CN104061599B - 用于向燃烧器提供燃料的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于向燃气涡轮机的燃烧器提供燃料的系统，该系统包括环形燃料分配歧管，该环形燃料分配歧管至少部分地限定燃料增压室。该燃料分配歧管包括与后端轴向地分开的前端、径向向外地并且围绕前端周向地延伸的凸缘以及从凸缘向下游延伸的环形支承环。LLI组件从燃料分配歧管向下游延伸。该LLI组件包括一体式内衬，该一体式内衬在燃烧器内至少部分地限定初级燃烧区域和次级燃烧区域。LLI喷射器基本径向地延伸通过一体式内衬并且提供通过一体式内衬进入次级燃烧区域中的流体连通。与燃料增压室流体连通的流体管道在LLI喷射器与燃料分配歧管之间延伸。
Description
技术领域
本发明总体涉及燃气涡轮机的燃烧器。更具体地，本发明涉及用于向被限定在燃烧器内的次级燃烧区域提供燃料的系统。
背景技术
用于发电的典型的燃气涡轮机包括位于前部的轴向压缩机、位于压缩机下游的一个或多个燃烧器、以及位于后部的涡轮。环境空气可以被供给至压缩机，并且压缩机中的旋转轮叶和固定叶片向工作流体（空气）逐步地施加动能，以产生处于高能量状态的压缩工作流体。压缩工作流体离开压缩机并且流向燃烧器的头部端，在该头部端处，压缩工作流体在端盖处反向并且通过一个或多个喷嘴流入被限定在每一个燃烧器中的燃烧室内的初级燃烧区域中。压缩工作流体在一个或多个燃料喷嘴中以及/或者燃烧室内与燃料混合并且点燃，以产生具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体在涡轮中膨胀以做功。例如，燃烧气体在涡轮中的膨胀可以使连接至发电机的轴旋转以产生电力。
典型的燃烧器包括联接到压缩机排气壳体的端盖、在压缩机排气壳体内径向和轴向地延伸的环形帽组件、从帽组件向下游延伸的环形燃烧内衬、以及具有环形过渡管的过渡件，该环形过渡管在燃烧内衬与第一级固定喷嘴之间延伸。固定喷嘴定位成大体邻近通向涡轮部段的进口。
在特定的燃烧器设计中，一个或多个LLI喷射器（也被称为延迟贫喷射器）围绕燃烧内衬周向地布置并且安装于该燃烧内衬，该燃烧内衬位于燃料喷嘴和/或初级燃烧区域的下游。各种流体管道和流体联接件在压缩机排气壳体内延伸，以将燃料从燃料源引导至LLI喷射器。离开压缩机的一部分压缩工作流体被引导通过LLI喷射器以与燃料混合从而产生贫燃料-空气混合物。贫燃料-空气混合物随后可以被喷射到燃烧室中，以用于在次级燃烧区域中的额外燃烧，从而提高燃烧气体温度并且提高燃烧器的热力学效率。延迟贫喷射器在提高燃烧气体温度方面是有效的而不造成不期望的排放物（例如氮氧化物（NOX）的产生的相应增加。燃气涡轮机的基本负荷和/或关闭操作期间，延迟贫喷射器在减少NOX方面是特别有益的。
向空间有限的环境（例如燃气涡轮机的压缩机排气壳体）安装具有延迟贫喷射硬件的燃烧器并且/或者从该空间有限的环境移除该燃烧器已变得越来越有挑战性，部分地是由于多种当前的燃气涡轮机设计的占用空间减小。例如，进入各个流体联接件、流体管道和/或LLI喷射器的路径可能受到限制。此外，在被安装于燃气涡轮机的同时组装或拆卸各个延迟贫喷射部件与燃烧器所需的宝贵工时可能是过多的，原因是与延迟贫喷射硬件的正确安装和移除相关的困难。因此，能够减少燃烧器的组装时间和复杂度的向燃烧器提供燃料的系统将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点将在下文的随后描述中进行阐述，或者可以是通过描述显而易见的，或者可以通过实施本发明而习得。
本发明的一个实施例作为本发明的第一个方面，提供一种用于向燃气涡轮机的燃烧器提供燃料的系统，该系统包括：环形燃料分配歧管，该环形燃料分配歧管至少部分地限定燃料增压室，该燃料分配歧管包括与后端轴向地分开的前端、径向向外地并且围绕前端周向地延伸的凸缘以及从凸缘向下游延伸的环形支承环；LLI喷射组件，从燃料分配歧管向下游延伸，该LLI喷射组件包括一体式内衬及LLI喷射器，该一体式内衬在燃烧器内至少部分地限定初级燃烧区域和次级燃烧区域，LLI喷射器基本径向地延伸通过一体式内衬并且提供通过一体式内衬进入次级燃烧区域中的流体连通；与燃料增压室流体连通的流体管道，其在LLI喷射器与燃料分配歧管之间延伸。
第二方面，根据本发明的第一个方面所述的系统，所述流体管道成蛇形形状。
第三方面，根据本发明的第一个方面所述的系统，所述凸缘包括：a.在所述凸缘内周向地延伸的燃料增压室和围绕所述凸缘周向地延伸的外表面；b.第一孔口和第二孔口，所述第一孔口和所述第二孔口提供通过所述凸缘的外表面进入燃料分配增压室中的流体连通；c.燃料分配帽，所述燃料分配帽部分地延伸跨过所述凸缘的外表面并且包绕所述第一孔口和所述第二孔口；以及d.燃料分配增压室，所述燃料分配增压室被至少部分地限定在所述燃料分配帽内，所述燃料分配增压室与所述第一孔口和所述第二孔口流体连通。
第四方面，根据所述第三方面的系统，所述凸缘包括多个螺栓孔，所述多个螺栓孔轴向地延伸通过所述凸缘，其中所述第一孔口通过所述多个螺栓孔中的至少一个螺栓孔与所述第二孔口周向地分开。
第五方面，根据所述第三方面的系统，所述燃料分配帽包括底部，所述底部部分地限定所述燃料分配增压室，所述燃料分配帽具有与所述第一孔口共轴地对准的第一出口和与所述第二孔口共轴地对准的第二出口。
第六方面，根据所述第三方面的系统，所述系统还包括被限定在所述燃料分配帽的底部与所述凸缘的外表面之间的间隙。
第七方面，根据所述第三方面的系统，所述系统还包括布置于所述第一孔口内的第一孔口插入件和布置于所述第二孔口内的第二孔口插入件。
第八方面，根据第所述第七方面的系统，绝缘间隙被限定在所述第一孔口插入件与所述第一孔口之间以及所述第二孔口插入件与所述第二孔口之间。
第九方面，根据所述第一方面的系统，所述一体式内衬包括限定了圆锥形部的主体、从所述圆锥形部向下游延伸的LLI喷射部以及从所述LLI喷射部向下游延伸的过渡部。
第十方面，根据所述第九方面的系统，所述过渡部具有大体非圆形的横截面。
第十一方面，根据所述第九方面的系统，所述一体式内衬的主体是单个部件。
第十二方面，根据所述第一方面的系统，所述一体式内衬包括：a.主体，所述主体具有前端和后端，所述主体限定了横截面流动区域以及被限定在所述前端与所述后端之间的轴向流动长度，所述主体还限定了布置于所述前端的下游和所述后端的上游处的LLI喷射部，其中所述LLI喷射器在所述LLI喷射部处延伸通过所述主体；并且b.其中所述横截面流动区域在所述前端与所述LLI喷射部之间沿所述轴向流动长度减小并且在所述LLI喷射部下游沿所述轴向流动长度的至少一部分增大。
