CN203744300U - 用于燃气涡轮的燃料喷嘴及燃气涡轮 - Google Patents

用于燃气涡轮的燃料喷嘴及燃气涡轮 Download PDF

Info

Publication number
CN203744300U
CN203744300U CN201320604566.6U CN201320604566U CN203744300U CN 203744300 U CN203744300 U CN 203744300U CN 201320604566 U CN201320604566 U CN 201320604566U CN 203744300 U CN203744300 U CN 203744300U
Authority
CN
China
Prior art keywords
fuel
main body
distribution manifold
extend
fuel distribution
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.)
Expired - Lifetime
Application number
CN201320604566.6U
Other languages
English (en)
Inventor
K.C.贝尔索姆
K.W.麦克马汉
L.L.托马斯
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
Application granted granted Critical
Publication of CN203744300U publication Critical patent/CN203744300U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • F02C7/222Fuel flow conduits, e.g. manifolds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/286Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/30Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
    • F23R3/32Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices being tubular

Landscapes

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

Abstract

本实用新型涉及用于燃气涡轮的燃料喷嘴及燃气涡轮。一种用于燃气涡轮的燃料喷嘴大体包括主体,其具有沿轴向与下游端部分开的上游端部。主体至少部分地限定燃料供应通道,该燃料供应通道延伸穿过上游端部,以及至少部分地穿过主体。燃料分配歧管设置在主体的下游端部处。燃料分配歧管包括延伸穿过燃料分配歧管的多个沿轴向延伸的通道。多个燃料喷射端口在燃料供应通道与多个沿轴向延伸的通道中的每一个之间限定流径。

