具有用于燃气涡轮发动机燃烧装置的中央引燃燃料喷射的引燃器组件的制作方法

文档序号:17581488发布日期:2019-05-03 20:58阅读:148来源:国知局
具有用于燃气涡轮发动机燃烧装置的中央引燃燃料喷射的引燃器组件的制作方法

本技术总体上涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧装置的燃烧器,并且更具体地,涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧装置的引燃器组件。



背景技术:

在燃气涡轮发动机燃烧装置中,燃料被消耗或燃烧以产生热压废气,废气随后被馈送至涡轮级,在涡轮级中,废气在膨胀和冷却的同时将动量传递至涡轮动叶,由此在涡轮转子上施加旋转运动。涡轮转子的机械功率继而可以被用于驱动发电机以产生电力或驱动机器。然而,燃烧燃料会导致废气中的大量不期望污染物,这些污染物会对环境造成破坏。因此,通常希望尽可能地减少污染物。一种污染物是氮氧化物(nox)。

当前燃气涡轮发动机燃烧装置(例如干式低排放(dle)燃烧装置)中的燃烧通过使用在燃烧装置的不同位置处和在不同操作级处馈送的引燃燃料和主燃料来启动和维持,例如,在一些dle燃烧装置中,引燃燃料的分割百分比在满负荷时约为4%并且在部分负荷时增加,这主要是为了防止随着空气燃料比的提高而发生燃烧动力学上的停烧和熄火。然而,引燃燃料可以在非预混模式和/或部分预混模式下靠近燃烧器面而燃烧,并生成高水平的热氮氧化物nox。因此,期望提供一种减少排放(尤其是nox)的技术。

因此,本公开的目的是提供一种减少排放(尤其是nox)的技术。



技术实现要素:

上述目的通过根据本技术的权利要求1的引燃器组件、权利要求11的配备有此类引燃器组件的燃烧装置组件以及权利要求12的具有至少一个此类燃烧装置组件的燃气涡轮发动机实现。本技术的优选实施例在从属权利要求中提供。

在本技术的第一方面,提出了一种用于燃气涡轮发动机中的燃烧室的引燃器组件。引燃器组件包括引燃器和径向旋流器。引燃器具有燃烧器头面。多个引燃燃料喷射孔存在于燃烧器头面上并且在燃烧器头面处开口。引燃燃料喷射孔(下文中也被称为孔)将引燃燃料提供至燃烧室中以用于燃烧。燃烧器头面具有中心。径向旋流器在燃烧室中生成主燃料和空气的旋流混合物。径向旋流器具有多个旋流器静叶。旋流器静叶关于燃烧器头面的中心而被周向地布置在燃烧器头面周围,并且被径向地设置在燃烧器头面的中心周围。旋流器静叶包括径向内薄端。多个薄端被定位在燃烧器头面的中心周围或围绕燃烧器头面的中心而被定位,这些薄端共同限定燃烧器头面上的燃烧器区域。燃烧器区域与燃烧器头面的中心是同心的,即,燃烧器头面的中心也是燃烧器区域的中心。

在本技术的引燃器组件中,燃烧器头面上的引燃燃料喷射孔中的每个引燃燃料喷射孔被定位在燃烧器头面上并且在燃烧器区域内,使得在沿穿过引燃燃料喷射孔的、将燃烧器头面的中心与燃烧器区域的边缘相连结的直线而测量时,引燃燃料喷射孔与燃烧器头面的中心的距离等于或小于燃烧器区域的边缘与燃烧器头面的中心的距离的50%。引燃燃料喷射孔与中心的距离可以从孔的几何中心测量或者从引燃燃料喷射孔边界离燃烧器头面的中心最远的边缘上的点测量。

由于引燃燃料喷射孔位于中心区域内或燃烧器头面的中心附近,即,因为本组件中的孔被集中地定位,引燃燃料被喷射到在燃烧室中靠近燃烧器头面的再循环热产物气体中(主要是在燃气涡轮发动机的部分负荷的运行条件下),因此,产生的排放减少,主要是再燃nox减少(通过与烃自由基的相互作用破坏no)。在引燃燃料被喷射到低氧区域中并且因此引燃燃料在较低温度下燃烧的情况下时,存在进一步的改进。稍后,在燃烧过程中,使用本引燃器组件可以在燃气涡轮发动机运行期间利用在燃烧室的主火焰区域中的氧气的大量流入而实现二次燃烧。通过来自引燃燃料的再燃烧的附加热量和部分燃烧产物,进一步稳定了冷却的主火焰。因此,本技术的引燃器组件减少了nox,并且可选地促进了主火焰稳定。