第十三方面，根据所述第十二方面的系统，所述横截面流动区域沿被限定在所述LLI喷射部下游的所述轴向流动长度的第一部分增大并且沿被限定在所述第一部分下游的所述轴向流动长度的第二部分减小。
第十四方面，根据所述第十二方面的系统，所述横截面流动区域从所述LLI喷射部下游沿所述轴向流动长度至所述后端连续增大。
第十五方面，根据所述第十二方面的系统，所述横截面流动区域跨过所述LLI喷射部沿所述轴向流动长度基本恒定。
第十六方面，根据所述第十二方面的系统，所述横截面流动区域跨过所述LLI喷射部沿所述轴向流动长度在下游方向上减小。
第十七方面，根据所述第十二方面的系统，所述横截面流动区域跨过所述LLI喷射部沿所述轴向流动长度在下游方向上增大。
第十八方面，根据所述第十二方面的系统，所述系统还包括在所述前端与所述LLI喷射部之间延伸的圆锥形部以及从所述LLI喷射部向下游延伸且终止于所述后端的过渡部。
第十九方面，根据所述第一方面的系统，所述一体式内衬包括下游端，所述下游端具有周向地包绕所述下游端的后部框架，所述后部框架包括：a.与外部径向分开的内部以及在所述内部与所述外部之间延伸的一对相对侧部；b.侧密封件槽，所述侧密封件槽在所述后部框架的内部与外部之间沿所述相对侧部中的一个侧部延伸，所述侧密封件槽被至少部分地限定在下游壁与上游壁之间；c.其中所述上游壁的第一段朝向所述外部从所述内部延伸第一向外距离，并且所述上游壁的第二段朝向所述后部框架的外部从与所述第一段的相交点延伸第二向外距离，所述上游壁的第二段至少部分地限定侧密封件引导特征，以允许侧密封件的底部轴向地插入到所述侧密封件槽中。
第二十方面，根据所述第十九方面的系统，所述第一向外距离大于所述第二向外距离。
第二十一方面，根据权所述第十九方面的系统，所述系统还包括被限定在所述第一段的外表面与所述第二段的外表面之间的台阶。
第二十二方面，根据所述第二十一方面的系统，所述台阶被构造成沿轴向和径向方向将所述侧密封件的底部引导至所述侧密封件槽中。
第二十三方面，根据所述第十九方面的系统，所述燃气涡轮机包括外部壳体和第二外部壳体，所述凸缘连接至所述外部壳体的一部分并且所述后部框架连接至所述外部壳体的另一部分。
第二十四方面，根据所述第一方面的系统，所述燃料分配歧管还包括环形支承环，所述环形支承环至少部分地限定所述燃料分配歧管的下游端，所述支承环具有与外侧部径向地分开的内侧部。
第二十五方面，根据所述第一方面的系统，所述LLI组件还包括流动套筒，所述流动套筒周向地包绕所述一体式内衬的至少一部分，所述流动套筒与所述一体式内衬径向地分开，以在所述流动套筒与所述一体式内衬之间至少部分地限定环形冷却流通道，其中所述LLI喷射器延伸通过所述流动套筒。
第二十六方面，根据所述第二十五方面的系统，其特征在于，所述流动套筒包括两个或多个半环形流动套筒部段。
第二十七方面，根据所述第二十五方面的系统，所述流动套筒在所述燃料分配歧管的后端与所述LLI组件的后端之间作为单个部件连续地延伸。
第二十八方面，根据所述第二十五方面的系统，所述流动套筒包括多个冷却孔，所述多个冷却孔提供进入所述冷却流通道的流体连通。
第二十九方面，根据所述第二十五方面的系统，所述流动套筒与所述一体式内衬径向地分开一径向距离，所述径向距离跨过所述一体式内衬发生变化。
第三十方面，根据所述第二十四方面的系统，所述系统还包括流动套筒，其中所述支承环包括内表面，所述流动套筒的前部同心地定位在所述支承环内，所述前部与所述支承环的内表面滑动接合。
第三十一方面，根据所述第三十方面的系统，所述系统还包括弹簧密封件，所述弹簧密封件在所述支承环与所述流动套筒的前部之间径向地延伸。
第三十二方面，根据所述第一方面的系统，所述系统还包括：外部空气罩，所述外部空气罩周向地包绕燃烧内衬和所述LLI喷射器的至少一部分，所述外部空气罩至少部分地限定喷射空气增压室，所述喷射空气增压室与所述LLI喷射器流体连通；以及进口通道，所述进口通道限定了进入所述喷射空气增压室中的流动路径。
第三十三方面，根据所述第三十二方面的系统，所述系统还包括流调节套筒，所述流调节套筒与所述外部空气罩滑动接合，其中所述流调节套筒具有限制流动通过所述进口通道的第一位置和增大流动通过所述进口通道的第二位置。
第三十四方面，根据所述第三十三方面的系统，所述流调节套筒相对于所述燃烧器的轴向中心线轴向地滑动跨过所述外部空气罩。
第三十五方面，根据所述第三十三方面的系统，所述流调节套筒相对于所述燃烧器的轴向中心线围绕所述外部空气罩周向地滑动。
第三十六方面，根据所述第三十四方面的系统，所述流调节套筒的第一位置与完全关闭的进口通道相对应并且所述流调节套筒的第二位置与完全打开的进口通道相对应。
当阅览本说明书时，本领域普通技术人员将更好地领会这种实施例以及其它实施例的特征和方面。
附图说明
包括对附图的参照的说明书的剩余部分中更具体地阐述了面向本领域技术人员的本发明的完整公开，这种公开使得本领域技术人员能够实现本发明，包括本发明的最佳模式，在附图中：
图1是属于本发明的范围内的示例性燃气涡轮机的功能方框图；
图2是示例性燃气涡轮机的一部分的横截面侧视图，其中包括可以包含本发明的各个实施例的示例性燃烧器；
图3是根据本发明的至少一个实施例的向如图2中所示的燃气涡轮机的燃烧器提供燃料的系统的透视图；
图4是根据本发明的至少一个实施例的如图3中所示的系统的分解透视图；
图5是根据本发明的至少一个实施例的如图4中所示的系统的横截面下游视图；
图6是根据本发明的至少一个实施例的系统的一部分的横截面放大图，该系统包括一对孔口插入件；
图7是如图4中所示的系统的一体式内衬部的俯视图；
图8是根据本发明的至少一个实施例的如图7中所示的一体式内衬的横截面透视图；
图9是根据本发明的各个实施例的相对于跨过一体式内衬的圆锥形部、LLI喷射部和过渡部的轴向流动长度的如图8中所示的一体式内衬的横截面流动区域的归一化图示；
图10是根据本发明的各个实施例的相对于如与图8中所示的横截面流动区域相关的轴向流动长度的通过一体化内衬的流速的归一化图示；
图11提供了根据本发明的一个实施例的如图4中所示的系统的后部框架部的放大透视图；
图12提供了根据本发明的一个实施例的如图11中所示的后部框架的一部分的放大后侧视图；
图13提供了根据本发明的一个实施例的如图11中所示的后部框架的侧视图；
图14提供了根据本发明的一个实施例的如图11中所示的后部框架的侧视图；
图15提供了根据本发明的至少一个实施例的如图11中所示的两个相邻后部框架的后侧视图；
图16是根据本发明的一个实施例的如图3中所示的系统的横截面侧视图；
图17是根据本发明的一个实施例的如图3中所示的系统的一部分的放大横截面图；
图18是根据本发明的一个实施例的如图3中所示的系统的透视图；
图19是根据本发明的一个实施例的如图18中所示的系统的一部分的横截面侧视图；
