CN113124421A - 具有双压力预混合喷嘴的燃烧器头端组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃烧器(126)，该燃烧器可包括燃烧器衬里(146)和流动套筒(144)。高压空气(180)经由该流动套筒(144)中的开口冷却该燃烧器衬里(146)的外表面(182，437)，从而在该燃烧器衬里(146)与该流动套筒(144)之间的环带(148)中创建低压空气(186)。第一燃料喷嘴(170)定位在主要燃烧区(108)处，并且第二燃料喷嘴(172)定位在该衬里(146)的次要燃烧区(110)处。燃料源(190)被配置为将燃料(192)递送到该燃料喷嘴(170，172)。该燃料喷嘴(170，172)产生高压空气(180)和该燃料(192)的预混合物，并且产生该预混合物和该低压空气(186)的混合物，之后将该混合物引入该燃烧器(126)的相应主要燃烧区或次要燃烧区(108，110)。该燃烧器(126)提供改善的燃料(192)预混合并且是燃料(192)灵活的，以及减小压降要求。该燃烧器(126)可用于罐式、环形或分段环形燃烧器组件(292)。

Description

具有双压力预混合喷嘴的燃烧器头端组件
关于政府资助的声明
本专利申请根据由能源部授予的合同号DE-FE0023965由政府支持完成。美国政府对本发明享有一定的权利。
相关申请的交叉引用
本专利申请涉及共同未决的美国专利申请16/731283和16/731306，该专利申请标题分别为“使用高压和低压流体流的流体混合装置(Fluid Mixing Apparatus UsingHigh-and Low-Pressure Fluid Streams)”GE案卷号319516和“使用液体燃料以及高压和低压流体流的流体混合装置(Fluid Mixing Apparatus Using Liquid Fuel and High-and Low-Pressure Fluid Streams)”GE案卷号326982，与本文同时提交，并且以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及气体涡轮系统，并且更具体地讲，涉及用于气体涡轮(GT)系统的燃烧器的头端组件，该头端组件包括将燃料与两个不同压力的空气进行混合的燃料喷嘴。GT系统可包括两级燃烧区段。在一个实施方案中，双压力预混合喷嘴组件可引入燃料/空气混合物作为主要集管燃烧区的一部分和次要轴向分级燃料燃烧区的一部分。
背景技术
气体涡轮(GT)系统在各种应用中用于发电。在GT系统的操作中，空气流过压缩机并且压缩空气被供应到燃烧区段。具体地，压缩空气被供应到多个燃烧器，每个燃烧器具有多个燃料喷嘴，该多个燃料喷嘴在燃烧过程中使用空气与燃料以产生燃烧气体流。压缩机包括多个入口导向叶片(IGV)，可控制该多个入口导向叶片的角度以控制到燃烧区段的空气流。燃烧区段与涡轮区段流体连通，其中燃烧气体流的动能和热能被转换成机械旋转能量。涡轮区段包括可旋转地联接到转子并驱动转子的涡轮。压缩机还可以可旋转地联接到转子。转子可驱动负载(如发电机)。
燃烧区段包括可用于控制GT系统的负载的一个或多个燃烧器，例如，在多个周向间隔开的燃烧器“罐”、常规环形燃烧器、或分段环形燃烧器中。罐式环形燃烧器的进步已导致使用两个轴向分离的燃烧区。集管(或头端)燃烧区可定位在每个燃烧器的燃烧区域的上游端处。集管燃烧区包括引入燃料以进行燃烧的多个燃料喷嘴。高级气体涡轮系统还包括在每个罐式环形燃烧器的燃烧区域中的集管燃烧区下游的第二燃烧区，该第二燃烧区可被称为轴向燃料分级(AFS)燃烧区。AFS燃烧区包括多个燃料喷嘴或喷射器，该多个燃料喷嘴或喷射器引入从集管燃烧区转移(分流)的燃料以用于在AFS燃烧区中进行燃烧。AFS燃烧区通过确保更高的燃烧效率来提供增加的效率并且有助于GT系统的排放顺应性，该更高的燃烧效率减小GT系统的排气中的有害排放。
在极高温度下操作的高级气体涡轮系统的一个挑战是实现燃烧材料的充分冷却并同时实现低排放。较高温度操作需要预混合燃料和空气以实现排放目标。为了实现目标排放，理想上通过减小燃烧区域的尺寸来使燃烧停留时间最小化。相比之下，增强预混合过程通常包括向燃烧器添加混合长度。
在一些情况下，代替气体燃料或除了气体燃料之外，还可能期望燃烧液体燃料。液体燃料的引入需要小心防止液体燃料喷嘴的焦化并且防止液体燃料润湿相邻壁，这可促进沿着壁的焦化。这种壁焦化可导致燃烧器衬里中的不期望的温度增加，这可缩短衬里的使用寿命。
发明内容
本公开的第一方面提供了一种用于气体涡轮(GT)系统的燃烧器，该燃烧器包括：燃烧器衬里，该燃烧器衬里限定燃烧区域，该燃烧区域包括主要燃烧区和在该主要燃烧区下游的次要燃烧区；流动套筒，该流动套筒围绕该燃烧器衬里的至少一部分，该流动套筒在其中包括多个冷却开口以：引导来自第一空气源的处于第一压力的第一空气流以冷却该燃烧器衬里的外表面，以及在该燃烧器衬里和该流动套筒之间的环带中创建处于比该第一压力更低的第二压力的第二空气流；第一燃料喷嘴，该第一燃料喷嘴定位在该主要燃烧区处；第二燃料喷嘴，该第二燃料喷嘴定位在该次要燃烧区处；以及燃料源，该燃料源被配置为将第一燃料递送到该第一燃料喷嘴和该第二燃料喷嘴中的每一者，其中该第一燃料喷嘴和该第二燃料喷嘴产生该第一空气流和该第一燃料的预混合物，并且产生该预混合物和该第二空气流的混合物，之后将该混合物引入相应的主要燃烧区或次要燃烧区。
本公开的第二方面提供了一种用于气体涡轮(GT)系统的燃烧器的头端组件，该头端组件包括：第一壁，该第一壁限定第一充气室，该第一充气室与处于第一压力的第一空气的源流体连通；以及多个燃料喷嘴，该多个燃料喷嘴延伸通过该第一充气室，每个燃料喷嘴包括：第一环形壁，该第一环形壁限定：在该第一充气室的第一侧面处的入口，该入口开放到处于第二压力的第二空气的源；在该第一充气室的第二侧面处的出口，该出口开放到该燃烧器的燃烧区域；以及第一通道，该第一通道在该入口和该出口之间延伸，其中该第一压力大于该第二压力；第二充气室，该第二充气室与燃料源流体连通，其中该第二充气室至少部分地位于该第一充气室内；以及混合导管，该混合导管延伸通过该第二充气室并且流体连接该第一充气室和该第一通道，该混合导管限定与该第二充气室流体连通的至少一个喷射孔。
本公开的示例性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。
附图说明
从结合描绘本公开的各种实施方案的附图的对本公开的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
