微混合器喷嘴制造技术

本实用新型专利技术公开一种微混合器喷嘴，所述微混合器喷嘴用于在燃气涡轮发动机中对燃料流和气流进行混合。所述微混合器喷嘴可包括：燃料板，所述燃料板带有多个燃料板孔以及与所述燃料流连通的燃料板通道；以及空气板，所述空气板带有多个空气板孔以及与所述气流连通的空气板通道。所述燃料板通道与所述空气板通道可对准，使所述燃料流和所述气流部分混合。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种微混合器喷嘴，所述微混合器喷嘴用于在燃气涡轮发动机中对燃料流和气流进行混合。所述微混合器喷嘴可包括：燃料板，所述燃料板带有多个燃料板孔以及与所述燃料流连通的燃料板通道；以及空气板，所述空气板带有多个空气板孔以及与所述气流连通的空气板通道。所述燃料板通道与所述空气板通道可对准，使所述燃料流和所述气流部分混合。【专利说明】
本专利技术大体涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及一种微混合器喷嘴，所述微 混合器喷嘴带有简化部件以便易于制造、易于配置并且总体易于操作。 微混合器喷嘴
技术介绍
燃气涡轮发动机的操作效率以及总体输出大体随着热的燃烧气流温度增加而来 增加。然而，高的燃烧气流温度可以产生高含量的氮氧化物以及其他类型的受管制的排放 物。因此，以下两者之间存在平衡作用：在有效温度范围中操作燃气涡轮发动机的同时也 会确保氮氧化物以及其他类型的受管制的排放物输出仍在规定含量以下。 通过使燃料流与空气流在燃烧前进行良好混合，即可促进氮氧化物以及类似物质 排放水平降低。此类预先混合趋于降低燃烧温度以及氮氧化物输出。一种提供此类良好混 合的方法是通过使用微混合器燃烧喷嘴实现，其中在燃烧前，将燃料与空气在增压腔室内 的多个微混合器管道中混合。 尽管当前微混合器喷嘴设计提供改进燃烧新能，但是制造此类微混合器喷嘴可能 是种挑战。如上所述，微混合器喷大体包括多个小型管道，在所述小型管道中带有多个小 孔。此类部件可以要求紧密容限，并且因此制造起来是耗时的。另外，其中总体流动分布可 能难以控制。 因此，需要一种改进微混合器燃烧喷嘴设计。这种改进微混合器燃烧喷嘴设计可 以促进良好燃料/空气混合，同时易于制造、易于配置并且易于与低成本的部件和技术一 起使用。
技术实现思路
本专利技术提供一种微混合器燃烧喷嘴，用于在燃气涡轮发动机中将燃料流与气流混 合。所述微混合器燃烧喷嘴可以包括：燃料板，其带有多个燃料板孔以及与所述燃料流连通 的燃料板通道；以及空气板，其带有多个空气板孔以及与所述气流连通的空气板通道。可以 将所述燃料板通道与所述空气板通道对准，以使所述燃料流与所述气流部分混合。 所述微混合器燃烧喷嘴进一步包括多个燃料板通道、多个空气板通道，并且其中 将所述多个燃料板通道与所述多个空气板通道部分对准。所述多个燃料板通道包括多个同 心圆环；所述多个空气板通道包括多个不同配置的空气板通道。所述空气板通道包括线性 空气板通道；或者所述空气板通道包括圆形空气板通道节段；或者所述空气板通道包括成 角度的空气板通道。 其中，所述燃料板包括第一侧以及第二侧，并且其中所述燃料板通道围绕所述第 二侧定位。所述空气板包括第一侧以及第二侧，并且其中所述空气板通道围绕所述第一侧 定位。其中，所述燃料板通道与所述空气板通道部分对准，以便形成用于所述燃料流和所述 气流的混合管道。燃料空气混合物流动通过所述多个空气板孔。其中，所述多个燃料板孔 与所述燃料板通道对准。其中，所述多个燃料板孔包括多个不同大小的燃料板孔。所述多 个空气板孔包括多个不同大小的空气板孔。 本专利技术进一步地提供一种在燃烧喷嘴中将燃料流与气流混合的方法。所述方法可 包括以下步骤：将燃气板上的一个或多个燃气板通道与空气板上的一个或多个空气板通道 至少部分对准；使燃料通过多个燃料板孔流动到所述一个或多个燃气板通道中；使空气流 动到所述一个或多个空气板通道中；混合所述燃料流与所述气流；以及使燃料空气混合物 流动通过多个空气板孔。 本专利技术进一步地提供一种微混合器燃烧喷嘴，用于在燃气涡轮发动机中将燃料流 与气流混合。