專利名稱：預(yù)混合燃料噴嘴內(nèi)部流通道的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器技術(shù)，并且更具體地說(shuō)，涉及具有改進(jìn)的內(nèi)部流通道設(shè)計(jì)的燃?xì)鉁u輪機(jī)燃料噴嘴結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在典型的“罐-環(huán)狀”式的燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器裝置中，若干燃燒器以環(huán)形陣列圍繞渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸線設(shè)置，并將燃燒氣體供給到渦輪機(jī)的第一級(jí)中。壓縮機(jī)使入口空氣增壓， 該空氣然后轉(zhuǎn)向(或者相反地流動(dòng))到燃燒器，其在燃燒器那里被用來(lái)冷卻熱的氣體通道部件(pathcomponent)并為燃燒過(guò)程提供空氣。各燃燒器組件包括大體上圓柱形的燃燒器 (包括燃燒室)、燃料噴射系統(tǒng)以及將熱的燃燒氣流從燃燒器引導(dǎo)到渦輪機(jī)段入口的過(guò)渡件或管。這種類型的燃?xì)鉁u輪機(jī)通常可包括6、10、14或18個(gè)圍繞渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子軸線而設(shè)置的燃燒器。一種特定的干式低NOx排放的燃燒系統(tǒng)包括用于各燃燒器的由多個(gè)燃料噴嘴組成的燃料噴射系統(tǒng)，該燃料噴嘴支撐在封閉了該燃燒器上游端的端蓋上。各燃料噴嘴包括旋流器(swirler)以及位于該旋流器下游的徑向定向的柱組件(peg assembly)。該旋流器與柱組件可以是整體鑄件或多件鑄件或者是裝配的組件，并且通常具有從該燃料噴嘴體徑向延伸出來(lái)的8-10個(gè)柱。各中空柱具有淚珠狀的外形以及將燃料供給到多個(gè)口或孔的內(nèi)部圓孔，燃料經(jīng)該孔噴射到燃燒室中。該柱的徑向外端被覆蓋一個(gè)或多個(gè)孔的塞子封閉，需要另外鉆孔穿過(guò)該塞子來(lái)重新打開該孔。另外，該塞子在流通道中導(dǎo)致不必要的內(nèi)部“臺(tái)階”。 同時(shí)，對(duì)于某些其它的低NOx燃燒系統(tǒng)，必須容納更高的燃料流量，同時(shí)保持預(yù)定的燃料供給壓力以及相同的外形與尺寸。因此，必須改進(jìn)該內(nèi)部通路，以便容納更高的流量，同時(shí)保持外部幾何形狀基本不變。

發(fā)明內(nèi)容
在一示例性但非限制性的實(shí)施例中，提供了用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的噴嘴，其包括管狀噴嘴體；以及在該管狀噴嘴體前端與尾端之間的一位置從該管狀噴嘴體徑向地延伸的多個(gè)中空的燃料噴射柱(hollow fuelinjection peg)；其中，該多個(gè)中空的燃料噴射柱中的每一個(gè)均具有外部淚珠狀的橫截面形狀，并且每個(gè)中空噴射柱中的燃料通路均具有基本匹配的內(nèi)部淚珠狀的橫截面形狀。在另一示例性但非限制性的實(shí)施例中，提供了用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的噴嘴，其包括管狀噴嘴體；以及在該管狀噴嘴體前端與尾端之間的一位置從該管狀噴嘴體徑向地延伸的多個(gè)中空的燃料噴射柱；多個(gè)中空的燃料噴射柱在前端與尾端之間的一位置從該管狀噴嘴體基本垂直地徑向延伸；并且其中，該管狀噴嘴體具有連接至其前端的基座法蘭，該基座法蘭形成為具有細(xì)長(zhǎng)弓形燃料入口槽的環(huán)形陣列，用于將燃料供給至連接到該多個(gè)燃料噴射柱上的管狀噴嘴體中的通路。在還有另一示例性但非限制性的實(shí)施例中，提供了用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的噴嘴，其包
3括管狀噴嘴體；以及在該管狀噴嘴體前端與尾端之間的一位置從該管狀噴嘴體徑向地延伸的多個(gè)中空的燃料噴射柱；其中，該多個(gè)中空的燃料噴射柱中的每個(gè)中空的燃料噴射柱均具有徑向外端壁，其中，每個(gè)中空噴射柱中的燃料通路均具有在所述管狀噴嘴體與該徑向外端壁之間連續(xù)地延伸的基本平滑的表面?，F(xiàn)在將結(jié)合下面所示的附圖而更詳細(xì)地描述本發(fā)明。


圖1是貫穿罐-環(huán)狀式燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器的一個(gè)截面；圖2是可用于圖1的燃燒器中的噴嘴結(jié)構(gòu)的透視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的一示例性但非限制性的實(shí)施例的修改的噴嘴的一個(gè)截面；圖4是從圖3的噴嘴上移走的噴嘴端蓋安裝法蘭(也被稱為“基座法蘭”)的透視圖；圖5和圖6是可選的基座法蘭構(gòu)造的透視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的一示例性但非限制性的實(shí)施例，如圖3中的燃料噴射柱的放大的局部透視圖，其被剖開以便更清楚地顯示該柱的徑向內(nèi)邊緣處的圓化的轉(zhuǎn)角，以及實(shí)心的外頂端部分；圖8是基本類似于圖7但顯示了靠近燃料噴射柱遠(yuǎn)端的之前的塞子的透視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一示例性但非限制性的實(shí)施例，放大詳細(xì)圖示的如圖7中所示的中空柱的入口；圖10是從圖3上移走的噴嘴的旋流器部分的局部切除的透視圖。零部件清單
