用于燃气涡轮机发动机的预混合系统及燃气涡轮机系统技术方案

本实用新型专利技术的实施例针对用于燃气涡轮机发动机的预混合系统及燃气涡轮机系统。所述系统包括多个燃料喷射器和多个混合管，其中每个混合管均具有用于接纳所述多个燃料喷射器中的一个的第一部分和具有配置用于将燃料与空气混合的混合室的第二部分。所述混合室的长度在所述多个混合管之间不相同，以允许具有不同的混合时间。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术的实施例针对用于燃气涡轮机发动机的预混合系统及燃气涡轮机系统。所述系统包括多个燃料喷射器和多个混合管，其中每个混合管均具有用于接纳所述多个燃料喷射器中的一个的第一部分和具有配置用于将燃料与空气混合的混合室的第二部分。所述混合室的长度在所述多个混合管之间不相同，以允许具有不同的混合时间。【专利说明】用于燃气涡轮机发动机的预混合系统及燃气涡轮机系统
本技术所公开的主题总体上涉及涡轮机燃烧器，且更确切地说，涉及预混合涡轮机燃烧器。
技术介绍
燃气涡轮机系统总体上包括压缩机、燃烧器和涡轮机。压缩机压缩来自空气进口的空气，并且随后将压缩空气引向燃烧器。在燃烧器中，从压缩机接收的压缩空气与燃料混合并燃烧，以便产生燃烧气体。将燃烧气体引入涡轮机中。在涡轮机中，燃烧气体横穿过涡轮机的涡轮机叶片，从而驱动涡轮机叶片和附接有涡轮机叶片的轴旋转。轴的旋转可进一步驱动连接到轴的负载，如发电机。常规的燃气涡轮机系统可能会遭受各种不稳定性，如燃烧器内压力、热释放和/或各组成部分的速度的大幅振荡。此类大幅度(例如)可能导致燃烧器内增强的热应力以及增加的火焰稳定性和/或不完全燃烧。因此，仍存在对稳定性增加的燃气涡轮机系统的需要。
技术实现思路
下文概述与最初要求保护的技术在范围上相当的某些实施例。这些实施例并不旨在限制所要求保护的技术的范围，而是这些实施例仅旨在提供本技术的可能形式的概述。实际上，本技术可涵盖可能与下述实施例类似或不同的多种形式。 在第一实施例中，提供一种用于燃气涡轮机发动机的预混合系统，以降低燃烧系统内的不稳定性。所述系统包括多个燃料喷射器和多个混合管。每个混合管都包括配置用于接纳多个燃料喷射器中的一个的第一部分和具有配置用于将燃料与空气混合的混合室的第二部分。每个混合室的长度在多个混合管之间不相同。 其中，所述多个混合管具有大致类似的长度。 其中，所述第一部分的第一长度与所述第二部分的第二长度之间的比值在所述多个混合管之间不相同。 其中，所述多个混合管中的一个的所述混合室具有与所述多个混合管中的另一个的所述混合室不同的长度。 其中，所述多个燃料喷射器中的至少两个具有不同的长度。 所述的系统进一步包括形成于所述多个混合管的每一个的壁上的多个开孔，其中所述开孔配置用于将空气传送到所述相应混合管的所述混合室中。 其中，形成于第一混合管上的所述多个开孔从所述第一混合管的第一出口远离第一距离进行定位，并且形成于第二混合管上的所述多个开孔从所述第二混合管的第二出口远离第二不同的距离进行定位，其中所述第一距离与第二距离是不同的。 其中，所述多个混合管中的每一个均包括第一端和第二端，其中所述第二端包括配置用于使燃料空气混合物沉积到燃烧室中的开口。 其中，所述多个混合管的每一个的所述第二端在一个平面内对齐。 在第二实施例中，一种燃气涡轮机系统包括燃烧器。所述燃烧器进一步包括一个燃烧室、多个燃料喷射器和多个混合管。每个混合管都具有用于接纳多个燃料喷射器中的一个的第一部分和具有配置用于将燃料与空气混合的混合室的第二部分。混合室的长度在多个混合管之间不相同。 其中，所述多个混合管具有大致类似的长度。 其中，所述第一部分的第一长度与所述第二部分的第二长度之间的比值在所述多个混合管之间不相同。 其中，所述多个混合管中的一个的所述混合室具有与所述多个混合管中的另一个的所述混合室不同的长度。 其中，所述多个燃料喷射器中的至少两个燃料喷射器具有不同的长度。 所述的系统包括形成于所述多个混合管的每一个的壁上的多个开孔，其中所述多个开孔配置用于将空气传送到所述相应混合管的所述混合室中。 其中，形成于第一混合管上的所述多个开孔和形成于第二混合管上的所述多个开孔以离所述燃烧室不同的距离进行定位。 