耐火焰副燃料喷嘴.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102330978A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102330978A(43)申请公布日2012.01.25(21)申请号201110123026.1(22)申请日2011.05.13(30)优先权数据12/8352272010.07.13US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人A.R.罕W.S.齐明斯基吴春阳左柏芳C.X.斯蒂芬森(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.F23D14/02(2006.01)F23D14/62(2006.01)F23D14/78(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图9页(54)发明名称耐火焰副燃料喷嘴(57)摘要本发明涉及一种耐火焰副燃料喷嘴。一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器包括：构造为使燃料扩散或预混合进入通过该燃烧器的空气流中的多个主喷嘴；以及构造为使燃料与该空气流预混合的副喷嘴。各个预混合喷嘴包括中央主体、至少一个叶片、环绕该中央主体提供的燃烧管、至少两个冷却通道－用来冷却该中央主体和该至少一个叶片的表面的燃料冷却通道和用来冷却该燃烧管的壁的空气冷却通道。冷却通道防止中央主体的壁、叶片(一个或多个)以及燃烧管在火焰保持事件期间过热。CN1023978ACCNN110233097802330990A权利要求书1/3页1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器(2)，包括：构造为使燃料扩散进入通过所述燃烧器的空气流(54)中的多个主喷嘴(6)；以及构造为使燃料与所述空气流预混合的副喷嘴(102)，所述副喷嘴包括燃料通道(66)，环绕所述燃料通道提供的中央主体(106)，燃烧管(122)，该燃烧管环绕所述中央主体提供，并且在所述中央主体和所述燃烧管之间限定了环形空气-燃料混合通道(112)，所述环形空气-燃料混合通道中的构造为使所述空气流打旋的至少一个叶片(108，140)，以及至少两个冷却通道(116，96)，包括用来冷却所述中央主体和所述至少一个叶片的表面的燃料冷却通道(116)，以及用来冷却所述燃烧管的壁的空气冷却通道(96)。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述燃料通道(66)构造为朝所述燃烧器的下游方向传送燃料，以及环绕所述燃料通道(66)提供的所述中央主体(106)限定了构造为朝所述燃烧器的上游方向传送燃料以冷却所述中央主体(106)的所述外表面的反向燃料通道(116)，所述燃料冷却通道包括所述反向燃料通道。3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述燃料通道(66)包括至少一个孔(110)，该孔构造为使燃料在冲击冷却中央主体(106)的首端(114)和绕过所述反向燃料通道(116)之间分开。4.根据权利要求2或3所述的燃烧器，其特征在于，环绕所述中央主体(106)提供的所述燃烧管(122)限定了燃料-空气预混合通道(112)，以及所述燃烧管的壁被在所述燃烧管和外周壁(104)之间的所述空气冷却通道(96)中的压缩空气薄膜冷却，以防止在火焰保持于所述预混合通道内期间过热，所述燃烧器还包括在所述燃烧管(122)的壁中的多个圆形排的空气冷却孔(120)，各个孔(120)包括相对于下游壁表面在0°到45°的范围中的喷射角，其中各个孔的尺寸、各个圆形排中的孔的数量和/或相邻圆形排之间的距离被布置为在火焰保持事件期间实现期望的壁温度。5.根据权利要求2至4中任何一项所述的燃烧器，其特征在于，所述至少一个叶片(108)包括构造为从所述反向燃料通道(116)接收燃料的冷却室(70)、构造为将所述燃料通过在所述至少一个叶片中的至少一个燃料喷射口(86)而排入所述燃料-空气预混合通道(112)的出口室(72)、以及在所述冷却室(70)和所述出口室(72)之间提供以限定非线性燃料路径的至少一个分隔器(74)，其中所述燃料冷却通道(116)还包括所述冷却室(70)和所述非线性燃料路径。6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述至少一个分隔器(74)设有构造为允许燃料从所述冷却室(70)直接流到所述出口室(72)的旁路孔(88)。7.根据权利要求1至6中任何一项所述的燃烧器，其特征在于，还包括：构造为呈角度地分配所述空气流的入口流动调节器(126)。8.根据权利要求1至7中任何一项所述的燃烧器，其特征在于，还包括：至少一个辐条(142)，包括构造为在所述至少一个叶片(140)的后缘处将燃料喷射进入所述空气流的至少一个燃料喷射孔(144)。9.根据权利要求1至8中任何一项所述的燃烧器，其特征在于，空气-燃料预混合物2CCNN110233097802330990A权利要求书2/3页构造为以便产生小于所述空气流(54)的速度的火焰速度。10.根据权利要求1至9中任