[发明专利]具有内部冷却的成束管燃料喷嘴

说明书

成束管燃料喷嘴(100)包括：前板(106)、第一中间板(108)和外部套管(114)，它们限定燃料稳压室(116)；沿轴向与第一中间板(108)间隔开的第二中间板(110)，其中，第一中间板(108)、第二中间板(110)和外部套管(114)限定吹扫空气稳压室(120)；沿轴向与第二中间板(110)间隔开的后板(112)，其中，第二中间板(110)、后板(112)和外部套管(114)限定冷却空气稳压室(128)；以及从第二中间板(110)延伸到后板(112)的环形壁(124)。环形壁(124)在成束管燃料喷嘴(100)内限定冷却流通道(126)。多个孔口(150)限定在后板(112)的冷侧附近，并且在冷却流通道(126)和冷却空气稳压室(128)之间提供流体连通。

技术领域

本发明大体涉及用于燃气涡轮燃烧器的成束管燃料喷嘴。更具体地，本发明涉及具有内部冷却的成束管燃料喷嘴。

背景技术

燃气涡轮在工业和功率生产运行中广泛使用。燃气涡轮大体包括成连续流顺序的压缩机、燃烧区段和涡轮。燃烧区段可包括多个燃烧器，它们围绕外壳以环形布置。在运行中，诸如周围空气的工作流体在其流过压缩机时逐步被压缩。压缩工作流体的一部分从压缩机发送到各个燃烧器，在那里，压缩工作流体与燃料混合，并且在燃烧室或燃烧区中燃烧，以产生燃烧气体。燃烧气体沿着热气路径发送通过涡轮，在那里，通过联接到转子轴上的涡轮转子叶片从燃烧气体中抽取热能和/或动能，从而使转子轴旋转且做功和/或产生推力。

特定燃烧系统使用成束管类型的燃料喷嘴，以使气态燃料在燃烧区上游与压缩空气预混合。成束管燃料喷嘴的后板设置在成束管燃料喷嘴的下游端处。后板的“热侧”定位在成束管燃料喷嘴的各个管的出口附近。因而，后板的热侧暴露于来自燃烧气体的极端的热。

发明内容

下面在以下描述中阐述各方面和优点，或者根据该描述，各方面和优点可为明显的，或者可通过实践来学习各方面和优点。

本公开的一个实施例是一种成束管燃料喷嘴。成束管燃料喷嘴包括前板、第一中间板和外部套管，它们之间限定燃料稳压室。第二中间板沿轴向与第一中间板间隔开，并且第一中间板、第二中间板和外部套管在它们之间限定吹扫空气稳压室。后板沿轴向与第二中间板间隔开。第二中间板、后板和外部套管在它们之间限定冷却空气稳压室。多个管延伸通过前板、燃料稳压室、第一中间板、吹扫空气稳压室、第二中间板、冷却空气稳压室和后板。环形壁从第二中间板延伸到后板且限定冷却流通道。多个孔口限定在后板的冷侧附近。多个孔口在冷却流通道和冷却空气稳压室之间提供流体连通。

本公开的另一个实施例是一种燃烧器。燃烧器包括联接到外壳上的端盖和成束管燃料喷嘴，成束管燃料喷嘴设置在外壳内，并且通过一个或多个流体管道联接到端盖上。成束管燃料喷嘴包括前板、第一中间板和外部套管，它们之间限定燃料稳压室。燃料稳压室与流体管道处于流体连通。第二中间板沿轴向与第一中间板间隔开。第一中间板、第二中间板和外部套管在它们之间限定吹扫空气稳压室。后板沿轴向与第二中间板间隔开。第二中间板、后板和外部套管在它们之间限定冷却空气稳压室。多个管延伸通过前板、燃料稳压室、第一中间板、吹扫空气稳压室、第二中间板、冷却空气稳压室和后板。环形壁从第二中间板延伸到后板，并且在成束管燃料喷嘴内限定冷却流通道。多个孔口限定在后板的冷侧附近。多个孔口在冷却流通道和冷却空气稳压室之间提供流体连通。