CN106461225B - 预成膜液体燃料筒 - Google Patents
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Abstract
预成膜液体燃料筒(20)包括主液体燃料通道(106)、与主液体燃料通道流体地连通的多个内燃料端口(116)和多个外燃料端口(124)。内预成膜表面(142)限定在多个内燃料端口的下游。内预成膜表面(142)终止于第一剪切边缘(142)。外预成膜表面(152)限定在多个外燃料端口的下游。外预成膜表面(152)终止于第二剪切边缘(154)处。第一和第二剪切边缘相对地定向为使得离开第一剪切边缘的第一预成膜液体燃料片与离开第二剪切边缘的第二预成膜液体燃料片相交，从而使第一和第二预成膜液体燃料片雾化。
Description
技术领域
本发明大体上涉及用于燃气涡轮的燃烧器的预成膜液体燃料筒(pre-film fuelcartridge)。具体来说，本发明涉及具有用以在燃烧之前在燃烧器内雾化液体燃料的具有交叉液体燃料片的预成膜液体燃料筒。
背景技术
用于燃气涡轮的燃烧器可构造或设计成在燃烧室内燃烧液体燃料、气态燃料或二者。用于将雾化的液体燃料发送至燃烧器的燃烧室中的预成膜喷气液体燃料喷射器是本领域公知的。在该类型的燃料喷射器中，燃料展开成薄的连续片并然后经受雾化空气的射流。
在一个构造中，雾化空气流动通过在喷嘴出口处生成分开的涡旋气流的同心空气涡旋通道。同时，液体燃料流动通过多个周向地布置的端口并然后流到单个或共同的预成膜表面上，在此，其在从预成膜表面的边缘排出到交叉流动的空气射流中之前展开成薄的均匀片。当燃料喷射到燃烧室中用于燃烧时，在燃烧气体中局部地形成高温区，这增加了NOx排放。来自燃料喷嘴的燃料-空气组合与燃烧室中的涡旋燃料-空气混合物的增强的混合降低燃烧室内的峰值火焰温度，从而降低了NOx排放水平。此外，可以将水喷射到燃烧室中以进一步降低冷却火焰温度，从而进一步降低NOx排放水平。
使用雾化空气穿越液体燃料减少了用于其他目的(例如冷却燃烧器和/或燃气涡轮的其他部分)的空气的体积，从而影响燃气涡轮的总体效率。另外，必须在足够高的压力下供应大量的水，以便具有足够的动能以与燃料和雾化空气相互作用。这需要高压泵，这也可影响燃气涡轮的总体效率。此外，使用雾化空气使液体燃料雾化可导致相对大的燃料液滴，燃料液滴可能聚集或润湿在燃烧衬套的内表面上，因此潜在地导致通常沿内表面布置的热屏障涂层的剥落和/或劣化。因此，用于燃气涡轮的燃烧器的改进的预成膜液体燃料筒将是有用的。
发明内容
本发明的方面和优点在下面的描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践习得。
本发明的一个实施例是预成液体燃料筒。预成膜液体燃料筒包括主液体燃料通道、与主液体燃料通道流体地连通的多个内燃料端口和多个外燃料端口。内预成膜表面限定在多个内燃料端口的下游。内预成膜表面终止于第一剪切边缘处。外预成膜表面限定在多个外燃料端口的下游。外预成膜表面终止于第二剪切边缘处。第一和第二剪切边缘相对地定向为使得离开第一剪切边缘的第一预成膜液体燃料片与离开第二剪切边缘的第二预成膜液体燃料片相交，从而使第一和第二预成膜液体燃料片雾化。
本公开的另一个实施例是预成膜液体燃料筒。预成膜液体燃料筒包括流体导管，流体导管在其中至少部分地限定主液体燃料通道。喷射末梢径向地且周向地延伸跨过流体导管的下游端部。喷射末梢至少部分地限定与主液体燃料通道流体地连通的多个内燃料端口和多个外燃料端口。预成膜燃料筒包括预成膜末梢，该预成膜末梢具有接近燃料喷射末梢的前端和布置在前端的轴向下游的后端。预成膜末梢包括限定内预成膜表面的外侧和限定在后端处的第一剪切边缘。该多个内燃料端口定向为将液体燃料的第一部分从主燃料通道引导到内预成膜表面上。预成膜套环围绕流体导管和预成膜末梢周向地延伸。预成膜套环包括至少部分地限定外预成膜表面的内侧和限定在预成膜套环的下游端部处的第二剪切边缘。该多个外燃料端口定向成将液体燃料的第二部分引导到外预成膜表面上。第一和第二剪切边缘相对地定向，使得离开第一剪切边缘的第一预成膜液体燃料片与离开第二剪切边缘的第二预成膜液体燃料片相交，从而使第一预成膜液体燃料片和第二预成膜液体燃料片雾化以用于燃烧。
