CN102052673A - 降低进入多喷嘴装置的流量分配不均的燃烧器头端导叶 - Google Patents

降低进入多喷嘴装置的流量分配不均的燃烧器头端导叶 Download PDF

Info

Publication number
CN102052673A
CN102052673A CN2010105365189A CN201010536518A CN102052673A CN 102052673 A CN102052673 A CN 102052673A CN 2010105365189 A CN2010105365189 A CN 2010105365189A CN 201010536518 A CN201010536518 A CN 201010536518A CN 102052673 A CN102052673 A CN 102052673A
Authority
CN
China
Prior art keywords
burner
baffle plate
shell
air stream
stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010105365189A
Other languages
English (en)
Inventor
J·穆勒林
J·C·因泰尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN102052673A publication Critical patent/CN102052673A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

本发明涉及降低进入多喷嘴装置的流量分配不均的燃烧器头端导叶，具体而言，用于燃气涡轮机的燃烧器(2)包括以阵列提供的多个喷嘴(4)；构造成将期望的空气流分配提供至喷嘴的挡板(6)；以及包括外表面中的多个孔(12)的外壳(10)。该外壳从燃烧器的头端延伸至挡板。在燃气涡轮机的燃烧室中分配空气流(8)的方法包括将空气流提供至外壳的外表面；在挡板(6)周围引导空气流；以及将通过挡板的空气流分配至喷嘴的阵列。

Description

降低进入多喷嘴装置的流量分配不均的燃烧器头端导叶
技术领域
本发明涉及多喷嘴燃烧器的头端的流量分配。
背景技术
工业燃气涡轮机具有典型地由燃烧器的环形阵列所形成的燃烧段。各燃烧器为接收气体和/或液体燃料以及燃烧空气的圆柱形室，该气体和/或液体燃料以及燃烧空气结合成可燃混合物。该空气-燃料混合物在燃烧器中燃烧来产生热的、加压的燃烧气体，该燃烧气体被应用于驱动涡轮。
燃烧器通常为双模、单级多燃烧装置单元。双模指的是燃烧器燃烧气体或液体燃料的能力。单级指的是由各燃烧器的圆柱形衬里所限定的单一的燃烧区域。
稳定燃烧器中的火焰协助提供了持续的燃烧、热的燃烧气体的有效产生和降低的来自燃烧的排放。由于燃烧器中的动态压力波动，特别是在燃烧过渡操作以使得燃料-空气混合物稀薄(lean)期间，燃烧的火焰趋向于振荡。这些振荡可使燃烧器中的火焰熄灭并使燃烧器疲劳。
用于燃气涡轮机的单级燃烧器可包括布置在燃烧器的中轴线周围的外侧燃料喷嘴的环形阵列，以及与中轴线对齐的中心燃料喷嘴。用跨越燃烧器的压降来分开至燃烧器的空气流。然而，该压降可导致到外侧燃料喷嘴的空气流的分布不均。
发明内容
根据一个示例实施例，用于燃气涡轮机的燃烧器包括以阵列提供的多个喷嘴；构造成将期望的空气流分配提供至喷嘴的阵列的挡板；以及在外表面中包括多个孔的外壳，其中外壳从燃烧器的头端延伸至挡板。
根据另一示例实施例，提供了一种用于在燃气涡轮机的燃烧器中分配空气流的方法。该燃烧器包括以阵列布置的多个喷嘴，挡板，以及从燃烧器的头端延伸至该挡板并在外表面中具有多个孔的外壳。该方法包括将空气流提供至外壳的外表面；在挡板周围引导空气流；以及将通过挡板的空气流分配至喷嘴的阵列。
附图说明
图1示意性地描绘了根据一个实施例的多喷嘴燃烧器；
图2示意性地描绘了带有侧面外壳的如图1中所示的多喷嘴燃烧器；
图3示意性地描绘了根据一个备选实施例的多喷嘴燃烧器；并且
图4示意性地描述了通过图3的燃烧器的空气流。
部件清单：
2     燃烧器
4     喷嘴
6     挡板
8     空气供给
10    外壳
12    外壳孔
14    空气入口
16    转向的空气流
18    导叶
20    孔(挡板)
22    导叶外侧(勺状部)
24    导叶内侧(勺状部)
具体实施方式
参考图1，多喷嘴燃烧器2包括多个喷嘴4。至多喷嘴燃烧器2的头端的流量分配由将空气流8推向外部喷嘴的已调整的挡板6提供。
挡板6包括可被构造来为喷嘴4提供期望的流量分配的多个孔。空气流8由挡板6分配至喷嘴4，而对压降没有显著的影响。然而，挡板6可引起压降增大。挡板6可设有具有不同尺寸的孔20。
参考图2，燃烧器2可包括外壳10，该外壳10包括多个孔12。空气流8通过流套筒入口14进入燃烧器2的头端，并且然后流下外壳10的外部。可调整流套筒入口14来获得期望的压降。
如由箭头16所示，空气流8在燃烧器2的底部处转向上，并且上升通过挡板6。一些空气流8可由外壳10中的孔12吸出。
参考图3和图4，燃烧器2可包括导叶18，导叶18围绕外壳10的整个圆周延伸。导叶18可沿着外壳10轴线向地安置。如图4中所示，导叶18包括截留空气流8并迫使其进入外壳10的外侧或勺状部(scoop)22。导叶18将空气流8转向内来供给潜流(underflow)的外侧喷嘴。导叶18还可包括内侧或勺状部24来将空气流8引导至外侧喷嘴。应意识到的是该导叶18可不包括内侧或勺状部。
导叶18可以区段提供，以允许外壳10支承该导叶18。还应意识到的是，尽管导叶18的侧22、24显示为通常平行于外壳10，但导叶18的侧22、24可设在与外壳10成角度处。另外，应意识到的是可将导叶的侧22、24的长度构造成将期望的空气流的分配提供至喷嘴。
导叶18和流套筒入口14可各自针对个体燃烧器而构造。流套筒入口可在设计的结束调整，从而获得期望的压降。导叶可给外侧喷嘴提供流量分配的余量。该余量可用在燃烧器的末端处来获得期望的流量分布。
挡板不依赖压降来提供期望的流量分割。挡板对压降也不具有显著的影响。
尽管本发明已联系目前认为最可行和优选的实施例来描述，但应理解的是本发明将不局限于公开的实施例，而正相反，本发明意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的不同的变型和等价的排列。

