所属领域中的普通技术人员应认识到，对于特定的标准和操作员偏好而言，此构造十分有 利。尽管提供的多个附图涉及衬里24/流动套管26组件内的示例性实施例，但应认识到， 这并不用于限定。因此，当以下描述指代"径向外壁"时，应认识到，除非另作说明，这可以 指代流动套管26、冲击套管28或类似的部件。此外，当以下描述指代"径向内壁"时，应认 识到，除非另作说明，这可以指代衬里24、过渡件25或类似的部件。
[0033] 本实用新型的实施例包括形成为穿过径向外壁的第一口 42,以及形成为穿过径向 内壁的第二口 43。腔室44可以形成为围绕第一口 42,以致使腔室44包括至少部分置于径 向外壁的外表面外侧上的封闭体积，如图所示。或者，腔室可以设置为没有任何部分位于径 向外壁的外表面的外侧上。可以包括管，所述管包括位于第一口 42内的第一端以及位于第 二口 43内的第二端。在第一端处，管45可以小于第一口 42,从而限定穿过第一口 42的两 个通道：第一通道48限定为围绕管45的外部（S卩，在管45与第一口 42的边缘之间）；以及 第二通道49限定为穿过管45的内部。本实用新型可以包括限定在第二通道49内的一个 或多个燃料出口 51。
[0034] 本实用新型可以包括横跨第一通道48的多个叶片47。每个叶片47可以从与第 一口 42的边缘连接延伸到与管45的外表面连接。在特定的优选实施例中，叶片47围绕管 45规则隔开，并且将管45的第一端支撑在第一口 42内的固定中心位置中。燃料出口 51可 以设置于叶片47上。在特定的优选实施例中，燃料腔室52位于径向外壁内，从而围绕第一 口 42。每个燃料出口 51可以配置为通过形成于叶片47内的通道与燃料腔室52流体连通。 燃料腔室52可以包括与燃料通道29的连接，并且可以通过所述的这些通道为燃料喷射器 41提供燃料供应。
[0035] 如图所示，在特定的优选实施例中，每个叶片47可以具有翼片或类似翼片的形 状。应认识到，每个翼片可以包括上游边缘和下游边缘。燃料出口 51可以位于上游边缘、 下游边缘或这两者上。如图5和6所示，每个叶片47可以大体平行于第一口 42的中心轴 对齐。在特定的优选实施例中，如图7所示，每个叶片47可以相对于第一口 42的中心轴倾 斜。应认识到，这将致使空气旋流从流动环带27移动到腔室44(S卩，流过第一通道48的空 气)，这可以用于更有效地混合燃料和空气。
[0036] 管45可以配置用于使第一端的外侧边缘大体与第一口 42的平面共平面，图7中 示出了一个实例。在其他实施例中，如图5所示，管45的第一端的边缘可以延伸到第一口 42平面的恰好外侧的位置。
[0037] 管45的第一端的截面形状可以是圆形或椭圆形（以下称"大致呈圆形")。第一口 42的截面形状还可以大致呈圆形。穿过第一通道49和第二通道48的相对流动区域可以 经过配置以促进流体流过。也就是说，管45和第一口 42的第一端可以配置用于使第一通 道48的截面流动区域成比例地适用于第二通道49的截面流动区域。在特定的优选实施例 中，第二通道49的截面流动区域大约是第一通道48的截面流动区域的5到8倍。
[0038] 如图所示，腔室44可以由腔室壁58限定。腔室壁58可以从限定在径向外壁的外 表面上的轨迹向外侧延伸。如图所示，腔室壁58可以形成圆顶或蘑菇形状。在特定的优选 实施例中，如图所示，腔室壁58向外侧延伸到腔室顶板59、并且向所述腔室顶板59逐渐变 细，所述腔室顶板限定腔室44的外部径向边界。如图5所示，在特定的优选实施例中，腔室 顶板59包括内侧延伸的流动导轨61。流动导轨61可以配置用于具有大体与管45的中心 轴对齐的中心轴。应认识到，流动导轨61有助于通过腔室44将压缩空气流从大体向外侧的 方向重定向为大体向内侧的方向。流动导轨61可以具有向远端变细的圆形截面形状。流 动导轨61可以配置用于使远端置于第一口 42的内侧或恰好内侧。
[0039] 在特定的优选实施例中，腔室壁58的轨迹还可以具有大致呈圆形的形状。在特定 的优选实施例中，腔室壁58的轨迹、管45的第一端以及第一口 42各自包括相同或类似的 大致呈圆形形状。在这种情况下，腔室壁58的轨迹、管45的第一端以及第一口 42可以具 有共心布置，如图所示。
[0040] 如图5所示，在第一端与第二端之间，管45可以包括文氏管段63。如图所示，从外 侧位置延伸的文氏管段63可以包括向喉部会聚的会聚段（S卩，穿过管45的狭窄点）。随着 从喉部进一步向内侧延伸，文氏管段63包括发散段。应认识到，文氏管段63可以进一步混 合空气/燃料，并且降低火焰穿过燃料喷射器41逆燃的风险。如图所示，文氏管段63可以 配置用于使喉部平面位于第一口 42的平面上或附近，但是也可以使用其他构造。
[0041] 在第一端与第二端之间，管45可以具有封闭或固体结构。也就是说，管45可以配 置用于使流过管45的流体与流过流动环带27的横向流体流隔开。类似地，腔室壁58可以 配置用于使其具有封闭、固体结构。具体来说，腔室壁58可以配置用于使流过腔室44的流 体与沿径向外壁的外表面流动以及沿腔室壁58的外表面流动的流体隔开。