其中，所述多个混合管中的每一个均包括第一端和第二端，其中所述第二端配置用于使燃料空气混合物沉积到所述燃烧室中。 在第三实施例中，一种方法包括将空气接收到多个混合室中，其中所述多个混合室中的每一个都处于多个混合管中的一个内。所述方法进一步包括使来自多个燃料喷射器的燃料沉积到多个混合室中，其中所述多个燃料喷射器中的每一个都定位在所述多个混合管的一个内。将空气与燃料在多个混合室的每一个内混合，以使得在所述多个混合室的第一混合室内的空气燃料混合的持续时间比在所述多个混合室的第二混合室内的空气燃料混合的持续时间要长。 其中，在所述多个混合室内出现空气燃料混合的超过两种不同的持续时间。 其中，所述多个混合室中的至少两个具有不同的长度。 本技术的预混合系统可配置用于提供具有各种长度的预混合室的多个混合管，从而产生各种混合时间，进而可在燃烧器内提供增加的稳定性。 【专利附图】【附图说明】 在参考附图阅读以下详细说明时，将更好地理解本技术的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号在所有附图中代表类似的部分，其中: 图1是具有多个混合管的燃气涡轮机系统的实施例的示意图； 图2是涡轮机燃烧器的实施例的示意性截面侧视图，其示出了定位在燃烧器的头端内的多个混合管； 图3是图2的涡轮机燃烧器的实施例的示意性截面侧视图，其示出了多个混合管和多个燃料喷射器； 图4是包括燃料喷射器的一个混合管的实施例的示意性截面侧视图； 图5是图2的涡轮机燃烧器的实施例的示意性截面侧视图，其示出了不同长度的多个混合室；以及 图6是描绘了关于三种不同的涡轮机燃烧器的频率的相对幅度的图。 【具体实施方式】 下文将描述本技术的一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简要描述，技术中可能不会描述实际实施方案的所有特征。应了解，在开发任意此类实际实施方案中，如在任意工程或设计项目中，均应当做出实施方案特定的多种决定，以实现开发人员的特定目标，如遵守与系统相关和与业务相关的约束，这些约束可能会随实施方案而不同。另外，应了解，此类开发工作可能是复杂而且耗时的，但对所属领域中受益于本技术的普通技术人员而言，这将仍是设计、制作以及制造中的常规任务。 在介绍本技术的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“所述(the) ”和“所述(said) ”旨在意指有一个或多个所述元件。术语“包括”和“具有”旨在是包括性的，且意指除了所列元件外，可能还有其他元件。 燃气涡轮机发动机可包括用于将燃料与空气在燃烧室内燃烧之前进行预混合的部件。这些预混合系统中的一些具有多个混合管(例如，10至1000个混合管)，其中每个混合管都与一个燃料喷射器配对。在某些实施例中，每个混合管均可具有小于约1、2、3、4或5厘米的直径。例如，每个混合管均可具有在约0.5至2、0.75至1.75或I至1.5厘米之间的直径。在某些实施例中，燃料喷射器将燃料轴向地喷射到混合管中，同时加压空气径向地输送到混合管中。有利的是，此类预混合系统可配置用于提供具有各种长度的预混合室的多个混合管，从而产生各种混合时间。因此，所描述的实施例是针对一种预混合燃烧器，所述预混合燃烧器具有多个混合管，所述多个混合管具有一个或多个不同长度的多个混合室，以使得所述系统具有一种或多种不同的燃料空气混合时间(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃气涡轮机发动机的预混合系统，其特征在于，所述预混合系统包括： 多个燃料喷射器； 多个混合管，每个混合管均包括： 第一部分，其配置用于接纳所述多个燃料喷射器中的一个；以及 第二部分，其包括配置用于将燃料与空气混合的混合室，其中所述混合室的长度在所述多个混合管之间不相同。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：GA博德曼，PB梅尔顿，JH韦斯特摩尔兰，RJ基拉，SL克罗瑟斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US