CN117128538A - 稀释栅栏中带有次级燃料喷嘴的燃烧器 - Google Patents

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CN117128538A CN202310542430.5A CN202310542430A CN117128538A CN 117128538 A CN117128538 A CN 117128538A CN 202310542430 A CN202310542430 A CN 202310542430A CN 117128538 A CN117128538 A CN 117128538A
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萨克特·辛
里姆普尔·兰格雷吉
普拉迪普·奈克
迈克尔·A·本杰明
约瑟夫·泽利娜
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Abstract

一种用于燃气涡轮的燃烧器，包括燃烧器衬套，该燃烧器衬套具有外衬套和内衬套，在外衬套和内衬套之间限定燃烧室。外衬套和内衬套中的至少一个包括布置在燃烧室的稀释区中的稀释栅栏。稀释栅栏延伸到燃烧室中并且具有穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴开口，并且至少一个次级燃料喷嘴布置成穿过至少一个次级燃料喷嘴开口。

Description

稀释栅栏中带有次级燃料喷嘴的燃烧器
技术领域
本公开涉及燃气涡轮发动机的燃烧室中的燃烧气体的稀释。
背景技术
常规燃气涡轮发动机将稀释空气流提供到初级燃烧区下游的燃烧室中。通常，环形燃烧器衬套可包括内衬套和外衬套两者，在内衬套和外衬套之间形成燃烧室。内衬套和外衬套可包括穿过衬套的稀释孔，稀释孔提供从围绕环形燃烧器衬套的通道进入燃烧室的空气流(即，稀释喷气)。通过稀释孔的稀释空气流与燃烧室内的燃烧气体混合以提供燃烧气体的骤冷。
附图说明
通过以下如附图中所示的各种示例性实施例的描述，本公开的特征和优点将显而易见，其中相同的附图标记通常表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。
图1是根据本公开的方面的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意性局部横截面侧视图。
图2是根据本公开的方面的示例性燃烧器的局部横截面侧视图。
图3是根据本公开的方面的在图2的详细视图104处截取的在稀释区处的外衬套和内衬套的一部分的局部横截面侧视图。
图4是根据本公开的方面的在稀释区处的替代外衬套和内衬套部分的局部横截面侧视图。
图5是根据本公开的方面的在稀释区处的替代外衬套和内衬套部分的局部横截面侧视图。
图6是根据本公开的另一个方面的另一个示例性燃烧器的局部横截面侧视图。
图7是根据本公开的方面的在图6的平面A-A处截取的外衬套稀释栅栏的一部分的后视局部横截面视图。
图8是根据本公开的另一个方面的替代外衬套稀释栅栏的后视局部横截面视图。
图9是根据本公开的另一个方面的替代外衬套稀释栅栏的后视局部横截面视图。
图10是根据本公开的另一个方面的替代外衬套稀释栅栏的后视局部横截面视图。
图11是根据本公开的另一个方面的替代外衬套稀释栅栏的后视局部横截面视图。
具体实施方式
下面详细讨论各种实施例。虽然讨论了具体实施例，但这只是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以使用其他部件和配置。
如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
术语“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”是指流体流自的方向，“下游”是指流体流往的方向。
在涡轮发动机的燃烧区段中，空气流过围绕燃烧器衬套的外通道，并且流过围绕燃烧器衬套的内通道。外通道和内通道中的一些气流被转移通过燃烧器衬套以提供燃烧室内的燃烧气体的骤冷。然而，初级区燃烧产物的骤冷必须快速有效地进行，以便可以最大限度地减少高温区域，从而可以减少燃烧系统的NOx排放。
本公开旨在通过提供稀释空气流和在燃烧室内对通过稀释栅栏的次级燃料进行分级来减少NOx排放。根据本公开，包括外衬套和内衬套的燃烧器衬套可包括布置在燃烧室的稀释区中的外衬套稀释栅栏和内衬套稀释栅栏。外衬套稀释栅栏和内衬套稀释栅栏中的每一个都提供穿过其中的稀释空气流以提供燃烧气体的骤冷，以及稀释空气与燃烧气体以减少氧化氮(NOx)排放的方式的混合。此外，外衬套稀释栅栏可包括穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴开口，其具有穿过次级燃料喷嘴开口布置的对应次级燃料喷嘴。通过这种布置，次级燃料可以在稀释区分级以与稀释空气和燃烧气体混合以实现更好的NOx排放。
现在参考附图，图1是示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机10的示意性局部横截面侧视图，其在本文称为“发动机10”，可结合本公开的各种实施例。尽管下文参考涡轮风扇发动机进一步描述，但本公开也适用于一般的涡轮机械，包括涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴燃气涡轮发动机，包括船用和工业涡轮发动机和辅助动力单元。如图1所示，发动机10具有从发动机10的上游端98到发动机10的下游端99延伸穿过其中的发动机中心线轴线12，以供参考。通常，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14下游的核心发动机16。
核心发动机16通常可包括限定环形入口20的外壳体18。外壳体18以串联流动关系包围或至少部分地形成具有低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24的压缩机区段(22/24)、燃烧器26、包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮区段(28/30)，以及喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)转子轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)转子轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。LP转子轴36也可以连接到风扇组件14的风扇轴38。在特定实施例中，如图1所示，LP转子轴36可通过齿轮系统40(例如在间接驱动配置或齿轮驱动配置中)连接到风扇轴38。
如图1所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，多个风扇叶片42联接到风扇轴38并从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱44周向围绕风扇组件14和/或核心发动机16的至少一部分。在一个实施例中，机舱44可以由多个周向间隔开的出口导向轮叶或支柱46相对于核心发动机16被支撑。此外，机舱44的至少一部分可在核心发动机16的外部分上方延伸，以在其间限定旁通气流通道48。