本公开的另一个实施例包括一种燃气涡轮。燃气涡轮包括压缩机、设置在压缩机下游的燃烧器和设置在燃烧器下游的涡轮。燃烧器包括燃料喷嘴，该燃料喷嘴从端盖向下游延伸且在燃烧器内限定燃料筒通道。预成膜液体燃料筒在燃料筒通道内延伸。预成膜液体燃料筒包括主液体燃料通道、与主液体燃料通道流体地连通的多个内燃料端口和多个外燃料端口。内预成膜表面限定在多个内燃料端口的下游。内预成膜表面终止于第一剪切边缘处。外预成膜表面限定在多个外燃料端口的下游。外预成膜表面终止于第二剪切边缘处。第一和第二剪切边缘相对地定向，使得离开第一剪切边缘的第一预成膜液体燃料片与离开第二剪切边缘的第二预成膜液体燃料片相交，从而使第一预成膜液体燃料片和第二预成膜液体燃料片雾化以用于燃烧。
在阅读说明书后，本领域技术人员将更好地理解这些实施例的特征和方面及其他。
附图说明
在本说明书的其余部分中，包括参考附图，更具体地阐述了本发明的完整且可实现的公开，包括对于本领域技术人员而言的最佳实施方式，在附图中：
图1是可并入本发明的各种实施例的示例性燃气涡轮的功能框图；
图2是可并入本发明的各种实施例的示例性燃烧器的简化截面侧视图；
图3是根据本发明的一个实施例的示例性燃烧器的一部分的放大透视图；
图4是根据本发明的一个实施例的包括预成膜液体燃料筒的成束管燃料喷射器(bundled tube fuel injector)的局部截面透视图；
图5是根据本发明的一个实施例的包括预成膜液体燃料筒的下游端部部分的如图4中所示的成束管燃料喷射器的一部分的放大透视图；
图6是根据本发明的一个实施例的示例性预混合燃料喷嘴的截面透视图；
图7是根据本发明的一个实施例的包括预成膜液体燃料筒的如图6中所示的预混合燃料喷嘴的局部截面透视图；
图8是根据本发明的一个实施例的包括预成膜液体燃料筒的下游端部部分的如图7中所示的预混合燃料喷射器的一部分的截面透视图；
图9是根据本发明的各种实施例的如图5和8中所示的预成膜液体燃料筒的下游端部部分的放大截面透视图；
图10是根据本发明的一个实施例的如图9中所示的预混合液体燃料筒的一部分的侧透视图；
图11是根据本发明的一个或更多个实施例的操作中的如图9和10所示的预成膜液体燃料筒的局部截面侧视图；且
图12是根据一个实施例的操作中的如图9、10和11所示的预成膜液体燃料筒的一部分的局部透明透视图。
具体实施方式
现将详细参考本发明的当前实施例，其一个或更多个示例在附图中示出。该详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。在附图和描述中的相同或相似的标记用于指代本发明的相同或类似的部件。如本文所使用的，用语“第一”、“第二”和“第三”可以可互换地使用以将一个部件与另一个区分开，并且不意在指代个别部件的位置或重要性。用语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体流动到的方向。用语“径向地”是指基本上垂直于特定构件的轴向中心线的相对方向，用语“轴向地”是指基本上平行于特定构件的轴向中心线的相对方向。
各实施例是作为本发明的解释而非本发明的限制来提供的。事实上，对于本领域技术人员将显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可在本发明中作出修改和变形。例如，作为一个实施例的部分例示或描述的特征可以用在另一个实施例上以产生又一个实施例。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求和它们的等同物的范围内的此种修改和变形。
虽然为了例示的目的，将大体上在并入工业燃气涡轮的管(can)式燃烧器中的预成膜液体燃料筒的背景下描述本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将容易地理解，本发明的实施例可以应用于任何燃烧器类型，例如但不限于管环形类型燃烧器，并可以并入任何涡轮机中，例如船舶或飞机燃气涡轮，并不限于工业燃气涡轮燃烧器，除非在权利要求中具体叙述。
