凹入式燃料喷射器的布置的制作方法_3

文档序号:8547870阅读:来源:国知局
引燃燃烧器装置。
【具体实施方式】
[0062]附图中的所示内容仅是示意性的。应说明的是,在不同附图中,相似或相同的元素以相同的标号表不。
[0063]图1示出了燃烧室120的一种示例性实施例,该燃烧室120包括引燃燃烧器装置。该弓I燃燃烧器装置包括弓I燃器本体100,引燃器本体100具有朝向燃烧室120的内腔的引燃器表面101。而且,在引燃器本体100中形成有凹穴501。燃料喷射器102的用于向内腔中喷射燃料的燃料出口布置在凹穴501中。凹穴501定位并形成为相对于中轴线105偏置。
[0064]因此,引燃器表面101的凹穴501的“偏心”位置限定距引燃燃烧器装置的中轴线105 —定距离的凹穴501的位置。尤其是,引燃器本体的中轴线105不穿过“偏心”凹穴501。
[0065]例如,燃料可由燃料喷射器102沿几乎平行于凹穴501周围的一段引燃器表面101的法向和/或平行于引燃燃烧器装置的中轴线105的方向喷射。在凹穴501中,喷射的燃料不会被在内腔中大致沿流向106流动的燃烧流体从凹穴501直接吹走。在内腔中沿流向106流动的燃烧流体把喷射燃料携带至点火器单元103之前,燃料有时间在凹穴501内散布和扩散。当扩散并雾化的燃料通过点火器单元103时,会发生点燃。尤其是,相对于流向106,与位于更上游处的凹穴501和燃料喷射器102相比,点火器单元103在引燃器表面101处位于更下游的位置。
[0066]在相对于流向106处于更上游的位置,用于向内腔中喷射空气喷流的空气喷流喷射器104例如布置在引燃器本体100上。空气喷流喷射器104包括空气喷流出口,相对于流向106,与燃料喷射器102和点火器单元103相比,该空气喷流出口处于上游。空气喷流可朝向燃料出口和点火器单元103喷射,以便把燃料导向点火器单元103。空气喷流喷射器104可布置在凹穴501周围的引燃器表面101的一个表面段处(参见图2),或者可布置在凹穴501内,如图1所示。
[0067]具体而言,凹穴501可包括基底区502,该基底区502距凹穴501周围的那段引燃器表面101 —定距离。凹穴501包括侧表面503,其中,侧表面503连接凹穴501周围的那段引燃器表面101以及基底区502。
[0068]从图1所示的示例性实施例可以看出,空气喷流喷射器104可安装在侧表面503处。
[0069]引燃器本体100可包括第一通道301,燃料喷射器102 (例如燃料喷杆)可通过可拆卸的方式插入到燃料喷射器102中。而且,在相对于流向106处于第一通道301的更上游的位置,可在引燃器本体100中形成第二通道302,其中,空气喷流喷射器104可通过可拆卸的方式插入到第二通道302中。
[0070]图2示出了本发明的另一种示例性实施例,其中,引燃器本体100中的凹穴501包括基底区502和侧表面503。
[0071]燃料喷射器102布置在侧表面503处。而且,在相对于流向106处于燃料喷射器102的更下游的位置,点火器单元103布置到基底区502中,或者,如图2所示,点火器单元103布置到侧表面503上。燃料喷射器102以雾化方式向凹穴501中喷射燃料,其中,燃料喷射器102把燃料直接导向位于凹穴501内的点火器单元103。因此,当雾化燃料流过点火器单元103时发生点燃。随后,在内腔中沿流向106流动的流体把点燃的燃料从凹穴501带走,并把点燃的燃料进一步导入内腔。
[0072]为了提高点燃效率,空气喷流喷射器104在燃料喷射器102和点火器单元103的上游附接至弓I燃器本体100。例如,空气喷流喷射器104在凹穴501周围的引燃器表面101的表面段处位于燃料喷射器102和点火器单元103的上游。可替代地,空气喷流喷射器104也可在侧表面503处布置在位于燃料喷射器102和点火器单元103更上游的位置(例如参见图1)。
