專利名稱：用于渦輪發(fā)動機中的燃料噴射的設備的制作方法
技術領域：
本文所公開的主題涉及燃氣渦輪發(fā)動機，且更具體地涉及燃料噴嘴。
背景技術：
燃氣渦輪發(fā)動機包括接收并且燃燒壓縮空氣與燃料以產(chǎn)生熱燃燒氣體的一個或 多個燃燒器。例如，燃氣渦輪發(fā)動機可包括沿周向定位在旋轉(zhuǎn)軸線周圍的多個燃燒器。燃燒 器可經(jīng)由定位在燃燒器的基部處的燃料噴射器噴射液體燃料、氣體燃料或者這兩種燃料的 組合。不幸的是，由于與燃燒相關聯(lián)的高溫，液體燃料可在離開燃料噴射器之前經(jīng)歷焦化。 焦化是其中燃料開始裂解而形成碳顆粒的狀態(tài)。這些顆?？勺兊酶竭B到液體燃料噴射器的 內(nèi)壁上。隨著時間過去，顆粒可從壁上脫離且阻塞液體燃料噴射器的尖端，從而干擾液體燃 料流動。

發(fā)明內(nèi)容
下面概述在范圍方面與初始要求保護的發(fā)明相稱的某些實施例。這些實施例不意 圖限制所要求保護的發(fā)明的范圍，而是相反，這些實施例僅意圖提供對本發(fā)明的可能形式 的簡要概述。事實上，本發(fā)明可包括可類似于或不同于以下所闡述的實施例的各種各樣的 形式。在第一實施例中，一種系統(tǒng)包括燃料噴射器，該燃料噴射器包括通向液體燃料端 口的液體燃料通道和通向氣體燃料端口的氣體燃料通道。該系統(tǒng)還包括構(gòu)造成以便在液體 燃料流過液體燃料通道的同時將空氣流供應到氣體燃料通道的空氣壓縮機。此外，該系統(tǒng) 包括構(gòu)造成以便冷卻空氣流的熱交換器。在第二實施例中，一種系統(tǒng)包括燃料噴射器，該燃料噴射器包括延伸到尖端部分 中的第一端口的液體燃料通道。該燃料噴射器還包括延伸到尖端部分中的第二端口的可選 的流動通道。該可選的流動通道包圍通向尖端部分的液體燃料通道，該可選的流動通道構(gòu) 造成以便選擇性地接收氣體燃料流和空氣流，且該可選的流動通道具有配置成以便冷卻流 過液體燃料通道的液體燃料以降低焦化的流動溫度。在第三實施例中，一種系統(tǒng)包括燃料噴射器，該燃料噴射器包括延伸到第一端口 的液體燃料通道。該燃料噴射器還包括延伸到第二端口的可選的流動通道。該可選的流動 通道構(gòu)造成以便選擇性地在氣體燃料模式期間接收氣體燃料流以及在液體燃料模式期間 接收空氣流，且第二端口構(gòu)造成以便引導空氣流，以在液體燃料模式期間霧化來自第一端 口的液體燃料流。


當參照附圖閱讀以下詳細描述時，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將得到 更好的理解，在附圖中，同樣的符號在所有圖中表示同樣的部件，其中圖1是具有聯(lián)接到燃燒器上的燃料噴嘴的渦輪機系統(tǒng)的框圖，其中，根據(jù)本技術的某些實施例，該燃料噴嘴構(gòu)造成以便降低液體燃料噴射器內(nèi)的焦化；圖2是根據(jù)本技術的某些實施例的如圖1所示的渦輪機系統(tǒng)的剖面?zhèn)纫晥D；圖3是根據(jù)本技術的某些實施例的具有聯(lián)接到燃燒器的端蓋上的燃料噴嘴的、如 圖1所示的燃燒器的剖面?zhèn)纫晥D；圖4是根據(jù)本技術的某些實施例的具有一組預混合器管的、如圖3所示的燃料噴 嘴的透視圖；圖5是根據(jù)本技術的某些實施例的如圖4所示的燃料噴嘴的剖面透視圖；圖6是根據(jù)本技術的某些實施例的如圖4所示的燃料噴嘴的分解透視圖；圖7是根據(jù)本技術的某些實施例的如圖4所示的燃料噴嘴的截面?zhèn)纫晥D；圖8是根據(jù)本技術的某些實施例的如圖7所示的預混合器管的側(cè)視圖；圖9是根據(jù)本技術的某些實施例的沿著圖8的線9-9得到的預混合器管的截面?zhèn)?視圖；圖10是根據(jù)本技術的某些實施例的沿著圖8的線10-10得到的預混合器管的截 面?zhèn)纫晥D；圖11是根據(jù)本技術的某些實施例的沿著圖8的線11-11得到的預混合器管的截 面?zhèn)纫晥D；圖12是根據(jù)本技術的某些實施例的如圖7所示的設置在氣體燃料噴射器內(nèi)的液 體燃料筒的透視圖；圖13是根據(jù)本技術的某些實施例的圖12的設置在氣體燃料噴射器中的液體燃料 筒的俯視圖；圖14是根據(jù)本技術的某些實施例的沿著圖13的線14-14得到的設置在氣體燃料 噴射器內(nèi)的液體燃料筒的截面?zhèn)纫晥D；圖15是根據(jù)本技術的某些實施例的在圖14的線15-15內(nèi)得到的設置在氣體燃料 噴射器內(nèi)的液體燃料筒的詳細截面?zhèn)纫晥D；圖16是根據(jù)本技術的某些實施例的沿著圖13的線16-16得到的設置在氣體燃料 噴射器內(nèi)的液體燃料筒的截面?zhèn)纫晥D；圖17是根據(jù)本技術的某些實施例的如圖12所示的液體燃料筒的尖端部分的透視 圖；以及圖18是根據(jù)本技術的某些實施例的設置在端蓋內(nèi)的如圖7所示的氣體燃料噴射 器的截面?zhèn)纫晥D。部件列表
