[发明专利]燃烧装置

说明书

技术领域

本公开涉及燃烧装置。尤其，以下参考了燃气涡轮(例如连续燃烧燃气涡轮)，无论如何应清楚，相同的装置也可在不同的应用(例如炉)中实现。

背景技术

参考图1，燃气涡轮1具有：压缩机2，燃烧装置3以及涡轮4；压缩机2产生高压空气，其与燃料一起供应至燃烧装置3，它们在燃烧装置3中燃烧以产生热气体，该热气体在涡轮4中(高压涡轮)中膨胀；从涡轮4排出废气。

连续燃烧燃气涡轮在高压涡轮4下游具有第二燃烧装置5，其中，附加的燃料供应至废气中且其燃烧以产生热气体，该热气体然后在第二涡轮6中(低压涡轮)膨胀。

在第二燃烧装置5内，与燃料一起喷射空气；该空气主要具有帮助燃料渗入流过第二燃烧装置的废气中、以及防止在喷射后紧接的早期燃料燃烧的功能。

由于经过第二燃烧装置5的废气具有大的压力(因为在高压涡轮4中只发生了部分膨胀)，喷射至第二燃烧装置5中的空气由压缩机2的末级抽出。

该冷却方案具有一些缺点。

事实上，由于在压缩机2的末级处，空气具有大的压力，抽出的空气(并因此防止该空气燃烧或膨胀)在燃气涡轮的性能以及效率上具有大的负面影响。

发明内容

本发明的一方面包括提供燃烧装置，其带有与已知的燃烧装置相比改善的性能以及效率。

本发明的另一方面为提供燃烧装置，其中可减少从压缩机抽出的空气的负面影响。

通过提供根据所附权利要求的燃烧装置而获得这些和其他的方面。

有利地，增加了逆燃界限并且减少了NOx排放。

附图说明

根据通过附图中的非限制示例而示出的燃烧装置的优选但非排他性的实施例的描述，更多特性和优点将更显而易见，在附图中：

图1是已知的燃气涡轮的示意图；

图2是在本发明的实施例中的燃气涡轮的示意图；

图3以及图4显示了在本发明的不同实施例中的燃气涡轮的细节；以及

图5是喷管的细节；

图6显示了带有冷却空气分布的又一实施例。

具体实施方式

下面参考附图；附图在若干视图中包括用于相同或相似部分的相同标号。

优选地，燃烧装置为燃气涡轮(例如连续燃烧燃气涡轮1)的一部分。

连续燃烧燃气涡轮1包括压缩机2、第一燃烧装置3、第一涡轮4(高压涡轮)、第二燃烧装置5以及第二涡轮6(低压涡轮)。这些燃气涡轮在本领域是公知的。

在运行期间，压缩机2压缩氧化剂并使其供应至第一燃烧装置3。氧化剂通常为空气并在下面指代空气。第一燃烧装置3接收压缩空气以及燃料并燃烧它们产生热气体，该热气体在第一涡轮4中部分膨胀。来自第一涡轮4的废气进入第二燃烧装置5，在其中，附加的燃料被供应并燃烧产生热气体，该热气体然后在第二涡轮6中膨胀。

第二燃烧装置5包括喷燃器10；在运行期间，流F(来自涡轮4的废气)流过喷燃器10。自然地，在不同种类的喷燃器或燃气涡轮或燃烧装置的应用中，流也可以是与废气不同的流。

在喷燃器10的下游提供有燃烧室11。

喷燃器具有：入口12，其带有涡流发生器13(例如四面体涡流发生器)；以及喷管14，其突出进入喷燃器2以用于燃料和空气喷射。

经过喷管14喷射的空气主要用于：

有助于燃料渗入流过喷燃器10的废气中，

在喷射后屏蔽和保护燃料，以在喷射后防止其立即的燃烧，

流过喷管时喷管的冷却。

喷管14连接至空气源以及燃料箱(标号16指示来自燃料箱的管)。

在不同的示例中，喷管14可布置成供应不同的燃料，例如液体燃料(如油)和气体燃料；在这种情况下，喷管14连接至两个或更多的燃料箱，每个用于一种燃料。

燃烧装置5具有容纳喷燃器10的增压室和燃烧室11；在增压室内，空气基本静止(即不动)。

增压室连接至喷管14的内部以向其供应空气。

增压室可包括外部增压室20和内部增压室27；外部增压室20容纳连接至喷燃器10以用于向其供应空气的内部增压室27。内部增压室27和外部增压室20由冷却路径连接以用于燃烧室11。

喷管14包括用于空气的导管21和用于燃料的一个或者多个导管23、24(例如喷管14可供应两种不同的燃料，在这种情况下，每个导管23、24均连接至燃料箱)。增压室20或27连接至用于空气的导管21。