图20是根据本发明的一个实施例的如图18中所示的外部空气罩和流调节套筒的一部分的侧视图；
图21是根据本发明的一个实施例的系统的透视图；
图22是根据本发明的一个实施例的外部空气罩和流调节套筒的一部分的侧视图；以及
图23是根据本发明的一个实施例的如图22中所示的外部空气罩和流调节套筒的一部分的侧视图。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的实施例，其中的一个或多个例子示于附图中。详细的描述使用数字和字母名称来表示附图中的特征。附图和描述中相似或类似的名称已用于表示本发明的相似或类似的部件。如本文中所使用的，术语“第一”、“第二”、和“第三”可以互换使用，以区分一个部件与另一个部件，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”指的是关于流体流在流体路径中的相对方向。例如，“上游”指的是流体从其流动的方向，并且“下游”指的是流体流向的方向。术语“径向地”指的是与特定部件的轴向中心线基本垂直的相对方向，并且术语“轴向地”指的是与特定部件的轴向中心线基本平行的相对方向。
每个例子都以对发明进行解释的方式给出，并不对本发明构成限制。实际上，对于本领域普通技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本发明的范围或者精神的前提下对本发明进行改型和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或者进行描述的特征可以用于另一个实施例，从而产生又一个实施例。因此，期望的是，本发明覆盖落入所附权利要求及其等同形式的范围内的这种改型和变型。尽管将为了说明的目的而在被结合到燃气涡轮机中的燃烧器的背景下大体描述本发明的示例性实施例，但是本领域普通技术人员将易于领会，除非权利要求中特别列举，否则本发明的实施例可以应用于被结合到任何涡轮机中的任何燃烧器并且不限于燃气涡轮机燃烧器。
现在参照附图，其中相同的附图标记在全部附图中表示相同的元件，图1提供了可以结合本发明的各个实施例的示例性燃气涡轮机10的功能方框图。如图所示，燃气涡轮机10大体包括进口部段12，该进口部段12可以包括一系列过滤器、冷却盘管、水分分离器、以及/或者净化或以其它方式调节进入燃气涡轮机10的工作流体（例如，空气）14的其它的装置。工作流体14流向压缩机部段，在该压缩机部段处，压缩机16向工作流体14逐步地施加动能，以产生处于高能量状态的压缩工作流体18。
压缩工作流体18与来自燃料供给部22的燃料20混合，以在一个或多个燃烧器24内形成可燃混合物。该可燃混合物燃烧以产生具有高温和高压的燃烧气体26。燃烧气体26流动通过涡轮部段的涡轮28以做功。例如，涡轮28可以连接至轴30，使得涡轮28的旋转驱动压缩机16以产生压缩工作流体18。备选地或者除此之外，轴30可以将涡轮28连接至发动机32以用于产生电力。来自涡轮28的排放气体34流动通过排放部段36，该排放部段36将涡轮28连接至位于涡轮28下游的排放堆栈38。例如，排放部段36可以包括余热蒸汽发生器（未示出），以用于在释放到环境之前清洁排放气体34并且从排放气体34提取额外的热。
图2提供了示例性燃气涡轮机10的一部分的横截面侧视图，该示例性燃气涡轮机10包括示例性燃烧器50，该示例性燃烧器50可以包含本发明的各个实施例。如图所示，燃烧器50由至少一个外部壳体52（例如压缩机排气壳体和/或涡轮外部壳体）至少部分地包绕。外部壳体52与压缩机16流体连通并且至少部分地限定高压增压室54，该高压增压室54包绕燃烧器50的至少一部分。端盖56在燃烧器50的一端处联接到外部壳体52。燃烧器50大体包括从端盖56向下游延伸的至少一个轴向延伸的燃料喷嘴58和在位于端盖56下游的外部壳体52内径向和轴向地延伸的环形帽组件60。
外部壳体大体包括至少一个开口62以用于安装燃烧器50。在一个实施例中，进入路径或臂状通路（arm-way）64延伸通过外部壳体52，以提供从外部壳体52外侧通向燃烧器50的至少一部分的进入路径。在一个实施例中，燃气涡轮机10包括至少部分地限定通向涡轮28的进口68的固定涡轮喷嘴66级。涡轮28包括内部壳体70，该内部壳体70周向地包绕涡轮28内联接到轴30（图1）的各级涡轮转子轮叶72。在特定实施例中，固定涡轮喷嘴66连接至内部壳体70。在进一步的实施例中，固定喷嘴66还联接到内部支承环74。
在各个实施例中，如图2中所示，燃烧器50包括用于向燃烧器50内的次级燃烧区域提供燃料的系统（在本文中被称为“系统100”）。图3提供了根据特定实施例的系统100的组装视图，并且图4提供了如图3中所示的系统100的分解图。如图3中所示，该系统大体包括上游端或前端102以及下游端或后端104。前端102相对于系统100的轴向中心线106与后端104轴向地分开。如图3中所示，系统100可以被设置成预组装或至少部分地预组装的燃烧模块108，由此相对于现有的燃烧器构造提供各种益处。例如，与现场组装和拆卸相关的工时可以显著减少。除此之外或者备选地，可以在安装系统100之前完成关键燃料连接的密封性检查，由此改进燃烧器50的总体安全性和/或稳定性。
在特定实施例中，如图4中所示，燃烧模块100包括朝向后端206从前端102向下游延伸的环形燃料分配歧管110、从燃料分配歧管110向下游延伸并且终止于后端206的LLI喷射组件112、以及将燃料分配歧管110流体联接和/或连接到LLI喷射组件112的至少一根流体管道114。如图2中所示，当安装于燃烧器50中时，燃料分配歧管110可以至少部分地包绕帽组件60的一部分。
在各个实施例中，如图3中所示，流体管道114提供燃料分配歧管110与LLI喷射器116（例如LLI喷射组件112的延迟贫喷射器）之间的流体连通。在一个实施例中，流体管道114成大体蛇形形状。蛇形形状的流体管道114允许随着外部壳体52和/或燃烧器50过渡通过各种热瞬态条件（例如燃气涡轮机10的启动、关闭和/或关机操作期间）的燃料分配歧管110与LLI喷射组件112之间的相对移动。此外，蛇形形状的流体管道114可以减少燃料连接端口118（图3和图4）处以及/或者LLI喷射器116处的负荷应力，由此改进系统100的稳定性以及/或者燃烧器50的总体性能。
在特定实施例中，如图4中所示，凸缘120从燃料分配歧管110的上游端122径向向外地并且围绕该上游端122周向地延伸。燃料分配帽124从凸缘120的外表面126向外延伸。外表面126围绕凸缘120周向地延伸。环形支承套管或环形支承环128朝向燃料分配歧管110的下游端130从凸缘120的上游端122向下游延伸。支承环128大体包括内表面132，该内表面132与外表面134径向地分开。压缩弹簧密封件136，例如呼啦圈形密封件（hula seal），可以沿内表面132布置。
