燃气涡轮机的燃烧系统中的分级燃料和空气喷射.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CN107044348A(43)申请公布日2017.08.15(21)申请号201611198349.6(22)申请日2016.12.22(30)优先权数据14/9780682015.12.22US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人M.J.休斯J.D.贝里(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军谭祐祥(51)Int.Cl.F02C7/18(2006.01)F02C7/22(2006.01)F01D25/12(2006.01)F23R3/28(2006.01)权利要求书2页说明书29页附图22页(54)发明名称燃气涡轮机的燃烧系统中的分级燃料和空气喷射(57)摘要本发明涉及燃气涡轮机的燃烧系统中的分级燃料和空气喷射，具体而言，涉及一种燃气涡轮机，其包括：联接至限定工作流体流径的涡轮的燃烧器；压缩机排放腔；包括前喷射器和分级喷射器的分级喷射系统；定位成跨越工作流体流径在内侧壁和外侧壁之间延伸的定子叶片。单向连续的冷却剂流径，其包括：入口区段，其包括连接至压缩机排放腔的上游端口和穿过内侧壁和外侧壁中的一个形成的下游端口；出口区段，其包括连接至分级喷射器的下游端口，和穿过内侧壁和外侧壁中的同一个形成的上游端口；以及冷却回路，其延伸穿过定子叶片的翼型件的内部，并且连接至入口区段的下游端口和出口区段的上游端口。CN107044348ACN107044348A权利要求书1/2页1.一种燃气涡轮机，其包括：联接至涡轮的燃烧器，它们一起限定工作流体流径，所述工作流体流径沿纵向轴线从由所述燃烧器中的前喷射器限定的前端向后延伸，穿过所述燃烧器连接至所述涡轮所处的界面，且然后穿过所述涡轮到达在所述涡轮中限定的后端；围绕所述工作流体流径形成的压缩机排放腔，以用于接收由压缩机输送至此的燃烧器空气供应；分级喷射系统，其包括所述前喷射器，以及沿所述工作流体流径的所述纵向轴线与所述前喷射器向后轴向地隔开的分级喷射器；定位在所述涡轮中的一排周向隔开的定子叶片内的定子叶片，所述定子叶片包括跨越所述工作流体流径在内侧壁和外侧壁之间延伸的翼型件；构造成在所述前喷射器和所述分级喷射器之间分配燃烧器燃料供应的燃料指引结构；以及用于在所述前喷射器和所述分级喷射器之间分配所述燃烧器空气供应的空气指引结构；其中，所述空气指引结构包括单向连续的冷却剂流径，所述冷却剂流径包括：入口区段，其包括流体地联接至所述压缩机排放腔的上游端口和穿过所述内侧壁与所述外侧壁中的一个形成的下游端口；出口区段，其包括流体地联接至所述分级喷射器的下游端口和穿过所述内侧壁与所述外侧壁的任一者形成的上游端口，所述内侧壁以及所述外侧壁的任一者是与所述入口区段的所述下游端口形成所穿过的侧壁相同的；以及将所述入口区段连接至所述出口区段、延伸穿过所述定子叶片的内部的冷却回路，其中所述冷却回路包括连接至所述入口区段的所述下游端口的上游端，以及连接至所述出口区段的所述上游端口的下游端。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述冷却回路穿过其延伸的所述定子叶片的所述内部包括所述内侧壁和所述外侧壁中的至少一个。3.根据权利要求1所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述冷却回路穿过其延伸的所述定子叶片的所述内部包括所述翼型件。4.根据权利要求3所述的燃气涡轮机，其特征在于，还包括：包围所述工作流体流径的流环道；以及定位在所述流环道内的轴向隔离物，其中：所述一排定子叶片包括所述涡轮中最前面一排定子叶片；且所述冷却剂流径的所述入口区段和所述出口区段包括位于第一轴向隔离物两侧的所述流环道的相邻的轴向区段，所述第一轴向隔离物构造成将所述相邻的轴向区段彼此流体地密封。5.根据权利要求4所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述入口区段的所述下游端口和所述出口区段的所述上游端口各自都穿过所述内侧壁形成。6.根据权利要求4所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述入口区段的所述下游端口和所述出口区段的所述上游端口各自都穿过所述外侧壁形成。2CN107044348A权利要求书2/2页7.根据权利要求4所述的燃气涡轮机，其特征在于，所述分级喷射器与所述流环道相交，以便获得所述工作流体流径内的喷射点；且其中，相对于所述喷射点的轴向位置，对所述喷射点的前侧限定前环形区段，而对所述喷射点的后侧限定后环形区段。8.根据权利要求7所述的燃气涡轮机，其特征在于，还包括位于所述流环道中的第二轴向隔离物，以便与所述分级喷射器轴向地一致；其中所述第二轴向隔离物构造成用于将所述前环形区段与所述后环形区段流体地密封，使得：流入所述前环形区段的所述燃烧器空气供应的基本上全部空气被引向所述前喷射器；且流入所述后环形区段的所述燃烧器空气供应的基本上全部空气被引