CN105972641A - 用于燃烧器的燃料喷射器的空气护罩 - Google Patents

用于燃烧器的燃料喷射器的空气护罩 Download PDF

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CN105972641A CN201610135139.6A CN201610135139A CN105972641A CN 105972641 A CN105972641 A CN 105972641A CN 201610135139 A CN201610135139 A CN 201610135139A CN 105972641 A CN105972641 A CN 105972641A
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Abstract

一种用于燃烧器(20)的喷射器(32)的空气护罩(100)包括第一区段(102),第一区段(102)沿轴向从第一端(101)延伸到第二端(103)。第一区段包括至少一个侧壁(105)和顶壁(107)。至少一个侧壁和顶壁至少部分地限定通道(112),通道(112)构造成将通道空气流分配到喷射器。空气护罩还包括限定成通过至少一个侧壁的至少一个第一入口(120)和限定成通过顶壁的至少一个第二入口(122)。至少一个第一入口和至少一个第二入口构造成接收周围空气流的一部分,以至少部分地形成通道空气流。

Description

用于燃烧器的燃料喷射器的空气护罩
技术领域
本公开的领域大体涉及用于旋转机器的燃烧器的燃料喷射器,并且更特别地,涉及用以控制通往燃料喷射器的空气流的空气护罩。
背景技术
至少一些用于旋转机器(诸如燃气涡轮)的已知燃烧器包括至少一个辅助燃料喷射器,通常称为“后稀薄(late lean)喷射器”,它位于主燃料喷嘴的下游。至少一些已知的后稀薄喷射器混合燃料供应与诸如来自压缩机出口壳的空气供应。但是,如果空气供应包括低速区或再循环区,则可在后稀薄喷射器处引起不合需要的拢焰。
发明内容
一方面,提供一种用于燃烧器的喷射器的空气护罩。空气护罩包括第一区段,第一区段沿轴向从第一端延伸到第二端。第一区段包括至少一个侧壁和顶壁。至少一个侧壁和顶壁至少部分地限定通道,通道构造成将通道空气流分配到喷射器。空气护罩还包括限定成通过至少一个侧壁的至少一个第一入口和限定成通过顶壁的至少一个第二入口。至少一个第一入口和至少一个第二入口构造成接收周围空气流的一部分,以至少部分地形成通道空气流。
另一方面,提供一种用于燃气涡轮的燃烧器。燃烧器包括限定主燃烧区的衬套、基本包围衬套的套管、在第一燃烧区下游且与其处于流连通的辅助燃烧区,以及在辅助燃烧区的上游联接到套管上的喷射器。喷射器包括与主燃烧区处于流连通的至少一个传送管。燃烧器还包括联接到套管上的空气护罩。空气护罩包括沿轴向从第一端延伸到第二端的第一区段。第一区段包括至少一个侧壁和顶壁。至少一个侧壁和顶壁至少部分地限定通道,通道构造成将通道空气流分配到喷射器。空气护罩还包括限定成通过至少一个侧壁的至少一个第一入口和限定成通过顶壁的至少一个第二入口。至少一个第一入口和至少一个第二入口构造成接收燃烧器的周围空气流的一部分,以至少部分地形成通道空气流。
技术方案1. 一种用于燃烧器的喷射器的空气护罩,所述空气护罩包括:
第一区段,其沿轴向从第一端延伸到第二端,所述第一区段包括至少一个侧壁和顶壁,所述至少一个侧壁和所述顶壁至少部分地限定通道,所述通道构造成将通道空气流分配到所述喷射器;以及
限定成通过所述至少一个侧壁的至少一个第一入口,以及限定成通过所述顶壁的至少一个第二入口,所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口构造成接收周围空气流的一部分,以至少部分地形成所述通道空气流。
