[发明专利]空气分级扩散喷嘴

摘要

本发明涉及空气分级扩散喷嘴。在用于燃气轮机燃烧器的空气分级扩散喷嘴中，空气在下游燃烧管中与气体燃料混合且膨胀。引入从喷嘴的尖部向下游传送到燃烧管空间的空气会迫使热气远离喷嘴尖部，并且冷却该喷嘴尖部。通过内部旋流器或通过喷嘴尖部上的冷却孔的空气流可布置成建立有利地与来自外部旋流器的气体燃料-空气流相互作用的冷却流体积和方向，以改进燃烧管中的燃料-空气混合，从而帮助减少排放和积碳的形成。

主权项

一种设置在燃气轮机的燃烧器中的、包括气体燃料源和压缩空气源的空气分级扩散喷嘴，其中，所述气体燃料喷嘴排到所述燃烧器的燃烧管空间，所述空气分级扩散喷嘴包括：提供空气分级扩散喷嘴，其包括：喷嘴本体，其包括由沿着所述喷嘴的纵向轴线设置的外周缘壁界定的气体燃料腔体；端部封闭壁；设置在所述气体燃料腔体内的冷却空气室；外部旋流器，其由来自所述气体燃料腔体的气体燃料和来自包围所述喷嘴本体的外部空间的压缩空气供应；以及所述冷却空气室的前部突出部，其延伸通过所述冷却空气室内的周缘壁且突出通过沿着纵向轴线设置的所述喷嘴本体的端部封闭壁，所述喷嘴本体包括在远侧由端部封闭壁界定、在近侧由与气体燃料源的连接部界定以及沿周缘由环形壁界定的气体燃料腔体；具有旋流导叶的外部旋流器，其从所述环形壁的尖部端延伸，从而形成通往下游燃烧管空间的旋动轴向通道；在所述气体燃料腔体的所述环形壁外部的空间，其包括与所述外部旋流器的所述旋动轴向通道处于流体连通的压缩空气源，以及通过所述第一环形壁而从所述气体燃料腔体进入所述外部旋流器的所述旋动轴向环形通道中的多个通道，其中，所述外部旋流器将气体燃料和所述压缩空气的旋动的混合物输送到所述燃烧器的所述下游燃烧管空间；封闭在所述气体燃料腔体内且包括外周缘壁的冷却空气室，其中，设置成紧邻所述气体燃料腔体的远端的所述外周缘壁通过所述端部封闭壁而沿轴向延伸到所述燃烧器的所述燃烧管空间；从所述外部压缩空气空间通过所述气体燃料腔体的所述环形壁的多个通道，其联接成与所述冷却空气室处于流体连通；以及通过所述冷却空气室的所述周缘壁的所述远端来将压缩空气流 体地连通到所述燃烧器的所述燃烧管空间的多个通道。