图2是如图1所示的核心发动机16的示例性燃烧器26的横截面侧视图。如图2所示，燃烧器26通常可限定燃烧器中心线轴线112，其可对应于发动机中心线轴线12，并且，虽然图2描绘了横截面视图，但燃烧器26围绕燃烧器中心线轴线112周向延伸。燃烧器26包括具有内衬套52和外衬套54的燃烧器衬套50、整流罩60和圆顶组件56。外衬套54和内衬套52围绕燃烧器中心线轴线112周向延伸。圆顶组件56在外衬套54和内衬套52之间径向延伸并且还围绕燃烧器中心线轴线112周向延伸。内衬套52、外衬套54和圆顶组件56一起限定了燃烧室62，燃烧室62围绕燃烧器中心线轴线112周向延伸，并且从上游端100延伸到下游端102。燃烧室62可更具体地限定各种区域，包括初级燃烧区71，在进一步向下游流到稀释区72然后流到次级燃烧区74之前，旋流燃料/氧化剂混合物85的初始化学反应和/或燃烧气体86的再循环可在初级燃烧区71发生。在稀释区72中，如将在下面更详细地描述的，燃烧气体86可与压缩空气82(c)混合，压缩空气82(c)流过外衬套54的外衬套稀释栅栏92并流过内衬套52的内衬套稀释栅栏94进入燃烧室62的稀释区72。燃烧气体86还可以与在流过涡轮入口68到达HP涡轮28和LP涡轮30(图1)之前从延伸穿过外衬套稀释栅栏92的至少一个次级燃料喷嘴91喷射到燃烧室62中的次级燃料89混合。次级燃料喷嘴91可以是将燃料喷雾喷射到燃烧室62中的喷雾型燃料喷嘴，或者可以是将燃料喷射流喷射到燃烧室62中的喷射型燃料喷嘴。替代地，次级燃料喷嘴91可以是压力旋流型燃料喷嘴，其将燃料的加压旋流提供到燃烧室62中，或者可以是纯鼓风型燃料喷嘴，或任何其他类型的燃料喷嘴。
如图2所示，内衬套52可包围在内壳体65内，外衬套54可包围在外壳体64内。外流动通道88限定在外壳体64与外衬套54之间，并且内流动通道90限定在内壳体65与内衬套52。如以下将更详细描述的，外衬套54可包括外衬套稀释栅栏92，并且内衬套52可包括内衬套稀释栅栏94。外衬套稀释栅栏92和内衬套稀释栅栏94均可围绕燃烧器中心线轴线112周向延伸，或可包括多个周向间隔开的栅栏区段。具有次级燃料喷嘴91的外衬套稀释栅栏92、和内衬套稀释栅栏94以及在燃烧器26内它们之间的关系的各个方面，将在下面更详细地描述。通常，外衬套稀释栅栏92和内衬套稀释栅栏94提供穿过其中并进入燃烧室62的稀释区72的压缩空气82(c)流。压缩空气82(c)流因此可用于提供稀释区72中的燃烧气体86的骤冷以冷却进入涡轮区段(28/30)的燃烧气体86流。
在图2的横截面视图中，可以看出燃烧器26包括主混合器组件58和与主混合器组件58连接的燃料喷嘴组件70。虽然图2的横截面视图描绘了单个主混合器组件58，但燃烧器26包括连接到圆顶组件56的多个主混合器组件58，其中多个主混合器组件58围绕燃烧器中心线轴线112周向间隔开。类似地，为多个主混合器组件58中的相应主混合器组件提供多个燃料喷嘴组件70。
在发动机10的操作期间，如图1和图2共同所示，如箭头示意性指示的，一定体积的空气73通过机舱44和/或风扇组件14的相关入口76从发动机10的上游端98进入发动机10。当一定体积的空气73穿过风扇叶片42时，空气73的一部分(如箭头78示意性指示的)被导向或引导到旁通气流通道48中，而空气的另一部分80(如箭头示意性指示的)被导向或引导进入环形入口20并进入LP压缩机22。随着空气80流过LP压缩机22和HP压缩机24流向燃烧器26，空气80被逐渐压缩以形成压缩空气82。
参考图2，如箭头示意性指示的压缩空气82流入燃烧器26的扩散器腔84并且对扩散器腔84加压。压缩空气的第一部分82(a)(如箭头示意性指示的)从扩散器腔84流入整流罩60内的压力增压室66，然后通过主混合器组件58旋流并与从燃料喷嘴组件70提供的燃料混合以产生旋流燃料/氧化剂混合物85，然后将其点燃并燃烧以产生燃烧气体86。旋流燃料/氧化剂混合物85可以在主混合器旋流方向97上绕混合器中心线95旋流，主混合器旋流方向97可以是关于混合器中心线95的顺时针方向，或者可以是关于混合器中心线95的逆时针方向。压缩空气的第二部分82(b)可以从扩散器腔84引导出并且用于除燃烧之外的各种目的。例如，如图2所示，压缩空气82(b)可被引导进入外流动通道88并进入内流动通道90。压缩空气82(b)的一部分然后可以从外流动通道88穿过外衬套稀释栅栏92(用箭头示意性地显示为压缩空气82(c))并进入燃烧室62的稀释区72以提供稀释区72中的燃烧气体86的骤冷。压缩空气82(c)还可以为燃烧气体86的流提供湍流以便提供压缩空气82(c)与燃烧气体86的更好混合。来自内流动通道90的类似压缩空气82(c)流流动穿过内衬套52的内衬套稀释栅栏94。此外，或替代地，压缩空气82(b)的至少一部分可以通过各种流动通道从扩散器腔84引导出到发动机10的其他部分，以向HP涡轮28或LP涡轮30中的至少一个提供冷却空气。
返回共同参考图1和图2，燃烧室62中产生的燃烧气体86从燃烧器26流入HP涡轮28，从而引起HP转子轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。如图1所示，燃烧气体86然后被引导通过LP涡轮30，从而导致LP转子轴36旋转，从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇轴38的旋转。燃烧气体86然后通过核心发动机16的喷射排气喷嘴区段32排出以在下游端99提供推进力。
图3是在稀释区72(图2)处的外衬套54和内衬套52的一部分的局部横截面视图，描绘了在图2的详细视图104处截取的外衬套稀释栅栏92和内衬套稀释栅栏94的方面。在图3的方面，外衬套稀释栅栏92和内衬套稀释栅栏94大致显示为具有V形侧视图。外衬套54包括穿过外衬套54的外衬套槽形稀释开口106，并且内衬套52包括穿过内衬套52的内衬套槽形稀释开口108。外衬套槽形稀释开口106和内衬套槽形稀释开口108都相对于燃烧器中心线轴线112在周向方向(C)上延伸，并且可以围绕燃烧器中心线轴线112周向延伸。外衬套稀释栅栏92从外衬套54的热表面侧110延伸到燃烧室62中，并且内衬套稀释栅栏94从内衬套52的热表面侧114延伸到燃烧室62中。外衬套稀释栅栏92跨过外衬套槽形稀释开口106，并且内衬套稀释栅栏94跨过内衬套槽形稀释开口108。因此，来自外流动通道88的压缩空气82(b)可流入外衬套稀释栅栏92的外衬套稀释栅栏腔116，并且来自内流动通道90的压缩空气82(b)流可流入内衬套稀释栅栏94的内衬套稀释栅栏腔118。
外衬套稀释栅栏92包括外衬套稀释栅栏上游部分120和外衬套稀释栅栏下游部分122。外衬套稀释栅栏上游部分120可以以下游角度128在下游方向124上从外衬套54的热表面侧110延伸，并且外衬套稀释栅栏下游部分122可以以上游角度130在上游方向126上从热表面侧110延伸。外衬套稀释栅栏上游部分120和外衬套稀释栅栏下游部分122可在外衬套稀释栅栏内端132处连接在一起，以形成大致V形的外衬套稀释栅栏92。类似地，内衬套稀释栅栏94包括内衬套稀释栅栏上游部分134和内衬套稀释栅栏下游部分136。内衬套稀释栅栏上游部分134可以以下游角度138在下游方向124上从内衬套52的热表面侧114延伸，并且内衬套稀释栅栏下游部分136可以以上游角度140在上游方向126上从热表面侧114延伸。内衬套稀释栅栏上游部分134和内衬套稀释栅栏下游部分136可以在内衬套稀释栅栏内端142处连接在一起，以形成大致V形的内衬套稀释栅栏94。如图3所示，外衬套稀释栅栏92和内衬套稀释栅栏94可沿混合器中心线95在纵向方向(L)上偏移偏移距离144。可以相对于外衬套稀释栅栏内端132和内衬套稀释栅栏内端142取得偏移距离144。在一些方面，偏移距离144可以是零，使得外衬套稀释栅栏92和内衬套稀释栅栏94被布置成跨燃烧室62彼此相对。
