[发明专利]带有被动供给燃料的预混合鼓风回路的液体筒

说明书

技术领域

本发明大致涉及燃气涡轮，且更具体地涉及一种可在双燃料模式下运行的燃气涡轮，其中，液体筒鼓风回路被被动地供给燃料以用于气体运行(gas operation)。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括用于压缩进入的空气流的压缩机。空气流与燃料混合并在燃烧器中被点燃以产生热的燃烧气体。燃烧气体继而流向涡轮。涡轮从气体中提取能量以用于驱动轴。轴驱动压缩机和例如发电机的通常另一元件。

在一些设计中，燃烧器以例如液体燃料的备用燃料运行。液体燃料筒插入穿过燃烧区域上游的微混合燃料喷嘴组件。当涡轮不以液体燃料运转时，空气经过液体筒而排出。然而，现存设计的问题是液体筒中的空气有助于燃烧区域中的NOx的产生，该燃烧区域中的NOx的产生是不期望的。

将优选在涡轮的仅气体运行的期间通过使气体燃料流出至液体筒的环状空间中以与空气混合从而解决该问题。

发明内容

在一示范性实施例中，气体/液体燃料喷嘴组件包括具有混合管的阵列的预混合管束、用于将燃料输送至混合管的燃料压室、设于燃料压室内的筒管以及设于筒管中的液体燃料筒。液体燃料筒与筒管间隔开以限定环状空间。筒管和燃料压室构造成流体连通，使得压室中的气体燃料被喷射至环状空间中。

在另一示范性实施例中，双燃料燃气涡轮中的微混合器将燃料和空气输送至燃烧器，该微混合器包括预混合管束、燃料压室、筒管以及液体燃料筒，该预混合管束包括混合管的阵列，该燃料压室经由多个气体燃料提取孔而将燃料输送至混合管，该筒管设于压室内并包括多个气体燃料喷射孔，该液体燃料筒设于筒管中。压室中的气体燃料经由气体燃料提取孔和气体燃料喷射孔而被喷射至液体燃料筒和筒管之间的环状空间中。

在又一示范性实施例中，一种运行双燃料燃气涡轮的方法包括如下步骤：(a)以气体燃料模式运行双燃料燃气涡轮；(b)在步骤(a)期间使空气流经液体燃料筒和环状空间；以及(c)在步骤(a)期间将气体燃料从压室喷射至环状空间中。

一种气体/液体燃料喷嘴组件，包括：

预混合管束(22)，包括混合管(24)的阵列；

燃料压室(25)，将燃料输送至混合管；

筒管(26)，设于压室内；以及

液体燃料筒(28)，设于筒管中，液体燃料筒与筒管间隔开以限定环状空间(30)，

其中，筒管和燃料压室构造成流体连通，使得燃料压室中的气体燃料被喷射至环状空间中。

优选地，筒管(26)包括多个气体燃料喷射孔(32)，多个气体燃料喷射孔(32)允许将气体燃料从燃料压室喷射至环状空间。

优选地，燃料压室(25)包括从混合管释放气体燃料的多个气体燃料提取孔(34)。

优选地，还包括设于环状空间(30)的静叶(36)，静叶使空气和气体燃料在离开环状空间之前旋动。

优选地，喷射至环状空间(30)中的气体燃料的量是制定的。

一种双燃料燃气涡轮中的微混合器，将燃料和空气输送至燃烧器，微混合器包括：

预混合管束(22)，包括混合管(24)的阵列；

燃料压室(25)，将燃料输送至混合管，燃料压室包括多个气体燃料提取孔(34)；

筒管(26)，设于压室内，筒管包括多个气体燃料喷射孔(32)；以及

液体燃料筒(28)，设于筒管中，

其中，压室中的气体燃料经由气体燃料提取孔和气体燃料喷射孔而被喷射至液体燃料筒和筒管之间的环状空间(30)中。

优选地，还包括设于环状空间(30)的静叶(36)，静叶使空气和气体燃料在离开环状空间之前旋动。

优选地，喷射至环状空间(30)中的气体燃料的量是制定的。

一种运行双燃料燃气涡轮的方法，双燃料燃气涡轮包括带有混合管(24)的阵列的预混合管束(22)、用于将燃料输送至混合管的燃料压室(25)、设于燃料压室内的筒管(26)以及设于筒管中并与筒管间隔开以限定环状空间(30)的液体燃料筒(28)，其中，筒管和燃料压室构造成流体连通，方法包括：

(a)以气体燃料模式运行双燃料燃气涡轮；

(b)在步骤(a)期间，使空气流经液体燃料筒和环状空间；以及

(c)在步骤(a)期间，将气体燃料从燃料压室喷射至环状空间中。

优选地，燃料压室(25)包括多个燃料提取孔(34)，并且，通过从燃料压室经由燃料提取孔提取气体燃料从而实施步骤(c)。