[发明专利]用于净化来自涡轮机的燃料的系统和方法

说明书

技术领域

在本文中公开的主题涉及例如燃气涡轮发动机的涡轮机。更特定地，本公开涉及用于净化和冷却来自例如燃气涡轮发动机的涡轮机的燃料（例如，液体燃料）的燃料净化系统。

背景技术

涡轮机通常包括燃烧器，其构造为燃烧燃料和氧化剂（例如，空气）。一个或更多个燃料歧管和一个或更多个燃料预先混合器（其可为一个或更多个燃料喷嘴的部分）构造为将一种或更多种类型的燃料分配至燃烧器中的每一个。在燃料向燃烧器的输送之后，剩余燃料可保留在燃料歧管和/或燃料预先混合器中。例如，剩余燃料可粘着至燃料预先混合器的内壁或表面。剩余燃料可形成可阻塞燃料流动穿过预先混合器的沉积物。不幸地，剩余燃料可引起燃料预先混合器和/或歧管、或在燃料预先混合器和歧管之间延伸的通路的堵塞。

发明内容

在下面总结了在范围上与本公开相适的特定实施例。这些实施例不意图限制本公开的范围，而是这些实施例仅仅意图提供本公开的可能形式的简要总结。事实上，本发明可包括可与在下面提出的实施例相似或不同的多种形式。

在第一实施例中，系统包括：第一燃料预先混合器，其构造为将第一燃料分配至燃烧器；和净化系统，其构造为净化来自第一燃料预先混合器的第一燃料。净化系统包括排出管道，其构造为从第一燃料预先混合器接收净化混合物的流。净化系统还包括联接至排出管道的孔口，其中，该孔口构造为收缩净化混合物的流。而且，净化系统包括喷射器，其具有内部、开口以及出口，其中，内部流体联接至孔口、联接至开口、并联接至出口，净化混合物构造为穿过内部从孔口流向出口，穿过孔口的净化混合物的流构造为借助于文丘里效应穿过开口将冷却剂吸入喷射器的内部，并且引入穿过开口的冷却剂构造为与净化混合物混合。

在第二实施例中，用于涡轮机的净化系统包括排出管道，其构造为从燃料预先混合器接收净化混合物的流。净化系统还包括联接至排出管道的孔口，其中，该孔口构造为收缩净化混合物的流。净化系统还包括喷射器，其中，喷射器包括流体联接在喷射器中的开口、孔口以及出口的内部。喷射器包括构造为接收冷却剂的开口。喷射器还包括出口。净化混合物构造为穿过内部从孔口流向出口，并且穿过孔口的净化混合物的流构造为借助于文丘里效应穿过喷射器的开口将冷却剂引入喷射器。

在第三实施例中，用于涡轮机的净化系统包括排出管道，其具有孔口并构造为从涡轮机的燃料预先混合器接收净化混合物，其中，净化混合物包括燃料和来自涡轮机的压缩机的压缩空气。净化系统还包括联接至排出管道的喷射器，其中，喷射器包括至少一个喷射器开口，其用于在净化混合物流动穿过孔口进入喷射器时引入环境空气。

本发明的第一技术方案提供了一种系统，包括：第一燃料预先混合器，其构造为将第一燃料分配至燃烧器；以及净化系统，其构造为净化来自第一燃料预先混合器的第一燃料，其中，净化系统包括：排出管道，其构造为从第一燃料预先混合器接收净化混合物的流；孔口，其联接至排出管道，其中，孔口构造为收缩净化混合物的流；以及喷射器，其包括内部、开口以及出口，其中，内部流体联接至孔口、联接至开口、并联接至出口，净化混合物构造为穿过内部从孔口流向出口，穿过孔口的净化混合物的流构造为借助于文丘里效应穿过开口将冷却剂引入喷射器的内部，并且引入穿过开口的冷却剂构造为与净化混合物混合。

本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，喷射器包括门，其构造为覆盖喷射器的开口，其中，门构造为经由冷却剂打开，冷却剂借助于由从孔口进入喷射器的净化混合物的流产生的压降穿过开口引入喷射器的内部。

本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，包括燃料歧管，其构造为经由燃料路径将第一燃料分配至第一燃料预先混合器，其中，燃料路径包括双向净化节段，其在接头处与净化系统的排出管道联接，并且构造为：在第一情况下允许向第一燃料预先混合器的燃料分配；以及在第二情况下允许从第一燃料预先混合器向排出管道的燃料净化。

本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，净化系统构造为利用压缩空气流来净化来自第一燃料预先混合器的第一燃料，净化混合物包括净化第一燃料和压缩空气流，并且冷却剂构造为冷却净化混合物。

本发明的第五技术方案是在第一技术方案中，包括压缩机、燃烧器、以及涡轮，其中，第一燃料预先混合器将第一燃料输送至燃烧器，燃烧器将燃烧产物输送至涡轮，涡轮驱动压缩机，并且压缩空气流包括来自压缩机的压缩机排放空气流。

本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，引入喷射器的冷却剂包括环境空气或氮气。