[实用新型]燃气涡轮机及其具有的微混合器

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请是2012年8月23日提交的待决美国专利申请第13/593,123号的继续部分申请，所述申请以引用的方式整体并入本说明书中。 

本实用新型总体涉及燃气涡轮机，并且更确切地涉及一种用于控制燃料流动穿过燃气涡轮机的燃烧器中的分配板的装置。 

通常，燃气涡轮发动机包括用于压缩进入空气的压缩机、用于将燃料与压缩空气混合并点燃燃料/空气混合物以产生高温气流的燃烧器以及由高温气流驱动的涡轮区段。燃料通常是与压缩空气在微混合器中混合。当维持燃料/空气混合物的均匀组成时，氮氧化物可最小化。另外，可以通过使得燃料/空气混合物的组成恒定而来增强涡轮效率。因此，需要有效控制燃料到混合管道的分配以便维持每条混合管道中的燃料/空气混合物的均匀组成。 

涡轮操作直接受到流体力学和穿过微混合器的燃料流的分配影响。因此，可以通过有效控制穿过微混合器的燃料流而来增强涡轮操作。 

所公开的技术中的一个示例性但非限制性方面涉及一种控制穿过燃气涡轮机的分配板的燃料流的流率和/分配以影响所述燃料流到多个燃料孔的分配的方法。 

本实用新型的另一示例性但非限制性方面涉及一种流量管理装 置，所述流量管理装置位于形成在混合管道与分配板之间的环状区域附近，以便控制穿过所述环状区域的燃料流的流率。 

在一个示例性但非限制性实施例中，本实用新型提供一种燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括多个混合管道，所述多个混合管道经布置以输送燃料/空气混合物到反应区中进行点燃，其中每个混合管道包括燃料从中穿过进入所述混合管道的多个燃料孔。板有形成在其上的多个管孔，其中所述管孔配置用于容纳所述混合管道，以在所述板与所述混合管道之间形成多个环状区域，从而使得所述燃料流动穿过所述环状区域。所述燃料孔相对所述燃料流而布置在所述板的下游侧上。所述涡轮进一步地包括流量管理装置，所述流量管理装置配合所述板和所述混合管道中的至少一者、并且包括位于所述环状区域内以便控制所述燃料到所述燃料孔的分配的部分。 

在另一示例性但非限制性实施例中，提供一种控制穿过燃气涡轮机中的板的燃料流的方法，其中所述板包括形成在其中的多个通孔和多个管孔，所述管孔适于容纳多个混合管道，所述管孔与所述混合管道形成了多个环状区域，并且所述多个混合管道经布置以输送燃料/空气混合物到反应区中进行点燃。所述方法包括：形成适于通过所述通孔并且通过所述环状区域的燃料流；调整所述环状区域的有效大小以控制穿过所述通孔并且穿过所述板的所述环状区域的所述燃料流的分配；以及将所述燃料流与空气在所述多个混合管道中混合以形成所述燃料/空气混合物。 

其中，每个混合管道包括燃料从中穿过进入相应混合管道的多个燃料孔，所述多个燃料孔相对于所述燃料流布置在所述板的下游侧上。 

所述方法进一步包括流量管理装置，所述流量管理装置用于对所述环状区域的有效大小进行调整，其中所述流量管理装置包括多个指状物和将所述多个指状物分开的多个空间，所述多个指状物与所述多个空间形成用于输送所述燃料流的多个通道。 

其中，所述板具有形成于其中的多个通孔，所述多个通孔经布置可使所述燃料流通过所述多个通孔，并且其中调整步骤包括控制所述燃料流在所述板的所述多个通孔与所述多个环状区域之间的分配。 

其中，所述多个指状物的大小和/或所述多个空间的大小经过修改可对所述多个环状区域的所述有效大小进行调整。 

在又一示例性但非限制性实施例中，本实用新型提供一种微混合器，所述微混合器用于将燃料与空气在燃气涡轮机中混合。所述微混合器包括：入口，燃料通过所述入口进入所述微混合器中的区段；板，所述板位于所述区段中并包括形成在其中的多个孔以使所述燃料流动穿过所述多个孔。多个混合管道延伸穿过所述多个孔的第一部分以将燃料/空气混合物输送到反应区进行点燃。所述第一部分的孔在所述板与所述混合管道之间形成多个环状区域，其中每个混合管道包括供燃料从中穿过进入所述混合管道的多个燃料孔。另外，一种流量管理装置配合所述板和所述混合管道中的至少一者，以便控制穿过所述第一部分的孔的所述燃料流的流率。 

附图说明

附图促进对此技术的各个实施例的理解。在此类附图中： 

图1是根据所公开的技术的实例的微混合器的一部分的透视图； 

图2是与图1类似的透视图，其中示出微混合器局部剖切部分； 

图3是与图1所述微混合器类似的侧视图，其中示出微混合器局部剖切部分； 

图4是对图1所示微混合器的横截面的示意表示；