用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器的制造方法
用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型大体涉及燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机燃烧与空气混合的烃燃料，以生成高温气体流，其驱动涡轮叶片，以使附连于叶片且更特别地附连于发动机的燃料喷射器(其具有预混合燃料和空气的导向喷嘴)的轴旋转，同时实现较少氧化氮。
【背景技术】
[0002]燃气涡轮发动机广泛用于生成用于许多应用的功率。常规的燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧器和涡轮。在典型的燃气涡轮发动机中，压缩机对燃烧器提供压缩空气。进入燃烧器的空气与燃料混合并且燃烧。燃烧热气从燃烧器排出，并且流到涡轮的叶片中，以便使涡轮的连接于叶片的轴旋转。旋转轴的该机械能中的一些驱动压缩机和/或其它机械系统。
[0003]因为政府法令不赞成将氧化氮释放到大气中，所以设法使它们的产量(作为燃气涡轮发动机操作的副产物)保持低于可容许水平。燃料空气混合影响在燃气涡轮发动机的燃烧热气中产生的氧化氮的水平和发动机的性能两者。燃气涡轮发动机可采用一个或更多个燃料喷嘴来吸入空气和燃料，以便于发动机的燃烧器中的燃料空气混合。燃料喷嘴可位于燃气涡轮发动机的首端部分中，并且可构造成吸入待与燃料输入混合的空气流。典型地，各个燃料喷嘴可在内部由位于燃料喷嘴内部的中心本体支承。
[0004]描述燃气涡轮发动机中的燃烧过程的各种参数与氧化氮(NOx)的生成相互关联。例如，燃烧反应区中较高的气体温度导致生成较大量的氧化氮。一种降低这些温度的办法是通过使燃料空气混合物预混合，以及减小燃料与燃烧的空气的比。随着燃料与燃烧的空气的比减小，氧化氮的量也减小。但是，燃气涡轮发动机的性能存在折衷。由于随着燃料与燃烧的空气的比减小，故喷射器的导向火焰烧尽的倾向提高，并且因而使燃气涡轮发动机的操作不稳定。所谓的贫油熄火(LBO)事件的特征在于，火焰由于空气/燃料混合物太贫乏(燃料不足)而熄灭，LBO事件增加排放物和降低燃烧器效率。
[0005]美国专利N0.6446439 (出于所有目的而通过引用以其整体并入本文中)将燃料喷射到中心本体内的环形通道中，其中，与空气的混合发生，并且接着预混合的空气和燃料混合物被旋流，并且作为旋流导向物喷射。但是，以该方式无法在非常低水平的NOx排放物(即，低于百万分之3 (ppm))下实现燃烧稳定性。
[0006]因而，存在对在非常低水平的NOx排放物(即，低于百万分之3 (ppm))下的燃烧稳定性的需要。为了在涡轮周围有一些误差和不均匀性边界的情况下实现非常低水平的NOx排放物，要求燃料喷射器的稳定操作(即，极大改进的LBO避免)。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的方面和优点在下面在以下描述中阐述，或者从该描述，可为显而易见的，或者可通过实践本实用新型来学习。
[0008]本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器，其包括:
[0009]a.沿轴向伸长的外周壁，其限定所述喷射器的外包络，所述壁具有内表面，所述内表面限定沿轴向伸长的内部腔体；
[0010]b.沿轴向伸长的中空中心本体，其设置在所述喷射器的内部腔体内，所述中心本体由上游端和下游端限定，所述下游端设置成沿轴向与所述上游端相对，所述中心本体由外表面和与所述外表面相对面向的内表面限定，所述内表面限定沿轴向伸长的内部通道；
[0011]C.一次空气流通路，其由设置在所述中心本体的外表面和所述外周壁的内表面之间的环形空间限定；
[0012]d.旋喷器，其包括沿径向延伸横跨所述一次空气流通路的多个旋流器导叶，所述旋流器导叶中的至少一个限定至少一个燃料导管，所述至少一个燃料导管在其一端处具有入口，并且在其相对的端部处具有出口，所述至少一个燃料导管构造和设置成与所述一次空气流通路流体连通；
[0013]e.预混合导向喷嘴，其具有连接于所述中心本体的下游端的上游端，所述预混合导向喷嘴具有设置成沿轴向与所述预混合导向喷嘴的上游端相对的下游端，所述预混合导向喷嘴限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道，各个预混合通道具有设置在所述中心本体的下游端附近的上游端，并且限定填充开口，所述填充开口允许流体流到所述中空预混合通道中，各个预混合通道具有设置成沿轴向与所述预混合通道的上游端相对且设置在所述预混合导向喷嘴的下游端附近的下游端，各个预混合通道的各个下游端限定出口开口，所述出口开口允许流体从所述中空预混合通道排放；以及
[0014]f.燃料供应通道，其具有构造用于连接于燃料源的上游端，所述燃料供应通道具有设置在所述中心本体的下游端处且流体地连接于所述多个预混合通道的上游端的下游端。
[0015]如本文所用，燃料供应回路(仅将燃料馈送到一个喷射构件，旋喷器或预混合导向器，但不馈送到它们两者)被认为构成主动燃料供应。燃料回路(将燃料馈送到旋喷器，并且接着将燃料馈送到预混合导向器)被认为主动将燃料供应到旋喷器，并且被动地将燃料供应到预混合导向器。借助于阀或燃烧硬件外部的其它装置来主动地控制/调节的空气回路被认为构成主动空气供应。由燃烧硬件内部的固定孔口或通道控制的空气流被认为是被动空气供应。
[0016]具有本实用新型的预混合导向喷嘴的燃料喷射器的一个实施例包括用于将预混合燃料和空气从形成于喷射器的中心本体的下游端处的预混合导向喷嘴中的多个预混合通道喷射，并且将其喷射到燃气涡轮的燃烧区中的设备。可对预混合导向喷嘴供应来自主动空气供应的强制空气，或者通过设置在预混合导向喷嘴上游的常规旋喷器中的幕帘空气孔供应的被动空气。可对预混合导向喷嘴供应从常规旋喷器向下游供应且通过燃料喷射器的外周壁来自供应到燃料喷射器的首端容积的压缩空气的被动空气。可主动或被动地对预混合导向喷嘴供应燃料。可通过在常规的旋喷器和通过预混合导向喷嘴壁的燃料仓室之间添加燃料通路，以及将该燃料喷射到预混合导向喷嘴的预混合通道中，来供应被动燃料进料。预混合导向喷嘴可具有常规地馈送的燃料，或者作为集成到油筒中的后装式回路的一部分。
[0017]在本实用新型的另一个实施例中，燃料可从油筒喷射到导向预混合管中。
[0018]在审阅说明书之后，本领域技术人员将更好地认识到此类实施例和其它实施例的特征和方面。
【附图说明】
[0019]在包括对附图的参照的说明书的其余部分中，更加具体地对本领域技术人员阐述了本实用新型的完整且能够实现的公开，包括本实用新型的最佳模式，其中:
[0020]图1是涡轮系统的框图，该涡轮系统具有根据本技术的实施例的燃料喷嘴，其联接于燃烧器；
[0021]图2是本公开的燃气涡轮系统的若干部分的横截面图；
[0022]图3是具有根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的横截面图的示意表示；
[0023]图4是沿着图5中的线4一4得到的、根据图3中显示的本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的一部分的横截面图的不意表不;
[0024]图5是沿着图4中的线5—5得到的、根据图3中显示的本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0025]图6是具有根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的示意表示;
[0026]图7是沿着图6中的线7—7得到的、根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴或者沿着图8中的线7—7得到的、根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0027]图8是沿着图7中的线8—8得到的、根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0028]图9是沿着图10中的线9一9得到的、根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0029]图10是沿着图9中的线10 —10得到的、根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0030]图11是具有根据本实用新型的又一个实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的横截面图的示意表示；
[0031]图12是具有根据本实用新型的再一个实施例的预混合导向喷嘴，以及沿着线图10中标为12 - 12的视线得到的燃料喷嘴的一部分的横截面图的示意表示；
[0032]图13是具有根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的横截面图的示意表示；
[0033]图14是具有根据本实用新型的额外实施例的后装式预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的表示的示意性横截面图；以及
[0034]图15是具有根据本实用新型的又一个实施例的后装式预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的表示的示意性横截面图。
[0035]部件列表
[0036]10燃气涡轮系统
[0037]12燃料喷嘴组件
[0038]13首端容积
[0039]14燃料供应
[0040]16燃烧器
[0041]18 涡轮
[0042]20排气出口
[0043]21密封件
[0044]22 轴
[0045]23空气进口
[0046]24压缩机
[0047]25喷嘴凸缘
[0048]26扩散器出口
[0049]27 端板
[0050]28 负载
[0051]29用于后装式导向喷嘴的导向凸缘
[0052]30图6中的空气流
[0053]31图6、11中的燃料流
[0054]32燃烧室反应区
[0055]33中心线
[0056]34图12、13、14的轴向预混合通道的中心轴线 [0057]35后装式预混合导向缸体
[0058]36燃料筒
[0059]37中心燃料通道
[0060]38沿轴向伸长的外周壁
[0061]40空气入口
[0062]42喷嘴出口
[0063]43辅助空气通道
[0064]44中心本体
[0065]45燃料管道
[0066]46环形燃料通道
[0067]47旋流器导叶
[0068]48燃料预混合喷射环(旋喷器)
[0069]49燃料出口开口
[0070]50径向外部空气通道
[0071]51中心本体44的中空内部
[0072]52进入燃料预混合喷射环48中的径向燃料通道
[0073]53预混合导向喷嘴60的内部通路
[0074]54限定中心本体44的中空内部51的内部圆筒形壁
[0075]55沿轴向延伸的燃料导管
[0076]56空气仓室
[0077]57径向空气供应管
[0078]58上游端板
[0079]59燃料入口管
[0080]60预混合导向喷嘴
[0081]61预混合导向喷嘴60中的预混合通道
[0082]61a 填充开口
[0083]61b 出口开口
[0084]62燃料入口
[0085]62a 二次燃料入口
[0086]63燃料仓室
[0087]64预混合管
[0088]65a上游端板
[0089]65b下游端板
[0090]67预混合导向喷嘴60的入口
[0091]68预混合导向喷嘴60的出口。
【具体实施方式】
[0092]现在将详细参照本实用新型的当前实施例，其一个或更多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来引用图中的特征。已经使用附图和描述中的相同或相似的标号来引用本实用新型的相同或相似的部件。
[0093]以说明本实用新型而不是限制本实用新型的方式来提供各个示例。实际上，对本领域技术人员将显而易见的是，可在本实用新型中作出修改和改变，而不偏离本实用新型的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例上，以产生另一个实施例。因而，意图是本实用新型覆盖在所附权利要求及其等效物的范围内的此类修改和改变。