Description

用于燃气涡轮的燃料喷嘴及燃气涡轮
联邦研究声明 
本发明是在政府支持下根据能源部授予的合同No. DE-FC26-05NT42643作出的。政府对本发明具有某些权利。
技术领域
本发明大体涉及燃气涡轮的燃烧器。更特别地,本发明涉及用于燃气涡轮的燃烧器的燃料喷嘴组件。 
背景技术
燃烧器在工业和功率生成操作中常用来点燃燃料,以产生具有高温和高压的燃烧气体。例如,诸如燃气涡轮的涡轮机典型地包括用以生成功率或推力的一个或更多个燃烧器。典型的燃气涡轮包括入口区段、压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。入口区段清洁和调节工作流体(例如,空气),并且将工作流体供应到压缩机区段。压缩机区段增大工作流体的压力,并且将压缩工作流体供应到燃烧区段。压缩工作流体和燃料在燃烧区段内混合,并且燃烧,以生成具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体流到涡轮区段,其中,它们膨胀以产生功。例如,燃烧气体在涡轮区段中膨胀可使连接于发电机的轴旋转以产生电。 
燃烧区段可包括在压缩机区段与涡轮区段之间以环形布置的一个或更多个燃烧器。各种参数影响燃烧器的设计和操作。例如,较高的燃烧气体温度大体改进燃烧器的热力学效率。然而,较高的燃烧气体温度还促进火焰保持状态,其中,燃烧火焰移向燃料喷嘴的下游端部,可能引起在相对短的时间内的对喷嘴的加速损坏。另外,较高的燃烧气体温度大体增大双原子氮的分离速率,从而增加氮氧化物(NOx)的产生。相反地,与减少的燃料流和/或部分负载操作(下调)相关的较低的燃烧气体温度大体减小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。 
在特定的燃烧器设计中,燃烧器包括横跨燃烧器的至少一部分沿径向延伸的帽组件。多个管横跨帽组件沿径向布置成一个或更多个管束,以限定供压缩工作流体流过帽组件并流到燃烧室中的流径。供应到帽组件内部的燃料室的燃料可通过一个或更多个燃料喷射端口流到管中,该一个或更多个燃料喷射端口沿径向延伸穿过管中的每一个或一些。燃料和压缩工作流体在流出管并流到燃烧室中之前在管内部混合。 
虽然在实现较高的操作温度,同时防止火焰保持,并且控制不合乎需要的排放物方面是有效的,但是由于形成燃料喷嘴组件所需的单独构件的数量和设计的整体复杂性,故管束提出了若干制造挑战。因此,设计的复杂性大体对应于附加的管束制造成本。因此,改进燃料喷嘴对燃气涡轮行业将是有用的,该改进燃料喷嘴与当前设计相比不那么复杂并且/或者制造起来不那么昂贵,同时促进火焰稳定性,并且/或者在较宽范围的燃烧器操作水平内减少不合乎需要的排放物。 
实用新型内容
本发明的方面和优点在下列描述中在下面被阐述,或者可从该描述为显而易见的,或者可通过本发明的实践来学习。 
本发明的一个实施例是一种用于燃气涡轮的燃料喷嘴。燃料喷嘴包括主体,其具有沿轴向与下游端部分开的上游端部。主体至少部分地限定燃料供应通道,该燃料供应通道延伸穿过上游端部,以及至少部分地穿过主体。燃料分配歧管设置在主体的下游端部处。燃料分配歧管包括延伸穿过燃料分配歧管的多个沿轴向延伸的通道。至少一个燃料喷射端口在燃料供应通道与多个沿轴向延伸的通道中的相应一个之间限定流径。 
本发明的另一个实施例是一种用于燃气涡轮的燃料喷嘴。燃料喷嘴大体包括具有上游端部和下游端部的主体。主体至少部分地限定燃料供应通道,该燃料供应通道延伸穿过上游端部,以及至少部分地穿过主体。燃料分配歧管沿径向从主体的下游端部向外延伸。燃料分配歧管限定围绕主体的下游端部布置成环形阵列的多个沿轴向延伸的通道。燃料分配歧管进一步限定燃料室,该燃料室至少部分地包围多个沿轴向延伸的通道中的每一个。在主体的燃料供应通道与燃料分配歧管的燃料室之间限定流径。至少一个燃料喷射端口在燃料分配歧管的燃料室与沿轴向延伸的通道中的相应一个之间限定流径。 
本发明的另一个实施例包括一种燃气涡轮。燃气涡轮包括压缩机、在压缩机下游的燃烧器,以及在燃烧器下游的涡轮。燃烧器包括连接于壳体的端盖,该壳体至少部分地包围燃烧器。端盖包括内表面。多个燃料喷嘴在端盖的内表面的下游延伸。每个燃料喷嘴包括具有上游端部和下游端部的主体。主体至少部分地限定燃料供应通道,该燃料供应通道延伸穿过上游端部,以及至少部分地穿过主体。燃料分配歧管沿径向从主体的下游端部向外延伸。燃料分配歧管至少部分地限定围绕主体的下游端部布置成环形阵列的多个沿轴向延伸的通道。在主体的燃料供应通道与燃料分配歧管的多个沿轴向延伸的通道中的相应一个之间限定至少一个流径。 