技术方案2. 根据技术方案1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一端构造成设置成紧邻所述喷射器,所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口大体定位成紧邻所述第二端。
技术方案3. 根据技术方案1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部和从所述颈部延伸的成对的台肩区域,所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口位于所述颈部和所述台肩区域中的至少一个上。
技术方案4. 根据技术方案1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部和从所述颈部延伸的成对的台肩区域,所述至少一个第一入口包括相反的成对的第一入口,它们各自限定成沿着所述成对的台肩区域中的一个。
技术方案5. 根据技术方案1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部,所述至少一个第二入口包括沿着所述颈部限定在所述顶壁中的至少一个顶部窗口。
技术方案6. 根据技术方案5所述的空气护罩,其特征在于,所述至少一个顶部窗口包括成对的顶部窗口。
技术方案7. 根据技术方案1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部,所述至少一个第二入口包括沿着所述颈部限定在所述顶壁中的多个颈孔。
技术方案8. 根据技术方案1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部和从所述颈部延伸的成对的台肩区域,所述至少一个第二入口包括多个台肩孔口,所述多个台肩孔口限定在所述顶壁中紧邻所述成对的台肩区域。
技术方案9. 根据技术方案8所述的空气护罩,其特征在于,所述多个台肩孔口的大小和位置中的至少一个构造成在所述台肩区域附近将所述通道空气流的一部分接收到所述通道中,使得所述通道空气流在所述台肩区域附近分离的趋势减小或消除。
技术方案10. 根据技术方案1所述的空气护罩,其特征在于,所述至少一个第二入口的大小和位置中的至少一个构造成加强所述通道空气流的轴向分量。
技术方案11. 一种用于燃气涡轮的燃烧器,所述燃烧器包括:
衬套,其限定主燃烧区;
套管,其基本包围所述衬套;
辅助燃烧区,其在所述第一燃烧区的下游,并且与所述第一燃烧区处于流连通;
在所述辅助燃烧区上游联接到所述套管上的喷射器,所述喷射包括与所述主燃烧区处于流连通的至少一个传送管;以及
联接到所述套管上的空气护罩,所述空气护罩包括:
第一区段,其沿轴向从第一端延伸到第二端,所述第一区段包括至少一个侧壁和顶壁,所述至少一个侧壁和所述顶壁至少部分地限定通道,所述通道构造成将通道空气流分配到所述喷射器;以及
限定成通过所述至少一个侧壁的至少一个第一入口,以及限定成通过所述顶壁的至少一个第二入口,所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口构造成接收所述燃烧器的周围空气流的一部分,以至少部分地形成所述通道空气流。
技术方案12. 根据技术方案11所述的燃烧器,其特征在于,所述第一端构造成设置成紧邻所述喷射器,所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口大体定位成紧邻所述第二端。
技术方案13. 根据技术方案11所述的燃烧器,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部和从所述颈部延伸的成对的台肩区域,所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口位于所述颈部和所述台肩区域中的至少一个上。