[0094]将理解的是，本文提到的范围和极限包括位于规定的极限内的所有范围(即，子范围和子极限)。例如，100至200的范围的还包括110至150、170至190、153至162和145.3至149.6的子范围。另外，高达7的极限还包括高达5、高达3和高达4.5的子极限，以及在该极限内的子范围，诸如大约I至5和3.2至6.5的子范围。
[0095]参照图1，示意性地示出燃气涡轮系统10的若干部分的简图。涡轮系统10可使用液体或气体燃料(诸如天然气和/或富含氢的合成气体)来运行涡轮系统10。如描绘的，多个燃料喷嘴组件12吸入燃料供应14，使燃料与空气混合，并且将空气燃料混合物分配到燃烧器16中。如例如图2中显示的，燃料喷嘴组件12通过喷嘴凸缘25连接于燃烧器16的端板27，并且燃料可通过燃烧器16的端板27被动或主动地供应到各个燃料喷嘴组件12。如下面更全面地说明的，燃料供应14采取许多不同的备选实施例。如例如图2中示意性地显示的，燃料喷嘴组件12可包括后装式预混合导向喷嘴60(图15)，其通过导向凸缘29连接于燃烧器16的端板27。如例如图2和6中示意性地显示的，空气燃料混合物在燃烧器16内的燃烧室反应区32中燃烧，从而产生热的加压排气。如图1中示意性地显示的，燃烧器16将排气朝向排气出口 20引导通过涡轮18。随着排气传送通过涡轮18，气体迫使一个或更多个涡轮叶片使轴22围绕系统10的轴线旋转。轴22可连接于涡轮系统10的各种构件，包括压缩机24，压缩机24还包括可联接于轴22的叶片。随着涡轮18的轴22旋转，压缩机24内的叶片也旋转，从而压缩来自空气进口 23的空气，并且将压缩空气推入燃烧器的首端容积13和/或燃料喷嘴12中。轴22还可连接于机械负载28，机械负载28可为车辆或固定负载，诸如例如动力设备中的发电机或飞行器上的推进器。负载28可包括能够由涡轮系统10的旋转输出提供功率的任何适当的装置。
[0096]图2示出图1中示意性地描绘的涡轮系统10的实施例的部分的横截面侧视图。图2中示出的涡轮系统10的实施例包括位于燃烧器16的首端容积13内的一对燃料喷嘴12。各个示出的燃料喷嘴12可包括在一起集成成组的多个燃料喷嘴和/或独立的燃料喷嘴，其中，各个示出的燃料喷嘴12至少大致依靠或完全依靠在内部结构支承件(例如，负载承载流体通道)上。在操作中，空气通过空气进口而进入涡轮系统10，并且可在压缩机24中被加压。如例如图2中示意性地显示的，压缩空气从扩散器出口 26进入燃烧器16的首端容积13。接着，压缩空气可与燃料(例如，烃气体或液体)混合，用于在燃烧器16内燃烧。例如，燃料喷嘴12可按适合最佳燃烧、排放、燃料消耗和功率输出的比，将燃料空气混合物喷射到燃烧器16中。
[0097]如例如图3和6中示意性地显示的，喷嘴组件12的实施例可形成有沿轴向伸长的外周壁38，沿轴向伸长的外周壁38具有空气入口 40和喷嘴出口 42。中心本体44沿着喷嘴组件12的纵向中心轴线延伸到喷嘴组件12中。如例如图6中示意性地显示的，中心本体44可包括内部圆筒形壁54，内部圆筒形壁54限定中心本体44的中空内部51。内部圆筒形壁54绕着喷嘴组件12的中心轴线或纵向轴线同心地布置，并且构造和设置用于将空气供应到中心本体44的下游端。
[0098]在图(包括例如图3和图6)中被标为30的箭头示意性地指示空气沿箭头所指的方向流动。类似地，在图(包括例如图4和6)中被标为31的箭头示意性地指示燃料沿箭头所指的方向流动。
[0099]如例如图6中示意性地显示的，中心本体44可合乎需要地限定燃料供应通道，该燃料供应通道构造为环形燃料通道46，环形燃料通道46将燃料的一些部分供应到旋喷器，该旋喷器限定沿径向定向的燃料预混合喷射环48，其包围中心本体44，并且在中心本体44和外周壁38之间沿径向延伸。燃料供应到沿径向定向的燃料预混合喷射环48的部分被看作主动燃料供应，因为其在其泵送到燃料预混合喷射环48中时受主动控制。如图3和图6中示意性地显示的，在操作期间，离开压缩机24(未在图3和图6中显示)的加压空气流到径向外部空气通道50中，径向外部空气通道50限定在外周壁38和外壁44之间，外壁44限定各个燃料喷嘴组件12的中心本体44。
[0100]燃料预混合喷射环48合乎需要地包括旋流器导叶47，旋流器导叶47使在径向外部空气通道50中流经导叶47的空气旋流。燃料出口开口 49 (未在图3中显示)限定成通过燃料预混合喷射环48的旋流器导叶47。如图6中示意性地显示的，来自环形燃料通道46的燃料通过径向燃料通道52流到燃料预混合喷射环48中，并且离开限定成通过燃料预混合喷射环48的旋流器导叶47的燃料出口开口 49 (未在图3中显示)。从燃料出口开口49中排出的燃料供应到径向外部空气通道50中，用于预混合燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气。在空气被引导向空气旋流器导叶47时，对空气施加旋流型式，并且该旋流型式有利于使空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中，其中，空气/燃料混合物燃烧。
[0101]如图3、4和5中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的示例性实施例限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道61。如例如图3和图4中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60具有在上游端处的入口 67，入口 67连接于中心本体44的下游端。预混合导向喷嘴60具有在下游端处的出口 68，出口 68设置成沿轴向与预混合导向喷嘴60的上游端相对。如例如图4中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60限定沿轴向延伸的内部通路53，其与中心本体44的中空内部51流体地连通。
[0102]如例如图4中示意性地显示的，各个预混合通道61具有设置在中心本体44的下游端附近的上游端。各个预混合通道61的上游端限定填充开口 61a，填充开口 61a允许流体流到中空预混合通道61中，并且与中心本体44的内部通道51流体地连通。各个预混合通道61具有下游端，该下游端设置成沿轴向与预混合通道61的上游端相对，并且设置在预混合导向喷嘴60的下游端附近。各个预混合通道61的各个下游端限定出口开口 61b，出口开口 61b允许流体从中空预混合通道61中排放。
[0103]在图3、4和5中示意性地显示的预混合导向喷嘴60的实施例中，预混合导向喷嘴60中的预混合通道61限定为设置成沿周向围绕预混合导向喷嘴60的轴向中心线33 (图4)的多个预混合管64的中空内部。如例如图4中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的该实施例中的各个预混合管64在预混合导向喷嘴60的上游端板65a和下游端板65b之间沿轴向延伸。如图5中示意性地显示的，存在十七个预混合通道61，其在预混合导向喷嘴60的外周边附近布置成圆形，该圆形合乎需要地具有大约5.1 cm的直径测量。各个预混合通道61合乎需要地具有范围为7.6 cm至12.7 cm的轴向长度，并且各个预混合通道61的直径合乎需要地测量小于6.35 cm，并且合乎需要地具有2.54 mm至5.1 mm的范围。预混合导向喷嘴60的该实施例合乎需要地获得大约百分之三的空气/燃料混合 。但是，形成于预混合导向喷嘴60中的预混合通道61的直径和数量将取决于被认为在预计操作状况下最佳的流，并且合乎需要地确定成最大化混合，同时保持期望燃料和空气侧压降。
[0104]在图3、4和5中显示的示例性实施例中，燃料供应通道部分地由单独的燃料管道45 (未在图5的视图中显示)形成，单独的燃料管道45设置在中心本体44内，并且提供通往预混合导向喷嘴60的多个预混合通道61的燃料的主动控制供应。因而，就对预混合导向喷嘴60的燃料供应而言，可认为图3、4和5中描绘的实施例是采用主动燃料供应的实施例。
[0105]如例如图3中示意性地显示的，燃料管道45在内部限定燃料通道，该燃料通道具有上游端，该上游端设置在中心本体44的上游端处，并且构造用于连接于主动控制燃料源。如图3中示意性地显示的，主动控制燃料通过端板27供应到燃料管道45的上游端。如例如图3和图4中示意性地显示的，限定在燃料管道45内的燃料供应通道的部分具有下游端，该下游端设置在中心本体44的下游端处，并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。如例如图4中示意性地显示的，燃料管道45的下游端连接成与燃料仓室63 (在图3的视图中不可辨别)流体连通，在预混合导向喷嘴60的实施例中限定燃料仓室63。燃料仓室63是中空燃料通道，其形成燃料供应通道的一部分，并且构造成围绕预混合导向喷嘴60的上游端沿周向延伸，并且在预混合通道61的上游端中的填充开口 61a的下游不远处的位置处，与各个预混合通道61的上游端流体连通。因而，燃料管道45在中心本体44的下游端处到达预混合导向喷嘴60，并且将燃料供应到预混合导向喷嘴60。
[0106]如图3中示意性地显示的，燃料预混合喷射环48 (aka旋喷器)设有多个辅助空气通道43，来自首端容积13 (图2)的空气30通过多个辅助空气通道43被动地进入中心本体44的中空内部51，并且该被动供应的空气流30向下游行进到中心本体44的下游端处的预混合导向喷嘴60。如图4中示意性地显示的，在中心本体44的中空内部51中向下游行进的空气30进入由各个预混合管64限定的各个预混合通道的各个填充开口 61a，并且与喷射到各个预混合通道61中的燃料混合，而且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。此外，如例如图4中示意性地显示的，燃料仓室63合乎需要地与预混合导向喷嘴60的入口 67附近的各个预混合通道61连通，以使进入相应的预混合通道61的空气遇到燃料，并且在相应的通道61的轴向长度的大部分上与燃料混合，然后燃料/空气混合物经由其出口开口 61b离开相应的通道61。因而，就将空气和燃料供应到预混合导向喷嘴60而言，可认为图3和图4中描绘的实施例是采用被动空气供应和主动燃料供应的实施例。
[0107]在图6中显示的示例性实施例中，用图3-5中发现的相同标号列举与图3 - 5中显示的实施例共有的元件。但是，就将空气和燃料供应到预混合导向喷嘴60而言，可认为图6中描绘的实施例是采用主动空气供应和被动燃料供应的实施例，并且在该意义上，不同于在图3和图4中发现的实施例。
[0108]如图6和图7的横截面图中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的示例性实施例具有连接于中心本体44的下游端的上游端。预混合导向喷嘴60限定沿轴向延伸的内部通路53，沿轴向延伸的内部通路53与中心本体44的中空内部51流体地连通。预混合导向喷嘴60具有设置成沿轴向与预混合导向喷嘴60的上游端相对的下游端。如图6和图7中的横截面示意性地显示的，预混合导向喷嘴60限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道61，其合乎需要地布置成对称地且沿周向围绕沿轴向延伸的内部通路53。各个预混合通道61具有上游端，该上游端设置在中心本体44的下游端附近，并且限定填充开口 61a，填充开口61a允许流体流到中空预混合通道61中，并且与中心本体44的内部通道51流体地连通。如图6中示意性地显示的，主动控制空气流30引入到中心本体44的内部通道51中，并且向下游流到预混合导向喷嘴60的中空预混合通道61的填充开口 61a。各个预混合通道61具有下游端，该下游端设置成沿轴向与预混合通道61的上游端相对，并且设置在预混合导向喷嘴60的下游端附近。各个预混合通道61的各个下游端限定出口开口 61b，出口开口61b允许流体从中空预混合通道61中排放。