在引燃器组件(下文中也被称为燃烧器组件)的实施例中,引燃燃料喷射孔与燃烧器头面的中心的距离等于或小于燃烧器区域的边缘与燃烧器头面的中心的距离的30%。因此,孔更靠近燃烧器头面的中心,并且确保引燃燃料被喷射到再循环热产物气体中,即使是在热产物气体的再循环被限制在燃烧室中靠近燃烧器头面、燃烧室的纵向轴线周围的更窄或更小的空间中时也是如此。

在燃烧器组件的另一实施例中,引燃燃料喷射孔与燃烧器头面的中心的距离等于或小于燃烧器区域的边缘与燃烧器头面的中心的距离的15%。因此,孔进一步靠近燃烧器头面的中心,并且确保引燃燃料被喷射到再循环热产物气体中,即便是在热产物气体的再循环被限制在燃烧室中靠近燃烧器头面、燃烧室的纵向轴线周围的进一步缩小的空间中时也是如此。

在燃烧器组件的另一实施例中,引燃燃料喷射孔与燃烧器头面的中心的距离等于或大于燃烧器区域的边缘与燃烧器头面的中心的距离的5%。因此,这些孔集中地位于燃烧器头面上,但不存在于燃烧器头面的中心处,并且确保将喷射的引燃燃料更好地混合和分配至再循环热产物气体中。

在燃烧器组件的另一实施例中,引燃燃料喷射孔与燃烧器头面的中心的距离等于或大于燃烧器区域的边缘与燃烧器头面的中心的距离的10%。因此,孔集中地位于燃烧器头面上,但不存在于燃烧器头面的中心处,并且燃烧器头面上有更大的面积来将孔定位在其内,从而确保孔在燃烧器头面上更好的分布,并且喷射的引燃燃料更好地分配和混合至再循环热产物气体中。

在燃烧器组件的另一实施例中,燃烧器区域是圆形的。这提供了组件的一种实施例,在该实施例中,旋流器静叶对称且圆形地位于燃烧器头面上。

在燃烧器组件的另一实施例中,引燃燃料喷射孔中的每个引燃燃料喷射孔适于沿径向向外方向提供引燃燃料。这是对目前已知的引燃器的进一步改进,在已知的引燃器中,引燃燃料沿径向向内方向被提供。作为沿径向向外方向提供引燃燃料的结果,确保了喷射的引燃燃料更好地分配和混合到再循环热产物气体中。

在燃烧器组件的另一实施例中,径向向外方向与燃烧器头面形成30度和90度之间的角度,优选形成30度和60度之间的角度。因此,引燃燃料以所分布的方式被喷射到再循环热产物气体中,并且即便是在燃气涡轮发动机运行期间,再循环热产物气体未被实现为与燃烧器头面直接物理接触时也是如此。喷射的引燃燃料的混合和分布增加。

在燃烧器组件的另一实施例中,多个引燃燃料喷射孔至少包括第一引燃燃料喷射孔和第二引燃燃料喷射孔。第一引燃燃料喷射孔和第二引燃燃料喷射孔中的每个引燃燃料喷射孔在径向向外方向上以相对于燃烧器头面的不同角度提供引燃燃料。因此,使用不同的孔将引燃燃料以不同角度喷射到燃烧室中,并且由此喷射到再循环热产物气体中,这提供了引燃燃料在再循环热产物气体中的分散分布和混合。

在燃烧器组件的另一实施例中,引燃燃料喷射孔被布置为二维阵列,例如,被布置为在燃烧器头面中心周围的单个圆形布置或者被布置为具有不同半径的两个同心圆的布置。喷射的引燃燃料的混合和分布增加。