外衬套稀释栅栏92包括穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴开口146，并且在图3方面，至少一个次级燃料喷嘴开口146设置成穿过外衬套稀释栅栏上游部分120。至少一个次级燃料喷嘴91布置成穿过次级燃料喷嘴开口146，并且布置成在上游方向126上提供次级燃料89流以与在下游方向124上流动的燃烧气体86流相对。虽然图3方面描绘了次级燃料喷嘴91被布置成穿过外衬套稀释栅栏92，但是次级燃料喷嘴91可以替代地被布置成穿过内衬套稀释栅栏94。此外，虽然图3的横截面视图描绘了一个次级燃料喷嘴开口146和一个次级燃料喷嘴91，但是可以在外衬套稀释栅栏92中实施多个次级燃料喷嘴开口146和对应的多个次级燃料喷嘴91。作为一个示例，外衬套稀释栅栏92可包括围绕外衬套稀释栅栏92周向间隔开的四个次级燃料喷嘴开口146，对应的四个次级燃料喷嘴91布置成穿过相应的四个次级燃料喷嘴开口146。在一些方面，次级燃料喷嘴开口146和对应的次级燃料喷嘴91的数量可对应于主混合器组件58的数量，而在其他方面，次级燃料喷嘴开口146的数量和次级燃料喷嘴91的数量可以少于主混合器组件58的数量。
在图3方面，外衬套次级燃料喷嘴开口146可以大于次级燃料喷嘴91，以便在次级燃料喷嘴开口146和次级燃料喷嘴91之间提供间隙148以允许稀释空气82(c)流通过围绕次级燃料喷嘴91的外周边的间隙148。通过间隙148的稀释空气82(c)流可以帮助引导来自次级燃料喷嘴91的次级燃料89流远离外衬套稀释栅栏92以便于降低次级燃料89润湿外衬套稀释栅栏92的可能性。在图3方面，至少一个外衬套稀释开口150设置为穿过外衬套54。至少一个外衬套稀释开口150可以是围绕外衬套54周向间隔开的多个开口，或者可以是围绕外衬套54的圆周延伸的周向槽形开口。外衬套稀释开口150可以设置在外衬套稀释栅栏下游部分122的下游，并且可以以上游角度130倾斜穿过外衬套54。以这种方式，外衬套稀释开口150沿着外衬套稀释栅栏下游部分122的下游侧152提供稀释空气82(c)流并且可以帮助降低次级燃料89润湿外衬套稀释栅栏92的外衬套稀释栅栏内端132的可能性。在替代布置中，外衬套稀释栅栏下游部分122可包括外衬套稀释栅栏下游部分稀释开口154(用图3中的隐藏线示出)以允许稀释空气82(c)流流过其中而不是包括外衬套稀释开口150。
内衬套稀释栅栏上游部分134包括穿过其中的至少一个内衬套稀释栅栏上游部分稀释开口156，以提供稀释空气82(c)流流入燃烧室62。内衬套稀释栅栏上游部分稀释开口156可以是多个周向间隔开的开口，或者可以是围绕燃烧器中心线轴线112周向延伸的环形槽开口。在图3方面，类似于外衬套54，内衬套52包括穿过其中的至少一个内衬套稀释开口158，其布置在内衬套稀释栅栏下游部分136的下游，并且布置成沿着内衬套稀释栅栏下游部分136的下游侧160提供稀释空气82(c)流。类似于外衬套稀释开口150，内衬套稀释开口158可以是围绕内衬套52周向间隔开的多个开口，或者可以是围绕内衬套52的圆周延伸的周向槽形开口。内衬套稀释开口158可以以上游角度140倾斜穿过内衬套52。在替代布置中，内衬套稀释栅栏下游部分136可包括穿过其中的内衬套稀释栅栏下游部分稀释开口162(用隐藏线示出)而不是包括内衬套稀释开口158。
图4是在稀释区72处的外衬套54和内衬套52的一部分的局部横截面视图，描绘了外衬套稀释栅栏92和内衬套稀释栅栏94的替代方面。图4方面类似于图3方面，并且将不再描述相似的附图标记。特别地，图4方面的内衬套稀释栅栏94可以与图3方面的内衬套稀释栅栏94相同。然而，在图4方面，可以看出至少一个次级燃料喷嘴开口146和至少一个次级燃料喷嘴91被设置为穿过外衬套稀释栅栏下游部分122，而不是如图3所示穿过外衬套稀释栅栏上游部分120。因此，至少一个次级燃料喷嘴91被布置成在外衬套稀释栅栏92下游提供次级燃料89流在下游方向124上进入燃烧室62，并且与燃烧气体86流的方向相同。此外，可以看出外衬套稀释栅栏92的外衬套稀释栅栏上游部分120包括穿过其中的至少一个外衬套稀释栅栏上游部分稀释开口164，其布置成在上游方向126上将稀释空气82(c)流提供到燃烧室62中。
图5是在稀释区72处的外衬套54和内衬套52的一部分的局部横截面视图，描绘了本公开的另一个替代方面。在图5方面，外衬套54可包括外衬套上游部分166和外衬套下游部分168，外衬套稀释栅栏170从外衬套上游部分166向内延伸到燃烧室62中并连接外衬套上游部分166和外衬套下游部分168。外衬套稀释栅栏170可以以下游角度172倾斜，并且可以包括穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴开口174。次级燃料喷嘴开口174可类似于次级燃料喷嘴开口146(图3)。当次级燃料喷嘴91布置成穿过次级燃料喷嘴开口174时，在次级燃料喷嘴91和次级燃料喷嘴开口174之间围绕次级燃料喷嘴91的周边可存在间隙176，以便提供稀释空气82(c)流流过间隙176。类似地，内衬套52可包括内衬套上游部分178和内衬套下游部分180，内衬套稀释栅栏182从内衬套上游部分178向外延伸到燃烧室62中并且连接内衬套上游部分178和内衬套下游部分180。内衬套稀释栅栏182可以以下游角度184倾斜，并且可以至少包括穿过其中的内衬套稀释栅栏稀释开口186。至少一个内衬套稀释栅栏稀释开口186可类似于内衬套稀释栅栏上游部分稀释开口156(图3和图4)。因此，内衬套稀释栅栏稀释开口186提供稀释空气82(c)流从内流动通道90穿过它进入燃烧室62。
图6是根据本公开的另一个方面的如图1所示的核心发动机16的另一个示例性燃烧器26的横截面侧视图。通常，燃烧器26的图6方面类似于图2方面的燃烧器26，不同之处在于，如下文将描述的，外衬套稀释栅栏布置成提供稀释空气82(c)的横向流，并且在一些方面，提供次级燃料89的横向流。在图6方面，可以看出外衬套54包括外衬套稀释栅栏188，并且可以看出内衬套52包括内衬套稀释栅栏190。与图2至图4的大致V形外衬套稀释栅栏92相比，可以看出图6的外衬套稀释栅栏188具有大致U形侧横截面。类似地，也可以看出内衬套稀释栅栏190包括大致U形稀释栅栏，尽管图2至图4的内衬套稀释栅栏94也可包括在图6方面内。类似于图2至图4方面，外衬套稀释栅栏188包括穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴91。然而，虽然可以关于外衬套稀释栅栏188描述以下方面，但是它们可以同样适用于内衬套稀释栅栏190。此外，在以下方面，次级燃料喷嘴91可布置成提供次级燃料89横向流到燃烧室62中。
