[发明专利]提供次级燃料喷嘴组件的系统、方法以及装置

说明书

技术领域

本发明一般地涉及燃烧器，且更具体地涉及提供次级燃料喷嘴组件的系统、方法以及装置。

背景技术

为致力于降低来自燃气动力涡轮机的污染，政府机关已经制定了要求减少排放物(尤其是氮氧化物(NOx)和碳氧化物(COx))数量的的众多规章。较低的燃烧排放可归因于更有效的燃烧过程，与燃料喷射器和喷嘴尤其有关。早期的燃烧系统利用产生扩散火焰的扩散型喷嘴，这是一种分别喷射燃料和空气，且通过在火焰区域中的扩散而发生混和的喷嘴。由于燃料和空气化学计量地在高温下燃烧这一事实，扩散型喷嘴产生高排放。对扩散型喷嘴的一种改良是利用预混和的一些形式，使得燃料和空气在燃烧前混和以形成均匀的混和物，该混和物以低于扩散型火焰的温度燃烧，且产生较低的NOx排放。促进预混合的一种示例性喷嘴类型是次级燃料喷嘴，其在燃烧室中向下游提供燃料输送。

传统的次级燃料喷嘴组件可以是多焊缝、多部件的复杂组件。因此，组件典型地包括产生潜在故障位置和泄漏路径的多个密封件和多道焊缝。过量的热导致构件膨胀，这会危及到传统次级燃料喷嘴中使用的密封件和焊缝。

因此，存在对提供次级燃料组件以避免会由热膨胀引起的故障的系统、方法和装置的需要。

发明内容

本发明的某些实施例可提供用来提供次级燃料喷嘴组件的系统、方法和装置。根据一个实施例，提供了一种次级燃料喷嘴组件。该次级燃料喷嘴组件可包括中心部分，该中心部分具有近端和远端，并限定通过其中的中心通路。该中心部分可包括从近端到远端延伸通过中心通路的至少一个盘管。次级燃料喷嘴组件还可包括具有至少一个主要次级燃料孔和至少一个引燃孔的凸缘，该主要次级燃料孔与中心通路在近端处成流体连通，引燃孔与至少一个盘管在近端处成流体连通。次级燃料喷嘴组件还可包括末端部分，该末端部分具有近端和远端，并限定通过其中的至少一个通路。该至少一个通路可与至少一个盘管的远端以及在末端部分的远端处形成的至少一个孔成流体连通。

根据另一个实施例，提供带有燃烧室的燃气涡轮机，燃烧室具有至少一个次级燃料喷嘴组件。燃气涡轮机的次级燃料喷嘴组件包括中心部分，该中心部分具有近端和远端，并限定通过其中的中心通路，且具有从近端到远端延伸通过该中心通路的至少一个盘管。该次级燃料喷嘴组件还可包括凸缘，该凸缘具有至少一个主要次级燃料孔和至少一个引燃孔，该主要次级燃料孔与中心通路在近端处成流体连通，该引燃孔与至少一个盘管在近端处成流体连通。该次级燃料喷嘴组件还可包括末端部分，该末端部分具有近端和远端，并限定通过其中的至少一个通路，该至少一个通路与至少一个盘管的远端以及在末端部分的远端中形成的至少一个孔成流体连通。

由以下具体实施方式、附图和所附权利要求，本发明的其它实施例、方面和特征将变得清楚。

附图说明

这样已经笼统地描述了本发明的实施例，现在将对附图做出参考，附图不一定按比例画出，且其中：

图1是示例涡轮机的代表性示意图。

图2是示例传统次级燃料喷嘴组件的代表性示意图。

图3是根据本发明的一个实施例，示例次级燃料喷嘴组件的代表性示意图。

图4是根据本发明的一个实施例，示例次级燃料喷嘴组件的横截面代表性示意图。

图5图示了流程图，该流程图图示了根据本发明的一个实施例，用于制造次级燃料喷嘴组件的示例方法。

部件列表

10燃气涡轮机

12压缩机

14燃烧器

16单个叶片

18过渡管

20火花塞

22联焰管

24上游燃烧室

26下游燃烧室

28文丘里喉部室

30燃烧器流套管

32外部壳体

34涡轮机外壳

36主喷嘴

38次级燃料喷嘴组件

40次级喷嘴栓

42次级喷嘴引燃末端

46通道

50通道

54通道

58通道

62通道

100次级燃料喷嘴组件

102中心部分

104末端部分

106凸缘

108近端

110远端

112近端

114远端

120主要次级燃料管线

122次级燃料管线凸缘

130引燃燃料管线

132引燃燃料管线凸缘

140火焰探测器

150盘管

152中心通路

160末端通路

162末端管

170多个栓