在本技术的第二方面,提出一种用于燃气涡轮发动机的燃烧装置组件。燃烧装置组件包括具有纵向轴线的燃烧室,以及根据本技术第一方面的引燃器组件。引燃器组件被布置为使得:燃烧室的纵向轴线与燃烧器头面的中心对齐。引燃器、径向旋流器和燃烧室沿纵向轴线而被串联地布置。可以存在主燃烧器,该主燃烧器通过径向旋流器向燃烧室提供主燃料。因此,本技术的燃烧装置组件具有与本技术的上述方面相同的优点。

在本技术的第三方面,提出一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括至少一个燃烧装置组件,该燃烧装置组件转而包括根据本技术第一方面的引燃器组件。

所有先前解释的构造可以应用于具有气体或液体燃料操作或者具有双燃料操作的引燃器和燃烧装置组件。此外,引燃器可包括一个或多个燃料喷射口,燃料喷射口被不同地定位并且作为本公开的引燃燃料喷射孔之外的补充。

附图说明

通过参考结合附图对本技术的实施例的以下描述,本技术的上述属性和其他特征以及优点及其实施方式将变得更加明显,并且将更好地理解本技术本身,在附图中:

图1以截面图示出燃气涡轮发动机的一部分,并且其中包括本技术的引燃器组件的示例性实施例和燃烧装置组件的示例性实施例;

图2示意性地示出燃烧装置组件的示例性实施例的分解图,该燃烧装置组件包括本技术的引燃器组件的示例性实施例;

图3示意性地示出具有旋流器的传统已知引燃器的透视图;

图4示意性地示出图3中的传统已知引燃器及旋流器的俯视图;

图5示意性地示出图3中具有燃料喷射孔的传统已知定位的传统已知引燃器的透视图;

图6示出传统已知引燃器的喷射引燃燃料的示意截面图;

图7示意性地示出本技术的引燃器组件,其中描绘了根据本技术各方面的旋流器和引燃燃料喷射孔的布置;

图8示意性地示出没有旋流器的本技术的引燃器组件,其中描绘了根据本技术各方面的引燃燃料喷射孔的布置;

图9示意性地示出没有旋流器的本技术的引燃器组件,其中描绘了根据本技术各方面的引燃燃料喷射孔的另一布置;

图10示意性地示出没有旋流器的本技术的引燃器,其中描绘了根据本技术各方面的引燃燃料的喷射;

图11示出来自于本技术的引燃器的示例性实施例的引燃燃料的喷射的截面图;以及

图12示出根据本技术的各方面来自于本技术的引燃器的另一示例性实施例的引燃燃料的喷射的截面图。

具体实施方式

在下文中,本技术的上述以及其他特征将被详细描述。各种实施例参照附图而被描述,在附图中,使用相同的附图标记表示相同的元件。在以下描述中,出于说明的目的,给出了大量具体细节以便提供对一个或多个实施例的全面理解。应当注意的是,示出的实施例旨在说明而非限定本发明。显而易见的是,这些实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实施。

图1以截面图示出燃气涡轮发动机10的示例。燃气涡轮发动机10按流动顺序包括入口12、压气机或压气机部14、燃烧装置部16以及涡轮部18,这些构件总体上按流动顺序并且总体上围绕旋转轴线20并沿旋转轴线20的方向而被布置。燃气涡轮发动机10进一步包括轴22,轴22可以围绕旋转轴线20旋转并且纵向延伸穿过燃气涡轮发动机10。轴22驱动地将涡轮部18连接至压气机部14。

在燃气涡轮发动机10的运行中,通过进气口12吸入的空气24由压气机部14压缩并被输送至燃烧部或燃烧器部16。燃烧器部16包括:燃烧器增压室26、沿纵向轴线35延伸的一个或多个燃烧室28以及被固定至每个燃烧室28的至少一个燃烧器30。燃烧器30总体上包括主燃烧器(未示出)和引燃器(图1中未示出)。纵向轴线35穿过燃烧器30的中心。燃烧室28和燃烧器30位于燃烧器增压室26内部。穿过压气机14的压缩空气进入散流器32并从散流器32排出到燃烧器增压室26中,部分空气从燃烧器增压室26进入燃烧器30并与气态燃料或液体燃料混合。之后,空气/燃料混合物燃烧,并且来自燃烧的燃烧气体34或工作气体经由过渡管17穿过燃烧室28而被引导至涡轮部18。