技术方案14. 根据技术方案11所述的燃烧器,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部和从所述颈部延伸的成对的台肩区域,所述至少一个第一入口包括相反的成对的第一入口,它们各自限定成沿着所述成对的台肩区域中的一个。
技术方案15. 根据技术方案11所述的燃烧器,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部,所述至少一个第二入口包括沿着所述颈部限定在所述顶壁中的至少一个顶部窗口。
技术方案16. 根据技术方案15所述的燃烧器,其特征在于,所述至少一个顶部窗口包括成对的顶部窗口。
技术方案17. 根据技术方案11所述的燃烧器,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部,所述至少一个第二入口包括沿着所述颈部限定在所述顶壁中的多个颈孔。
技术方案18. 根据技术方案11所述的燃烧器,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部和从所述颈部延伸的成对的台肩区域,所述至少一个第二入口包括多个台肩孔口,所述多个台肩孔口限定在所述顶壁中紧邻所述成对的台肩区域。
技术方案19. 根据技术方案18所述的燃烧器,其特征在于,所述多个台肩孔口的大小和位置中的至少一个构造成在所述台肩区域附近将所述通道空气流的一部分接收到所述通道中,使得所述通道空气流在所述台肩区域附近分离的趋势减小或消除。
技术方案20. 根据技术方案11所述的燃烧器,其特征在于,所述至少一个第二入口的大小和位置中的至少一个构造成加强所述通道空气流的轴向分量。
附图说明
图1是示例性燃气涡轮的示意图;
图2是可用于图1的示例性燃气涡轮的示例性燃烧器的示意性截面图;
图3是联接到图2的示例性燃烧器上的空气护罩的第一示例性实施例的透视图;
图4是由图3的第一示例性空气护罩覆盖的喷射器的示例性实施例的示意性截面图;
图5是图3和4中显示的第一示例性空气护罩的另一个透视图;
图6是空气护罩的第二示例性实施例的透视图,空气护罩联接到图2中显示的燃烧器上,并且覆盖图4中显示的示例性喷射器;
图7是空气护罩的第三示例性实施例的透视图,空气护罩联接到图2中显示的燃烧器上,并且覆盖图4中显示的示例性喷射器;以及
图8是组装燃气涡轮(诸如图1中显示的示例性燃气涡轮)的燃烧器的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本文描述的示例性系统和方法克服了与用于旋转机器的燃烧器的已知后稀薄喷射器相关联的至少一些缺点。本文描述的实施例包括构造成覆盖后稀薄喷射器的空气护罩。空气护罩限定通道,通道对后稀薄喷射器提供空气流。空气流通过限定在空气护罩的侧壁中的至少一个第一入口,以及通过限定在空气护罩的顶壁中的至少一个第二入口来进入通道。第一和第二入口协作,以减少低速区和/或再循环区,以及提高通过后稀薄喷射器的流均匀性。此外,空气护罩可封闭通往后稀薄喷射器的燃料供应管线的至少一部分。
除非另有指示,否则用语“第一”、“第二”等在本文仅用作标记,而且不意于对这些用语所指示的项目施加顺序、位置或等级要求。此外,对例如“第二”项目的引用不需要或排除例如“第一”项目或编号较小的项目,以及/或者,例如“第三”项目或编号较大的项目的存在。
图1是其中可使用本公开的空气护罩的实施例的示例性燃气涡轮10的示意图。在示例性实施例中,燃气涡轮10包括进口区段12、联接在进口区段12的下游的压缩机区段14、联接在压缩机区段14的下游的燃烧器区段16,以及联接在燃烧器区段16的下游的涡轮区段18。
涡轮区段18通过转子轴17联接到压缩机区段14上。应当注意,如本文所用,用语“联接”不局限于构件之间的直接的机械、电力和/或通信连接,而是还可包括多个构件之间的间接的机械、电力和/或通信连接。在燃气涡轮10的运行期间,进口区段12将空气引导向压缩机区段14。压缩机区段14将空气压缩到较高的压力和温度,并且将压缩空气排向燃烧器区段16。在燃烧器区段16中,压缩空气与燃料混合且点燃,以产生燃烧气体,燃烧气体被引导向涡轮区段18。更特别地,燃烧器区段16包括至少一个燃烧器20,其中诸如天然气和/或燃油的燃料喷射到空气流中,并且燃料-空气混合物被点燃,以产生高温燃烧气体,高温燃烧气体被引导向涡轮区段18。