现参考附图，其中贯穿附图，相同的附图标记表示相同的元件，图1提供了可并入本发明各种实施例的示例性燃气涡轮10的功能框图。如图所示，燃气涡轮10通常包括入口区段12，该入口区段12可包括一系列的过滤器、冷却盘管、水分分离器、和/或净化和以其他方式调节进入燃气涡轮10的工作流体(例如空气)14的其他装置。工作流体14流到压缩机区段，其中，压缩机16逐渐地将动能传递给工作流体14，以产生压缩的工作流体18。
压缩工作流体18与来自诸如燃料滑道的燃料源22的燃料20混合，以在一个或更多个燃烧器24内形成可燃混合物。可燃混合物被焚烧以产生具有高温、高压和高速度的燃烧气体26。燃烧气体26流动通过涡轮区段的涡轮28以产生功。例如，涡轮28可连接到轴30，以便涡轮28的旋转驱动压缩机16以产生压缩工作流体18。备选地或另外地，轴30可将涡轮28连接到发电机32以用于生产电力。来自涡轮28的排气气体34流动通过排气区段36，该排气区段36将涡轮28连接到在涡轮28下游的排气烟道38。排气区段36可包括例如热回收蒸汽发生器(未示出)，以用于在排气气体34释放到环境之前清洁排气气体34和从排气气体34提取额外的热量。
图2提供了可并入本发明各种实施例的示例性燃烧器24的简化截面。如图所示，燃烧器24至少部分地被外壳体40包围。外壳体40至少部分地形成围绕燃烧器24的高压仓室42。高压仓室42可以与压缩机16或者用于将压缩工作流体18供应到燃烧器24的其他源流体地连通。在一种构造中，端盖44联接到外壳体40。端盖44可与燃料供应源22流体地连通。
如图2所示，一个或更多个燃料喷嘴46沿相对于燃烧器24轴向中心线的基本上轴向方向从端盖向下游延伸。燃料喷嘴46直接从燃料供应源22和/或经由端盖44接收燃料。环形衬套48(例如燃烧衬套和/或过渡管道)的一端围绕燃料喷嘴的下游端部50，以便至少部分地限定燃烧器24内的燃烧室52。衬套48至少部分地限定用于将燃烧气体26从燃烧室52引导通过燃烧器24的热气体路径54。例如，热气体路径54可构造成将燃烧气体26朝涡轮28和/或排气区段36(图1)发送。
图3是根据本发明的一个实施例的示例性燃烧器24的一部分的放大透视图。尽管燃烧器在本文中示为且描述为“管型”燃烧器，但是除非在权利要求中具体指出，否则本发明不限于“管型”燃烧器。例如，燃烧器可以是管环形、环形或其他类型的燃烧器。在一个实施例中，如图3中所示，燃料喷嘴46可包括至少一个成束管燃料喷射器56。该成束管燃料喷射器56通常包括燃料分配模块58、压缩空气仓室60和轴向地延伸通过燃料分配模块58和压缩空气仓室60的多个预混合管62。燃料分配歧管58包括与燃料供应源22和/或端盖44流体地连通的燃料仓室64。各预混合管62通常包括布置在燃料分配模块58上游的入口66和布置在流出板或罩板70下游的出口68。预混合管62经由入口66与高压仓室42(图2)流体地连通，且经由多个燃料端口(未示出)与燃料仓室64流体地连通。液体燃料和压缩空气18的一部分在预混合管62内结合，从而向燃烧室52提供贫燃料-空气可燃混合物。
在一个实施例中，流体导管72提供燃料仓室64与端盖44和/或燃料供应源22(图2)之间的流体连通。在一个实施例中，流体导管72至少部分地限定燃料筒通道74，燃料筒通道74延伸通过包括流出板或罩板70的成束管燃料喷射器56。在具体实施例中，端盖44至少部分地限定燃料筒通道74。
图4提供了根据本发明一个实施例的包括预成膜液体燃料筒100的如图3中所示的成束管燃料喷射器56的局部截面透视图。图5是根据本发明一个实施例的包括预成膜液体燃料筒100的下游端部部分102的如图4中所示的成束管燃料喷射器56的一部分的放大透视图。如图4中所示，预成膜液体燃料筒可以经由端盖44被破口装载到燃料筒通道74中。如图4和5中所示，预成膜液体燃料筒100的下游端部部分102至少部分地延伸穿过流出板或罩板70，以提供到燃烧室52(图2)中的流体连通。
图6提供了根据本发明一个实施例的示例性燃料喷嘴46的截面透视图。如图6中所示，燃料喷嘴46可包括具有多个涡旋器导叶78的预混合燃料喷射器76，该多个旋流器导叶78相对于预混合燃料喷射器76的轴向中心线径向向外且轴向地延伸。预混合燃料喷射器76的末梢部分80或下游端部包括多个环形地布置的燃料端口82。预混合燃料喷射器76至少部分地限定轴向地延伸通过预混合燃料喷射器76的燃料筒通道84。