图1示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮(GT)系统的局部横截面侧视图。
图2示出了可在图1的GT系统使用的燃烧区段的罐式环形燃烧器的横截面侧视图。
图3示出了可在图1的GT系统使用的燃烧区段的另一个罐式环形燃烧器的横截面侧视图。
图4示出了根据本公开的实施方案的用于混合两个压力空气流和燃料流的燃烧器头端组件的上游横截面视图。
图5示出了根据本公开的实施方案的沿图4中的视图线5-5截取的燃烧器头端组件的横截面视图。
图6示出了根据本公开的实施方案的沿图4中的视图线6-6截取的燃烧器头端组件的横截面视图。
图7示出了根据本公开的实施方案的第一燃料喷嘴的放大示意性横截面视图，该第一燃料喷嘴混合两个压力空气流和燃料流并且可用于如图5所示的燃烧器头端组件。
图8示出了根据本公开的另选实施方案的用于燃烧器头端组件的第一燃料喷嘴的放大示意性横截面视图。
图9示出了根据本公开的另一个实施方案的燃烧器头端组件的端视图。
图10示出了根据本公开的又另一个实施方案的燃烧器头端组件的端视图。
图11示出了可采用如本文所述的燃烧器头端组件的示例性分段环形燃烧器的上游视图。
图12示出了用于图11的分段环形燃烧器的集成燃烧器喷嘴(ICN)的侧面分解透视图。
图13示出了用于与图11的分段环形燃烧器中使用的ICN一起使用的头端组件的一部分的局部横截面视图。
图14示出了根据本公开的实施方案的第二燃料喷嘴的示意性横截面视图，该第二燃料喷嘴用于混合两个压力空气流和燃料流并且可用于次要燃烧区。
图15示出了包括图14的第二燃料喷嘴的如图2中的罐式环形燃烧器的一部分的放大示意性侧向横截面视图。
应当注意，本公开的附图未必按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应当被视为限制本公开的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间的类似的元件。
具体实施方式
首先，为了清楚地描述当前公开，有必要选择某些术语以引用和描述气体涡轮(GT)系统内的相关机器部件。在可能的情况下，通用行业术语将以与术语的接受含义一致的方式来使用和采用。除非另有说明，否则应当对此类术语给出与本申请的上下文和所附权利要求书的范围一致的广义解释。本领域的普通技术人员将了解，通常可以使用若干不同或重叠术语来引用特定部件。在本文中可描述为单个零件的物体可以包括多个部件并且在另一个上下文中被引用为由多个部件组成。另选地，本文中可描述为包括多个部件的物体可在别处称为单个零件。
此外，本文中可能会定期使用若干描述性术语，并且在本节开始时定义这些术语应当证明是有帮助的。除非另有说明，否则这些术语以及其定义如下。如本文所用，“下游”和“上游”是指示相对于流体流动的方向的术语，诸如通过涡轮发动机的工作流体，或者例如通过燃烧器或本发明的双压力燃料喷嘴的空气流。术语“下游”对应于流体流动方向，并且术语“上游”是指与流动(即流体流动来自的方向)相反的方向。在没有任何另外的特殊性的情况下，术语“前”和“后”是指方向，其中“前”是指引擎的前端或压缩机端，并且“后”是指引擎的后端或涡轮机端。
另外，通常需要描述相对于中心轴线处于不同径向位置的零件。术语“径向”是指垂直于轴线的移动或位置。在诸如此类的情况下，如果第一部件比第二部件更靠近轴线驻留，则本文将说明第一部件是第二部件的“径向向内”或“内侧”。另一方面，如果第一部件比第二部件更远离轴线驻留，则本文可以说明第一部件是第二部件的“径向向外”或“外侧”。术语“轴向”是指平行于轴线的移动或位置。最后，术语“圆周”是指围绕轴线的移动或位置。应当理解，此类术语可以相对于涡轮的中心轴线应用。
在元件或层被称为“在......上”、“接合到”、“连接到”或“联接到”另一个元件或层的情况下，它可直接位于其上、接合到、连接到或联接到其他元件或层，或者可存在居间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接位于其上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接联接到”另一个元件或层时，可不存在居间元件或层。用于描述元件之间关系的其他词语应以类似的方式解释(例如，“在......之间”与“直接在......之间”，“相邻”与“直接相邻”等)。如本文所用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。
如上所指示，本公开提供了燃烧器头端组件和燃烧器的实施方案。燃烧器可包括限定燃烧区域的燃烧器衬里，该燃烧区域包括主要头端燃烧区和在主要燃烧区下游的次要轴向燃料分级(AFS)燃烧区。流动套筒围绕燃烧器衬里的至少一部分。流动套筒在其中包括多个冷却开口以引导来自第一空气源的处于高压(例如，压缩机排放压力)的第一空气流以便冷却燃烧器衬里的外表面，并且在燃烧器衬里和流动套筒之间的环带中创建处于比高压更低的压力的第二空气流。
第一燃料喷嘴定位在主要燃烧区处，并且第二燃料喷嘴定位在次要燃烧区处。燃料源被配置为将第一燃料递送到第一燃料喷嘴和第二燃料喷嘴中的每一者。在各种实施方案中，燃料源可将气体和/或液体燃料递送到相应喷嘴。第一燃料喷嘴和第二燃料喷嘴两者被配置为使用两个不同压力的空气流来产生高压空气流和燃料的预混合物，并且然后产生预混合物和低压空气流的混合物，之后将混合物引入燃烧区域。双压力预混合喷嘴可单独用作主要(头端)燃烧区处的燃烧器头端组件的一部分，或者用作主要燃烧区处的燃烧器头端组件的一部分以及用作次要(AFS)燃烧区处的燃料喷嘴。
在两个燃烧区处使用本发明的双压力预混合喷嘴改善了在两个区处的燃料预混合。通过本发明的燃烧器头端组件创建短预混合停留时间，这在燃料包含高浓度的高反应性燃料(诸如氢气)时是有利的。此外，燃料喷嘴是燃料灵活的(例如，气体和/或液体)。高速燃料喷嘴减小入口压力并且增加燃料喷嘴内的整体湍流，由此通过减小排放和减小压降要求来增强预混合燃料喷嘴性能。如果需要，燃料喷嘴出口可成角度以引导燃料，从而进一步改善燃料/空气(F/A)混合。燃烧器头端组件可用于罐式环形燃烧器、常规环形燃烧器或分段环形燃烧器。在后一种情况下，燃烧环带可通过集成燃烧器喷嘴(PLMN)的圆周阵列分成离散燃烧区，例如在美国专利申请号15/464,394中所述，该专利申请被公布为美国专利申请公布号2017-0276369A1。
