[发明专利]用于具有排气再循环的燃气涡轮发动机中高体积氧化剂流的系统和方法

说明书

本申请提供了具有燃气涡轮发动机(150)的系统。燃气涡轮发动机包括涡轮和耦接到涡轮的燃烧器(160)。燃烧器包括燃烧室(168)、在燃烧室上游的一个或多个燃料喷嘴(164)以及具有端盖总成(155)的顶盖端。端盖总成包括配置为接收氧化剂流(300)的氧化剂入口、中心氧化剂通道(157)以及至少一个燃料供应通道。中心氧化剂通道与氧化剂入口流体连通，并且中心氧化剂通道被配置为将氧化剂流输送到一个或多个燃料喷嘴。至少一个燃料供应通道被配置为接收燃料流(70)并且将燃料流输送到一个或多个燃料喷嘴内。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年2月04日提交的题为“SYSTEMS AND METHODS FOR HIGHVOLUMETRIC OXIDANT FLOW IN GAS TURBINE ENGINE WITH EXHAUST GAS RECIRCULATION”的美国临时专利申请62/112,129的优先权和权益，上述申请通过引用整体合并于此以用于各种目的。

技术领域

本文公开的主题涉及燃气涡轮，并且更具体地涉及带有排气再循环的燃气涡轮。

背景技术

燃气涡轮发动机的应用非常广泛，例如发电、航空器以及各种机械装置。燃气涡轮发动机通常在燃烧器部中燃烧燃料和氧化剂(例如，空气)以生成热燃烧气体，然后该气体驱动涡轮部中的一个或多个涡轮级。进而，涡轮部驱动压缩机部的一个或多个压缩机级，从而将氧化剂连同燃料一起从进气口压缩到燃烧器部中。此外，在燃烧器部内燃料和氧化剂混合，然后燃烧以产生热燃烧气体。氧化剂(例如，空气)可以被用于冷却燃烧器部的组件。遗憾地是，用于冷却的氧化剂(例如，空气)的使用可能使燃烧区域中的和/或燃烧气体中的氧化剂浓度控制复杂化。

发明内容

与原始要求保护的发明范围相称的某些实施例被总结如下。这些实施例不意图限制要求保护的发明的范围，但是这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概括。实际上，本发明可包括可类似于或异于下面阐述的实施例的多种形式。

在第一实施例中，提供了具有燃气涡轮发动机的系统。燃气涡轮发动机包括涡轮和耦接到涡轮的燃烧器。燃烧器包括燃烧室、在燃烧室上游的一个或多个燃料喷嘴和具有端盖总成的顶盖端。端盖总成包括配置为接收氧化剂流的氧化剂入口、中心氧化剂通道和至少一个燃料供应通道。中心氧化剂通道与氧化剂入口流体连通，并且中心氧化剂通道被配置为将氧化剂流输送至一个或多个燃料喷嘴。至少一个燃料供应通道被配置为接收燃料流并且将燃料流输送到一个或多个燃料喷嘴内。

在第二实施例中，提供了包括端盖总成的系统。该端盖总成被配置为安装于涡轮燃烧器的顶盖端。端盖总成包括氧化剂入口、中心氧化剂通道以及至少一个燃料供应通道。氧化剂入口被配置为接收氧化剂流。中心氧化剂通道与氧化剂入口流体连通，并且被配置为将氧化剂流输送至一个或多个燃料喷嘴。至少一个燃料供应通道被配置为接收燃料流，其中至少一个燃料供应通道被配置为将燃料流输送到一个或多个燃料喷嘴内。

在第三实施例中，提供了一种方法。该方法包括将氧化剂流接收到燃气涡轮发动机的涡轮燃烧器的端盖总成的氧化剂入口内。该方法还包括将氧化剂流从氧化剂入口输送通过端盖总成中的中心氧化剂通道并且将氧化剂流从中心氧化剂通道分配到多个燃料喷嘴内。

附图说明

当参照附图阅读下列具体实施方式时，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更加容易理解，其中在整个附图中相同的符号表示相同的部件，其中：

图1是具有耦连到烃类生产系统的基于涡轮的服务系统的系统的实施例的示意图；

图2是图1的系统的实施例的示意图，其进一步示出控制系统和组合循环系统；

图3是图1和图2的系统的实施例的示意图，其进一步示出燃气涡轮发动机、排气供给系统和排气处理系统的细节；