在特定实施例中，如图4中所示，燃料分配帽124部分地延伸跨过凸缘120的外表面126。例如，燃料分配帽124大体跨过凸缘120的外表面126的至少一部分轴向和周向地并且从凸缘120的外表面126径向向外地延伸。燃料分配帽124可以通过焊接、铜焊或者通过本领域内已知的适用于燃料分配歧管110的操作环境的任何其它的机械装置连接至凸缘120。
图5提供了根据本发明的一个实施例的燃料分配歧管110的横截面下游视图，该燃料分配歧管110包括燃料分配帽124，并且图6提供了根据本发明的至少一个实施例的燃料分配歧管110的一部分的放大图，该燃料分配器歧管110包括如图5中所示的燃料分配帽124的一部分。如图5中所示，初级燃料增压室138在凸缘120内周向地延伸。初级燃料增压室138可以被铸造到凸缘120中并且/或者可以被加工到凸缘120中。多个螺栓孔140轴向地延伸通过凸缘120。螺栓孔140围绕凸缘120大体均匀地周向地间隔开，以在如图2中所示地被安装在燃烧器50中时提供围绕凸缘120圆周的均匀的预负荷。
如图5和图6中所示，至少两个孔口142延伸通过凸缘120的外表面126，以提供进入初级燃料增压室138中的流体连通。如图5中所示，每一个孔口142都包括大体邻近凸缘120的外表面126的进口144和大体邻近初级燃料增压室138并且与该初级燃料增压室138流体连通的出口146。每一个孔口142都包括内表面148，该内表面148在进口132与出口134之间延伸。当与不使螺栓孔140之间的周向间距偏置的单个孔口对比时，通过具有孔口142中的至少两个孔口142，可以提供额外的燃料进口区域。因此，燃料速度可以随着燃料进入初级燃料增压室138而降低，由此形成初级燃料增压室138内更均匀的燃料分布。此外，通过具有至少两个孔口142而不是一个大型孔口，每一个孔口142与相应的螺栓孔140之间的壁厚得以优化，由此增强凸缘120的耐久性并且允许使重量和成本降低的较薄的凸缘120。此外，通过具有至少两个孔口142、围绕凸缘120的每一个螺栓孔140位置处的均匀的预负荷，由此提供外部壳体52（图2）与凸缘120之间的均匀/稳健的密封，同时保持进入初级燃料增压室138的燃料20的充足的质量流。
在一个实施例中，如图6中所示，至少两个孔口142包括第一孔口152和第二孔口154，该第一孔口152和第二孔口154径向地延伸通过凸缘120的外表面126，以提供进入初级燃料增压室138中的流体连通。第一孔口152和第二孔口154二者在两个相邻的螺栓孔140之间延伸而不使多个螺栓孔140中的每一个螺栓孔140之间的公共周向间距中断。在一个实施例中，第一孔口152和第二孔口154中的每一个孔口都包括孔口插入件156。每一个孔口插入件156都与每一个相应的孔口152、154共轴或同心地对准。孔口插入件156的尺寸和/或形状能够相同或不同，以便实现流入初级燃料增压室138中的燃料的期望流量。
在一个实施例中，如图6中所示，每一个孔口插入件156都包括肋158或者其它的分离特征。肋158将孔口插入件156同心地并且/或者共轴地大体定位在相应的孔口152、154中。肋158还提供孔口插入件156与相应的孔口152、154之间的绝缘间隙160，由此减少由通过相应的孔口插入件152、154流入初级燃料增压室138中的燃料造成的凸缘120的传导冷却。因此，与燃料和凸缘120之间的热梯度相关联的热应力可以减少，从而增强燃料分配歧管110的总体耐久性。
在特定实施例中，如图5和图6中所示，燃料分配帽124延伸或向外展开（flaresout）跨过凸缘120的外表面126的一部分，以形成燃料分配增压室162。燃料分配帽124大体延伸跨过孔口142中的每一个孔口142的进口144并且提供燃料分配增压室162与孔口142中的每一个孔口142的进口144之间的流体连通。通过展开燃料分配帽124，燃料20的压头（pressure head）在被进给至每一个孔口142中之前至少部分地稳定。因此，燃料20的流速可以被调节，以便使燃料20随着燃料流入初级燃料增压室138中而在每一个孔口142之间均匀地分配，由此增强燃料分配歧管110的总体性能。在特定实施例中，燃料分配帽124包括进口端口164，该进口端口164提供燃料源22（图2）与燃料分配增压室162（图5和图6）之间的流体连通。
在一个实施例中，如图6中所示，燃料分配帽124包括底部166，该底部166部分地限定了燃料分配增压室162。该底部限定了至少一个出口167，该至少一个出口167与相应的孔口142和/或孔口插入件156共轴地对准。绝缘间隙168被限定在燃料分配帽124的底部166与凸缘的外表面126之间。在操作中，凸缘120大体比流入燃料分配帽124中和流入孔口142中的燃料20热得多。绝缘间隙168提供燃料20与凸缘120的外表面126之间的绝缘边界，由此减少围绕燃料分配帽124以及沿凸缘120外表面126的热应力。因此，可以增强燃料分配歧管110的总体耐久性。
再次参照图4，LLI喷射组件112大体包括一体式内衬200，该一体式内衬200在燃料分配歧管与系统100的后端206之间延伸。图7提供了根据各个实施例的如图4中所示的一体式内衬的俯视图。图8提供了如图7中所示的一体式内衬的横截面侧视图。如图7和图8中所示，一体式内衬200大体包括主体202，该主体202具有大体环形形状。
如图7和图8中所示，主体202具有前端204，该前端204相对于一体式内衬200的轴向中心线208与后端206轴向地分开。主体202从前端204连续地延伸至后端206，由此消除对如在传统的燃烧设计中通常需要的分离的燃烧内衬和过渡管的需要。在特定实施例中，主体202包括圆锥形部210、从圆锥形部210向下游延伸的LLI喷射部212以及从LLI喷射部212向下游延伸的过渡部214。在特定实施例中，一体式内衬200还包括支承部216，该支承部216从前端204向上游延伸。一体式内衬200可以被铸造成单个部件或者可以由单个部件形成，所述单个部件连接以便形成通过燃烧器的连续热气体路径。
如图2和图8中所示，一体式内衬200大体限定了初级燃烧区域218和次级燃烧区域220，该初级燃烧区域218位于前端204下游并且被大体限定在圆锥形部210内，该次级燃烧区域220布置于初级燃烧区域218的下游和后端206的上游。次级燃烧区域220被至少部分地限定在LLI喷射部212内。
圆锥形部210在前端204与LLI喷射部212之间延伸，并且过渡部214从LLI喷射部212向下游延伸且大体终止于后端206附近。LLI喷射部212大体延伸跨过次级燃烧区域220的至少一部分。圆锥形部210相对于与轴向中心线208垂直的平面大体具有基本圆形的横截面。LLI喷射部212相对于与轴向中心线208垂直的平面可以具有基本圆形的横截面和/或基本非圆形的横截面。如图7中所示，过渡部214相对于与轴向中心线208垂直的平面具有基本非圆形的横截面。
