CN1550651A - 区段分级燃烧器 - Google Patents

Abstract

燃烧器(22)包括由圆顶(44)连接在一起的外衬和内衬(40、42)，以限定燃烧室(46)。一排空气涡流器(48)安装在圆顶中，且包括相应的主燃料喷射器(50)，用于产生相应的燃料和空气混合物。在数量上比主喷射器(50)少的引燃燃料喷射器(52)安装在圆顶中的相应的涡流器(48)之间。来自引燃喷射器和主喷射器的分级燃料喷射用于在工作期间启动燃烧器。

Description

区段分级燃烧器

根据由陆军部授予的合同No.DAAE07-00-C-N086，美国政府对本发明具有一定权利。

技术领域

本发明总的涉及燃气轮发动机，更具体的，本发明涉及陆地车辆涡轮发动机。

在燃气轮发动机中，空气在压缩机中被加压，且在燃烧器中与燃料混合，以产生热燃烧气体，通过下游的涡轮级来从该热燃烧气体获取能量。高压涡轮(HPT)紧接着燃烧器，且由第一转子或者轴连接到上游的通常包括多级的压缩机。低压涡轮(LPT)设置在HPT的下游，且产生用于第二转子或者驱动轴的输出动力。

在典型的涡扇发动机中，LPT连接到压缩机前的大风扇，用于产生为飞行中的飞行器提供动力的推进冲力。在陆地用或者海用发动机中，LPT可以连接到外部装置，以提供动力。该发动机可以构造成为船、陆地车辆或者典型应用中的发电机提供动力。

尽管在这些各种应用中使用的燃气轮发动机在结构上是基本类似的，但是它们仍然必须为那些不同的应用和与之相关的不同问题而特别制做。

例如，为诸如作战坦克之类的军事车辆构造的燃气轮发动机必须在结构上是紧凑的，典型部件的野外替换必须是容易达到的，以及工作是有效率的，具有最小的废气排放。这些只是车辆发动机的不同于与飞行器发动机相关的许多竞争设计目标中的一些。

因此，车辆燃气轮发动机在尺寸、重量和发动机的复杂性上花费了额外的费用，以最大化车辆的工作范围和发动机的耐久性。该发动机必须设计为能在海平面和高海拔之间的冷或热环境中启动和工作。启动尤其困难，因为必须使用由电池馈电的、低能量的启动机，以减轻车辆重量，且启动要求气轮机和压缩机转子加速到表示稳定怠速工况的最大转子转速的较大百分比。涡轮转子可以工作在每分钟数万转数(RPM)下，且稳定怠速工况通常为大大高于最大转子转速的50％。

车辆涡轮发动机可以通过替代燃料来工作，且必须在刚好位于熄火的燃空比之上的很低的燃空比下以高燃烧效率工作。发动机的加速到怠速的启动必须没有白色烟雾的排放，该白色烟雾通常当未反应的、蒸发的燃料在废气流中冷凝时产生。当同流换热器热交换器用于发动机，以通过使用来自涡轮的热废气来为燃烧器预热压缩机空气时，该问题更加严重。同流换热器用作由于不完全燃烧而排放的任何原始燃料的容器，特别是在启动时。

而且，实现有效燃烧要求有效的燃料雾化，且燃料雾化受燃料喷射器和空气混合系统的类型的影响。

例如，相对简单的鼓风燃料喷射器是传统的，且与安装到燃烧器的圆顶端的周围空气涡流器合作，用于产生燃料和空气的混合物。燃料雾化受涡流器空气的流速和压力的影响，涡流器空气的流速和压力在发动机启动期间相对较小。

相反，诸如普通的双重燃料喷射器之类的燃料加压喷射器构造为在启动或者上述的发动机的怠速工况期间使用高压燃料来细致地雾化燃料。然而，这样的加压喷射器比鼓风喷射器复杂的多，且在启动和上述的怠速工况期间要求功率更大的燃料泵来提供充分的燃料压力。

