[发明专利]具有隔热罩的多功能燃料喷嘴

说明书

提供了一种用于燃烧涡轮发动机的多功能燃料喷嘴（10）。喷嘴帽（50）可以安置在喷嘴的下游端处。隔热罩（60）安装到喷嘴帽上。多个冷却通道（62）布置在喷嘴帽的前部面和隔热罩的对应后侧之间。多个冷却通道可以布置成在多功能燃料喷嘴中的雾化器组件的前部面上排出冷却空气。

背景

1. 技术领域

所公开的实施例涉及用于燃烧涡轮发动机（诸如，燃气涡轮发动机）的燃料喷嘴。更具体地，所公开的实施例涉及具有隔热罩的改进的多功能燃料喷嘴。

2. 相关技术的描述

燃气涡轮发动机包括一个或多个燃烧室，所述燃烧室被构造成通过在压缩气体中燃烧燃料来产生热工作气体。采用燃料喷射组件或喷嘴来将燃料引入到每个燃烧室中。为向用户提供灵活性，这样的燃料喷嘴可属于多燃料类型，其能够燃烧液体燃料或气体燃料之一，或同时燃烧液体燃料和气体燃料两者。

燃气涡轮燃烧室中的燃烧导致在所燃烧的气体中形成氮的氧化物（NOx），这被认为是不理想的。用于减少NOx的形成的一种技术涉及经由燃料喷射喷嘴将水与燃料一起喷射到燃烧室中。美国专利申请号13/163,826公开了一种燃料喷嘴组件，所述燃料喷嘴组件能够连同液态水喷射一起，燃烧气体燃料或液体燃料之一，或者两者。

附图说明

图1是体现本发明的方面的多燃料喷嘴的一个非限制性实施例的剖面、侧视图。

图2是示出雾化器的一个非限制性示例的细节的等轴测、局部剖面图，所述雾化器安置在体现本发明的方面的多燃料喷嘴的下游端处。

图3是图1中所示的多功能燃料喷嘴的后视等轴测视图。

图4是图1中所示的多功能燃料喷嘴的前视等轴测视图。

图5是示出喷嘴帽的一个非限制性示例的细节的等轴测、局部剖面图，所述喷嘴帽安置在体现本发明的方面的多功能燃料喷嘴的下游端处。

图6是图5中所示的喷嘴帽和安装在喷嘴帽的前部面上的隔热罩的局部侧视图。

图7是示出隔热罩并进一步示出喷嘴帽中的居中安置的孔的前视等轴测视图。

图8是喷嘴帽中的气体燃料通道的示意性表示。

图9是示出隔热罩并进一步示出安装在喷嘴帽的孔中的雾化器组件的一个非限制性示例的前视等轴测视图。

图10是示出包括雾化器的环形阵列的喷嘴帽的另一个非限制性示例的细节的前视局部等轴测视图，所述喷嘴帽安置在体现本发明的另外的方面的多功能燃料喷嘴的下游端处。

图11是示出在雾化器的阵列中的一个雾化器的细节的剖面、局部等轴测视图。

图12是体现雾化器的环形阵列的多功能燃料喷嘴的一个非限制性实施例的剖面、侧视图。

图13和图14示出相应的非限制性实施例，其包括阵列中的不同数目的雾化器和用这样的雾化器阵列形成的喷出锥的不同角展度。

具体实施方式

本发明的发明人已认识到，在某些现有技术的多燃料喷嘴的背景下会出现一些问题。例如，在这些多燃料喷嘴中使用的部件倾向于过热，从而导致在这样的部件中发生开裂和侵蚀。这导致昂贵的修理费和耗时的维修操作，以便更换喷嘴中有缺陷的部件。

至少鉴于这样的认识，本发明人提出一种创新的多功能燃料喷嘴，其具成本效益且可靠地向安置在喷嘴的下游端处的隔热罩提供后侧冷却。所提出的隔热罩包括构造成以喷嘴帽中的相对更热的区域为目标的冷却通道。将在下文的公开内容中论述所提出的多功能燃料喷嘴的其他方面。