[发明专利]燃料喷嘴顶端组件

说明书

技术领域

本文大体上涉及用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴的系统和 布置，并且更具体地涉及一种用于燃料喷嘴顶端(tip)及其构件的布置。 背景技术

燃气涡轮发动机通过产生流过涡轮的压缩气体使涡轮自 旋。压缩气体通过燃烧燃料如丙烷、天然气、煤油或喷气燃料来产生， 这些燃料在通过一组燃料喷嘴喷射到燃烧器或燃烧室中之后进行燃 烧。燃料喷嘴包括含有顶端组件的若干构件。燃料喷嘴顶端可经受来 自于压缩气体的负载，该压缩气体在朝向燃烧器的下游方向上流过该 顶端。由于喷嘴上的损耗，可引起喷嘴顶端的构件分离。例如，铜焊 连结可能会断裂和容许喷嘴顶端向下游流动。尽管连结断裂不太可 能，但如果喷嘴顶端进入涡轮中，则因这种连结断裂而引起的潜在破 坏就可能相当严重。 发明内容

在一个实施例中，一种系统包括燃料喷嘴顶端保持件 (retainer)，其包括具有一定几何形状的结构部件，该结构部件阻止顶 端插入件轴向地向燃料喷嘴下游移动。 附图说明

当参照附图来阅读如下详细描述时，本文的这些及其它特 征、方面和优点将变得更容易理解，所有附图中的相似标号表示相似 的零件，在附图中：

图1为根据本技术的实施例的具有联接到燃烧器上的燃料 喷嘴的涡轮机系统的框图；

图2为根据本技术的实施例的具有联接到端盖上的多个燃 料喷嘴的如图1中所示的燃烧器的剖面侧视图；

图3为根据本技术的实施例的具有带轴向保持特征的燃料 喷嘴顶端的如图2中所示的燃料喷嘴已组装的截面侧视图；

图4为根据本技术的实施例的如图3中所示的燃料喷嘴顶 端的分解截面侧视图，其中，该燃料喷嘴顶端具有顶端插入件、喷嘴 顶端管，以及用以对顶端插入件提供轴向保持的肩部。

图5为根据本技术的实施例的已部分组装的如图4中所示 的燃料喷嘴顶端的分解截面侧视图；

图6为根据本技术的实施例的已完全组装的如图4和图5 中所示的燃料喷嘴顶端的截面侧视图；

图7为根据本技术的实施例的如图3至图6中所示的燃料 喷嘴顶端的端视图；以及

图8为根据本技术的另一实施例的带顶端插入件及具有用 于轴向保持的肩部界面(interface)的顶端管的燃料喷嘴顶端的截面侧 视图。 具体实施方式

下文将描述本发明的一个或多个特定实施例。为了提供对 这些实施例的简要描述，在说明书中可能未对实际实现方式的所有特 征进行描述。应当认识到，在任何这些实际实现方式的研发中，如任 何工程或设计项目中一样，必须作出许多特定实现方式的决定，以实 现研发人的特定目标，如遵循相关系统和相关商业约束，这可能从一 种实施方式更改成另一种。此外，应当认识到，这些研发工作可能很 复杂和耗费时间，但对于拥有本文益处的普通技术人员来说只不过是 进行设计、制作和生产的例行任务。

在介绍本发明的各种实施例的元件时，用语“一个”、“一种”、 “该”以及“所述”旨在表示存在元件中的一个或多个。用语“包括”、“包 含”以及“具有”意指包括性的，且表示存在除所列元件之外的其它元 件。工作参数和/或环境条件的任何实例并未排除所公开实施例的其它 参数/条件。

如下文的详细论述，燃料喷嘴系统的各种实施例可用于改 善涡轮发动机系统的性能。具体而言，一个实施例包括燃料喷嘴顶端， 其包括管状顶端和插入件。在一些实施例中，燃料喷嘴顶端包括轴向 保持特征，如轴向抵靠结构，用以阻止顶端插入件朝下游方向轴向移 动。例如，管状顶端和顶端插入件可通过肩部对接，以保持插入件， 从而阻止其在轴向上移动。具体而言，因在喷嘴中点燃邻近的燃料而 引起的喷嘴顶端构件所经受的极端温度可导致喷嘴顶端中的保持铜 焊失效。在没有二次保持机构如肩部的情况下，在顶端插入件中，喷 嘴顶端构件可能会移位和向下游流动，造成对涡轮叶片的破坏。因涡 轮叶片损坏引起的停机时间和修理或替换，对于涡轮机的操作人员来 说可能代价高昂。