專(zhuān)利名稱(chēng)：燃燒器中的稀釋劑流的測(cè)量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及燃燒器。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及測(cè)量燃燒器的燃料噴嘴處的稀
釋劑流。
背景技術(shù)：
燃燒器通常包括一個(gè)或多個(gè)燃料噴嘴，該燃料噴嘴將燃料或燃料和空氣的混合物 引入到燃燒器中，在燃燒器中將其點(diǎn)燃。在某些燃燒器中，燃料噴嘴延伸穿過(guò)設(shè)置在燃燒器 的擋板中的孔。在這些燃燒器中，常常優(yōu)選將一定體積的稀釋劑，通常為氮?dú)饣蛘羝?，引?到燃燒器中，以減少N0X排放和/或增加燃燒器的輸出。稀釋劑從腔室通過(guò)擋板和各個(gè)燃料 噴嘴之間的間隙而被推動(dòng)。稀釋劑然后沿著燃料噴嘴的周邊流動(dòng)，其中一部分稀釋劑經(jīng)由 位于燃料噴嘴的空氣套環(huán)(aircollar)中的孔而進(jìn)入燃料噴嘴。然而，擋板和燃料噴嘴之 間的間隙由于擋板和燃料噴嘴之間的裝配公差累積而變化。間隙變化導(dǎo)致圍繞各個(gè)噴嘴和 燃燒器組件的稀釋劑流的變化，并因而需要更大體積的稀釋劑以獲得一定量的流入燃料噴 嘴的稀釋劑。過(guò)量的稀釋劑沿著燃料噴嘴流動(dòng)，并造成燃燒器中的操作性問(wèn)題，例如爆裂。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，燃燒器包括擋板和至少一個(gè)燃料噴嘴，該擋板包括至少 一個(gè)擋板通孔，該至少一個(gè)燃料噴嘴延伸穿過(guò)至少一個(gè)擋板孔?？芍芟蛘{(diào)節(jié)的套環(huán)定位在 至少一個(gè)擋板孔處，位于擋板和至少一個(gè)燃料噴嘴之間。位于套環(huán)處的多個(gè)開(kāi)口配置成測(cè) 量擋板孔和至少一個(gè)燃料噴嘴之間的稀釋劑流。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于向燃燒器提供稀釋劑的方法包括使稀釋劑流過(guò)設(shè)置 在可周向調(diào)節(jié)的套環(huán)處的多個(gè)開(kāi)口 ，套環(huán)位于擋板和至少一個(gè)燃料噴嘴之間，該至少一個(gè) 燃料噴嘴穿過(guò)擋板中的通孔。 通過(guò)結(jié)合附圖的以下描述，將更清楚這些和其他優(yōu)點(diǎn)以及特征。


在所附的權(quán)利要求中特別指出并明確要求被認(rèn)為是本發(fā)明的主題內(nèi)容。通過(guò)結(jié)合 附圖的以下詳細(xì)描述，將清楚本發(fā)明的上述和其他目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)，其中
圖1是燃燒器的一個(gè)實(shí)施例的端視圖； 圖2是圖1的燃燒器的浮動(dòng)套環(huán)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
圖3是圖2的燃燒器的浮動(dòng)套環(huán)的另一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；
圖4是蓋環(huán)的一個(gè)實(shí)施例的局部透視圖； 圖5是帶有單獨(dú)護(hù)罩的浮動(dòng)套環(huán)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖； 圖6是具有槽形開(kāi)口的浮動(dòng)套環(huán)的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖； 圖7是在燃料噴嘴中具有槽形開(kāi)口的燃燒器的一個(gè)實(shí)施例的橫截面圖；以及 圖8是利用燃料噴嘴中的槽形開(kāi)口以測(cè)量和傳送稀釋劑的擋板組件的一個(gè)實(shí)施
3例的橫截面圖。 以下詳細(xì)的描述將參照附圖并通過(guò)示例來(lái)解釋本發(fā)明的實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)和特征。
部件列表 10燃燒器；12擋板；14擋板孔；16燃料噴嘴；18蓋環(huán)；20氣室；22稀釋劑流；24 孔；26套環(huán)；28定位凸緣；30套環(huán)主體；32定位套筒；34中心軸線；36深度；38背面；40前 面；42底座；44外表面；46測(cè)量開(kāi)口 ；48上游側(cè)；50下游側(cè)；52槽；54護(hù)罩；56流通道；58
氣流孔；60外部；62頭部端。
具體實(shí)施例方式
圖1中所示的是燃燒器10。燃燒器IO包括擋板12，該擋板具有六個(gè)擋板孔14，六 個(gè)燃料噴嘴16穿過(guò)這六個(gè)擋板孔，例如，一個(gè)燃料噴嘴16延伸穿過(guò)一個(gè)擋板孔14。雖然圖 1中顯示了六個(gè)燃料噴嘴16，但應(yīng)該領(lǐng)悟，可以利用其它數(shù)量的燃料噴嘴16。例如，燃燒器 10可包括一個(gè)燃料噴嘴16或四個(gè)燃料噴嘴16。如圖2中所示，擋板12和蓋環(huán)18限定了 氣室20，稀釋劑流22通過(guò)蓋環(huán)18中的孔24的陣列(如圖4中最佳地所示)而被引導(dǎo)至氣 室20中。在某些實(shí)施例中，稀釋劑流22可包括蒸汽或其它例如氮?dú)獾南♂寗?