在燃烧气体对联接到涡轮区段18内的转子轴17上的至少一个转子叶片19施加旋转能时,涡轮区段18将来自燃烧气体流的热能转化成机械旋转能。转子轴17可联接到负载(未显示)上,诸如(但不限于)发电机和/或机械驱动器应用。排出的燃烧气体离开涡轮区段18。
图2是可用于燃气涡轮10的燃烧器20的示例性实施例的示意性截面图。虽然将参照燃烧器20来描述本公开的实施例,但在备选实施例中,燃烧器20可为使得本公开的实施例能够如本文描述的那样起作用的任何适当的燃烧器。在示出的实施例中,燃烧器20包括首端22。衬套24相对于燃烧器20的纵向轴线40沿轴向从首端22延伸到相反的后端46。衬套24基本由套管26包围。另外,套管26的紧邻首端22的前部部分45由套管壳体30包围。衬套24还围绕纵向轴线40沿周向延伸,以大体限定主燃烧区23。辅助燃烧区33在主燃烧区23的下游延伸,并且与主燃烧区23处于流连通。
首端22包括多个主燃料喷嘴21,它们构造成以任何适当的方式混合燃料和空气,以使它们在主燃烧区23内燃烧。混合物燃料和空气在主燃烧区23中燃烧会产生燃烧气体,燃烧气体流到辅助燃烧区33中,并且被引导向涡轮区段18(在图1中显示)。
燃烧器20还包括至少一个辅助喷射器32或后稀薄喷射器32。在示出的实施例中,各个至少一个后稀薄喷射器32在辅助燃烧区33的上游联接到套管26上。在某些实施例中,至少一个后稀薄喷射器32是围绕衬套24沿周向间隔开的多个后稀薄喷射器32。各个至少一个后稀薄喷射器32接收来自对应的燃料供应管线29的燃料。在实施例中,各个燃料供应管线29大体沿着套管壳体30的径向外表面和套管26的径向外表面沿轴向延伸到对应的后稀薄喷射器32。在备选实施例中,燃料供应管线29可至少部分地限定在套管壳体30和套管26中的至少一个内。另外或备选地,燃料供应管线29可至少部分地相对于套管壳体30和套管26中的至少一个沿径向向外偏移。
各个至少一个后稀薄喷射器32构造成混合输送自燃料供应管线29的燃料和从包围燃烧器20的空气流44中吸取的空气。在某些实施例中,周围空气流44是供应自压缩机区段14(在图1中显示)的压缩空气流。此外,各个至少一个后稀薄喷射器32包括与主燃烧区23处于流连通的至少一个传送管34。至少一个后稀薄喷射器32构造成通过至少一个传送管34将混合燃料和空气喷射到主燃烧区23中。由至少一个后稀薄喷射器32喷射的燃料在辅助燃烧区33中燃烧。
各个至少一个后稀薄喷射器32可为使得燃烧器20能够如本文描述的那样起作用的任何适当的设计。例如但不以限制的方式,至少一个后稀薄喷射器32可为下者中的至少一个:钟形嘴喷射器、管中管喷射器、旋流式喷射器、富催化喷射器,以及喷头型多管喷射器。
图3是联接到燃烧器20上的空气护罩100的第一示例性实施例的透视图。应当理解,燃烧器20的示出的特定实施例仅仅是为了说明目的,而且空气护罩100可用于任何适当的备选燃烧器。在示出的实施例中,至少一个后稀薄喷射器32是多个四个沿周向间隔开的后稀薄喷射器32,并且对应的多个四个沿周向间隔开的空气护罩100联接到燃烧器20上,使得各个空气护罩100覆盖对应的后稀薄喷射器32。在备选实施例中,至少一个后稀薄喷射器32是任何适当数量的沿周向间隔开的后稀薄喷射器32,并且对应的多个沿周向间隔开的空气护罩100联接到燃烧器20上,以使得各个空气护罩100覆盖对应的后稀薄喷射器32。在示出的实施例中,各个空气护罩100由部分透明的塑料材料形成。在备选实施例中,空气护罩100可由任何适当的材料形成。