图7是根据本公开的方面的在图6的平面A-A处截取的外衬套稀释栅栏188的一部分的后视局部横截面视图。在图7中，外衬套稀释栅栏188包括在周向方向(C)上周向间隔开的多个外衬套稀释栅栏部分，包括第一外衬套稀释栅栏部分192和第二外衬套稀释栅栏部分194。第一外衬套稀释栅栏部分192包括由波谷部分200连接在一起的第一横向侧部分196和第二横向侧部分198。第一横向侧部分196可以布置成相对于径向方向(R)成第一角度220从燃烧器中心线轴线112延伸到第一横向侧部分196的径向外端224，并且第二横向侧部分可以布置成相对于径向方向(R)成第二角度222从燃烧器中心线轴线112延伸到第二横向侧部分198的径向外端226。类似地，第二外衬套稀释栅栏部分194包括通过波谷部分206连接在一起的第一横向侧部分202和第二横向侧部分204。第一横向侧部分202也可以相对于径向方向(R)成第一角度220延伸，从燃烧器中心线轴线112延伸到第一横向侧部分202的径向外端228，并且第二横向侧部分204可以相对于径向方向(R)成第二角度222延伸，从燃烧器中心线轴线112延伸到第二横向侧部分204的径向外端230。
第一外衬套稀释栅栏部分192和第二外衬套稀释栅栏部分194通过稀释栅栏波峰部分208连接在一起，稀释栅栏波峰部分208可以形成外衬套54的一部分。在图7方面，稀释栅栏波峰部分208包括穿过其中的次级燃料喷嘴开口210，并且次级燃料喷嘴91布置在次级燃料喷嘴开口210中。与图2至图5方面一样，外衬套稀释栅栏188可包括多个周向间隔开的次级燃料喷嘴开口210，其包括延伸穿过其中的相应次级燃料喷嘴91。与图2至图5方面类似，次级燃料喷嘴91可包括喷雾型燃料喷嘴、喷射型燃料喷嘴和压力旋流型燃料喷嘴中的任何一种。
第一外衬套稀释栅栏部分192可包括穿过外衬套54的外衬套稀释开口212，其允许压缩空气82(b)流从外流动通道88进入第一外衬套稀释栅栏部分192的空腔214。类似地，第二外衬套稀释栅栏部分194可包括外衬套稀释开口216，其允许压缩空气82(b)流从外流动通道88进入第二外衬套稀释栅栏部分194的空腔218中。第一外衬套稀释栅栏部分192包括穿过第一横向侧部分196的至少一个第一横向侧稀释开口232，并且包括穿过第二横向侧部分198的至少一个第二横向侧稀释开口234。类似地，第二外衬套稀释栅栏部分194包括穿过第一横向侧部分202的至少一个第一横向侧稀释开口236和穿过第二横向侧部分204的至少一个第二横向侧稀释开口238。第一外衬套稀释栅栏部分192的第一横向侧稀释开口232和第二外衬套稀释栅栏部分194的第一横向侧稀释开口236被布置成在第一横向方向240上提供穿过其中的稀释空气82(c)流。第一外衬套稀释栅栏部分192的第二横向侧稀释开口234和第二外衬套稀释栅栏部分194的第二横向侧稀释开口238被布置成在不同于第一横向方向240的第二横向方向242上提供穿过其中的稀释空气82(c)流。
如图7所示，次级燃料喷嘴开口210布置在第一外衬套稀释栅栏部分192的第二横向侧部分198和第二外衬套稀释栅栏部分194的第一横向侧部分202之间，使得第一外衬套稀释栅栏部分192的第二横向侧稀释开口234和第二外衬套稀释栅栏部分194的第一横向侧稀释开口236布置成将相对于由次级燃料喷嘴91喷射到燃烧室62中的次级燃料89的会聚的稀释空气82(c)流提供到燃烧室62中。此外，第一外衬套稀释栅栏部分192的第一横向侧稀释开口232和第二外衬套稀释栅栏部分194的第二横向侧稀释开口238被布置成将发散的稀释空气82(c)流提供到燃烧室62中。利用图7的前述布置，稀释空气82(c)可在燃烧室62内横向散布，以便提供稀释空气82(c)与燃烧气体86的横向混合。此外，相对于由次级燃料喷嘴91喷射到燃烧室62中的次级燃料89的会聚的稀释空气82(c)流可以更好地渗透进入燃烧室62，并且减少外衬套稀释栅栏188的燃料润湿的可能性。
图8是外衬套稀释栅栏188的一部分的后视局部横截面视图，描绘了根据本公开的另一个方面的替代布置。在图8方面，外衬套稀释栅栏188包括第一外衬套稀释栅栏部分244、与第一外衬套稀释栅栏部分244周向相邻的第二外衬套稀释栅栏部分246，以及与第二外衬套稀释栅栏部分246周向相邻布置的第三外衬套稀释栅栏部分248。第一外衬套稀释栅栏部分244可包括第一横向侧部分250、第二横向侧部分252和连接第一横向侧部分250和第二横向侧部分252的波谷部分254。类似地，第二外衬套稀释栅栏部分246可包括第一横向侧部分256、第二横向侧部分258和连接第一横向侧部分256和第二横向侧部分258的波谷部分260，并且第三外衬套稀释栅栏部分248可以包括第一横向侧部分262、第二横向侧部分264和连接第一横向侧部分262和第二横向侧部分264的波谷部分266。第一外衬套稀释栅栏部分244可包括穿过外衬套54的外衬套稀释开口268，其允许来自外流动通道88的压缩空气82(b)流流入第一外衬套稀释栅栏部分244的空腔270。类似地，第二外衬套稀释栅栏部分246可包括外衬套稀释开口272，其允许来自外流动通道88的压缩空气82(b)流流入第二外衬套稀释栅栏部分246的空腔274。而且，类似地，第三外衬套稀释栅栏部分248可包括外衬套稀释开口276，其允许来自外流动通道88的压缩空气82(b)流流入第三外衬套稀释栅栏部分248的空腔278。
类似于图7方面，第一外衬套稀释栅栏部分244包括穿过第一横向侧部分250的至少一个第一横向侧稀释开口280，并且包括穿过第二横向侧部分252的至少一个第二横向侧稀释开口282，第三外衬套稀释栅栏部分248包括穿过第一横向侧部分262的至少一个第一横向侧稀释开口284和穿过第二横向侧部分264的至少一个第二横向侧稀释开口286。第一外衬套稀释栅栏部分244的第一横向侧稀释开口280和第三外衬套稀释栅栏部分248的第一横向侧稀释开口284被布置成在第一横向方向240上提供穿过其中的稀释空气82(c)流。第一外衬套稀释栅栏部分244的第二横向侧稀释开口282和第三外衬套稀释栅栏部分248的第二横向侧稀释开口286被布置成在不同于第一横向方向240的第二横向方向242上提供穿过其中的稀释空气82(c)流。
次级燃料喷嘴开口288布置成穿过第二外衬套稀释栅栏部分246的波谷部分260，并且次级燃料喷嘴91布置成穿过次级燃料喷嘴开口288。在图8方面，次级燃料喷嘴开口288可包括次级燃料喷嘴旋流器290，其可使从中穿过的稀释空气82(c)流旋流。类似于图7方面，通过第一外衬套稀释栅栏部分244的第二横向侧稀释开口282的稀释空气82(c)流，以及通过第三外衬套稀释栅栏部分248的第一横向侧稀释开口284的稀释空气82(c)流将相对于由次级燃料喷嘴91喷射到燃烧室中的次级燃料89的会聚的稀释空气82(c)流提供到燃烧室62中。此外，第一外衬套稀释栅栏部分244的第一横向侧稀释开口280和第三外衬套稀释栅栏部分248的第二横向侧稀释开口286将发散的稀释空气82(c)流提供到燃烧室62中。
图9是外衬套稀释栅栏188的一部分的后视局部横截面视图，描绘了根据本公开的又一个方面的另一种替代布置。图9方面与图8方面的类似之处在于外衬套稀释栅栏188包括第一外衬套稀释栅栏部分244，与第一外衬套稀释栅栏部分244周向相邻的第二外衬套稀释栅栏部分246，以及与第二外衬套稀释栅栏部分246周向相邻布置的第三外衬套稀释栅栏部分248。此外，类似于图8方面，第二外衬套稀释栅栏部分246包括穿过波谷部分260的次级燃料喷嘴开口288，并且次级燃料喷嘴91布置成穿过次级燃料喷嘴开口288。然而，图9的布置通过稀释栅栏部分中的每一个在相同横向方向上将稀释空气82(c)流提供到燃烧室62中。因此，在图9方面，第二外衬套稀释栅栏部分246包括穿过第一横向侧部分256的第一横向侧稀释开口292，并且第三外衬套稀释栅栏部分248包括穿过第一横向侧部分262的第一横向侧稀释开口294。第二外衬套稀释栅栏部分246的第一横向侧稀释开口292和第三外衬套稀释栅栏部分248的第一横向侧稀释开口294被示为布置成在第一横向方向240上提供稀释空气82(c)流。此外，第一外衬套稀释栅栏部分244还可包括第一横向侧稀释开口296(用隐藏线示出)。在一些方面，如图9所示，其中主混合器旋流方向97处于逆时针方向，第一横向方向240是与主混合器旋流方向97相同的方向，以便在与主混合器旋流方向97的同向旋流方向上提供稀释空气82(c)流。替代地，当主混合器旋流方向97处于顺时针方向时，图9方面提供了相对于主混合器旋流方向97在反旋流方向上的稀释空气82(c)流。
