[发明专利]关于将延迟贫喷射整合到燃式涡轮发动机中的方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃式涡轮发动机(combustion turbine engine)，并且更特别地涉及将延迟贫喷射整合到燃式涡轮发动机的燃烧衬套中、延迟贫喷射套管组件和/或与其相关的制造方法。

背景技术

燃式涡轮发动机中的分级燃烧存在多种设计，但是多数是由多个管道和接口组成的复杂组件。在燃式涡轮发动机中使用的一种类型的分级燃烧是延迟贫喷射。在该类型的分级燃烧中，延迟贫燃料喷射器位于初级燃料喷射器的下游。本领域的普通技术人员将领会，在该下游位置燃烧燃料/空气混合物可以用于改善NOx性能。NOx或氮氧化物是由燃烧常规烃燃料的燃式涡轮发动机产生的主要不良空气污染排放物之一。延迟贫喷射也可以用作空气旁路，所述空气旁路可以用于在“调低”或低负荷操作期间改善一氧化碳或CO排放。将领会延迟贫喷射系统可以提供其它操作益处。

目前的延迟贫喷射组件对于新燃气涡轮机单元和已有单元的改造来说都是昂贵且成本高的。这样的原因之一是常规延迟贫喷射系统(特别是与燃料输送关联的那些系统)的复杂性。与这些复杂系统关联的许多部分必须被设计成耐受涡轮机环境的极限热负荷和极限机械负荷，这显著地增加了制造费用。即使如此，常规延迟贫喷射组件仍然具有燃料泄漏到压缩器排出壳体中的高风险，这可以导致自动点火并且成为安全危害。另外，常规系统的复杂性增加了组装的成本。

因此，需要一种改进的延迟贫喷射系统、部件和制造方法，特别是减小系统复杂性、组装时间和制造成本的延迟贫喷射系统、部件和制造方法。

发明内容

本发明因此描述一种用于燃式涡轮发动机的燃烧器中的延迟贫喷射系统的制造方法，其中燃烧器包括流动组件，流动组件包括在初级燃料喷嘴的下游限定初级燃烧室的径向内壁，和围绕径向内壁从而在其间形成流动环(flow annulus)的径向外壁。该方法可以包括以下步骤：a)识别流动组件内的用于延迟贫喷射器的期望位置，其中延迟贫喷射器包括延迟贫喷嘴和传送管；b)对应于用于延迟贫喷射器的期望位置，识别径向内壁上的喷射点和径向外壁上的延迟贫喷嘴位置；c)将径向内壁和径向外壁定位在未组装位置；d)在径向内壁和径向外壁处于未组装位置时，在喷射点形成通过径向内壁的孔并且将传送管可滑动地接合在孔内；e)在延迟贫喷嘴位置将延迟贫喷嘴安装在径向外壁中；f)将径向内壁和径向外壁定位在已组装位置；以及g)将传送管连接到延迟贫喷嘴。

当结合附图和所附权利要求而阅读优选实施例的以下具体实施方式时，本发明的这些和其它特征将变得显而易见。

附图说明

图1是本发明的实施例可以用于其中的燃式涡轮机系统的截面图。

图2是本发明的实施例可以用于其中的常规燃烧器的截面图。

图3是包括根据本发明的实施例的延迟贫喷射系统的燃烧器的截面图。

图4是包括根据本发明的实施例的延迟贫喷射系统的流动套管(flow sleeve)和衬套组件的截面图。

图5是根据本发明的实施例的传送管的透视图。

图6是根据本发明的实施例的处于未组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。

图7是根据本发明的实施例的处于已组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。

图8是根据本发明的备选实施例的传送管的透视图。

图9是根据本发明的备选实施例的处于未组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。

图10是根据本发明的备选实施例的处于已组装状态的延迟贫喷射器/传送管组件的截面图。

图11是根据本发明的示例性实施例的流程图。

附图标记列表：

10燃气涡轮机系统    34传送管

12压缩器            41(传送管的)凸缘

14燃烧器            42压缩座

16涡轮机            43管

20燃烧器            45入口

21燃料喷嘴          46出口

22头部端部          47螺栓孔

23燃烧区域          48缩窄台部

24衬套              49螺栓

25过渡件            50螺栓孔

26流动套管          51凸台

27流动环            55限位件