CN108954381A - 燃料喷嘴总成、燃料喷嘴模块以及燃气轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃料喷嘴总成和包含燃料喷嘴总成的燃料喷嘴模块以及燃气轮机。燃料喷嘴总成包括：燃料喷嘴，向燃烧室供应燃料；护罩，与燃料喷嘴相隔，围绕燃料喷嘴，并在内壁和燃料喷嘴之间形成流路；轮圈，沿着护罩入口的外周缘形成，将空气引导至流路中；转向导向器，配置为与轮圈相隔，对要流入到流路中的空气的流动进行分配。转向导向器包括：转向隔板，与轮圈相隔，沿着轮圈的圆周方向延长形成，并对轮圈的一部分进行包裹；一对内隔板，沿着轮圈的直径方向延长，对转向隔板的圆周方向上的端部和燃料喷嘴的外表面进行连接，并配置在圆周方向上的各个端部。根据本发明，能够防止气穴的生成并均匀地供应要流入到燃料喷嘴中的空气。

Description

燃料喷嘴总成、燃料喷嘴模块以及燃气轮机
技术领域
本发明涉及一种燃料喷嘴总成和包含上述燃料喷嘴总成的燃料喷嘴模块以及燃气轮机，尤其涉及一种能够均匀地供应要流入于燃烧室中的空气的燃料喷嘴总成和包含上述燃料喷嘴总成的燃料喷嘴模块以及燃气轮机。
背景技术
燃气轮机是一种通过使从压缩机排出的压缩空气和燃料发生燃烧而生成高温气体并利用上述高温气体驱动涡轮机旋转的动力机构，适用于复合火力发电和热合并发电等。
燃气轮机大体上可以分为压缩机、燃烧器以及涡轮机。压缩机用于通过接收涡轮机旋转时所生成的动力中的一部分而将所流入的空气压缩到高压状态，被压缩的空气将被传递到燃烧器一侧。
燃烧器用于通过对压缩空气和燃料进行混合和燃烧而生成高温的燃烧气体流并将其喷射到涡轮机一侧，被喷射出的燃烧气体能够通过驱动涡轮机发生旋转而获得旋转力。在产业用燃气轮机中所使用的燃烧器包括以环形配置的多个燃料喷嘴模块，在燃料喷嘴模块中将完成对空气以及燃料的混合。
在压缩机中被压缩的空气将流入到燃烧器中，而燃料则是通过排列在各个燃料喷嘴模块中的旋流叶片注入，从而实现燃料和空气的混合。燃料和空气的混合物在位于各个燃料喷嘴模块的下游方向上的燃烧室中燃烧，而燃烧气体将被排出至连接到涡轮机的流路中。
当压缩空气流入到燃料喷嘴总成中时将发生方向转换，此时可能会因为形成空气低速流动的区域即气穴(air pocket)而导致不均匀的空气流动。
只有保持一定的空气流速才能够均匀地向燃料喷嘴的内部供应空气并使空气和燃料均匀混合，从而进一步均匀地供应燃烧气体并确保稳定的燃烧。空气流速较低的区域可能会导致在燃料喷嘴的内部形成火焰，从而进一步导致燃料喷嘴的部件损坏的现象。而且，低速的空气流动还会导致空气与燃料混合物的局部变化，从而导致燃烧温度的上升或过多的氮氧化物(NOx)的生成。
先行技术文献
韩国注册专利第10-0013120号(名称：燃气轮机引擎用燃烧装置)
发明内容
本发明的一侧面在于，提供一种能够通过转向导向器防止气穴的生成并均匀地供应要流入到燃料喷嘴中的空气的燃料喷嘴总成和包含上述燃料喷嘴总成的燃料喷嘴模块以及燃气轮机。
适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成包括：燃料喷嘴，向燃烧室供应燃料；护罩(shroud)，与燃料喷嘴相隔，围绕燃料喷嘴，并在内壁和燃料喷嘴之间形成流路；轮圈，沿着护罩入口的外周缘形成，将空气引导至流路中；以及转向导向器，配置为与轮圈相隔，对要流入到流路中的空气的流动进行分配。其中，转向导向器包括：转向隔板，与轮圈相隔，沿着轮圈的圆周方向延长形成，对轮圈的一部分进行包裹；以及一对内隔板，沿着轮圈的直径方向延长，对转向隔板的圆周方向上的端部和燃料喷嘴的外表面进行连接，并配置在圆周方向上的各个端部。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，与轮圈相向的面和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上能够保持恒定。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够包括突出区域，该突出区域配置在转向隔板的圆周方向上的中心区域，以使转向隔板的与轮圈相向的面和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变大的方式突出形成。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够包括以使该转向隔板的与轮圈相向的面和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变大的方式突出形成的突出区域，上述突出区域能够沿着圆周方向排列有多个。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够包括凹陷区域，该凹陷区域配置在转向隔板的圆周方向上的中心区域，以使与该转向隔板的轮圈相向的面和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变小的方式凹陷形成。