[发明专利]燃料喷嘴帽

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及燃气涡轮发动机，且更特定而言涉及涡轮燃烧器中的燃料喷嘴。

背景技术

燃气涡轮发动机在燃烧器中燃烧燃料-空气混合物，且然后利用所得的热燃烧气体驱动一个或多个涡轮。一般而言，燃料和空气在燃烧器的一个或多个燃料喷嘴内混合并点燃。常规燃烧组件可包括单个帽，其具有暴露至燃烧器的燃烧室的面。单个帽包括大的圆形开口以支撑多个圆形燃料喷嘴。遗憾的是，现有的帽设计可容易有各种缺点。例如，跨单个帽的燃烧动态(combustion dynamics)(例如流扰动、压力波等)和高热梯度可在燃烧器的头端内导致开裂和不期望的振荡。

发明内容

下面概述了与原始要求保护的发明在范围上相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制要求保护的本发明的范围，而是，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。事实上，本发明可包括可类似于或不同于下面阐述的实施例的多种形式。

在第一实施例中，一种系统包括涡轮燃烧器，该涡轮燃烧器具有多个燃料喷嘴和燃烧器帽组件，燃烧器帽组件具有支撑多个燃料喷嘴的多个独立区段，其中多个独立区段中的每个区段被固定地附连至多个燃料喷嘴中的相应燃料喷嘴，并且多个独立区段中的每个区段具有围绕相应燃料喷嘴的基本封闭的腔。

在第二实施例中，一种系统包括第一燃料喷嘴和第一独立区段，该第一独立区段配置成与多个独立区段适配在一起以形成涡轮燃烧器的燃烧器帽组件，其中第一独立区段被固定地附连至第一燃料喷嘴，第一独立区段包括围绕第一燃料喷嘴的第一基本封闭的腔，并且该第一基本封闭的腔配置成接收冷却气流。

在第三实施例中，一种系统包括第一独立区段，其配置成与多个独立区段适配在一起以形成涡轮燃烧器的燃烧器帽组件，其中第一独立区段配置成固定地附连至多个燃料喷嘴中的第一燃料喷嘴，第一独立区段包括配置成围绕第一燃料喷嘴的第一基本封闭的腔，并且该第一基本封闭的腔配置成接收冷却气流。

根据一方面，一种系统包括涡轮燃烧器，其包括：多个燃料喷嘴；和燃烧器帽组件，其包括支撑多个燃料喷嘴的多个独立区段，其中，多个独立区段中的每个区段固定地附连至多个燃料喷嘴中的相应燃料喷嘴，并且多个独立区段中的每个区段具有围绕相应燃料喷嘴的基本封闭的腔。

优选地，多个燃料喷嘴包括多个周边燃料喷嘴，其设置在涡轮燃烧器的中心轴线周围，并且每个周边燃料喷嘴被固定地附连至多个独立区段中的一个。

优选地，多个燃料喷嘴包括设置在中心燃料喷嘴周围的多个周边燃料喷嘴。

优选地，多个独立区段中的每个区段的基本封闭的腔具有配置成传送冷却气流的冷却剂入口和冷却剂出口。

优选地，多个独立区段中的每个区段具有面对涡轮燃烧器的燃烧室的前板，并且前板具有冷却剂出口。

优选地，多个独立区段中的每个区段邻接涡轮燃烧器的衬套。

优选地，系统包括至少一个呼拉密封件，其设置在多个独立区段中的每个区段与涡轮燃烧器的衬套之间。

优选地，多个独立区段中的每个区段邻接多个燃料喷嘴中的中心燃料喷嘴。

优选地，系统包括至少一个呼拉密封件，其设置在多个独立区段中的每个区段与中心燃料喷嘴之间。

优选地，多个独立区段中的每个区段包括楔形外周边，多个独立区段中的每个区段邻接多个独立区段中的至少两个相邻区段，并且至少一个呼拉密封件设置在多个独立区段中的每对邻接区段之间。

优选地，多个独立区段中的每个区段包括第一前板和第二前板，多个独立区段中的每个区段配置成接收冷却气流并引导冷却气流通过第一和第二前板的孔口，其中，第一前板配置成使冷却气流冲击在第二前板上。

优选地，系统包括具有涡轮燃烧器的涡轮发动机。

根据另一方面，一种系统包括：第一燃料喷嘴；和第一独立区段，其配置成与多个独立区段适配在一起以形成涡轮燃烧器的燃烧器帽组件，其中，第一独立区段被固定地附连至第一燃料喷嘴，第一独立区段包括围绕第一燃料喷嘴的第一基本封闭的腔，并且第一基本封闭的腔配置成接收冷却气流。

优选地，第一独立区段包括楔形外周边，第一燃料喷嘴具有圆形外周边，并且第一独立区段围绕圆形外周边，以使第一燃料喷嘴配备有楔形外周边。

优选地，第一独立区段具有配置成面对涡轮燃烧器的燃烧室的前板，并且前板具有多个冷却出口以将冷却气流传送到燃烧室中。