图1示出了其中可采用本公开的教导内容的示例性GT系统100的局部横截面视图。在图1中，GT系统100包括进气区段102和在进气区段102下游的压缩机104。压缩机104将空气供给到燃烧区段106，该燃烧区段联接到涡轮区段120。压缩机104可包括入口导向叶片(IGV)123的一个或多个级。如本领域所理解的，可控制IGV 123的级的角度以控制到燃烧区段106的空气流体积，并且因此控制区段106的燃烧温度等。如图所示，燃烧区段106包括多个燃烧器126(即罐式环形燃烧器)，该多个燃烧器燃烧燃料和空气以形成燃烧产物流以便驱动涡轮区段120。来自涡轮区段120的排气经由排气区段122离开。
通过公共轴或转子121的涡轮区段120驱动压缩机104和负载124。负载124可以是发电机和机械驱动应用中的任一者，并且可位于进气区段102(如图所示)的前方或排气区段122的后方。此类机械驱动应用的示例包括用于油田的压缩机和/或用于制冷的压缩机。当在油田中使用时，应用可以是气体再喷射服务。当在制冷中使用时，应用可以在液体天然气(LNG)工厂中。又另一个负载124可以是如可存在于涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机和涡轮螺旋桨发动机中的推进器。
参见图1中的示例性实施方案，燃烧区段106可包括多个周向间隔开的罐式环形燃烧器126的圆形阵列。图2示出了示例性罐式环形燃烧器126的横截面视图。出于本说明书的目的，示出了仅一个燃烧器126，应当理解，围绕燃烧区段106布置的所有其他燃烧器126与所示的燃烧器126基本上相同。每个燃烧器126包括主要燃烧区108和在主要燃烧区108下游的次要燃烧区110。虽然图1示出了多个周向间隔开的燃烧器126，并且图2示出了罐式环形燃烧器126的横截面侧视图，但可设想的是，本公开可与其他燃烧器系统结合使用，包括但不限于环形燃烧器和具有ICN的分段环形燃烧器。在适用的情况下，本文将提供本公开的教导内容对这些其他类型的燃烧器的应用。
无论燃烧器系统类型如何，主要燃烧区108和次要燃烧区110各自分别包括以双压力燃料混合装置的形式的一个或多个燃料喷嘴170、172。燃料喷嘴170、172的附加细节可如共同未决的美国专利申请16/731,283和16/731,306中描述的，该专利申请标题分别为“使用高压和低压流体流的流体混合装置(Fluid Mixing Apparatus Using High-and Low-Pressure Fluid Streams)”GE案卷号319516和“使用液体燃料以及高压和低压流体流的流体混合装置(Fluid Mixing Apparatus Using Liquid Fuel and High-and Low-PressureFluid Streams)”GE案卷号326982，与本文同时提交，并且以引用方式并入本文。在每个燃烧器126中燃烧燃料/空气混合物以产生热能量燃烧气体流129，该热能量燃烧气体流通过衬里146及其过渡件128(图2)流动到涡轮区段120(图1)的涡轮喷嘴130(图2)。
现在参见图2，总体上示出了GT系统100(图1)的燃烧器126。燃烧器126可包括或定位在壳体132中，该壳体通常称为燃烧器排放壳体(CDC)或燃烧器壳体。燃烧器126可包括端盖134、燃烧器头端组件142、流动套筒144和流动套筒144内的燃烧器衬里146。燃烧器衬里146限定燃烧区域160，该燃烧区域包括主要燃烧区108和在主要燃烧区108下游的次要燃烧区110。另选地，过渡件128可限定次要燃烧区110。在其他实施方案中，衬里146及其过渡件128可被形成为单个部件，而不是两个单独部件。流动套筒144围绕燃烧器衬里146的至少一部分并且在其间创建环带(环形充气室)148。流动套筒144包括多个冷却开口150，其允许对燃烧器衬里146的外表面182的冲击冷却，即经由冲击冷却。(流动套筒147的下游部分可被称为过渡件冲击套筒。)
在图1中由152处的一系列叶片和导叶以及扩散器154表示的压缩机104(图1)向限定在壳体132和流动套筒144之间的高压空气充气室162提供高压空气180，从而创建高压(HP)空气源164。也就是说，高压空气源164包括限定在壳体132(即，压缩机排放外壳)和流动套筒144的至少一部分之间的空气充气室162。高压空气180的压力P1可取决于许多因素，诸如但不限于：压缩机104的尺寸或操作状态、IGV 123(图1)的位置、环境条件和/或GT系统100(图1)的操作要求。
流动套筒144中的冷却开口150引导来自高压空气源164的处于第一高压P1的高压空气180的流以冷却燃烧器衬里146的外表面182或其过渡件128，即经由冲击冷却。可设置任何数量的冷却开口150。由于高压空气180的流进入冷却开口150，因此以低于第一压力P1的第二压力P2(即P2＜P1)创建了低压空气186的流。第二空气流186在燃烧器衬里146和流动套筒144之间的环带148中向上游流动，从而导致环带148提供低压(LP)空气源188。低压空气186的压力P2可取决于多个因素，诸如但不限于：压缩机104的尺寸或操作状态、IGV123(图1)的位置、环境条件、GT系统100(图1)的操作要求、冷却开口150的数量和尺寸、沿着环带148的背压、空气的温度和/或燃烧衬里146和/或其过渡件128的温度。
在一个实施方案中，如图2所示，燃烧器126包括第一燃料喷嘴170和第二燃料喷嘴172，该第一燃料喷嘴在燃烧器头端组件142中定位在主要燃烧区108处(刚好在其上游)，该第二燃料喷嘴通过燃烧衬里146或其过渡件128定位在次要燃烧区110处以限定轴向分级燃料递送系统。燃料喷嘴170、172中的每一者可包括双压力预混合装置，如本文将描述的。任何数量的燃料喷嘴170可在燃烧器头端组件142(下文中仅称为“头端组件142”)中的主要燃烧区108处采用，并且任何数量的周向布置的燃料喷嘴172可在次要燃烧区110处采用。在另一个实施方案中，如图3所示，燃烧器126可仅包括定位在头端组件142中的主要燃烧区108处的第一燃料喷嘴170，即不提供AFS燃料喷嘴。
燃烧器126还可包括一个或多个燃料源190，该燃料源被配置为将燃料192(例如，气体燃料(如天然气、氢气等))和/或燃料194(例如，液体燃料(如馏出油或其他石油产品))递送到第一燃料喷嘴170和/或第二燃料喷嘴172中的每一者。燃料源190可包括任何现在已知或以后开发的燃料源，包括例如燃料贮存器、控制系统、管道、阀、仪表、传感器、用于液体的燃料雾化器等。
如将更详细地描述，第一燃料喷嘴170和第二燃料喷嘴172产生高压空气180和燃料(气体燃料192和/或液体燃料194)的预混合物，并且产生预混合物(即，高压空气180和燃料)和低压空气186的混合物，之后将混合物引入相应的主要燃烧区108或次要燃烧区110。