在审阅说明书之后,本领域技术人员将更好地理解这种实施例和其它实施例的特征和方面。 
附图说明
在说明书的其余部分中更具体地阐述了本发明的完整且能够实现的公开(包括对本领域技术人员而言的本发明的最佳模式),包括参考附图,其中: 
图1是在本发明的范围内的示例性燃气涡轮的功能框图;
图2是根据本发明的各种实施例的示例性燃烧器的简化截面侧视图;
图3是根据本发明的至少一个实施例的、如图2所示的燃烧器的一部分的俯视图;
图4是根据本发明的至少一个实施例的、如图2所示的燃烧器的一部分的俯视图;
图5是根据本发明的至少一个实施例的燃料喷嘴的透视图;
图6是图5中示出的燃料喷嘴的沿线6-6截取的截面侧视图;
图7是图5中示出的燃料喷嘴的一部分的沿线7-7截取的截面俯视图;
图8是根据本发明的至少一个实施例的燃料喷嘴的截面侧视图;
图9是图8中示出的燃料喷嘴的沿线9-9截取的截面俯视图;以及
图10是根据本发明的至少一个实施例的、图5中示出的燃料喷嘴的截面侧视图。
部件列表 
10燃气涡轮
12入口区段
14工作流体
16压缩机
18压缩工作流体
20燃料供应
22燃烧器
24燃烧气体
26涡轮
28轴
30发电机/马达
32排气
34排气区段
36排气烟囱
40壳体
42端盖
44流孔
46冲击套管
48过渡导管
50衬套
52燃料喷嘴
54燃烧室
56内表面
58帽组件
60中心燃料喷嘴
62旋流器导叶
70燃料喷嘴
72主体
74燃料分配歧管
76管
78上游端部
80下游端部
82凸缘
84螺栓孔
86燃料供应通道
88上游端部
90下游端部
92通道
94预混合流径
96燃料喷射端口
98流径
100燃料室
102燃料端口
104流径
106燃料喷射端口
108流径
110燃料喷射端口
112流径
114“跳过”
116第一组管
118第二组管。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的目前的实施例,在附图中示出该实施例的一个或更多个实例。详细描述使用数字和字母符号来指示图中的特征。图和描述中的相同或相似的符号用来指示本发明的相同或相似的部件。 
如本文中使用的,用语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用来将一个构件与另一个构件区分开,并且不意图表示单独的构件的位置或重要性。用语“上游”、“下游”、“沿径向”和“沿轴向”指的是相对于流体路径中的流体流的相对方向。例如,“上游”指的是流体流来自的方向,而“下游”指的是流体流去往的方向。相似地,“沿径向”指的是大致垂直于流体流的相对方向,而“沿轴向”指的是大致平行于流体流的相对方向。 
以说明本发明而非限制本发明的方式提供每个实例。实际上,将对本领域技术人员显而易见的是,可对本发明作出修改和变化,而不背离本发明的范围或精神。例如,示出或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例,以产生又一个实施例。因此,意图是,本发明涵盖落在所附权利要求及其等同物的范围内的这种修改和变化。 
本发明的各种实施例包括燃烧器,该燃烧器具有多个燃料喷嘴,其中,每个燃料喷嘴包括多个管和燃料分配歧管。大体上,每个燃料喷嘴组件包括沿轴向在燃烧器的端盖下游延伸的主体。主体限定至少部分地延伸穿过主体的燃料供应通道。燃料供应通道与穿过燃烧器的端盖的燃料供应流体连通。 
燃料分配歧管设置在主体的下游端部处,并且与燃料通道流体连通。多个沿轴向延伸的通道延伸穿过燃料分配歧管。多个沿轴向延伸的通道围绕主体的下游部分布置成环形阵列。沿轴向延伸的通道中的每一个与燃料供应通道流体连通。沿轴向延伸的通道中的每一个与大体沿轴向在燃料分配歧管的上游和/或下游延伸的对应的管对齐。每个管及其对应的沿轴向延伸的通道至少部分地限定穿过燃料喷嘴的预混合流径。在特定实施例中,压缩工作流体在燃料分配歧管的上游进入每个管。燃料传送穿过端盖,以及进入主体的燃料供应通道。燃料从燃料供应通道大体沿径向喷射到每个沿轴向延伸的通道中。燃料和压缩工作流体在每个预混合流径内混合以形成预混合的可燃混合物。 
预混合的可燃混合物在流过管并流到燃烧器的燃烧区中时继续混合,在该燃烧区中,该混合物燃烧以产生热气。在某些实施例中,主体和燃料分配歧管可铸造或另外形成为单一构件。在另外的实施例中,管可铸造或另外形成为具有燃料分配歧管或具有燃料喷嘴的燃料分配歧管和主体两者的单一构件。因此,燃料喷嘴由较少的单独构件组成,因此减少制造时间和成本,同时维持火焰保持和排放性能的足够设计余量。虽然为了说明大体将在并入到燃气涡轮中的燃烧器的背景下描述本发明的示例性实施例,但是本领域技术人员将容易理解,本发明的实施例可应用于并入到任何涡轮机中的任何燃烧器,并且不受限于燃气涡轮燃烧器,除非权利要求中有明确陈述。 