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够包括以使该转向隔板的与轮圈相向的面和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变小的方式凹陷形成的凹陷区域，上述凹陷区域能够沿着圆周方向排列有多个。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够以使该转向隔板与轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变大的方式形成。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够以使该转向隔板与轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变小的方式形成。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，轮圈能够以在与转向隔板相向的区域使该轮圈的外表面和隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变大的方式形成。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，轮圈能够包括凹陷区域，该凹陷区域配置在与转向隔板相向的区域的中心，以使轮圈的外表面和隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变大的方式凹陷形成。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，轮圈能够包括以使该轮圈的外表面和转向隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变大的方式凹陷形成的凹陷区域，凹陷区域能够沿着圆周方向排列有多个。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，轮圈能够包括突出区域，该突出区域配置在该轮圈的与转向隔板相向的区域的中心，以使轮圈的外表面和隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变小的方式突出形成。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，轮圈能够包括以使该轮圈的外表面和转向隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变小的方式突出形成的突出区域，突出区域能够沿着上述圆周方向排列有多个。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够分为与护罩的内壁面相向的第1区域以及与轮圈的外表面相向的第2区域，第1区域能够和护罩的内壁面平行，而第2区域能够具有向轮圈突起的曲面。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够分为与护罩的内壁面相向的第1区域以及与轮圈的外表面相向的第2区域，第1区域能够和护罩的内壁面平行，而第2区域能够具有向轮圈凹陷的曲面。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中，转向隔板能够分为与护罩的内壁面相向的第1区域以及与轮圈的外表面相向的第2区域，第1区域能够和护罩的内壁面平行，而第2区域能够具有向轮圈倾斜的倾斜面。
适用本发明之一实施例的燃料喷嘴模块，包括：内部燃料喷嘴总成；以及多个外部燃料喷嘴总成，以内部燃料喷嘴总成为中心呈放射状配置。其中，各个外部燃料喷嘴总成包括：燃料喷嘴，向燃烧室供应燃料；护罩，与燃料喷嘴相隔，围绕燃料喷嘴，并在内壁和燃料喷嘴之间形成流路；轮圈，沿着护罩入口的外周缘形成，将空气引导至流路中；以及转向导向器，与轮圈相隔，对要流入到流路中的空气的流动进行分配。其中，转向导向器包括：转向隔板，与轮圈相隔，沿着轮圈的圆周方向延长形成，并对轮圈的一部分进行包裹；以及一对内隔板，沿着轮圈的直径方向延长，对转向隔板的圆周方向上的端部和燃料喷嘴的外表面进行连接，并配置在圆周方向上的各个端部。
在适用本发明之一实施例的燃料喷嘴模块中，转向导向器能够被分别配置在多个外部燃料喷嘴总成的圆周外侧方向上。
