[发明专利]具有气动进料盖的涡轮机燃烧器系统

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机燃烧器，确切地说，涉及一种用于在涡轮机燃烧器头端室内形成气动流（aerodynamic flow）的系统。

背景技术

燃气涡轮发动机在涡轮机燃烧器的燃烧室中燃烧燃料-空气混合物，然后用所产生的热燃烧气体来驱动一个或多个涡轮机。在某些配置中，燃料和空气要预先混合然后再点燃，以便减少排放物并改善燃烧。燃气涡轮发动机在诸如燃料喷嘴等一个或多个室内混合燃料和空气。燃料和空气可以一起和/或单独通过贯穿涡轮机燃烧器的一条或多条路径。但不幸的是，一条或多条路径可能包括形成回流区的急转弯、凹口和其他障碍物，从而可能出现火焰滞留（flame holding）和/或逆燃。

发明内容

下文概述了与最初提出权利要求的本发明的范围相符的某些实施例。这些实施例的目的并不在于限制本发明的范围，而仅在于概述本发明的可能形式。实际上，本发明可能包括与下述实施例类似或不同的各种形式。

在第一实施例中，一种系统包括涡轮机燃烧器，所述涡轮机燃烧器具有：燃料喷嘴，其具有内壳和外壳；以及围绕所述燃料喷嘴设置的进料盖（feed cap），其具有外壁和背板。所述背板接合所述燃料喷嘴的所述外壳、和所述进料盖的所述外壁的相应上游端。所述涡轮机燃烧器经配置以使第一加压空气经由第一空气路径流动，所述第一空气路径沿着所述进料盖的所述外壁、所述进料盖的所述背板延伸到所述燃料喷嘴中。

在第二实施例中，一种系统包括涡轮机燃烧器，所述涡轮机燃烧器具有：燃烧室；头端室，其通过分隔板而与所述燃烧室分开；以及加压室，其设置在所述头端室中并且围绕燃料喷嘴。所述加压室包括背板，所述背板接合到所述燃料喷嘴的外壳的上游端。

在第三实施例中，一种系统包括涡轮机燃烧器，所述涡轮机燃烧器具有：燃烧室；头端室，其通过分隔板而与所述燃烧室分开；以及空气路径，其设置在所述头端室中，并且经配置以使第一加压空气流入燃料喷嘴中。所述空气路径包括：第一段，其设置在所述涡轮机燃烧器的导流套筒与进料盖的外壁之间；以及第二段，其设置在所述第一段的下游，并且位于所述进料盖的背板与所述头端室的端板之间。所述第二段在所述背板与所述端板之间基本上没有任何阻流表面。所述空气路径还包括第三段，所述第三段设置在所述第二段的下游并且位于所述燃料喷嘴的内壳与外壳之间。

附图说明

在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中：

图1为具有多个涡轮机燃烧器的燃气涡轮机系统的一项实施例的示意图，每个涡轮机燃烧器具有进料盖，其中加压室经配置以使得气动流能够进入相应的燃料喷嘴中；

图2为图1所示的其中一个涡轮机燃烧器的一项实施例的截面侧视示意图，示出了进料盖的一项实施例，其中加压室具有气动背板；

图3为沿着3-3截得的图2所示涡轮机燃烧器的头端的一项实施例的截面侧视示意图，示出了围绕并穿过进料盖和加压室的空气流路；

图4为沿着3-3截得的图2所示涡轮机燃烧器的头端的一项实施例的截面侧视示意图，示出了由进料盖和多个燃料喷嘴形成的多个加压室；以及

图5到图7所示为背板88的替代实施例示意图。

具体实施方式

下文将描述本发明的一项或多项具体实施例。为了简要描述这些实施例，说明书中可能不会描述实际实施方案的所有特征。应了解，在任意工程或设计项目中开发任意此类实际实施方案时，均应当做出与实施方案特定相关的各种决定，以实现开发人员的具体目标，例如，是否要遵守与系统相关以及与业务相关的限制，这些限制可能会因实施方案的不同而有所不同。此外，应了解，此类开发可能非常复杂耗时，但无论如何对受益于本发明的一般技术人员而言，此类开发仍是常规的设计、建造和制造操作。

在介绍本发明各种实施例的元件时，“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个元件。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在表示包括性含义，且表示除了所列元件外，可能还有其他元件。