Claims (15)

1.一种用于燃气涡轮机的燃烧器(2)，包括：
以阵列提供的多个喷嘴(4)；
构造成将期望的空气流分配提供给喷嘴的所述阵列的挡板(6)；以及
外壳(10)，其包括外表面中的多个孔(12)，其中所述外壳(10)从所述燃烧器(2)的头端延伸至所述挡板(6)。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述挡板(6)被调整来将所述空气流的一部分引至所述阵列的外侧喷嘴。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述挡板(6)包括多个孔(20)。
4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述挡板(6)的所述多个孔(20)包括多种尺寸。
5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器(2)还包括：
流套筒入口(14)，所述空气流(8)通过所述流套筒入口(14)进入所述燃烧器(2)的所述头端。
6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述流套筒入口(14)是可调整的，以提供期望的压降。
7.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，沿着所述外壳(10)的所述外表面的所述空气流(8)的一部分被所述外壳(10)的所述外表面中的所述多个孔(12)吸出。
8.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器(2)还包括：
围绕所述外壳(10)的所述外表面的导叶(18)。
9.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，所述导叶(18)围绕所述外壳的所述整个外表面延伸。
10.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，所述导叶包括在所述外壳的所述外表面上的第一侧和在所述外壳的内表面上的第二侧，其中所述第一侧和第二侧被构造成将所述空气流的期望分配提供至所述多个喷嘴。
11.一种在燃气涡轮机的燃烧器(2)中分配空气流的方法，所述燃烧器包括以阵列布置的多个喷嘴(4)，挡板(6)，以及从所述燃烧器的头端延伸至所述挡板并且在外表面中具有多个孔(12)的外壳(10)，所述方法包括：
将空气流(8)提供至所述外壳(10)的所述外表面；
在所述挡板(6)周围引导所述空气流；以及
通过所述挡板(6)将所述空气流分配至所述喷嘴(4)的阵列。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述挡板(6)包括用于分配所述空气流的多个孔(20)。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，在所述挡板(6)中的所述多个孔(20)为不同尺寸。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过在所述外壳(10)的所述外表面中的所述孔(12)吸出所述空气流的一部分。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，吸出所述空气流的一部分包括迫使所述空气流的一部分通过所述外壳(10)的所述孔(12)，所述外壳(10)带有设在所述外壳上的导叶(18)，从而将所述空气流的所述部分分配至所述阵列的外侧喷嘴。
CN2010105365189A 2009-10-26 2010-10-26 降低进入多喷嘴装置的流量分配不均的燃烧器头端导叶 Pending CN102052673A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/605591 2009-10-26
US12/605,591 US8402763B2 (en) 2009-10-26 2009-10-26 Combustor headend guide vanes to reduce flow maldistribution into multi-nozzle arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102052673A true CN102052673A (zh) 2011-05-11