在特定实施例中，如图7和图8中所示，一个或多个LLI喷射器开口222从前端204向下游并且从后端206向上游延伸通过主体202。LLI喷射器开口222布置于主体202的LLI喷射部212内。LLI喷射器开口222提供通过主体202并且进入热气体路径224中的流体连通，该热气体路径224被至少部分地限定在主体202内。在特定实施例中，如图2中所示，LLI喷射器116中的每一个LLI喷射器116都至少部分地延伸通过相应的一个LLI喷射器开口222。
在至少一个实施例，如图8中所示，轴向流动长度226沿轴向中心线208被限定。轴向流动长度226在前端204与后端206之间延伸通过主体202。在特定实施例中，LLI喷射开口222沿轴向流动长度226大体限定相交点228，在该相交点228处，圆锥部210与LLI喷射部212相交。该相交点228可以被限定成邻近LLI喷射开口222或者被限定在LLI喷射开口222的上游。沿轴向流动长度226大体限定另一个相交点230，在该相交点230处，LLI喷射部212与过渡部214相交。该相交点230被大体限定在沿轴向流动长度226的主体202从基本圆形的横截面过渡至位于LLI喷射器开口222下游的基本非圆形的横截面的位置处。
相交点228和230被大体限定在与轴向中心线208基本垂直的平面内。根据例如一体式内衬200的直径、期望或所需的通过一体式内衬200的质量流量、一体式内衬200内的操作温度、一体式内衬200的热分布曲线和/或LLI开口222的定位的因素，相交点228和230可以从图8中所示的图示位置向上游或向下游移位。
如图8中所示，主体202限定了横截面流动区域232。该横截面流动区域232相对于与轴向中心线208垂直地延伸的平面被大体限定。横截面流动区域232可以沿轴向流动长度226的一部分增大、减小、或者保持恒定。主体202的体部100的横截面流动区域232的尺寸大体影响流过主体202的燃烧气体26（图2）的流速。
图9提供了相对于跨过一体式内衬200的主体202的圆锥形部210、LLI喷射部212和过渡部214的轴向流动长度226的横截面流动区域232的归一化图示300。如由线304所示的，横截面流动区域232从前端204处的最大横截面流动区域232沿轴向流动长度226大体减小至被限定在主体202的圆锥形部210与LLI喷射部212之间的相交点228处的较小横截面流动区域232。应当领会，线304还示出了典型的传统内衬（未示出）的横截面区域。
在特定实施例中，如由线306所示的，横截面流动区域232可以沿跨过LLI喷射部212的轴向流动长度226增大、保持恒定并且/或者可以减小。在特定实施例中，如由线308、310和312所示的，横截面流动区域232沿被限定成位于相交点230下游的轴向流动长度226的至少一部分增大。相比之下，如由线314所示的，传统内衬的横截面流动区域232通过LLI喷射部212和过渡部214继续减小。
在一个实施例中，如由线308所示的，横截面流动区域232以基本连续的速率在LLI喷射部212与后端206之间从相交点230向下游连续增大。在另一个实施例中，横截面流动区域232以第一增大速率沿被限定成位于相交点230下游的轴向流动长度226的第一部分316连续增大，并且随后以第二增大速率沿被限定成位于第一部分316下游的轴向流动长度226的第二部分318增大。在另一个实施例中，横截面流动区域232沿被限定成位于相交点230下游的轴向流动长度226的第一部分316连续增大并且随后沿被限定成位于第一部分316下游的轴向流动长度226的第二部分318减小。
图10提供了相对于通过主体202的圆锥形部210、LLI喷射部212和过渡部214以及传统的内衬或管的轴向流动长度226的燃烧气体26（图2）通过一体式内衬200的主体202（包括传统的过渡内衬或管）的流速402的归一化图示400。如图9和图10中所示，线404与线304相关，线406与线306相关，线408与线308相关，线410与线310相关，线412与线312相关，线414与线314相关，416与316相关并且418与318相关。
如图9和图10中所示并且在线304和404中所示，燃烧气体26（图2）的流速随着横截面流动区域232沿轴向流动长度226通过圆锥形部210减小而增大。如由线306、314以及406和414所示的，由于通过主体202（图8）并且进入热气体路径224（图8）中的第二可燃混合物和/或压缩空气的额外的质量流，流速将以高得多的速率在LLI喷射部212内沿轴向流动长度226增大。
增大的流速大体造成过渡部214处的增大的传热系数，从而造成一体式内衬200的主体202以及/或者传统的内衬或管的内表面（未示出）上的热点或高热应力区域。在本发明的各个实施例中，如图9中由线308、310、312所示的，LLI喷射部212处或者该LLI喷射部212下游的横截面流动区域232的增大将造成燃烧气体26（图2）的流速402降低，如图10中由线410、412和414所示的。通过保持或降低LLI喷射部212处或者该LLI喷射部212下游处穿过一体式内衬200的主体202的流速402，主体202的传热系数显著降低，由此改进燃烧器的耐久性和总体性能。
再次参照图4，在特定实施例中，后部框架250周向地包绕一体式内衬200的下游端206。如图2中所示，后部框架250可以联接到外部壳体52，以为系统100的后端104提供支承。安装支架251可以联接到后部框架250。安装支架251可以相对于系统100的轴向中心线106（图3）沿向前方向和/或向后方向枢转。通过该方式，可以在安装系统100之前和/或期间操纵安装支架251的位置或取向，以适应公差叠加问题并且/或者在安装于燃烧器50中期间引导系统100和/或LLI组件112就位。
如图2中所示，后部框架250联接到外部壳体52并且凸缘120联接到外部壳体52的另一部分。该安装方案造成随着燃烧器50和/或燃气涡轮机10在各个热瞬态条件（例如启动、关闭和/或关机操作）之间过渡的燃料分配歧管110与LLI组件112之间的相对移动。因此，可以允许安装支架251枢转以适应燃料分配歧管110与LLI组件112之间的相对移动。
在特定实施例中，后部框架250包括与外部254径向地分开的内部252以及在内部252与外部254之间延伸的一对相对侧256。图11提供了根据本发明的至少一个实施例的如图4中所示的后部框架250的相对侧部256中的一个示例性侧部258的放大透视图。图12提供了如图11中所示的侧部258的放大后侧视图。
