燃气涡轮机及其具有的微混合器制造技术

本实用新型专利技术公开一种燃气涡轮机及其具有的微混合器。所述燃气涡轮机包括：用于输送燃料/空气混合物的多个混合管道；以及包括多个分配孔和多个管孔以便容纳所述混合管道的分配板。所述混合管道中的每一个包括燃料从中穿过进入所述混合管道的多个燃料孔。所述管孔与所述混合管道形成所述分配板与所述混合管道之间的多个环状区域。一种流量管理装置修改所述环状区域的有效大小以控制穿过所述分配板的所述分配孔和所述环状区域的所述燃料流的分配，从而在所述混合管道中的每一个中提供均匀燃料/空气组成。（*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】本技术公开一种燃气涡轮机及其具有的微混合器。所述燃气涡轮机包括：用于输送燃料/空气混合物的多个混合管道；以及包括多个分配孔和多个管孔以便容纳所述混合管道的分配板。所述混合管道中的每一个包括燃料从中穿过进入所述混合管道的多个燃料孔。所述管孔与所述混合管道形成所述分配板与所述混合管道之间的多个环状区域。一种流量管理装置修改所述环状区域的有效大小以控制穿过所述分配板的所述分配孔和所述环状区域的所述燃料流的分配，从而在所述混合管道中的每一个中提供均匀燃料/空气组成。【专利说明】燃气涡轮机及其具有的微混合器相关申请案的交叉引用本申请是2012年8月23日提交的待决美国专利申请第13/593，123号的继续部分申请，所述申请以引用的方式整体并入本说明书中。本技术总体涉及燃气涡轮机，并且更确切地涉及一种用于控制燃料流动穿过燃气涡轮机的燃烧器中的分配板的装置。通常，燃气涡轮发动机包括用于压缩进入空气的压缩机、用于将燃料与压缩空气混合并点燃燃料/空气混合物以产生高温气流的燃烧器以及由高温气流驱动的涡轮区段。燃料通常是与压缩空气在微混合器中混合。当维持燃料/空气混合物的均匀组成时，氮氧化物可最小化。另外，可以通过使得燃料/空气混合物的组成恒定而来增强涡轮效率。因此，需要有效控制燃料到混合管道的分配以便维持每条混合管道中的燃料/空气混合物的均匀组成。涡轮操作直接受到流体力学和穿过微混合器的燃料流的分配影响。因此，可以通过有效控制穿过微混合器的燃料流而来增强涡轮操作。所公开的技术中的一个示例性但非限制性方面涉及一种控制穿过燃气涡轮机的分配板的燃料流的流率和/分配以影响所述燃料流到多个燃料孔的分配的方法。本技术的另一示例性但非限制性方面涉及一种流量管理装置，所述流量管理装置位于形成在混合管道与分配板之间的环状区域附近，以便控制穿过所述环状区域的燃料流的流率。在一个示例性但非限制性实施例中，本技术提供一种燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括多个混合管道，所述多个混合管道经布置以输送燃料/空气混合物到反应区中进行点燃，其中每个混合管道包括燃料从中穿过进入所述混合管道的多个燃料孔。板有形成在其上的多个管孔，其中所述管孔配置用于容纳所述混合管道，以在所述板与所述混合管道之间形成多个环状区域，从而使得所述燃料流动穿过所述环状区域。所述燃料孔相对所述燃料流而布置在所述板的下游侧上。所述涡轮进一步地包括流量管理装置，所述流量管理装置配合所述板和所述混合管道中的至少一者、并且包括位于所述环状区域内以便控制所述燃料到所述燃料孔的分配的部分。在另一示例性但非限制性实施例中，提供一种控制穿过燃气涡轮机中的板的燃料流的方法，其中所述板包括形成在其中的多个通孔和多个管孔，所述管孔适于容纳多个混合管道，所述管孔与所述混合管道形成了多个环状区域，并且所述多个混合管道经布置以输送燃料/空气混合物到反应区中进行点燃。所述方法包括:形成适于通过所述通孔并且通过所述环状区域的燃料流；调整所述环状区域的有效大小以控制穿过所述通孔并且穿过所述板的所述环状区域的所述燃料流的分配；以及将所述燃料流与空气在所述多个混合管道中混合以形成所述燃料/空气混合物。其中，每个混合管道包括燃料从中穿过进入相应混合管道的多个燃料孔，所述多个燃料孔相对于所述燃料流布置在所述板的下游侧上。所述方法进一步包括流量管理装置，所述流量管理装置用于对所述环状区域的有效大小进行调整，其中所述流量管理装置包括多个指状物和将所述多个指状物分开的多个空间，所述多个指状物与所述多个空间形成用于输送所述燃料流的多个通道。