进一步参照GT系统100(图1)的燃烧器126的第一燃料喷嘴170和头端组件142(图2和图3)，本公开的实施方案可提供头端布置结构204，该头端布置结构包括头端组件142和通过头端组件142安装的多个第一燃料喷嘴170。如图2和图3最佳所示，头端组件142可能以任何现在已知或以后开发的方式(例如，紧固件、焊接、一体形成等)安装到燃烧器衬里146。
图4示出了根据本公开的实施方案的用于混合不同压力的两个空气流和燃料流以在燃烧区域160(图2)(参见图2中的视图线4-4)内进行燃烧的头端组件142的横截面上游视图。图5示出了沿图4中的视图线5-5截取的头端组件142的横截面视图，图6示出了沿图4中的视图线6-6截取的头端组件142的横截面视图，并且图7示出了头端组件142的第一燃料喷嘴170的放大示意性横截面视图，如图5所示。
头端组件142可包括第一壁200，该第一壁限定与高压空气源164流体连通的第一充气室202。在一个实施方案中，第一壁200可形成大致框围的结构(图5至图6)，其被配置为安装到燃烧器衬里146的上游端。第一壁200可具有：第一侧面212，其限定上游表面；间隔开的、相对的第二侧面214，其限定下游表面；以及外环形壁210，其在第一侧面212和第二侧面214之间延伸并且联接到该第一侧面和该第二侧面，从而在其中形成第一充气室202。头端组件142并且具体地第一壁200的第二侧面214与燃烧器衬里146形成燃烧区域160的上边界。
在图2和图3中，头端组件142是圆形的，因为该示例是针对罐式环形燃烧器126(图2)，该罐式环形燃烧器通常具有圆形形状(参见例如图1中的周向间隔开的罐式环形燃烧器)。也就是说，第一侧面212和第二侧面214是圆形的。如将更详细地描述，头端组件142可具有多种不同的形状，这取决于其中采用的燃烧器的类型。
头端组件142还包括延伸通过第一充气室202的多个燃料喷嘴170，如本文中将更详细地描述。可在圆形组件中采用任何数量的燃料喷嘴170(例如，十二个)，如图4的示例性组件所示。
如图4和图5所示，连接器通道206可横贯环带148以流体联接第一充气室202和高压空气源164，从而将高压空气180递送至第一充气室202。连接器通道206可位于头端组件142上的任何圆周位置处，并且可使用多于一个连接器通道206。连接器通道206可具有允许足够体积的高压空气180供应头端组件142中的第一喷嘴170的任何尺寸和形状以及位置。在图5中，低压空气186绕过连接器通道206(如图所示在后面)；然而，图6示出了在未设置连接器通道206的情况下，环带148继续为不间断的。
如图2和图3最佳所示，低压空气源188还可包括头端充气室208。头端充气室208可能以多种变型限定。在图2中，头端充气室208在相对侧面上由第一壁200(其限定第一充气室202)的第一(上游)侧面212和端盖134限定。此外，在图2中，头端充气室208由流动套筒144(延伸到压缩机排放壳体132中)周向界定。可设置任选的入口流量调节器(未示出)，其在与燃烧器衬里146对准的位置处在头端组件142的上游延伸。在另选的实施方案中，如图3所示，头端充气室208可由头端组件142的第一壁200(第一充气室202)的第一侧面212与仅流动套筒144限定。此处，流动套筒144围绕头端组件142闭合。在任何情况下，头端充气室208从环带148接收低压空气186。每个第一喷嘴170包括与头端充气室208流体连通的入口222，使得每个第一喷嘴170从共享头端充气室208接收低压空气186的流。
共同参见图5至图7，头端组件142中的燃料喷嘴170可包括基本上相同的结构。燃料喷嘴170可包括第一环形壁220，该第一环形壁限定：入口222，其位于第一充气室202的第一(上游)侧面212处；出口224，其位于第一充气室202的第二(下游)侧面214处并且开放到燃烧器的燃烧区域160；以及第一主通道226，其在入口222和出口224之间延伸。第一环形壁220可为圆柱体或可具有限定非圆形形状(诸如椭圆形形状、跑道形状、或多边形形状(例如，矩形形状))的径向横截面。入口222开放到低压空气源188，从而允许低压空气186进入入口222。
燃料喷嘴170还可包括第二环形壁230，其外接第一环形壁220以限定与燃料源190流体连通的第二充气室232。如图7最佳所示，第二充气室232至少部分地位于第一充气室202内。头端组件142可包括燃料歧管236，该燃料歧管将第一充气室202内的每个第二充气室232流体联接到燃料源190，燃料源190流体联接到燃料歧管236。燃料歧管236可由流体联接第二充气室232的任何形式的导管238形成。导管238可能以任何方式形成，例如由在第一充气室202内的充气室232之间行进的管形成。在第二充气室232用于递送燃料的情况下，燃料192可包括气体燃料(诸如天然气、丙烷等)。
燃料喷嘴170还包括混合导管240，该混合导管延伸通过第二充气室232并且流体连接第一充气室202和主通道226。混合导管240限定与第二充气室232流体连通的至少一个喷射孔242。延伸通过第二充气室232的一个或多个混合导管240中的每一者具有流体连接到第一充气室202的入口244和与主通道226流体连接的出口246。也就是说，在头端组件142中，每个第一喷嘴170共享公共第一充气室202。一个或多个喷射孔242被限定为通过每个混合导管240并且与充气室232流体连通。燃料192通过一个或多个喷射孔242流动到由每个混合导管240限定的通道250中。在一个实施方案中，混合导管240相对于燃料喷嘴170的轴向中心线CL以一定角度取向。优选地，混合导管240以一定角度取向以在下游方向上(即，朝向出口224)引导流通过其中。混合导管240(单独地)与第一环形壁220相比更短并且具有更小的直径。
在操作中，对于每个第一喷嘴170，来自高压空气源164的高压空气180流过第一充气室202并且流动到主通道226中(经由混合导管240)，同时燃料192通过一个或多个喷射孔242流动到主通道226中。第一高压空气180的压力快速地将燃料192承载到由第一环形壁220限定的主通道226中，从而创建预混合物。高压空气180还将低压空气186抽吸到主通道226的入口222中。在主通道226内，高压空气180和燃料192的预混合物与低压空气186进行混合以产生混合燃料/空气混合物260，该混合物从主通道226的出口224离开以到达燃烧器126的燃烧区域160(图2)。因此，燃烧反应在燃烧器衬里146的主要燃烧区108内发生，从而创建出于驱动涡轮区段120(图1)的目的而释放热量的燃烧气体流129(图2)。