如图11中所示，后部框架250包括侧密封件槽260，该侧密封件槽260沿侧部258延伸。侧密封件槽260至少部分地在后部框架250的内部252与外部254之间延伸。尽管为了清楚期间，将大体参照一个侧部256来描述侧密封件槽260，但是本领域普通技术人员将认识到，后部框架250的相对侧部256中的一个或两个侧部可以包括如本文中所描述的侧密封件槽260。
如图11中所示，侧密封件槽260被至少部分地限定在后部框架250的下游壁或后壁262与上游壁或前壁264之间。上游壁264和下游壁262从侧部258的内表面266向外地并且与该内表面266基本垂直地延伸。上游壁264和下游壁262至少部分地在后部框架250的内部252与外部254之间延伸。在特定实施例中，下游壁262从内部252延伸至外部254。
在一个实施例中，如图11中所示，上游壁264包括第一段268和第二段270。该第一段268朝向后部框架250的外部254从内部252沿第一侧部258延伸。第二段270朝向后部框架250的外部254从与第一段268的相交点272延伸。第一段268限定第一外表面274，第二段270限定第二外表面276并且下游壁262限定第三外表面278。
在特定实施例中，如图12中所示，上游壁264的第一段268从后部框架250的第一侧106的内表面266向外延伸第一向外距离280。该第一向外距离被限定在内表面266与第一段268的第一外表面274之间。第二段270从内表面266向外延伸第二向外距离282。第二向外距离282被限定在内表面266与第二段270的第二外表面274之间。下游壁262从后部框架250的内表面266向外延伸第三向外距离284。该第三向外距离284被限定在内表面266与下游壁262的第三外表面274之间。第一向外距离280、第二向外距离282和第三向外距离284中的每一个向外距离都是相对于与内表面266基本垂直的线测量得到的。在一个实施例中，上游壁的第二段270的第三向外距离284大于第二向外距离282。
在特定实施例中，如图12中所示，第一段268的第一向外距离280大于第二段270的第二向外距离282，由此在第一外表面274与第二外表面276之间限定了位于上游壁264的第一段268与第二段270的相交点272处的台阶286。因此，第二段270在后部框架250的侧部258中至少部分地限定键槽或侧密封件引导特征288，如图11和图12中所示。
图13、图14和图15示出了利用如图11和图12中所示并且如本文中所描述的侧密封件引导特征288来将侧密封件290安装到侧密封件槽260中的一种方法。在特定实施例中，如图11和图12中所示，台阶286可以被构造成相对于一体式内衬200的轴向中心线208沿基本轴向和/或径向方向将侧密封件290的底部292（图13）引导至侧密封件槽260中。例如，如图12中所示，台阶286可以倒角。除此之外或者备选地，台阶286可以成弯曲或圆形，以在将系统100安装至燃烧器50中期间将侧密封件290的底部292引导至侧密封件槽260中。
如图13中所示，侧密封件290可以被大体径向地插入通过臂状通路64。如图14中所示，侧密封件290可以下降，使得侧密封件290的顶部294已大体离开（cleared）外部壳体52。侧密封件290的底部292与侧密封件引导特征288大体对准。随后朝向进入侧密封件槽260中的下游壁262相对于进入侧密封件引导特征288中的轴向中心线208轴向地操纵侧密封件290。图15提供了两个相邻的后部框架250的后侧视图，其中侧密封件290布置于两个相邻的侧密封件槽260之间，如本文中所描述的。如图15中所示，侧密封件290随后被径向地插入到侧密封件槽260中。侧密封件引导特征使外部壳体52之间所需的径向间隙296减小，以便安装侧密封件290而不使侧密封件290弯曲和/或扭曲。因此，在安装期间损坏侧密封件290的可能性可以大大减小，由此延长侧密封件290的机械寿命并且/或者减少高压增压室54与热气体路径224之间的压缩工作流体的泄漏。
再次参照图4，在特定实施例中，LLI组件还包括流动套筒500，该流动套筒500周向地包绕一体式内衬200。图16提供了如图2、图3和图4中所示的系统100的横截面侧视图。如图4和图16中所示，流动套筒500包括前端502和被布置成接近前端502的外侧前部504、以及与前端502轴向地分开的后端506。流动套筒500在燃料分配歧管110与后部框架250和/或一体式内衬200的主体202的后端206之间连续地延伸，由此消除对额外的冲击套筒的需要。流动套筒500的前部504可以至少部分地限定接合外表面508。在特定实施例中，如图4和图16中所示，流动套筒500在燃料分配歧管110与后部框架250之间连续地延伸。在特定实施例中，如图5中所示，流动套筒500的前部504在燃料分配歧管110的支承环128内大体同心地定位。
图17提供了燃烧器50的一部分的放大视图，该燃烧器50包括如图2中所示的帽组件60的一部分和系统100的一部分。在特定实施例中，如图17中所示，流动套筒500的前部504的接合外表面508与支承环128的内表面132滑动接合。通过该方式，允许流动套筒500在燃烧器24的操作期间沿燃料分配歧管110的支承环128的内侧132滑动或平移。如图17中进一步示出的，一体式内衬200的主体202的支承部216至少部分地包绕帽组件60的一部分。
在特定实施例中，如图17中所示，压缩密封件或弹簧密封件136在流动套筒500的前部504的接合外表面508与支承环128的内侧132之间径向地延伸。在特定实施例中，弹簧密封件136可以连接至支承环128。在备选方式中，弹簧密封件136可以连接至流动套筒500。弹簧密封件136在燃气涡轮机10的安装和/或操作期间为流动套筒500至少部分地提供结构支承，同时在燃气涡轮机10的各个操作模式期间（例如启动、关闭和/或关机操作期间）允许燃料分配歧管110与LLI组件112之间的轴向移动。
在特定实施例中，如图16中所示，流动套筒500与一体式内衬200径向地分开，以便在流动套筒500与一体式内衬200之间限定环形冷却流通道510。该冷却流通道510沿一体式内衬200的长度大体连续地延伸。例如，冷却流通道510在后部框架250与流动套筒500的前端502之间连续地延伸。
在特定实施例中，如图4中所示，流动套筒500可以包括多个冷却孔或冲击孔512，这多个冷却孔或冲击孔512在燃气涡轮机10的操作期间提供通过流动套筒500进入冷却流通道510（图17）中的流体连通。在至少一个实施例中，如图4中所示，流动套筒500包括两个半环形流动套筒部段514，这两个半环形流动套筒部段514至少部分地包裹一体式内衬200。如图3中所示，两个半环形流动套筒部段514可以使用适用于燃烧器50内的系统100的操作环境的多个紧固件516（例如螺栓或其它的锁定紧固件）联结在一起。在备选方式中，半环形流动套筒部段514可以通过适用于燃烧器50内的操作环境的任何机械装置焊接或联结在一起。
