[发明专利]用于双燃料燃料喷嘴的喷嘴组件

说明书

本公开涉及一种喷嘴组件，包括集管歧管和环歧管，所述环歧管界定与所述集管歧管隔开的液体燃料增压室。外部套管连接到所述环歧管，且喷嘴主体连接到所述外部套管。所述环歧管、所述外部套管和所述喷嘴主体界定流体腔室。内部燃料管从所述集管歧管延伸到所述喷嘴主体。所述内部燃料管的一部分绕着所述喷嘴组件的轴向中心线在所述环歧管与所述喷嘴主体之间螺旋形地延伸。第一燃料管围绕所述内部燃料管的一部分螺旋形地延伸。所述第一燃料管将所述液体燃料增压室流体连接到所述集管歧管。第二燃料管围绕所述内部燃料管的一部分螺旋形地延伸且将所述液体燃料增压室流体连接到所述集管歧管。

技术领域

本文中所公开的主题涉及一种用于燃烧系统的燃料喷嘴。更具体地说，本公开涉及一种用于双燃料燃料喷嘴的喷嘴组件。

背景技术

燃气涡轮大体上以下方式进行操作：通过使燃料和空气混合物在一个或多个燃烧器中燃烧以形成穿过涡轮的高能燃烧气体，由此使涡轮转子轴旋转。转子轴的旋转能可经由连接到转子轴的发电机转换为电能。每个燃烧器大体上包括燃料喷嘴，所述燃料喷嘴使用燃料与空气的预混合作为保持氮氧化物(NOx)排放物为低的手段而实现在燃烧腔室上游递送燃料和空气。

通常采用例如天然气等气态燃料作为用于生成电力的燃气涡轮发动机中的可燃流体。在一些例子中，可能需要燃烧系统能够燃烧例如馏出油等液体燃料。同时具有气体燃料和液体燃料性能的配置被称为“双燃料”燃烧系统。某些双燃料类型燃烧系统使用围绕中心燃料喷嘴环状地布置的多个双燃料初级燃料喷嘴或外部燃料喷嘴进行操作。外部双燃料燃料喷嘴包括液体燃料喷射盒，所述液体燃料喷射盒通过燃烧器的端盖裂口加载且提供可用于启动发动机、增大负载并使其提高到完全操作速度的液体燃料。

发明内容

各方面和优点在下文中在以下描述中陈述，或可由所述描述显而易见，或可通过实践来得知。

在一个实施例中，本公开涉及一种喷嘴组件。喷嘴组件包括集管歧管(headermanifold)和与集管歧管轴向隔开的环歧管。环歧管界定液体燃料增压室。喷嘴组件还包括连接到环歧管的后侧壁的外部套管和连接到外部套管的后端的喷嘴主体。环歧管、外部套管和喷嘴主体界定流体腔室。喷嘴组件进一步包括从集管歧管轴向延伸到喷嘴主体的内部燃料管。内部燃料管的一部分绕着喷嘴组件的轴向中心线在环歧管的后侧壁与喷嘴主体之间螺旋形地延伸。另外，喷嘴组件包括围绕内部燃料管的一部分螺旋形地延伸的第一燃料管。第一燃料管将环歧管的液体燃料增压室流体连接到集管歧管。此外，喷嘴组件包括围绕内部燃料管的一部分螺旋形地延伸的第二燃料管。第二燃料管将环歧管的液体燃料增压室流体连接到集管歧管。

在另一实施例中，本公开涉及一种双燃料燃料喷嘴组件。双燃料燃料喷嘴组件包括具有管形状的中心主体和界定在中心主体内的气体燃料增压室。双燃料燃料喷嘴组件还包括通过中心主体的端裂口加载的喷嘴组件。喷嘴组件包括集管歧管和与集管歧管轴向隔开的环歧管。环歧管界定液体燃料增压室。喷嘴组件还包括连接到环歧管的后侧壁的外部套管和连接到外部套管的后端的喷嘴主体。环歧管、外部套管和喷嘴主体界定流体腔室。喷嘴组件进一步包括从集管歧管轴向延伸到喷嘴主体的内部燃料管。内部燃料管的一部分绕着喷嘴组件的轴向中心线在环歧管的后侧壁与喷嘴主体之间螺旋形地延伸。另外，喷嘴组件包括围绕内部燃料管的一部分螺旋形地延伸的第一燃料管。第一燃料管将环歧管的液体燃料增压室流体连接到集管歧管。此外，喷嘴组件包括围绕内部燃料管的一部分螺旋形地延伸的第二燃料管。第二燃料管将环歧管的液体燃料增压室流体连接到集管歧管。

除了上述实施例之外，本发明还提供以下技术方案：

技术方案1.一种喷嘴组件，包括：

集管歧管；

与所述集管歧管轴向隔开的环歧管，所述环歧管界定液体燃料增压室；

连接到所述环歧管的后侧壁的外部套管；

连接到所述外部套管的后端的喷嘴主体，其中所述环歧管、所述外部套管和所述喷嘴主体界定流体腔室；