[发明专利]用于在燃气轮机发动机中喷射燃料的系统

说明书

技术领域

本文公开的主题大体涉及涡轮发动机，并且更具体而言，涉及将稀释剂引入到涡轮发动机的燃烧器中。

背景技术

燃气轮机发动机燃烧燃料和空气的混合物而产生热的燃烧气体，热的燃烧气体又驱动一个或多个涡轮。特别地，热的燃烧气体迫使涡轮叶片旋转，从而驱动轴旋转一个或多个负载，例如，发电机。这些燃烧气体的产生在燃烧器中进行，燃烧器可包括将燃料或燃料和空气的混合物引入到燃烧室中以进行点燃的一个或多个燃料喷嘴。另外，可为有用的是，将(例如氮或蒸汽)的稀释剂引入到燃烧器，以减少氮氧化物(NOx)排放、一氧化碳(CO)排放，或在燃烧室中的燃烧过程期间产生的其它类型的排放。可惜的是，现有的系统可能未充分地混合稀释剂与燃料和/或空气，从而降低了稀释剂的有效性。

发明内容

下面对在范围方面与原本声明的发明相当的某些实施例进行概述。这些实施例不意图限制声明的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可能类似于或异于下面所阐述的实施例的多种形式。

在第一个实施例，一种系统包括燃料喷嘴，燃烧喷嘴包括：包括至少一个第一开口的第一混合室；包括至少一个第二开口的第二混合室；构造成将第一流体供应到第一混合室中的第一路径；构造成通过至少一个第一开口将第二流体供应到第一混合室中的第二路径；构造成通过至少一个第二开口将第一流体和第二流体的混合物从第一混合室供应到第二混合室的第三路径；以及构造成将第二流体供应到第二混合室的第四路径。

在第二个实施例中，一种系统包括控制器，控制器构造成接收指示涡轮的排放水平的信号，以及产生构造成控制稀释剂在涡轮中的燃料喷嘴的第一混合室和第二混合室之间的分流的至少一个控制信号。

在第三个实施例中，一种系统包括燃料喷嘴，燃料喷嘴包括：构造成接收燃料、稀释剂和包括稀释剂的流体混合物的第一混合室；流体地联接到第一混合室上的燃料通道，其中，燃料通道构造成将燃料供应到第一混合室；流体地联接到第一混合室上的第二混合室，其中，第二混合室构造成接收来自第一混合室的流体混合物；以及流体地联接到第一混合室和第二混合室两者上的气室，其中，气室构造成使稀释剂分流成进入第一混合室中的第一稀释剂流和进入第二混合室中的第二稀释剂流。

附图说明

当参照附图来阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面与优点将变得更好理解，在附图中，相同符号在所有图中表示相同部件，其中：

图1是根据本技术的实施例的、具有联接到燃烧器上的燃料喷嘴的涡轮系统的框图；

图2是如图1中示出的那样的涡轮系统的实施例的横截面侧视图；

图3是如图2中示出的那样的燃料喷嘴的实施例的横截面侧视图；

图4是如图2中示出的那样的燃料喷嘴的实施例的横截面侧视图；以及

图5是根据本技术的实施例的、具有用与涡轮结合起来使用的控制器的涡轮系统的框图。

部件列表

10　涡轮系统

12　燃料喷嘴

14　燃烧器

16　燃烧器室

18　涡轮

20　排气出口

22　轴

24　压缩机

26　空气进口

28　负载

30　涡轮叶片

32　叶片

34　盖环

36　折流板

40　稀释剂

42　流体流路径

44　开口

46　径向气室

48　混合室

49　环形壁

50　流体流

52　孔

54　流体流路径

56　稀释剂通道

57　成角度

58　混合室

59　成角度

60　预混合流

61　成角度

62　通道

63　顺时针漩涡

64　轴向方向

65　逆时针漩涡

66　燃料流

68　中心燃料室

69　环形壁

70　燃料通道

71　端壁

72　开口

74　阻塞器

76　密封元件

77　止回阀

78　阻力元件

80　支承部件

82　控制器