该示例性燃气涡轮发动机10具有管状燃烧装置部装置16,其由燃烧装置罐19的环状阵列构成,每个燃烧装置罐19具有燃烧器30和燃烧室28,过渡管17具有与燃烧室28交界的大体圆形入口及环形段形式的出口。过渡管出口的环形阵列形成用于将燃烧气体引导至涡轮18的环。

涡轮部18包括被附接至轴22的多个动叶承载盘36。在该示例中,两个盘36分别承载涡轮动叶38的环形阵列。然而,动叶承载盘的数目可以不同,即,仅有一个盘或多于两个盘。此外,被固定至燃气涡轮发动机10的定子42的导流静叶40被设置在涡轮动叶38的环形阵列的级之间。导流静叶44被设置在燃烧室28的出口与前涡轮动叶38的入口之间,并且导流静叶44将工作气体流转向至涡轮动叶38上。

来自燃烧室28的燃烧气体34进入涡轮部18并驱动涡轮动叶38,涡轮动叶38转而使轴22旋转。导流静叶40、44用于优化燃烧或工作气体34在涡轮动叶38上的角度。

涡轮部18驱动压气机部14。压气机部14包括轴向串联的静叶级46和转子动叶级48。转子动叶级48包括转子盘,转子盘支撑动叶的环形阵列。压气机部14还包括壳体50,壳体50包围转子级并支撑静叶级48。导流静叶级包括径向延伸静叶的环形阵列,径向延伸静叶被安装至壳体50。这些静叶被设置为在给定发动机操作点以最优角度向动叶提供气流。一些导流静叶级具有多个可变静叶,其中这些静叶围绕其自身纵向轴线的角度可以根据在不同发动机运行条件下可能发生的气流特征来调整。

壳体50限定压气机14的通路56的径向外表面52。通路56的径向内表面54至少部分由转子的转子鼓53限定,转子鼓53部分由转子动叶级48的环形阵列限定。

本技术结合上述具有单个轴或线轴的示例性涡轮发动机而被描述,该轴或线轴连接单个多级压气机及单个一级或多级涡轮。然而,应当理解的是,本技术同样适用于两轴发动机或三轴发动机,并且可以被用于工业、航空或海洋应用。此外,管状燃烧装置部装置16也被用于示例性目的,并且应当理解的是,本技术同样适用于环式燃烧室和罐式燃烧室。

除非另有说明,否则如上文中所使用的术语“轴向”、“径向”和“周向”是相对于发动机的旋转轴线20而言。除非另有说明,否则下文中所使用的术语“轴向”、“径向”和“周向”是相对于燃烧室28以及与燃烧室28相关的燃烧器30的纵向轴线35而言。

图2示意性地示出燃烧装置组件100的示例性实施例的分解图,该燃烧装置组件100的示例性实施例包括本技术的引燃器组件1的示例性实施例。可以注意到的是,组件1和/或100总体上可以包括更多部件,并且在图2中仅描绘了对于理解本技术比较重要的那些部件或构件。

燃烧装置组件100(下文中被称为组件100)包括具有燃烧器头面62的引燃器60、具有旋流器静叶72的径向旋流器70、环形封闭板92以及由燃烧壳体98限定的燃烧室28以及可选地被称为预燃室96的过渡件,旋流器静叶72一般为楔形或扇形,被定位在环形基板71上燃烧器头面62的周围,以用于创建燃料和空气的旋流混合物;旋流器70的旋流器静叶72被附接至环形封闭板92;过渡件位于旋流器70和燃烧壳体98之间。燃烧室28的直径大于预燃室96的直径。燃烧室28经由包括圆顶板(未示出)的圆顶部分(未示出)而被连接至预燃室96。一般地,过渡件96或预燃室96可以被实施为燃烧壳体98朝向引燃器60的一部分延续部,或者被实施为引燃器60和燃烧壳体98之间的单独部件。引燃器60和燃烧室28示出关于纵向轴线35的大体旋转对称性。一般地,纵向轴线35是燃烧装置组件100以及燃烧装置组件100包括引燃器组件1的构件的对称轴线。如图5所示,纵向轴线35穿过燃烧器头面62的中心65(图2中未示出)。