[0042] 如上所述，在优选实施例中，径向内壁是衬里24并且径向外壁是燃烧器组件20的 流动套管26。在替代实施例中，径向内壁是过渡件25,并且径向外壁是燃烧器组件的冲击 套管28。应认识到，燃料喷射器41的数量可以随燃烧过程的燃料供应要求和优化而异。
[0043] 在使用中，应认识到，本实用新型的燃料喷射系统40可以如下操作。将燃料供应 输送到位于第一通道48 (S卩，限定在管45与第一口 48的边缘之间的通道）内的燃料出口 51，同时通过第一通道48与流动环带27的连接将压缩空气输送到第一通道48。如图所示， 第一通道48围绕管45,以便空气可以从管45的下游侧进入腔室44(相对于流动环带27内 的空气流动方向），如图7中的箭头所指示。应认识到，此配置能够减少存在于流动环带27 内发生的这种类型阻塞背侧的气动损失。燃料和压缩空气聚集在第一通道48内，然后流入 腔室44内，并且在其中进一步混合。随后，燃料和空气的混合物通过第二通道48(S卩，管45 的内部)离开腔室44。管45横跨流动环带27,并且将燃料/空气混合物输送到燃烧所述混 合物的燃烧区23内。应认识到，这种类型的操作具有相对于传统设计的特定性能优点。如 上所述，传统喷射器通常使用流动套管26外部的空气来进行必要的供应。应认识到，本应 从流动套管26进入流动环带27内的此类空气尚未对燃烧器组件提供有意义的冷却。通过 使用已从冲击套管28进入流动环带27内的空气，本实用新型能够避免此结果，从而提高流 过此发动机区域的压缩空气的冷却效率。
[0044] 此外，本实用新型的特定实施例提供了一种有效的方式来混合空气和燃料，然后 将其喷射到燃烧区23内。具体来说，通过将混合物绕道到位于流动套管26外侧上的腔室 44内来延长空气/燃料混合物的流动通道。本实用新型的流动通道能够在更大程度上混 合、更均匀地混合燃料/空气，从而在喷射到燃烧区23内之后获得更好的燃烧性能。应认 识到，若不采用本实用新型的腔室44配置，使用来自流动环带27的压缩空气将使得通向燃 烧区23的通道非常短且直接，从而导致空气/燃料的混合不足。
[0045] 通过这种方式，可以将额外的燃料和空气添加到流过衬里24内部并在其中燃烧 的高温燃烧气体流中，以便为工作流体流注入能量，然后使所述工作流体流穿过涡轮机16 膨胀。此外，如上所述，通过这种方式添加燃料和空气可以用于改进N0 X排放并且实现其他 操作目标。
[0046] 尽管已结合当前视作最可行且优选的实施例来描述本实用新型，但应了解，本实 用新型并不限于所公开的实施例，相反，本实用新型旨在涵盖包括在随附权利要求书的精 神和范围内的各种修改和等效布置。
【权利要求】
1. 一种燃气涡轮发动机中的燃料喷射组件，包括：径向内壁，所述径向内壁限定位于 主燃料喷嘴下游的主燃烧室；以及径向外壁，所述径向外壁围绕所述径向内壁，从而在两者 之间形成流动环带，所述组件包括： 形成为穿过所述径向外壁的第一口； 形成为穿过所述径向内壁的第二口； 形成为围绕所述第一口的腔室，所述腔室包括置于所述径向外壁的外表面的外侧上的 体积； 管，所述管包括位于所述第一 口内的第一端以及位于所述第二口内的第二端，其中在 所述第一端处，所述管的大小小于所述第一口，使得两个通道限定穿过其中：围绕所述管的 外部限定的第一通道；以及限定穿过所述管的内部的第二通道；以及 设置于所述第一通道内的燃料出口。
2. 根据权利要求1所述的燃料喷射组件，进一步包括横跨所述第一通道的叶片，每个 所述叶片从与所述第一口的边缘连接延伸到与所述管的外表面连接。
3. 根据权利要求2所述的燃料喷射组件，其中所述叶片围绕所述管隔开，并且将所述 管的所述第一端支撑在所述第一口内的固定中心位置中。
4. 根据权利要求3所述的燃料喷射组件，其中所述燃料出口设置于所述叶片上。
5. 根据权利要求4所述的燃料喷射组件，进一步包括燃料腔室，所述燃料腔室设置于 围绕所述第一口的所述径向外壁内； 其中每个燃料出口配置用于通过形成于所述叶片内的通道与所述燃料腔室流体连通； 以及 其中所述燃料腔室包括与燃料源的连接。
6. 根据权利要求5所述的燃料喷射组件，其中所述叶片中的每个叶片包括翼片。
7. 根据权利要求6所述的燃料喷射组件，其中每个所述翼片包括上游边缘和下游边 缘；以及 其中每个所述叶片包括至少一个燃料出口，所述燃料出口设置于所述翼片的所述上游 边缘和所述下游边缘中的至少一者上。
8. 根据权利要求6所述的燃料喷射组件，其中每个翼片大体上与所述第一口的中心轴 平行对齐。
9. 根据权利要求6所述的燃料喷射组件，其中每个翼片相对于所述第一 口的中心轴倾 斜，从而使流过所述第一通道的流体产生旋流。
10. 根据权利要求3所述的燃料喷射组件，其中所述管的所述第一端的边缘大体上与 所述第一口共平面。
【文档编号】F23R3/28GK203907672SQ201320682605
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2012年10月31日
【发明者】陈伟, L.J.斯托亚, R.M.迪钦蒂奥 申请人:通用电气公司