[发明专利]低串扰的燃气轮机燃料喷射器

权利要求书

1.一种用于燃气涡轮发动机(100)的燃料喷射器(30)的引燃组件(40)，包括：

具有出口端(44)的纵向通道(78)，所述纵向通道中的质量流在所述发动机工作期间基本上流向所述出口端；

液态燃料喷嘴(66)，所述液态燃料喷嘴定位成将液态燃料和空气的混合物引导到所述出口端附近；

压缩空气进口(64)，所述压缩空气进口构造成在不存在显著的压力损失的情况下将通过所述发动机的压气机压缩至压气机排气压力的空气引入所述纵向通道；

流量限制区段(78a)，所述流量限制区段为所述纵向通道的变窄区段，其中所述流量限制区段的上游侧包括大致处于所述压气机排气压力的压缩空气，所述流量限制区段的下游侧包括压力较低且速度较高的空气；以及

用于将辅助空气或气态燃料中的一者喷射到所述纵向通道内的喷嘴(62，80)，所述喷嘴定位在所述流量限制区段处或所述流量限制区段的上游侧上。

2.根据权利要求1所述的引燃组件，其特征在于，所述喷嘴包括空气辅助喷嘴(80)和气态燃料喷嘴(62)，所述空气辅助喷嘴构造成将辅助空气喷射到所述纵向通道内，所述气态燃料喷嘴构造成将气态燃料引入所述纵向通道内。

3.根据权利要求2所述的引燃组件，其特征在于，所述空气辅助喷嘴定位在所述流量限制区段的上游侧上，所述气态燃料喷嘴定位在所述流量限制区段处。

4.根据权利要求2所述的引燃组件，其特征在于，所述气态燃料喷嘴和所述空气辅助喷嘴中的至少一者在所述发动机依靠液态燃料工作期间是不工作的。

5.根据权利要求1所述的引燃组件，其特征在于，所述喷嘴定位在与所述出口端相距约2英寸到约6英寸的距离处。

6.一种操作燃气涡轮发动机(100)的燃料喷射器(40)的方法，所述燃料喷射器构造成经引燃组件将燃料-空气混合物的流引导至所述涡轮发动机的燃烧室(50)，以及经围绕所述引燃组件周向地布置的环形管道(42)将另外的燃料-空气混合物的流引导至所述燃烧室，所述引燃组件包括居中定位的纵向通道(78)，该居中定位的纵向通道具有紧邻所述燃烧室的出口端(44)，所述方法包括：

经液态燃料喷嘴(66)将液态燃料喷射到所述引燃组件内，所述液态燃料喷嘴定位成将液态燃料和空气的混合物引导到紧邻所述纵向通道的所述出口端处；

经压缩空气进口将压缩空气传送至所述纵向通道；

经所述纵向通道的流量限制区段(78a)将所述压缩空气引向所述出口端，所述流量限制区段是所述纵向通道的变窄区段，所述流量限制区段构造成降低流经该流量限制区段的压缩空气的压力和提高所述压缩空气的速度；以及

使气态燃料或辅助空气中的一者停止流经喷嘴(62，80)，所述喷嘴紧邻所述纵向通道的所述流量限制区段定位。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将压缩空气传送到所述纵向通道包括：传送压力大致等于所述燃气涡轮发动机的压气机的排气压力的压缩空气。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，使气态燃料或辅助空气中的一者停止流经喷嘴包括：使辅助空气停止流经定位在所述流量限制区段上游的空气辅助喷嘴(80)和使气态燃料停止流经定位在所述流量限制区段处的气态燃料喷嘴(62)。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述气态燃料喷嘴定位在所述纵向通道中，使得来自压缩空气排放部的压缩空气大致在所述气态燃料喷嘴周围流动。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将压缩空气引向所述出口端包括：引导所述压缩空气，使得所述纵向通道中的压缩空气在所述流量限制区段与所述出口端之间的压降大于或等于在所述燃烧室中由燃烧所引起的周向压力变化。