在一个实施例中，如图16中所示，流动套筒500与一体式内衬200径向地分开径向距离518，该径向距离518在后部框架250与一体式内衬200的主体202的前端204之间大体恒定。在另一个实施例中，一体式内衬200与流动套筒500之间的径向距离518沿/跨过一体式内衬200的主体202发生变化。例如，该径向距离518可以跨过一体式内衬200的主体202的圆锥形部210、LLI喷射部212和/或过渡部214增大和/或减小，以在压缩工作流体18（图2）流过冷却流通道510时控制该压缩工作流体18在主体202上的特定位置处的流量和/或流速，由此允许在冷却流通道510的特定区域中增强对压缩工作流体18的冷却效率的局部控制。
在特定实施例中，流动套筒500与一体式内衬200的主体202相对于圆锥形部210分开第一径向距离520并且相对于过渡部214分开第二径向距离522。在特定实施例中，第一径向距离520沿圆锥形部210的至少一部分大于第二径向距离522，由此在一体式内衬200的主体202的过渡部214处提供有效的冲击冷却，同时在压缩工作流体18从高压增压室54（图2）流动、通过冷却孔512（图4）、进入冷却流通道510（图16）中并且沿主体202时降低该压缩工作流体18的压降。在备选方式中，第二径向距离522可以沿过渡部214的至少一部分大于第一径向距离520，以控制压缩工作流体18通过冷却流通道510跨过圆锥形部210的流速。
在操作中，如上文所描述并且如各个附图中所示的，来自压缩机16的一部分压缩工作流体18通过多个冷却孔512被引导至冷却流通道510中。压缩工作流体18被聚集在（focused）主体202的过渡部214上，以向过渡部214提供冲击冷却或喷射冷却。流动套筒500与圆锥形部210和/或过渡部214之间的径向距离518被设定成恒定距离和/或不同径向距离，以控制通过冷却流通道510的压缩工作流体18的流体积和/或流速，由此有效地冷却一体式内衬200的主体202，特别是在由可能由于延迟贫喷射而造成的增大的燃烧温度所形成的热点处。连续地延伸的流动套筒500消除了当前的流动套筒组件的传统的连接接头。因此，可以减少或消除从冷却流通道510的泄漏，由此改进燃烧器50的总体效率。此外，通过消除现有的流动套筒组件的多个部件，可以降低与系统100的组装、拆卸和制造相关联的时间和成本。
如图17中进一步所示，一体式内衬200的主体202的支承部216可以至少部分地包绕帽组件60的一部分并且压缩密封件或弹簧密封件524可以在帽组件60与主体202之间径向地延伸。这允许一体式内衬200的径向支承同时允许燃气涡轮机10的操作期间的LLI组件112与燃料分配歧管之间的轴向移动。
再次参照图4，在特定实施例中，系统100包括至少一个外部空气罩600，该至少一个外部空气罩600至少部分周向地包绕流动套筒500的至少一部分。如图3中所示，外部空气罩（多个外部空气罩）600包绕LLI喷射器116以围绕LLI喷射器116形成喷射空气增压室604。在特定实施例中，如图3和图4中所示，外部空气罩（多个外部空气罩）600分段成多个外部空气罩600。
图18提供了根据本发明的至少一个备选实施例的系统100的透视图，并且图19提供了如图18中所示的系统的横截面侧视图。如图18和图19中所示，外部空气罩600可以包括两个或多个半环形外部空气罩部段602，这两个或多个半环形外部空气罩部段602围绕流动套筒500的至少一部分周向地延伸。如图19中所示，外部空气罩600与流动套筒500径向地分开，以在外部空气罩600与流动套筒500之间限定喷射空气增压室604。在特定实施例中，外部空气罩600至少部分地包绕每一个LLI喷射器116。LLI喷射器116与喷射空气增压室604流体连通，以允许空气喷射增压室604与热气体路径224（图2）之间的流动。
在特定实施例中，如图18和图19中所示，至少一个进口通道606延伸通过外部空气罩600，以限定进入喷射空气增压室604中的流动路径608。进口通道606大体提供高压增压室54（图2）与喷射空气增压室604（图19）之间的流体连通。通过该方式，压缩工作流体18从高压增压室54（图2）流动、沿流动路径608（图19）通过进口通道606（图18和图19）进入空气喷射增压室604中。压缩工作流体18随后流动通过喷射器116并且进入热气体路径224中。如图18中所示，进口通道606可以被布置成一行或多行610，这一行或多行610围绕外部空气罩600的至少一部分周向地延伸。
在各个实施例中，如图18和19中所示，该系统包括外部套筒或流调节套筒612。流调节套筒612大体接近进口通道606围绕外部空气罩600的至少一部分周向地延伸。在一个实施例中，流调节套筒612相对于压缩工作流体18的流从高压增压室54（图2）流入进口通道606中的方向定位在进口通道606的上游处。换句话说，流调节套筒612可以定位在进口通道606之上或进口通道606的顶部上。在特定实施例中，流调节套筒612与外部空气罩600的外表面614（图18）滑动接合，以提供燃烧器50操作期间的外部空气罩600与流调节套筒612之间的相对移动。如图18和图19中所示，流调节套筒612可以联接到连杆机构616。该连杆机构616可以联接到致动机构（未示出）（例如线性致动器），以使流调节套筒612轴向地平移跨过外部空气罩600并且/或者围绕外部空气罩600周向地平移。
图20示出了根据本发明的一个实施例的外部空气罩600和流调节套筒612的一部分的侧视图。如图所示，流调节套筒612相对于系统100的轴向中心线106沿轴向方向618滑动或平移跨过外部空气罩600。流调节套筒612大体轴向地滑动或平移跨过进口通道606通过各个轴向位置，以便至少部分地打开或至少部分地关闭进口通道606，由此增大或限制沿流动路径608（图19）流动通过进口通道606并且进入喷射空气增压室604（图19）中的压缩工作流体18的流量。因此，可以调节在喷射器116的操作期间流入喷射空气增压室604中的压缩工作流体18的流（图19），由此在延迟贫喷射期间提供对进入热气体路径224（图2）中的质量流的主动控制，因此使燃烧器50的总体性能得以改进。
图21提供了根据本发明的备选实施例的系统100的透视图，该系统100包括流调节套筒612，并且图22和图23示出了根据本发明的各个实施例的处于多个周向位置处的流调节套筒612。如图所示，流调节套筒612相对于系统100的轴向中心线106围绕外部空气罩600周向地或者沿周向方向620滑动或平移。如图22和图23中所示，流调节套筒612大体周向地滑动或平移跨过进口通道606通过各个位置，以便至少部分地打开或至少部分地关闭进口通道606，由此限制或增加沿由进口通道606限定的流动路径90流入喷射空气增压室604中的压缩工作流体18的流（图2）。