[0109]燃料从端板27(图2)供应到环形燃料通道46中。如图6中示意性地显示的，径向燃料通道52将燃料从环形燃料通道46提供到燃料预混合喷射环48中。来自环形燃料通道46的主动控制燃料中的一些从旋流器导叶47中的燃料出口开口 49转向，并且继续在环形燃料通道46中向下游流动，以将被动燃料供应提供给中心本体44的下游端处的预混合导向喷嘴60。如图6中的横截面不意性地显不的，预混合导向喷嘴60的不例性实施例限定燃料入口 62，燃料入口 62形成燃料供应通道的一部分，其使各个预混合通道61与燃料源流体地连接。在图6的实施例中，燃料入口 62从环形燃料通道46的下游端沿径向向内延伸，以便在该预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处将燃料喷射到各个预混合通道61中。在中心本体44的中空内部51中向下游行进的主动控制空气流30经由填充开口61a进入预混合通道61，并且与提供给预混合导向喷嘴60的预混合通道61的被动燃料供应混合。以该方式，进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a的空气流夹带喷射到各个预混合通道61中的燃料，并且与该燃料混合，并且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。
[0110]图8在类似于图6中显示的视图的、但沿着图7中的线8—8得到的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例。在图8中，与图6和图7中显示的实施例共有的元件以图6和图7中发现的相同标号列举。但是，不像图6和图7中描绘的实施例，在图8的实施例中，存在所谓的成角度的预混合通道61。如例如图8中示意性地显示的，各个预混合通道61具有预混合轴线34 (图12)，其限定壁绕着预混合轴线34被同心地限定。如例如图8中示意性地显示的，该居中对称的预混合轴线34合乎需要地设置成相对于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33成锐角。各个成角度的预混合通道61的该角沿与在已经传送通过中心本体44的中空内部51之后，与从预混合导向喷嘴60的沿轴向延伸的内部通路53内离开的空气的轴向路径相交的方向，对从各个预混合通道61的出口开口 61b排放的燃料空气混合物施加沿径向向内指向的分量。各个成角度的预混合通道61还对离开预混合导向喷嘴60的沿轴向延伸的内部通路53的空气流施加旋流。
[0111]锐角的幅度合乎需要地测量为大约4.5度，并且其范围可为3度至6度。此外，由于锐角，故图8中描绘的预混合导向喷嘴60的实施例的各个预混合通道61内的混合路径的长度合乎需要地相对于图6和图7的实施例中的各个预混合通道61内的混合路径的长度加长，假设预混合导向喷嘴60的长度相同。合乎需要地，预混合导向喷嘴60的轴向长度测量的范围为7.6 cm至12.7 cm，并且合乎需要地具有大约5 cm的直径，或者小于预混合导向喷嘴60的轴向长度的一半。预混合通道61的直径合乎需要地在2 mm至7mm的范围内。但是，形成于预混合导向喷嘴60中的预混合通道61的直径和数量将取决于在预计操作状况下认为最佳的期望流，并且合乎需要地确定成使得最大化混合，同时保持期望的燃料侧压降。
[0112]图9和图10在类似于图6中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例，但图9是沿着图10中的线9一9得到的，而图10是沿着图9中的线10 —10得到的。在图9和图10中，用在图6-8中发现的相同标号列举与图6-8中显示的实施例共有的元件。但是，不像图6 - 8中描绘的实施例，在图9和图10中描绘的实施例中，提供多于一个圆形成组的预混合通道61。内部成组的预混合通道61设置在外部成组的预混合通道61的径向内部。如例如图10中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的该实施例合乎需要地包括三十个预混合通道61，并且获得大约百分之2.5的空气/燃料混合物。
[0113]在例如图6 - 10中示意性地显示的预混合导向喷嘴60的实施例中，预混合导向喷嘴合乎需要地由实心圆柱形金属原料形成，其中，预混合通道61中的各个由通过金属原料的膛孔限定。预混合通道61的数量和定向设定成最大化空气/燃料混合，同时保持期望的燃料侧压降。
[0114]图11在类似于图8和图9中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例。在图11中，用在图6-10中发现的相同标号列举与图6-10中显示的实施例共有的元件。但是，在中心本体44的内部，图11的实施例包括圆筒形燃料筒36，圆筒形燃料筒36限定中心燃料通道37，主动控制燃料供应沿由标号31示意性地指示的下游方向流过中心燃料通道37。如由在图11中标示为31的箭头进一步示意性地指示的，并且类似于图6的构造，被动燃料供应是从主动燃料供应转向的燃料，该主动燃料供应从燃烧器的端板27 (未在图11中显示，参见图2)流动，并且在喷射到燃料预混合喷射环48(未在图11中显示)中之前进入环形燃料通道46中。如图11中示意性地显示的，燃料31的该转向被动供应经由燃料入口 62喷射到中心本体44的中空内部51中。
[0115]如由在图11中标示为30的箭头进一步示意性地指示的，空气30是主动供应的，并且向下游流过中心本体44的中空内部51，并且将从一次燃料入口 62离开的燃料向下游携带通过填充开口 61a且进入预混合导向喷嘴60中的预混合通道61中 。以该方式，行进经过一次燃料入口 62的空气流夹带喷射到中心本体44的中空内部51中的燃料，并且与该燃料混合，并且进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a。燃料空气混合物经历持续混合，同时在预混合通道61内向下游行进。
[0116]另外，图11的实施例进一步在一次燃料入口 62下游的位置处限定通过内部圆筒形壁54的二次燃料入口 62a。二次燃料入口 62a将燃料直接喷射到预混合通道61中，以使燃料空气混合物变得富含燃料，并且在于预混合通道61内向下游行进时经历额外的混合。如图11中示意性地描绘的，一次燃料入口 62和二次燃料入口 62a两者合乎需要地朝下游方向偏置一角度。虽然图11示出具有一次燃料入口 62和二次燃料入口 62a两者的预混合导向喷嘴60的实施例，但构想到可在预混合导向喷嘴60的给定备选实施例中提供仅一组一次燃料入口 62或二次燃料入口 62a。
[0117]图10和图12在类似于图8中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例，但图12是沿着图10中的线12 —12得到的。在图10和图12中，用在图6-8中发现的相同标号列举与图6-8中显示的实施例共有的元件。在图10和图12中示意性地显示的实施例中，预混合导向喷嘴60集成地形成为限定中心本体44的中空内部51的内部圆筒形壁54和限定中心本体的外壁44的一部分。因而，如图12中示意性地显示的，内部圆筒形壁54限定预混合通道61的径向内壁，而限定中心本体的外壁44形成预混合通道61的径向外壁。
[0118]在图10和图12中示意性地显示的实施例中，预混合通道61中的一些具有绕着中心预混合轴线34 (图12)同心地限定的限定壁，中心预混合轴线34合乎需要地设置成平行于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33。但是，不像图6-8中描绘的实施例，在图10和图12中描绘的实施例中，提供多于一个圆形成组的预混合通道61，并且因而存在内部圆形成组的预混合通道61，其设置在外部圆形成组的预混合通道61的径向内部。此外，在图10和图12中描绘的实施例中，预混合通道61中的一些具有绕着预混合轴线34同心地限定的限定壁，预混合轴线34合乎需要地设置成相对于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33成锐角。
[0119]图10和图12中描绘的实施例类似于图3、4和5中显示的示例性实施例，因为燃料供应通道部分地由单独的燃料管道45形成，单独的燃料管道45设置在中心本体44内，并且容许主动控制通往预混合通道61的燃料供应。如例如由图12中的粗型面线示意性地显示的，燃料管道45在内部限定燃料通道，其具有设置在中心本体44的上游端处的上游端，并且构造用于连接于主动控制燃料源。如在图12中由标号30标示的箭头示意性地显示的，空气从首端容积13从幕帘空气通道57被动地供应到预混合通道61的填充开口 61a。如图12中示意性地显示的，限定在燃料管道45内的燃料供应通道的部分具有下游端，该下游端设置在中心本体44的下游端处，并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。燃料管道45在预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处主动将燃料喷射到预混合通道61中，以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。因而，就空气和燃料供应到预混合导向喷嘴60而言，可认为图10和图12中描绘的实施例是采用被动空气供应和主动燃料供应的实施例。
[0120]如图12中示意性地显示的，各个成角度的预混合通道61的角构造成使得沿与在已经传送通过中心本体44的中空内部51之后，从预混合导向喷嘴60的沿轴向延伸的内部通路53内离开的空气的轴向路径相交的方向，沿径向向内引导从各个成角度的预混合通道61的出口开口 61b排放的燃料空气混合物，并且对燃料和空气的流施加额外的旋流。锐角的幅度合乎需要地测量为大约4.5度，并且可在3度至6度的范围内。此外，由于锐角，故在图12中描绘的预混合导向喷嘴60的实施例的各个成角度的预混合通道61内的混合路径的长度合乎需要地相对于严格平行于图12的实施例中的中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33伸长的各个严格轴向的预混合通道61内的混合路径的长度加长。
[0121]图13在类似于图3中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。在图13中，用在图3-5中发现的相同标号列举与图3-5中显示的实施例共有的元件。在图13中示意性地显示的实施例中，被动燃料供应和被动空气供应馈送到预混合导向喷嘴60的预混合通道61。图13的实施例提供处于如下构造的预混合导向喷嘴60，其中，预混合通道61布置成沿周向围绕中心本体44的下游端。在中心本体44的内部，图13的实施例包括流体地连接于预混合通道61的填充开口 61a的空气仓室56。被动空气流从首端容积13(图2)携带，并且经由延伸通过沿轴向伸长的外周壁38的多个径向空气供应管57供应到空气仓室56。用于旋流器导叶47中的燃料出口开口 49的燃料供应是分接的，以使该燃料供应中的一些从燃料出口开口 49转向，并且提供经由沿轴向延伸的燃料导管55向下游携带到空气仓室56的被动燃料31供应。如图13中示意性地指示的，沿轴向延伸的燃料导管55的远侧端中的各个延伸到径向空气供应管57中，在其附近，径向空气供应管57连接于空气仓室56。利用该构造，燃料31被动地喷射到经由径向空气供应管57供应的空气流30中，然后该空气流30到达空气仓室56和预混合通道61的填充开口 61a。如在预混合导向喷嘴60的其它实施例中，燃料31和空气30在于预混合通道61内向下游行进时混合。离开各个预混合通道61的出口开口 61b的燃料空气混合物彻底地混合，并且因而更高效地燃烧，以在燃料喷嘴12的基部附近提供小、锚定良好的预混合火焰，从而锚定离开燃料喷嘴12的旋流燃料空气混合物。
[0122]图14在类似于图12中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。但是，虽然图14的实施例如在图12的实施例中具有通往预混合导向喷嘴60的主动燃料供应，但图14的实施例还具有通往预混合导向喷嘴60的主动空气供应。在图14中，用在图3 - 5、12和13中发现的相同标号列举与图3 - 5、12和13中显示的实施例共有的元件。如图14中示意性地显示的，来自环形燃料通道46的燃料被主动地控制，以流到燃料预混合喷射环48中，并且离开限定成通过旋流器导叶47的燃料出口开口49。从燃料出口开口 49排出的燃料供应到径向外部空气通道50中，用于使燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气预混合。在空气被引导向空气旋流器导叶47时，对空气施加旋流型式，并且该旋流型式便于空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中，该空气/燃料混合物在其中燃烧。