其中，所述板具有形成于其中的多个通孔，所述多个通孔经布置可使所述燃料流通过所述多个通孔，并且其中调整步骤包括控制所述燃料流在所述板的所述多个通孔与所述多个环状区域之间的分配。其中，所述多个指状物的大小和/或所述多个空间的大小经过修改可对所述多个环状区域的所述有效大小进行调整。在又一示例性但非限制性实施例中，本技术提供一种微混合器，所述微混合器用于将燃料与空气在燃气涡轮机中混合。所述微混合器包括:入口，燃料通过所述入口进入所述微混合器中的区段；板，所述板位于所述区段中并包括形成在其中的多个孔以使所述燃料流动穿过所述多个孔。多个混合管道延伸穿过所述多个孔的第一部分以将燃料/空气混合物输送到反应区进行点燃。所述第一部分的孔在所述板与所述混合管道之间形成多个环状区域，其中每个混合管道包括供燃料从中穿过进入所述混合管道的多个燃料孔。另夕卜，一种流量管理装置配合所述板和所述混合管道中的至少一者，以便控制穿过所述第一部分的孔的所述燃料流的流率。 【专利附图】【附图说明】 附图促进对此技术的各个实施例的理解。在此类附图中: 图1是根据所公开的技术的实例的微混合器的一部分的透视图； 图2是与图1类似的透视图，其中示出微混合器局部剖切部分； 图3是与图1所述微混合器类似的侧视图，其中示出微混合器局部剖切部分； 图4是对图1所示微混合器的横截面的示意表示； 图5是从图4获取的放大细节； 图6是根据对 申请人:是已知的较早技术的分配板和多个混合管道的透视图； 图7是根据所公开的技术的第一实例的密封板的透视图； 图8是从图7获取的放大细节； 图9是包括图7和8所示密封板的分配板组件的透视图； 图10是图9所示分配板组件的俯视图； 图11是沿着图10所示线11-11的横截面图； 图12是根据所公开的技术的第二实例的计量板的透视图； 图13是从图12获取的放大细节； 图14是包括图12和13所示计量板的分配板组件的透视图； 图15是图14所示分配板组件的俯视图； 图16是沿着图15所示线16-16的横截面图； 图17是根据所公开的技术的第三实例的双层计量板的透视图； 图18是从图17获取的放大细节； 图19是包括图17和18所示双层计量板的分配板组件的透视图； 图20是图19所示分配板组件的俯视图； 图21是沿着图20所示线21-21的横截面图； 图22是根据所公开的技术的第四实例的单独计量板的透视图； 图23是从图22获取的放大细节； 图24是包括图22和23所示套环的分配板组件的透视图； 图25是图24所示分配板组件的俯视图； 图26是沿着图25所示线26-26的横截面图； 图27是根据所公开的技术的第五实例的混合管道与分配板组件的侧视图。 【具体实施方式】 参照图1和图2，示出微混合器60中的区段。在微混合器60中，燃料和空气混合在一起。燃料/空气混合物135穿过燃料/空气混合物出口 68离开微混合器并输送到反应区或燃烧室中，在所述反应区或燃烧室中燃料/空气混合物135经点燃以产生机械能。 多个混合管道130延伸穿过微混合器60以将燃料/空气混合物135输送到反应区进行点燃。燃料流110穿过入口 62进入微混合器60，并且行进通过混合管道130的外部部分到达混合管道上游部分，在此处，燃料流110与已存在于混合管道130中的空气120混合以形成燃料/空气混合物135。燃料流110通过形成在混合管道中的燃料孔132进入混合管道。分配板140位于微混合器60中，介于燃料入口 62与燃料孔132之间，从而使得燃料流11本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气涡轮机，其包括： 多个混合管道，所述多个混合管道布置用以将燃料/空气混合物输送到反应区中进行点火，其中每个混合管道包括供燃料从中穿过进入所述对应混合管道的多个燃料孔； 其上形成有多个管孔的板，所述管孔配置用于容纳所述多个混合管道，从而在所述板与所述多个混合管道之间形成多个环状区域，所述多个环状区域经配置以使所述燃料流动穿过所述多个环状区域，所述多个燃料孔相对所述燃料流布置在所述板的下游侧上；及 流量管理装置，所述流量管理装置配合所述板和所述多个混合管道中的至少一者，并且包括位于所述环状区域内以便控制所述燃料到所述多个燃料孔的分配的部分。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JT斯图尔特，CP基纳，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US