因此，期望提供一种用于车辆燃气轮发动机的改进的燃烧器，及其相应的启动方法。

发明内容

燃烧器包括由圆顶连接在一起的外衬和内衬，以限定燃烧室。一排空气涡流器安装在圆顶中，且包括相应的主燃料喷射器，用于产生相应的燃料和空气混合物。在数量上比主喷射器少的引燃燃料喷射器安装在圆顶中的相应的涡流器之间。来自引燃喷射器和主喷射器的分级燃料喷射用于在工作期间启动燃烧器。

附图说明

根据优选的和典型的实施例，通过结合附图来在下面详细的说明书中更具体地描述本发明，和本发明的更多目的和优点，其中：

图1是根据典型的实施例的陆地车辆的燃气轮发动机的轴向示意图。

图2是在图1中示出的环形燃烧器的一部分的部分剖视的轴向视图，其包括主燃料喷射器和合作的空气涡流器。

图3是在图1中示出的环形燃烧器的一部分的在不同于图2的平面中的部分剖视的轴向视图，其示出了其中的一排引燃燃料喷射器。

图4是燃烧器的另一个平面的像图3一样的部分剖视的轴向视图，其示出了其中的点火器。

图5是根据本发明的在图1-4中示出的燃烧器以及用于启动燃烧器的合作流程图的示意性表示。

具体实施方式

在图1中示意性示出的是特别构造为用于陆地车辆(没有显示)，以为其提供推进动力的燃气轮发动机10。该发动机围绕纵向或者轴向中心线轴线12轴对称，且包括在上游端的入口14，以接收周围空气16。

接着入口的是加压空气16的多级轴离心压缩机18，其加压空气16，然后空气16从该压缩机排放到周围的同流换热器或者热交换器20。该压缩机排放的空气在同流换热器中被加热，如下进一步描述的，且适当地返回到环形燃烧器22的上游端。

燃料24与加压的空气16混合，且在燃烧器中点火，以在其中产生热燃烧气体26，该热燃烧气体从下游的出口端排放到单级高压涡轮(HPT)28。HPT28的转子盘适当地连接到第一转子或者轴30，该第一转子或者轴30向上游延伸到发动机的前端，以为接附其上的压缩机转子提供动力。

二级低压涡轮(LPT)32设置在HPT的下游，以进一步从接收的燃烧气体26获取能量。LPT具有第二转子或者输出驱动轴34，该第二转子或者输出驱动轴从发动机的后端延伸，以为车辆中的传动装置提供动力。

该发动机还包括从LPT32延伸到同流换热器20的传输管道36，用于从发动机引导热燃烧废气，该热燃烧废气又加热压缩机排放空气，该压缩机排放空气也从流路中的压缩机到燃烧器引导通过同流换热器。该同流换热器是具有分开的压缩机空气流路和废气流路的热交换器，其允许在这些流路之间热交换。燃烧空气从发动机通过合适的出口38排放。

根据典型的实施例在图2中示出燃烧器22，其围绕发动机中心线轴线12轴对称。该燃烧器是多个部件的组件，这些部件包括环形的径向燃烧外衬40，其与环形的径向燃烧内衬42径向向外隔开。两个衬的上游端通过单个环形的圆顶44连接在一起，以在两个衬之间限定环形的燃烧室46，这两个衬从圆顶向下游延伸到在衬的下游端的环形出口。在工作期间在燃烧室46中产生的燃烧气体26从燃烧器排放到HPT28的环形定子喷嘴，以依次流过第一级涡轮转子叶片排，该第一级涡轮转子叶片从燃烧气体获取能量来旋转第一轴30，以驱动压缩机。

一排空气涡流器48通过圆顶44中的相应的开口合适地安装，以使加压的空气16产生涡流通过圆顶且进入燃烧室。

相应的，一排主燃料喷射器50安装在各涡流器48中，用于喷射燃料24，以与形成涡流的空气16混合来形成相应的燃料和空气混合物，点火该混合物来产生热燃烧空气26。空气涡流器48可以具有任何传统的结构，诸如所示的相对旋转的实施例，其包括两排相对径向倾斜的转动叶片，这些转动叶片径向向内产生空气涡流，以围绕正在从各燃料喷射器50排出的燃料。燃料喷射器和涡流器的合作对的每一对限定相应的主化油器来提供雾化的燃料和空气，以在燃烧室中燃烧。

