[发明专利]冷却燃气轮机燃烧器的方法和装置

说明书

技术领域

本申请通常涉及燃气轮机并且尤其涉及燃气轮机的燃烧器。

背景技术

至少一些已知的燃烧器包括连接到燃烧器衬套上的至少一个混合器组件，该燃烧器衬套限定了燃烧区域。燃料喷射器连接到与混合器组件流体连通的燃烧器上，以用于供给燃料到燃烧区域中。具体来说，在这种结构中，燃烧通过混合器组件进入到燃烧器中。混合器组件通过圆顶板或者双孔板连接到燃烧器衬套上。

至少一些已经的混合器组件包括扩口锥体。通常来说，扩口锥体是发散形的并且从燃烧器的中心轴线径向向外延伸，以便于混合空气和燃料，并且以便于将混合物径向向外散布到燃烧区域中。发散形的偏转器周向地围绕扩口锥体并且从扩口锥体径向向外地延伸。偏转器，有时称为挡溅板，便于防止在燃烧区域中产生的热的燃烧气体撞击在圆顶板上。

在运行期间，排出到燃烧区域的燃料可沿着扩口锥体和偏转器形成燃气混合物。该燃气混合物可燃烧产生高的气体温度。延长的暴露在增加的温度中可增加在扩口锥体上的氧化形成率，并且可导致扩口锥体和偏转器的变形。

为了便于减小扩口锥体和偏转器的运行温度，至少一些已知的燃烧器混合器组件通过限定在扩口锥体内的空气喷射器供给对流的冷却空气。具体来说，在这种燃烧器中，冷却空气供给到在扩口锥体和偏转器之间围绕燃烧器中心轴线周向延伸的间隙中。但是，至少一些已知的偏转器具有不会有助于围绕偏转器分配冷却空气的几何结构，如此，温度差异产生。

发明内容

在一个方面，提供一种运行燃气轮机的方法。该方法包括从冷却流体源引导冷却流体到燃烧器中，该燃烧器包括至少一个偏转器和至少一个扩口锥体。该偏转器和扩口锥体连接在一起并且构造为在它们之间限定冷却流体通道。扩口锥体具有延伸通过扩口锥体一部分的多个冷却喷射器。多个冷却喷射器围绕扩口锥体的中心轴线在周向上间隔开并且与冷却流体源流体连通地进行连接。多个冷却喷射器具有多个第一冷却喷射器和多个第二冷却喷射器。该方法还包括引导一部分冷却流体通过多个第一冷却喷射器。该方法还包括引导一部分冷却流体通过多个第二冷却喷射器，其中多个第一冷却喷射器冷却偏转器的一部分的程度高于多个第二冷却喷射器。

在另一个方面，提供用于燃烧器的锥体组件。锥体组件包括偏转器和连接到偏转器的扩口锥体。扩口锥体包括延伸通过扩口锥体一部分的多个冷却喷射器。多个冷却喷射器围绕扩口锥体的中心轴线在周向上间隔开并且与冷却流体源流体连通地进行连接。多个冷却喷射器包括多个第一冷却喷射器和多个第二冷却喷射器。其中多个第一冷却喷射器对偏转器的一部分的冷却程度高于多个第二冷却喷射器。

在又一个方面，提供一种燃气轮机。该燃气轮机包括压缩机和与压缩机流体连通的燃烧器。该燃烧器包括锥体组件。锥体组件包括偏转器和连接到偏转器的锥体组件。扩口锥体包括延伸通过扩口锥体一部分的多个冷却喷射器。多个冷却喷射器围绕扩口锥体的中心轴线在周向上间隔开并且与冷却流体源流体连通地进行连接。多个冷却喷射器包括多个第一冷却喷射器和多个第二冷却喷射器。多个第一冷却喷射器对偏转器的一部分的冷却程度高于多个第二冷却喷射器。

附图说明

图1是示例的燃气轮机的示意图；

图2是在图1中所示的燃气轮机的一部分的放大剖面图；

图3是可与图2中所示的燃气轮机一起使用的示例的燃烧器锥体组件一部分的透视图；

图4是在图3中所示的燃烧器锥体组件的端视图；

图5是在图3中所示的燃烧器锥体组件的放大图；

图6是在图3中所示的燃烧器锥体组件的剖切图；

图7是使用图6中所示的燃烧器锥体组件所产生的空气流模式的图形表示。

具体实施方式

图1是示例的燃气轮机100的示意图，该燃气轮机100包括风扇组件102，增压器103，高压压缩机104和燃烧器106。风扇组件102，增压器103，高压压缩机104和燃烧器106流体连通地连接。发动机100包括与燃烧器106流体连通的高压涡轮108，及低压涡轮110。风扇装置102包括从转盘116径向向外延伸的一排风扇叶片114。发动机100具有进气侧118和排气侧120。发动机100还包括中心线122，风扇102、增压器103、压缩机104和涡轮108和110围绕该中心线122旋转。