[发明专利]共振旋流器

说明书

技术领域

本申请一般地涉及燃气涡轮发动机，且更具体地，涉及用于燃烧器的作为共振器吸收高频压力波的旋流器。

背景技术

干式低NOx(DLN)燃气涡轮机的当前设计通常以贫燃料空气混合物工作。该贫燃料空气混合物包括与大量的过量空气预混合的适量燃料，其在燃烧室中燃烧。尽管该贫混合物降低了NOx排放物的量，但可导致低频和高频燃烧不稳定性。高频燃烧不稳定性可称为尖叫(screech)。这些不稳定性可由燃烧速率波动加上燃料空气流波动和燃烧器传音性引起。此结合可导致低频燃烧不稳定性和燃烧器内的尖叫的非常高的振幅。即使是燃烧器内的尖叫的小的振幅也会迅速地降低燃烧器的构件的寿命。

为了降低此类尖叫不稳定性的振幅，在燃烧器附近可使用仔细地定位的阻尼或共振装置。然而这些已知的共振装置在完全吸收高频方面不是十分地有效。

因而特别是对于干式低NOx涡轮机的燃烧器，存在对于改进的共振装置的需要。在提升整体涡轮机效率和性能同时，此类共振装置优选地应该吸收高频尖叫。

发明内容

本申请因而提供用于涡轮机燃烧器的旋流器。该旋流器可包括外壁、由外壁限定的通路、以及端壁。端壁可包括穿过其中的若干孔。

本申请还提供用于涡轮机燃烧器的旋流器。该旋流器可包括外壁、内壁、由外壁和内壁限定的腔、以及端壁。外壁可包括穿过其中的若干外壁孔。

本申请还提供用于涡轮机燃烧器的次级喷嘴的外旋流器。该旋流器可包括外壁、喷嘴壁、由外壁和喷嘴壁限定的通路、以及端壁。端壁可包括穿过其中的若干孔，使得该旋流器可包括穿过其中的共振频率。

当联系若干附图和所附权利要求书时，在查看以下具体实施方式后，本领域普通技术人员将清楚本申请的这些和其它特征。

附图说明

图1是燃气涡轮发动机的示意性视图。

图2是已知的干式低NOx燃烧器的部分横截面视图。

图3是图2的干式低NOx燃烧器的外旋流器的侧横截面视图。

图4是图3的外旋流器的端壁的透视图。

图5是如本文中所述的外旋流器的侧横截面视图。

图6是图5的外旋流器的端壁的透视图。

图7是显示图5的外旋流器的后端板的侧横截面视图。

图8是如本文中所述的外旋流器的备选实施例的侧横截面视图。

部件列表

10  燃气涡轮发动机

20  压缩机

30  燃烧器

40  涡轮

50  外部负载

60  主喷嘴

65  主燃烧室

70  次级喷嘴

75  次级燃烧室

80  外旋流器

85  次级喷嘴壁

90  内壁

91  外壁

92  端壁

95  外叶片

100 外旋流器

105 外壁

106 内壁

110 旋流器通路

115 端壁

120 孔

125 后端板

126 后端板孔

130 旋流器

140 外壁

150 旋流器通路

160 导流板(baffle)

170 内部板

180 外壁孔

190 内部壁孔

具体实施方式

现在参考附图，贯穿该若干附图，在其中相似标号代表相似元件，图1显示了燃气涡轮发动机10的示意性视图。如已知的，该燃气涡轮发动机10可包括用来压缩引入的空气的流的压缩机20。压缩机20将压缩的空气的流输送到燃烧器30。燃烧器30将压缩的空气的流与压缩的燃料的流混合并且点燃该混合物。(尽管仅显示了单个燃烧器30，但该燃气涡轮发动机10可包括任何数量的燃烧器30。)将热的燃烧气体又输送到涡轮40。热的燃烧气体驱动涡轮40，以便产生机械功。在涡轮40中产生的机械功驱动压缩机20和例如发电机等的外部负载50。燃气涡轮发动机10可使用天然气、各种类型的合成气以及其它类型的燃料。该燃气涡轮发动机10可具有其它构造并且可使用其它类型的构件。在本文中可一起使用多个燃气涡轮发动机10、其它类型的涡轮机以及其它类型的发电设备。

图2显示了已知的燃烧器30的侧横截面视图。该燃烧器30可与干式低NOx涡轮机等使用。燃烧器30可包括围绕中心次级喷嘴70的若干主喷嘴60。主喷嘴60可与主燃烧室65连通，而次级喷嘴70可与次级燃烧室75连通。在本文中可使用其它构造。