各个空气护罩100包括第一区段102,第一区段102沿轴向从第一端101延伸到第二端103,第一端101构造成设置成紧邻对应的后稀薄喷射器32,第二端103构造成设置成紧邻套管壳体30。在某些实施例中,各个空气护罩100沿着燃烧器20沿周向延伸最大距离,该最大距离是对应的后稀薄喷射器32的直径的大约一倍至大约三倍。在特定实施例中,各个空气护罩100沿着燃烧器20沿周向延伸最大距离,该最大距离是对应的后稀薄喷射器32的直径的大约两倍。在备选实施例中,各个空气护罩100沿着燃烧器20沿周向延伸最大距离,该最大距离是对应的后稀薄喷射器32的直径的大约三倍。
当空气护罩100联接到燃烧器20上时,空气护罩100至少部分地限定通道112。通道112构造成接收是周围空气流44的一部分的通道空气流144,并且将通道空气流144分配到后稀薄喷射器32。
在示出的实施例中,第一区段102联接到套管26上,并且空气护罩100还包括联接到套管壳体30上的第二区段104。第二区段104与第一区段102处于流连通。在备选实施例中,可省略第二区段104。还在示出的实施例中,第一区段102包括紧邻第二端103的颈部106和从颈部106延伸的成对的台肩区域108。在示出的实施例中,第一区段102还包括紧邻第一端101的穹窿区域110,使得穹窿区域110构造成设置成在后稀薄喷射器32的径向外侧。颈部106、成对的台肩区域108、穹窿区域110和第一区段102的其它部分在形状上以使得通道112能够将预定的通道空气流144分配到后稀薄喷射器32的任何适当的方式设置。
图4是由空气护罩100覆盖的后稀薄喷射器32的第一特定实施例的示意性截面图,如图3中显示的那样。在示出的实施例中,除了中心心轴入口146之外,后稀薄喷射器32包括钟形嘴空气入口114。通道空气流144从第二端103接近通道112内的钟形嘴空气入口114。应当理解,空气护罩100可用于任何适当的后稀薄喷射器32,而且不限于用于图4中显示的后稀薄喷射器32的特定实施例。例如,虽然入口114的缘边118的周缘在示出的实施例中大体为圆形,但应当理解的是,缘边118的周缘可具有其它适当的形状。对于另一个示例,虽然后稀薄喷射器32在示出的实施例中包括心轴入口146,但后稀薄喷射器32的某些其它实施例不包括心轴入口146。
图5是空气护罩100的另一个透视图。参照图3和5,空气护罩100包括至少一个侧壁105,侧壁105相对于纵向轴线40从燃烧器20的套管26大体沿径向向外延伸。在示出的实施例中,至少一个侧壁105包括成对的相反的侧壁105,它们各自从第二端103延伸到第一端101,并且在第一端101处通过通道112的端壁111连接。在备选实施例中,至少一个侧壁105包括任何适当数量的侧壁105,侧壁105具有使得空气护罩100能够如本文描述的那样起作用的任何适当的构造。
空气护罩100还包括顶壁107,顶壁107相对于纵向轴线40从至少一个侧壁105大体沿周向延伸。在示出的实施例中,顶壁107在成对的相反的侧壁105之间延伸,以限定通道112的顶壁,同时套管26限定通道112的底壁。在备选实施例中,顶壁107具有使得空气护罩100能够如本文描述的那样起作用的任何适当的构造。
空气护罩100进一步包括限定成通过第一区段102的侧壁105的至少一个第一入口120,以及限定成通过第一区段102的顶壁107的至少一个第二入口122。至少一个第一入口120和至少一个第二入口122各自构造成接收燃烧器20的周围空气流44的一部分,以至少部分地形成通道空气流144。在某些实施例中,各个第一入口120和第二入口122大体定位成紧邻第二端103。例如,在示出的实施例中,各个第一入口120和第二入口122位于颈部106和台肩区域108中的至少一个上。在备选实施例中,至少一个第一入口120和/或第二入口122大体定位成不紧邻第二端103。
在示例性实施例中,至少一个第一入口120包括相反的成对的第一入口120,它们各个限定成沿着成对的台肩区域108中的一个。在相反的台肩区域108上的该对第一入口120的大小和位置构造成将沿从第一区段102的第二端103朝向第一端101限定的大体轴向方向引导通道空气流144。在备选实施例中,至少一个第一入口120包括任何适当数量的第一入口120,它们各自定位在侧壁105上的使得空气护罩100能够如本文描述的那样起作用的任何适当位置处。
