[发明专利]具有燃料系统的涡轮发动机

说明书

一种燃气涡轮发动机，具有：压缩机区段；涡轮区段；燃烧区段，该燃烧区段位于压缩机区段的下游和涡轮区段的上游，燃烧区段包括圆顶入口、流体联接到涡轮区段的燃烧器出口、衬里和圆顶组件，衬里和圆顶组件一起至少部分地限定在圆顶入口和燃烧器出口之间延伸的燃烧室；燃料系统，燃料系统流体联接到燃烧区段，燃料系统包括燃料供应部、将燃料供应部流体联接到燃烧区段的初级燃料管线以及流体联接到燃料供应部的重整器。

相关申请的交叉引用

本申请是2022年1月31日提交的主题为“具有燃料系统的涡轮发动机”的美国申请第17/588,876号的延续并要求该申请的优先权，该申请的全部内容通过引用明确并入本文。

技术领域

本主题大体上涉及一种具有燃料系统的燃气涡轮发动机，更具体地，涉及一种具有由初级流体管线和次级燃料管线供给的燃料系统的燃烧器。

背景技术

涡轮发动机由穿过发动机的燃烧气体流驱动以使多个涡轮叶片旋转。燃烧器可设置在燃气涡轮发动机内并且与燃烧气体流入其中的涡轮流体联接。

在燃气涡轮发动机的燃烧器中使用碳氢化合物燃料是已知的。通常，空气和燃料被送入燃烧室，空气和燃料混合，然后燃料在空气的存在下燃烧以产生热气体。然后将热气体供给到涡轮，在涡轮中它冷却并膨胀以产生能量。燃料燃烧的副产品通常包括对环境有害的毒素，例如氮氧化物和二氧化氮(统称为NO_x)、CO、UHC(例如甲烷和有助于形成大气臭氧的挥发性有机化合物)和其他氧化物，包括硫的氧化物(例如，SO₂和SO₃)。

正在探索用于燃气涡轮发动机的各种燃料。氢气或与另一种元素或化合物混合的氢气可用于燃烧，然而氢气或氢气混合燃料会导致比传统燃料更高的火焰温度。也就是说，氢气或氢气混合燃料通常比传统燃料(例如石油基燃料或石油和合成燃料混合物)具有更宽的可燃范围和更快的燃烧速度。

源于世界范围内空气污染问题的标准调节了由于燃气涡轮发动机操作而产生的氮氧化物(NO_x)、未燃烧的碳氢化合物(UHC)和一氧化碳(CO)的排放。特别地，由于操作期间燃烧器火焰温度高，在燃烧器内形成氮氧化物(NO_x)。期望通过调节燃烧器内的分布和/或模式来减少NO_x排放同时仍然保持期望的效率。

附图说明

参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：

图1是燃气涡轮发动机的示意图。

图2描绘了燃气涡轮发动机的燃烧区段的沿着图1的线II-II的横截面图。

图3是根据本公开的一方面的沿着图2的线III-III截取的并且具有初级燃料喷射器和次级燃料喷射器的燃烧区段中的燃烧器的横截面图。

图4是图3的横截面图，其中移除了一些数字以示出根据本公开的一方面在操作期间的燃烧器。

图5是沿着图4的线V-V的横截面图，示出了根据本公开的一方面的从次级燃料喷射器延伸到第一组轮叶的流线。

图6是根据本公开的一方面的具有燃料系统的来自图1的示意图。

图7是根据本公开的一方面的为图6的发动机供应重整燃料的方法的流程图。

具体实施方式