[发明专利]用于燃料喷嘴的系统和方法

摘要

一种系统包括氧化剂压缩机和燃气涡轮发动机涡轮，该燃气涡轮发动机包括涡轮燃烧器、涡轮和排气压缩机。涡轮燃烧器包括多个扩散燃料喷嘴，每个扩散燃料喷嘴包括第一氧化剂导管，其被配置为通过多个第一氧化剂开口注入第一氧化剂，多个第一氧化剂开口被配置为在第一旋转方向上施加涡旋运动到第一氧化剂；第一燃料导管，其被配置为通过多个第一燃料开口注入第一燃料，多个第一燃料开口被配置为在第二旋转方向上施加涡旋运动到第一燃料；以及第二氧化剂导管，其被配置为通过多个第二氧化剂开口注入第二氧化剂，多个第二氧化剂开口被配置为在第三旋转方向上施加涡旋运动到第二氧化剂。第一燃料导管环绕第一氧化剂导管并且第二氧化剂导管环绕第一燃料导管。

主权项

一种系统，其包括：氧化剂压缩机；以及燃气涡轮发动机，其包括：具有涡轮燃烧器的燃烧器部，其中所述涡轮燃烧器包括：多个扩散燃料喷嘴，其中所述多个扩散燃料喷嘴中的每一个包括：邻近所述燃烧器部布置的锥形尖端；第一氧化剂导管，其包括布置在与相应扩散燃料喷嘴的中心轴线相距第一径向距离处的第一氧化剂壁，其中所述第一氧化剂导管延伸到布置在所述尖端处并且被配置为注入第一氧化剂的多个第一氧化剂开口，其中所述多个第一氧化剂开口被配置为在围绕所述中心轴线的第一旋转方向上施加涡旋运动到所述第一氧化剂；第一燃料导管，其包括布置在与相应扩散燃料喷嘴的所述中心轴线相距第二径向距离处的第一燃料壁，所述第二径向距离大于所述第一径向距离，其中所述第一燃料导管延伸到布置在所述尖端处并且被配置为注入第一燃料的多个第一燃料开口，其中所述第一燃料导管环绕所述第一氧化剂导管，并且所述多个第一燃料开口被配置为在围绕所述中心轴线的第二旋转方向上施加涡旋运动到所述第一燃料；以及第二氧化剂导管，其包括布置在与相应扩散燃料喷嘴的所述中心轴线相距第三径向距离处的第二氧化剂壁，所述第三径向距离大于所述第二径向距离，其中所述第二氧化剂导管延伸到布置在所述尖端处并且被配置为注入第二氧化剂的多个第二氧化剂开口，其中所述第二氧化剂导管环绕所述第一燃料导管，并且所述多个第二氧化剂开口被配置为在围绕所述中心轴线的第三旋转方向上施加涡旋运动到所述第二氧化剂；第二燃料导管，其包括布置在与所述中心轴线相距第四径向距离处的第二燃料壁，所述第四径向距离大于所述第三径向距离，其中所述第二燃料导管被配置为通过布置在所述尖端处的多个第二燃料开口注入第二燃料，所述多个第二燃料开口环绕所述尖端处的所述多个第二氧化剂开口，其中所述第二燃料导管环绕所述第二氧化剂导管，并且所述多个第二燃料开口被配置为在围绕所述中心轴线的第四旋转方向上施加涡旋运动到所述第二燃料；以及第三氧化剂导管，其包括布置在与所述中心轴线相距第五径向距离处的第三氧化剂壁，所述第五径向距离大于所述第四径向距离，其中所述第三氧化剂导管被配置为通过布置在所述尖端处的多个第三氧化剂开口注入第三氧化剂，所述多个第三氧化剂开口环绕所述尖端处的所述多个第二燃料开口，其中所述第三氧化剂导管环绕所述第二燃料导管，并且所述多个第三氧化剂开口被配置为在围绕所述中心轴线的第五旋转方向上施加涡旋运动到所述第三氧化剂；其中所述第一氧化剂导管轴向延伸超出所述第一燃料导管到所述锥形尖端，所述第一燃料导管轴向延伸超出所述第二氧化剂导管到所述锥形尖端，所述第二氧化剂导管轴向延伸超出所述第二燃料导管到所述锥形尖端，并且所述第二燃料导管轴向延伸超出所述第三氧化剂导管到所述锥形尖端；涡轮，其由来自所述涡轮燃烧器的燃烧产物驱动；以及排气压缩机，其由所述涡轮驱动，其中所述排气压缩机被配置为压缩并输送排气流到所述涡轮燃烧器，并且所述氧化剂压缩机被配置为压缩并输送所述第一氧化剂和所述第二氧化剂到所述涡轮燃烧器。