[0123]但是，图14的实施例提供处于设置成沿周向围绕中心本体44的下游端的构造的预混合导向喷嘴60。经由由中心本体44的内部圆筒形壁54限定的中空内部51对预混合导向喷嘴60的预混合通道61提供主动控制空气30供应。在图14中显示的示例性实施例中，主动控制燃料供应从中心本体44提供到预混合导向喷嘴60。如图14中示意性地显示的，限定在燃料管道45内的燃料供应通道的一部分具有下游端，该下游端设置在中心本体44的下游端处，并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。燃料管道45在预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处，主动将燃料31喷射到预混合通道61中，以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。以该方式，进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a的空气流30夹带喷射到各个预混合通道61中的燃料31，并且与燃料31混合，并且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。
[0124]图15在横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。但是，图15的实施例示出后装式预混合导向缸体35，其在其下游端处具有预混合导向喷嘴60。在图15中，用在图2 - 5和11 - 13中发现的相同标号列举与图2 - 5和11 - 13中显示的实施例共有的元件。如图15中示意性地显示的，来自首端容积13(图2)的空气流30被主动地控制，以流经燃料预混合喷射环48及其旋流器导叶47。如图15中示意性地显示的，主动控制燃料流31通过端板27供应到环形燃料通道46中，从此时起进入燃料预混合喷射环48中，并且离开限定成通过旋流器导叶47的燃料出口开口 49。从燃料出口开口 49排出的燃料供应到径向外部空气通道50中，用于使燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气预混合。在空气流30被引导向空气旋流器导叶47时，对空气施加旋流型式，并且该旋流型式便于空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中，该空气/燃料混合物在其中燃烧。
[0125]如图15中示意性地显示的，后装式油筒37 (其可选地可采用气态燃料，而非液体油)及其周围的后装式预混合导向缸体35滑动到由中心本体44的内部圆筒形壁54限定的中空内部51中，并且预混合导向凸缘29通过预混合导向凸缘29和端板27之间的密封件21连接于燃烧器16的端板27。圆筒形燃料筒36限定中心燃料通道37，主动控制燃料供应通过中心燃料通道37沿下游方向流动，如由标号31示意性地指示的。如图15中示意性地显示的，通过预混合导向凸缘27提供主动控制空气流30，并且主动控制空气流3 0在形成于圆筒形燃料筒36的外表面和后装式预混合导向缸体35的内表面之间的环形通路中向下游流动。如图15中示意性地显示的，预混合导向燃料31被主动地控制，以流到连接于燃料预混合导向喷嘴60的上游端的燃料管道45中。如在图15中的横截面中示意性地显示的，来自燃料管道45的燃料31经由燃料入口 62进入各个预混合通道61，燃料入口 62限定在沿径向向内设置的壁中，其限定各个预混合通道61，以便在该预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处将燃料喷射到各个预混合通道61中，以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。以该方式，进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a的空气流30夹带喷射到各个预混合通道61中的燃料31，并且与燃料31混合，并且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。
[0126]在本文公开的预混合导向喷嘴60的各个实施例中，离开各个预混合通道61的出口开口 61b的燃料空气混合物彻底地混合，并且因而更高效地燃烧，以在燃料喷嘴12的基部附近提供小、锚定良好的预混合火焰，从而锚定离开燃料喷嘴12的旋流燃料空气混合物。改进的火焰稳定性实现较少燃料/空气操作，从而扩大低于3ppmNOx排放物的燃气祸轮系统10的LBO和操作窗口。对被动空气进料和被动燃料进料两者的适应性实现非常简单的较低成本设计。
[0127]该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器，其包括: a.沿轴向伸长的外周壁，其限定所述喷射器的外包络，所述壁具有内表面，所述内表面限定沿轴向伸长的内部腔体； b.沿轴向伸长的中空中心本体，其设置在所述喷射器的内部腔体内，所述中心本体由上游端和下游端限定，所述下游端设置成沿轴向与所述上游端相对，所述中心本体由外表面和与所述外表面相对面向的内表面限定，所述内表面限定沿轴向伸长的内部通道； c.一次空气流通路，其由设置在所述中心本体的外表面和所述外周壁的内表面之间的环形空间限定； d.旋喷器，其包括沿径向延伸横跨所述一次空气流通路的多个旋流器导叶，所述旋流器导叶中的至少一个限定至少一个燃料导管，所述至少一个燃料导管在其一端处具有入口，并且在其相对的端部处具有出口，所述至少一个燃料导管构造和设置成与所述一次空气流通路流体连通； e.预混合导向喷嘴，其具有连接于所述中心本体的下游端的上游端，所述预混合导向喷嘴具有设置成沿轴向与所述预混合导向喷嘴的上游端相对的下游端，所述预混合导向喷嘴限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道，各个预混合通道具有设置在所述中心本体的下游端附近的上游端，并且限定填充开口，所述填充开口允许流体流到所述中空预混合通道中，各个预混合通道具有设置成沿轴向与所述预混合通道的上游端相对且设置在所述预混合导向喷嘴的下游端附近的下游端，各个预混合通道的各个下游端限定出口开口，所述出口开口允许流体从所述中空预混合通道排放；以及 f.燃料供应通道，其具有构造用于连接于燃料源的上游端，所述燃料供应通道具有设置在所述中心本体的下游端处且流体地连接于所述多个预混合通道的上游端的下游端。2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其特征在于，各个成角度的预混合通道的所述锐角构造和设置成使得沿移动向所述中心本体的居中对称的轴向中心线的方向，对从各个预混合通道的所述出口开口排放的燃料空气混合物的流向施加沿径向向内指向的分量。4.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述旋喷器进一步限定多个幕帘空气馈送孔，各个幕帘空气馈送孔构造和设置成在所述一次空气流通路和所述中心本体的内部通道之间提供流体连通。5.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，各个中空预混合通道的所述填充开口与所述中心本体的内部通道流体地连通。6.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述多个预混合通道中的各个由单独的管限定。7.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述预混合导向喷嘴由实心金属原料限定，并且所述多个预混合通道中的各个由通过所述金属原料的单独的膛孔限定。8.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述多个预混合通道中的第一组预混合通道以第一圆形组布置，而所述多个预混合通道中的第二组预混合通道以第二圆形组布置，所述第二圆形组设置成相对于预混合通道的所述第一圆形组沿径向向内。9.根据权利要求7所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。10.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体包括燃料筒，所述燃料筒限定中心燃料通道，燃料的主动控制供应通过所述中心燃料通道沿所述下游方向流动。11.根据权利要求10所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。12.根据权利要求11所述的燃料喷射器，其特征在于，各个成角度的预混合通道的所述锐角构造和设置成使得沿移动向所述中心本体的居中对称的轴向中心线的方向，对从各个预混合通道的所述出口开口排放的燃料空气混合物的流向施加沿径向向内指向的分量。13.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括设置在所述中心本体的内部并且限定所述中心本体的中空内部的内部圆筒形壁，空气和/或燃料的主动控制供应可通过所述中空内部沿所述下游方向流动。14.根据权利要求13所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。15.根据权利要求14所述的燃料喷射器，其特征在于，各个成角度的预混合通道的所述锐角构造和设置成使得沿移动向所述中心本体的居中对称的轴向中心线的方向，对从各个预混合通道的所述出口开口排放的燃料空气混合物的流向施加沿径向向内指向的分量。16.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括多个径向空气供应管，各个径向空气供应管延伸通过所述沿轴向伸长的外周壁，并且与所述预混合通道中的一个的所述填充开口中的至少一个流体地连接。17.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料供应通道包括至少一个沿轴向延伸的燃料导管，所述至少一个沿轴向延伸的燃料导管构造和设置成与所述旋喷器的至少一个燃料导管和至少一个预混合通道两者流体连通。18.根据权利要求17所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括设置在所述中心本体的内部并且限定所述中心本体的中空内部的内部圆筒形壁，空气和/或燃料的主动控制供应可通过所述中空内部沿所述下游方向流动。19.根据权利要求17所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括多个径向空气供应管，各个径向空气供应管延伸通过所述沿轴向伸长的外周壁，并且与所述预混合通道中的一个的所述填充开口中的至少一个流体地连接。20.根据权利要求17所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器。一种用于使预混合燃料和空气喷射通过中心本体且喷射到燃气涡轮的燃烧区中的设备包括燃料喷射器喷嘴，该燃料喷射器喷嘴具有预混合导向喷嘴，该预混合导向喷嘴具有与空气供应和燃料供应流体连通的多个预混合通道，该预混合导向喷嘴在预混合通道内预混合空气和燃料。设备具有主动或被动的燃料馈送控制。燃料可常规地馈送到设备，或者作为集成到油筒中的后装式回路。可经由将旋喷器燃料仓室连接于预混合通道的燃料通路被动地供应燃料。备选地，燃料可从油筒喷射到预混合通道中。
【IPC分类】F23R3/38
【公开号】CN204678394
【申请号】CN201420776608
【发明人】J.D.贝里, M.J.休斯, K.J.爱德华兹
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年12月11日
【公告号】DE102014117621A1, US20150159875