在各個(gè)燃料噴嘴16處，如圖2中所示，套環(huán)26設(shè)置在擋板孔14處，位于擋板12和 燃料噴嘴16之間。在圖2的實(shí)施例中，套環(huán)26包括從套環(huán)主體30延伸出的定位凸緣28。 定位凸緣28設(shè)置在擋板12的定位套筒32中，以將套環(huán)26定位在與燃料噴嘴16的中心軸 線34大致平行的軸向上，但容許套環(huán)26在徑向上浮動(dòng)或移動(dòng)與定位套筒32的深度36大 致相等的量。這容許套環(huán)26的定位，以補(bǔ)償燃料噴嘴16在擋板孔14中由于例如構(gòu)件的制 造公差而未對(duì)準(zhǔn)的裝配情形。圖2的定位套筒32通過(guò)焊接而緊固在擋板12的背面38上， 但應(yīng)該領(lǐng)悟，定位套筒32可通過(guò)諸如一個(gè)或多個(gè)機(jī)械緊固件的其它手段、硬釬焊或使用粘 合劑而被緊固在擋板12上。此外，在某些實(shí)施例中，定位套筒32可被緊固在擋板12的其 它部分上，例如擋板12的前面40上。 圖2的套環(huán)主體30包括底座42，該底座42大致緊靠燃料噴嘴16的外表面44，并 防止底座42和外表面44之間的泄漏。套環(huán)主體30還包括從上游側(cè)48延伸穿過(guò)套環(huán)主體 30至下游側(cè)50的多個(gè)測(cè)量開(kāi)口 46，該測(cè)量開(kāi)口配置成可容許稀釋劑流22在此流過(guò)。多個(gè) 測(cè)量開(kāi)口 46可大致平行于中心軸線34而延伸，或者如圖2中所示，可設(shè)置在相對(duì)于中心軸 線34的一角度。此外，如圖3中所示，在某些實(shí)施例中，多個(gè)測(cè)量開(kāi)口 46可包括多個(gè)位于 底座42中的槽52。 圖2的套環(huán)26包括護(hù)罩54，該護(hù)罩從套環(huán)主體30沿著燃料噴嘴16的外表面44 而延伸到套環(huán)主體30的下游。護(hù)罩54和外表面44在其之間限定了流通道56，以引導(dǎo)稀釋 劑流22從多個(gè)測(cè)量開(kāi)口 46流向燃料噴嘴16中的多個(gè)氣流孔58。在另一個(gè)實(shí)施例中，如圖 5中所示，套環(huán)主體30不包括護(hù)罩54，但護(hù)罩從擋板12，例如從前面40延伸出。
現(xiàn)在參看圖6，在一個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩54集成到套環(huán)主體30上，并且多個(gè)測(cè)量開(kāi) 口 46延伸穿過(guò)套環(huán)主體30和護(hù)罩54，以引導(dǎo)稀釋劑流22流向氣流孔58。在某些實(shí)施例 中，如圖6中所示，多個(gè)測(cè)量開(kāi)口 46包括多個(gè)槽52。備選地，如圖7中所示，為了更好地確 保多個(gè)槽52和多個(gè)氣流孔58之間的周向?qū)?zhǔn)，多個(gè)槽52被包含在燃料噴嘴16中。通過(guò) 在燃料噴嘴16中包括多個(gè)槽52，在制造燃料噴嘴16的期間，可確定多個(gè)槽52對(duì)多個(gè)氣流
4孔58的所需對(duì)準(zhǔn)，而無(wú)須依賴(lài)于減小裝配公差累積以改善對(duì)準(zhǔn)。在圖7的實(shí)施例中，護(hù)罩 54是大致環(huán)形形狀，定位在多個(gè)槽52的外側(cè)，從而與槽52 —起限定了多個(gè)測(cè)量開(kāi)口 46。
在運(yùn)行中，從氣室20引導(dǎo)稀釋劑流22穿過(guò)多個(gè)測(cè)量開(kāi)口 46。 一旦穿過(guò)測(cè)量開(kāi)口 46，則稀釋劑流22就被引入到燃燒器10的內(nèi)部60中，非常接近燃料噴嘴16中的多個(gè)氣流 孔58。至少一部分稀釋劑流22進(jìn)入多個(gè)氣流孔58，并與噴嘴16中的空氣和燃料相混合。 引導(dǎo)稀釋劑流22穿過(guò)多個(gè)測(cè)量開(kāi)口 46容許氣流孔58附近的稀釋劑流22的注入，以提高 稀釋劑流22的效率。此外，通過(guò)測(cè)量開(kāi)口 46來(lái)測(cè)量稀釋劑流22，并且，由于容許套環(huán)26基 于擋板孔14中的燃料噴嘴16的位置而在周向上進(jìn)行定位，從而使稀釋劑流22在整個(gè)燃燒 器10中一致。因而，減少了所要求的稀釋劑流22的體積，從而減少了諸如爆裂的運(yùn)行性問(wèn) 題。 雖然已經(jīng)結(jié)合僅僅有限數(shù)量的實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述了本發(fā)明，但應(yīng)該容易領(lǐng)會(huì)，本 發(fā)明并不局限于這些公開(kāi)的實(shí)施例。相反，可修改本發(fā)明以結(jié)合至此尚未描述的但與本發(fā) 明的要旨和范圍相稱(chēng)的任何數(shù)量的變型、變更、替代或等效布置。另外，雖然已經(jīng)描述了本 發(fā)明的各種實(shí)施例，但是應(yīng)該懂得本發(fā)明的一些方面可以只包括其中一些所描述的實(shí)施 例。因此，本發(fā)明不應(yīng)被視為由以上的描述限制，而僅由所附的權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