图3示出了圆周上偏离在图2中所示的平面的燃烧器的另一个轴向平面，其中，圆顶44还包括多个通过其相应的开口合适地安装的引燃燃料喷射器52。这些引燃喷射器52在数目或者数量上比更大数量的主喷射器50要少，且圆周地设置在相应的空气涡流器48之间，主喷射器通过这些空气涡流器安装。

在图2中示出的主喷射器50和在图3中示出的引燃喷射器52合适地通过共同的燃烧器外壳54安装，该燃烧器外壳围绕燃烧室和其圆顶端。压缩机排放空气16合适地从在图1中所示的燃烧器外壳内部的同流换热器通过该排空气涡流器48引导入燃烧室。相应的，燃料24通过主喷射器和引燃喷射器50、52合适地引导，以与加压的空气混合来产生燃烧气体26。

如最初在图1中所示的，采用燃料控制器56形式的合适的装置设置在发动机中，且可操作地连接到主喷射器和引燃喷射器50、52，以择优分级燃料引入和首先输送到引燃喷射器52，且随后依次时间上和空间圆周上输送到主喷射器50。这样的燃料分级可以用来有利于从第一转子30的零速度到表示最大转子速度的较大百分比，通常大于50％，的稳定工况怠速速度的加速(加速)中启动燃烧器。

启动还受一对电点火器58的使用的影响，该对电点火器适合地通过燃烧器圆顶44的相应的开口安装，如图4所示。这两个点火器58径向向内延伸通过燃烧器外壳54，且在主喷射器50和引燃喷射器52之间圆周地散布，如另外在图5中显示。

在图2-5中所示的圆顶44是单个的环形圆顶，其中，主涡流器48在圆顶的有限空间中以最大的单独尺寸设置在大致连续的排中。这些空气涡流器通常安装在圆顶的径向中间部分，且在尺寸上径向向外和向内朝着相应的衬延伸。

这样，主空气涡流器和它们相应的主燃料喷射器可以定尺寸和构造为在燃烧器中产生最大的动力，且具有相应的最大工作效率。该空气涡流器和它们的燃料喷射器围绕燃烧器圆顶圆周地等距离地隔开，以提供排放到第一级涡轮喷嘴的燃烧气体的大致均匀的温度模型因素(pattern factor)。

设置上述的引燃喷射器52来改进发动机的启动能力，且引燃喷射器的数量大致少于主喷射器，并择优地放置。如在图3和5中所示，引燃喷射器52在有限的圆顶中在相邻的主喷射器50之间的空间容许的地方隔开，且延伸通过在圆形空气涡流器之间的相应的三角形区域中的圆顶的径向外部部分。单独的空气涡流器和它们的主喷射器从在圆顶的径向中间部分中的引燃喷射器相应地径向向内隔开。

相应的，在图4和5中所示的点火器58类似地安装在燃烧器圆顶44中的空间容许的地方。像引燃喷射器一样，点火器58也安装在相邻的圆形空气涡流器之间形成的相应的三角形空间中的圆顶的径向外部部分中。

通过引入主燃料喷射器和引燃燃料喷射器50、52，这两种类型的燃料喷射器可以相互不同，且特别制做为最大化在怠速和怠速以上的燃烧器性能，以及最大化在启动加速到怠速期间的性能。尤其是，主喷射器50采用优选的鼓风-雾化喷射器的形式，其要求与相应的空气涡流器48合作，以当燃料与加压的空气混合时适当地雾化燃料。

鼓风燃料喷射器是熟知的，且可以特别构造为与在图2中所示的相对旋转的空气涡流器48一起使用。每个主喷射器具有滑动地安装在涡流器48的套圈端的远端或者顶端，以从其中喷射燃料。该喷射器顶端包括一排侧开口60，这些开口接收加压的空气16的一部分，以帮助雾化从喷射器顶端排出的燃料。然后，来自喷射器的这样排出的燃料和空气流进行与通过各空气涡流器径向向内排出的相对旋转的空气流的混合，以雾化该喷射的燃料。

然而，从鼓风喷射器喷射的燃料的雾化是压缩机排放气体的压力和流速的函数，在发动机从零转子速度到怠速速度的启动程序期间，压缩机排放气体的压力和流速相对都较低。因此，如果主燃料喷射器单独用于启动，那么发动机启动将被损害。