Family

ID=43796942

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105365189A Pending CN102052673A (zh) 2009-10-26 2010-10-26 降低进入多喷嘴装置的流量分配不均的燃烧器头端导叶

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8402763B2 (zh)
JP (1) JP5584586B2 (zh)
CN (1) CN102052673A (zh)
CH (1) CH702097A2 (zh)
DE (1) DE102010038122A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103061932A (zh) * 2012-12-22 2013-04-24 赵军政 高效节能环保的喷油嘴
CN112682818A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 三菱动力株式会社 燃气轮机燃烧器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9134030B2 (en) 2012-01-23 2015-09-15 General Electric Company Micromixer of turbine system
CN102974572B (zh) * 2012-12-06 2016-01-20 北京埃夫信环保科技有限公司 促进热气流在焚烧炉内部循环的装置
US9366439B2 (en) 2013-03-12 2016-06-14 General Electric Company Combustor end cover with fuel plenums
US9347668B2 (en) 2013-03-12 2016-05-24 General Electric Company End cover configuration and assembly
US9651259B2 (en) 2013-03-12 2017-05-16 General Electric Company Multi-injector micromixing system
US9759425B2 (en) 2013-03-12 2017-09-12 General Electric Company System and method having multi-tube fuel nozzle with multiple fuel injectors
US9765973B2 (en) 2013-03-12 2017-09-19 General Electric Company System and method for tube level air flow conditioning
US9671112B2 (en) 2013-03-12 2017-06-06 General Electric Company Air diffuser for a head end of a combustor
US9534787B2 (en) * 2013-03-12 2017-01-03 General Electric Company Micromixing cap assembly
US9528444B2 (en) 2013-03-12 2016-12-27 General Electric Company System having multi-tube fuel nozzle with floating arrangement of mixing tubes
US9650959B2 (en) 2013-03-12 2017-05-16 General Electric Company Fuel-air mixing system with mixing chambers of various lengths for gas turbine system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4408461A (en) * 1979-11-23 1983-10-11 Bbc Brown, Boveri & Company Limited Combustion chamber of a gas turbine with pre-mixing and pre-evaporation elements
US5407347A (en) * 1993-07-16 1995-04-18 Radian Corporation Apparatus and method for reducing NOx, CO and hydrocarbon emissions when burning gaseous fuels
CN1395063A (zh) * 2001-06-20 2003-02-05 西门子公司 燃气轮机的燃烧室及为此设置的空气导流方法
CN1401938A (zh) * 2001-08-29 2003-03-12 株式会社日立制作所 燃气轮机燃烧器及其操作方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2885858A (en) * 1947-12-02 1959-05-12 Power Jets Res & Dev Ltd Combustion system with mixing chamber
US2782597A (en) * 1952-03-15 1957-02-26 Gen Electric Combustion chamber having improved air inlet means
EP0095788B1 (de) * 1982-05-28 1985-12-18 BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. Brennkammer einer Gasturbine und Verfahren zu deren Betrieb
FR2698157B1 (fr) * 1992-11-18 1994-12-16 Snecma Système d'injection aérodynamique de chambre de combustion.
JP3183053B2 (ja) * 1994-07-20 2001-07-03 株式会社日立製作所 ガスタービン燃焼器及びガスタービン
JP3392633B2 (ja) * 1996-05-15 2003-03-31 三菱重工業株式会社 燃焼器
JP3592912B2 (ja) * 1997-11-13 2004-11-24 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
JP3364169B2 (ja) * 1999-06-09 2003-01-08 三菱重工業株式会社 ガスタービン及びその燃焼器
US6298667B1 (en) * 2000-06-22 2001-10-09 General Electric Company Modular combustor dome
JP2002039533A (ja) * 2000-07-21 2002-02-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器、ガスタービン及びジェットエンジン
JP3960166B2 (ja) * 2001-08-29 2007-08-15 株式会社日立製作所 ガスタービン燃焼器およびガスタービン燃焼器の運転方法
US7185494B2 (en) * 2004-04-12 2007-03-06 General Electric Company Reduced center burner in multi-burner combustor and method for operating the combustor
JP4015656B2 (ja) * 2004-11-17 2007-11-28 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
US7523614B2 (en) * 2006-02-27 2009-04-28 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Combustor
US8424311B2 (en) * 2009-02-27 2013-04-23 General Electric Company Premixed direct injection disk