适用本发明之一实施例的燃气轮机，包括：压缩机，对所流入的空气进行压缩；燃烧器，包括对在压缩机中被压缩的空气和燃料进行混合并使其燃烧的燃料喷嘴模块；以及涡轮机，通过在燃烧器中燃烧的气体生成动力。其中，燃料喷嘴模块包括：内部燃料喷嘴总成；以及多个外部燃料喷嘴总成，以内部燃料喷嘴总成为中心呈放射状配置。其中，各个外部燃料喷嘴总成包括：燃料喷嘴，向燃烧室供应燃料；护罩，与燃料喷嘴相隔，围绕燃料喷嘴，并在内壁和燃料喷嘴之间形成流路；轮圈，沿着护罩入口的外周缘形成，将空气引导至流路中；以及转向导向器，配置为与轮圈相隔，对要流入到流路中的空气的流动进行分配。其中，转向导向器包括：转向隔板，与轮圈相隔，沿着轮圈的圆周方向延长形成，并对轮圈的一部分进行包裹；以及一对内隔板，沿着轮圈的直径方向延长，对转向隔板的圆周方向上的端部和燃料喷嘴的外表面进行连接，配置在圆周方向上的各个端部。
通过适用本发明的各个实施例，能够防止气穴的生成并均匀地供应要流入到燃料喷嘴中的空气。
此外，通过适用本发明的实施例，能够通过均匀地供应空气而防止燃料喷嘴内部的燃烧温度的局部上升并降低氮氧化物的生成。此外，能够防止因为燃烧温度的局部上升而导致的在燃料喷嘴的内部生成火焰的现象以及燃料喷嘴的部件损坏的现象。
附图说明
图1是对包含适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成的燃气轮机进行概要性图示的构成图。
图2是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴模块进行概要性图示的横向截面图。
图3是对包含适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成的燃料喷嘴模块进行概要性图示的立体图。
图4是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成进行图示的立体图。
图5是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的转向导向器进行图示的立体图。
图6至图8是对沿着图5中所图示的切割线CL-CL进行切割的截面进行图示的截面图。
图9至图13是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的转向导向器的变形例进行概要性图示的概念图。
图14至图17是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的轮圈的变形例进行概要性图示的概念图。
图18至图21是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的转向导向器以及轮圈的变形例的组合进行概要性图示的概念图。
图22a是对基于现有技术的燃料喷嘴总成中的低速空气流动区域进行概要性图示的概念图。
图22b是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的低速空气流动区域进行概要性图示的概念图。
附图标记说明
1：燃气轮机
10：压缩机
20：燃烧器
30：涡轮机
100：燃料喷嘴总成
100'：燃料喷嘴模块
110：喷嘴中心体
120：护罩
122：流路
130：轮圈
140：转向导向器
210：外壳
220：盖套管
230：端板
240：流路
250：燃烧室
260：燃烧衬套
具体实施方式
下面，将结合附图对适用本发明的燃料喷嘴总成和包含上述燃料喷嘴总成的燃料喷嘴模块以及燃气轮机进行详细的说明。但是，本发明并不限定于下面所公开的实施例，还能够以多种不同的形态实现，下述实施例只是为了更加完整地公开本发明并向具有一般知识的人员更加完整地阐述本发明的范畴。在附图中，相同的符号代表相同的要素。
此外，在整个说明书中，当记载为某个部分“包括”某个构成要素时，除非另有明确的相反记载，否则并不代表排除其他构成要素，而是代表还能够进一步包括其他构成要素。此外，在整个说明书中，“在～上”代表位于对象部分的上侧或下侧，并不一定代表位于以重力方向为基准的上侧。
图1是对包含适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成的燃气轮机进行概要性图示的构成图，图2是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴模块进行概要性图示的横向截面图。
燃气轮机1能够包括：压缩机10，对所流入的空气进行压缩；燃烧器20，对压缩空气和燃料进行混合并使其燃烧；以及，涡轮机30，通过燃烧气体生成旋转力。
燃烧器20包括以环形配置的多个燃料喷嘴模块总成200，而燃料喷嘴模块总成200能够包括外壳210、盖套管(cap sleeve)220、端板230以及燃料喷嘴模块100'。
外壳210构成燃料喷嘴模块总成200的外壁，配备有内部空间并向一侧方向延长形成。外壳210通常以圆筒形状形成，在适用本发明的实施例中也将以圆筒形状的外壳210为例进行说明。
盖套管220配置在外壳210的内部，沿着外壳210的延长方向形成，与外壳210的内壁面相距一定间隔配置，从而在其与外壳的内壁之间形成环形的外侧流路240。盖套管220通常以圆筒形状或圆锥筒形状形成，在适用本发明的实施例中也将以圆筒形状或圆锥筒形状的盖套管220为例进行说明。