头端组件142可能以多种不同的方式布置以针对特定燃烧器来定制该头端组件，和/或使其适用于各种燃烧器类型。在图8所示的一个实施方案中，多个燃料喷嘴170中的至少一者可具有相对于头端组件142(即，在燃烧区域160处的第一充气室202的第二侧面214)以非垂直角度α布置的出口224。以此方式，可能以角度α将燃料/空气混合物260引导到燃烧区域160中以产生旋流。在多个喷嘴170如此布置的情况下，燃料和空气的混合可通过瞄准喷嘴170(例如，朝向彼此)来进一步增强。虽然主通道226被示为沿其整个长度相对于第二侧面214成角度，但其可仅在出口224处或附近成角度。任何数量的喷嘴170可能以这种方式成角度以便在需要时引导燃料/空气混合物260。在所提供的所有第一喷嘴170中，角度α不必相同。
在另一个实施方案中，多个燃料喷嘴170可能以多个不同的图案布置在头端组件142内。在图4所示的一个实施方案中，燃料喷嘴170以环形方式布置在头端组件142中(即，环)，从而面向燃烧区域160(图2)。在另一个示例中，如图9所示，燃料喷嘴170可在它们面向燃烧区域160(图2)时布置在头端组件142中的一对同心环262、264中。在图10中，燃料喷嘴170以更线性的方式布置在头端组件142中。实际上，任何布置都是可能的，从而允许到燃烧区域160中的燃料/空气混合物引入的高水平定制。
图11示出了根据本公开的另选实施方案的燃烧区段106(图1)的上游(即，向后-观看-向前)视图。如图11所示，燃烧区段106可以是环形燃烧系统，并且更具体地是分段环形燃烧器292，其中集成燃烧器喷嘴290的阵列围绕GT系统100(图1)的轴向中心线301周向布置。轴向中心线301可与轴121重合(图1)。分段环形燃烧器292可由外壳体132(有时称为压缩机排放壳体)至少部分地围绕。从压缩机104(图1)接收高压空气180的壳体132可至少部分地限定高压空气源364，该高压空气源至少部分地围绕分段环形燃烧器292的各种部件并且也在燃烧器的中心内。如上所述，高压空气180用于燃烧，并且用于冷却燃烧器硬件。
分段环形燃烧器292包括集成燃烧器喷嘴290的圆周阵列，其中一个在图12中以侧面分解透视图示出。如图12所示，每个集成燃烧器喷嘴(ICN)290包括内衬里段302、与内衬里段302径向分离的外衬里段304，以及在内衬里段302和外衬里段304之间径向延伸的中空或半中空燃料喷射面板310，因此大体限定“I”形组件。内衬里段302和外衬里段304共同创建燃烧衬里346(图11)。燃烧衬里346限定燃烧区域160，该燃烧区域包括主要燃烧区108和在主要燃烧区108下游的次要燃烧区110。燃料喷射面板310将燃烧区域160分成流体分离的燃烧区域的环形阵列(一个区域在图12中由主要燃烧区108和次要燃烧区110标识)。在该设置中，高压空气180穿过冷却开口350，由此失去压力并变成低压空气186。
在分段环形燃烧器292的上游端处，分段燃烧器头端组件342(下文中称为“头端组件342”)邻近燃料喷射面板310的端部306周向地延伸并且从内衬里段302径向地延伸超过外内衬里段304。图13示出了用于与ICN 290一起使用的头端组件342的局部横截面视图。周向布置的分段头端组件342包括一个或多个燃料喷嘴170，该燃料喷嘴将燃料/空气混合物引入上游主要燃烧区108的圆周阵列中，如本文相对于图5和图6所述。每个头端组件342的结构类似于图5和图6所示的结构，不同之处在于第一壁200(例如，第一环形壁210和侧面212、214(图5至图6))可具有壁段，该壁段具有从后位置向前看时观察到的弓形轮廓，如图11所示。因此，头端组件342是弓形的。参照图11和图12，应当注意，每个头端组件342可与燃料喷射面板310的端部306重叠。例如，燃料喷射面板310的端部306可与没有喷嘴170并且面向燃烧区域160的头端组件342的侧面314(即，边界板)中的区域307配合。以此方式，燃料喷射面板310的端部306不与相邻头端组件342之间的接缝配合。
内流动套筒344A位于内衬里段302的径向内侧，从而创建内充气室387，并且外流动套筒344B位于外衬里段304的径向外侧，从而创建外充气室389。因此，流动套筒344A、344B围绕燃烧器衬里346的至少一部分。冷却开口350定位在每个流动套筒344A、344B中，从而使它们冷却冲击套筒。冷却开口350从内衬里段302径向向内并且从外衬里段304径向向外地定位。限定在壳体132和流动套筒344B之间以及流动套筒344A内部的来自高压空气源364的高压空气180的第一部分流过流动套筒344A、B中的冷却开口350。因此，流动套筒344A、344B和冷却开口350引导来自高压空气源364的高压空气180的该部分以冷却燃烧器衬里346的外表面，即内衬里段302的径向内表面和外衬里段304的径向外表面。此外，流动套筒344A、344B和冷却开口350在内充气室387和外充气室389中的上游创建低压空气186的流，从而创建头端组件342的低压空气源388。(充气室387、389创建周向分段环带，相当于图2和图3中的环带148)如将要描述的，高压空气180的第二部分被引导到头端组件342中的燃料喷嘴170中。
头端组件342可包括第一壁300，该第一壁限定与高压空气源364流体连通的高压充气室303(类似于图7和图8中的第一充气室202)。在一个实施方案中，第一壁200可形成大致框围的结构(类似于图5至图6)，其被配置为安装到燃烧器衬里346的上游端。第一壁200可具有：第一侧面312，其限定上游表面；间隔开的、相对的第二侧面314，其限定下游表面；以及外侧面311，其在第一侧面312和第二侧面314之间延伸并且联接到该第一侧面和该第二侧面，从而在其中形成高压充气室303。头端组件142并且具体地第一壁200的第二侧面314与燃烧器衬里346形成燃烧区域160的上边界。来自由壳体132限定的高压空气源364的高压空气180经由一个或多个连接器206流动到限定在头端组件342内的高压空气充气室303中。侧面312、314是弓形的，从而创建用于分段环形燃烧器292的弓形高压空气充气室303。
如图12和图13所示，连接器通道206可横贯充气室387、389以流体联接高压充气室303和高压空气源364，从而将高压空气180递送至高压充气室303。连接器通道206可位于头端组件142上的任何圆周位置处，并且可使用多于一个连接器通道206(图12中为两个)。连接器通道206可具有允许足够体积的高压空气180供应头端组件342中的第一喷嘴170的任何尺寸和形状以及位置。在图12和图13中，低压空气186绕过连接器通道206(如图13所示在后面)；
