[发明专利]用于燃料喷嘴的系统和方法

权利要求书

1.一种系统，其包括：

氧化剂压缩机；以及

燃气涡轮发动机，其包括：

具有涡轮燃烧器的燃烧器部，其中所述涡轮燃烧器包括：

多个扩散燃料喷嘴，其中所述多个扩散燃料喷嘴中的每一个包括：

邻近所述燃烧器部布置的锥形尖端；

第一氧化剂导管，其包括布置在与相应扩散燃料喷嘴的中心轴线相距第一径向距离处的第一氧化剂壁，其中所述第一氧化剂导管延伸到布置在所述尖端处并且被配置为注入第一氧化剂的多个第一氧化剂开口，其中所述多个第一氧化剂开口被配置为在围绕所述中心轴线的第一旋转方向上施加涡旋运动到所述第一氧化剂；

第一燃料导管，其包括布置在与相应扩散燃料喷嘴的所述中心轴线相距第二径向距离处的第一燃料壁，所述第二径向距离大于所述第一径向距离，其中所述第一燃料导管延伸到布置在所述尖端处并且被配置为注入第一燃料的多个第一燃料开口，其中所述第一燃料导管环绕所述第一氧化剂导管，并且所述多个第一燃料开口被配置为在围绕所述中心轴线的第二旋转方向上施加涡旋运动到所述第一燃料；以及

第二氧化剂导管，其包括布置在与相应扩散燃料喷嘴的所述中心轴线相距第三径向距离处的第二氧化剂壁，所述第三径向距离大于所述第二径向距离，其中所述第二氧化剂导管延伸到布置在所述尖端处并且被配置为注入第二氧化剂的多个第二氧化剂开口，其中所述第二氧化剂导管环绕所述第一燃料导管，并且所述多个第二氧化剂开口被配置为在围绕所述中心轴线的第三旋转方向上施加涡旋运动到所述第二氧化剂；

第二燃料导管，其包括布置在与所述中心轴线相距第四径向距离处的第二燃料壁，所述第四径向距离大于所述第三径向距离，其中所述第二燃料导管被配置为通过布置在所述尖端处的多个第二燃料开口注入第二燃料，所述多个第二燃料开口环绕所述尖端处的所述多个第二氧化剂开口，其中所述第二燃料导管环绕所述第二氧化剂导管，并且所述多个第二燃料开口被配置为在围绕所述中心轴线的第四旋转方向上施加涡旋运动到所述第二燃料；以及

第三氧化剂导管，其包括布置在与所述中心轴线相距第五径向距离处的第三氧化剂壁，所述第五径向距离大于所述第四径向距离，其中所述第三氧化剂导管被配置为通过布置在所述尖端处的多个第三氧化剂开口注入第三氧化剂，所述多个第三氧化剂开口环绕所述尖端处的所述多个第二燃料开口，其中所述第三氧化剂导管环绕所述第二燃料导管，并且所述多个第三氧化剂开口被配置为在围绕所述中心轴线的第五旋转方向上施加涡旋运动到所述第三氧化剂；

其中所述第一氧化剂导管轴向延伸超出所述第一燃料导管到所述锥形尖端，所述第一燃料导管轴向延伸超出所述第二氧化剂导管到所述锥形尖端，所述第二氧化剂导管轴向延伸超出所述第二燃料导管到所述锥形尖端，并且所述第二燃料导管轴向延伸超出所述第三氧化剂导管到所述锥形尖端；

涡轮，其由来自所述涡轮燃烧器的燃烧产物驱动；以及

排气压缩机，其由所述涡轮驱动，其中所述排气压缩机被配置为压缩并输送排气流到所述涡轮燃烧器，并且所述氧化剂压缩机被配置为压缩并输送所述第一氧化剂和所述第二氧化剂到所述涡轮燃烧器。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二旋转方向与所述第一旋转方向和所述第三旋转方向相反。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个第一氧化剂开口中的每一个、所述多个第一燃料开口中的每一个和所述多个第二氧化剂开口中的每一个被定向成与所述扩散燃料喷嘴的所述中心轴线成角度和/或偏移。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述角度和/或偏移在30度到60度之间。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一氧化剂导管沿所述扩散燃料喷嘴的所述中心轴线布置。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个第一氧化剂开口被配置为使通过所述扩散燃料喷嘴的总流量的5％到10％流过，所述多个第一燃料开口被配置为使所述总流量的1％到10％流过，以及所述多个第二氧化剂开口被配置为使所述总流量的80％到90％流过。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述锥形尖端相对于所述扩散燃料喷嘴的中心轴线的角度在55度到85度之间。

8.根据权利要求1所述的系统，其包括耦连到所述燃气涡轮发动机的排气抽取系统以及耦连到所述排气抽取系统的烃类生产系统。