[发明专利]用于涡轮机燃烧器的中心体罩及方法

说明书

技术领域

本发明的示范性实施例涉及涡轮机技术，且更特定而言，涉及用 于涡轮机燃烧器衬套的中心体罩。

背景技术

燃气涡轮机包括用于压缩空气的压缩机、燃烧器和涡轮。燃烧器 使压缩的空气与燃料混合，以便形成被点燃以产生热气体的可燃混合 物。热气体被传递到涡轮来做功。然后，热气体从涡轮机起传送经过 排放系统。传送经过排放装置的热气体可能会包括不合乎需要的氮氧 化物(NOx)和一氧化碳(CO)。为了减少这些不合乎需要的污染物，常 规涡轮机采用减少NOx和CO以及其它污染物产生的干式低 NOx(DLN)燃烧器。DLN燃烧器调和贫燃料混合物，同时通过允许火 焰区空气的一部分与燃料以较低负荷混合来避免不稳定的火焰和火 焰喷出(blowout)。

发明内容

根据本发明的一个示范性实施例，涡轮机包括燃烧器组件，附连 到燃烧器组件上的罩组件，罩组件中的中心体，中心体的具有第一端、 第二端和中间部分的壁以及与罩组件可操作地连通的外部紊流器构 件。外部紊流器构件与该壁间隔开，以形成由中心体的壁与外部紊流 器之间的间隙限定的通道。外部涡轮器构件包括定位于中心体的第二 端处的台阶。该台阶在中心体的第二端周围限定了径向距离。外部紊 流器构件形成为具有在大约0.8至大约1.2的范围中的相对于中心体 的台阶-间隙比。

根据本发明的另一示范性实施例，用于涡轮机的罩组件包括在罩 组件内的中心体，中心体的具有第一端、第二端和中间部分的壁以及 与罩组件可操作地连通的外部紊流器构件。外部紊流器构件与壁间隔 开，以形成由中心体的壁与外部紊流器构件之间的间隙限定的通道。 外部紊流器构件包括定位于中心体第二端处的台阶。该台阶在中心体 的第二端周围限定了径向距离。外部紊流器构件形成为具有在大约0.8 至大约1.2的范围中的相对于中心体的台阶-间隙比。

根据本发明的又一示范性实施例，一种用于在涡轮机燃烧器中控 制排放和提高火焰稳定性的方法包括：传递流体通过燃烧器的罩组件 中心体，该中心体包括壁；并引导冷却气流通过由在中心体的壁与具 有台阶部分的紊流器部件之间延伸的间隙限定的通道。紊流器构件形 成为具有在大约0.8与大约1.2之间的相对于中心体的台阶-间隙比。 该台阶-间隙比促进空气/燃料混合并减小燃烧器所需的冷却气流的 量。

附图说明

图1是根据本发明的示范性实施例的、包括中心体罩的涡轮机燃 烧器组件的截面侧视图；

图2是图1的中心体罩组件的截面侧视图；以及

图3是图2的中心体罩组件的外部紊流器部分的细节视图。

部件列表：

2.用于涡轮机的燃烧器组件

4.外部壳体

6.第一端部

7.第二端部

8.中间部分

9.中部部分

12.端盖组件

14.主喷嘴

15.副喷嘴

20.流动套管

23.衬套组件

26.头端区段

28.文氏管区段

30.头端衬套部分

34.过渡件

37.弧拉密封组件

40.罩组件

54.中心体

57.壁

58.外表面

59.第一端

60.第二端

61.中间部分

65.内部通道

66.(内0)

68.内部紊流器

65.外部紊流器构件

79.通道

81.第一端区段

82.第二端区段

83.中间区段

88.台阶(“t”)

91.台阶-间隙比

96.冷却肋片

99.紊流器部分

具体实施方式