【技术领域】
[0001]本实用新型大体涉及燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机燃烧与空气混合的烃燃料，以生成高温气体流，其驱动涡轮叶片，以使附连于叶片且更特别地附连于发动机的燃料喷射器(其具有预混合燃料和空气的导向喷嘴)的轴旋转，同时实现较少氧化氮。
【背景技术】
[0002]燃气涡轮发动机广泛用于生成用于许多应用的功率。常规的燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧器和涡轮。在典型的燃气涡轮发动机中，压缩机对燃烧器提供压缩空气。进入燃烧器的空气与燃料混合并且燃烧。燃烧热气从燃烧器排出，并且流到涡轮的叶片中，以便使涡轮的连接于叶片的轴旋转。旋转轴的该机械能中的一些驱动压缩机和/或其它机械系统。
[0003]因为政府法令不赞成将氧化氮释放到大气中，所以设法使它们的产量(作为燃气涡轮发动机操作的副产物)保持低于可容许水平。燃料空气混合影响在燃气涡轮发动机的燃烧热气中产生的氧化氮的水平和发动机的性能两者。燃气涡轮发动机可采用一个或更多个燃料喷嘴来吸入空气和燃料，以便于发动机的燃烧器中的燃料空气混合。燃料喷嘴可位于燃气涡轮发动机的首端部分中，并且可构造成吸入待与燃料输入混合的空气流。典型地，各个燃料喷嘴可在内部由位于燃料喷嘴内部的中心本体支承。
[0004]描述燃气涡轮发动机中的燃烧过程的各种参数与氧化氮(NOx)的生成相互关联。例如，燃烧反应区中较高的气体温度导致生成较大量的氧化氮。一种降低这些温度的办法是通过使燃料空气混合物预混合，以及减小燃料与燃烧的空气的比。随着燃料与燃烧的空气的比减小，氧化氮的量也减小。但是，燃气涡轮发动机的性能存在折衷。由于随着燃料与燃烧的空气的比减小，故喷射器的导向火焰烧尽的倾向提高，并且因而使燃气涡轮发动机的操作不稳定。所谓的贫油熄火(LBO)事件的特征在于，火焰由于空气/燃料混合物太贫乏(燃料不足)而熄灭，LBO事件增加排放物和降低燃烧器效率。
[0005]美国专利N0.6446439 (出于所有目的而通过引用以其整体并入本文中)将燃料喷射到中心本体内的环形通道中，其中，与空气的混合发生，并且接着预混合的空气和燃料混合物被旋流，并且作为旋流导向物喷射。但是，以该方式无法在非常低水平的NOx排放物(即，低于百万分之3 (ppm))下实现燃烧稳定性。
[0006]因而，存在对在非常低水平的NOx排放物(即，低于百万分之3 (ppm))下的燃烧稳定性的需要。为了在涡轮周围有一些误差和不均匀性边界的情况下实现非常低水平的NOx排放物，要求燃料喷射器的稳定操作(即，极大改进的LBO避免)。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型的方面和优点在下面在以下描述中阐述，或者从该描述，可为显而易见的，或者可通过实践本实用新型来学习。
[0008]本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器，其包括:
[0009]a.沿轴向伸长的外周壁，其限定所述喷射器的外包络，所述壁具有内表面，所述内表面限定沿轴向伸长的内部腔体；
[0010]b.沿轴向伸长的中空中心本体，其设置在所述喷射器的内部腔体内，所述中心本体由上游端和下游端限定，所述下游端设置成沿轴向与所述上游端相对，所述中心本体由外表面和与所述外表面相对面向的内表面限定，所述内表面限定沿轴向伸长的内部通道；
[0011]C.一次空气流通路，其由设置在所述中心本体的外表面和所述外周壁的内表面之间的环形空间限定；
[0012]d.旋喷器，其包括沿径向延伸横跨所述一次空气流通路的多个旋流器导叶，所述旋流器导叶中的至少一个限定至少一个燃料导管，所述至少一个燃料导管在其一端处具有入口，并且在其相对的端部处具有出口，所述至少一个燃料导管构造和设置成与所述一次空气流通路流体连通；
[0013]e.预混合导向喷嘴，其具有连接于所述中心本体的下游端的上游端，所述预混合导向喷嘴具有设置成沿轴向与所述预混合导向喷嘴的上游端相对的下游端，所述预混合导向喷嘴限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道，各个预混合通道具有设置在所述中心本体的下游端附近的上游端，并且限定填充开口，所述填充开口允许流体流到所述中空预混合通道中，各个预混合通道具有设置成沿轴向与所述预混合通道的上游端相对且设置在所述预混合导向喷嘴的下游端附近的下游端，各个预混合通道的各个下游端限定出口开口，所述出口开口允许流体从所述中空预混合通道排放；以及
[0014]f.燃料供应通道，其具有构造用于连接于燃料源的上游端，所述燃料供应通道具有设置在所述中心本体的下游端处且流体地连接于所述多个预混合通道的上游端的下游端。
[0015]如本文所用，燃料供应回路(仅将燃料馈送到一个喷射构件，旋喷器或预混合导向器，但不馈送到它们两者)被认为构成主动燃料供应。燃料回路(将燃料馈送到旋喷器，并且接着将燃料馈送到预混合导向器)被认为主动将燃料供应到旋喷器，并且被动地将燃料供应到预混合导向器。借助于阀或燃烧硬件外部的其它装置来主动地控制/调节的空气回路被认为构成主动空气供应。由燃烧硬件内部的固定孔口或通道控制的空气流被认为是被动空气供应。
[0016]具有本实用新型的预混合导向喷嘴的燃料喷射器的一个实施例包括用于将预混合燃料和空气从形成于喷射器的中心本体的下游端处的预混合导向喷嘴中的多个预混合通道喷射，并且将其喷射到燃气涡轮的燃烧区中的设备。可对预混合导向喷嘴供应来自主动空气供应的强制空气，或者通过设置在预混合导向喷嘴上游的常规旋喷器中的幕帘空气孔供应的被动空气。可对预混合导向喷嘴供应从常规旋喷器向下游供应且通过燃料喷射器的外周壁来自供应到燃料喷射器的首端容积的压缩空气的被动空气。可主动或被动地对预混合导向喷嘴供应燃料。可通过在常规的旋喷器和通过预混合导向喷嘴壁的燃料仓室之间添加燃料通路，以及将该燃料喷射到预混合导向喷嘴的预混合通道中，来供应被动燃料进料。预混合导向喷嘴可具有常规地馈送的燃料，或者作为集成到油筒中的后装式回路的一部分。
[0017]在本实用新型的另一个实施例中，燃料可从油筒喷射到导向预混合管中。
[0018]在审阅说明书之后，本领域技术人员将更好地认识到此类实施例和其它实施例的特征和方面。
【附图说明】
[0019]在包括对附图的参照的说明书的其余部分中，更加具体地对本领域技术人员阐述了本实用新型的完整且能够实现的公开，包括本实用新型的最佳模式，其中:
[0020]图1是涡轮系统的框图，该涡轮系统具有根据本技术的实施例的燃料喷嘴，其联接于燃烧器；
[0021]图2是本公开的燃气涡轮系统的若干部分的横截面图；
[0022]图3是具有根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的横截面图的示意表示；
[0023]图4是沿着图5中的线4一4得到的、根据图3中显示的本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的一部分的横截面图的不意表不;
[0024]图5是沿着图4中的线5—5得到的、根据图3中显示的本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0025]图6是具有根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的示意表示;
[0026]图7是沿着图6中的线7—7得到的、根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴或者沿着图8中的线7—7得到的、根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0027]图8是沿着图7中的线8—8得到的、根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0028]图9是沿着图10中的线9一9得到的、根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0029]图10是沿着图9中的线10 —10得到的、根据本实用新型的实施例的预混合导向喷嘴的横截面图的示意表示；
[0030]图11是具有根据本实用新型的又一个实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的横截面图的示意表示；
[0031]图12是具有根据本实用新型的再一个实施例的预混合导向喷嘴，以及沿着线图10中标为12 - 12的视线得到的燃料喷嘴的一部分的横截面图的示意表示；
[0032]图13是具有根据本实用新型的另一个实施例的预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的横截面图的示意表示；
[0033]图14是具有根据本实用新型的额外实施例的后装式预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的表示的示意性横截面图；以及
[0034]图15是具有根据本实用新型的又一个实施例的后装式预混合导向喷嘴的燃料喷嘴的一部分的表示的示意性横截面图。
[0035]部件列表
[0036]10燃气涡轮系统
[0037]12燃料喷嘴组件
[0038]13首端容积
[0039]14燃料供应
[0040]16燃烧器
[0041]18 涡轮
[0042]20排气出口
[0043]21密封件
[0044]22 轴
[0045]23空气进口
[0046]24压缩机
[0047]25喷嘴凸缘
[0048]26扩散器出口
[0049]27 端板
[0050]28 负载
[0051]29用于后装式导向喷嘴的导向凸缘
[0052]30图6中的空气流
[0053]31图6、11中的燃料流
[0054]32燃烧室反应区
[0055]33中心线
[0056]34图12、13、14的轴向预混合通道的中心轴线 [0057]35后装式预混合导向缸体
[0058]36燃料筒
[0059]37中心燃料通道
[0060]38沿轴向伸长的外周壁
[0061]40空气入口
[0062]42喷嘴出口
[0063]43辅助空气通道
[0064]44中心本体
[0065]45燃料管道
[0066]46环形燃料通道
[0067]47旋流器导叶
[0068]48燃料预混合喷射环(旋喷器)
[0069]49燃料出口开口
[0070]50径向外部空气通道
[0071]51中心本体44的中空内部
[0072]52进入燃料预混合喷射环48中的径向燃料通道
[0073]53预混合导向喷嘴60的内部通路
[0074]54限定中心本体44的中空内部51的内部圆筒形壁
[0075]55沿轴向延伸的燃料导管
[0076]56空气仓室
[0077]57径向空气供应管
[0078]58上游端板
[0079]59燃料入口管
[0080]60预混合导向喷嘴
[0081]61预混合导向喷嘴60中的预混合通道
[0082]61a 填充开口
[0083]61b 出口开口
[0084]62燃料入口
[0085]62a 二次燃料入口
[0086]63燃料仓室
[0087]64预混合管
[0088]65a上游端板
[0089]65b下游端板
[0090]67预混合导向喷嘴60的入口
[0091]68预混合导向喷嘴60的出口。
【具体实施方式】
[0092]现在将详细参照本实用新型的当前实施例，其一个或更多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来引用图中的特征。已经使用附图和描述中的相同或相似的标号来引用本实用新型的相同或相似的部件。
[0093]以说明本实用新型而不是限制本实用新型的方式来提供各个示例。实际上，对本领域技术人员将显而易见的是，可在本实用新型中作出修改和改变，而不偏离本实用新型的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例上，以产生另一个实施例。因而，意图是本实用新型覆盖在所附权利要求及其等效物的范围内的此类修改和改变。
