用于燃气涡轮发动机的燃烧器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115523509A(43)申请公布日2022.12.27(21)申请号202111022469.1(22)申请日2021.09.01(30)优先权数据2021110283672021.06.24IN(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人曼南帕蒂·G·吉里达兰普拉迪普·奈克(74)专利代理机构上海华诚知识产权代理有限公司31300专利代理师徐颖聪(51)Int.Cl.F23R3/28(2006.01)权利要求书2页说明书15页附图9页(54)发明名称用于燃气涡轮发动机的燃烧器(57)摘要一种燃气涡轮发动机，包括压缩机区段、用于燃烧燃料的燃烧器以及涡轮。压缩空气在主体气流方向上流过燃烧器的燃烧衬里。燃烧器包括初级燃料喷嘴和次级燃料喷嘴。次级燃料喷嘴在主体气流方向上位于初级燃料喷嘴的下游。初级燃料喷嘴被构造为将燃料的初级部分注入到初级燃烧区中，次级燃料喷嘴被构造为将燃料的次级部分注入到次级燃烧区中。次级燃烧区在主体气流方向上位于初级燃烧区的下游。燃料可以是双原子氢燃料和富氢燃料中的一种。CN115523509ACN115523509A权利要求书1/2页1.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：(A)压缩机区段，所述压缩机区段包括多个压缩机风扇叶片，所述多个压缩机风扇叶片被构造为压缩流过其中的空气并将所述空气作为压缩空气提供；(B)燃烧器，所述燃烧器用于燃烧燃料，所述燃烧器被构造为接收来自所述压缩机区段的所述压缩空气，所述燃烧器包括：(a)燃烧器衬里，所述燃烧器衬里具有(i)形成于其中的燃烧室、(ii)前端和(iii)出口，所述燃烧器衬里被构造为使所述压缩空气在从所述燃烧室的所述前端到所述燃烧室的所述出口的主体气流方向上流过其中，所述燃烧室具有初级燃烧区和在所述主体气流方向上位于所述初级燃烧区下游的次级燃烧区；(b)至少一个初级燃料喷嘴，所述至少一个初级燃料喷嘴在所述燃烧器衬里的所述前端处，所述至少一个初级燃料喷嘴被构造为将所述燃料的初级部分注入到所述初级燃烧区中；以及(c)至少一个次级燃料喷嘴，所述至少一个次级燃料喷嘴在所述主体气流方向上位于所述至少一个初级燃料喷嘴的下游，所述至少一个次级燃料喷嘴被构造为将所述燃料的次级部分注入到所述次级燃烧区中，其中所述燃烧器被构造为将所述压缩空气与所述燃料的所述初级部分和所述燃料的所述次级部分混合以形成燃料和空气混合物，燃烧所述燃料和空气混合物形成燃烧产物，并且将所述燃烧产物通过所述燃烧室的所述出口排出；以及(C)涡轮，所述涡轮被构造为接收所述燃烧产物并由所述燃烧产物驱动，其中所述涡轮被构造为使所述压缩机区段的所述多个压缩机风扇叶片旋转。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括多个初级燃料喷嘴，所述多个初级燃料喷嘴被构造为将所述燃料的所述初级部分注入到所述初级燃烧区中；以及多个次级燃料喷嘴，所述多个次级燃料喷嘴被构造为将所述燃料的次级部分注入到所述次级燃烧区中。3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述燃料的所述初级部分是在一段时间间隔内注入到所述燃烧室中的所述燃料的百分之三十到百分之八十，并且所述燃料的所述次级部分是在所述时间间隔内注入到所述燃烧室中的所述燃料的剩余部分。4.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括多个稀释剂喷嘴，所述多个稀释剂喷嘴在所述主体气流方向上位于所述多个初级燃料喷嘴的下游，所述多个稀释剂喷嘴被构造为将稀释剂注入到所述燃烧室中。5.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述多个次级燃料喷嘴的至少一部分进一步被构造为将稀释剂注入到所述燃烧室中。6.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述燃烧器包括具有所述至少一个初级燃料喷嘴和所述至少一个次级燃料喷嘴的段，其中所述燃料的所述初级部分是在一段时间间隔内注入到所述燃烧室的所述段中的所述燃料的百分之三十到百分之八十，并且所述燃料的所述次级部分是在所述时间间隔内注入到所述燃烧室的所述段中的所述燃料的剩余部分。7.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述至少一个次级燃料喷2CN115523509A权利要求书2/2页嘴被构造为在横向方向上将所述燃料的所述次级部分注入到所述燃烧室中，所述横向方向是横向于所述主体气流方向的方向。8.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述至少一个次级燃料喷嘴从所述燃烧器衬里突出到所述燃烧室中。9.根据权利要求8所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述燃烧器衬里具有围绕所述至少一个次级燃料喷嘴的内表面，并且其中，所述至少一个次级燃料喷嘴在与所述燃烧器衬里的所述内表面形成斜角的方向上突出到所述燃烧室中。10.