[发明专利]与在燃烧涡轮发动机中集成延迟贫喷射有关的组件和装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧涡轮发动机，且更具体地涉及在燃烧涡轮发动机的燃烧衬套中集成延迟贫喷射、延迟贫喷射套筒组件和/或与其有关的制造方法。

背景技术

燃烧涡轮发动机中的分级燃烧存在多种设计，但大部分是由多个管和接口组成的复杂组件。一种用于燃烧涡轮发动机中的分级燃烧是延迟贫喷射。在这种分级燃烧中，延迟贫燃料喷射器位于主燃料喷射器下游。如本领域的普通技术人员应了解的，在此下游位置燃烧燃料/空气混合物可以用来提高NOx性能。NOx或氮氧化物是由燃烧传统烃燃料的燃烧涡轮发动机产生的主要不期望的空气污染排放物之一。延迟贫喷射也可以起到空气旁通的作用，其可以用来在“调低(turn down)”或低负荷操作期间改善一氧化碳即CO排放。应了解，延迟贫喷射系统可以提供其它运行益处。

当前延迟贫喷射组件对于新的燃气涡轮机单元和已有单元的改装两者而言都是昂贵和费钱的。其原因之一在于传统延迟贫喷射系统、尤其是与燃料输送相关的那些系统的复杂性。与这些复杂的系统相关的诸多部件必须设计成耐受涡轮机环境的极端热负荷和机械负荷，这显著增加了制造开支。即便这样，传统延迟贫喷射组件仍具有燃料泄漏到压缩机排气壳体中的高风险，该泄漏会导致自动点燃并且是一种安全危害。此外，传统系统的复杂性增加了组装成本。

因此，需要形成尤其是减少了系统复杂性、组装时间和制造成本的改进的延迟贫喷射系统、构件和制造方法。

发明内容

本申请因此描述了一种用于燃烧涡轮发动机的燃烧器的延迟贫喷射系统中的组件，其中燃烧器包括限定主燃料喷嘴下游的主燃烧室的径向内壁和包围径向内壁而在二者之间形成流动环形空间(flow annulus)的径向外壁。该组件可以包括：刚性地固定在径向内壁上的凸出部，该凸出部构造成限定穿过径向内壁的中空通道；可滑动地接合在凸出部内的输送管；形成在输送管上的止挡部；以及定位在凸出部与止挡部之间的减振装置。在一些实施例中，止挡部在输送管的一端定位在预定位置。该止挡部可以包括大于由凸出部限定的中空通道的刚性扩大区段。该扩大区段可以构造成经由定位在二者之间的减振装置接触凸出部，从而阻止输送管从衬套进一步退出。

本申请的这些和其它特征将在结合附图和所附权利要求查看对优选实施例进行的详细描述后变得明显。

附图说明

图1是本发明的实施例可以用于其中的燃烧涡轮机系统的剖视图。

图2是本发明的实施例可以用于其中的传统燃烧器的剖视图。

图3是包括根据本发明的一个实施例的延迟贫喷射系统的燃烧器的剖视图。

图4是包括根据本发明的一个实施例的延迟贫喷射系统的流动套筒和衬套组件的剖视图。

图5是根据本发明的一个实施例的输送管的透视图。

图6是根据本发明的一个实施例的延迟贫喷射器/输送管组件在未组装状态下的剖视图。

图7是根据本发明的一个实施例的延迟贫喷射器/输送管组件在组装状态下的剖视图。

图8是根据本发明的一个备选实施例的输送管的透视图。

图9是根据本发明的一个备选实施例的延迟贫喷射器/输送管组件在未组装状态下的剖视图。

图10是根据本发明的一个备选实施例的延迟贫喷射器/输送管组件在组装状态下的剖视图。

图11是根据本发明的一个示范性实施例的流程图。

部件列表

10  燃气涡轮机系统

12  压缩机

14  燃烧器

16  涡轮机

20  燃烧器

21  燃料喷嘴

22  头端

23  燃烧区

24  衬套

25  过渡件

26  流动套筒

27  流动环形空间

28  延迟贫喷射系统

29  燃料通道

30  燃料歧管

31  流动套筒凸缘

32  延迟贫喷射器

33  延迟贫喷嘴

34  输送管

41  (输送管的)凸缘

42  压缩座

43  管

45  进口

46  出口

47  螺栓孔

48  变窄的横档

49  螺栓

50  螺栓孔

51  凸出部