图10是根据本公开的又一个方面的外衬套稀释栅栏188的一部分的替代布置的后视局部横截面视图。图10方面与图7方面有些类似，因为它包括通过稀释栅栏波峰部分208连接在一起的第一外衬套稀释栅栏部分192和第二外衬套稀释栅栏部分194。然而，在图10方面，次级燃料喷嘴开口298包括在第二外衬套稀释栅栏部分194的第一横向侧部分202中。次级燃料喷嘴开口298可布置成相对于径向方向(R)成角度300从燃烧器中心线轴线112延伸到次级燃料喷嘴开口298的中心线轴线302。次级燃料喷嘴91布置在次级燃料喷嘴开口298内并且次级燃料89因此在第一横向方向240上喷射到燃烧室62中。为了降低次级燃料89润湿第一外衬套稀释栅栏部分192的第二横向侧部分198的可能性，波峰稀释开口304设置成以角度306穿过稀释栅栏波峰部分208，该角度306可以与第二横向侧部分198的第二角度222相同。图10方面还包括穿过第二外衬套稀释栅栏部分194的波谷部分206的波谷部分稀释开口308，并且波谷部分稀释开口308的中心线轴线312以角度310布置，该角度310可以与角度306相同。另外，与图7的第一横向侧稀释开口232类似的第一横向侧稀释开口314可以设置成穿过第一外衬套稀释栅栏部分192的第一横向侧部分196。因此，稀释空气82(c)在第一横向方向240上通过波峰稀释开口304并通过波谷部分稀释开口308提供，该第一横向方向240可以是与主混合器旋流方向97的同向旋流方向。此外，如图10所示提供的稀释空气82(c)可以降低次级燃料89润湿第一外衬套稀释栅栏部分192的第二横向侧部分198的可能性。
图11是根据本公开的又一个方面的外衬套稀释栅栏188的一部分的替代布置的后视局部横截面视图。图11方面类似于图10方面。在图11中，次级燃料喷嘴开口315设置为穿过第二外衬套稀释栅栏部分194的第一横向侧部分202。然而，与图10方面相反，次级燃料喷嘴开口315可大于次级燃料喷嘴91以便于在次级燃料喷嘴开口315和次级燃料喷嘴91之间提供间隙316以允许稀释空气82(c)流围绕次级燃料喷嘴91的外周边的间隙316并沿着第一外衬套稀释栅栏部分192的第二横向侧部分198的表面317流动。通过间隙316的稀释空气82(c)流可有助于引导来自次级燃料喷嘴91的次级燃料89流远离外衬套稀释栅栏188以便于降低次级燃料89润湿第一外衬套稀释栅栏部分192的第二横向侧部分198的可能性。
虽然前文的描述大体上涉及燃气涡轮发动机，然而燃气涡轮发动机可以在各种环境中实施。例如，发动机可以在飞行器中实施，但也可以在非飞行器应用(例如发电站、船舶应用或石油和天然气生产应用)中实施。因此，本公开不限于在飞行器中使用。
因此，本公开的前述方面中的每一个通过稀释栅栏提供稀释空气流和次级燃料在燃烧室内的分级。通过上述布置，次级燃料可在稀释区分级以与稀释空气和燃烧气体混合以实现更好的NOx排放。
本公开的进一步方面由以下条项的主题提供。
一种用于燃气涡轮的燃烧器，所述燃烧器包括：燃烧器衬套，所述燃烧器衬套具有外衬套和内衬套，在所述外衬套和所述内衬套之间限定燃烧室，所述外衬套和所述内衬套中的至少一个包括布置在所述燃烧室的稀释区中的稀释栅栏，所述稀释栅栏延伸到所述燃烧室中并具有穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴开口；至少一个主混合器组件，所述至少一个主混合器组件布置在所述燃烧室的上游端；和至少一个次级燃料喷嘴，所述至少一个次级燃料喷嘴布置成穿过所述稀释栅栏的所述至少一个次级燃料喷嘴开口。
根据前述条项所述的燃烧器，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口包括间隙，所述间隙围绕所述至少一个次级燃料喷嘴提供穿过其中的稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口包括旋流器，所述旋流器布置成围绕所述至少一个次级燃料喷嘴提供穿过其中的稀释空气的旋流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述至少一个次级燃料喷嘴布置成在第一横向方向、第二横向方向、上游方向和下游方向中的一个方向上将燃料流提供到所述燃烧室中，并且，所述第一横向方向和所述第二横向方向中的一个方向是与所述燃烧器的所述至少一个主混合器组件的旋流方向相同的方向。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述外衬套和所述内衬套围绕燃烧器中心线轴线周向延伸，并且所述稀释栅栏围绕所述燃烧器中心线轴线周向延伸，并且所述稀释栅栏包括稀释栅栏上游部分和稀释栅栏下游部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述稀释栅栏是包括外衬套稀释栅栏上游部分和外衬套稀释栅栏下游部分的外衬套稀释栅栏，并且所述至少一个次级燃料喷嘴开口延伸穿过所述外衬套稀释栅栏上游部分，并且所述外衬套进一步包括穿过其中的至少一个外衬套稀释开口，所述至少一个外衬套稀释开口布置在所述外衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿着所述外衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述内衬套包括内衬套稀释栅栏，所述内衬套稀释栅栏延伸到所述燃烧室中，所述内衬套稀释栅栏包括内衬套稀释栅栏上游部分和内衬套稀释栅栏下游部分，所述内衬套稀释栅栏上游部分具有穿过其中的至少一个内衬套稀释栅栏稀释开口，并且所述内衬套包括穿过其中的至少一个内衬套稀释开口，所述至少一个内衬套稀释开口布置在所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述内衬套稀释栅栏和所述外衬套稀释栅栏在沿着燃烧室中心线轴线的纵向方向上彼此偏移。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述稀释栅栏进一步包括穿过其中的至少一个稀释开口，所述至少一个稀释开口延伸穿过所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的一个，并且所述至少一个次级燃料喷嘴开口延伸穿过所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的另一个。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述稀释栅栏是外衬套稀释栅栏，并且所述内衬套包括延伸到所述燃烧室中的内衬套稀释栅栏，所述内衬套稀释栅栏包括内衬套稀释栅栏上游部分和内衬套稀释栅栏下游部分，所述内衬套稀释栅栏上游部分具有穿过其中的至少一个内衬套稀释栅栏稀释开口，并且所述内衬套包括穿过其中的至少一个内衬套稀释开口，所述至少一个内衬套稀释开口布置在所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述稀释栅栏是外衬套稀释栅栏并且包括在周向方向上周向间隔开的多个外衬套稀释栅栏部分，所述多个外衬套稀释栅栏部分中的每一个包括由波谷部分连接在一起的第一横向侧部分和第二横向侧部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述第一横向侧部分相对于所述外衬套成第一角度，并且所述第二横向侧部分相对于所述外衬套成第二角度，所述第一角度和所述第二角度彼此会聚。