现在参考附图,其中,同样的标记遍及图指示同样的元件,图1提供可并入本发明的各种实施例的示例性燃气涡轮10的功能框图。如示出的,燃气涡轮10大体包括入口区段12,入口区段12可包括一系列过滤器、冷却盘管、水分分离器和/或用以纯化和另外调节进入燃气涡轮10的工作流体(例如,空气)14的其它装置。工作流体14流到压缩机区段,其中,压缩机16逐渐对工作流体14施加动能,以产生处于高能状态的压缩工作流体18。 
压缩工作流体18与来自燃料供应***20的燃料混合,以在一个或更多个燃烧器22内形成可燃混合物。可燃混合物燃烧,以产生具有高温和高压的燃烧气体24。燃烧气体24流过涡轮区段的涡轮26,以产生功。例如,涡轮26可连接于轴28,以使涡轮26的旋转驱动压缩机16产生压缩工作流体18。可选地或另外,轴28可将涡轮26连接于发电机30,用于产生电。来自涡轮26的排气32流过排气区段34,排气区段34将涡轮26连接于涡轮26下游的排气烟囱36。排气区段34可包括例如用于在排气32释放到环境中之前从中清除和抽取附加的热的热回收蒸汽发生器(未示出)。 
燃烧器22可为本领域已知的任何类型的燃烧器,而且本发明不受限于任何特定的燃烧器设计,除非权利要求中有明确的陈述。图2提供并入了本发明的各种实施例的示例性燃烧器22的简化截面侧视图。如图2所示,壳体40和端盖42可组合,以容纳流到燃烧器22的压缩工作流体18。压缩工作流体18可传送穿过冲击套管46或流动套管中的流孔44,以沿着过渡导管48和/或衬套50的外部流向端盖42,以向过渡导管48和/或衬套50提供对流冷却。在端盖42处,压缩工作流体18倒转方向,并且流过多个燃料喷嘴52。燃料从燃料供应***20流过限定在端盖42内的一个或更多个燃料回路(未示出),以及流到燃料喷嘴52中的每一个或一些中。压缩工作流体18在传送穿过多个燃料喷嘴52中的每一个时与燃料混合以形成可燃混合物。可燃混合物从燃料喷嘴52中的每一个流动,并且流到燃烧室54中,燃烧室54限定在燃料喷嘴52下游的燃烧器内,以进行燃烧。燃料喷嘴52中的每一个在端盖42的内表面56的下游延伸。在特定实施例中,多个燃料喷嘴52中的每一个至少部分地延伸穿过帽组件58,帽组件58沿径向和沿周向在燃烧器22内延伸。 
图3和图4提供根据本公开的各种实施例的、包括多个燃料喷嘴52的端盖42的上游视图。如图3所示,多个燃料喷嘴52可围绕中心燃料喷嘴60(诸如扩散型和/或涡旋喷嘴型(swozzle)燃料喷嘴)布置成环形阵列。中心燃料喷嘴60可包括构造成使压缩工作流体在流过中心燃料喷嘴60且流到燃烧室54中时产生旋流的多个旋流器导叶62(图2)。如图4所示,多个燃料喷嘴52可设置成沿径向横跨没有扩散器或涡旋喷嘴型燃料喷嘴的端盖42。虽然示出为大体环形型式,但是本领域技术人员应当理解,多个燃料喷嘴52可按适合特定的燃烧器设计的任何型式和任何数量设置在端盖42的内表面周围。例如,燃料喷嘴52可布置成三角形型式、长方形型式或半圆形型式。燃料喷嘴52可成束或成群,并且/或者可横跨端盖的内表面56均匀地分配。 
图5提供根据本公开的至少一个实施例的、如图2、3和4所示的多个燃料喷嘴52的代表性燃料喷嘴70的透视图。图6示出根据各种实施例的图5中示出的燃料喷嘴70的截面侧视图,而图7示出如图5所示的燃料喷嘴70的一部分的截面俯视图。如图5所示,燃料喷嘴70大体包括主体72、设置在主体72的一个端部处的燃料分配歧管74,以及在燃料分配歧管74的上游和/或下游延伸的多个管76。诸如桥的支承特征77可在管76中的每一个或一些之间延伸,以在燃料分配歧管74的下游向管76提供结构支承。虽然在每个实施例中大体示出为柱形管,但是管76的截面可为任何几何形状,而且本发明不受限于任何特定的截面,除非权利要求中有明确的陈述。 
如图6所示,主体72包括上游端部78,上游端部78相对于主体72的轴向中心线沿轴向与下游端部80分开。凸缘82或其它安装特征设置在主体72的上游端部处。凸缘82构造成允许燃料喷嘴70连接于端盖42(图2)。例如,凸缘82可包括一个或更多个沿轴向延伸的螺栓孔84,用于使用一个或更多个螺栓或其它机械配件(未示出)来将燃料喷嘴70连接于端盖42(图2)。如图6所示,燃料供应通道86延伸穿过主体72的下游端部78,以及至少部分地穿过主体72。燃料供应通道86可至少部分地由主体72限定。例如,可在燃料喷嘴70的主体72中铸造燃料供应通道86并且/或者加工出燃料供应通道86。 