[0094]将理解的是，本文提到的范围和极限包括位于规定的极限内的所有范围(即，子范围和子极限)。例如，100至200的范围的还包括110至150、170至190、153至162和145.3至149.6的子范围。另外，高达7的极限还包括高达5、高达3和高达4.5的子极限，以及在该极限内的子范围，诸如大约I至5和3.2至6.5的子范围。
[0095]参照图1，示意性地示出燃气涡轮系统10的若干部分的简图。涡轮系统10可使用液体或气体燃料(诸如天然气和/或富含氢的合成气体)来运行涡轮系统10。如描绘的，多个燃料喷嘴组件12吸入燃料供应14，使燃料与空气混合，并且将空气燃料混合物分配到燃烧器16中。如例如图2中显示的，燃料喷嘴组件12通过喷嘴凸缘25连接于燃烧器16的端板27，并且燃料可通过燃烧器16的端板27被动或主动地供应到各个燃料喷嘴组件12。如下面更全面地说明的，燃料供应14采取许多不同的备选实施例。如例如图2中示意性地显示的，燃料喷嘴组件12可包括后装式预混合导向喷嘴60(图15)，其通过导向凸缘29连接于燃烧器16的端板27。如例如图2和6中示意性地显示的，空气燃料混合物在燃烧器16内的燃烧室反应区32中燃烧，从而产生热的加压排气。如图1中示意性地显示的，燃烧器16将排气朝向排气出口 20引导通过涡轮18。随着排气传送通过涡轮18，气体迫使一个或更多个涡轮叶片使轴22围绕系统10的轴线旋转。轴22可连接于涡轮系统10的各种构件，包括压缩机24，压缩机24还包括可联接于轴22的叶片。随着涡轮18的轴22旋转，压缩机24内的叶片也旋转，从而压缩来自空气进口 23的空气，并且将压缩空气推入燃烧器的首端容积13和/或燃料喷嘴12中。轴22还可连接于机械负载28，机械负载28可为车辆或固定负载，诸如例如动力设备中的发电机或飞行器上的推进器。负载28可包括能够由涡轮系统10的旋转输出提供功率的任何适当的装置。
[0096]图2示出图1中示意性地描绘的涡轮系统10的实施例的部分的横截面侧视图。图2中示出的涡轮系统10的实施例包括位于燃烧器16的首端容积13内的一对燃料喷嘴12。各个示出的燃料喷嘴12可包括在一起集成成组的多个燃料喷嘴和/或独立的燃料喷嘴，其中，各个示出的燃料喷嘴12至少大致依靠或完全依靠在内部结构支承件(例如，负载承载流体通道)上。在操作中，空气通过空气进口而进入涡轮系统10，并且可在压缩机24中被加压。如例如图2中示意性地显示的，压缩空气从扩散器出口 26进入燃烧器16的首端容积13。接着，压缩空气可与燃料(例如，烃气体或液体)混合，用于在燃烧器16内燃烧。例如，燃料喷嘴12可按适合最佳燃烧、排放、燃料消耗和功率输出的比，将燃料空气混合物喷射到燃烧器16中。
[0097]如例如图3和6中示意性地显示的，喷嘴组件12的实施例可形成有沿轴向伸长的外周壁38，沿轴向伸长的外周壁38具有空气入口 40和喷嘴出口 42。中心本体44沿着喷嘴组件12的纵向中心轴线延伸到喷嘴组件12中。如例如图6中示意性地显示的，中心本体44可包括内部圆筒形壁54，内部圆筒形壁54限定中心本体44的中空内部51。内部圆筒形壁54绕着喷嘴组件12的中心轴线或纵向轴线同心地布置，并且构造和设置用于将空气供应到中心本体44的下游端。
[0098]在图(包括例如图3和图6)中被标为30的箭头示意性地指示空气沿箭头所指的方向流动。类似地，在图(包括例如图4和6)中被标为31的箭头示意性地指示燃料沿箭头所指的方向流动。
[0099]如例如图6中示意性地显示的，中心本体44可合乎需要地限定燃料供应通道，该燃料供应通道构造为环形燃料通道46，环形燃料通道46将燃料的一些部分供应到旋喷器，该旋喷器限定沿径向定向的燃料预混合喷射环48，其包围中心本体44，并且在中心本体44和外周壁38之间沿径向延伸。燃料供应到沿径向定向的燃料预混合喷射环48的部分被看作主动燃料供应，因为其在其泵送到燃料预混合喷射环48中时受主动控制。如图3和图6中示意性地显示的，在操作期间，离开压缩机24(未在图3和图6中显示)的加压空气流到径向外部空气通道50中，径向外部空气通道50限定在外周壁38和外壁44之间，外壁44限定各个燃料喷嘴组件12的中心本体44。
[0100]燃料预混合喷射环48合乎需要地包括旋流器导叶47，旋流器导叶47使在径向外部空气通道50中流经导叶47的空气旋流。燃料出口开口 49 (未在图3中显示)限定成通过燃料预混合喷射环48的旋流器导叶47。如图6中示意性地显示的，来自环形燃料通道46的燃料通过径向燃料通道52流到燃料预混合喷射环48中，并且离开限定成通过燃料预混合喷射环48的旋流器导叶47的燃料出口开口 49 (未在图3中显示)。从燃料出口开口49中排出的燃料供应到径向外部空气通道50中，用于预混合燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气。在空气被引导向空气旋流器导叶47时，对空气施加旋流型式，并且该旋流型式有利于使空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中，其中，空气/燃料混合物燃烧。
[0101]如图3、4和5中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的示例性实施例限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道61。如例如图3和图4中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60具有在上游端处的入口 67，入口 67连接于中心本体44的下游端。预混合导向喷嘴60具有在下游端处的出口 68，出口 68设置成沿轴向与预混合导向喷嘴60的上游端相对。如例如图4中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60限定沿轴向延伸的内部通路53，其与中心本体44的中空内部51流体地连通。
[0102]如例如图4中示意性地显示的，各个预混合通道61具有设置在中心本体44的下游端附近的上游端。各个预混合通道61的上游端限定填充开口 61a，填充开口 61a允许流体流到中空预混合通道61中，并且与中心本体44的内部通道51流体地连通。各个预混合通道61具有下游端，该下游端设置成沿轴向与预混合通道61的上游端相对，并且设置在预混合导向喷嘴60的下游端附近。各个预混合通道61的各个下游端限定出口开口 61b，出口开口 61b允许流体从中空预混合通道61中排放。
[0103]在图3、4和5中示意性地显示的预混合导向喷嘴60的实施例中，预混合导向喷嘴60中的预混合通道61限定为设置成沿周向围绕预混合导向喷嘴60的轴向中心线33 (图4)的多个预混合管64的中空内部。如例如图4中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的该实施例中的各个预混合管64在预混合导向喷嘴60的上游端板65a和下游端板65b之间沿轴向延伸。如图5中示意性地显示的，存在十七个预混合通道61，其在预混合导向喷嘴60的外周边附近布置成圆形，该圆形合乎需要地具有大约5.1 cm的直径测量。各个预混合通道61合乎需要地具有范围为7.6 cm至12.7 cm的轴向长度，并且各个预混合通道61的直径合乎需要地测量小于6.35 cm，并且合乎需要地具有2.54 mm至5.1 mm的范围。预混合导向喷嘴60的该实施例合乎需要地获得大约百分之三的空气/燃料混合 。但是，形成于预混合导向喷嘴60中的预混合通道61的直径和数量将取决于被认为在预计操作状况下最佳的流，并且合乎需要地确定成最大化混合，同时保持期望燃料和空气侧压降。
[0104]在图3、4和5中显示的示例性实施例中，燃料供应通道部分地由单独的燃料管道45 (未在图5的视图中显示)形成，单独的燃料管道45设置在中心本体44内，并且提供通往预混合导向喷嘴60的多个预混合通道61的燃料的主动控制供应。因而，就对预混合导向喷嘴60的燃料供应而言，可认为图3、4和5中描绘的实施例是采用主动燃料供应的实施例。
[0105]如例如图3中示意性地显示的，燃料管道45在内部限定燃料通道，该燃料通道具有上游端，该上游端设置在中心本体44的上游端处，并且构造用于连接于主动控制燃料源。如图3中示意性地显示的，主动控制燃料通过端板27供应到燃料管道45的上游端。如例如图3和图4中示意性地显示的，限定在燃料管道45内的燃料供应通道的部分具有下游端，该下游端设置在中心本体44的下游端处，并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。如例如图4中示意性地显示的，燃料管道45的下游端连接成与燃料仓室63 (在图3的视图中不可辨别)流体连通，在预混合导向喷嘴60的实施例中限定燃料仓室63。燃料仓室63是中空燃料通道，其形成燃料供应通道的一部分，并且构造成围绕预混合导向喷嘴60的上游端沿周向延伸，并且在预混合通道61的上游端中的填充开口 61a的下游不远处的位置处，与各个预混合通道61的上游端流体连通。因而，燃料管道45在中心本体44的下游端处到达预混合导向喷嘴60，并且将燃料供应到预混合导向喷嘴60。
[0106]如图3中示意性地显示的，燃料预混合喷射环48 (aka旋喷器)设有多个辅助空气通道43，来自首端容积13 (图2)的空气30通过多个辅助空气通道43被动地进入中心本体44的中空内部51，并且该被动供应的空气流30向下游行进到中心本体44的下游端处的预混合导向喷嘴60。如图4中示意性地显示的，在中心本体44的中空内部51中向下游行进的空气30进入由各个预混合管64限定的各个预混合通道的各个填充开口 61a，并且与喷射到各个预混合通道61中的燃料混合，而且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。此外，如例如图4中示意性地显示的，燃料仓室63合乎需要地与预混合导向喷嘴60的入口 67附近的各个预混合通道61连通，以使进入相应的预混合通道61的空气遇到燃料，并且在相应的通道61的轴向长度的大部分上与燃料混合，然后燃料/空气混合物经由其出口开口 61b离开相应的通道61。因而，就将空气和燃料供应到预混合导向喷嘴60而言，可认为图3和图4中描绘的实施例是采用被动空气供应和主动燃料供应的实施例。
[0107]在图6中显示的示例性实施例中，用图3-5中发现的相同标号列举与图3 - 5中显示的实施例共有的元件。但是，就将空气和燃料供应到预混合导向喷嘴60而言，可认为图6中描绘的实施例是采用主动空气供应和被动燃料供应的实施例，并且在该意义上，不同于在图3和图4中发现的实施例。
[0108]如图6和图7的横截面图中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的示例性实施例具有连接于中心本体44的下游端的上游端。预混合导向喷嘴60限定沿轴向延伸的内部通路53，沿轴向延伸的内部通路53与中心本体44的中空内部51流体地连通。预混合导向喷嘴60具有设置成沿轴向与预混合导向喷嘴60的上游端相对的下游端。如图6和图7中的横截面示意性地显示的，预混合导向喷嘴60限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道61，其合乎需要地布置成对称地且沿周向围绕沿轴向延伸的内部通路53。各个预混合通道61具有上游端，该上游端设置在中心本体44的下游端附近，并且限定填充开口 61a，填充开口61a允许流体流到中空预混合通道61中，并且与中心本体44的内部通道51流体地连通。如图6中示意性地显示的，主动控制空气流30引入到中心本体44的内部通道51中，并且向下游流到预混合导向喷嘴60的中空预混合通道61的填充开口 61a。各个预混合通道61具有下游端，该下游端设置成沿轴向与预混合通道61的上游端相对，并且设置在预混合导向喷嘴60的下游端附近。各个预混合通道61的各个下游端限定出口开口 61b，出口开口61b允许流体从中空预混合通道61中排放。