一種燃燒器(10)，包括擋板(12)，包括至少一個(gè)擋板通孔(14)；至少一個(gè)燃料噴嘴(16)，延伸穿過(guò)所述至少一個(gè)擋板通孔(14)；可周向調(diào)節(jié)的套環(huán)(26)，設(shè)置在所述至少一個(gè)擋板通孔(14)處，位于所述擋板(12)和所述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)之間；以及位于所述套環(huán)(26)處的多個(gè)開(kāi)口(46)，配置成使稀釋劑流(22)在所述至少一個(gè)擋板通孔(14)和所述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)之間流動(dòng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器(IO)，其特征在于，所述套環(huán)(26)至少可部分地插入 所述擋板(12)的套筒(32)中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器(IO)，其特征在于，所述多個(gè)開(kāi)口 (46)包括穿過(guò)所述 套環(huán)(26)的多個(gè)孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃燒器(IO)，其特征在于，所述多個(gè)開(kāi)口 (46)的各個(gè)開(kāi)口 (46)大致與所述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)中的多個(gè)流通道(56)的一個(gè)流通道(56)周向?qū)?準(zhǔn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燃燒器(IO)，其特征在于，護(hù)罩(54)從所述套環(huán)(26)向下游 (50)延伸，以引導(dǎo)稀釋劑流(22)流向所述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)中的多個(gè)流通道(56)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器(IO)，其特征在于，所述多個(gè)開(kāi)口 (46)大致平行于所 述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)的中心軸線(34)而延伸。
7. —種用于向燃燒器(10)提供稀釋劑(22)的方法，包括提供多個(gè)開(kāi)口 (46)，該多個(gè)開(kāi)口設(shè)置在位于擋板(12)和至少一個(gè)燃料噴嘴(16)之間 的可周向調(diào)節(jié)的套環(huán)(26)處，該至少一個(gè)燃料噴嘴(16)延伸穿過(guò)所述擋板(12)中的至少 一個(gè)通孔；以及使所述稀釋劑(22)流過(guò)多個(gè)開(kāi)口 (46)而流向所述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)中的至少 一個(gè)流通道(56)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括使所述稀釋劑(22)沿著由護(hù)罩(54) 和所述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)的外表面(44)限定的流通道(56)而流動(dòng)，該護(hù)罩(54)延 伸至所述擋板(12)的下游(50)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，包括使至少一部分所述稀釋劑(22)流入 所述至少一個(gè)燃料噴嘴(16)中的至少一個(gè)流通道(56)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，使所述稀釋劑(22)流過(guò)多個(gè)開(kāi)口 (46) 包括使所述稀釋劑(22)流過(guò)所述套環(huán)(26)中的多個(gè)孔。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種燃燒器(10)，包括具有至少一個(gè)擋板通孔(14)的擋板(12)和延伸穿過(guò)至少一個(gè)擋板孔(14)的至少一個(gè)燃料噴嘴(16)?？芍芟蛘{(diào)節(jié)的套環(huán)(26)定位在至少一個(gè)擋板孔(14)處，位于擋板(12)和至少一個(gè)燃料噴嘴(16)之間。位于套環(huán)(26)處的多個(gè)開(kāi)口(46)配置成測(cè)量擋板孔(14)和至少一個(gè)燃料噴嘴(16)之間的稀釋劑流(22)。本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于向燃燒器(10)提供稀釋劑(22)的方法，包括提供多個(gè)開(kāi)口(46)，該多個(gè)開(kāi)口設(shè)置在位于擋板(12)和至少一個(gè)燃料噴嘴(16)之間的可周向調(diào)節(jié)的套環(huán)(26)處，該至少一個(gè)燃料噴嘴(16)延伸穿過(guò)擋板(12)中的通孔。使稀釋劑(22)流過(guò)多個(gè)開(kāi)口(46)而流向至少一個(gè)燃料噴嘴(16)中的至少一個(gè)流通道(56)中。
文檔編號(hào)F23D11/00GK101725975SQ20091017409
公開(kāi)日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者J·D·范西羅, J·D·貝里, J·E·巴頓, M·A·哈利 申請(qǐng)人:通用電氣公司