如图6所示,燃料分配歧管74相对于主体72的轴向中心线沿径向从主体72的下游端部80向外延伸。燃料分配歧管74和主体72可铸造为单一构件,或者通过本领域已知的任何机械方法来连结,诸如通过硬钎焊或焊接。如图6和图7所示,燃料分配歧管74围绕主体72的燃料供应通道86的至少一部分沿周向延伸。如图6所示,燃料分配歧管74包括相对于主体72的轴向中心线沿轴向与下游端部90分开的上游端部88。 
如图6所示,多个沿轴向延伸的通道92在上游端部88与下游端部90之间延伸穿过燃料分配歧管74。如图6和图7所示,多个沿轴向延伸的通道92围绕主体72的一部分大体布置成环形阵列。沿轴向延伸的通道92可由形成燃料分配歧管74或形成主体72和燃料分配歧管74两者的单块材料铸造和/或加工。虽然示出了四个沿轴向延伸的通道92,但是应当理解,燃料分配歧管74可包括少至两个沿轴向延伸的通道92。另外,虽然在每个实施例中大体示出为柱形通道,但是沿轴向延伸的通道92的截面可为任何几何形状,而且本发明不受限于任何特定的截面,除非权利要求中有明确的陈述。 
在特定实施例中,如图6和图7所示,每个沿轴向延伸的通道92至少部分地限定预混合流径94,预混合流径94相对于主体72的轴向中心线大体沿轴向延伸穿过燃料分配歧管74。多个沿轴向延伸的通道92中的每一个包括至少一个燃料喷射端口96。每个燃料喷射端口96至少部分地限定在燃料供应通道86与预混合流径94中的相应一个之间延伸的流径98。 
在可选实施例中,如图8和图9所示,燃料分配歧管74进一步限定至少部分地包围每个沿轴向延伸流道92的燃料室100。如图9所示,至少一个燃料端口102在燃料供应通道86与燃料室100之间限定流径104。在特定实施例中,至少一个燃料喷射端口106在燃料供应通道86与沿轴向延伸的通道92中的相应一个和/或多个预混合流径94中的相应一个之间限定流径108。另外或在可选方案中,至少一个燃料喷射端口110在燃料室100与沿轴向延伸的通道92中的相应一个和/或多个预混合流径94中的相应一个之间限定流径112。 
在特定实施例中,如图6所示,多个管76中的每个管76与主体72的沿轴向延伸的通道92中的相应一个对齐,以便进一步限定多个预混合流道94中的相应一个。在某些实施例中,燃料喷嘴70包括大体沿轴向在燃料分配歧管74的下游端部90的下游延伸的第一组116管76。另外或在可选方案中,燃料喷嘴70可包括大体沿轴向在燃料分配歧管74的上游端部88的上游延伸的第二组118管76。如示出的,第二组118管76中的每一个或一些可在一个端部处向外扩张,以将工作流体传送到管76和/或相应的预混合流道94中。第一组116和/或第二组118管76可以以适合燃烧器22的操作环境的任何方式连结于燃料分配歧管74。例如,管76可焊接或硬钎焊于燃料分配歧管74。在可选实施例中,多个管76可铸造为燃料分配歧管74的一部分和/或主体72的一部分。 
在另外的实施例中,如图8和图10所示,多个管76中的每一个至少部分地延伸穿过沿轴向延伸的通道92中的相应一个。在特定实施例中,如图10所示,管76中的每一个从燃料分配歧管74的上游端部88上游的点延伸到燃料分配歧管74的下游端部90下游的点,由此限定穿过燃料分配歧管74的预混合流道94。在其它实施例中,如图8所示,管76中的每一个可承坐在沿轴向延伸的通道92中的相应一个内。管76可以以适合燃烧器22的操作环境的任何方式连结于燃料分配歧管74。例如,管76可焊接或硬钎焊于燃料分配歧管74。在特定实施例中,管76铸造或另外形成为具有燃料分配歧管74或具有燃料喷嘴70的燃料分配歧管74和主体72两者的单一构件。在特定实施例中,如图8、9和10所示,燃料喷射端口106、110、96和相应的流径108、112、98延伸穿过管76,由此在燃料供应通道86与相应的预混合流道94之间提供流体连通。 
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式),并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或***并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件,或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件,则这些其它实例意图在权利要求的范围内。 

