[发明专利]预混合式直接喷射盘

权利要求书

1.一种用于燃料/空气混合燃烧器组件中的燃料/空气混合盘，包 括：

多个相邻设置的饼形扇段，每个扇段具有第一面、第二面以及将 所述第一面和所述第二面连接起来的环形壁，所述环形壁将第一面和 所述第二面分隔开形成至少一个燃料室，所述至少一个燃料室设于所 述第一面和所述第二面之间且由所述环形壁界定边界、并适合与燃料 流动通道处于流体连通，所述燃料流动通道自所述燃烧器组件的端盖 横向延伸至所述第一面、并在所述至少一个扇段的中心位置远离所述 环形壁与所述第一面相交；

多个燃料/空气混合管，其在所述第一面和所述第二面之间延伸通 过各个扇段，各混合管包括在进口端和出口端之间沿着管轴线轴向延 伸的外管壁并且与所述至少一个燃料室处于流体连通，每个混合管在 相应的进口端连接至所述第一面、并在相应的出口端连接至所述第二 面；

所述多个燃料/空气混合管的至少一部分还包括具有延伸通过所述 外管壁的至少一个燃料喷射孔，所述至少一个燃料喷射孔具有燃料喷 射孔直径和相对于所述管轴线的喷射角，所述喷射角在20到90度的 范围中；以及

其中，在所述燃料喷射孔和所述出口端之间沿着所述管轴线延伸 的后退距离是所述燃料喷射孔直径的5到100倍。

2.根据权利要求1所述的燃料/空气混合盘，其特征在于，所述 后退距离等于或小于1.5英寸并且所述管直径在0.05到0.3英寸的范 围中。

3.根据权利要求1所述的燃料/空气混合盘，其特征在于，所述 后退距离在0.3到1英寸的范围中并且所述管直径在0.05到0.3英寸 的范围中。

4.根据权利要求1所述的燃料/空气混合盘，其特征在于，所述 喷射角为相对于管轴线方向为50到60度。

5.根据权利要求1所述的燃料/空气混合盘，其特征在于，所述 燃料/空气混合盘包括具有多个燃料喷射孔直径的多个燃料喷射孔。

6.根据权利要求1所述的燃料/空气混合盘，其特征在于，所述 燃料/空气混合盘包括具有多个燃料喷射孔角度的多个燃料喷射孔。

7.一种用于燃料/空气预混合燃烧器组件中的燃料/空气混合盘， 包括：

多个相应设置的饼形扇段，每个扇段具有第一面、第二面以及将 所述第一面和所述第二面连接起来的环形壁，所述环形壁将第一面和 所述第二面分隔开形成至少一个燃料室，所述至少一个燃料室设于所 述第一面和所述第二面之间且由所述环形壁界定边界、并适合与燃料 流动通道处于流体连通，所述燃料流动通道自所述燃烧器组件的端盖 横向延伸至所述第一面、并在所述至少一个扇段的中心位置远离所述 环形壁与所述第一面相交；和

多个燃料/空气混合管，其在所述第一面和所述第二面之间延伸通 过每个扇段，各混合管包括在进口端和出口端之间沿着管轴线轴向延 伸的外管壁并且与所述至少一个燃料室处于流体连通，以及具有内径 的内管表面，

所述多个燃料/空气混合管中的每一个还包括具有延伸通过所述外 管壁的至少一个燃料喷射孔，所述至少一个燃料喷射孔具有燃料喷射 孔直径和相对于所述管轴线的喷射角，所述内管表面的所述内径是所 述燃料喷射孔直径的2到20倍，以及

其中，在所述燃料喷射孔和所述出口端之间沿着所述管轴线延伸 的后退距离是所述燃料喷射孔直径的1到50倍。

8.根据权利要求7所述的燃料/空气混合盘，其特征在于，所述 喷射角在20到90度的范围中。

9.根据权利要求7所述的燃料/空气混合盘，其特征在于，所述 燃料喷射孔直径等于或小于0.03英寸。

10.一种在用于涡轮燃烧器的预混合式直接喷射盘中混合高氢燃 料或合成气体燃料的方法，所述方法包括：

提供多个相邻设置的饼形扇段，每个扇段具有第一面、第二面以 及第二面以及将所述第一面和所述第二面连接起来的环形壁，所述环 形壁将第一面和所述第二面分隔开形成至少一个燃料室，所述至少一 个燃料室设于所述第一面和所述第二面之间且由所述环形壁界定边界、 并适合与燃料流动通道处于流体连通，所述燃料流动通道自燃烧器组 件的端盖横向延伸至所述第一面、并在所述至少一个扇段的中心位置 远离所述环形壁与所述第一面相交；

其中，每个扇段进一步包括在第一面和第二面之间延伸的燃料/空 气混合管，所述多个混合管中的每一个在进口端和出口端之间沿着流 动路径轴向延伸、并且具有至少一个喷射孔与所述至少一个燃料室处 于流体连通，所述至少一个喷射孔具有相对于所述管轴线的喷射角， 所述喷射角在20到90度的范围中，所述多个管中的每一个包括在所 述进口端和所述出口端之间沿着管轴线轴向延伸的外管壁；

在所述进口端处将第一流体喷射到所述多个混合管中；

将高氢燃料或合成气体提供到所述至少一个燃料室中；

通过所述至少一个喷射孔将所述高氢燃料或合成气体从所述至少 一个燃料室中喷射到所述混合管中；以及

在所述管的所述出口端处将所述第一流体和所述高氢燃料或合成 气体混合成混合度大于50％的燃料和第一流体混合物。