端板230通过在外壳210的端部与外壳210结合而对外壳210进行密封，能够与用于向喷嘴中心体(nozzle center body)110供应燃料的岐管、关联阀等结合。此外，端板230对排列在外壳210内部的燃料喷嘴模块100'进行支撑。
空气在压缩机10中得到压缩并通过外壳210和盖套管220之间的外侧流路240流入。压缩空气沿着外侧流路240进行移动(AF1路径)并到达配置在外壳210端部的端板230中。此时，压缩空气将向相反的方向进行回转(AF2以及AF3路径)并流入到燃料喷嘴总成100中(AF4路径)。当压缩空气为了进入到燃料喷嘴总成100中而转换方向时，必须防止因为空气流动变慢而导致的形成气穴的现象。
图3是对包含适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成的燃料喷嘴模块进行概要性图示的立体图，图4是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴模块进行图示的立体图。
如图3以及图4所示，适用本发明之一实施例的燃料喷嘴模块，包括：内部燃料喷嘴总成100a；以及多个外部燃料喷嘴总成100b。此外，适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成，包括：旋流叶片(swirl vane)124；喷嘴中心体110；护罩(shroud)120；轮圈130；以及，转向导向器140。
燃料喷嘴模块100'由多个燃料喷嘴总成100排列构成，能够以一个内部燃料喷嘴总成100a为中心放射状地配置多个外部燃料喷嘴总成100b。
燃料是由燃料供应部供应，在燃料以及空气的混合气体通过喷嘴中心体110以及旋流叶片124(FF路径)喷射到燃烧室250中之后，将在形成于燃烧衬套260内部的燃烧室250中进行燃烧。通过外侧流路240流入的相对低温的压缩空气将对暴露在高温的燃烧气体环境下的燃烧衬套260进行冷却。喷嘴中心体110通常以圆筒形状形成，但并不以此为限，在适用本发明的实施例中将以圆筒形状的喷嘴中心体110为例进行说明。
护罩120与喷嘴中心体110相隔，并围绕喷嘴中心体110形成，构成可供燃料以及空气通过的流路122。护罩120沿着喷嘴中心体110的延长方向延长形成，较佳地，能够形成为，与喷嘴中心体110具有同轴心、与喷嘴中心体110相距一定间隔且围绕喷嘴中心体110形成。在适用本发明的实施例中，将以圆筒形状的护罩120为例进行说明。在这种情况下，由喷嘴中心体110和护罩120形成的流路122的截面能够以环状形成。
轮圈130连接于护罩120的入口并沿着上述入口的外周缘形成，起到将空气引导至流路120中的作用。为了使压缩空气在转换方向之后顺利地流入到燃料喷嘴总成100中，轮圈130能够具有沿着圆周方向突出的曲面。当喷嘴中心体110和护罩120以圆筒形状形成时，轮圈130也将以环状形成。
图5是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的转向导向器进行图示的立体图。
转向导向器140是对向流路122流入的空气流动进行分配的机构，与轮圈130相隔配置。转向导向器140能够配置在多个外部燃料喷嘴总成中的每一个，能够配置在各个燃料喷嘴总成的圆周外侧方向上。
转向导向器140能够通过另外的肋材(未图示)固定到喷嘴中心体110、护罩120或上述两者。转向导向器140包括转向隔板142以及内隔板144。
转向隔板142以与轮圈130相距一定间隔的板状形状形成，能够沿着轮圈130的圆周方向延长形成并对轮圈130的一部分进行包裹。
图6至图8是对沿着图5中所图示的切割线CL-CL进行切割的截面进行图示的截面图。
转向隔板142能够分为与护罩120的内壁面相向的第1区域1421以及与轮圈130的外表面相向的第2区域1422。转向隔板142的第1区域1421沿着与喷嘴中心体110以及护罩120的延长方向相同的方向延长，与位于空气流动方向下游的旋流叶片124相隔，能够和护罩的内壁面平行配置。转向导向器142的第2区域1422从第1区域1421沿着轮圈130的外表面延长，从与第1区域1421连接的位置开始弯曲并向第2区域1422的轮圈130的方向形成如图6所示的突出的曲面1422a、或形成如图7所示的凹陷的曲面1422b、或形成如图8所示的向轮圈130的方向倾斜的倾斜面1422c。
内隔板144在转向隔板142的圆周方向上的两侧端部配置一对，能够采用沿转向隔板142的轮圈130的直径方向延长并对圆周方向上的端部、喷嘴中心体110的外表面或两侧进行连接的板状形状。
当压缩空气要流入到燃料喷嘴总成100的流路122中时，能够借助于转向导向器140的转向隔板142部分，分别流入到轮圈130和隔板142之间的隔离空间(图2中的AF2路径)以及隔板142和喷嘴中心体110之间的隔离空间(图2中的AF3路径)中。此外，还能够借助于转向导向器140的内隔板144，使空气均匀地流入到流路122中。