Claims (20)

1. 一种用于燃气涡轮的燃料喷嘴,其包括:
a.主体,所述主体具有沿轴向与下游端部分开的上游端部,所述主体至少部分地限定燃料供应通道,所述燃料供应通道延伸穿过所述上游端部,以及至少部分地穿过所述主体;
b.设置在所述主体的下游端部处的燃料分配歧管,所述燃料分配歧管具有延伸穿过所述燃料分配歧管的多个沿轴向延伸的通道;以及
c.多个燃料喷射端口,每个燃料喷射端口在所述燃料供应通道与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个之间限定流径。
2. 根据权利要求1所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括在所述燃料分配歧管的下游延伸的多个沿轴向延伸的管,每个管与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个对齐。
3. 根据权利要求1所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括在所述燃料分配歧管的上游延伸的多个沿轴向延伸的管,每个管与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个对齐。
4. 根据权利要求1所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括多个沿轴向延伸的管,每个管至少部分地延伸穿过所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个。
5. 根据权利要求4所述的燃料喷嘴,其特征在于,所述多个燃料喷射端口中的每一个延伸穿过所述多个沿轴向延伸的管中的相应一个。
6. 根据权利要求1所述的燃料喷嘴,其特征在于,所述燃料分配歧管和所述主体铸造为单一构件。
7. 根据权利要求1所述的燃料喷嘴,其特征在于,所述燃料分配歧管还包括至少部分地包围所述多个沿轴向延伸的通道的燃料室。
8. 根据权利要求7所述的燃料喷嘴,其特征在于,所述燃料室与所述主体的燃料供应通道流体连通。
9. 根据权利要求8所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括多个燃料喷射端口,每个燃料喷射端口在所述燃料室与所述沿轴向延伸的通道中的相应一个之间限定流径。
10. 一种用于燃气涡轮的燃料喷嘴,其包括:
a. 具有上游端部和下游端部的主体,所述主体限定燃料供应通道,所述燃料供应通道延伸穿过所述上游端部,以及至少部分地穿过所述主体;
b. 燃料分配歧管,其沿径向从所述主体的下游端部向外延伸,所述燃料分配歧管限定围绕所述主体的下游端部布置成环形阵列的多个沿轴向延伸的通道,所述燃料分配歧管进一步限定至少部分地包围所述多个沿轴向延伸的通道中的每一个的燃料室;
c. 流径,其限定在所述主体的燃料供应通道与所述燃料分配歧管的燃料室之间;以及
d. 多个燃料喷射端口,每个燃料喷射端口在所述燃料分配歧管的燃料室与所述沿轴向延伸的通道中的相应一个之间限定流径。
11. 根据权利要求10所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括在所述燃料分配歧管的下游延伸的多个沿轴向延伸的管,每个管与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个对齐。
12. 根据权利要求10所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括在所述燃料分配歧管的上游延伸的多个沿轴向延伸的管,每个管与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个对齐。
13. 根据权利要求10所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括多个沿轴向延伸的管,每个管至少部分地延伸穿过所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个。
14. 根据权利要求10所述的燃料喷嘴,其特征在于,所述燃料分配歧管和所述主体铸造为单一构件。
15. 根据权利要求10所述的燃料喷嘴,其特征在于,还包括多个燃料喷射端口,每个燃料喷射端口在所述主体的燃料供应通道与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个之间限定流径。
16. 一种燃气涡轮,其包括;
a. 压缩机、在所述压缩机下游的燃烧器,以及在所述燃烧器下游的涡轮,所述燃烧器具有连接于压缩机排气壳体的端盖,所述压缩机排气壳体至少部分地包围所述燃烧器,所述端盖具有内表面;
b. 多个燃料喷嘴,每个燃料喷嘴在所述端盖的内表面的下游延伸,每个燃料喷嘴包括:
       i. 具有上游端部和下游端部的主体,所述主体限定燃料供应通道,所述燃料供应管道延伸穿过所述上游端部,以及至少部分地穿过所述主体;
       ii. 燃料分配歧管,其沿径向从所述主体的下游端部向外延伸,所述燃料分配歧管限定围绕所述主体的下游端部布置成环形阵列的多个沿轴向延伸的通道;以及
       iii. 至少一个流径,其限定在所述主体的燃料供应通道与所述燃料分配歧管的多个沿轴向延伸的通道中的相应一个之间。
17. 根据权利要求16所述的燃气涡轮,其特征在于,每个燃料喷嘴包括在所述燃料分配歧管的下游延伸的多个沿轴向延伸的管,每个管与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个对齐。
18. 根据权利要求16所述的燃气涡轮,其特征在于,每个燃料喷嘴包括在所述燃料分配歧管的上游延伸的多个沿轴向延伸的管,每个管与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个对齐。
19. 根据权利要求16所述的燃气涡轮,其特征在于,所述燃料分配歧管进一步限定沿周向包围所述多个沿轴向延伸的通道的燃料室,所述燃料室与所述主体的燃料供应通道流体连通。
20. 根据权利要求19所述的燃气涡轮,其特征在于,还包括限定在所述燃料室与所述多个沿轴向延伸的通道中的相应一个之间的至少一个流径。
CN201320604566.6U 2012-12-05 2013-09-29 用于燃气涡轮的燃料喷嘴及燃气涡轮 Expired - Lifetime CN203744300U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/705443 2012-12-05
US13/705,443 US9291103B2 (en) 2012-12-05 2012-12-05 Fuel nozzle for a combustor of a gas turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203744300U true CN203744300U (zh) 2014-07-30