图7提供了根据本发明一个实施例的包括预成膜液体燃料筒100的如图6所示的预混合燃料喷射器76的局部截面透视图。图8是根据本发明一个实施例的包括预成膜液体燃料筒100的下游端部部分102的如图7中所示的预混合燃料喷射器76的一部分的放大透视图。如图7中所示，预混合燃料喷射器76的上游端部86构造成安装到端盖44(图2)。
在特定实施例中，如图7中所示，端盖44至少部分地限定燃料筒通道84。在一个实施例中，预成膜液体燃料筒100可以经由端盖44而被破口装载到燃料筒通道84中。如图7和8中所示，预成膜液体燃料筒100的下游端部部分102至少部分地延伸通过预混合燃料喷射器76的末梢部分80或下游端部，以提供到燃烧室52(图2)中的流体连通。
图9是根据本发明的各种实施例的如图5和8中所示的预成膜液体燃料筒100的下游端部部分102的放大截面透视图。如图9中所示，预成膜液体燃料筒100包括流体导管104，流体导管104在其中至少部分地限定主液体燃料通道106。在一个实施例中，主液体燃料通道106至少部分地限定在流体导管104与内管108之间，内管108与流体导管104同轴地对准并在其中基本上轴向地延伸。主液体燃料通道106与液体燃料供应源(未示出)流体地连通。在一个实施例中，内管108在流体导管104内至少部分地限定副或引燃液体燃料/水通道110。副或引燃液体燃料通道110可与液体燃料供应源和/或水或压缩空气供应源流体地连通。
图10是根据本发明一个实施例的如图9中所示的预混合液体燃料筒100的一部分的侧透视图。在一个实施例中，如图9和10中所示，预成膜液体燃料筒100包括喷射末梢112。喷射末梢112跨过流体导管104的下游端部114的至少部分径向地且周向地延伸。多个内燃料端口116跨过喷射末梢112的下游侧或后侧118环形地布置。内燃料端口116与主液体燃料通道106(图9)流体地连通。在特定实施例中，内燃料端口116提供从主液体燃料通道106通过下游侧或后侧118的流体连通。在一个实施例中，如图10中所示，内燃料端口116定向成以相对于预成膜液体燃料筒100的轴向中心线大体径向向内的方向从主液体燃料通道106(图9)引导液体燃料122的第一部分120的流。
在一个实施例中，如图9和10中所示，多个外燃料端口124围绕喷射末梢112的径向外侧或周边126周向地布置。外燃料端口124与主液体燃料通道106(图9)流体地连通。在特定实施例中，外燃料端口124提供从主液体燃料通道106(图9)通过径向外侧126(图10)的流体连通。在一个实施例中，如图9和10中所示，外燃料端口124定向成以相对于预成膜液体燃料筒100的的轴向中心线径向向内的方向从主液体燃料通道106引导液体燃料122的第二部分128的流。
在一个实施例中，如图9中所示，预成膜液体燃料筒100包括预成膜末梢130，预成膜末梢130具有接近或邻近燃料喷射末梢112的前端132和布置在前端126轴向下游的后端134。预成膜末梢130包括外侧136、内侧138和沿后端134限定或接近后端134限定的第一剪切边缘140。在一个实施例中，外侧136至少部分地限定内预成膜表面142，内预成膜表面142布置在内燃料端口116下游且终止于第一剪切边缘140处。在一个实施例中，内预成膜表面142是弧形的。在一个实施例中，预成膜末梢130是圆锥形的并且/或者从前端132朝后端134径向向外成锥形。
在一个实施例中，如图9和10中所示，多个内燃料端口116定向成将液体燃料122的第一部分120从主燃料通道106引导到第一剪切边缘140上游的内预成膜表面142上。在一个实施例中，如图10例示出的，多个内燃料端口116定向成沿内预成膜表面142对液体燃料122的第一部分120提供角度涡旋。例如，多个内燃料端口116可以以相对于预混合液体燃料筒100的轴向中心线的第一角度144被设定或定向。各内燃料端口116可以以相同的角度被设定或定向，或者内燃料端口116中的一些可以以不同的角度被设定。如稍后在图11和12中所例示的，各内燃料端口116沿内预成膜表面142提供液体燃料122的第一部分120的不连续的第一预成膜的液体燃料片146。