然而，引燃喷射器52是特别构造和放置的，用于在启动程序期间提供增强的燃料雾化，以改进其燃烧效率，且大致消除不期望的白色烟雾的排放，否则如果单独使用主喷射器来启动发动机，那么这些白色烟雾的排放会由于来自主喷射器的燃料喷射的不完全燃烧而出现。引燃喷射器最好采用具有任何传统的结构的燃料-压力雾化喷射器的形式，以在启动程序期间提供有效的燃料雾化。

如在图3中所示，引燃喷射器52延伸通过燃烧器圆顶44，没有像另外围绕主喷射器50使用的一样与围绕的空气涡流器合作。尽管主喷射器依靠空气涡流器48用于燃料雾化，但是引燃喷射器52不依靠。该压力雾化引燃喷射器52单独依靠燃料压力来提供具有合适的喷射圆锥角的燃料雾化，用于燃烧器的有效启动工作。

如在图1中示意性的所示，燃料泵62可操作地连接到燃料控制器56，以在压力下将燃料提供到主喷射器和引燃喷射器50、52。然而，燃料泵62可以相对简单，由于它只需要构造为在发动机的启动期间将相对高的燃料压力提供到较少数量的引燃喷射器52，然后，在发动机启动以后，燃料泵需要较低的压力来将燃料输送到更大数量的主喷射器，这些主喷射器从发动机的怠速到最大动力期间工作。在最大功率处，需要全部的泵压来供给所有的主喷射器。

在图5中示意性地示出了不同构造的主燃料喷射器和引燃燃料喷射器50、52的一种优选的构造和合作。在圆顶44的圆周的较小部分或者区段中，引燃喷射器52设置或者组合为单个共同的引燃组。圆顶44在图5中显示为相对于其在诸如坦克之类的军事车辆中的优选位置垂直。喷射器的引燃组在圆顶的圆周中分配得稍微多于其第一象限。

主喷射器50组合成第一和第二主组，分别由数字1、2表示，每组在圆顶的第二和第四象限中重叠引燃组的圆周相对的端。

尽管全部的主喷射器50在圆顶的所有四个象限中围绕圆顶的圆周均匀地隔开，但是其优选的组合或者分组提供了增强的启动能力，如下描述的。例如，主喷射器50进一步组合成第三主组，由数字3表示，这些喷射器在第一象限散布在喷射器的引燃组中。剩下的主喷射器50组合成第四主组，由数字4表示，其在圆顶的第三象限中与第三组圆周相对地或者直径相对地设置。

为增强的启动能力建立和测试的一个实施例中，第一组包括六个主喷射器，第二组包括七个主喷射器，第三组包括两个主喷射器，第四组包括三个主喷射器，它们与在特别构造的引燃组中的优选的四个引燃喷射器合作。

各种引燃组和主组择优地供给燃料，以便增强燃烧器性能，包括其启动。例如，第一燃料歧管或者分配块64流体连通的连接到喷射器52的引燃组。第二燃料歧管或者分配块66流体连通的连接到第一和第二喷射器50的主组。第三燃料歧管或者分配块68流体连通的连接到第三和第四喷射器50的主组。

相应的，在图1中示出的燃料控制器56通过相应的流量阀70可操作地连接到图5中所示的三个歧管64、66、68，这些流量阀可以选择性地开启和关闭，以依次顺序地分级燃料流到第一、第二和第三歧管。

燃料歧管择优地工作，以分级燃料到主喷射器和引燃喷射器50、52，以便增强燃烧器的启动到发动机的稳定的怠速工况，接下来又通过有效的燃烧器性能上升到最大功率。如上所述，主喷射器50围绕圆顶的圆周以共同的间距等距离地隔开，如图5所示，该间距由通过总数18划分的360度圆周来表示。

引燃喷射器52单独位于圆顶的较小区段，每个引燃喷射器与相应的主喷射器在较小区段中圆周地交替。两个点火器58也通常位于较小区段的中间，也与主喷射器和引燃喷射器交替。