内充气室387和外充气室389将低压空气186引导到低压头端充气室308中，其中低压空气186沿大致轴向方向进入燃料喷嘴170。低压头端充气室308包括与头端组件342的壁311的侧面312协作地相互作用(将低压头端充气室308与高压头端充气室303分离)的上游板334，以及在上游板334和侧面314之间轴向延伸的壁210。在任何情况下，头端充气室308从充气室387、389接收低压空气186。每个第一喷嘴170包括与头端充气室308流体连通的入口322，使得每个第一喷嘴170从共享低压头端充气室308接收低压空气186的流。
头端组件342中的燃料喷嘴170可包括与相对于图5至图7描述的结构基本上相同的结构。
参照图7和图13，在操作中，对于每个第一喷嘴170，来自高压空气源364的高压空气180流过高压充气室303并且流动到主通道226中(经由混合导管240)，同时燃料192通过一个或多个喷射孔242流动到主通道226中。第一高压空气180的压力快速地将燃料192承载到由第一环形壁220限定的主通道226中，从而创建预混合物。高压空气180还将低压空气186抽吸到主通道226的入口222中。在主通道226内，高压空气180和燃料192的预混合物与低压空气186进行混合以产生混合燃料/空气混合物260，该混合物从主通道226的出口224离开以到达分段环形燃烧器292的燃烧区域160(图11)。因此，燃烧反应在燃烧器衬里346的主要燃烧区108内发生，从而创建出于驱动涡轮区段120(图1)的目的而释放热量的燃烧气体流329。
如相关美国专利申请16/731,283和16/731,306中更详细地描述，为了实现更大的操作范围(例如，下调)和更低的排放，燃料喷射面板310在其中包括多个第二喷嘴172，该第二喷嘴将燃料引入一个或多个次要燃烧区110中。燃烧区110处于通过喷射由头端组件342递送的燃料/空气混合物而创建的主要燃烧区108的下游。也就是说，第二喷嘴172是一个或多个集成燃烧器喷嘴(ICN)290的一部分。分段环形燃烧器292共同创建用于驱动涡轮区段120(图1)的燃烧气体流。
如图2所示，罐式环形燃烧器126可分别在主要燃烧区108和次要燃烧区110处采用第一喷嘴170和第二喷嘴172。图14和图15示出了根据本公开的实施方案的可在次要燃烧区110处的罐式环形燃烧器126中采用的第二喷嘴172的示意性横截面视图。图14示出了第二燃料喷嘴172的示意性横截面视图；并且图15示出了包括图14的第二燃料喷嘴172的如图2中的罐式环形燃烧器126的一部分的放大示意性侧向横截面视图。
在一个实施方案中，第二燃料喷嘴172包括第一环形壁420，该第一环形壁限定与低压空气源188流体连通的主通道426。第一环形壁420可为圆柱体或可具有限定非圆形形状(诸如椭圆形形状、跑道形状、或多边形形状(例如，矩形形状))的径向横截面。第一环形壁420可安装到燃烧器衬里146的外表面182。如图所示，低压空气源188可包括流动套筒144和燃烧器衬里146之间的环带148。应当注意，在该位置处，低压空气源188在对燃烧器衬里146的外表面182(图2和图15)的冲击冷却之后收集低压空气186，即冲击后空气。第一环形壁420具有限定低压空气186的入口422的上游端和限定燃料喷嘴的出口424的下游端。入口422可限定钟口形状以有利于将低压空气186引入主通道426中。
第二环形壁430可径向设置在第一环形壁420的入口422的上游。在一个实施方案中，如图14所示，第二环形壁430可限定充气室402，该充气室经由第二环形壁430中的一个或多个孔433与高压空气源164流体连通。此处，来自高压空气源164的高压空气180的流可被引导通过第二环形壁430中的一个或多个孔433以填充充气室402。在另一个实施方案中，如图15所示，第二环形壁430可通过与高压空气源164直接流体连通来限定充气室402，即没有其中设置有孔433(图14)的周向延伸部分。此处，来自高压空气源164的高压空气180的流可被直接引导到第二环形壁430中以填充充气室(空间)402。如上所述，高压空气180具有来自高压空气源164(压缩机排放空气)的压力P1，该压力大于来自低压空气源188(冲击后空气)的低压空气186压力P2。第三环形壁438可嵌套在充气室402内并且可由第二环形壁430围绕。第三环形壁438限定与燃料源190流体连通的充气室432。
延伸通过充气室432的混合导管440包括与充气室402流体连通的入口444，以及将流引导到由第一环形壁420限定的主通道426中的出口446。一个或多个喷射孔442被限定为通过混合导管440并且与由第三环形壁438限定的充气室432流体连通。燃料192可通过一个或多个喷射孔442流动到由混合导管440限定的通道450中。混合导管440被取向为在下游方向上(即，朝向出口424)引导流通过其中。在针对第二喷嘴172的该实施方案中，第二环形壁430、第三环形壁438和混合导管440被安装到流动套筒144的外表面437。
第二燃料喷嘴172促进高压空气180、低压空气186(来自环带148)和燃料192的混合。在操作中，来自高压空气源164的高压空气180流过充气室402并且流动到通道450中，而燃料192通过一个或多个喷射孔442流动到通道450中，从而创建高压空气180和燃料192的预混合物。高压空气180的流在下游方向上将燃料192快速承载到由第一环形壁420限定的主通道426中，其中高压空气180的快速流有助于将低压空气186抽吸到主通道426的入口422中。在主通道426内，高压空气180和燃料192的预混合物与低压空气186进行混合以产生混合物(即混合燃料/空气流460)，该混合物从燃料喷嘴172的出口424离开并进入燃烧区域160，并且具体地讲，进入其次要燃烧区110。由于第二燃料喷嘴172的主通道426包括开放到燃烧器衬里146中的燃烧区域160的出口424，因此第二燃料喷嘴172的输出(即混合燃料/空气流460)在基本上径向方向上被引导到燃烧器衬里146(和次要燃烧区110)中。因此，燃烧反应在燃烧器衬里146的次要燃烧区110内发生，其中热燃烧气体流129从主要燃烧区108流动，由此出于驱动涡轮区段120(图1)和减小排放的目的而释放附加热量。
应当注意，与图2相比，图15示出了罐式环形燃烧器126中的第二燃料喷嘴172的另选放置。也就是说，燃料喷嘴172位于燃烧器126的燃烧器衬里146的过渡件128上，而不是位于燃烧器衬里146的更上游部分。第二燃料喷嘴172可定位在沿着燃烧器126的圆周或长度的任何位置以产生次要燃烧区110。可采用任何数量的第二燃料喷嘴172，例如，以圆周阵列。以与上述方式类似的方式，第一环形壁420可安装到过渡件128，而第二环形壁430、嵌套的第三环形壁438和混合导管440安装到流动套筒144。流过混合导管440(图14)并进入主通道426的高压空气180促进高压空气180、低压空气186(来自环带148)和燃料192的混合。