接下来，将结合附图对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的转向导向器或轮圈的变形例进行详细的说明。
图9至图13是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的转向导向器的变形例进行概要性图示的概念图，其中，对沿着图4中的A方向即从转向导向器140的圆周外侧向中心部观察时的形状进行图示。
如图9所示，转向隔板142a能够以使与轮圈130a相向的面和轮圈130a的外表面之间的间隔d0在圆周方向上保持恒定的方式形成。如图10所示，转向隔板142b能够以使与轮圈130a相向的面和轮圈130a的外表面之间的间隔在圆周方向上从边缘d1向中心d2逐渐变大的方式形成。或者，转向隔板能够以使与轮圈130a相向的面和轮圈130a的外表面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变小的方式形成(未图示)。如上所述，通过在圆周方向上对转向隔板142a、142b和轮圈130a的外表面之间的间隔进行调整，能够对局部的空气流入量进行调整。即，能够通过在空气的流速可能变慢的部位配置间隔较宽的区域而提升空气的流入量以及速度并借此进一步防止气穴的形成。
如图11所示，转向隔板142c能够为了提升局部的空气流入量而包括配置在圆周方向上的中心区域中的突出区域143。突出区域143能够以使与轮圈130a相向的面和轮圈130a的外表面之间的间隔在圆周方向上逐渐变大的方式突出形成。
如图12所示，转向隔板142d能够包括以使与轮圈130a相向的面和轮圈130a的外表面之间的间隔在圆周方向上逐渐变大的方式突出形成的突出区域143，其中，突出区域143能够沿着圆周方向排列多个。
如图13所示，转向隔板142e能够包括配置在圆周方向上的中心区域中的凹陷区域144。凹陷区域144能够以使与轮圈130相向的面和轮圈130的外表面之间的间隔在圆周方向上逐渐变小的方式凹陷形成，而且凹陷区域与形成突出区域143的变形例相同，同样能够沿着圆周方向排列多个。
如上所述，通过在转向隔板142c～142e上形成突出区域143或凹陷区域144，能够对转向隔板142c～142e和轮圈130a之间的间隔进行调节，并借此进一步对局部的空气流入量以及速度进行调整。
图14至图17是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的轮圈的变形例进行概要性图示的概念图，其中，对沿着图4中的A方向即从转向导向器140的圆周外侧向中心部观察时的形状进行图示。
如图14所示，轮圈130b能够以在与转向隔板142a相向的区域使其外表面和隔板142a的相向面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变大的方式形成。
如图15所示，轮圈130c能够包括配置在与转向隔板142a相向的区域的中心，以使其外表面和隔板142a的相向面之间的间隔在圆周方向上逐渐变小的方式凹陷形成的凹陷区域131。
如图16所示，轮圈130d能够包括以使其外表面和转向隔板142a的相向面之间的间隔在圆周方向上逐渐变大的方式凹陷形成的凹陷区域131，其中，凹陷区域131能够沿着圆周方向排列多个。
如图17所示，轮圈130e能够包括配置在与转向隔板142a相向的区域的中心，并以使其外表面和转向隔板142a的相向面之间的间隔在圆周方向上逐渐变小的方式突出形成的突出区域132。突出区域132与形成凹陷区域131的变形例相同，同样能够沿着圆周方向排列多个。
如上所述，通过在圆周方向上对转向隔板142a和轮圈130b～130e的外表面之间的间隔进行调整，能够对局部的空气流入量进行调整。即，能够通过在空气的流速可能变慢的部位配置间隔较宽的区域而提升空气的流入量以及速度并借此进一步防止气穴的形成。
图18至图21是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的转向导向器以及轮圈的变形例的组合进行概要性图示的概念图。
通过从图9中所图示的隔板142a、图10中所图示的隔板142b、图11中所图示的隔板142c、图12中所图示的隔板142d以及图13中所图示的隔板142e中选择的隔板与从图14中所图示的轮圈130b、图15中所图示的轮圈130c、图16中所图示的轮圈130d以及图17中所图示的轮圈130e中选择的轮圈的各种组合，能够对隔板和轮圈之间的间隔进行调整。
例如，图18是隔板142b和轮圈130b的组合，图19是隔板142c和轮圈130c的组合，图20是隔板142c和轮圈130e的组合，图21是隔板142d和轮圈130d的组合，分别图示了对隔板和轮圈之间的间隔进行调整的不同方式。此外，虽然在图21中图示了隔板142d的突出部和轮圈130d的凹陷部成对形成的状态，但是也能够采用隔板142d和轮圈130d的突出部成对形成的方式。