这两个点火器是线性可替代单元(LRU)，其相应地将它们的优选位置限制在燃烧器圆顶中，使得它们可以方便地到达来从安装在车辆中的发动机去除。在燃烧器圆顶中的点火器的放置确定了在剩余的主喷射器中的引燃区段的相应的放置。如图5所示的将主喷射器组合成优选的四个组依次跟随在点火器附近的引燃喷射器的位置。

尽管一个主喷射器50可以用于在工作期间最初启动燃烧器，但是该喷射器将相对较大，以携带足够的燃料流来产生足够的燃烧气体，以在启动到稳定怠速工况期间给HPT提供动力。相应的，单个引燃喷射器会产生局部的热浪(hot streak)，且产生对下游的部件的不期望地加热。

因此，多个引燃喷射器52是优选的，以分配用于启动所要求的燃料，减少相应的的热浪，以及改进气体温度在其通常已知的模型因素中的圆周均匀性。

在图5所示的优选的实施例中，四个引燃喷射器52是优选的，且限定稍微延伸过圆顶的第一象限的圆顶的较小区段。在第一象限中，引燃喷射器依次与邻接的主喷射器的三个邻接组1、2、3，还包括设置其中的两个点火器。

引燃喷射器52之一设置在圆顶的第二象限中偏离两个主喷射器，以将一些燃料喷射到在图5中所示的圆顶的左侧，以另外散布燃料量。

在图5中所示的第一象限中，三个引燃喷射器52在相对的圆周侧上在点火器的范围内紧密邻近相应的点火器设置，以通过将从引燃喷射器喷射的雾化的燃料点火来开始燃烧过程。而且，四个引燃喷射器相互隔开得足够近，使得通过来自一个或者多个点火器的从一个引燃喷射器到另一个引燃喷射器引燃的横向点火和火焰传播也可以实现燃烧的开始。这两个点火器提供了冗余的启动工作。

在图5中示意性地示出了启动燃烧器和发动机的一种优选的方法。如在图1中所示，电动启动机72合适地安装在发动机中，以曲柄摇转或者转动第一转子30来最初地旋转和加速压缩机18和HPT28的转子叶片。启动机可以具有任何合适的结构，诸如典型的电池馈电的、低能启动机。

启动程序开始于操作或者给启动机72提供动力，以从零速度最初地加速转子30来加压压缩机18中的空气16，用于流到燃烧器。在转子30的最大速度的大约10％处，点火器58电启动来产生燃烧的初始火花。

在最大转速的大约15％处，操作燃料控制器来首先分级引燃燃料部分到第一歧管64，以从所有四个引燃喷射器52排放。此时没有燃料供给到主喷射器。由于引燃喷射器52是优选的压力-雾化喷射器，所以它们细致地雾化从其中排放的燃料，该燃料与从缓慢旋转的压缩机转子输送到燃烧器的初始的少量加压的空气混合。引燃燃料和加压空气的混合物通过点火器点火，且传播过圆顶的相应的较小区段，以产生排放到HPT的燃烧气体，HPT从该燃烧气体获取能量，用于在启动期间帮助给压缩机提供动力。

在最大转子速度的大约20％开始，操作燃料控制器来以优选的顺序及时跟随来自引燃喷射器的燃料初始或者燃料流的开始来分级主燃料部分到主喷射器50。

在图5中所示的优选实施例中，操作燃料流控制器来分级主燃料到第二歧管66，以在引燃组的相对的圆周侧上从第一和第二组中的主喷射器50共同地排放。由于引燃组初始燃烧反应，所以邻近的且圆周重叠地第一和第二组可以通过横向点火和来自引燃火焰的传播来点火。

因此，在给引燃喷射器加燃料以后，例如在最大转子速度的大约20％处，开始将燃料分级到第一和第二主喷射器组。

注意，机械式启动机首先开始加速第一转子30，当引燃火焰通过引燃喷射器在燃烧室中产生时，接下来又进一步加速转子。当通过第一和第二主喷射器组来提供另外的燃料时，进一步加速第一转子30，这使得在燃烧室中出现了主火焰。当转子加速时，由压缩机输送到燃烧器的空气的压力和体积增加，随着相应的涡流器48产生空气涡流，这增加了来自主喷射器的燃料雾化的效率。

