[发明专利]具有迟喷射结构的过渡导管组件

说明书

一种涡轮机包括设置成大体环形阵列的多个过渡导管。多个过渡导管中的各个包括入口、出口和通道，通道限定内部且在入口和出口之间延伸，并且限定纵向轴线、径向轴线和切向轴线。多个过渡导管中的各个的出口相对于入口沿着纵向轴线和切向轴线偏移。涡轮机包括沿着热气路径在多个过渡导管下游的支承环组件，以及将多个过渡导管中的至少一个过渡导管连接到支承环组件上的多个机械紧固件。涡轮机包括迟喷射组件，它提供流体连通，以使喷射流体在多个过渡导管中的至少一个过渡导管的入口的下游流到内部中。

技术领域

本文公开的主题大体涉及涡轮机，并且更特别地，涉及在涡轮机中使用具有迟(late)喷射结构的过渡导管。

背景技术

涡轮机在诸如功率生产的领域中广泛使用。例如，传统燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段和至少一个涡轮区段。压缩机区段构造成在空气流过压缩机区段时压缩空气。然后空气从压缩机区段流到燃烧器区段，在燃烧器区段中，空气与燃料混合且燃烧，从而产生热气流。热气流提供给涡轮区段，涡轮区段通过从热气流中抽取能量来使用热气流对压缩机、发电机和其它多种负载提供功率。

涡轮机的燃烧器区段大体包括管或导管，以使热燃烧气通过其流到涡轮区段或多个区段。目前，已经引入了燃烧器区段，它包括转移热气流的管或导管。例如，已经引入了用于燃烧器区段的导管，在使热气沿纵向流过其中时，导管另外使流沿径向和/或沿切向转移，使得流具有多种角度分量。这些设计具有多种优点，包括消除涡轮区段中的第一级喷嘴。以前提供第一级喷嘴是为了转移热气流，而且由于这些导管的设计，可能不需要第一级喷嘴。消除第一级喷嘴可消除相关联的压降，并且提高涡轮机的效率和功率输出。

多种设计和运行参数都会影响燃烧器区段的设计和运行。例如，较高的燃烧气体温度一般会提高燃烧器区段的空气动力学效率。但是，较高的燃烧气体温度也会促进逆燃和/或拢焰状况，其中燃烧火焰朝燃料喷嘴供应的燃料迁移，很可能在较短的时间内对燃料喷嘴引起严重损伤。另外，较高的燃烧气体温度大体提高双原子氮的分裂速率，从而增加的氮氧化物(NOx)的产生量。相反，与燃料流减少和/或部分负载运行(减速)相关联的较低的燃烧气体温度大体降低燃烧气体的化学反应速率，从而增加一氧化碳和未燃烧的烃的产生量。当如上面论述的那样利用在其中转移热气流的导管时，尤其要考虑这些设计和运行参数。

发明内容

将在以下描述中部分地阐述本公开的各方面和优点，或者根据该描述，本公开的各方面和优点可为明显的，或者可通过实践本公开来学习本公开的各方面和优点。

在一个实施例中，提供一种涡轮机。涡轮机包括多个过渡导管，其设置成大体环形阵列且包括第一过渡导管和第二过渡导管。多个过渡导管中的各个包括入口、出口和通道，通道限定内部且延伸在入口和出口之间，并且限定纵向轴线、径向轴线和切向轴线。多个过渡导管中的各个的出口相对于入口沿着纵向轴线和切向轴线偏移。涡轮机进一步包括沿着热气路径在多个过渡导管下游的支承环组件，以及将多个过渡导管中的至少一个过渡导管连接到支承环组件上的多个机械紧固件。涡轮机进一步包括迟喷射组件，其提供流体连通，以使喷射流体在多个过渡导管中的至少一个过渡导管的入口的下游流到内部中。

在另一个实施例中，提供一种涡轮机。涡轮机包括多个过渡导管，其设置成大体环形阵列且包括第一过渡导管和第二过渡导管。多个过渡导管中的各个包括入口、出口和通道，通道限定内部且延伸在入口和出口之间，并且限定纵向轴线、径向轴线和切向轴线。多个过渡导管中的各个的出口相对于入口沿着纵向轴线和切向轴线偏移。涡轮机进一步包括沿着热气路径在多个过渡导管下游的支承环组件，以及将多个过渡导管中的至少一个过渡导管连接到支承环组件上的多个机械紧固件。涡轮机进一步包括迟喷射组件，其提供流体连通，以使喷射流体流到多个过渡导管中的至少一个过渡导管的内部中，其中迟喷射组件的出口限定在节流平面的下游，节流平面限定在至少一个过渡导管的内部中。

技术方案1. 一种涡轮机，包括：