CN101373069A - 用于干式低氮氧化物(NOx)燃烧器的减漏文丘里管 - Google Patents

用于干式低氮氧化物(NOx)燃烧器的减漏文丘里管 Download PDF

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J·S·勒贝格
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Abstract

用于干式低氮氧化物(NOx)燃烧器(10)的减漏文丘里管(18)，包括：基本环形的外衬(42)；基本环形的内衬(44)；由所述环形的内衬(44)和所述环形的外衬(42)限定的文丘里通道(46)，所述文丘里通道(46)包括前端(48)和后端(50)；靠近所述文丘里通道(46)的前端(48)设置的前焊缝(52)，所述前焊缝(52)构造为使所述环形的外衬(42)与所述环形的内衬(44)相连；以及，靠近所述文丘里通道(46)的后端(50)设置的后焊缝(54)，所述后焊缝(54)构造为使所述环形的外衬(42)与所述环形的内衬(44)相连。

Description

用于干式低氮氧化物(NOx)燃烧器的减漏文丘里管
技术领域
本公开总体涉及一种用于干式低氮氧化物(NOx)排放燃烧器的文丘里管，更具体地，涉及一种用于干式低氮氧化物(NOx)排放燃烧器的减漏文丘里管(leakage reducing venturi for a dry low nitricoxides(NOx)emissions combustor).
背景技术
位于现有干式低氮氧化物(NOx)排放燃烧器(DLN燃烧器)的文丘里管处的铆接头允许可变的漏气量进入到燃烧室中.该漏气量已被确定为燃烧排放以及燃烧器-燃烧器变化的关键因素。因此，需要一种将文丘里管与DLN燃烧器的衬套相连的减漏装置.
发明内容
公开了一种用于干式低氮氧化物(NOx)排放燃烧器的减漏文丘里管，所述文丘里管包括:基本环形的外衬；基本环形的内衬；由所述环形的内衬和所述环形的外衬限定的文丘里通道，所述文丘里通道包括前端和后端；靠近所述文丘里通道的前端设置的前焊缝，所述前焊缝构造为使所述环形的外衬与所述环形的内衬相连；以及，靠近所述文丘里通道的后端设置的后焊缝，所述后焊缝构造为使所述环形的外衬与所述环形的内衬相连。
附图说明
以下说明决不应当认为是限制性的.参照附图，同样的元件用同样的附图标记编号:
图1是燃烧器的横截面的简化图示，所述燃烧器包括减漏文丘里管的一个示范性实施例；以及
图2是图1的燃烧器的减漏文丘里管的简化横截面.
部件列表
10   燃烧器
12   燃烧室
14   燃料喷嘴
16   预混合室
18   减漏文丘里管
20   燃料
26   燃料流量控制器
28   进入口
30   燃烧器中心线
32   壁
34   母衬或壁
36   箭头
38   收敛壁
40   发散壁
42   环形外衬
44   环形内衬
46   文丘里通道
48   前端
50   后端
52   前焊缝
54   后焊缝
60   前y形接头
62   后y形接头
70   叉体
72   叉体
74   叉体
具体实施方式
参考图1，图示出用于燃气轮机的干式低氮氧化物(NOx)排放燃烧器10(“干式低NOx的意思是低于9ppm NOx”)的一部分。燃烧器10总体上包括燃烧室12、燃料喷嘴14(如这里所示的，一些燃气轮机在每个燃烧器中采用多个喷嘴)、环形预混合室16和减漏文丘里管18(在下文更详细地描述所述减漏文丘里管18)。涡轮压缩机(未示出)将气流提供到预混合室16中。燃料20经由燃料喷嘴14提供到室16，所述燃料喷嘴14由燃料流量控制器26控制。空气经由一个或多个进入口28引导至室16。
燃烧室12是绕燃烧器中心线30的大体圆筒形形状，并且由壁32和母衬或壁34包封。从预混合室16进入燃烧室12的燃料-空气混合物朝下游方向行进，如箭头36所示。在离开预混合室16后，燃料-空气混合物被文丘里管18的收敛壁38和发散壁40(convergent/divergent walls38 and 40)压缩。由文丘里管18引导的流动再循环起到非流线体火焰稳定器的作用。这导致燃料-空气混合物加速进入燃烧室12中，该燃料-空气混合物在燃烧室12中燃烧并在文丘里管18上产生巨大的热流量。
如图1和2所示，减漏文丘里管18包括基本环形的外衬42、基本环形的内衬44，所述外衬42和内衬44一体成形到燃烧器10的母衬34中。外衬42和内衬44限定文丘里通道46，所述文丘里通道46包括前端48和后端50。文丘里通道46被设计成通过进口51吸入冷却空气(压缩空气)，所述进口51设置在外衬44中，并与文丘里通道46流体连通。该冷却/压缩空气由涡轮压缩机(未图示)提供，并对文丘里管18产生冷却作用。应当了解，为了本公开的目的，文丘里管18被限定成包括如图1和2所示的文丘里通道46的区域(即，通道46的前端48到通道46的后端50)。
具体参考图2，文丘里管18还包括前焊缝52和后焊缝54。前焊缝52设置在文丘里通道46的前端48处，使得通道46的前部区域终止于前焊缝52处。相反，后焊缝54设置在文丘里通道46的后端50处，使得通道46的后部区域终止于后焊缝54处。因此，在图1和2的示范性实施例中，前焊缝52和后焊缝54设置在文丘里通道46的相对端部处。另外，前焊缝52和后焊缝54都使环形外衬42与环形内衬44相连接。在图1和2的示范性实施例中，前焊缝52和后焊缝54通过焊接环形内衬42和环形外衬44而分别为前y形接头60和后y形接头62提供这样的连接。y形接头60和62允许通道46中的连续渗漏自由通路为冲击冷却(impingementcooling)提供空腔，并且允许文丘里管18构造成具有可接受的应力，所述连续渗漏自由通路使通过文丘里接头的漏气量减到最少。如图所示，这些y形接头60和62包括大体“y”形的形状，该形状包括三个叉体70、72和74。叉体70和72(经由焊缝52和54)将接头60和62连接到通道46的两个壁，而叉体74将每个接头60和62连接到母衬34。经由这些前焊缝52和后焊缝54(以及y形接头60和62)使文丘里管18与燃烧器10的母衬34相连，使得不必需要任何铆接式文丘里接头，并且使燃烧器到燃烧器的漏气变化减到最小。这种焊接因此减少了进入燃烧室12的排放导致的泄漏(emissions causing leakage)。
应当注意，虽然已经参照示范性实施例描述了本发明，但是应当理解，在不偏离本发明的范围的情况下可以进行各种改变且等同物可以替代本发明的元件。另外，在不偏离本发明的范围的情况下，可以进行很多改进以使特定情形或主旨适合于本发明的教导。因此，重要的是，本发明不限于公开的用于实施本发明的最佳方式的具体实施例，而是将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。而且，还应当注意，除非特别声明，对术语第一、第二等的任何使用都不表示任何顺序或重要性，而是所述术语第一、第二等被用来区分一个元件与另一个元件。