通过最初只分级一些而不是所有的在头两个组中的主喷射器50，具有可用的压缩机排放空气的主燃料的引入可以被优化，以优化燃烧器的启动和降低诸如不期望的白色烟雾的排放，否则这些白色烟雾的排放会由于较差的雾化产生的不完全燃烧的燃料而出现。

当第一转子30由于电动启动机、来自引燃组的引燃火焰以及来自第一和第二主组的初始主火焰的组合效果而增加速度时，来自压缩机的空气的压力和流速进一步增加。因此，然后可以使用燃料控制器来分级另外的燃料到第三歧管68，以从在第三和第四组中的剩余主喷射器排放，这些燃料与引导通过相应的涡流器的加压空气混合，且进一步给主火焰增加能量来进一步加速第一转子。从第三和第四组排放的燃料和空气的混合物通过来自引燃喷射器和在头两个主组中的主喷射器的横向点火和火焰传播来点火。

因此，在最大转子速度的大约25％处，逐渐地提供燃料到引燃燃料喷射器和主燃料喷射器，以符合来自加速转子和压缩机的空气的压力和流速的逐渐增加，以圆周地围绕燃烧室的整个范围产生主燃烧火焰。然后，当转子相应的加速时，通过主喷射器的燃料流可以适当地增加，以通过增加引导通过相应的空气涡流器的加压空气的流速来更有效地雾化主燃料。

在合适的转子速度处，例如最大速度的40％，随着燃烧火焰的稳定工作可以关闭点火器。然后，来自主喷射器的主燃烧火焰足够稳定，以随后终止燃料流到引燃组，以在合适的转子速度处，诸如最大速度的55％处关闭引燃喷射器。然后，可以适当地给引燃喷射器提供净化空气，以净化其中任何剩余的燃料，以减少焦化的可能性。

然后可以在合适的速度，诸如最大转子速度的大约58％，从压缩机转子断开或者关闭电动启动机，使压缩机转子单独地从高压涡轮中的燃烧气体中获取的能量来提供动力。

然后，提供燃料到全部主喷射器50，使燃料控制器进一步增加组燃料的流速，以进一步加速压缩机转子到期望的例如最大转子速度的大约70％的稳定怠速工况速度。

将少量引燃喷射器引入散布在单排主燃料喷射器中，且分级工作，这样允许从火焰开始到稳定怠速工况，且上升到最大功率的燃烧过程的精确设定。该较少的引燃喷射器可以特别构造为压力-雾化喷射器，以在启动期间最大化燃烧效率，而不要求高压燃料泵的增加的复杂性。鼓风主喷射器50可以相对简单，且通过它们的合作空气涡流器可以满足有效工作，尤其是在怠速到发动机的最大功率工作。

主喷射器的分级工作允许它们在启动程序的相应的部分期间使用。尤其是，在燃料加到引燃喷射器以后，同时一起加燃料到第一和第二主组。第三和第四主组也同时一起加燃料，但是是在第一和第二主组开始加燃料以后。这样，在启动程序期间要求的燃料量可以在引燃喷射器和主喷射器之间有效地围绕燃烧器圆顶的圆周范围在时间上和空间上分级分布。

主喷射器的四个组和其中的个别喷射器的特殊数量只是很多改变的示范。引燃喷射器散布在主喷射器内，以开始启动程序，且允许燃烧火焰的横向点火传播。主喷射器的顺序分级允许制定燃料速率，以当其在启动程序期间加速时更好地匹配来自压缩机的加压空气的可用流速。主喷射器在大致对称的第二和第四象限中在圆顶的相对侧上组合为第一和第二组，以当产生主燃烧火焰时确保主燃烧火焰的对称，以当气体排放到高压涡轮时又确保气体温度的对称和合适的模型因素。

类似的，该第三和第四主组设置在第一和第三象限中的燃烧器圆顶的相对侧上。在圆顶第一象限中的引燃组中的较少的主喷射器与引燃喷射器合作，以共同地排放燃料，来与在第三圆顶象限中的第四组中的更大数量的主喷射器保持平衡。

这样，主喷射器50和它们合作的空气涡流器48可以具有单一和相同的设计和结构，且在启动程序期间分级工作。引燃喷射器52也具有相同的设计和结构，其不同于主喷射器，以完成它们在燃烧器中的不同目的。主喷射器和引燃喷射器共同地在启动程序到稳定怠速工况以及在所有功率设置到最大期间允许发动机的改进的工作和效率。

