具有轴向燃料分级的分段式环形燃烧系统.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CN109477638A(43)申请公布日2019.03.15(21)申请号201780019691.1K.W.麦克马汉(22)申请日2017.03.27(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司720(30)优先权数据0162/3132322016.03.25US代理人肖日松李强15/4643942017.03.21US(51)Int.Cl.(85)PCT国际申请进入国家阶段日F23R3/28(2006.01)2018.09.25F23R3/34(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2017/0242312017.03.27(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/165876EN2017.09.28(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人J.D.贝里S.K.维德纳M.J.休斯J.S.弗拉纳根J.V.西特诺权利要求书3页说明书24页附图30页(54)发明名称具有轴向燃料分级的分段式环形燃烧系统(57)摘要一种分段式环形燃烧系统，所述分段式环形燃烧系统包括交替布置的燃料喷嘴和集成燃烧器喷嘴。所述燃料喷嘴将燃料传送到初级燃烧区域。所述集成燃烧器喷嘴包括内衬段、外衬段以及在所述衬段之间延伸的燃料喷射板。所述燃料喷射板包括位于一个或两个侧壁上用于将可燃混合物传送到次级燃烧区域的喷射出口。在相邻初级燃烧区域和次级燃烧区域之间提供边界的每个燃料喷射板包括限定涡轮喷嘴的后端。所述分段式环形燃烧系统是燃气涡轮机的一部分。CN109477638ACN109477638A权利要求书1/3页1.一种环形燃烧系统段，包括：第一集成燃烧器喷嘴，所述第一集成燃烧器喷嘴包括内衬段、外衬段、第一侧壁、第二侧壁、限定在它们之间的多个预混合通道、与所述多个预混合通道流体连通的多个喷射出口，以及限定第一涡轮喷嘴的下游端部分；与所述第一集成燃烧器喷嘴相邻的第二集成燃烧器喷嘴，所述第二集成燃烧器喷嘴包括内衬段、外衬段、第一侧壁、第二侧壁、限定在它们之间的多个预混合通道、与所述多个预混合通道流体连通的多个喷射出口，以及限定第二涡轮喷嘴的下游端部分；以及第一燃料喷射模块，所述第一燃料喷射模块包括设置在所述第一集成燃烧器喷嘴的所述第二侧壁与所述第二集成燃烧器喷嘴的所述第一侧壁之间的燃料喷嘴部分，以及至少一个燃料喷射喷枪，所述至少一个燃料喷射喷枪与燃料源以及所述第一集成燃烧器喷嘴的所述多个预混合通道以及所述第二集成燃烧器喷嘴的所述多个预混合通道中的至少一者流体连通。2.根据权利要求1所述的环形燃烧系统段，其中所述至少一个燃料喷射喷枪包括多个燃料喷射喷枪。3.根据权利要求2所述的环形燃烧系统段，进一步包括导管，所述导管连接到所述燃料源和所述第一燃料喷射模块，其中所述导管向束管式燃料喷嘴部分和所述多个燃料喷射喷枪中的至少一者提供燃料。4.根据权利要求1所述的环形燃烧系统段，其中所述第一集成燃烧器喷嘴的所述第一侧壁和所述第二集成燃烧器喷嘴的所述第一侧壁是压力侧壁，并且其中所述第一集成燃烧器喷嘴的所述第二侧壁和所述第二集成燃烧器喷嘴的所述第二侧壁是吸力侧壁。5.根据权利要求4所述的环形燃烧系统段，其中所述第一集成燃烧器喷嘴包括沿所述吸力侧壁径向间隔开的多个吸力侧喷射出口，并且其中所述第一集成燃烧器喷嘴的所述吸力侧喷射出口限定位于初级燃烧区域下游的径向喷射平面，所述初级燃烧区域限定在所述第一集成燃烧器喷嘴与所述第二集成燃烧器喷嘴之间。6.根据权利要求4所述的环形燃烧系统段，其中所述第二集成燃烧器喷嘴包括沿所述压力侧壁径向间隔开的多个压力侧喷射出口，并且其中所述第二集成燃烧器喷嘴的所述压力侧喷射出口限定位于初级燃烧区域下游的径向喷射平面，所述初级燃烧区域限定在所述第一集成燃烧器喷嘴与所述第二集成燃烧器喷嘴之间。7.根据权利要求4所述的环形燃烧系统段，其中所述第一集成燃烧器喷嘴包括沿所述吸力侧壁径向间隔开的多个吸力侧喷射出口，每个吸力侧喷射出口与所述第一集成燃烧器喷嘴的所述多个预混合通道中的相应预混合通道流体连通，并且其中所述第二集成燃烧器喷嘴包括沿所述压力侧壁径向间隔开的多个压力侧喷射出口，每个压力侧喷射出口与所述第二集成燃烧器喷嘴的所述多个预混合通道中的相应预混合通道流体连通。8.根据权利要求1所述的环形燃烧系统段，进一步包括围绕第一燃料喷射模块的外壁延伸的密封件。9.一种环形燃烧系统，包括：多个集成燃烧器喷嘴，所述多个集成燃烧器喷嘴围绕所述燃烧系统的轴向中线设置成环形阵列，其中每个集成燃烧器喷嘴包括燃料喷射板，所述燃料喷射板具有下游端部分，所述下游端部分限定具有翼型形状的涡轮喷嘴；以及2CN109477638A权利要求书2/3页多个燃料喷射模块，其中所述多个燃料