[发明专利]具有构造成形成喷射到燃气涡轮发动机的燃烧工段中的防护空气流的喷射器组件的管道装置有效

专利信息
申请号: 201680088257.4 申请日: 2016-08-26
公开(公告)号: CN109563997B 公开(公告)日: 2021-01-12
发明(设计)人: 安德鲁·J·诺思;胡安·恩里克·波蒂略毕尔巴鄂;沃尔特·雷·拉斯特;蒂莫西·A·福克斯 申请(专利权)人: 西门子股份公司
主分类号: F23R3/34 分类号: F23R3/34;F23R3/04;F23R3/00
代理公司: 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 代理人: 魏金霞;王艳江
地址: 德国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 具有 构造 成形 喷射 燃气 涡轮 发动机 燃烧 工段 中的 防护 气流 喷射器 组件 管道 装置
【说明书】:

提供了喷射器组件(12)和包括这种喷射器组件的管道装置。喷射器组件可以包括反应物导引结构和用于将空气流喷射到燃烧工段中的装置(24、25、26),该反应物导引结构布置成将反应物流(19)输送到燃烧工段中。喷射到燃烧工段中的空气流可以布置成在反应物流被允许进入燃烧工段中时对喷射到燃烧工段中的反应物流与燃烧产物横流的相互作用进行调节。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2016年8月3日的美国临时申请62/370,289的权益,该项申请通过参引并入本文。

本申请还涉及标题为“Combustion System with Injector AssembliesArranged to Recapture Cooling Air in a Combustor Wall to Form a ShieldingFlow of Air in a Combustion Stage(具有布置成重新捕获燃烧器壁中的冷却空气以在燃烧工段形成防护空气流的喷射器组件的燃烧系统)”的美国专利申请(代理人案卷号201607040)和标题为“Method And Computer-Readable Model For AdditivelyManufacturing Ducting Arrangement With Injector Assemblies Forming AShielding Flow Of Air(用于对具有形成防护空气流的喷射器组件的管道装置进行增材制造的方法及计算机可读模型)”的美国专利申请(代理人案卷号201614940),这两项申请中的每个申请随同本申请同时提交并且它们的全部内容通过参引并入。

背景技术

1.技术领域

公开的实施方式总体上涉及燃烧式涡轮发动机、比如燃气涡轮发动机,并且更具体地涉及如可以在燃气涡轮发动机的燃烧系统中使用的喷射器组件和/或包括这种喷射器组件的管道装置。

2.相关技术的描述

在大多数大型固定式燃气涡轮发动机中,燃料被从燃料源递送至燃烧段,在燃烧段处,燃料与空气混合并且被点燃以产生限定工作气体的热燃烧产物。工作气体被引导至涡轮段,在涡轮段处,工作气体驱动涡轮转子旋转。已知的是,可以通过减短工作流体在燃烧段中的停留时间来减少NOx排放物的产生。用以减短该停留时间的一种方法是在主燃烧工段的下游提供燃料和空气并点燃燃料和空气的一部分。该方法在本领域中被称为分布式燃烧系统(DCS)。例如,参见美国专利8,375,726和8,752,386。以上列出的专利中的每个专利通过参引并入本文。

附图说明

图1是公开的用于燃烧式涡轮发动机的燃烧系统中的管道装置的局部示意图。管道装置可以受益于公开的下述喷射器组件:所述喷射器组件布置成在燃烧工段中喷射待与燃烧产物横流混合的相应的反应物流。

图2是示出了与公开的喷射器组件相关的一些非限制性结构细节的剖视图。

图3是公开的喷射器组件的侧视图。

图4是公开的喷射器组件的半截面图,其示出了供空气流动穿过构造在喷射器组件中的通道的路径。

图5是用于设想由公开的喷射器组件喷射的空气流产生的空气防护效应的简化示意图。该空气流可以配置成在反应物流被允许进入燃烧工段中时环绕由喷射器组件喷射的反应物流。该防护效应致使对喷射到燃烧工段中的反应物流点火延迟并允许在热的燃烧产物横流可以点燃反应物流之前有相对较长的时间间隔来增强共流混合。

图6是公开的一个通过燃烧器系统、比如过渡管道输送燃烧产物的燃烧器壁或任何燃烧器部件的横截面分解视图,该燃烧器壁或任何燃烧器部件可以包括多面板结构,所述多面板结构包括可以与公开的喷射器组件流体连通以重新捕获冷却空气从而产生防护空气流的多个冷却空气导管。

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