[发明专利]用于燃气涡轮机燃烧器中的具有多个出口槽的燃料喷射器

说明书

一种燃料喷射器包括框架和连接到所述框架的一对燃料喷射主体。所述框架具有限定供第一流体通过的开口的内侧。用于所述第一流体的入口流径至少限定于所述框架的所述内侧与相应燃料喷射主体之间。每个燃料喷射主体限定燃料气室，并包括限定与所述燃料气室连通的多个燃料喷射孔的至少一个燃料喷射表面。出口构件定位在所述入口流径下游且与其流体连通。所述出口构件配置成通过支柱、分流器和/或单独的出口构件产生离开所述出口构件的离散出口流径。

技术领域

本申请大体上涉及用于燃气涡轮燃烧器的燃料喷射器，并且更确切地说，涉及用于同与此类燃烧器相关联的轴向燃料分级(axial fuel staging，AFS)系统一起使用的燃料喷射器。

背景技术

至少一些已知燃气涡轮总成包括压缩机、燃烧室和涡轮。气体(例如环境空气)流经压缩机，其中气体在输送到一个或多个燃烧室之前被压缩。在每个燃烧室中，压缩空气与燃料组合并被点燃以产生燃烧气体。燃烧气体从每个燃烧室用通道输送到涡轮并穿过涡轮，由此驱动涡轮，涡轮又可为连接到涡轮的发电机供电。涡轮还可借助于公共轴或转子驱动压缩机。

在一些燃烧室中，燃烧气体的产生在两个轴向间隔开的阶段进行。此类燃烧室在本文中被称为包括“轴向燃料分级”(AFS)系统，AFS系统将燃料和氧化剂递送到一个或多个下游燃料喷射器。在具有AFS系统的燃烧室中，在燃烧室的上游端处的主要燃料喷嘴在轴线方向上将燃料和空气(或燃料/空气混合物)喷射到主要燃烧区中，且位于主要燃料喷嘴下游的位置处的AFS燃料喷射器在径向方向上将燃料和空气(或第二燃料/空气混合物)喷射到在主要燃烧区下游的次要燃烧区中。在一些状况下，需要将燃料与空气以混合物的形式引入到次要燃烧区中。因此，AFS喷射器的混合能力影响燃气涡轮的总操作效率和/或排放。

发明内容

本申请涉及一种用于在径向方向上将燃料和空气的混合物递送到燃烧室中由此产生次要燃烧区的AFS燃料喷射器。

一种燃料喷射器包括框架和连接到所述框架的一对燃料喷射主体。所述框架具有限定供第一流体通过的开口的内侧。用于所述第一流体的入口流径至少限定于所述框架的所述内侧与相应燃料喷射主体之间。每个燃料喷射主体限定燃料气室，并包括限定与所述燃料气室连通的多个燃料喷射孔的至少一个燃料喷射表面。出口构件定位在所述入口流径下游且与其流体连通。所述出口构件配置成通过支柱、分流器和/或单独的出口构件产生离开所述出口构件的离散或单独的出口流径。

本申请还提供以下技术方案：

技术方案1.一种燃料喷射器，其包括：

框架，其具有限定供第一流体通过的开口的内侧；

第一燃料喷射主体和第二燃料喷射主体，所述第一燃料喷射主体和所述第二燃料喷射主体连接到所述框架并且定位在所述开口内，使得用于所述第一流体的入口流径至少限定于所述框架的所述内侧与所述第一燃料喷射主体之间和所述框架的所述内侧与所述第二燃料喷射主体之间，其中每个燃料喷射主体限定燃料气室，并包括限定与所述燃料气室连通的多个燃料喷射孔的至少一个燃料喷射表面；以及

出口构件，其在所述入口流径下游且与之流体连通；其中所述出口构件配置成产生离开所述出口构件的离散出口流径。

技术方案2.根据技术方案1所述的燃料喷射器，其进一步包括连接到所述框架且流体连接到所述燃料气室的套管配件；且其中所述套管配件流体连接到燃料供应管线。

技术方案3.根据技术方案1所述的燃料喷射器，所述第一燃料喷射主体在其中限定第一燃料气室，且所述第二燃料喷射主体在其中限定第二燃料气室；且其中连接到所述框架的套管配件流体连接到所述第一燃料气室和所述第二燃料气室。

技术方案4.根据技术方案1所述的燃料喷射器，所述出口构件包括前边缘端壁、后边缘端壁和一对出口侧壁，所述一对出口侧壁连接所述前边缘端壁与所述后边缘端壁；且其中所述出口构件进一步包括从所述前边缘端壁纵向延伸到所述后边缘端壁的一对支柱。