在某些实施例中,但是,燃烧器20上的空气护罩100相对于周围空气流44源的位置阻止第一入口120提供适当的通道空气流144。例如但不以限制的方式,以及使用相对于图3中显示的透视图的用语“下方”、“向下”和“向上”,周围空气流44源位于燃烧器20下方。在某些工作条件下,与两个最上面的空气护罩100中的各个的相应的朝上的台肩区域108相比,两个最上面的空气护罩100中的各个的朝下的台肩区域108经受不同的压力。因而,对于两个最上面的空气护罩,在某些工作条件下,在没有任何其它入口的情况下,不相等的空气流通过相反的第一入口120中的各个可在通道112内产生再循环区和/或低速区。
在某些实施例中,至少一个第二入口122构造成降低或消除空气护罩100的通道112内有再循环区和/或低速的可能性。在某些实施例中,至少一个第二入口122包括至少一个顶部窗口124,其沿着第一区段102的颈部106限定在顶壁107中。至少一个顶部窗口124的大小和位置中的至少一个构造成加强通道空气流144的沿从第一区段102的第二端103朝向第一端101限定的轴向方向流动的分量。例如,在图5中显示的示例性实施例中,至少一个第二入口122包括沿着第一区段102的颈部106限定在顶壁107中的单个顶部窗口124,并且该单个顶部窗口124相对于相反的台肩区域108居中,以有利于使相反的第一入口120之间的通道112内的势压差相等。对于另一个示例,相对于至少一个第一入口120的大小而选择顶部窗口124的大小,以在通道空气流144接近后稀薄喷射器32时减少其非轴向分量。
进一步参照图3和5,在示出的实施例中,各个空气护罩100构造成封闭对应的燃料供应管线29的至少一部分。在某些实施例中,空气护罩100构造成保护燃料供应管线29在燃烧器的运输、安装和维护中的至少一个的期间不受损伤。例如,空气护罩100可具有适当的强度和刚度,以吸收意外冲击,否则意外冲击可能损害燃料供应管线29。在备选实施例中,空气护罩100不构造成封闭对应的燃料供应管线29的至少一部分。
值得注意的是,在图5的示例性实施例中的顶部窗口124的构造会暴露通道112内的燃料管线29的一部分。图6是空气护罩100的第二示例性实施例的透视图,它在大多数方面基本类似于图5的实施例,并且对相似特征提供相同的参考标号。但是,在第二示例性实施例中,至少一个第二入口122包括沿着第一区段102的颈部106限定在顶壁107中的成对的顶部窗口124。如同图5的实施例那样,在沿着颈部106的顶壁107上的该对顶部窗口124的大小和位置中的至少一个构造成例如加强通道空气流144的从第一区段102的第二端103朝向第一端101限定的轴向方向流动的分量。例如,该对顶部窗口124相对于相反的台肩区域108居中,以有利于使相反的第一入口120之间的通道112内的势压差相等。对于另一个示例,相对于至少一个第一入口120的大小选择该对顶部窗口124的大小,以在通道空气流144接近后稀薄喷射器32时减少非轴向分量。但是,与图5中显示的实施例相比,该对顶部窗口124之间的顶壁107的中心部分109保持完整无缺,从而有利于提高对燃料管线29的保护。
图7是空气护罩100的第三示例性实施例的透视图,它在大多数方面基本类似于图5的实施例,并且对相似特征提供相同的参考标号。但是,在第三示例性实施例中,至少一个第二入口122包括沿着第一区段102的颈部106限定在顶壁107中的多个颈部孔口128。如同图5的实施例那样,在沿着颈部106的顶壁107上的多个颈部孔口128的大小和位置中的至少一个构造成例如加强通道空气流144的沿从第一区段102的第二端103朝向第一端101限定的轴向方向流动的分量。例如,多个颈部孔口128相对于相反的台肩区域108居中,以有利于使相反的第一入口120之间的通道112内的势压差相等。对于另一个示例,相对于至少一个第一入口120的大小而选择多个颈部孔口128的大小,以在通道空气流144接近后稀薄喷射器32时减少非轴向分量。再次,在多个颈部孔口128中的各个之间的顶壁107的中心部分109保持完整无缺,从而有利于对燃料29的保护。