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4408461A (en) * 1979-11-23 1983-10-11 Bbc Brown, Boveri & Company Limited Combustion chamber of a gas turbine with pre-mixing and pre-evaporation elements
US5407347A (en) * 1993-07-16 1995-04-18 Radian Corporation Apparatus and method for reducing NOx, CO and hydrocarbon emissions when burning gaseous fuels
CN1395063A (zh) * 2001-06-20 2003-02-05 西门子公司 燃气轮机的燃烧室及为此设置的空气导流方法
CN1401938A (zh) * 2001-08-29 2003-03-12 株式会社日立制作所 燃气轮机燃烧器及其操作方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103061932A (zh) * 2012-12-22 2013-04-24 赵军政 高效节能环保的喷油嘴
CN103061932B (zh) * 2012-12-22 2015-08-26 赵军政 高效节能环保的喷油嘴
CN112682818A (zh) * 2019-10-17 2021-04-20 三菱动力株式会社 燃气轮机燃烧器
CN112682818B (zh) * 2019-10-17 2022-07-26 三菱重工业株式会社 燃气轮机燃烧器

Also Published As

Publication number Publication date
US8402763B2 (en) 2013-03-26
CH702097A2 (de) 2011-04-29
DE102010038122A1 (de) 2011-04-28
JP2011089760A (ja) 2011-05-06
US20110094235A1 (en) 2011-04-28
JP5584586B2 (ja) 2014-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102052673A (zh) 降低进入多喷嘴装置的流量分配不均的燃烧器头端导叶
JP6359843B2 (ja) マイクロミキシングキャップ組立体
CN103322592B (zh) 微混合器燃烧头端组件
US9651259B2 (en) Multi-injector micromixing system
JP5674336B2 (ja) 燃焼器缶流れ調整装置
JP6631999B2 (ja) 燃焼器ドームダンパシステム
US20140260299A1 (en) Fuel-air mixing system for gas turbine system
JP5678603B2 (ja) 微粉炭バーナ
EP2075508B1 (en) Gas turbine combustor
JP5476462B2 (ja) マルチプレミキサ燃料ノズル
JP2010008038A (ja) タービン燃料ノズル用の可変オリフィスプラグ
JP2010261701A (ja) タービン・エンジン用の大量燃料ノズル
EP2772690B1 (en) Fuel nozzle with discrete jet inner air swirler
JP2009192214A (ja) ガスタービンエンジン用の燃料ノズル及びその製造方法
RU2606460C2 (ru) Кольцевая камера сгорания турбомашины
JP5653774B2 (ja) ガスタービン燃焼器
EP4019838B1 (en) Torch ignitor sytem for a combustor of a gas turbine engine and method of operating the same
JP2010181142A (ja) ガスタービンエンジン内で使用するための燃焼器アセンブリおよび燃焼器アセンブリを組み立てる方法
KR20170107391A (ko) 축 방향으로 후속 단계의 연료 분사기 조립체 장착
JP2008122068A (ja) 燃焼器ドームミキサー保持手段
JP2007170808A (ja) ガスタービンエンジン用のスワラ／ノズル装置及びエンジンの再生ならびに再設計の方法
US8490402B2 (en) Afterburner chamber for a turbomachine
US8763401B2 (en) Integrated fuel nozzle and ignition assembly for gas turbine engines
RU2002134603A (ru) Усовершенствованная комбинация камеры предварительного смешивания и камеры сгорания с малым уровнем выброса загрязняющих окружающую среду веществ для газовых турбин, работающих на жидком и/или газообразном топливе
CN106461222B (zh) 具有共振器的燃烧器装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110511