[发明专利]用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴及其制造方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧系统，更 具体地讲，涉及用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴。

背景技术

至少一些已知的用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴组件是 由多个部件组装而成的，当这些多个部件完全组装时形成单件式的燃 料喷嘴组件。已知的多件式燃料喷嘴包括主体部分和套筒部分。因为 多个部件联接在一起，以防止流体从喷嘴组件不希望地泄漏，至少一 些已知的喷嘴组件包括位于联接到一起的部件之间的多个密封件。更 具体地讲，至少一些已知的燃料喷嘴组件使用主体-套筒密封件、水唇 密封件(water lip seal)、扩散唇密封件(diffusion lip seal)和/或活塞密封 件。不管其预期的有效性如何，当它们暴露于减速通过喷嘴组件的加 压流体时，或者当它们在燃气涡轮发动机的燃烧系统中承受高温时， 各密封件仍然是潜在的泄漏区。另外，具有多个部件的燃料喷嘴组件 通常比燃气涡轮发动机中包括较少部件的组件需要更多的时间和成 本来制造和组装。

发明内容

在一方面提供了制造燃料喷嘴的方法。该方法包括提供 整体式的材料部分，其包括第一端面、第二端面以及在其之间延伸的 主体。通路(passageway)制成沿着材料部分的中心线从第一端面向第二 端面延伸。该方法还包括在第一端面中制造多个同心地对齐的通道以 及制造多个进口，该进口经由第二端面和主体的外表面中的至少一个 面向通路和多个通道之一中的至少一个延伸。

在另一方面中提供了辅燃料喷嘴组件。该辅燃料喷嘴组 件包括喷嘴部分(其具有中心通路和各自与该中心通路同心地对齐的 多个通路)和联接到喷嘴部分上的整体式的头部。头部包括多个进口， 其中多个进口中的各进口与多个喷嘴通路中的至少一个喷嘴通路流 体连通。

在又一方面提供了用于燃气涡轮发动机中的燃烧器组 件。燃烧器组件包括燃烧区、联接在燃烧区中的主(primary)燃料喷嘴 组件和联接在燃烧区中的辅(secondary)燃料喷嘴组件。辅燃料喷嘴组 件包括喷嘴部分(其具有中心通路和与中心通路大致同心地对齐的多 个通路)和联接到喷嘴部分上的整体式的头部。头部包括多个进口，其 中多个进口中的各进口与多个喷嘴通路中的至少一个喷嘴通路流体 连通。

附图说明

图1是示范性的燃气轮机燃烧系统的部分截面图。

图2是示范性的燃料喷嘴的截面图，该燃料喷嘴可用于 图1中所示的燃烧系统。

图3是图2中所示的燃料喷嘴头部的平面图。

具体实施方式

图1是包括燃料喷嘴组件200的示范性的燃气涡轮发动 机100的部分截面图。燃气涡轮发动机100包括压缩机(未示出)、燃 烧器102和涡轮机104。在图1中只显示了涡轮机104的第一级喷嘴 106。在示范性的实施例中，涡轮机可转动地联接到带有转子(未示出) 的压缩机上，该转子通过单独的公共轴(未示出)联接到一起。在进口 空气108排放到燃烧器102中之前，压缩机将进口空气108加压，其 中进口空气108使燃烧器102冷却并为燃烧过程提供空气。更具体地 讲，引入燃烧器102中的空气108沿着通常与穿过发动机100的空气 流相反的方向流动。在示范性的实施例中，燃气涡轮发动机100包括 绕着发动机壳体(未示出)周向地间隔开的多个燃烧器102。更具体地 讲，在示范性的实施例中，燃烧器102是(例如，但不限于)环管型燃 烧器(can-annular combustor)。

在示范性的实施例中，发动机100包括过渡管110，该过 渡管110在各燃烧器102的出口端112与涡轮机104的进口端114之 间延伸，以将燃烧气体116引入涡轮机104中。另外，在示范性的实 施例中，各燃烧器102包括大致为圆柱形的燃烧器壳体118。燃烧器 壳体118使用(例如，但不限于)螺栓(未示出)、机械紧固件(未示出)、 焊接和/或任何其它合适的联接措施(该联接措施使发动机100能够起 到本文所述的作用)联接到发动机壳体上。在示范性的实施例中，燃烧 器壳体118的前端联接到端盖组件122上。端盖组件122包括(例如) 供应管路，歧管，用于将气体燃料、液体燃料、空气和/或水引入燃烧 器的阀门，和/或使发动机100能够起到本文所述作用的任何其它部 件。