[发明专利]用于罐状环形双燃料燃烧器的稀预混向心多环状分级喷嘴

权利要求书

1.一种用于在罐状环形双燃料燃气涡轮燃烧器(100)中产生三个独立的燃烧区域的稀预混合、向心式、多环状的分级喷嘴(120)，所述喷嘴包括：

引燃区域(Z1)，其在液体操作期间由中心燃料盒(223)供应燃料，并且在气体操作期间由中心气体引燃喷嘴(150)供应燃料；

中央稳焰器区域(Z2)，其由内部主气体燃料供给来供应燃料；

主火焰区域(Z3)，其由外部主气体燃料供给来供应燃料；

用于将到所述喷嘴(120)的进气的一部分与所述内部主气体燃料供给以及所述外部主气体燃料供给进行混合的主径向旋流器(140)，其包括与端盖(130)成轴向对准而机械地固定的背板(240)；围绕所述喷嘴的中心轴线以圆形阵列大致等距地隔开的多个旋流叶片(250)；位于单独的旋流叶片(250)之间的环向空间内的预混合容积(205)；其中包括中央空腔(278)的中央轮毂(260)；以及位于所述多个旋流叶片(250)和所述中央轮毂(260)之间的环形旋流容积(255)；

用于控制所述内部主气体燃料供给(220)和外部主气体燃料供给(215)的比值的装置；和

端盖(130)。

2.根据权利要求1所述的喷嘴(120)，其特征在于，所述主径向旋流器(140)包括：

圆柱形背板(240)；

中央轮毂(260)，其从所述背板(240)的下游表面(242)向下游轴向地突出，其中，所述中央轮毂(260)包括在下游端处截顶的平滑的锥形面(270)；

空腔(665)，其将外部主气体燃料供给从所述端盖(205)连接到所述多个旋流叶片(250)上；

多个喷嘴(690)，其安装在所述背板(240)的下游表面(242)上；

空腔(680)，其将内部主气体燃料供给从所述端盖(205)连接到所述多个喷嘴(690)上；

多个安装的液体燃料雾化器(248)，其安装在所述背板(240)的下游表面(242)上；

空腔(247)，其将液体燃料供给从所述端盖(205)连接至所述多个液体燃料雾化器上；和

沿着所述喷嘴(120)的中心轴线(200)的中央空腔(278)；和

多个径向定向的空腔(250)，其将所述背板的外部环向表面(275)与所述中央空腔(278)连接起来，用于将空气供给至所述中心燃料盒(223)和所述气体引燃喷嘴(150)。

3.根据权利要求2所述的喷嘴(120)，其特征在于，各所述多个旋流叶片(250)包括：

翼型件(610)，其从所述背板(240)的下游表面(242)朝着所述喷嘴(120)的燃烧端向下游轴向地突出，其中，所述翼型件(610)的中心线(225)与来自所述喷嘴(120)的中心轴线(200)的半径(635)形成预定的角度(630)，从而限定了环向预混合空间(605)，所述环向预混合空间(605)用于空气从所述主旋流器(250)的外部流向位于所述主旋流叶片(250)和所述中央轮毂(270)之间的环形旋流容积(255)；

位于各翼型件(610)中的内部空腔(665)，所述内部空腔(665)用于所述背板中的外部主气体燃料供给；

多个气体燃料喷射孔(657)，其用于将外部主气体燃料供给从所述内部空腔(665)分布至所述预混合空间(605)。

4.根据权利要求1所述的喷嘴(120)，其特征在于，所述端盖包括：

圆柱形板(205)，其包括用于机械地连接到燃烧器(100)上的外部径向安装面(207)和用于连接到所述背板(240)上的内部径向安装面(204)；

将外部主气体燃料供给(185)连接到所述背板(240)上的空腔；

将内部主气体燃料供给(190)连接到所述背板(240)上的空腔；

将液体燃料供给(195)连接到所述背板(240)上的多个空腔(246)；和

包括安装法兰(210)的中央空腔(203)，其用于容纳和安装气体引燃喷嘴(150)。