关于包括第一燃料喷嘴170和第二燃料喷嘴172(图2)的罐式环形燃烧器126的总体操作，应当注意，第一燃料喷嘴170和第二燃料喷嘴172都产生高压空气180和燃料192(和/或194)的预混合物，并且产生预混合物(即高压空气180和燃料192)和低压空气186的混合物，之后将混合物引入相应的主要燃烧区108或次要燃烧区110。就这一点而言，第一燃料喷嘴和第二燃料喷嘴都促进高压空气180、低压空气186(来自环带148(图2至图3)或充气室387、389(图12))和燃料192的混合，之后将混合物引入相应的主要燃烧区108或次要燃烧区110。
操作还可基于燃料的类型(例如，气体燃料192和/或液体燃料194)而变化。如上所述，在燃料包括气体燃料192的情况下，穿过混合导管240、440的高压空气180的流夹带来自至少一个喷射孔242、442的气体燃料192的流以产生高压空气180和气体燃料192的预混合物。混合导管240、440将预混合物传送到主通道226、426中。在主通道226、426内，预混合物将低压空气186抽吸通道中到并通过通道以产生高压空气和气体燃料的预混合物与低压空气186的混合物。
在一个另选实施方案中，燃料可包括液体燃料194。在这种情况下，液体燃料194由燃料源190递送到每个喷嘴170、172中的主通道226、426的入口222、422。在第二喷嘴172(图14)中，燃料源190可将液体燃料194递送到开口433，使得其在到达入口422之前穿过充气室402，或者燃料源190可包括导管(未示出)以将液体燃料194通过充气室402直接递送到入口422。燃料源190可包括任何形式的燃料雾化器以分散液体燃料194。在任何情况下，穿过混合导管240、440的高压空气180将高压空气180(以及可能的液体燃料194)传送到主通道226、426中。在主通道226、426内，高压空气180将低压空气186和液体燃料194抽吸到通道中并通过通道以产生高压空气180、低压空气186和液体燃料194的混合物。
在另一个实施方案中，燃烧器可以是使用气体燃料192和液体燃料194两者的共烧燃烧器。这里，燃料源190被进一步配置为向第一燃料喷嘴170和第二燃料喷嘴172中的每一者递送气体燃料192以及递送液体燃料194。燃料源190可分别将气体燃料192递送到充气室232、432，并且将液体燃料递送到主通道226、426的入口222、422，如本文所述。
本公开的实施方案提供了向主要燃烧区108提供两个不同压力空气流和燃料的头端组件142、342。此外，本公开的实施方案提供将两个不同压力空气流和燃料递送到主要燃烧区108和次要燃烧区110的燃料喷嘴组件。本公开的实施方案使得主要燃烧区和次要燃烧区两者能够利用喷射器型预混合燃料喷嘴。燃料喷嘴是燃料灵活的(气体和/或液体)，减小总体系统压降并同时保持冷却所需的dP/p，并且提供优异的预混合以实现低排放。该方法还增强了可用冷却空气的冷却效果并且由此降低总体系统压降。另外，该方法使得液体燃料雾化器能够被安装在头端组件142、342中的后部组件中，以用于更容易安装、紧凑、更快修理和降低成本。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确地说明。将进一步理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。
如在整个说明书和权利要求书中使用的，近似语言可以用于修改可以允许变化的任何定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(诸如“约”、“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。在此和整个说明书和权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换，此类范围被识别并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。应用于范围的特定值的“大约”适用于两个值，除非另外依赖于测量值的仪器的精度，否则可以指示一个或多个所述值的+/-10％。
以下权利要求书中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其他要求保护的元件执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的给出了对本公开的描述，但其并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和实质的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择和描述了实施方案以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且使得本领域的其他技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的本公开的各种实施方案。

Claims (15)

1.一种用于气体涡轮(GT)系统的燃烧器(126)，所述燃烧器(126)包括：
燃烧器衬里(146)，所述燃烧器衬里限定燃烧区域(160)，所述燃烧区域包括主要燃烧区(108)和在所述主要燃烧区(108)下游的次要燃烧区(110)；
流动套筒(144，147，344A，344B)，所述流动套筒围绕所述燃烧器衬里(146)的至少一部分，所述流动套筒(144，147，344A，344B)在其中包括多个冷却开口(150，350)以：引导来自第一空气源的处于第一压力的第一空气流以冷却所述燃烧器衬里(146)的外表面(182，437)，以及在所述燃烧器衬里(146)和所述流动套筒(144，147，344A，344B)之间的环带(148)中创建处于比所述第一压力更低的第二压力的第二空气流；
第一燃料喷嘴(170)，所述第一燃料喷嘴定位在所述主要燃烧区(108)处；
第二燃料喷嘴(172)，所述第二燃料喷嘴定位在所述次要燃烧区(110)处；和
燃料源(190)，所述燃料源被配置为将第一燃料(192)递送到所述第一燃料喷嘴和所述第二燃料喷嘴(170，172)中的每一者，
其中所述第一燃料喷嘴和所述第二燃料喷嘴(170，172)产生所述第一空气流和所述第一燃料(192)的预混合物，并且产生所述预混合物和所述第二空气流(186)的混合物，之后将所述混合物引入相应的主要燃烧区(108)或次要燃烧区(110)。
2.根据权利要求1所述的燃烧器(126)，其中所述第一燃料喷嘴和所述第二燃料喷嘴(170，172)各自包括：
