[发明专利]通过燃料分级的燃烧器排出温度轮廓控制及相关方法

权利要求书

1.一种燃气轮机燃烧器，包括：

由燃烧器衬套限定的燃烧室，所述燃烧器衬套具有支承一个或多个喷嘴的上游端盖，所述喷 嘴布置成用以将燃料供给至所述燃烧室，在所述燃烧室中，所述燃料与从压缩机供送的空气 相混合；

连接在所述燃烧室衬套的下游端与第一级涡轮喷嘴之间的过渡管道，所述过渡管道将气态燃 烧产物供给至所述第一级涡轮喷嘴；以及

多个燃料喷射喷嘴，其布置在所述过渡管道的后端，以便将用于燃烧的附加燃料和空气在所 述第一级涡轮喷嘴的上游引入所述过渡管道中；其中，所述多个燃料喷射喷嘴设置于靠近所 述第一级涡轮喷嘴的导叶、并且周向定位于所述第一级涡轮喷嘴的导叶之间；其中，所述多 个燃料喷射喷嘴中的每一个都构造为具有用于将压缩机排放空气吸入的敞开的端部、和用于 将压缩机排放空气和被供应至所述多个燃料喷射喷嘴的燃料进行混合的旋流器。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴布置成用 以沿大致垂直于所述过渡管道中的气态燃烧产物流的方向引入附加的燃料和空气。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴包括布置 在所述过渡管道的纵轴线的每一侧上的一对燃料喷射喷嘴。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴包括三个 燃料喷射喷嘴。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴中的各个 均构造成用以从周围的压缩机排放空气中吸收空气来与供送至所述多个燃料喷射喷嘴的燃料 相混合。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴定位成用 以升高所述第一级喷嘴处的进入温度，但将较高的峰值温度移动远离邻近的涡轮热气体通路 构件的表面。

7.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，供给至所述多个燃料喷射喷嘴的 燃料有差别地引入，以便将更多燃料供给至燃烧气体温度相对较冷的区域。

8.一种燃气轮机，其包括压缩机、布置成环形阵列的多个燃烧器，各燃烧器均具有布置成 用以将燃料供给至燃烧室的一个或多个燃料喷嘴，各燃烧器均具有用于将所述燃料室连接到 第一级涡轮喷嘴上的过渡管道；定位在所述过渡管道的后端处的多个燃料喷射喷嘴；以及布 置成用以将燃料供给至各过渡管道的所述多个燃料喷射喷嘴的歧管；其中，所述多个燃料 喷射喷嘴设置于靠近所述第一级涡轮喷嘴的导叶、并且周向定位于所述第一级涡轮喷嘴的导 叶之间；其中，所述多个燃料喷射喷嘴中的每一个都构造为具有用于将压缩机排放空气吸入 的敞开的端部、和用于将压缩机排放空气和被供应至所述多个燃料喷射喷嘴的燃料进行混合 的旋流器。

9.根据权利要求8所述的燃气轮机，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴比至少部分地暴 露在所述过渡管道的排出开口轮廓内的第一级喷嘴叶片的数目少一个。

10.根据权利要求8所述的燃气轮机，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴布置成用以沿大 致垂直于所述过渡管道中的气态燃烧产物流的方向引入附加的燃料。

11.根据权利要求8所述的燃气轮机，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴包括布置在所述 过渡管道的纵轴线的每一侧上的一对燃料喷射喷嘴。

12.根据权利要求8所述的燃气轮机，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴包括三个燃料喷 射喷嘴。

13.根据权利要求8所述的燃气轮机，其特征在于，所述多个燃料喷射喷嘴定位成用以升高 所述第一级喷嘴处的进入温度，但将较高的峰值温度移动远离邻近的热气体通路构件的表 面。