[0073]术语“上游”和“下游”是相对于内腔中的流体围绕中轴线105的流向而言的。
[0074]图3示出了本发明的引燃燃烧器装置的另一种示例性实施例,其中,引燃器本体100包括把内腔与引燃燃烧器装置的环境连接起来的第一通道301,其中,燃料喷射器102插入到第一通道301中。燃料喷射器102例如可为燃料喷杆,该燃料喷杆可通过可拆卸的方式插入到第一通道301中,使得燃料出口处于引燃器表面101处。引燃器本体100还包括与第一通道301相隔的第二通道302,第二通道302把内腔与引燃燃烧器装置的环境连接起来,其中,空气喷流喷射器104插入到(例如以可拆卸的方式)第二通道302中。空气喷流喷射器102和燃料喷射器104以及点火器单元103例如可为管状,并贯穿引燃器本体。
[0075]从图3能够看出,燃料喷射器102以雾化方式喷射燃料,即,以燃料喷雾304的方式喷射。空气喷流喷射器104沿空气喷流喷射方向107喷射空气喷流。从图3能够看出,空气喷流喷射方向107包括几乎平行于引燃器表面101的分量,并包括垂直于引燃器表面101的法向的角度。
[0076]燃料喷射器102和第二通道302在引燃器本体100内的布置方式使得沿空气喷流喷射方向107喷射的空气喷流把燃料喷雾304导向第三通道,在第三通道303中,点火器单元103布置在引燃器表面101附近。
[0077]而且,第一通道301、第二通道302和第三通道303在引燃器本体100上的布置方式使得燃烧流体的流向106支撑空气喷流喷射器104。具体而言,沿流体在内腔中的流向106,首先布置的是空气喷流喷射器104,然后在更下游的位置布置燃料喷射器102,最后在最下游的位置布置点火器单元103。
[0078]图4示出了引燃器本体100的一种示例性实施例,在引燃器本体100中,形成有一条公共通道401,该公共通道把内腔与引燃燃烧器装置的环境连接起来。燃料喷射器102和空气喷流喷射器都插入到公共通道401中。因此,由于例如仅需要一条公共通道401和用于点火器单元103的第三通道303,所以可使引燃器本体100的设计更简单。
[0079]图5示出了燃气轮机的燃烧室120。尤其是,图5示出了燃烧室120的端面。燃烧室120包括引燃燃烧器装置、燃料喷射器102、点火器单元103和空气喷流喷射器104。
[0080]引燃燃烧器装置包括引燃器本体100,引燃器本体100具有朝向燃烧室120的内腔(燃烧器腔体)的引燃器表面101。引燃器本体100可安装至燃烧室120的开口端(例如端面中的孔)。
[0081]燃料喷射器102包括用于向该内腔注入燃料的燃料出口。该燃料出口布置在引燃器表面101处。点火器单元103适合于点燃该内腔中的燃料,其中,点火器单元103布置在引燃器表面101处,使得可点燃流过点火器单元103的燃料。
[0082]空气喷流喷射器104适合于向内腔中喷射空气喷流。空气喷流喷射器104包括布置在引燃器表面101处的空气喷流出口,从而可朝向燃料出口和点火器单元103喷射空气喷流,以便把燃料导向点火器单元103。
[0083]例如,由燃料和空气组成的燃烧流体在内腔中围绕引燃燃烧器装置和燃烧室的中轴线105沿周向流动。沿流向106( S卩,沿周向),空气喷流喷射器104、燃料喷射器102和点火器单元103在引燃器表面101处依次布置。因此,空气喷流喷射器104的空气喷流被导向燃料喷射器102,并进一步导向点火器单元103。因此,空气喷流把燃料喷射器出口处的喷射燃料导的点火器单元103,使得更多燃料被导向点火器单元103。
[0084]具体而言,空气喷流喷射器104沿空气喷流喷射方向107喷射空气喷流,其中,空气喷流喷射方向107大致沿引燃器表面101的方向循行。尤其是,空气喷流喷射方向107至少具有垂直于引燃器表面101的
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