[发明专利]用以减轻燃烧动态特性的燃料系统声学特征和方法

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及一种用以减轻多喷嘴干式低NOx(DLN)燃烧系统的燃烧动态特性(dynamics)的燃料系统。

背景技术

在燃气涡轮发动机中，燃料和空气混合在一起且在燃烧器的燃烧区内燃烧。这种燃烧的能量然后转变成涡轮中的机械能，其中该机械能例如可用于发电。排出燃烧的副产物。然而，最近关于这些副产物对环境影响的关注已在增长，且已试图构建干式低NOx(DLN)燃烧器，其设计成用以减少作为燃烧副产物所产生的不合需要的NOx排放量。

对于DLN燃气涡轮燃烧器操作而言，燃烧动态特性已视作为可妨碍可操作性、缩短零件寿命和降低相关DLN系统的总体耐用性的考虑因素。对于燃烧动态特性的一个主要因素是由于混合区段中的压力波动和对应的燃料流速和空气流速波动而何时发生燃料/空气比波动。燃料/空气比波动可导致热释放波动和持续燃烧动态特性。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种燃料系统的干式低NOx(DLN)燃料喷嘴，以及该燃料喷嘴包括：一个或多个下游孔口(orifice)，其形成为用以限定引导流体沿其流动的第一流体通路；上游孔口，其定位在该一个或多个下游孔口的上游，形成为用以限定引导流体沿其流动的第二流体通路；以及连接通道，其设置成分别将下游孔口的第一流体通路和上游孔口的第二流体通路彼此流体(或流体连通)地联接。上游孔口的径向尺寸和轴向位置中的至少一个经设定用以协作地(或协调性地)解调燃料系统的声阻抗。

根据本发明的另一方面，提供了一种燃料系统的干式低NOx(DLN)燃料多喷嘴，以及该喷嘴包括：多个下游孔口，其形成为用以限定引导流体沿其流动的第一流体通路且布置成用以形成下游孔口子组合；多个上游孔口，其定位在下游孔口的上游且分别与对应的一个下游孔口子组合相关，各上游孔口均形成为用以限定引导流体沿其流动的第二流体通路；以及多个连接通道，其设置成分别将子组合下游孔口的第一流体通路和对应的上游孔口的第二流体通路彼此流体(或流体连通)地联接。各上游孔口的径向尺寸和轴向位置中的至少一个独立地设定成用以协作地解调燃料系统的声阻抗。

根据本发明的又一个方面，提供了一种组装燃料系统的干式低NOx(DLN)燃料多喷嘴的方法，以及该方法包括将多个下游孔口与多个上游孔口流体(或流体连通)地联接，该多个下游孔口形成为用以限定引导流体沿其流动的第一流体通路且布置为用以形成下游孔口子组合，该多个上游孔口定位在下游孔口的上游且分别与对应的一个下游孔口子组合相关联，各上游孔口均形成为用以限定引导流体沿其流动的第二流体通路；以及独立地调节各上游孔口的径向尺寸和轴向位置中的至少一个，以便协作地解调燃料系统的声阻抗。

通过结合附图的如下描述，这些及其它优点和特征将变得更为明显。

附图说明

在权利要求中具体地指出且明确地主张了视作为本发明的主题。通过结合附图的如下详细描述，本发明的前述及其它特征和优点将变得清楚，在附图中：

图1为燃料喷嘴组合的简图的侧截面视图；

图2为多个燃料喷嘴组合的简图的侧截面视图；以及

图3为多喷嘴筒形燃烧器构件的透视图。

本详细说明通过举例而非限制的方式，参照附图阐述了本发明的实施例以及优点和特征。

零件清单

10燃料喷嘴

20，20ij下游孔口

21第一流体通路

40，40ij上游孔口

41第二流体通路

50，50i连接通道

51燃料供送管

52燃料供送管

L燃料供送管长度

53燃料喷嘴部分

L_N燃料喷嘴部分长度

54下游端

55公共歧管

R_UP，R_UP1-3上游孔口的径向尺寸

P_L，P_L1-3上游孔口的轴向位置

N_L下游孔口的轴向位置

R_DO下游孔口的径向尺寸

60管路

61侧壁

62开孔

70管路

71侧壁

72开孔

80多喷嘴

81，82，83下游孔口子组合

具体实施方式