Family

ID=49322241

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201320604566.6U Expired - Lifetime CN203744300U (zh) 2012-12-05 2013-09-29 用于燃气涡轮的燃料喷嘴及燃气涡轮

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9291103B2 (zh)
EP (1) EP2741005B1 (zh)
JP (1) JP6266290B2 (zh)
CN (1) CN203744300U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108730039A (zh) * 2017-04-13 2018-11-02 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴段和***
CN114719292A (zh) * 2022-03-15 2022-07-08 西北工业大学 一种微型燃烧室燃油对流雾化方案

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106907740B (zh) * 2013-10-18 2019-07-05 三菱重工业株式会社 燃料喷射器
US9689574B2 (en) * 2014-02-03 2017-06-27 General Electric Company System and method for reducing modal coupling of combustion dynamics
US9845956B2 (en) * 2014-04-09 2017-12-19 General Electric Company System and method for control of combustion dynamics in combustion system
DE112015003097T5 (de) 2014-07-02 2017-03-30 Nuovo Pignone Srl Brennstoffverteileinrichtung, Gasturbine und Montageverfahren
US10094566B2 (en) * 2015-02-04 2018-10-09 General Electric Company Systems and methods for high volumetric oxidant flow in gas turbine engine with exhaust gas recirculation
WO2016209101A1 (en) * 2015-06-24 2016-12-29 General Electric Company Fuel nozzle assembly having a premix flame stabilizer
US9989257B2 (en) 2015-06-24 2018-06-05 Delavan Inc Cooling in staged fuel systems
US10267524B2 (en) * 2015-09-16 2019-04-23 Woodward, Inc. Prefilming fuel/air mixer
US9879536B2 (en) 2015-12-21 2018-01-30 General Electric Company Surface treatment of turbomachinery
US10408455B2 (en) * 2016-06-14 2019-09-10 General Electric Company Fuel nozzle assembly with fuel inlet slots
US10612784B2 (en) * 2017-06-19 2020-04-07 General Electric Company Nozzle assembly for a dual-fuel fuel nozzle
US11525578B2 (en) * 2017-08-16 2022-12-13 General Electric Company Dynamics-mitigating adapter for bundled tube fuel nozzle
KR102583224B1 (ko) * 2022-01-26 2023-09-25 두산에너빌리티 주식회사 클러스터가 구비된 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB603485A (en) * 1946-02-23 1948-06-16 Armstrong Siddeley Motors Ltd Liquid fuel combustion chamber
US4100733A (en) 1976-10-04 1978-07-18 United Technologies Corporation Premix combustor
US4262482A (en) * 1977-11-17 1981-04-21 Roffe Gerald A Apparatus for the premixed gas phase combustion of liquid fuels
DE2950535A1 (de) * 1979-11-23 1981-06-11 BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Brennkammer einer gasturbine mit vormisch/vorverdampf-elementen
JPS59108054U (ja) * 1983-01-07 1984-07-20 株式会社東芝 燃料・空気予混合装置
SE455438B (sv) * 1986-11-24 1988-07-11 Aga Ab Sett att senka en brennares flamtemperatur samt brennare med munstycken for oxygen resp brensle
US5235814A (en) 1991-08-01 1993-08-17 General Electric Company Flashback resistant fuel staged premixed combustor
US5263325A (en) * 1991-12-16 1993-11-23 United Technologies Corporation Low NOx combustion
US5888059A (en) * 1992-10-01 1999-03-30 Expro North Sea Limited Combustion apparatus
US5361586A (en) * 1993-04-15 1994-11-08 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine ultra low NOx combustor
US5881756A (en) * 1995-12-22 1999-03-16 Institute Of Gas Technology Process and apparatus for homogeneous mixing of gaseous fluids
US6098407A (en) * 1998-06-08 2000-08-08 United Technologies Corporation Premixing fuel injector with improved secondary fuel-air injection
US6446439B1 (en) * 1999-11-19 2002-09-10 Power Systems Mfg., Llc Pre-mix nozzle and full ring fuel distribution system for a gas turbine combustor
US6282904B1 (en) * 1999-11-19 2001-09-04 Power Systems Mfg., Llc Full ring fuel distribution system for a gas turbine combustor
US6415608B1 (en) 2000-09-26 2002-07-09 Siemens Westinghouse Power Corporation Piloted rich-catalytic lean-burn hybrid combustor
US6813889B2 (en) * 2001-08-29 2004-11-09 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor and operating method thereof
US7021562B2 (en) 2002-11-15 2006-04-04 Parker-Hannifin Corp. Macrolaminate direct injection nozzle
US6623267B1 (en) * 2002-12-31 2003-09-23 Tibbs M. Golladay, Jr. Industrial burner
US7350357B2 (en) * 2004-05-11 2008-04-01 United Technologies Corporation Nozzle
US6983600B1 (en) * 2004-06-30 2006-01-10 General Electric Company Multi-venturi tube fuel injector for gas turbine combustors
EP1985926B1 (en) * 2007-04-26 2018-09-05 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Combustion equipment and combustion method
GB2455729B (en) * 2007-12-19 2012-06-13 Rolls Royce Plc A fuel distribution apparatus
US8147121B2 (en) * 2008-07-09 2012-04-03 General Electric Company Pre-mixing apparatus for a turbine engine
US8112999B2 (en) * 2008-08-05 2012-02-14 General Electric Company Turbomachine injection nozzle including a coolant delivery system
US8327642B2 (en) * 2008-10-21 2012-12-11 General Electric Company Multiple tube premixing device
US8209986B2 (en) * 2008-10-29 2012-07-03 General Electric Company Multi-tube thermal fuse for nozzle protection from a flame holding or flashback event
US9140454B2 (en) * 2009-01-23 2015-09-22 General Electric Company Bundled multi-tube nozzle for a turbomachine
US8539773B2 (en) * 2009-02-04 2013-09-24 General Electric Company Premixed direct injection nozzle for highly reactive fuels
US8424311B2 (en) * 2009-02-27 2013-04-23 General Electric Company Premixed direct injection disk
EP2236793A1 (en) * 2009-03-17 2010-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Burner assembly
US8157189B2 (en) 2009-04-03 2012-04-17 General Electric Company Premixing direct injector
WO2010128882A1 (en) * 2009-05-07 2010-11-11 General Electric Company Multi-premixer fuel nozzle
US8607568B2 (en) 2009-05-14 2013-12-17 General Electric Company Dry low NOx combustion system with pre-mixed direct-injection secondary fuel nozzle
US8522555B2 (en) * 2009-05-20 2013-09-03 General Electric Company Multi-premixer fuel nozzle support system
US8794545B2 (en) * 2009-09-25 2014-08-05 General Electric Company Internal baffling for fuel injector
US8276385B2 (en) * 2009-10-08 2012-10-02 General Electric Company Staged multi-tube premixing injector
US8683804B2 (en) * 2009-11-13 2014-04-01 General Electric Company Premixing apparatus for fuel injection in a turbine engine
US8613197B2 (en) 2010-08-05 2013-12-24 General Electric Company Turbine combustor with fuel nozzles having inner and outer fuel circuits
US8800289B2 (en) * 2010-09-08 2014-08-12 General Electric Company Apparatus and method for mixing fuel in a gas turbine nozzle
US8528839B2 (en) * 2011-01-19 2013-09-10 General Electric Company Combustor nozzle and method for fabricating the combustor nozzle
US8443611B2 (en) * 2011-09-09 2013-05-21 General Electric Company System and method for damping combustor nozzle vibrations
US8984887B2 (en) * 2011-09-25 2015-03-24 General Electric Company Combustor and method for supplying fuel to a combustor
US8801428B2 (en) * 2011-10-04 2014-08-12 General Electric Company Combustor and method for supplying fuel to a combustor
US9188335B2 (en) * 2011-10-26 2015-11-17 General Electric Company System and method for reducing combustion dynamics and NOx in a combustor
US20130115561A1 (en) * 2011-11-08 2013-05-09 General Electric Company Combustor and method for supplying fuel to a combustor
US9249734B2 (en) * 2012-07-10 2016-02-02 General Electric Company Combustor
JP5889754B2 (ja) * 2012-09-05 2016-03-22 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン燃焼器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108730039A (zh) * 2017-04-13 2018-11-02 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴段和***
CN108730039B (zh) * 2017-04-13 2020-12-15 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的涡轮喷嘴段和***
CN114719292A (zh) * 2022-03-15 2022-07-08 西北工业大学 一种微型燃烧室燃油对流雾化方案