[0109]燃料从端板27(图2)供应到环形燃料通道46中。如图6中示意性地显示的，径向燃料通道52将燃料从环形燃料通道46提供到燃料预混合喷射环48中。来自环形燃料通道46的主动控制燃料中的一些从旋流器导叶47中的燃料出口开口 49转向，并且继续在环形燃料通道46中向下游流动，以将被动燃料供应提供给中心本体44的下游端处的预混合导向喷嘴60。如图6中的横截面不意性地显不的，预混合导向喷嘴60的不例性实施例限定燃料入口 62，燃料入口 62形成燃料供应通道的一部分，其使各个预混合通道61与燃料源流体地连接。在图6的实施例中，燃料入口 62从环形燃料通道46的下游端沿径向向内延伸，以便在该预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处将燃料喷射到各个预混合通道61中。在中心本体44的中空内部51中向下游行进的主动控制空气流30经由填充开口61a进入预混合通道61，并且与提供给预混合导向喷嘴60的预混合通道61的被动燃料供应混合。以该方式，进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a的空气流夹带喷射到各个预混合通道61中的燃料，并且与该燃料混合，并且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。
[0110]图8在类似于图6中显示的视图的、但沿着图7中的线8—8得到的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例。在图8中，与图6和图7中显示的实施例共有的元件以图6和图7中发现的相同标号列举。但是，不像图6和图7中描绘的实施例，在图8的实施例中，存在所谓的成角度的预混合通道61。如例如图8中示意性地显示的，各个预混合通道61具有预混合轴线34 (图12)，其限定壁绕着预混合轴线34被同心地限定。如例如图8中示意性地显示的，该居中对称的预混合轴线34合乎需要地设置成相对于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33成锐角。各个成角度的预混合通道61的该角沿与在已经传送通过中心本体44的中空内部51之后，与从预混合导向喷嘴60的沿轴向延伸的内部通路53内离开的空气的轴向路径相交的方向，对从各个预混合通道61的出口开口 61b排放的燃料空气混合物施加沿径向向内指向的分量。各个成角度的预混合通道61还对离开预混合导向喷嘴60的沿轴向延伸的内部通路53的空气流施加旋流。
[0111]锐角的幅度合乎需要地测量为大约4.5度，并且其范围可为3度至6度。此外，由于锐角，故图8中描绘的预混合导向喷嘴60的实施例的各个预混合通道61内的混合路径的长度合乎需要地相对于图6和图7的实施例中的各个预混合通道61内的混合路径的长度加长，假设预混合导向喷嘴60的长度相同。合乎需要地，预混合导向喷嘴60的轴向长度测量的范围为7.6 cm至12.7 cm，并且合乎需要地具有大约5 cm的直径，或者小于预混合导向喷嘴60的轴向长度的一半。预混合通道61的直径合乎需要地在2 mm至7mm的范围内。但是，形成于预混合导向喷嘴60中的预混合通道61的直径和数量将取决于在预计操作状况下认为最佳的期望流，并且合乎需要地确定成使得最大化混合，同时保持期望的燃料侧压降。
[0112]图9和图10在类似于图6中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例，但图9是沿着图10中的线9一9得到的，而图10是沿着图9中的线10 —10得到的。在图9和图10中，用在图6-8中发现的相同标号列举与图6-8中显示的实施例共有的元件。但是，不像图6 - 8中描绘的实施例，在图9和图10中描绘的实施例中，提供多于一个圆形成组的预混合通道61。内部成组的预混合通道61设置在外部成组的预混合通道61的径向内部。如例如图10中示意性地显示的，预混合导向喷嘴60的该实施例合乎需要地包括三十个预混合通道61，并且获得大约百分之2.5的空气/燃料混合物。
[0113]在例如图6 - 10中示意性地显示的预混合导向喷嘴60的实施例中，预混合导向喷嘴合乎需要地由实心圆柱形金属原料形成，其中，预混合通道61中的各个由通过金属原料的膛孔限定。预混合通道61的数量和定向设定成最大化空气/燃料混合，同时保持期望的燃料侧压降。
[0114]图11在类似于图8和图9中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例。在图11中，用在图6-10中发现的相同标号列举与图6-10中显示的实施例共有的元件。但是，在中心本体44的内部，图11的实施例包括圆筒形燃料筒36，圆筒形燃料筒36限定中心燃料通道37，主动控制燃料供应沿由标号31示意性地指示的下游方向流过中心燃料通道37。如由在图11中标示为31的箭头进一步示意性地指示的，并且类似于图6的构造，被动燃料供应是从主动燃料供应转向的燃料，该主动燃料供应从燃烧器的端板27 (未在图11中显示，参见图2)流动，并且在喷射到燃料预混合喷射环48(未在图11中显示)中之前进入环形燃料通道46中。如图11中示意性地显示的，燃料31的该转向被动供应经由燃料入口 62喷射到中心本体44的中空内部51中。
[0115]如由在图11中标示为30的箭头进一步示意性地指示的，空气30是主动供应的，并且向下游流过中心本体44的中空内部51，并且将从一次燃料入口 62离开的燃料向下游携带通过填充开口 61a且进入预混合导向喷嘴60中的预混合通道61中 。以该方式，行进经过一次燃料入口 62的空气流夹带喷射到中心本体44的中空内部51中的燃料，并且与该燃料混合，并且进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a。燃料空气混合物经历持续混合，同时在预混合通道61内向下游行进。
[0116]另外，图11的实施例进一步在一次燃料入口 62下游的位置处限定通过内部圆筒形壁54的二次燃料入口 62a。二次燃料入口 62a将燃料直接喷射到预混合通道61中，以使燃料空气混合物变得富含燃料，并且在于预混合通道61内向下游行进时经历额外的混合。如图11中示意性地描绘的，一次燃料入口 62和二次燃料入口 62a两者合乎需要地朝下游方向偏置一角度。虽然图11示出具有一次燃料入口 62和二次燃料入口 62a两者的预混合导向喷嘴60的实施例，但构想到可在预混合导向喷嘴60的给定备选实施例中提供仅一组一次燃料入口 62或二次燃料入口 62a。
[0117]图10和图12在类似于图8中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例，但图12是沿着图10中的线12 —12得到的。在图10和图12中，用在图6-8中发现的相同标号列举与图6-8中显示的实施例共有的元件。在图10和图12中示意性地显示的实施例中，预混合导向喷嘴60集成地形成为限定中心本体44的中空内部51的内部圆筒形壁54和限定中心本体的外壁44的一部分。因而，如图12中示意性地显示的，内部圆筒形壁54限定预混合通道61的径向内壁，而限定中心本体的外壁44形成预混合通道61的径向外壁。
[0118]在图10和图12中示意性地显示的实施例中，预混合通道61中的一些具有绕着中心预混合轴线34 (图12)同心地限定的限定壁，中心预混合轴线34合乎需要地设置成平行于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33。但是，不像图6-8中描绘的实施例，在图10和图12中描绘的实施例中，提供多于一个圆形成组的预混合通道61，并且因而存在内部圆形成组的预混合通道61，其设置在外部圆形成组的预混合通道61的径向内部。此外，在图10和图12中描绘的实施例中，预混合通道61中的一些具有绕着预混合轴线34同心地限定的限定壁，预混合轴线34合乎需要地设置成相对于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33成锐角。
[0119]图10和图12中描绘的实施例类似于图3、4和5中显示的示例性实施例，因为燃料供应通道部分地由单独的燃料管道45形成，单独的燃料管道45设置在中心本体44内，并且容许主动控制通往预混合通道61的燃料供应。如例如由图12中的粗型面线示意性地显示的，燃料管道45在内部限定燃料通道，其具有设置在中心本体44的上游端处的上游端，并且构造用于连接于主动控制燃料源。如在图12中由标号30标示的箭头示意性地显示的，空气从首端容积13从幕帘空气通道57被动地供应到预混合通道61的填充开口 61a。如图12中示意性地显示的，限定在燃料管道45内的燃料供应通道的部分具有下游端，该下游端设置在中心本体44的下游端处，并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。燃料管道45在预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处主动将燃料喷射到预混合通道61中，以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。因而，就空气和燃料供应到预混合导向喷嘴60而言，可认为图10和图12中描绘的实施例是采用被动空气供应和主动燃料供应的实施例。
[0120]如图12中示意性地显示的，各个成角度的预混合通道61的角构造成使得沿与在已经传送通过中心本体44的中空内部51之后，从预混合导向喷嘴60的沿轴向延伸的内部通路53内离开的空气的轴向路径相交的方向，沿径向向内引导从各个成角度的预混合通道61的出口开口 61b排放的燃料空气混合物，并且对燃料和空气的流施加额外的旋流。锐角的幅度合乎需要地测量为大约4.5度，并且可在3度至6度的范围内。此外，由于锐角，故在图12中描绘的预混合导向喷嘴60的实施例的各个成角度的预混合通道61内的混合路径的长度合乎需要地相对于严格平行于图12的实施例中的中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33伸长的各个严格轴向的预混合通道61内的混合路径的长度加长。
[0121]图13在类似于图3中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。在图13中，用在图3-5中发现的相同标号列举与图3-5中显示的实施例共有的元件。在图13中示意性地显示的实施例中，被动燃料供应和被动空气供应馈送到预混合导向喷嘴60的预混合通道61。图13的实施例提供处于如下构造的预混合导向喷嘴60，其中，预混合通道61布置成沿周向围绕中心本体44的下游端。在中心本体44的内部，图13的实施例包括流体地连接于预混合通道61的填充开口 61a的空气仓室56。被动空气流从首端容积13(图2)携带，并且经由延伸通过沿轴向伸长的外周壁38的多个径向空气供应管57供应到空气仓室56。用于旋流器导叶47中的燃料出口开口 49的燃料供应是分接的，以使该燃料供应中的一些从燃料出口开口 49转向，并且提供经由沿轴向延伸的燃料导管55向下游携带到空气仓室56的被动燃料31供应。如图13中示意性地指示的，沿轴向延伸的燃料导管55的远侧端中的各个延伸到径向空气供应管57中，在其附近，径向空气供应管57连接于空气仓室56。利用该构造，燃料31被动地喷射到经由径向空气供应管57供应的空气流30中，然后该空气流30到达空气仓室56和预混合通道61的填充开口 61a。如在预混合导向喷嘴60的其它实施例中，燃料31和空气30在于预混合通道61内向下游行进时混合。离开各个预混合通道61的出口开口 61b的燃料空气混合物彻底地混合，并且因而更高效地燃烧，以在燃料喷嘴12的基部附近提供小、锚定良好的预混合火焰，从而锚定离开燃料喷嘴12的旋流燃料空气混合物。
[0122]图14在类似于图12中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。但是，虽然图14的实施例如在图12的实施例中具有通往预混合导向喷嘴60的主动燃料供应，但图14的实施例还具有通往预混合导向喷嘴60的主动空气供应。在图14中，用在图3 - 5、12和13中发现的相同标号列举与图3 - 5、12和13中显示的实施例共有的元件。如图14中示意性地显示的，来自环形燃料通道46的燃料被主动地控制，以流到燃料预混合喷射环48中，并且离开限定成通过旋流器导叶47的燃料出口开口49。从燃料出口开口 49排出的燃料供应到径向外部空气通道50中，用于使燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气预混合。在空气被引导向空气旋流器导叶47时，对空气施加旋流型式，并且该旋流型式便于空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中，该空气/燃料混合物在其中燃烧。