在旋流器70中,多个(例如十二个)旋流器静叶72被周向地间隔布置在环形基板71周围,以便在相邻旋流器静叶72之间形成槽75。环形基板71包括在每个槽75的径向外端处的基底喷射孔77,主燃料通过基底喷射孔77而被供应至旋流器70。每个旋流器静叶72可以附加地包括在其侧面73的径向外端处的一个或多个侧喷射孔76,主燃料还通过侧喷射孔76而被供应至旋流器70。多个固定孔78延伸穿过旋流器静叶72和基板71,旋流器静叶72通过固定孔78而被固定在基板71上,如图2所示。替代地,旋流器静叶72可以与基板71一体地被形成,即,旋流器静叶72作为基板71的一个部分延伸。一般地,基板11被固定在转接板(未示出)上,转接板被环形地定位在燃烧器头面62周围,然而,对于引燃器组件1,旋流器70连同旋流器静叶72可以通过将旋流器70支撑在其他构件(未示出)上而被定位。

如图3所示,每个旋流器静叶72具有薄端74,薄端74具有径向内位置。旋流器静叶72的径向内薄端74从环形基板71的径向内边缘79向后设置,由此在紧靠边缘79的径向外侧限定环形凸台80(如图3和图4所示)。

预燃室96为柱形的形式,并且可以与环形封闭板92一体地被形成,或者可以通过中间构件(未示出)而被附接至环形封闭板92。因此,旋流器静叶72通过多个固定孔94、利用螺母和螺栓(未示出)而被附接在环形封闭板92的一个面上,多个固定孔94被包含在环形封闭板92中,与旋流器静叶72的固定孔78对齐,并且预燃室96被一体地形成在环形封闭板92的另一面上或者通过中间件(未示出)而被附接至环形封闭板92的另一面。可以注意到的是,本公开附图中所示的旋流器70、旋流器静叶72、环形封闭板92和预燃室96的组件仅用于示例性目的,并且组件中可以存在其他部件或构件,例如将一个构件连接至另一构件的其他环形板(未示出),例如,旋流器静叶72可以与顶板(未示出)相连或与顶板一体地被形成,顶板可以继而被连接至环形封闭板92。

如图2至图4所示,空气被供应至旋流器70的槽75的径向外端,并且沿槽75大体径向向内行进,槽75在侧面上被限制在两个相邻旋流器静叶72之间,底部由基板71限制,并且环形封闭板92的面面向旋流器静叶72。主燃料被供应至基底喷射孔77,并且可选地被供应至在槽75中开口的侧喷射孔76,以便进入槽75并与沿槽75行进的空气混合。因此,旋流器70在紧靠槽75的径向内端的径向向内的环形区域中产生燃料和空气的旋流混合物。该旋流混合物沿组件100穿过环形封闭板92和预燃室96而轴向地行进至燃烧室28。

引燃燃料通过被集成在引燃器60中的一个或多个引燃燃料供应管线61(图2中示意性地示出)而被馈送至燃烧室28。引燃燃料通过图5、图6以及图8至图12中所示的根据本技术各方面的引燃燃料喷射孔2离开引燃器60,尤其是离开燃烧器头面62。引燃燃料是气体。

现在通过说明图3至图6来提供引燃燃料喷射孔2的传统已知布置,其稍后用于结合图7至图12解释本技术的引燃燃料喷射孔2的发明性布置。

在传统已知引燃燃料燃烧器中,引燃燃料喷射孔2(下文中也被称为孔2)存在于燃烧器头面62的周边处,燃烧器头面62的周边通常紧靠基板71的边缘79的径向内侧而被定位(如图2所示)。在传统布置中,孔2一般由凸缘8覆盖,如图3、图4和图6所示。如图4、图5和图6所示,引燃燃料从凸缘8下方(即,从位于凸缘8下方的孔2)沿径向向内方向86朝向中心65(即,朝向轴线35)喷射,如图5和6所示。在图5中,由虚线形成的三角表示旋流器静叶72关于燃烧器头面62上的孔2的相对位置。

