[发明专利]次燃料喷嘴文丘里管

说明书

技术领域

本申请大体上涉及燃气轮机且更特别地涉及在次燃料喷嘴中使用文丘里管以允许减少的引燃流量。

背景技术

当前的干式低NO_X(DLN)燃气轮机的设计大体上利用稀薄燃料-空气混合物操作。稀薄燃料-空气混合物包括与大量过量空气预混合的一定量的燃料，其在燃烧腔室中燃烧。可通过组合在次燃料喷嘴中心的扩散引燃与由次旋流器形成的漩涡而使火焰稳定。但是扩散引燃可为NO_X排放的主要来源，NO_X排放受美国联邦和州法规和国外类似法规限制。但如果在燃烧器管顶端处没有火焰附加器，通常不能减少到扩散引燃的气体流动。火焰附加器可对燃烧器管顶端和整个燃烧器的耐用性造成不利影响，因而通常必须维持通过扩散引燃的最小预定燃料流量。

因此需要在引燃管顶端无相关火焰保持和其它不利影响的情况下，减小引燃燃料流量。这种减小的引燃燃料流量将提供NO_X排放减少以及提高燃烧器管耐用性。

发明内容

因此本申请提供用于燃烧器的次燃料喷嘴组件。次燃料喷嘴组件可包括衬套、通往引燃器顶端的燃料通道和从衬套延伸且在引燃器顶端下游的文丘里管。

本申请还提供一种燃烧器。该燃烧器可包括次燃料喷嘴组件和位于次燃料喷嘴组件下游的次燃烧腔室，其中，次燃料喷嘴组件具有位于其中的次燃料喷嘴组件文丘里管，次燃烧腔室具有位于其中的次燃烧腔室文丘里管。

本申请还提供减少次喷嘴引燃器顶端附近火焰保持的方法。该方法可包括以下步骤：使燃料通过次喷嘴引燃器顶端流动；使空气通过旋流器流动；将文丘里管定位于次喷嘴引燃器顶端的下游；使燃料流动和空气流动通过文丘里管收缩和膨胀；以及，在文丘里管附近形成回流区。

通过阅读下文的具体实施方式，当结合若干附图和所附权利要求书来理解时，本发明的这些和其它特点和改进对于本领域普通技术人员将会变得显而易见。

附图说明

图1示出已知的干式低NO_X燃烧器的部分截面图。

图2示出已知的带有外部旋流器的燃烧器中心体的部分侧视截面图。

图3示出一种已知的次预混合扩散燃料喷嘴的部分截面图。

图4示出如本文描述的带有次文丘里管的燃料喷嘴侧视剖视图。

图5示出带图4的文丘里管燃料喷嘴的侧视截面图，示出回流图案。

部件列表

12 燃气轮机

14 压缩机

16 燃烧器

18 涡轮

20 过渡管

24 主燃烧腔室

26 次燃烧腔室

28 文丘里管

30 流动套筒

32 外壳体

34 涡轮壳体

36 主喷嘴

38 次喷嘴

40 后壁

42 旋流器

44 外壁

46 百叶窗

48 百叶窗

50 中心体

51 衬套

52 外旋流器

53 冷却孔

54 次旋流器

56 燃料喷嘴组件

58 后构件

60 外套筒

62 核芯部分

64 预混合通道

66 空气通道

68 空气通道

72 径向孔

74 气栓

76 开口

78 预混合区

80 旋流器

82 引燃孔

84 引燃开口

86  引燃器顶端

100 燃烧器

110 燃料喷嘴组件

120 衬套

130 旋流器

140 燃料通道

145 外套筒

150 引燃器顶端

160 旋流器

170 次文丘里管

180 喉部边缘

190 扩展部

200 前面

210 回流区

具体实施方式