在一个实施例中，如图9中所示，预成膜液体燃料筒100包括预成膜套环148或套筒。预成膜套环148围绕流体导管104和预成膜末梢130的至少一部分周向地延伸。预成膜套环148包括限定外预成膜表面152的内侧150。外预成膜表面152布置在多个外燃料端口124的下游。外预成膜表面可以是弧形的。预成膜套环148还包括限定在预成膜套环148的下游端部156处的第二剪切边缘154。外预成膜表面152终止于第二剪切边缘154处。
在一个实施例中，如图9和10中所示，多个外燃料端口124定向成将液体燃料122的第二部分128从主燃料通道106引导到第二剪切边缘154上游的外预成膜表面152上。在一个实施例中，如图10中所例示的，多个外燃料端口124定向成沿外预成膜表面152对液体燃料122的第二部分128提供角度涡旋。例如，多个外燃料端口124可以以相对于预混合液体燃料筒100的轴向中心线的第二角度158被设定或定向。各外燃料端口124可以以相同的角度被设定或定向，或者外燃料端口124中的一些可以以不同的角度被设定。如图10、11和12中例示出的，各外燃料端口124沿外预成膜表面152提供液体燃料122的第二部分128的不连续第二预成膜的液体燃料片160。
在一个实施例中，预成膜液体燃料筒100包括压缩空气通道162，压缩空气通道162限定在预成膜套环148的内预成膜表面152和预成膜末梢130的外预成膜表面142之间。压缩空气通道160可以至少部分地限定在预成膜套环148和流体导管104之间。压缩空气通道160与成束管燃料喷射器56(图5)的压缩空气仓室60和/或高压仓室42(图2)经由预混合燃料喷射器76(图8)流体连通。在一个实施例中，预混合液体燃料筒包括布置在压缩空气通道162和流体导管104之间的热防护件或套筒166或屏障。热防护件166围绕流体导管104的至少一部分周向地延伸。热防护件166与流体导管104径向地分开以在其间提供空气或热间隙，从而减少或控制压缩空气18和主液体燃料通道106内的液体燃料122之间的热传递。
图11提供了根据本发明的一个或更多个实施例的操作中的预成膜液体燃料筒100的局部截面侧视图。图12是根据一个实施例的操作中的预成膜液体燃料筒100的一部分的局部透明透视图。在操作期间，液体燃料122的第一部分120从内燃料端口116被引导到内预成膜表面142上，且液体燃料122的第二部分128被从外燃料端口124引导到外预成膜表面152上。压缩空气18的相对小的部分可以被发送通过第一预成膜液体燃料片146和第二预成膜液体燃料片160之间的压缩空气通道162以跨过内和外预成膜表面142、152使液体燃料122的第一和第二部分120、128成膜或推动它们。在特定实施例中，液体燃料122可与水混合以降低火焰温度，从而减少NOx排放。
当第一预成膜液体燃料片146和第二预成膜液体燃料片160分别流动跨过第一剪切边缘140和第二剪切边缘154时，可发生液体燃料片146、160的部分雾化。如图11中所示，第一剪切边缘140和第二剪切边缘154相对地定向为使得离开第一剪切边缘140的第一预成膜液体燃料片146与离开第二剪切边缘154的第二预成膜液体燃料片160相交。例如，第一剪切边缘140和第二剪切边缘154可以以相对角度164被定向。当第一预成膜的液体燃料片146和第二预成膜的液体燃料片160相交时，由于第一预成膜的液体燃料片146和第二预成膜的液体燃料片160中的各个的动能，发生进一步的雾化。
本文中提供的各种实施例提供了优于现有的预成膜液体燃料筒或燃料喷射器的各种技术优点。例如，如本文所述的预成膜液体燃料筒100与常规预成膜式雾化器相比在供应到预成膜液体燃料筒100的最小量的压缩空气18并以最小量的液体燃料和/或水压力更有效地空间分布和雾化液体燃料122，从而提高燃气涡轮或功率系统的总体效率。具体地，如本文所要求保护和描述的预成膜末梢减少燃料压力并减少燃气涡轮10或联合循环燃气涡轮(CCGT)上的寄生负载，从而当与具有常规预成膜燃料喷射器的燃烧器相比时导致更高的净效率。尽管相对低的末梢压力损失和雾化空气的缺乏，但第一和第二液体燃料片146、160与压缩空气18的相互作用促进更有效的雾化。另外，预成膜液体燃料筒100可以特别地适于注入和雾化两种不混溶流体(即称为馏出物＃2的液体燃料和水)的混合物。如本文所述的预成膜液体燃料筒100避免了在第一和第二预成膜液体燃料片146、160的相交处向液体燃料和水混合物施加高体积力。结果，水和液体燃料在蒸发和燃烧期间保持接近，从而导致喷射的每单位水的最大峰值火焰温度降低，并且因此导致在给定燃烧器出口温度和水/燃料比下的最低可能的NOx水平。