權(quán)利要求
1.一種用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的噴嘴(觀)，包括管狀噴嘴體(30)；和多個(gè)中空的燃料噴射柱(42)，所述中空的燃料噴射柱在所述管狀噴嘴體的前端與尾端之間的一位置從所述管狀噴嘴體徑向地延伸；其中，所述多個(gè)中空的燃料噴射柱G2)中的每個(gè)中空的燃料噴射柱均具有外部淚珠狀的橫截面形狀，并且各所述中空噴射柱中的燃料通路(68)具有基本匹配的內(nèi)部淚珠狀的橫截面形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于，所述管狀噴嘴體(30)具有連接至其前端的基座法蘭(52)，所述基座法蘭形成為具有細(xì)長(zhǎng)弓形燃料入口槽(56)的環(huán)形陣列，用于將燃料供給至連接到所述多個(gè)燃料噴射柱0 上的所述管狀噴嘴體中的通路(50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴，其特征在于，所述多個(gè)燃料噴射柱G2)的徑向外端均被具有端壁(7 的芯帽封閉，所述內(nèi)部淚珠狀的橫截面形狀在所述管狀噴嘴體與所述端壁之間連續(xù)地延伸；并且其特征還在于，各所述多個(gè)中空的燃料噴射柱與所述管狀噴嘴體之間的內(nèi)部接口(66)表面是圓化的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴嘴，其特征在于，所述內(nèi)部接口表面(66)以大約0.06英寸和0. 19英寸之間的半徑而被圓化。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴，其特征在于，所述多個(gè)燃料噴射柱02)的徑向外端均被具有端壁(7 的帽封閉，所述內(nèi)部淚珠狀的橫截面形狀在所述管狀噴嘴體(30)與所述端壁(72)之間連續(xù)地延伸；并且其特征還在于，各所述多個(gè)中空的燃料噴射柱與所述管狀噴嘴體之間的內(nèi)部接口表面(66)是圓化的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴嘴，其特征在于，所述內(nèi)部接口表面(66)以大約0.06英寸和0. 19英寸之間的半徑而被圓化。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴，其特征在于，所述通路(50)由所述管狀噴嘴體的第一徑向外管G6)與同心地位于所述管狀噴嘴體中的第二中間管G8)之間的徑向間隔限定。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴嘴( )，其特征在于，所述芯帽(72)與所述中空的燃料噴射柱0 是一個(gè)整體。
9.一種用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的噴嘴(觀)，其包括管狀噴嘴體(36)；以及多個(gè)中空的燃料噴射柱(42)，所述中空的燃料噴射柱在所述管狀噴嘴體的前端與尾端之間的一位置從所述管狀噴嘴體徑向地延伸；并且，其中，所述管狀噴嘴體具有連接至其前端的基座法蘭(52)， 所述基座法蘭形成為具有細(xì)長(zhǎng)弓形燃料入口槽(56)的環(huán)形陣列，用于將燃料供給至連接到所述多個(gè)燃料噴射柱上的所述管狀噴嘴體中的通路。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴嘴，其特征在于，各所述中空的燃料噴射柱具有內(nèi)部淚珠狀的橫截面形狀，并且其中，所述多個(gè)燃料噴射柱的徑向外端均被端壁m封閉，所述內(nèi)部淚珠狀的橫截面形狀在所述管狀噴嘴體與所述端壁之間連續(xù)地延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及預(yù)混合燃料噴嘴內(nèi)部流通道的改進(jìn)。具體而言，用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的噴嘴(28)包括管狀噴嘴體(30)；以及多個(gè)中空的燃料噴射柱(42)，該中空的燃料噴射柱(42)在該管狀噴嘴體的前端與尾端之間的一位置從該管狀噴嘴體徑向地延伸；其中，多個(gè)中空的燃料噴射柱中的每個(gè)中空的燃料噴射柱均具有外部淚珠狀的橫截面形狀，并且各中空噴射柱中的燃料通路(68)具有基本匹配的內(nèi)部淚珠狀的橫截面形狀。
文檔編號(hào)F23D14/48GK102183020SQ201110022239
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者G·E·詹森, J·K·佩林加特, J·P·圖馬, J·T·斯圖爾特, M·W·平森 申請(qǐng)人:通用電氣公司