[发明专利]涡轮组件以及用于与其一起使用的过渡喷嘴

说明书

技术领域

本公开大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及可与涡轮系统一起使用的过渡喷嘴。

背景技术

至少一些已知的燃气涡轮系统包括与涡轮不同且分开的燃烧器。在操作期间，一些这样的涡轮系统可以在燃烧器与涡轮之间逐渐形成泄漏，这些泄漏可能影响燃烧器的排放物能力(即NOx)和/或可能降低涡轮系统的性能和/或效率。

为了减少这样的泄漏，至少一些已知的涡轮系统包括在燃烧器与涡轮之间的多个密封件。然而随着时间的推移，在增加的温度下操作可以削弱燃烧器与涡轮之间的密封件。维持这样的密封可能是令人厌烦、耗时和/或不经济的。

附加地或备选地，为了增加排放能力，至少一些已知的涡轮系统增加燃烧器的操作温度。例如，在一些已知的燃烧器内的火焰温度可以增加至超过约3900°F的温度。然而，增加的操作温度可能负面地限制燃烧器和/或涡轮系统的使用寿命。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于组装涡轮组件的方法。该方法包括一体地形成包括过渡部和喷嘴部的过渡喷嘴。过渡喷嘴包括定位成将热量传递离开过渡部和/或喷嘴部的至少一个表面特征。过渡部被定向为朝喷嘴部导引燃烧气体。

在另一方面，提供了与涡轮组件一起使用的过渡喷嘴。过渡喷嘴包括过渡部、与过渡部一体地形成的喷嘴部、以及构造成将热量传递离开过渡部和/或喷嘴部的至少一个表面特征。过渡部被定向为朝喷嘴部导引燃烧气体。

在又一方面，提供了涡轮组件。涡轮组件包括：燃料喷嘴，其被构造成混合燃料与空气以形成燃料和空气混合物；和过渡喷嘴，其被定向为接纳来自燃料喷嘴的燃料和空气混合物。过渡喷嘴包括过渡部、与过渡部一体地形成的喷嘴部、以及构造成将热量传递离开过渡部和/或喷嘴部的至少一个表面特征。过渡部被定向为朝喷嘴部导引燃烧气体。

本文中所述的特征、功能和优点可以在本公开的各种实施例中独立地实现，或者可以在更多其它实施例中组合，其更多细节可以参照下面的描述和附图看出。

附图说明

图1是示例性涡轮组件的示意图；

图2是可与图1所示的涡轮组件一起使用的示例性过渡喷嘴的剖视图；以及

图3-7是可与图2所示的过渡喷嘴一起使用的示例性表面特征的顶视图。

部件列表

100   涡轮组件

104   压缩机

106   燃烧器组件

108   涡轮

110   转子轴

112   负载

200   过渡喷嘴

202   衬里部

204   过渡部

206   喷嘴部

208   燃烧室

210   燃料喷嘴

212   燃料喷射器

214   表面特征

216   距离

218   距离

220   角度

222   纵向轴线

224   宽度

226   长度

228   顶面

230   过渡部

232   距离

234   直径

236   距离

238   宽度

240   中心线

242   距离

244   距离

246   距离

248   宽度

250   长度

252   顶面

254   行间距

256   列间距

258   切口

260   直径。

具体实施方式

本文所述主题大体上涉及涡轮组件，并且更具体而言，涉及可与涡轮组件一起使用的过渡喷嘴。在一个实施例中，过渡喷嘴为包括衬里部、过渡部和喷嘴部的一体部件。在这样的实施例中，过渡喷嘴包括至少一个表面特征，该表面特征被构造成将热量传递离开过渡喷嘴以有利于冷却衬里、涡轮喷嘴和/或过渡件。因此，至少一个表面特征使得过渡喷嘴能够承受更大热负荷、能以增加的操作温度操作、并且能以增加的排放物能力操作。