参照图5-7,在某些实施例中,至少一个第二入口122进一步包括多个台肩孔口126,它们限定在顶壁107中紧邻第一区段102的台肩区域108。在示出的实施例中,多个台肩孔口126包括成对的台肩孔口126,它们各自限定在对应的台肩区域上。台肩孔口126的大小和位置中的至少一个构造成在台肩区域108附近将通道空气流144的一部分接收到通道112中,使得通道空气流144在台肩区域108附近分离的趋势减小或消除。在备选实施例中,至少一个第二入口122不包括台肩孔口126。
在备选实施例中,至少一个第二入口122包括任何适当数量的第二入口122,诸如但不限于任何适当数量的顶部窗口124、台肩孔口126和/或颈部孔口128,它们各自定位在顶壁107上的使得空气护罩100能够如本文描述的那样起作用的任何适当位置处。
在示出的实施例中,第一区段102包括在第二端103处的伸缩部分134,伸缩部分134构造成至少部分地在第二区段104上面延伸。更特别地,伸缩部分134构造成以便在第二区段104上面沿大体平行于燃烧器20的纵向轴线40方向进行滑动移动,使得空气护罩100适应在套管26和套管壳体30之间平行于纵向轴线40的相对运动。例如,在某些实施例中,在启动燃气涡轮10的运行之后,套管26相对于套管壳体30沿轴向朝首端22膨胀。由于第一区段102联接到套管26上,所以第一区段102朝第二区段104移动。伸缩部分134在第二区段104上面朝首端22滑动,以保持通道112的完整性。在燃气涡轮10的运行停止之后,套管26沿轴向从套管壳体30收回,并且伸缩部分134在第二区段104上面滑动远离首端22,以保持通道112的完整性。在备选实施例中,第一区段102不包括伸缩部分134。
在示出的实施例中,第二区段104包括构造成接收燃料管线29的孔口130。在某些实施例中,孔口130还构造成将周围空气流44的一部分接收到通道112中,以至少部分地形成通道空气流144。在备选实施例中,孔口130构造成接收燃料管线29,使得较少或没有通道空气流144通过孔口130接收。在其它备选实施例中,第二区段104不包括孔口130。
在图8中示出组装用于燃气涡轮(诸如燃气涡轮10)的燃烧器(诸如燃烧器20)的示例性方法800。也参照图1-7,方法800包括将空气护罩的第一区段(诸如空气护罩100的第一区段102)的第一端(诸如第一端101)设置802成紧邻喷射器,诸如后稀薄喷射器32。方法800还包括将空气护罩的第二端(诸如第二端103)设置804在第一端的上游。方法800进一步包括将空气护罩联接806到套管上,诸如套管26,使得限定通道,诸如通道112。通道构造成将通道空气流(诸如通道空气流144分配到喷射器。通道包括限定成通过第一区段的至少一个侧壁(诸如至少一个侧壁105)的至少一个第一入口,诸如至少一个第一入口120,以及限定成通过第一区段的顶壁(诸如顶壁107)的至少一个第二入口,诸如至少一个第二入口122。至少一个第一入口和至少一个第二入口构造成接收燃烧器的周围空气流的一部分,以至少部分地形成通道空气流。
在上面详细描述了构造成覆盖燃烧器的后稀薄喷射器的空气护罩的示例性实施例。该实施例提供以下优点:减少低速区和/或再循环区,以及提高通过后稀薄喷射器的流均匀性。例如,空气护罩的实施例包括限定在空气护罩的侧壁中的至少一个第一入口和限定在空气护罩的顶壁中的至少一个第二入口,它们协作,以加强通过空气护罩的通道空气流的轴向分量,从而降低后稀薄喷射器处有不合需要的拢焰的可能性。实施例还提供优点,因为空气护罩可封闭燃料供应管线的至少一部分,以有利于在例如燃烧器的运输、安装和维护期间保护燃料供应管线。