Also Published As

Publication number Publication date
EP2741005B1 (en) 2021-04-21
US20140150434A1 (en) 2014-06-05
JP6266290B2 (ja) 2018-01-24
JP2014115072A (ja) 2014-06-26
US9291103B2 (en) 2016-03-22
EP2741005A1 (en) 2014-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203744300U (zh) 用于燃气涡轮的燃料喷嘴及燃气涡轮
CN102954492B (zh) 用于减小在燃烧器中的燃烧动态性的***和方法
CN103032892B (zh) 燃烧器和用于将燃料供应到燃烧器的方法
CN203757765U (zh) 燃烧器和燃气涡轮
US8984887B2 (en) Combustor and method for supplying fuel to a combustor
CN102401397B (zh) 用于在燃气涡轮喷嘴中混合燃料的装置与方法
CN106051825B (zh) 包括引导喷嘴的燃料喷嘴组件
CN204026742U (zh) 用于将燃料供应到燃烧器的***
CN103388837B (zh) 用于将工作流体供应至燃烧器的***
CN107191970B (zh) 燃气涡轮流套管安装
CN103256629A (zh) 燃烧器以及用于向燃烧器供应燃料的方法
JP6118024B2 (ja) 燃焼器ノズル及び燃焼器ノズルの製造方法
US10982593B2 (en) System and method for combusting liquid fuel in a gas turbine combustor with staged combustion
JP6514493B2 (ja) 燃焼用空気および燃料を混合するための予混合器アセンブリ
CN103032896A (zh) 燃烧器及用于向燃烧器供应流的方法
CN104713129A (zh) 管束式燃料喷射器
CN102788368A (zh) 用于供应燃料到燃烧器的燃烧器喷嘴和方法
CN102401380A (zh) 用于在燃气涡轮喷嘴中混合燃料的装置和方法
CN103032893A (zh) 燃烧器和用于将流供应到燃烧器的方法
CN102620316A (zh) 用于在涡轮发动机中使用的燃料喷射组件及其组装方法
JP7071028B2 (ja) 燃焼器ライナの冷却
CN103075747B (zh) 用于涡轮发动机中的燃料喷射组件及其组装方法
US9423136B2 (en) Bundled tube fuel injector aft plate retention
CN102997281A (zh) 用于调节燃烧器中的工作流体的***和方法
US9052112B2 (en) Combustor and method for purging a combustor

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20140730