權利要求
一種系統(tǒng)(10)，包括燃料噴射器(61，70)，包括通向液體燃料端口(128)的液體燃料通道(112)；和通向氣體燃料端口(94，98)的氣體燃料通道(114)；構(gòu)造成以便在液體燃料(15)流過所述液體燃料通道(112)的同時將空氣流供應到所述氣體燃料通道(114)的空氣壓縮機(35)；以及構(gòu)造成以便冷卻所述空氣流的熱交換器(37)。
2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述空氣流被冷卻到配置成以便在 熱學上隔離流過所述液體燃料通道(112)的液體燃料(15)以降低焦化的溫度。
3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述溫度至少小于280度華氏溫度。
4.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述燃料噴射器(61，70)包括氣 體燃料模式、液體燃料模式以及在所述氣體燃料模式與所述液體燃料模式之間切換的過渡 模式，其中，所述氣體燃料模式提供通過所述氣體燃料通道(114)的氣體燃料(14)流以及 通過所述液體燃料通道(112)的空氣流，且所述液體燃料模式提供通過所述液體燃料通道 (112)的液體燃料(15)流和通過所述氣體燃料通道(114)的空氣流。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述過渡模式通過所述氣體燃料通 道(114)在所述氣體燃料(14)流與所述空氣流之間切換，且所述氣體燃料(14)流與所述 空氣流兩者處于配置成以便在熱學上隔離通過所述液體燃料通道(112)的液體燃料(15) 流以降低焦化的溫度。
6.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述液體燃料通道(112)和所述氣 體燃料通道(114)彼此同心，且所述液體燃料端口(128)和所述氣體燃料端口(94，98)兩 者設置在所述燃料噴射器(61，70)的尖端部分(92，99)處。
7.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述系統(tǒng)(10)包括設置在所述燃料 噴射器(61，70)周圍的預混合器管(52)，其中所述預混合器管(52)包括構(gòu)造成以便接收另 一空氣流的穿孔環(huán)形壁(74)。
8.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述氣體燃料端口(94，98)構(gòu)造成 以便引導所述空氣流來霧化從所述液體燃料通道(112)輸出的液體燃料(15)。
9.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述空氣流被冷卻到配置成以便降 低受管制的排氣產(chǎn)物的排放的溫度。
10.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述系統(tǒng)(10)包括具有所述燃料 噴射器(61,70)的渦輪發(fā)動機(10)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于渦輪發(fā)動機中的燃料噴射的設備。在一個實施例中，一種系統(tǒng)(10)包括燃料噴射器(61，70)，該燃料噴射器(61，70)包括延伸到尖端部分(92，99)中的第一端口(128)的液體燃料通道(112)。該燃料噴射器(61，70)還包括延伸到尖端部分(92，99)中的第二端口(94)的可選的流動通道(114)?？蛇x的流動通道(114)包圍通向尖端部分(92，99)的液體燃料通道(112)，該可選的流動通道(114)構(gòu)造成以便選擇性地接收氣體燃料(14)流和空氣流，且該可選的流動通道(114)具有配置成以便冷卻流過液體燃料通道(112)的液體燃料(15)以降低焦化的流動溫度。
文檔編號F23R3/02GK101963103SQ201010245128
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月22日 優(yōu)先權日2009年7月22日
發(fā)明者G·A·博德曼, H·卡里姆, N·G·帕薩尼亞, R·奇拉 申請人:通用電氣公司