[发明专利]具有外部供应燃料的延迟贫喷射(LLI)系统的涡轮机燃烧器

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及涡轮机领域，且更具体地，涉及具有外部供应燃料的延迟贫喷射(late lean injection)(LLI)系统的涡轮机燃烧器。

背景技术

涡轮机包括压缩机部分和燃烧器组件，压缩机部分通过共同压缩机/涡轮轴联接至涡轮部分。入口空气流朝压缩机部分经过空气进气口。在压缩机部分中，入口空气流朝燃烧器组件通过多个顺序级压缩。在燃烧器组件中，压缩空气流与燃料混合以形成可燃烧混合物，其传入燃烧器的燃烧室中。可燃烧混合物在燃烧室中燃烧以形成热气体。热气体通过多个涡轮级膨胀，从而作用于安装在叶轮上的涡轮动叶上以做功，该功输出例如用于为发生器、泵供能或向车辆供能。来自涡轮部分的废气常常传到热回收蒸汽发生器，其产生传到蒸汽涡轮部分的蒸汽流。

总体而言，压缩空气和燃料经由一个或多个燃料喷嘴通过燃烧器的头端部引入。可燃烧混合物在燃烧器的燃烧区中燃烧，且通过过渡件流至涡轮部分。在一些情形中，额外的可燃烧流体在燃烧区的下游引入燃烧器中。在其他情形中，额外的可燃烧流体可引入过渡件中。当燃烧时，额外的可燃烧流体可消耗可燃烧混合物的未燃烧成分以改善来自涡轮机的排放。

发明内容

根据示例性实施例的一个方面，涡轮机燃烧器组件包括燃烧器，燃烧器包括燃烧器本体，其从头端部通过燃烧区延伸到第二端部。至少一个喷射器构造且布置成将第一可燃烧流体在燃烧器本体的头端部处引入燃烧区中。至少一个延迟贫喷射器(LLI)，其构造且布置成在第一可燃烧流体的下游引入第二可燃烧流体。外部流体输送系统流体地连接到至少一个LLI。外部流体输送系统包括至少一个可燃烧流体输送导管，其从流体地连接至LLI的第一端部延伸到涡轮机燃烧器组件外部的第二端部。第二端部构造且布置成将第二可燃烧混合物输送到LLI。

根据示例性实施例的另一方面，涡轮机系统包括压缩机部分、操作地连接到压缩机部分的涡轮部分以及燃烧器组件，其流体地连接到压缩机部分和涡轮部分。燃烧器组件包括燃烧器，其具有从头端部通过燃烧区延伸到第二端部的燃烧器本体。至少一个喷射器构造且布置成将第一可燃烧流体在燃烧器本体的头端部处引入燃烧区中。至少一个延迟贫喷射器(LLI)构造且布置成在第一可燃烧流体的下游引入第二可燃烧流体。外部流体输送系统流体地连接到至少一个LLI。外部流体输送系统包括至少一个可燃烧流体输送导管，其从流体地连接至LLI的第一端部延伸到涡轮机燃烧器组件外部的第二端部。第二端部构造且布置成将第二可燃烧混合物输送到LLI。

根据示例性实施例的又一方面，涡轮机系统包括压缩机部分、操作地连接到压缩机部分的涡轮部分、驱动地连接到压缩机部分和涡轮部分中的一者的机械负载，以及流体地连接到压缩机部分的进气系统。进气系统构造且布置成调节进入压缩机部分的入口的流体。燃烧器组件流体地连接到压缩机部分以及涡轮部分。燃烧器组件包括燃烧器，其具有从头端部通过燃烧区延伸到第二端部的燃烧器本体。至少一个喷射器构造且布置成将第一可燃烧流体在燃烧器本体的头端部处引入燃烧区中。至少一个延迟贫喷射器(LLI)构造且布置成在第一可燃烧流体的下游引入第二可燃烧流体。外部流体输送系统流体地连接到至少一个LLI。外部流体输送系统包括至少一个可燃烧流体输送导管，其从流体地连接至LLI的第一端部延伸到涡轮机燃烧器组件外部的第二端部。第二端部构造且布置成将第二可燃烧混合物输送到LLI。

一种涡轮机(3)燃烧器组件(20)，包括：

燃烧器(22)，其包括从头端部(54)通过燃烧区(58)延伸到第二端部(56)的燃烧器本体(52)；

至少一个喷射器(60)，其构造且布置成将第一可燃烧流体在燃烧器本体(52)的头端部(54)处引入燃烧区(58)中；

至少一个延迟贫喷射器(LLI)(90-92)，其构造且布置成在第一可燃烧流体的下游引入第二可燃烧流体；以及

外部流体输送系统(40)，其流体地连接到至少一个LLI(90-92)，外部流体输送系统(40)包括至少一个可燃烧流体输送导管(110)，其从流体地连接到LLI(90-92)的第一端部(112)延伸到涡轮机(3)燃烧器组件(20)外部的第二端部(113)，第二端部(113)构造且布置成将第二可燃烧流体输送到LLI(90-92)。

优选地，还包括：燃料供应导管(120)，其从流体地连接到至少一个可燃烧流体输送导管(110)的第二端部(113)的第一端部部分(123)通过中间部分(125)延伸到第二端部部分(124)，第二端部部分(124)流体地连接到可燃烧流体的外部供应部。