[发明专利]燃气涡轮机燃烧器及其内空气流的控制方法

权利要求书

1.一种燃气涡轮机燃烧器，所述燃气涡轮机燃烧器包括：

燃烧器衬套，所述燃烧器衬套围绕燃烧室；

至少一个燃料喷嘴，所述至少一个燃料喷嘴布置成向所述燃烧室提供燃料；流套筒，所述流套筒包绕所述燃烧器衬套，从而形成沿径向位于所述燃烧器衬套与所述流套筒之间的通路以用于将空气供给至所述燃烧室，所述流套筒构造成允许空气经由基本环形的流套筒进口基本沿轴向流入所述通路中；所述流套筒的下游端部形成为包括环形歧管，所述环形歧管设置有围绕所述流套筒的所述下游端部的圆周的多个出口并且设置成将来自外部可变空气源的补充空气基本径向地供给至所述通路中，从而保持轴向空气流边界层依附在所述流套筒进口处。

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮机燃烧器，其中所述歧管与所述流套筒的所述下游端部一体形成。

3.根据权利要求1所述的燃气涡轮机燃烧器，其中所述多个出口中的至少一些出口沿所述通路内的流动方向可变地倾斜。

4.根据权利要求1所述的燃气涡轮机燃烧器，其中所述流套筒的所述下游端部包括分立的放大部分，以容纳结合至所述流套筒的所述歧管。

5.根据权利要求1所述的燃气涡轮机燃烧器，其中所述可变空气源包括连接至空气分配箱的高压源。

6.根据权利要求5所述的燃气涡轮机燃烧器，其中所述空气分配箱通过来自动态监测系统、排放物监测系统、涡轮机排气温度监测系统以及涡轮机主控制器中的一个或多个的输入由控制器进行控制。

7.一种用于燃气涡轮机的筒式环形燃烧器布置，所述筒式环形燃烧器布置包括：

多个燃烧器，所述多个燃烧器围绕涡轮机转子以环形阵列布置，所述多个燃烧器适于将燃烧气体供给至所述燃气涡轮机的第一级；每一个燃烧器都包括：燃烧器衬套，所述燃烧器衬套封闭燃烧室；至少一个燃料喷嘴，所述至少一个燃料喷嘴布置成向所述燃烧室提供燃料；流套筒，所述流套筒包绕所述燃烧器衬套，从而形成沿径向位于所述燃烧器衬套与所述流套筒之间的通路以用于将空气供给至所述燃烧室；其中所述流套筒的下游端部形成为包括环形歧管，所述环形歧管设置有围绕所述流套筒的所述下游端部的圆周的多个出口并且设置成将来自外部可变空气源的补充空气供给至所述通路。

8.根据权利要求7所述的筒式环形燃烧器布置，其中所述歧管与所述流套筒的所述下游端部一体形成。

9.根据权利要求7所述的筒式环形燃烧器，其中所述多个出口中的至少一些出口沿所述通路内的流动方向可变地倾斜。

10.根据权利要求7所述的筒式环形燃烧器，其中所述流套筒的所述下游端部包括分立的放大部分，以容纳结合至所述流套筒的所述歧管。

11.根据权利要求7所述的筒式环形燃烧器布置，其中每一个歧管都连接至空气分配箱，从高压源向所述空气分配箱供给空气。

12.根据权利要求11所述的筒式环形燃烧器布置，其中所述空气分配箱连接至控制系统，所述控制系统编程为对吹送至每一个燃烧器的相应通路中的空气量进行单独控制。

13.根据权利要求12所述的筒式环形燃烧器布置，其中所述控制系统接收来自动态监测系统、排放物监测系统、涡轮机排气温度监测系统以及涡轮机主控制器中的一个或多个的输入。

14.一种对进入围绕燃气涡轮机转子成筒式环形阵列的燃烧器的多个燃烧器中的任何一个或全部燃烧器的空气流进行控制的方法，其中每一个燃烧器都包括：衬套，所述衬套封闭燃烧室并且支承用于将燃料供给至所述燃烧室的至少一个喷嘴；以及流套筒，所述流套筒包绕所述燃烧器衬套，环形通路在所述衬套与所述流套筒之间延伸以用于经由在所述流套筒的所述下游端部处沿轴向定向的进口将压缩机排放空气供给至所述燃烧室，所述方法包括：

（a）在压力下将补充空气选择性地供给至所述多个燃烧器中的每一个的所述环形通路；以及

（b）调节补充空气流，以对所述多个燃烧器中的任何一个或全部燃烧器的燃料/空气比进行控制。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法包括将来自公共空气分配箱的补充空气选择性地供给至所述多个燃烧器中的每一个。