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述外衬套稀释栅栏包括所述多个外衬套稀释栅栏部分中的第一外衬套稀释栅栏部分和第二外衬套稀释栅栏部分，所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述第一横向侧部分并且布置成围绕所述至少一个次级燃料喷嘴并沿着所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述第二横向侧部分的外表面提供穿过其中的稀释气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述外衬套稀释栅栏包括所述多个外衬套稀释栅栏部分中的第一外衬套稀释栅栏部分和第二外衬套稀释栅栏部分，稀释栅栏波峰部分布置在所述第一外衬套稀释栅栏部分和所述第二外衬套稀释栅栏部分之间，所述第二外衬套稀释栅栏部分包括连接所述第一横向侧部分和所述第二横向侧部分的波谷部分，所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述第一横向侧部分以在第一横向方向上提供燃料流，所述波峰部分包括穿过其中的波峰部分稀释开口，所述波峰部分稀释开口布置成在所述第一横向方向上提供稀释空气流，并且所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述波谷部分包括穿过其中的波谷部分稀释开口，所述波谷部分稀释开口布置成在所述第一横向方向上提供穿过其中的稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口中的每一个布置成穿过所述多个外衬套稀释栅栏部分中的第一外衬套稀释栅栏部分和第二外衬套稀释栅栏部分之间的稀释栅栏波峰部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述第一外衬套稀释栅栏部分和所述第二外衬套稀释栅栏部分包括至少一个第一横向侧稀释开口和至少一个第二横向侧稀释开口，所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成在第一横向方向上提供穿过其中的稀释空气流，所述至少一个第二横向侧稀释开口布置成在不同于所述第一横向方向的第二横向方向上提供穿过其中的稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置在所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述第二横向侧部分和所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述第一横向侧部分之间，所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口和所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成将会聚的稀释空气流提供到所述燃烧室中，并且所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口和所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口布置成将发散的稀释空气流提供到所述燃烧室中。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述外衬套稀释栅栏包括第一外衬套稀释栅栏部分、与所述第一外衬套稀释栅栏部分周向相邻的第二外衬套稀释栅栏部分，以及与所述第二外衬套稀释栅栏部分周向相邻布置的第三外衬套稀释栅栏部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分，所述第一外衬套稀释栅栏部分和所述第三外衬套稀释栅栏部分包括至少一个第一横向侧稀释开口和至少一个第二横向侧稀释开口，所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成在第一横向方向上提供穿过其中的稀释空气流，所述至少一个第二横向侧稀释开口布置成在不同于所述第一横向方向的第二横向方向上提供穿过其中的稀释空气流，以及所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口和所述第三外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成将会聚的稀释空气流提供到所述燃烧室中，并且所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口和所述第三外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口布置成将发散的稀释空气流提供到所述燃烧室中。
根据前述条项中的任一项所述的燃烧器，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分，并且所述第二外衬套稀释栅栏部分和所述第三外衬套稀释栅栏部分包括穿过所述第一横向侧部分的横向稀释开口，所述横向稀释开口布置成在相同横向方向上提供穿过其中的稀释空气流。
一种燃气涡轮，包括：压缩机区段；和燃烧器，所述燃烧器从所述压缩机区段接收压缩空气流，所述燃烧器包括：燃烧器衬套，所述燃烧器衬套具有外衬套和内衬套，在所述外衬套和所述内衬套之间限定燃烧室，所述外衬套和所述内衬套中的至少一个包括布置在所述燃烧室的稀释区中的稀释栅栏，所述稀释栅栏延伸到所述燃烧室中并具有穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴开口并且具有穿过其中的至少一个稀释开口；圆顶组件，所述圆顶组件布置在所述燃烧室的上游端并且在所述外衬套和所述内衬套之间延伸；至少一个主混合器组件，所述至少一个主混合器组件布置成穿过所述圆顶组件，所述至少一个主混合器组件包括与其联接的燃料喷嘴组件，所述燃烧器从所述压缩机区段接收的所述压缩空气的第一部分被提供给所述至少一个主混合器组件；外壳体和内壳体，所述外壳体包围所述外衬套，所述内壳体包围所述内衬套，在所述外壳体和所述外衬套之间限定外流动通道，在所述内壳体和所述内衬套之间限定内流动通道，由所述燃烧器接收的所述压缩空气的第二部分被提供到所述外流动通道并被提供到所述内流动通道；和至少一个次级燃料喷嘴，所述至少一个次级燃料喷嘴布置成穿过所述稀释栅栏的所述至少一个次级燃料喷嘴开口，所述至少一个次级燃料喷嘴向所述稀释区中的所述燃烧室提供燃料流，并且稀释空气流通过所述次级燃料喷嘴开口和穿过所述稀释栅栏的所述稀释开口中的至少一个提供到所述燃烧室。