[发明专利]燃料供应系统

说明书

技术领域

在本文中公开的主题涉及燃料供应系统，并且更具体地涉及构造为使燃料前进至燃气涡轮发动机的燃烧组件的燃料供应系统。

背景技术

在燃气涡轮发动机中，空气在压缩机中加压并且在燃烧器中与燃料混合以用于产生热燃烧气体，该热燃烧气体向下游流动穿过在其中能量被取出的涡轮级。大型工业功率产生燃气涡轮发动机典型地包括多个燃烧器罐，在其内燃烧气体被分离地产生并共同地排放。

对罐燃烧器发动机的有效操作尤其关注的是燃烧动态(即，在操作中的动态不稳定性)。高动态通常由条件(例如，废气的温度(即，热释放)和在燃烧器罐内的波动压力水平)的变动引起。这种高动态可限制硬件寿命和/或发动机的系统可操作性，从而引起如机械和热疲劳的这种问题。

在防止系统性能的恶化的努力上，已经进行各种尝试来控制燃烧动态。这种努力包括，例如：通过解耦压力和热释放波动(例如，通过改变火焰形状、位置等来控制在燃烧发动机内的热释放)或使压力和热释放“相位偏移”而减少动态。共振器是已经被采用来实现这种动态减少的一种部件。但是，由于燃烧和涡轮频率的匹配被避免，因而增加的功率输出要求导致燃烧可操作性的更小的窗口。

发明内容

根据本发明的一方面，燃料供应系统包括构造为使燃料前进至燃烧入口区域的燃料线路。还包括流操控构件，其布置在燃料线路附近，流操控构件包括压电材料，其构造为周期地操控前进穿过燃料线路的燃料的质量流量压力。

根据本发明的另一方面，燃料供应系统包括构造为使燃料前进至燃烧入口区域的燃料线路。还包括定位在燃料线路附近的阀。还包括压电构件，其操作地联接至阀，并且构造为使阀在开放条件和关闭条件之间循环，来周期地操控前进穿过燃料线路的燃料的质量流量压力。

根据本发明的又一方面，燃气涡轮系统包括压缩机、具有至少一个燃烧室的燃烧组件、以及涡轮区段。还包括燃料供应系统，其构造为使燃料前进至燃烧组件、燃料供应系统。燃料供应系统包括通过导管的壁的内表面限定的燃料线路，该燃料线路构造为使燃料前进至燃烧入口区域。燃料供应系统还包括形成作为在导管的壁中的空腔并且经由孔流体地联接至燃料线路的体积。燃料供应系统还包括流操控构件，其定位在体积内并且构造为周期地操控前进穿过燃料线路的燃料的质量流量压力，其中，流操控构件包括压电材料。

本发明的第一技术方案为一种燃料供应系统，其包括：燃料线路，其构造为使燃料前进至燃烧入口区域；以及布置在燃料线路附近的流操控构件，流操控构件包括压电材料，其构造为周期地操控前进穿过燃料线路的燃料的质量流量压力。

本发明的第二技术方案为，在第一技术方案中，燃料线路通过导管的壁的内表面来限定。

本发明的第三技术方案为，在第二技术方案中，燃料供应系统还包括体积，其布置在导管的壁附近，并且流体地联接至燃料线路，其中流操控构件定位在体积内。

本发明的第四技术方案为，在第三技术方案中，体积包括在导管的壁内形成的空腔。

本发明的第五技术方案为，在第三技术方案中，燃料供应系统还包括布置在体积内的多个流操控构件。

本发明的第六技术方案为，在第三技术方案中，燃料供应系统还包括：多个流操控构件；以及多个体积，其轴向地彼此分开并且布置在导管的壁附近，多个体积中的每一个流体地联接至燃料线路，并且在其中包含多个流操控构件中的至少一个。

本发明的第七技术方案为，在第三技术方案中，流操控构件包括压电膜片。

本发明的第八技术方案为，在第七技术方案中，压电膜片布置在体积内，并且基本平行于燃料的流的主方向而朝向。

本发明的第九技术方案为，在第七技术方案中，压电膜片布置在体积内，并且基本垂直于燃料的流的主方向而朝向。

本发明的第十技术方案为，在第三技术方案中，体积经由孔流体地联接至燃料线路。

本发明的第十一技术方案为，在第一技术方案中，燃料供应系统还包括控制器，其构造为在控制通过压电材料施加的电压后即调整流操控构件的至少一个参数。

本发明的第十二技术方案为一种燃料供应系统，其包括：燃料线路，其构造为使燃料前进至燃烧入口区域；阀，其定位在燃料线路附近；以及压电构件，其操作地联接至阀，并且构造为使阀在开放条件和关闭条件之间循环，来周期地操控前进穿过燃料线路的燃料的质量流量压力。

本发明的第十三技术方案为，在第十二技术方案中，燃料线路通过导管的壁的内表面来限定。