图6示出由再循环热气82形成的中央再循环区95,该中央再循环区95是相对于主燃料/空气的流动方向84和来自传统布置的孔2的引燃燃料的流动方向86。

下文中已经对图7至图12进行了说明,以描述引燃器面62上引燃燃料喷射孔2的布置。结合图1至图6提供的对引燃器组件1、燃烧装置组件100和燃气涡轮发动机1的形式和构件的说明仍然适用于图7至图12,只是结合图3至图6说明了孔2的传统布置。

图7、图8和图9说明了本引燃器组件1的引燃器面62上的引燃燃料喷射孔2、燃烧装置组件100和燃气涡轮发动机1的发明性布置。

图7示意性地示出本技术的引燃器组件1(下文中也被称为燃烧器组件1)的示例性实施例的俯视图,该俯视图描绘了根据本技术各方面的旋流器70和具有引燃器面62(下文中也被称为面62)的引燃器60(下文中也被称为燃烧器60)以及引燃燃料喷射孔2的布置的示例性实施例(下文中也被称为孔2)。图8示意性地示出图7中的燃烧器组件1,其中旋流器70被移除以更清楚地描绘孔2在面62上的布置,而图9示意性地示出了燃烧器组件1的另一示例性实施例。

如图7至图9所描绘的,燃烧器组件1具有燃烧器60,燃烧器60具有面62,面62具有孔2,以用于提供用于燃烧的引燃燃料。面62具有中心65。孔2的数目是多个,例如,在燃烧器组件1的实施例中可以有十二个孔2,十二个孔2以对称方式布置,例如,以圆形布置而被布置在中心65的周围。孔2也可以布置为形成二维阵列的其他形状,例如,孔2的布置可以是使得孔2形成在中心65周围的两个同心圆形状(未示出)。

面62一般是圆形的并且大体适配在旋流器70的环形基板71的开口中。如图7所示,关于中心65(即,以及纵向轴线35)而被周向地布置的旋流器静叶72被径向地设置在中心65周围。旋流器静叶72(下文中也被称为静叶72)具有扇形形状或锥形形状或楔形形状,并且因此包括径向向内(即,朝向中心65)而被定位的薄端74。如图7所示,薄端74的末端可以被设想为被接合以限定被称为燃烧器区域64的区域。换句话说,燃烧器区域64由薄端74的末端内接的形状产生。例如,由于静叶72被周向地布置,所限定的燃烧器区域64可以是圆形,因此薄端74末端的接合优选通过保持静叶72的大体对称而被执行。类似地,也可以通过保持面62的形状和对称来执行接合。燃烧器区域64可以比面62大,并且可以包括凸台80和面62。在面62的平面和薄端74的末端的轴向距离差异很大的情况下,燃烧器区域64可以理解为沿面62的平面上的形状(即,由图7中的虚线形成的圆形)的轴线35的突出部分。

在静叶72的一些薄端74的末端对齐,以使得静叶关于其他静叶72中的一个或多个静叶被径向位移的情况下(未示出),燃烧器区域64通过接合保持旋流器70大体对称的静叶72的末端的最内侧而被限定,例如,如果静叶72被布置为使得一些静叶72的薄端74的末端形成诸如第一圆形区域的形状或区域,而其他静叶72的薄端74的末端形成诸如第二圆形区域的形状或区域,那么两个圆形区域中的径向内侧的圆形区域被视为燃烧器区域64。

燃烧器区域64与面62的中心65同心,或者换句话说,燃烧器区域64具有中心,该中心是轴线35上的点,轴线35反过来穿过中心65。

在燃烧器组件1中的孔2的发明性布置中,面62上的孔2中的每个孔2被定位在燃烧器区域64内,使得孔2与中心65的距离3等于或小于燃烧器区域64的边缘66与中心65的距离4的50%。孔2的距离3可以由凸缘8的周边限定,如图7所示,孔2被布置在凸缘8下方。距离3和距离4被沿直线99测量,如图8和图9所示,直线99将中心65连接至燃烧器区域64的边缘66(即,燃烧器区域64的几何形状的边界)并且还穿过引燃孔2。

图8和图9提供两种测量距离3的方式。如图8所示,距离3可以从中心65测量至在直线99上的并且离中心65最远的孔边界(未示出)的边缘(未示出)上的点,并且因此距离3包括孔2的直径,换句话说,距离3包括孔2。替代地,如图9所示,距离3可以从中心65测量至孔2的几何中心(未示出)。