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述稀释栅栏包括稀释栅栏上游部分和稀释栅栏下游部分，并且所述至少一个次级燃料喷嘴开口延伸穿过所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的一个，并且所述稀释栅栏进一步包括穿过其中的至少一个稀释开口，所述至少一个稀释开口布置在所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的另一个。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述稀释栅栏包括在周向方向上周向间隔开的多个稀释栅栏部分，所述多个稀释栅栏部分中的每一个包括由波谷部分连接在一起的第一横向侧部分和第二横向侧部分，并且其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第一横向侧部分、所述第二横向侧部分中的一个，并且所述次级燃料喷嘴在第一横向方向和第二横向方向中的一个方向上提供所述燃料流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口包括间隙，所述间隙围绕所述至少一个次级燃料喷嘴提供穿过其中的稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口包括旋流器，所述旋流器布置成围绕所述至少一个次级燃料喷嘴提供穿过其中的稀释空气的旋流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述至少一个次级燃料喷嘴布置成在第一横向方向、第二横向方向、上游方向和下游方向中的一个方向上将燃料流提供到燃烧室中，并且，所述第一横向方向和所述第二横向方向中的一个方向是与所述燃烧器的所述至少一个主混合器组件的旋流方向相同的方向。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述外衬套和所述内衬套围绕燃烧器中心线轴线周向延伸，并且所述稀释栅栏围绕所述燃烧器中心线轴线周向延伸，并且所述稀释栅栏包括稀释栅栏上游部分和稀释栅栏下游部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述稀释栅栏是包括外衬套稀释栅栏上游部分和外衬套稀释栅栏下游部分的外衬套稀释栅栏，并且所述至少一个次级燃料喷嘴开口延伸穿过所述外衬套稀释栅栏上游部分，并且所述外衬套进一步包括穿过其中的至少一个外衬套稀释开口，所述至少一个外衬套稀释开口布置在所述外衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿着所述外衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述内衬套包括内衬套稀释栅栏，所述内衬套稀释栅栏延伸到所述燃烧室中，所述内衬套稀释栅栏包括内衬套稀释栅栏上游部分和内衬套稀释栅栏下游部分，所述内衬套稀释栅栏上游部分具有穿过其中的至少一个内衬套稀释栅栏稀释开口，并且所述内衬套包括穿过其中的至少一个内衬套稀释开口，所述至少一个内衬套稀释开口布置在所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述内衬套稀释栅栏和所述外衬套稀释栅栏在沿着燃烧室中心线轴线的纵向方向上彼此偏移。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述稀释栅栏进一步包括穿过其中的至少一个稀释开口，所述至少一个稀释开口延伸穿过所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的一个，并且所述至少一个次级燃料喷嘴开口延伸穿过所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的另一个。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述稀释栅栏是外衬套稀释栅栏，并且所述内衬套包括延伸到所述燃烧室中的内衬套稀释栅栏，所述内衬套稀释栅栏包括内衬套稀释栅栏上游部分和内衬套稀释栅栏下游部分，所述内衬套稀释栅栏上游部分具有穿过其中的至少一个内衬套稀释栅栏稀释开口，并且所述内衬套包括穿过其中的至少一个内衬套稀释开口，所述至少一个内衬套稀释开口布置在所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述稀释栅栏是外衬套稀释栅栏并且包括在周向方向上周向间隔开的多个外衬套稀释栅栏部分，所述多个外衬套稀释栅栏部分中的每一个包括由波谷部分连接在一起的第一横向侧部分和第二横向侧部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述第一横向侧部分相对于所述外衬套成第一角度，并且所述第二横向侧部分相对于所述外衬套成第二角度，所述第一角度和所述第二角度彼此会聚。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述外衬套稀释栅栏包括所述多个外衬套稀释栅栏部分中的第一外衬套稀释栅栏部分和第二外衬套稀释栅栏部分，所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述第一横向侧部分并且布置成围绕所述至少一个次级燃料喷嘴并沿着所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述第二横向侧部分的外表面提供穿过其中的稀释气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述外衬套稀释栅栏包括所述多个外衬套稀释栅栏部分中的第一外衬套稀释栅栏部分和第二外衬套稀释栅栏部分，稀释栅栏波峰部分布置在所述第一外衬套稀释栅栏部分和所述第二外衬套稀释栅栏部分之间，所述第二外衬套稀释栅栏部分包括连接所述第一横向侧部分和所述第二横向侧部分的波谷部分，所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述第一横向侧部分以在第一横向方向上提供燃料流，所述波峰部分包括穿过其中的波峰部分稀释开口，所述波峰部分稀释开口布置成在所述第一横向方向上提供稀释空气流，并且所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述波谷部分包括穿过其中的波谷部分稀释开口，所述波谷部分稀释开口布置成在所述第一横向方向上提供穿过其中的稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口中的每一个布置成穿过所述多个外衬套稀释栅栏部分中的第一外衬套稀释栅栏部分和第二外衬套稀释栅栏部分之间的稀释栅栏波峰部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述第一外衬套稀释栅栏部分和所述第二外衬套稀释栅栏部分包括至少一个第一横向侧稀释开口和至少一个第二横向侧稀释开口，所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成在第一横向方向上提供穿过其中的稀释空气流，所述至少一个第二横向侧稀释开口被布置成在不同于所述第一横向方向的第二横向方向上提供穿过其中的稀释空气流。