[发明专利]用于燃气涡轮的再热喷燃器和包括再热喷燃器的燃气涡轮

说明书

一种用于燃气涡轮（1）的喷燃器（22），其包括：具有平行于主气流方向（M）的轴线（24）的气流通道（25）；包括至少一个流线体（28）的至少一个燃料喷射器（26），流线体沿正交于气流方向（M）的平面的第一横向方向（29）跨过气流通道（25）直线地延伸；其中流线体（28）包括具有转折点（34）和叶型的叶状形状的后缘（31），叶型沿与正交于气流方向（M）的平面中的第一横向方向（29）正交的第二横向方向（33）交替指向相反方向。其中叶状形状的后缘（31）是锥线叶状形状的后缘（31），其具有基本平行于第一横向方向（29）的顶点部分（35）和将转折点（34）连接至顶点部分（35）的两个侧边部分（36）。

相关申请的交叉引用

此申请要求享有于2017年11月17日提交的申请号为2017140045的俄国专利申请的优先权，通过引用包括该俄国专利申请的公开内容。

技术领域

本发明涉及一种用于动力设备的燃气涡轮的再热喷燃器。特别地，本发明涉及用于燃气涡轮的再热喷燃器的燃料喷射器的后缘的形状。此外，本申请涉及一种燃气涡轮，其具有沿主气流串联的第一喷燃器或预混合喷燃器以及设有上文提到的燃料喷射器的第二喷燃器或再热喷燃器。

背景技术

如已知的那样，用于动力设备的燃气涡轮（在下文中仅为燃气涡轮）包括设有上游压缩机部分、燃烧器部分和下游涡轮部分的转子。用语下游和上游参考通过燃气涡轮的主气流的方向。特别地，压缩机包括供有空气的入口和压缩经过的空气的多个叶片。离开压缩机的压缩空气流到压室（即，封闭容积）中，且从那里流到燃烧器中。在燃烧器内部，压缩空气与至少一种燃料混合。燃料和压缩空气的混合物流到燃烧器内部的燃烧室中（在该处，此混合物燃烧）。所得到的热气体离开燃烧器，且在涡轮中膨胀，从而在转子上做功。

为了实现高效率，需要高的涡轮入口温度。然而，由于此高温，生成高的NOx排放。

为了减少这些排放且提高操作灵活性，现今已知执行连续燃烧循环的特定类型的燃气涡轮。

大体上，连续燃气涡轮包括串联的两个燃烧器，其中每个燃烧器设有相关的喷燃器和燃烧室。沿着主气流方向，上游燃烧器称为“预混合”燃烧器且由压缩空气供给。下游燃烧器称为“连续”或“再热”燃烧器且由离开第一燃烧室的热气体供给。根据第一类型的连续燃气涡轮，两个燃烧器通过称为高压涡轮的涡轮叶片级物理地分离。

沿着主气流，该第一类型的连续燃气涡轮包括压缩机、第一燃烧器、高压涡轮、第二燃烧器和低压涡轮。压缩机和两个涡轮可连接至共同的转子，该转子围绕轴线旋转且由同心壳包围。

现今已知未设有高压涡轮的第二类型的连续燃气涡轮，且其中预混合和再热燃烧器在共同的壳（特别是筒形壳）内部一个在另一个下游直接地布置。根据该类型的连续燃气涡轮，多个筒式燃烧器提供成布置为围绕涡轮轴线的环。每个筒式燃烧器设有过渡管道，其布置在第二燃烧室下游以用于使离开燃烧器的热气体朝涡轮（特别是朝涡轮的第一导叶）引导。

如前面提到的那样，再热燃烧器包括再热喷燃器，该再热喷燃器设有单燃料或双燃料喷射器，其构造成在通过再热喷燃器的热气流中输送燃料（油燃料和气体燃料）。此外，再热燃烧器可设有混合装置，其可集成在再热喷燃器的燃料喷射器中。再热喷燃器（特别是再热喷燃器的壳）限定热气流通道，该热气流通道具有轴线且容纳燃料喷射器。喷燃器的轴线平行于热气流方向，使得在下文中可能无差别地参考喷燃器轴线或气流方向。此热气流通道的截面（即，正交于气流方向的区段）可为圆形、方形/矩形或环形的。对于圆形和方形/矩形的构造，燃料可通过喷枪（关于再热喷燃器轴线平行但偏置）供给到燃料喷射器。特别地，喷枪在此情况下至少部分地布置在气流通道外部。对于环形构造，燃料喷枪通常沿喷燃器轴线设置。

提到了上文描述的不同类型的燃气涡轮，因为本发明可应用在所有这些不同的燃气涡轮中。