[0123]但是，图14的实施例提供处于设置成沿周向围绕中心本体44的下游端的构造的预混合导向喷嘴60。经由由中心本体44的内部圆筒形壁54限定的中空内部51对预混合导向喷嘴60的预混合通道61提供主动控制空气30供应。在图14中显示的示例性实施例中，主动控制燃料供应从中心本体44提供到预混合导向喷嘴60。如图14中示意性地显示的，限定在燃料管道45内的燃料供应通道的一部分具有下游端，该下游端设置在中心本体44的下游端处，并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。燃料管道45在预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处，主动将燃料31喷射到预混合通道61中，以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。以该方式，进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a的空气流30夹带喷射到各个预混合通道61中的燃料31，并且与燃料31混合，并且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。
[0124]图15在横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。但是，图15的实施例示出后装式预混合导向缸体35，其在其下游端处具有预混合导向喷嘴60。在图15中，用在图2 - 5和11 - 13中发现的相同标号列举与图2 - 5和11 - 13中显示的实施例共有的元件。如图15中示意性地显示的，来自首端容积13(图2)的空气流30被主动地控制，以流经燃料预混合喷射环48及其旋流器导叶47。如图15中示意性地显示的，主动控制燃料流31通过端板27供应到环形燃料通道46中，从此时起进入燃料预混合喷射环48中，并且离开限定成通过旋流器导叶47的燃料出口开口 49。从燃料出口开口 49排出的燃料供应到径向外部空气通道50中，用于使燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气预混合。在空气流30被引导向空气旋流器导叶47时，对空气施加旋流型式，并且该旋流型式便于空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中，该空气/燃料混合物在其中燃烧。
[0125]如图15中示意性地显示的，后装式油筒37 (其可选地可采用气态燃料，而非液体油)及其周围的后装式预混合导向缸体35滑动到由中心本体44的内部圆筒形壁54限定的中空内部51中，并且预混合导向凸缘29通过预混合导向凸缘29和端板27之间的密封件21连接于燃烧器16的端板27。圆筒形燃料筒36限定中心燃料通道37，主动控制燃料供应通过中心燃料通道37沿下游方向流动，如由标号31示意性地指示的。如图15中示意性地显示的，通过预混合导向凸缘27提供主动控制空气流30，并且主动控制空气流3 0在形成于圆筒形燃料筒36的外表面和后装式预混合导向缸体35的内表面之间的环形通路中向下游流动。如图15中示意性地显示的，预混合导向燃料31被主动地控制，以流到连接于燃料预混合导向喷嘴60的上游端的燃料管道45中。如在图15中的横截面中示意性地显示的，来自燃料管道45的燃料31经由燃料入口 62进入各个预混合通道61，燃料入口 62限定在沿径向向内设置的壁中，其限定各个预混合通道61，以便在该预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处将燃料喷射到各个预混合通道61中，以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。以该方式，进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a的空气流30夹带喷射到各个预混合通道61中的燃料31，并且与燃料31混合，并且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时，经历燃料空气混合物的持续混合。
[0126]在本文公开的预混合导向喷嘴60的各个实施例中，离开各个预混合通道61的出口开口 61b的燃料空气混合物彻底地混合，并且因而更高效地燃烧，以在燃料喷嘴12的基部附近提供小、锚定良好的预混合火焰，从而锚定离开燃料喷嘴12的旋流燃料空气混合物。改进的火焰稳定性实现较少燃料/空气操作，从而扩大低于3ppmNOx排放物的燃气祸轮系统10的LBO和操作窗口。对被动空气进料和被动燃料进料两者的适应性实现非常简单的较低成本设计。
[0127]该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器，其包括: a.沿轴向伸长的外周壁，其限定所述喷射器的外包络，所述壁具有内表面，所述内表面限定沿轴向伸长的内部腔体； b.沿轴向伸长的中空中心本体，其设置在所述喷射器的内部腔体内，所述中心本体由上游端和下游端限定，所述下游端设置成沿轴向与所述上游端相对，所述中心本体由外表面和与所述外表面相对面向的内表面限定，所述内表面限定沿轴向伸长的内部通道； c.一次空气流通路，其由设置在所述中心本体的外表面和所述外周壁的内表面之间的环形空间限定； d.旋喷器，其包括沿径向延伸横跨所述一次空气流通路的多个旋流器导叶，所述旋流器导叶中的至少一个限定至少一个燃料导管，所述至少一个燃料导管在其一端处具有入口，并且在其相对的端部处具有出口，所述至少一个燃料导管构造和设置成与所述一次空气流通路流体连通； e.预混合导向喷嘴，其具有连接于所述中心本体的下游端的上游端，所述预混合导向喷嘴具有设置成沿轴向与所述预混合导向喷嘴的上游端相对的下游端，所述预混合导向喷嘴限定多个沿轴向伸长的中空预混合通道，各个预混合通道具有设置在所述中心本体的下游端附近的上游端，并且限定填充开口，所述填充开口允许流体流到所述中空预混合通道中，各个预混合通道具有设置成沿轴向与所述预混合通道的上游端相对且设置在所述预混合导向喷嘴的下游端附近的下游端，各个预混合通道的各个下游端限定出口开口，所述出口开口允许流体从所述中空预混合通道排放；以及 f.燃料供应通道，其具有构造用于连接于燃料源的上游端，所述燃料供应通道具有设置在所述中心本体的下游端处且流体地连接于所述多个预混合通道的上游端的下游端。2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其特征在于，各个成角度的预混合通道的所述锐角构造和设置成使得沿移动向所述中心本体的居中对称的轴向中心线的方向，对从各个预混合通道的所述出口开口排放的燃料空气混合物的流向施加沿径向向内指向的分量。4.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述旋喷器进一步限定多个幕帘空气馈送孔，各个幕帘空气馈送孔构造和设置成在所述一次空气流通路和所述中心本体的内部通道之间提供流体连通。5.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，各个中空预混合通道的所述填充开口与所述中心本体的内部通道流体地连通。6.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述多个预混合通道中的各个由单独的管限定。7.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述预混合导向喷嘴由实心金属原料限定，并且所述多个预混合通道中的各个由通过所述金属原料的单独的膛孔限定。8.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述多个预混合通道中的第一组预混合通道以第一圆形组布置，而所述多个预混合通道中的第二组预混合通道以第二圆形组布置，所述第二圆形组设置成相对于预混合通道的所述第一圆形组沿径向向内。9.根据权利要求7所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。10.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体包括燃料筒，所述燃料筒限定中心燃料通道，燃料的主动控制供应通过所述中心燃料通道沿所述下游方向流动。11.根据权利要求10所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。12.根据权利要求11所述的燃料喷射器，其特征在于，各个成角度的预混合通道的所述锐角构造和设置成使得沿移动向所述中心本体的居中对称的轴向中心线的方向，对从各个预混合通道的所述出口开口排放的燃料空气混合物的流向施加沿径向向内指向的分量。13.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括设置在所述中心本体的内部并且限定所述中心本体的中空内部的内部圆筒形壁，空气和/或燃料的主动控制供应可通过所述中空内部沿所述下游方向流动。14.根据权利要求13所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。15.根据权利要求14所述的燃料喷射器，其特征在于，各个成角度的预混合通道的所述锐角构造和设置成使得沿移动向所述中心本体的居中对称的轴向中心线的方向，对从各个预混合通道的所述出口开口排放的燃料空气混合物的流向施加沿径向向内指向的分量。16.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括多个径向空气供应管，各个径向空气供应管延伸通过所述沿轴向伸长的外周壁，并且与所述预混合通道中的一个的所述填充开口中的至少一个流体地连接。17.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料供应通道包括至少一个沿轴向延伸的燃料导管，所述至少一个沿轴向延伸的燃料导管构造和设置成与所述旋喷器的至少一个燃料导管和至少一个预混合通道两者流体连通。18.根据权利要求17所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括设置在所述中心本体的内部并且限定所述中心本体的中空内部的内部圆筒形壁，空气和/或燃料的主动控制供应可通过所述中空内部沿所述下游方向流动。19.根据权利要求17所述的燃料喷射器，其特征在于，所述燃料喷射器进一步包括多个径向空气供应管，各个径向空气供应管延伸通过所述沿轴向伸长的外周壁，并且与所述预混合通道中的一个的所述填充开口中的至少一个流体地连接。20.根据权利要求17所述的燃料喷射器，其特征在于，所述中心本体具有居中对称的轴向中心线，并且各个预混合通道具有预混合轴线，其限定壁绕着所述预混合轴线被同心地限定，并且所述预混合通道中的至少一个是成角度的预混合通道，使得所述至少一个成角度的预混合通道的预混合轴线设置成相对于所述中心本体的居中对称的轴向中心线成锐角。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器。一种用于使预混合燃料和空气喷射通过中心本体且喷射到燃气涡轮的燃烧区中的设备包括燃料喷射器喷嘴，该燃料喷射器喷嘴具有预混合导向喷嘴，该预混合导向喷嘴具有与空气供应和燃料供应流体连通的多个预混合通道，该预混合导向喷嘴在预混合通道内预混合空气和燃料。设备具有主动或被动的燃料馈送控制。燃料可常规地馈送到设备，或者作为集成到油筒中的后装式回路。可经由将旋喷器燃料仓室连接于预混合通道的燃料通路被动地供应燃料。备选地，燃料可从油筒喷射到预混合通道中。
【IPC分类】F23R3/38
【公开号】CN204678394
【申请号】CN201420776608
【发明人】J.D.贝里, M.J.休斯, K.J.爱德华兹
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年12月11日
【公告号】DE102014117621A1, US20150159875
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