第一环形壁(210，220，420)，所述第一环形壁限定与所述第二空气流(186)流体连通的第一通道(250，450)；
第二壁(210，309)，所述第二壁限定与所述第一空气源流体连通的第一充气室(202，232，402，432)；
第三壁(210，309)，所述第三壁限定与所述燃料(192)源流体连通的第二充气室(202，232，402，432)以在其中创建所述第一燃料(192)的流，其中所述第三壁(210，309)至少部分地由所述第二壁(210，309)围绕；和
混合导管(240，440)，所述混合导管延伸通过所述第二充气室(202，232，402，432)并且流体连接所述第一充气室(202，232，402，432)和所述第一通道(250，450)，所述混合导管(240，440)限定与所述第二充气室(202，232，402，432)流体连通的至少一个喷射孔(242，442)。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其中所述第一燃料喷嘴(170，172)包括定位在燃烧器头端组件(142)中的多个第一燃料喷嘴(170，172)，所述燃烧器头端组件通过所述燃烧器衬里(146)限定所述燃烧区域(160)的头端(306)的至少一部分，所述多个第一燃料喷嘴(170，172)中的每一者共享所述燃烧器头端组件(142)中的公共第一充气室(202，232，402，432)；其中所述多个第一燃料喷嘴(170，172)的每个第一通道(250，450)包括开放到所述燃烧器衬里(146)中的所述燃烧区域(160)的出口(224，246，424，446)。
4.根据权利要求3所述的燃烧器(126)，其中所述第一空气源包括限定在压缩机(104)排放外壳和所述流动套筒(144，147，344A，344B)的至少一部分之间的流动通道(250，450)，所述流动通道(250，450)与压缩机(104)流体连通，并且还包括横贯所述环带(148)以将所述第一充气室(202，232，402，432)与所述第一空气源流体联接的导管(238)。
5.根据权利要求3所述的燃烧器(126)，其中所述燃烧器头端组件(142)通过以下中的一者限定头端充气室(202，208，232，402，432)：a)所述流动套筒(144，147，344A，344B)，或b)所述流动套筒(144，147，344A，344B)和端(306)盖，其中所述头端充气室(202，208，232，402，432)从所述环带(148)接收所述第二空气流(186)，
其中所述多个第一燃料喷嘴(170，172)的每个第一通道(250，450)包括与所述头端充气室(202，208，232，402，432)流体连通的入口(222，244，322，422，444)。
6.根据权利要求3所述的燃烧器(126)，还包括燃料歧管(236)，所述燃料歧管将所述燃烧器头端组件(142)中的所述第二充气室(232，387，432)中的每一者流体联接到所述燃料源(190)，所述燃料源(190)流体联接到所述燃料歧管(236)，并且其中所述第一燃料(192)包括气体。
7.根据权利要求3所述的燃烧器(126)，其中所述燃烧器头端组件(142)是弓形的，并且其中所述燃烧器(126)是环形燃烧器(126)，其中多个所述弓形燃烧器头端组件(142)共同形成所述燃烧区域(160)的所述头端(306)。
8.根据权利要求7所述的燃烧器(126)，其中所述第二燃料喷嘴(172)是集成燃烧器(126)喷嘴(170，172)(ICN(290))的一部分。
9.根据权利要求3所述的燃烧器(126)，其中所述燃烧器头端组件(142)是基本上圆形的，并且其中所述多个第一燃料喷嘴(170)以环形方式布置成面向所述燃烧区域(160)。
10.根据权利要求9所述的燃烧器(126)，其中所述多个第一燃料喷嘴(170)在所述燃烧器头端组件(142)中布置在面向所述燃烧区域(160)的一对同心环(262，264)中。
11.根据权利要求3所述的燃烧器(126)，其中所述多个第一燃料喷嘴(170)中的至少一个具有开放到所述燃烧器(126)衬里(146)中的所述燃烧区域(160)的所述出口(224，246，424，446)，所述出口相对于所述燃烧器头端组件(142)以非垂直角度布置。
12.根据权利要求2所述的燃烧器(126)，其中所述第二燃料喷嘴(172)的所述第一通道(250，450)包括开放到所述燃烧器(126)衬里(146)中的所述燃烧区域(160)的出口(224，246，424，446)，使得所述第二燃料喷嘴(172)的输出沿基本上径向的方向被引导到所述燃烧器(126)衬里(146)中。
13.根据权利要求2所述的燃烧器(126)，其中所述第一燃料(192)流包括气体，并且其中穿过所述混合导管(240，440)的所述第一空气流夹带来自所述至少一个喷射孔(242，442)的所述第一燃料(192)流以产生所述第一空气流和所述第一燃料(192)的所述预混合物；其中所述混合导管(240，440)将所述预混合物输送到所述第一通道(250，450)中；并且其中，在所述第一通道(250，450)内，所述预混合物将所述第二空气流(186)抽吸到所述第一通道(250，450)中并通过所述第一通道以产生所述预混合物和所述第二空气流(186)的所述混合物。
14.根据权利要求2所述的燃烧器(126)，其中所述第一燃料(192，194)包括液体，并且其中每个第一通道(250，450)包括所述燃料(192)源向其递送所述第一燃料(192)的入口(222，244，322，422，444)，并且
其中穿过所述混合导管(240，440)的所述第一空气流将所述第一空气流传送到所述第一通道(250，450)中；并且其中，在所述第一通道(250，450)内，所述第一空气流将所述第二空气流(186)和所述第二燃料(192，194)的流抽吸到所述第一通道(250，450)中并通过所述第一通道以产生所述第一空气流、所述第二空气流(186)和所述第一燃料(192)的混合物。
15.根据权利要求2所述的燃烧器，其中所述燃料源(190)被进一步配置为向所述第一燃料喷嘴和所述第二燃料喷嘴(170，172)中的每一者递送为气体的所述第一燃料(192)并且递送为液体的第二燃料(194)，
其中所述燃料源(190)将所述第一燃料(192)递送到所述第二充气室(202，232，402，432)并且将所述第二燃料(194)递送到所述第一通道(250，450)的入口(222，244，322，422，444)。
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