Claims (7)

1.一种用于干式低氮氧化物(NOx)排放燃烧器(10)的减漏文丘里管(18)，所述文丘里管(18)包括：
基本环形的外衬(42)；
基本环形的内衬(44)；
由所述环形的内衬(44)和所述环形的外衬(42)限定的文丘里通道(46)，所述文丘里通道(46)包括前端(48)和后端(50)；
靠近所述文丘里通道(46)的所述前端(48)设置的前焊缝(52)，所述前焊缝(52)构造为使所述环形的外衬(42)与所述环形的内衬(44)相连；以及
靠近所述文丘里通道(46)的所述后端(50)设置的后焊缝(54)，所述后焊缝(54)构造为使所述环形的外衬(42)与所述环形的内衬(44)相连。
2.权利要求1的文丘里管(18)，其特征在于：所述文丘里通道(46)的前部区域终止于所述前焊缝(52)处，所述文丘里通道(46)的后部区域终止于所述后焊缝(54)处。
3.权利要求2的文丘里管(18)，其特征在于：所述前焊缝(52)和所述后焊缝(54)设置在所述文丘里通道(46)的大致相对端部处。
4.权利要求1的文丘里管(18)，其特征在于：所述环形的外衬(42)包括多个进口，所述多个进口构造成将冷却流体引入所述文丘里通道(46)中。
5.权利要求1的文丘里管(18)，其特征在于：所述环形的内衬(44)和所述环形的外衬(42)一体成形到干式低氮氧化物(NOx)排放燃烧器(10)的母衬(34)中。
6.权利要求5的文丘里管(18)，其特征在于：所述前焊缝(52)包括所述环形的外衬(42)和所述环形的内衬(44)与y形接头(60)的相对端部的焊接部，所述y形接头(60)连接到所述母衬(34)。
7.权利要求5的文丘里管(18)，其特征在于：所述后焊缝(54)包括所述环形的外衬(42)和所述环形的内衬(44)与y形接头(62)的相对端部的焊接部，所述y形接头(62)连接到所述母衬(34)。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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