转向导向器140或轮圈130能够根据所流入的空气的流量分别沿着圆周方向进行旋转，从而对两者之间的间隔进行调整，并借此对空气流入量的变化做出应对。例如，在图11中所图示的实施例中，当需要增加附图中右侧方向上的空气流入量时，能够通过向逆时针方向(右侧)旋转转向导向器142c而使右侧方向上的空气流入量增加。而在图15中所图示的实施例中，当需要增加附图中右侧方向上的空气流入量时，能够通过向逆时针方向(右侧)旋转轮圈130c而使右侧方向上的空气流入量增加。在其他实施例中，也能够利用相同的方式通过旋转转向导向器140或轮圈130而对局部的空气流入量进行调节。
图22a是对基于现有技术的燃料喷嘴总成中的低速空气流动区域进行概要性图示的概念图，图22b是对适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中的低速空气流动区域进行概要性图示的概念图。
在如图22a所示的没有配备转向导向器的现有的燃料喷嘴总成中，会在相当大的区域形成气穴(AP1)。而与此相反，在如图22b所示的配备有转向导向器的适用本发明之一实施例的燃料喷嘴总成中可以发现，气穴(AP2)的形成量与现有技术相比得到了显著的减少。
上述实施例以及本说明书中的附图只是明确地表现出了本发明中所包含的技术思想中的一部分，在本发明的说明书以及附图中所包含的技术思想的范围之内能够由相关行业的从业人员轻易地推理出的各种变形例和具体的实施例均应理解为包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (19)

1.一种燃料喷嘴总成，其中，
包括：
喷嘴中心体，向燃烧室供应燃料；
护罩，与上述喷嘴中心体相隔，围绕上述喷嘴中心体，并在内壁和上述喷嘴中心体之间形成流路；
轮圈，沿着上述护罩入口的外周缘形成，将空气引导至上述流路中；以及，
转向导向器，配置为与上述轮圈相隔，对要流入到上述流路中的空气的流动进行分配；
上述转向导向器包括：
转向隔板，与上述轮圈相隔，沿着上述轮圈的圆周方向延长形成，并对上述轮圈的一部分进行包裹；以及，
一对内隔板，沿着上述轮圈的直径方向延长，对上述转向隔板的圆周方向上的端部和上述喷嘴中心体的外表面进行连接，并配置在上述圆周方向上的各个端部。
2.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板的与上述轮圈相向的面和上述轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上保持恒定。
3.根据权利要求2所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板包括突出区域，该突出区域配置在上述转向隔板的圆周方向上的中心区域，以使上述转向隔板的与上述轮圈相向的面和上述轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变大的方式突出形成。
4.根据权利要求2所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板包括突出区域，该突出区域以使上述转向隔板的与上述轮圈相向的面和上述轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变大的方式突出形成，并且上述突出区域沿着上述圆周方向排列有多个。
5.根据权利要求2所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板包括凹陷区域，该凹陷区域配置在上述转向隔板的圆周方向上的中心区域，以使上述转向隔板的与上述轮圈相向的面和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变小的方式凹陷形成。
6.根据权利要求2所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板包括凹陷区域，该凹陷区域以使与该转向隔板的上述轮圈相向的面和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上变小的方式凹陷形成，上述凹陷区域沿着上述圆周方向排列有多个。
7.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板以使该转向隔板和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变大的方式形成。
8.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板以使该转向隔板和轮圈的外表面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变小的方式形成。