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置在所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述第二横向侧部分和所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述第一横向侧部分之间，所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口和所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成将会聚的稀释空气流提供到所述燃烧室中，并且所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口和所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口布置成将发散的稀释空气流提供到所述燃烧室中。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述外衬套稀释栅栏包括第一外衬套稀释栅栏部分、与所述第一外衬套稀释栅栏部分周向相邻的第二外衬套稀释栅栏部分，以及与所述第二外衬套稀释栅栏部分周向相邻布置的第三外衬套稀释栅栏部分。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分，所述第一外衬套稀释栅栏部分和所述第三外衬套稀释栅栏部分包括至少一个第一横向侧稀释开口和至少一个第二横向侧稀释开口，所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成在第一横向方向上提供穿过其中的稀释空气流，所述至少一个第二横向侧稀释开口布置成在不同于所述第一横向方向的第二横向方向上提供穿过其中的稀释空气流，以及所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口和所述第三外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口布置成将会聚的稀释空气流提供到所述燃烧室中，并且所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第一横向侧稀释开口和所述第三外衬套稀释栅栏部分的所述至少一个第二横向侧稀释开口布置成将发散的稀释空气流提供到所述燃烧室中。
根据前述条项中的任一项所述的燃气涡轮，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分，并且所述第二外衬套稀释栅栏部分和所述第三外衬套稀释栅栏部分包括穿过所述第一横向侧部分的横向稀释开口，所述横向稀释开口布置成在相同横向方向上提供穿过其中的稀释空气流。
尽管前面的描述针对本公开的一些示例性实施例，但是其他变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下进行。此外，结合本公开的一个实施例描述的特征可以结合其他实施例使用，即使上面没有明确说明。

Claims (10)

1.一种用于燃气涡轮的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括：
燃烧器衬套，所述燃烧器衬套具有外衬套和内衬套，在所述外衬套和所述内衬套之间限定燃烧室，所述外衬套和所述内衬套中的至少一个包括布置在所述燃烧室的稀释区中的稀释栅栏，所述稀释栅栏延伸到所述燃烧室中并具有穿过其中的至少一个次级燃料喷嘴开口；
至少一个主混合器组件，所述至少一个主混合器组件布置在所述燃烧室的上游端；和
至少一个次级燃料喷嘴，所述至少一个次级燃料喷嘴布置成穿过所述稀释栅栏的所述至少一个次级燃料喷嘴开口。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中所述至少一个次级燃料喷嘴开口包括间隙，所述间隙围绕所述至少一个次级燃料喷嘴提供穿过其中的稀释空气流。
3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中所述至少一个次级燃料喷嘴布置成在第一横向方向、第二横向方向、上游方向和下游方向中的一个方向上将燃料流提供到所述燃烧室中，并且，
所述第一横向方向和所述第二横向方向中的一个方向是与所述燃烧器的所述至少一个主混合器组件的旋流方向相同的方向。
4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中所述外衬套和所述内衬套围绕燃烧器中心线轴线周向延伸，并且所述稀释栅栏围绕所述燃烧器中心线轴线周向延伸，并且所述稀释栅栏包括稀释栅栏上游部分和稀释栅栏下游部分。
5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，其中所述稀释栅栏是包括外衬套稀释栅栏上游部分和外衬套稀释栅栏下游部分的外衬套稀释栅栏，并且所述至少一个次级燃料喷嘴开口延伸穿过所述外衬套稀释栅栏上游部分，并且所述外衬套进一步包括穿过其中的至少一个外衬套稀释开口，所述至少一个外衬套稀释开口布置在所述外衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿着所述外衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，其中所述内衬套包括内衬套稀释栅栏，所述内衬套稀释栅栏延伸到所述燃烧室中，所述内衬套稀释栅栏包括内衬套稀释栅栏上游部分和内衬套稀释栅栏下游部分，所述内衬套稀释栅栏上游部分具有穿过其中的至少一个内衬套稀释栅栏稀释开口，并且所述内衬套包括穿过其中的至少一个内衬套稀释开口，所述至少一个内衬套稀释开口布置在所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游并且布置成沿着所述内衬套稀释栅栏下游部分的下游侧提供稀释空气流。
7.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，其中所述稀释栅栏进一步包括穿过其中的至少一个稀释开口，所述至少一个稀释开口延伸穿过所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的一个，并且所述至少一个次级燃料喷嘴开口延伸穿过所述稀释栅栏上游部分和所述稀释栅栏下游部分中的另一个。
8.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中所述稀释栅栏是外衬套稀释栅栏并且包括在周向方向上周向间隔开的多个外衬套稀释栅栏部分，所述多个外衬套稀释栅栏部分中的每一个包括由波谷部分连接在一起的第一横向侧部分和第二横向侧部分。
9.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，其中所述第一横向侧部分相对于所述外衬套成第一角度，并且所述第二横向侧部分相对于所述外衬套成第二角度，所述第一角度和所述第二角度彼此会聚。
10.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，其中所述外衬套稀释栅栏包括所述多个外衬套稀释栅栏部分中的第一外衬套稀释栅栏部分和第二外衬套稀释栅栏部分，
所述至少一个次级燃料喷嘴开口布置成穿过所述第二外衬套稀释栅栏部分的所述第一横向侧部分并且布置成围绕所述至少一个次级燃料喷嘴并沿着所述第一外衬套稀释栅栏部分的所述第二横向侧部分的外表面提供穿过其中的稀释气流。
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