[发明专利]具有沿径向分级的经预混合母火以改进可操作性的燃烧器

权利要求书

1. 一种用于燃气涡轮燃烧器的沿径向分级的预混合器，包括：端盖，其具有围绕所述燃烧器的纵向轴线延伸的第一燃料稳压室和定位在所述第一燃料稳压室的径向外侧的第二燃料稳压室；以及径向进流旋流器，其包括：定向成以便至少具有部分径向分量的多个导叶，所述多个导叶沿径向向内将燃料-空气混合物引导到所述燃烧器中，所述多个导叶具有与所述第一燃料稳压室处于流体连通的第一多个燃料喷射器和与所述第二燃料稳压室处于流体连通的第二多个燃料喷射器；内壁，其从所述多个导叶附近沿大体垂直于所述纵向轴线的方向延伸，并且朝大体平行于所述纵向轴线的方向过渡；以及外壁，其与所述内壁间隔开一距离，而且也从所述多个导叶附近沿大体垂直于所述纵向轴线的方向延伸，并且朝大体平行于所述纵向轴线的方向过渡，使得所述外壁大体偏离所述内壁，从而在所述内壁和所述外壁之间形成预混合通道。

2. 根据权利要求1所述的预混合器，其特征在于，所述第二燃料稳压室与所述第一燃料稳压室同心。

3. 根据权利要求1所述的预混合器，其特征在于，所述多个导叶各自具有大体矩形横截面。

4. 根据权利要求1所述的预混合器，其特征在于，所述多个导叶还相对于所述纵向轴线切向地定向。

5. 根据权利要求1所述的预混合器，其特征在于，所述第一多个燃料喷射器提供燃料，以大体沿着所述纵向轴线建立母火火焰。

6. 根据权利要求5所述的预混合器，其特征在于，所述第二多个燃料喷射器对定位在所述纵向轴线的径向外侧的剪切层提供燃料，以建立主燃烧器火焰。

7. 根据权利要求1所述的预混合器，其特征在于，来自所述端盖的燃料的大约5%-50%传送通过所述第二多个燃料喷射器。

8. 根据权利要求1所述的预混合器，其特征在于，所述第一多个燃料喷射器和第二多个燃料喷射器的直径为大约0.030-0.200英寸。

9. 根据权利要求1所述的预混合器，其特征在于，所述多个导叶具有翼型件形横截面。

10. 一种调节燃气涡轮燃烧器中的母火火焰的方法，包括：对所述燃气涡轮燃烧器提供盖，所述盖具有第一燃料稳压室、在所述第一燃料稳压室的径向外侧的第二燃料稳压室，以及供燃料从所述第一燃料稳压室和所述第二燃料稳压室中流出的通路；提供联接到所述盖上的径向进流旋流器，所述旋流器具有：相对于所述燃烧器的纵向轴线沿大体径向方向定向的多个导叶，其中，各个导叶具有与所述第一燃料稳压室和第二燃料稳压室处于流体连通的多个燃料喷射器；以及内壁，其刚开始沿大体垂直于所述纵向轴线的方向从所述多个导叶附近延伸，并且过渡成沿大体平行于所述纵向轴线的方向延伸；以及外壁，其与所述内壁间隔开一距离，而且刚开始也沿大体垂直于所述纵向轴线的方向从所述多个导叶附近延伸，并且过渡成沿大体平行于所述纵向轴线的方向延伸，使得所述外壁偏离所述内壁，从而在它们之间形成预混合通道；其中，独立于来自所述第一燃料稳压室的燃料控制来自所述第二燃料稳压室的燃料，以便对通往所述燃料喷射器的燃料提供径向分级，以调整通往围绕所述燃烧器的所述纵向轴线的剪切层的燃料流。

11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一燃料稳压室和所述第二燃料稳压室各自将经独立地调整的气态燃料流供应到所述多个旋流器中。

12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二燃料稳压室与所述第一燃料稳压室同心。

13. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述多个导叶对经过的空气流施加旋流。

14. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，各个导叶具有用于喷射来自所述第一燃料稳压室的燃料的多个燃料喷射器和用于喷射来自所述第二燃料稳压室的燃料的单个燃料喷射器。