本文描述的方法和系统不局限于本文描述的实施例。例如,各个系统的构件和/或各种方法的步骤可独立于和/或与本文描述的其它构件和/或步骤分开来使用。另外,各个构件和/或步骤也可用于其它组件和方法,以及/或者用其它组件和方法实践各个构件和/或步骤。
虽然已经按照各种特定实施例来描述了本公开,但本领域技术人员将认识到,可用在权利要求的精神和范围内的修改来实践本公开。虽然可在一些图中显示本公开的各种实施例的具体特征而在另一些图中不显示,但这仅仅是为了方便。此外,以上描述中对“一个实施例”的引用不意于解释为排除存在也结合了所叙述的特征的额外的实施例。根据本公开的原理,可结合任何其它图的任何特征来引用和/或要求保护图的任何特征。

Claims (10)

1. 一种用于燃烧器(20)的喷射器(32)的空气护罩(100),所述空气护罩包括:
第一区段(102),其沿轴向从第一端(101)延伸到第二端(103),所述第一区段包括至少一个侧壁(105)和顶壁(107),所述至少一个侧壁和所述顶壁至少部分地限定通道(112),所述通道(112)构造成将通道空气流分配到所述喷射器;以及
限定成通过所述至少一个侧壁的至少一个第一入口(120)和限定成通过所述顶壁的至少一个第二入口(122),所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口构造成接收周围空气流的一部分,以至少部分地形成所述通道空气流。
2. 根据权利要求1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一端(101)构造成设置成紧邻所述喷射器(32),所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口大体定位成紧邻所述第二端(103)。
3. 根据权利要求1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部(106)和从所述颈部延伸的成对的台肩区域(108),所述至少一个第一入口和所述至少一个第二入口位于所述颈部和所述台肩区域中的至少一个上。
4. 根据权利要求1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部(106)和从所述颈部延伸的成对的台肩区域(108),所述至少一个第一入口包括相反的成对的第一入口(120),它们各自限定成沿着所述成对的台肩区域中的一个。
5. 根据权利要求1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部(106),所述至少一个第二入口(122)包括沿着所述颈部限定在所述顶壁中的至少一个顶部窗口(124)。
6. 根据权利要求5所述的空气护罩,其特征在于,所述至少一个顶部窗口(124)包括成对的顶部窗口(124)。
7. 根据权利要求1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部(106),所述至少一个第二入口(122)包括沿着所述颈部限定在所述顶壁中的多个颈部孔口(128)。
8. 根据权利要求1所述的空气护罩,其特征在于,所述第一区段包括紧邻所述第二端的颈部(106)和从所述颈部延伸的成对的台肩区域(108),所述至少一个第二入口(122)包括限定在所述顶壁中紧邻所述成对的台肩区域的多个台肩孔口(126)。
9. 根据权利要求8所述的空气护罩,其特征在于,所述多个台肩孔口(126)的大小和位置中的至少一个构造成在所述台肩区域(108)附近将所述通道空气流的一部分接收到所述通道中,使得所述通道空气流在所述台肩区域附近分离的趋势减小或消除。
10. 根据权利要求1所述的空气护罩,其特征在于,所述至少一个第二入口(122)的大小和位置中的至少一个构造成加强所述通道空气流的轴向分量。
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