虽然这里已经描述了被认为是本发明的优选的和典型的实施例，但是从这里的教义，本发明的其它改进对于本领域中的普通技术人员很明显，因此，期望将在本发明的真正精神和范围内所有这样的改进在后附的权利要求书中保护。

因此，美国专利证书期望保护的是在下面的权利要求书中限定和区分的本发明，其中，我们要求：

Claims (10)

1.一种燃烧器(22)包括：

由环形圆顶(44)在上游端连接在一起的环形的外部和内部燃烧衬(40、42)，以在其间限定燃烧室(46)；

一排安装在所述圆顶中的空气涡流器(48)，用于将空气涡流进入输送室；

一排安装在所述涡流器中主燃料喷射器(50)，用于喷射燃料，以与所述涡流的空气混合来形成相应的燃料和空气混合物；

多个在数量上比所述主喷射器少的引燃燃料喷射器(52)，其安装在所述圆顶(44)中的相应的所述涡流器之间，以将燃料喷射到所述室中；以及

可操作地连接到所述主喷射器和引燃喷射器的控制器(56)，用于首先分级燃料输送到所述引燃喷射器(52)，接下来又圆周地输送到所述主喷射器(50)。

2.根据权利要求1的燃烧器，其特征在于：

所述引燃喷射器(52)组合为所述圆顶(44)的圆周地较小区段中的共同的引燃组，且延伸通过所述圆顶的径向外部部分；以及

所述主喷射器(50)组合为第一和第二主组，每个重叠所述引燃组的圆周地相对端，且设置为在所述圆顶的径向中间部分中径向向内。

3.根据权利要求2的燃烧器，其特征在于：所述主喷射器(50)进一步组合为第三主组，且散布在所述引燃组中，以及所述主喷射器(50)组合为设置为与在圆顶的中间部分中的所述第三组相对的第四主组。

4.根据权利要求3的燃烧器还包括一对点火器(58)，其安装在所述圆顶的较小区段的所述外部部分中且散布在所述主喷射器(50)和所述引燃喷射器(52)中。

5.根据权利要求4的燃烧器，其特征在于：所述引燃喷射器(52)包括燃料-压力雾化喷射器，其延伸通过所述圆顶(44)，而不与周围的空气涡流器合作。

6.根据权利要求5的燃烧器，其特征在于：所述主喷射器(50)包括鼓风-雾化喷射器，每个具有尖端，该尖端带有用于接收空气的侧开口(60)。

7.根据权利要求6的燃烧器，其特征在于：所述主喷射器和引燃喷射器(50、52)在所述较小区段中圆周地交替。

8.根据权利要求7的燃烧器还包括：

连接到所述引燃组(52)的第一燃料歧管(64)；

连接到所述第一和第二主组(50)的第二燃料歧管(66)；以及

连接到所述第三和第四主组(50)的第三燃料歧管(68)。

9.根据权利要求8的燃烧器，其特征在于：所述控制器(56)可操作地连接到所述第一、第二和第三歧管(64、66、68)，以顺序地依次分级燃料流到这些歧管。

10.一种启动在燃气轮发动机中的根据权利要求8所述的燃烧器的方法，该燃气轮发动机包括由转子(30)连接到下游的涡轮(28)的上游压缩机(18)，该方法包括：

操作启动机(72)来加速所述转子(30)，且在所述压缩机(18)中产生加压的空气(16)，以流到所述燃烧器；

分级引燃燃料到所述引燃组，以在所述燃烧室(46)中产生引燃火焰，以进一步加速所述转子；

分级主燃料到所述第一和第二主组，以与引导通过所述涡流器(48)的所述加压空气混合，以产生由所述引燃火焰点火的主火焰，来进一步加速所述转子；

分级主燃料到所述第三和第四主组，以与引导通过所述涡流器(48)的所述加压空气混合，以增加所述主火焰和进一步加速所述转子；

终止燃料流到所述引燃组；

从所述转子(30)断开所述启动机(72)；以及

给所有所述主组加燃料，以进一步加速所述转子到稳定怠速工况速度。

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