本书面说明使用示例以公开包括最佳实施方式的本发明，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何合并的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这种其他示例具有不与权利要求的文字语言不同的结构元件，或如果它们包括与权利要求的文字语言无显著差别的等同结构元件，则它们意图在权利要求的范围内。
Claims (20)
1.一种预成膜液体燃料筒，包括：
主液体燃料通道;
多个内燃料端口和多个外燃料端口，其与所述主液体燃料通道流体地连通；
内预成膜表面，其限定在所述多个内燃料端口的下游，所述内预成膜表面终止于第一剪切边缘处；和
外预成膜表面，其限定在所述多个外燃料端口的下游，所述外预成膜表面终止于第二剪切边缘处；且
其中，所述第一剪切边缘和第二剪切边缘相对地定向为使得离开所述第一剪切边缘的第一预成膜液体燃料片与离开所述第二剪切边缘的第二预成膜液体燃料片相交。
2.根据权利要求1所述的预成膜液体燃料筒，还包括限定在所述内预成膜表面和所述外预成膜表面之间的压缩空气通道。
3.根据权利要求1所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述内预成膜表面是弧形的。
4.根据权利要求1所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述内预成膜表面至少部分地由圆锥形末梢限定。
5.根据权利要求1所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述多个内燃料端口定向为沿所述内预成膜表面对液体燃料提供角度涡旋。
6.根据权利要求1所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述多个外燃料端口定向为沿所述外预成膜表面对液体燃料提供角度涡旋。
7.根据权利要求1所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述多个内燃料端口定向为沿第一旋转方向沿所述内预成膜表面对来自所述主液体燃料通道的液体燃料的第一部分提供涡旋，且所述多个外燃料端口定向为沿第二旋转方向沿所述外预成膜表面对来自所述主液体燃料通道的所述液体燃料的第二部分提供涡旋，其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。
8.一种预成膜液体燃料筒，包括：
流体导管，在其中限定主液体燃料通道；
喷射末梢，其径向地且周向地延伸跨过所述流体导管的下游端部，所述喷射末梢限定与所述主液体燃料通道流体地连通的多个内燃料端口和多个外燃料端口；
预成膜末梢，其具有接近燃料喷射末梢的前端和布置在所述前端的轴向下游的后端，所述预成膜末梢具有限定内预成膜表面的外侧和限定在所述后端处的第一剪切边缘，其中，所述多个内燃料端口定向为将液体燃料的第一部分从所述主液体燃料通道引导到所述内预成膜表面上；
预成膜套环，其围绕所述流体导管和所述预成膜末梢周向地延伸，所述预成膜套环具有限定外预成膜表面的内侧和限定在所述预成膜套环的下游端部处的第二剪切边缘，其中，所述多个外燃料端口定向为将所述液体燃料的第二部分引导到所述外预成膜表面上；且
其中，所述第一剪切边缘和第二剪切边缘相对地定向为使得离开所述第一剪切边缘的第一预成膜液体燃料片与离开所述第二剪切边缘的第二预成膜液体燃料片相交。
9.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，还包括限定在所述预成膜套环的内预成膜表面和所述预成膜末梢的外预成膜表面之间的压缩空气通道。
10.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，还包括在所述主液体燃料通道的径向内侧限定在所述流体导管内的引燃液体燃料通道。