9.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述轮圈以在与上述转向隔板相向的区域使该轮圈的外表面和上述隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上从边缘向中心逐渐变大的方式形成。
10.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述轮圈包括凹陷区域，该凹陷区域配置在上述轮圈的与上述转向隔板相向的区域中的圆周方向上的中心，并且以使上述轮圈的外表面和上述隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变大的方式凹陷形成。
11.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述轮圈包括以使该轮圈的外表面和上述转向隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变大的方式凹陷形成的凹陷区域，上述凹陷区域沿着上述圆周方向排列有多个。
12.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述轮圈包括突出区域，该突出区域配置在上述轮圈的与上述转向隔板相向的区域的中心，以使上述轮圈的外表面和上述转向隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变小的方式突出形成。
13.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述轮圈包括以使该轮圈的外表面和上述转向隔板的相向面之间的间隔在圆周方向上变小的方式突出的突出区域，上述突出区域沿着上述圆周方向排列有多个。
14.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板分为与上述护罩的内壁面相向的第1区域以及与上述轮圈的外表面相向的第2区域，
上述第1区域和上述护罩的内壁面平行，而上述第2区域具有向上述轮圈突出的曲面。
15.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板分为与上述护罩的内壁面相向的第1区域以及与上述轮圈的外表面相向的第2区域，
上述第1区域和上述护罩的内壁面平行，而上述第2区域具有向上述轮圈凹陷的曲面。
16.根据权利要求1所述的燃料喷嘴总成，其中，
上述转向隔板分为与上述护罩的内壁面相向的第1区域以及与上述轮圈的外表面相向的第2区域，
上述第1区域和上述护罩的内壁面平行，而上述第2区域具有向上述轮圈倾斜的倾斜面。
17.一种燃料喷嘴模块，其中，
包括：
内部燃料喷嘴总成；以及，
多个外部燃料喷嘴总成，以上述内部燃料喷嘴总成为中心呈放射状配置；
各个上述外部燃料喷嘴总成包括：
喷嘴中心体，向燃烧室供应燃料；
护罩，与上述喷嘴中心体相隔，围绕上述喷嘴中心体，并在内壁和上述喷嘴中心体之间形成流路；
轮圈，沿着上述护罩入口的外周缘形成，将空气引导至上述流路中；以及，
转向导向器，配置为与上述轮圈相隔，对要流入到上述流路中的空气的流动进行分配；
上述转向导向器包括：
转向隔板，与上述轮圈相隔，沿着上述轮圈的圆周方向延长形成，并对上述轮圈的一部分进行包裹；以及，
一对内隔板，沿着上述轮圈的直径方向延长，对上述转向隔板的圆周方向上的端部和上述喷嘴中心体的外表面进行连接，并配置在上述圆周方向上的各个端部。
18.根据权利要求17所述的燃料喷嘴模块，其中，
上述转向导向器被分别配置在多个外部燃料喷嘴总成的圆周外侧方向上。
19.一种燃气轮机，其中，
包括：
压缩机，对所流入的空气进行压缩；
燃烧器，包括对在上述压缩机中被压缩的空气和燃料进行混合并使其燃烧的燃料喷嘴模块；以及，
涡轮机，通过在上述燃烧器中燃烧的气体生成动力；
上述燃料喷嘴模块包括：
内部燃料喷嘴总成；以及，
多个外部燃料喷嘴总成，以上述内部燃料喷嘴总成为中心呈放射状配置；
各个上述外部燃料喷嘴总成包括：
喷嘴中心体，向燃烧室供应燃料；
护罩，与上述喷嘴中心体相隔，围绕上述喷嘴中心体，并在内壁和上述喷嘴中心体之间形成流路；
轮圈，沿着上述护罩入口的外周缘形成，将空气引导至上述流路中；以及，
转向导向器，配置为与上述轮圈相隔，对要流入到上述流路中的空气的流动进行分配；
上述转向导向器包括：
转向隔板，与上述轮圈相隔，沿着上述轮圈的圆周方向延长形成，并对上述轮圈的一部分进行包裹；以及，
一对内隔板，沿着上述轮圈的直径方向延长，对上述转向隔板的圆周方向上的端部和燃料喷嘴的外表面进行连接，并配置在上述圆周方向上的各个端部。
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