[发明专利]燃烧器头部

说明书

本发明题为“燃烧器头部”。一种用于燃料歧管的燃烧器头部，该燃烧器头部包括：主喷燃料喷射器；预喷燃料喷射器；燃料源；第一隔离阀，该第一隔离阀连接到燃料源；和分级阀。该分级阀连接到第一隔离阀，并且分级阀具有连接到主喷燃料喷射器的主喷燃料导管和连接到预喷燃料喷射器的预喷燃料导管。第一隔离阀和分级阀串联连接，使得来自燃料源的燃料必须在到达分级阀之前穿过第一隔离阀。

技术领域

本公开涉及一种用于燃料歧管的燃烧器头部、用于气体涡轮引擎的燃料歧管和气体涡轮引擎。

背景技术

多级燃烧器具体地用于气体涡轮引擎的稀燃燃料系统中，以减少不需要的排放，同时维持热效率和火焰稳定性。例如，双工燃料喷射器具有提供喷射器的预喷和主喷排放孔的预喷和主喷燃料歧管。在低功率条件下，仅启动预喷级，而在更高功率条件下，启动预喷级和主喷级两者。用于歧管的燃料通常源自泵送和计量供应。如果预喷级和主喷级由单独的燃料歧管供应，则可提供分流阀以根据给定分级的需要将计量燃料供应在歧管之间进行选择性地分流。

典型的环形燃烧器具有燃烧器头部的周向布置结构，每个燃烧器头部与从周向延伸的预喷和主喷歧管延伸的相应的预喷进料和主喷进料相关联。每个燃烧器头部通常具有喷嘴，该喷嘴形成燃料喷射器，该燃料喷射器将燃料排放到燃烧器的燃烧室中，用于将燃料传输到燃烧器头部的进料臂，和位于燃烧器外部的接头，在该接头处，预喷进料和主喷进料进入进料臂。在喷嘴内，被称为流量调度阀(FSV)的止回阀通常与预喷进料和主喷进料中的每一者相关联，以便在降级和关闭时保持灌注的歧管。当供应压力小于开启压力(即，小于打开FSV所需的歧管压力与燃烧器气体压力之间的给定差)时，FSV还防止燃料流入喷射器喷嘴。

在仅预喷操作期间，分流阀仅引导用于燃烧器的燃料流通过预喷燃料回路(即，预喷歧管和进料)。因此，控制降级(即主喷)燃料回路中的温度是常规做法，以防止由于从热引擎壳体获得热量而导致的焦化。例如，一种已知的方法是提供单独的再循环歧管，该再循环歧管用于在被取消选择时使主喷歧管中的燃料保持冷却。通过使主喷歧管中的燃料保持运动来做到这一点，尽管冷却流也必须在主喷操作期间被保持在再循环歧管中以避免焦化。

然而，此类系统的问题是如何使主喷FSV失效适应打开状态。在仅预喷操作中，当冷却流穿过再循环歧管和主喷歧管时，此类失效可导致冷却流穿过打开失败的FSV并穿过一个主喷喷射器进入燃烧器，从而引起可导致喷嘴和涡轮损坏的热痕。在预喷和主喷操作中，此类失效可以产生主喷歧管压力的下降，这使主喷歧管上的其它主喷FSV关闭。可能的结果再次为总主喷流中的较高比例穿过打开失败的FSV到一个喷射器，从而引起可导致喷嘴和涡轮损坏的热痕。

原则上，可以通过适当的热电偶布置结构检测此类失效模式，例如以检测热痕。然而，这种类型的温度测量设备本身可具有可靠性问题。

英国专利申请号GB 2557601 A描述了一种燃料供应系统，该燃料供应系统包括具有单独的预喷和主喷燃料歧管，该预喷和主喷燃料歧管各自分别将燃料递送到预喷燃料喷射器和主喷燃料喷射器。分流阀可用于控制递送到每个歧管的燃料的量。

美国专利US 7036302 B2描述了一种燃料喷嘴，该燃料喷嘴包括连接到单个燃料供应歧管的预喷和主喷燃料喷嘴阀。两个阀由弹簧偏置并且由信号电路与燃料供应歧管压力之间的压力差控制。如果任一阀门的弹簧失效，没有任何东西可以阻止燃料流过相关联的喷嘴阀。

期望解决现有技术的缺点，并且提供燃料歧管布置结构，该布置结构允许精确控制到燃料喷射器的燃料流，同时降低不期望的燃料泄漏到燃烧室中的可能性。

发明内容

根据本公开，提供了一种用于燃料歧管的燃烧器头部，该燃烧器头部包括：主喷燃料喷射器；预喷燃料喷射器；燃料源；第一隔离阀，所述第一隔离阀连接到所述燃料源；和分级阀，该分级阀连接到第一隔离阀，并且该分级阀具有连接到主喷燃料喷射器的主喷燃料导管和连接到预喷燃料喷射器的预喷燃料导管；其中所述第一隔离阀和所述分级阀串联连接，使得来自所述燃料源的燃料必须在到达所述分级阀之前穿过所述第一隔离阀。