在燃烧器组件1的另一实施例中,距离3等于或小于距离4的30%。在燃烧器组件1的又一实施例中,距离3等于或小于距离4的15%。

如图7至图9所示,可以注意到的是,孔2可以不位于面62的中心65处。与燃烧器区域64的边缘66相比,孔2虽然不在中心65处,但可以位于中心65附近。在燃烧器组件1的一个实施例中,距离3等于或大于距离4的5%。在燃烧器组件1的另一实施例中,距离3等于或大于距离4的10%。

如图7至图9并结合图10所示,与现有技术燃烧器组件的孔2相比,本技术的燃烧器组件1的孔2沿径向向外方向88提供引燃燃料,即,引燃燃料远离中心65或轴线35而被引导,在现有技术燃烧器组件中,如图4至图6所示,孔2沿径向向内方向86提供引燃燃料,即,引燃燃料朝向中心65或轴线35而被引导。如图10所示,径向向外方向88与面62形成角度5。角度5在30度和90度之间、并且优选在30度和60度之间。所有孔2可以以下述方式提供引燃燃料:对于所有孔2,使得角度5是相等或大体相等的。应当理解的是,燃烧器组件1的孔2的中心线是沿径向向外方向88,从而使刚从孔2释放的燃料是沿方向88的。此外,燃料在离开孔后将倾向于以大体锥形发散;然而,燃料的主要方向至少最初是沿方向88的。方向88并非旨在表示方向88加发散锥角。

替代地,如图10所示,在燃烧器组件1的一个实施例中,根据从孔2中喷射的引燃燃料所形成的角度5,多个孔2可以包括两种或更多类型的孔2,例如,多个孔2可以包括一个或多个第一引燃燃料喷射孔6以及一个或多个第二引燃燃料喷射孔7。第一引燃燃料喷射孔6和第二引燃燃料喷射孔7均沿径向向外方向88但分别以不同角度58、59提供引燃燃料,例如,角度58可以是60度,而角度59可以是45度。

图11和图12描绘了燃气涡轮发动机10的运行期间,燃烧器组件1相对于燃烧室28的两个示例性实施例,并且可以与图6进行比较,图6示出现有技术引燃器的关于将引燃燃料喷射至燃烧室28中的操作。如图11和图12所描绘的,在轴线35周围所形成的中央再循环区95与面62连续或者非常靠近面62,但不延伸穿过面62的整个区域。这种情况下,由于本技术的燃烧器组件1中孔2的定位,即,由于与现有技术引燃器的孔2相比,本技术的燃烧器组件1中的孔2更靠近中心65,引燃燃料被直接喷射到中央再循环区95中。如图12所示,孔2可以与面62成角度地形成,从而使引燃燃料呈角度5喷射,或者引燃燃料的喷射可以被覆盖或被定位在与面62一体的子结构(未示出)下方,使得引燃燃料在离开子结构时获得角度5。

本发明的燃烧器组件1具有如上文中关于图7至图12所描述的孔2在面62上的布置,该燃烧器组件1可以被包含在图2的燃烧装置组件100中,通过在燃烧装置组件100中对齐燃烧器组件1,使得引燃器60的面62的中心65被对齐在轴线35上,即,轴线35穿过中心65。具有燃烧器组件1的燃烧装置组件100可以被包含在图1中的燃气涡轮发动机10中。可以注意到的是,本公开中孔2的形状仅出于示例性目的而已被示出为圆形,并且孔2的其他形状(例如,椭圆形的孔2)完全落入本技术的范围内。

虽然参照特定实施例对本技术进行了描述,但应当理解的是,本技术并不限于这些精确实施例。需要注意的是,术语“第一”、“第二”等的使用并不表示任何重要性顺序,而是使用术语“第一”、“第二”等将一个元件与另一元件进行区分。相反地,鉴于描述用于实践本发明的示例性模式的本公开,对于本领域技术人员来说,在不脱离本发明范围和主旨的情况下,许多修改和变型将是显而易见的。因此,本发明的范围由所附的权利要求书而非由上文的描述指示。权利要求书等同物的含义和范围内的所有变化、修改和变型均应视为落入其范围内。

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