所述微混合器燃烧喷嘴可以包括：燃料板，其带有多个燃料板孔以及与所述燃 料流连通的多个燃料板通道；以及空气板，其带有多个空气板孔以及与所述气流连通的多 个空气板通道。可以将所述燃料板通道与所述空气板通道部分对准，以将所述燃料流与所 述气流混合成燃料空气流从中通过。 其中，所述多个燃料板通道包括多个同心圆环。所述多个空气板通道包括线性空 气板通道；或者所述多个空气板通道包括圆形空气板通道节段；或者所述多个空气板通道 包括成角度的空气板通道。 当结合若干附图以及所附权利要求书来阅读以下详细描述时，本领域的技术人员 可以清楚了解本申请案以及相应专利的这些和其他特征以及改进。 【专利附图】【附图说明】 图1是示出压缩机、燃烧器、涡轮机以及负载的燃气涡轮发动机的示意图。 图2是如可与图1所示燃料涡轮发动机一起使用的燃烧器的示意图。 图3是可如本说明书所述微混合器喷嘴的局部透视图。 图4是用于图3所示微混合器喷嘴的燃料板的局部透视图。 图5是用于图3所示微混合器喷嘴的空气板的透视图。 图6是可如本说明书所述用于微混合器喷嘴的空气板的替代实施方案的局部侧 视截面图。 【具体实施方式】 现在参阅附图，其中相似数字指代多多幅附图中的相似元件，图1示出可如本说 明书所描述的燃气涡轮发动机10的示意图。燃气涡轮发动机10可以包括压缩机15。压缩 机15压缩进入气流20。压缩机15将压缩气流20递送到燃烧器25上。燃烧器25将压缩 气流20与加压的燃料流30混合，并且使混合物点燃以便生成燃烧气流35。尽管示出仅单 个燃烧器25,但燃气涡轮发动机10可以包括任意数量的燃烧器25。然后，将燃烧气流35 递送到涡轮机40上。燃烧气流35驱动涡轮机40以使机械功产生。涡轮机40中所产生的 机械功是经由轴45来驱动压缩机15和诸如发电机以及相似负载的外部负载50。 燃气涡轮发动机10可以使用天然气、各种类型的合成气和/或其他类型燃料。燃 气润轮发动机10可以是位于美国纽约斯卡奈塔第市（Schenectady, New York)的通用电 气公司（General Electric Company)提供的多种不同燃气润轮发动机中的任何一种，包括 (但不限于）7或9系列重型燃气涡轮发动机以及相似燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机 10可以具有不同配置并可以使用其他类型部件。本说明书也可以使用其他类型燃气涡轮发 动机。本说明书还可同时使用多个燃气涡轮发动机、其他类型涡轮机以及其他类型发电设 备。 图2示出可与上述燃气涡轮发动机10 -起使用的燃烧器25的实例的示意图。燃 烧器25可从头端处的端盖52延伸到围绕涡轮机40的后端处的过渡连接件54上。多个燃 料喷嘴56可以围绕端盖52定位。内衬58可以从燃料喷嘴56朝着过渡连接件54延伸，并 且可以将燃烧区60设在其中。内衬58可由导流套管62环绕。内衬58和导流套管62可 在其间设有流路64,以供用于来自压缩机15或通到其的气流20。本说明书所述燃烧器25 是仅仅用作实例目的。本说明书可以使用带有其他部件以及其他配置的燃烧器。 图3至5示出可如本说明书所述燃烧喷嘴100的一部分，所述燃烧喷嘴用于混合 气流20与燃料流30。燃烧喷嘴100可为微混合器燃烧喷嘴110。燃烧喷嘴100可以与上述 燃烧器25以及类似部件一起使用。燃烧喷嘴100可以具有任何合适大小、形状或者配置。 燃烧喷嘴100可以包括燃料板120。燃料板120可与燃料流30连通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在燃气涡轮发动机中对燃料流和气流进行混合的微混合器喷嘴，所述微混合器燃烧喷嘴包括： 燃料板，其与所述燃料流连通； 所述燃料板包括多个燃料板孔并且包括燃料板通道； 空气板，其与所述气流连通； 所述空气板包括多个空气板孔并且包括空气板通道；以及 其中所述燃料板通道与所述空气板通道对准，使所述燃料流与所述气流部分混合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，KW麦克马罕，GA博德曼，JD布朗，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US