[发明专利]用于燃气涡轮机的燃料喷嘴和燃烧器

说明书

技术领域

本发明大体涉及用于燃气涡轮机的燃料喷嘴和燃烧器。

背景技术

燃气涡轮机大体上包括具有一个或多个燃料喷嘴的燃烧器，这些喷嘴以多种配置方式围绕端盖进行定位。例如，一些燃烧器可以包括一种六燃料喷嘴配置，该配置包括一个中心燃料喷嘴，该中心燃料喷嘴由五个外燃料喷嘴所围绕。在特定的燃烧器设计中，燃料喷嘴在端盖的下游处延伸，并且至少部分穿过帽组件的一个或多个环形通道。通常，环形通道包括同心地设置在所述环形通道内的环形冲击套管，以及/或者连接到所述冲击套管和/或帽组件的浮置套环。在燃烧器组装期间，燃料喷嘴经大体定位使得在所述燃料喷嘴与浮置套环之间存在一个径向间隙。

在操作中，燃料和/或工作流体流经燃料喷嘴，并进入到浮置套环，随后离开帽组件从而在燃烧器内的燃烧区中进行燃烧。然而，在操作期间，浮置套环可能会在燃烧器动力学、燃烧器内的热增长及/或压缩机排放压力的作用下而发生径向地和/或轴向地移动，由此接触到燃料喷嘴并可能减少燃料喷嘴和/或帽组件的机械寿命。

但是，对于改善的浮置套环设计，它可能会增加制造、维护和修理的成本。例如，经过改善的浮置套环设计通常包括昂贵的耐磨材料。但这些材料仍然不能防止套环接触到燃料喷嘴。因此，一种将浮置套环从帽组件中消除的改善燃料喷嘴设计会很有用。

发明内容

以下说明将阐明本发明的各个方面和优点，或者这些方面和优点在说明中可能是显而易见的，或者可以通过实施本发明而知悉。

本发明的一项实施例为用于燃气涡轮机的燃料喷嘴。燃料喷嘴包括环形通道，所述环形通道经配置以使燃料流动，并且所述环形通道包括与第二端轴向分离的第一端。与环形通道同心的盘设置在第二端处，并且该盘从所述第二端径向向外延伸。多个通道从盘的上游表面延伸穿过所述盘直到所述盘的下游表面，并且所述多个通道经配置以使流经所述通道的流体旋动。防护罩周向围绕所述盘，并包括与下游端轴向分离的上游端，其中所述防护罩连接到所述盘。

进一步的，其包括连接到所述防护罩的所述上游端的法兰，所述法兰从所述防护罩的所述上游端的至少一部分处径向向外延伸，并周向围绕所述防护罩的所述上游端的至少一部分。

进一步的，其中所述燃料喷嘴包括至少部分围绕所述防护罩的弹簧，所述弹簧从所述防护罩的所述上游端朝轴向下游延伸。

进一步的，其中所述弹簧连接到所述防护罩的所述上游端。

进一步的，其中所述弹簧包括波形弹簧。

进一步的，其中环形板至少部分周向围绕所述防护罩，并且连接到所述弹簧的下游端。

进一步的，其包括连接到所述防护罩的所述上游端的法兰，所述法兰从所述防护罩的所述上游端的至少一部分处径向向外延伸，并周向围绕所述防护罩的所述上游端的至少一部分，其中所述弹簧连接到所述法兰。

另一项实施例为用于燃气涡轮机的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴包括经配置以使燃料流动的环形通道，所述环形通道包括与发散型第二端轴向分离的第一端。与环形通道同心的盘设置在发散型第二端处，并且该盘从所述发散型第二端径向向外延伸。多个通道从盘的上游表面延伸穿过所述盘直到所述盘的下游表面。防护罩包括与下游端轴向分离的上游端，所述防护罩周向围绕所述盘并在所述盘的下游处轴向延伸，此外它还连接到所述盘。燃料喷嘴进一步包括弹簧，所述弹簧至少部分围绕所述防护罩。

进一步的，其中所述弹簧包括波形弹簧。

进一步的，其中所述弹簧连接到所述上游端。

进一步的，其中环形板至少部分周向围绕所述防护罩，并且连接到所述弹簧的下游端。

进一步的，其中所述通道经配置以使流经所述通道的流体旋动。

进一步的，其中所述防护罩包括法兰，所述法兰从所述上游端的至少一部分处径向向外延伸并周向围绕所述上游端的至少一部分。

进一步的，其中所述弹簧连接到所述法兰。

本发明的实施例还可以包括燃烧器。所述燃烧器大体包括端盖。环形通道从所述端盖延伸，并且该通道经配置以使燃料流动。所述环形通道包括与发散型第二端轴向分离的第一端。与环形通道同心的盘设置在发散型第二端处，并且该盘从所述发散型第二端径向向外延伸。多个通道从盘的上游表面延伸穿过所述盘直到所述盘的下游表面。所述通道经配置以使流经所述通道的流体旋动。防护罩至少部分周向围绕盘，并且在所述盘的下游处轴向延伸。所述燃烧器进一步包括弹簧，所述弹簧至少部分围绕所述防护罩。

进一步的，其中所述弹簧包括波形弹簧。