在特定实施例中，如图22和图23中所示，流调节套筒612包括多个开口622。开口622被大体布置成随着流调节套筒612滑动或平移通过各个周向位置而与进口通道606至少部分地对准。流调节套筒612可以定位在第一位置624（图22）与第二位置626（图23）之间的任何点处，在该第一位置624中，沿流动路径608（图19）通过进口通道606（图19）的压缩工作流体18的流被完全限制，并且在第二位置626中，沿流动路径608（图19）通过进口通道606（图19）的压缩工作流体18的流（图2）完全打开或者不受流调节套筒612的限制，由此增加沿流动路径608通过进口通道606并且进入喷射空气增压器604中的流。
在燃气涡轮机10的某些操作模式期间（例如冷却燃料操作、液体燃料操作和/或启动操作期间），流调节套筒612可以被致动，使得该流调节套筒612滑动或平移跨过外部空气罩600并且/或者围绕外部空气罩600滑动或平移，以至少部分或完全地限制压缩工作流体18的流通过进口通道606，由此减少或防止空气稀释到流动通过热气体路径224的燃烧气体26（图2）。
流调节套筒612提供高压增压室54（图2）与喷射空气增压室604（图19）之间的流动屏障。因此，更大部分的压缩工作流体18可以被引导通过冷却流通道510并且通过燃料喷嘴58（图2），由此减少燃料喷嘴58处火焰保持的可能性。此外，通过关闭或限制通向喷射空气增压室604的压缩工作流体18的流，可以减少或消除流动通过热气体路径224的燃烧气体26的稀释，由此增强燃烧器50的排放性能和/或机械性能。
本书面描述使用例子对本发明进行了公开（其中包括最佳模式），并且还使本领域技术人员能够实施本发明（其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包含的任何方法）。本发明的可专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的例子。如果这种其它的例子包括与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的例子包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这种其它的例子落入权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种用于向燃气涡轮机的燃烧器提供燃料的系统，所述系统包括：
a.环形燃料分配歧管，所述环形燃料分配歧管至少部分地限定燃料增压室，所述燃料分配歧管具有与后端轴向地分开的前端、径向向外地并且围绕所述前端周向地延伸的凸缘以及从所述凸缘向下游延伸的环形支承环；
b.延迟贫喷射组件，所述延迟贫喷射组件从所述燃料分配歧管向下游延伸，所述延迟贫喷射组件具有：一体式内衬，所述一体式内衬至少部分地限定初级燃烧区域和次级燃烧区域；延迟贫喷射器，所述延迟贫喷射器基本径向地延伸通过所述一体式内衬并且提供通过所述一体式内衬进入燃烧次级燃烧区域的流体连通；以及
c.流体管道，所述流体管道在所述延迟贫喷射喷射器与所述燃料分配歧管之间延伸，所述流体管道与所述燃料增压室流体连通；
其中，所述延迟贫喷射组件还包括流动套筒，所述流动套筒周向地包绕所述一体式内衬的至少一部分，所述流动套筒与所述一体式内衬径向地分开，以在所述流动套筒与所述一体式内衬之间至少部分地限定环形冷却流通道，其中所述延迟贫喷射器延伸通过所述流动套筒。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流体管道成蛇形形状。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述凸缘包括：
a.在所述凸缘内周向地延伸的燃料增压室和围绕所述凸缘周向地延伸的外表面；
b.第一孔口和第二孔口，所述第一孔口和所述第二孔口提供通过所述凸缘的外表面进入燃料分配增压室中的流体连通；
c.燃料分配帽，所述燃料分配帽部分地延伸跨过所述凸缘的外表面并且包绕所述第一孔口和所述第二孔口；以及
d.燃料分配增压室，所述燃料分配增压室被至少部分地限定在所述燃料分配帽内，所述燃料分配增压室与所述第一孔口和所述第二孔口流体连通。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述凸缘包括多个螺栓孔，所述多个螺栓孔轴向地延伸通过所述凸缘，其中所述第一孔口通过所述多个螺栓孔中的至少一个螺栓孔与所述第二孔口周向地分开。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述燃料分配帽包括底部，所述底部部分地限定所述燃料分配增压室，所述燃料分配帽具有与所述第一孔口共轴地对准的第一出口和与所述第二孔口共轴地对准的第二出口。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括被限定在所述燃料分配帽的底部与所述凸缘的外表面之间的间隙。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括布置于所述第一孔口内的第一孔口插入件和布置于所述第二孔口内的第二孔口插入件。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，绝缘间隙被限定在所述第一孔口插入件与所述第一孔口之间以及所述第二孔口插入件与所述第二孔口之间。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一体式内衬包括限定了圆锥形部的主体、从所述圆锥形部向下游延伸的延迟贫喷射部以及从所述延迟贫喷射部向下游延伸的过渡部。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一体式内衬包括：
a.主体，所述主体具有前端和后端，所述主体限定了横截面流动区域以及被限定在所述前端与所述后端之间的轴向流动长度，所述主体还限定了布置于所述前端的下游和所述后端的上游处的延迟贫喷射部，其中所述延迟贫喷射器在所述延迟贫喷射部处延伸通过所述主体；并且
b.其中所述横截面流动区域在所述前端与所述延迟贫喷射部之间沿所述轴向流动长度减小并且在所述延迟贫喷射部下游沿所述轴向流动长度的至少一部分增大。
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