具有空气喷射的燃气涡轮排气扩散器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107165684A(43)申请公布日2017.09.15(21)申请号201710131343.5(22)申请日2017.03.07(30)优先权数据15/0629582016.03.07US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人张华L.默钱特B.A.基佩尔V.I.彭亚文(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人杨忠谭祐祥(51)Int.Cl.F01D25/30(2006.01)F01N3/05(2006.01)权利要求书1页说明书15页附图6页(54)发明名称具有空气喷射的燃气涡轮排气扩散器(57)摘要一种燃气涡轮系统(10)包括：可处理由燃气涡轮发动机(12)产生的排气(46)的排气处理系统(14)，排气处理系统(14)包括排气扩散器(54)，排气扩散器(54)可接收来自燃气涡轮发动机(12)的涡轮(22)的排气(46)，并且具有设置在内部环形壁(98)和外部环形壁(100)之间的环形通道(104)；以及设置在排气扩散器(54)内的空气喷射组件(68)。空气喷射组件(68)包括一个或多个空气喷射管道(120)，空气喷射管道设置在排气扩散器(54)的环形通道(104)内，并且包括可将冷却流体(70)引导到排气扩散器(54)的第一混合区域(115)中的流体喷射孔(128)。CN107165684ACN107165684A权利要求书1/1页1.一种燃气涡轮系统(10)，包括：排气处理系统(14)，其构造成处理由燃气涡轮发动机(12)产生的排气(46)，所述排气处理系统(14)包括排气扩散器(54)，所述排气扩散器构造成接收来自所述燃气涡轮发动机(12)的涡轮(22)的排气(46)，并且具有设置在内部环形壁(98)和外部环形壁(100)之间的环形通道(104)；设置在所述排气扩散器(54)内的空气喷射组件(68)，其中，所述空气喷射组件(68)包括一个或多个空气喷射管道(120)，所述一个或多个空气喷射管道设置在所述排气扩散器(54)的环形通道(104)内，并且包括流体喷射孔(128)，所述流体喷射孔构造成将冷却流体(70)引导到所述排气扩散器(54)的第一混合区域(115)中。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述排气扩散器(54)包括中空支柱(112)，并且所述一个或多个空气喷射管道(120)中的至少一个联接到所述中空支柱(112)上。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述空气喷射组件(68)包括设置在所述排气扩散器(54)的中心本体(96)的下游端(114)上的中心轮毂(116)，其中，所述中心本体(96)限定所述内部环形壁(98)。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述一个或多个空气喷射管道(120)包括沿径向远离所述中心轮毂(116)朝向所述外部环形壁(100)延伸的多个空气喷射管道(120)，并且所述多个空气喷射管道(120)中的空气喷射管道(120)围绕所述排气扩散器(54)的中心线轴线(90)沿周向间隔开。5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述中心轮毂(116)包括设置在所述中心轮毂(116)的下游尖部(174)上的至少一个空气喷射孔(130)，其中，所述至少一个空气喷射孔(130)流通地联接到所述一个或多个空气喷射管道(120)中的至少一个上。6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述中心轮毂(116)的直径(164)沿所述排气扩散器(54)的下游方向(50)减小。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体喷射孔(128)的尺寸(158)沿着相应的空气喷射管道(120)的径向长度改变。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体喷射孔(128)中的各个的中心轴线相对于所述排气扩散器(54)的中心线轴线(90)成十字形地定向。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括联接到所述排气扩散器(54)的外部环形壁(100)上的额外的空气喷射组件(134)，其中，所述额外的空气喷射组件(134)包括围绕所述排气扩散器(54)的中心线轴线(90)沿周向设置的空气通道(136)，其中，所述额外的空气喷射组件(134)构造成将额外的冷却流体(70)引导到所述排气扩散器(54)的在所述第一混合区域(115)下游的第二混合区域(140)中。2CN107165684A说明书1/15页具有空气喷射的燃气涡轮排气扩散器技术领域[0001]本文公开的主题涉及涡轮系统，并且更具体地，涉及用于将冷却空气喷射到由涡轮系统产生的排气流(一个或多个)中的系统和方法。背景技术[0002]燃气涡轮系统典型地包括至少一个燃气涡轮发动机，它具有压缩机、燃烧器和涡轮。燃烧器构造成燃烧