11.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，还包括布置在所述流体导管的外表面和所述预成膜套环的内表面之间的热屏障套筒，其中，所述热屏障套筒与所述外表面径向地分开以在其间形成热间隙。
12.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述内预成膜表面和所述外预成膜表面中的至少一者是弧形的。
13.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述预成膜末梢是圆锥形或钟形的。
14.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述多个内燃料端口定向为沿所述内预成膜表面对所述液体燃料的第一部分提供角度涡旋。
15.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述多个外燃料端口定向为沿所述外预成膜表面对所述液体燃料的第二部分提供角度涡旋。
16.根据权利要求8所述的预成膜液体燃料筒，其中，所述多个内燃料端口定向为沿第一旋转方向沿所述内预成膜表面对所述液体燃料的第一部分提供角度涡旋，且所述多个外燃料端口定向为沿第二旋转方向沿所述外预成膜表面对所述液体燃料提供角度涡旋，其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。
17.一种燃气涡轮，包括：
压缩机、布置在所述压缩机下游的燃烧器和布置在所述燃烧器下游的涡轮，所述燃烧器包括从端盖向下游延伸的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴限定燃料筒通道；
在所述燃料筒通道内延伸的预成膜液体燃料筒，所述预成膜液体燃料筒包括：
主液体燃料通道；
与所述主液体燃料通道流体地连通的多个内燃料端口和多个外燃料端口；
内预成膜表面，其限定在所述多个内燃料端口的下游，所述内预成膜表面终止于第一剪切边缘处；
外预成膜表面，其限定在所述多个外燃料端口的下游，所述外预成膜表面终止于第二剪切边缘处；和
其中，所述第一剪切边缘和第二剪切边缘相对地定向为使得离开所述第一剪切边缘的第一预成膜液体燃料片与离开所述第二剪切边缘的第二预成膜液体燃料片相交。
18.根据权利要求17所述的燃气涡轮，其中，所述燃料喷嘴包括成束管燃料喷射器，所述成束管燃料喷射器具有与燃料供应源流体地连通的燃料模块、与所述燃料模块流体地连通的管束和由围绕所述管束的外护罩限定的压缩空气仓室，其中，所述燃料筒通道延伸通过所述空气仓室，并且其中，所述预成膜液体燃料筒还包括：
压缩空气通道，其限定在所述内预成膜表面和所述外预成膜表面之间；且
其中，所述压缩空气通道与所述压缩空气仓室流体地连通。
19.根据权利要求17所述的燃气涡轮，其中，所述多个内燃料端口定向为沿第一旋转方向沿所述内预成膜表面对液体燃料的第一部分提供角度涡旋，且所述多个外燃料端口定向为沿第二旋转方向沿所述外预成膜表面对液体燃料提供角度涡旋，其中，所述第一旋转方向与所述第二旋转方向相反。
20.根据权利要求18所述的燃气涡轮，其中，所述内预成膜表面和所述第一剪切边缘由预成膜末梢限定，所述多个内燃料端口围绕第一端部环形地布置，其中，所述外预成膜表面和所述第二剪切边缘由预成膜套环限定，所述预成膜套环围绕所述预成膜末梢周向地延伸，其中，所述压缩空气通道至少部分地限定在所述预成膜套环和所述预成膜末梢之间，且其中，所述预成膜末梢是圆锥形或钟形的。
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Effective date of registration: 20240110 Address after: Swiss Baden Patentee after: GENERAL ELECTRIC CO. LTD. Address before: New York State, USA Patentee before: General Electric Co. |
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