二级V形火焰稳定器燃料喷射混合器

1、在一种用于混合与燃烧燃料及氧化剂的燃气轮机燃烧器中，包括：
一个在其上游端区内用于引入并混合燃料与氧化剂而在其下游端区内用于燃烧所述燃料与氧化剂混合物的外壳；
二排或多排在所述外壳的上游端内的凸形件，它们正交于自上游端区至下游端区的混合物流延伸；
所述凸形件包括一个连接一对后缘的顶；
所述凸形件的顶指向所述外壳的上游端，而所述凸形件的后缘自所述顶朝所述外壳下游端向外延伸；
将氧化剂喷入所述上游端区使一股氧化剂流流向下游燃烧端区的装置；
将所述燃料喷入所述上游端区以便与所述氧化剂流混合的装置；
所述凸形件配置于所述混合物流的流道内，并正交于该混合物流道延伸；
第一排凸形件促使所述燃料和氧化剂混合，第二排凸形件促使混合区跟所述燃烧端区分隔开。
2、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于在至少所述一些凸形件上的孔口构成了将至少一些燃料喷入氧化剂流内的装置。
3、按权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述孔口沿至少一些凸形件这样间隔分布，使经所述孔口喷出的燃料与所述混合物流混合。
4、按权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述孔口配置于接近所述一些凸形件的顶。
5、按权利要求3所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一排凸形件横跨所述外壳基本上排成一直线，并配置于第一排凸形件的下游。
6、按权利要求5所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一排凸形件与第二排凸形件基本上平行。
7、按权利要求5所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少一些第二下游排凸形件的顶配置成指向第一排相邻凸形件后缘之间的孔口。
8、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于喷射燃料的装置包括将气体燃料经配置于接近至少一些凸形件顶的第一孔口喷入所述混合物流的装置，以及将液体燃料经配置于接近至少一些凸形件顶的第二孔口喷入所述混合物流的装置。
9、按权利要求8所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于适于将气体燃料的液体燃料喷入所述混合物流的凸形件顶基本上是细长的歧管。
10、按权利要求9所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一排凸形件配置在第二排凸形件的上游，所述气体燃料接通第一排凸形件中的至少某一些凸形件。
11、按权利要求10所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述液体燃料接通第二排凸形件的某些凸形件，以便在喷射气体燃料的下游将液体燃料喷入所述混合物流。
12、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一歧管沿一个或多个凸形件的顶延伸，以便使沿一个或多个凸形件间隔分布的第一组孔口跟适于接通经第一歧管流到第一组间隔孔口的气体燃料的燃料源的第一进口连通;第二歧管靠近第一歧管延伸，以便使沿一个或多个所述凸形件间隔分布的第二组孔口跟适于接通经第二歧管流到第二组间隔分布孔口的液体燃料的燃料源的第二进口连通。
13、按权利要求12所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一与第二歧管处于第一排凸形件上。
14、按权利要求12所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一歧管配置在第二歧管的上游。
15、按权利要求14所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第二组间隔的孔口配置在一个或多个凸形件的后缘之间，它们按照这样配置将液体燃料喷入这些后缘之间或范围内的区域。
16、按权利要求15所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一组间隔分布的孔口配置于一个或多个凸形件的后缘外表面的外边，它们按照这样配置喷射气体燃料，使其沿这些后缘流动。
17、按权利要求12所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少有二排横跨第一歧管延伸的间隔分布的孔口，其中一排孔口配置于靠近一个后缘的外表面，以便喷射气体燃料，使其沿所述一个后缘的外表面流动，而另一排孔口配置于靠近另一个后缘的外表面，以便喷射气体燃料，使其沿所述另一个后缘的外表面流动。
18、按权利要求17所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一与第二歧管构成一个基本圆形横截面的管子，具有一纵向壁，将管子分成二个具有基本半圆形横截面的歧管。
19、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一排凸形件配置于第二排凸形件的上游，第一排凸形件包括第一间隔分布的孔口，它们配置在靠近第一排凸形件中的至少一些凸形件的顶处，所述第一孔口适于接通到气体燃料源，第二排凸形件包括第一间隔分布的孔口，它们各不相同地配置在靠近第二排凸形件的后缘，适于接通到液体燃料源。
20、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述燃料喷射装置包括配置于氧化剂喷射装置上游的燃烧器内的一个或多个燃料喷嘴。
21、在一个用于混合与燃烧燃料及氧化剂的燃气轮机燃烧器中，包括：
具有一个靠近其端区的上游混合区的燃烧器外壳;
用于在压力下将氧化剂输入到上游混合区以产生流向下游燃烧区的氧化剂流的装置;
用于将燃料喷入在所述氧化剂输入装置与所述燃烧区之间的上游混合物内的装置;
所述燃烧喷射装置包括一上游排与一下游排的凸形件，这些凸形件在水平面内基本横跨所述外壳横交于所述气流延伸;
所述凸形件包括一个连接一对后缘的顶，所述凸形件的顶指向外壳的上游端，所述凸形件的后缘自所述顶向外向所述燃烧区延伸;
下游排凸形件中的至少一些凸形件的顶指向并接近上游排中相邻凸形件的相邻后缘间的区间;
所述燃料喷射装置还包括沿一个或多个凸形件以正交于气流方向间隔分布的孔口;
因此，将所述排凸形件配置得产生气流扰动，从而防止火焰自燃烧区向混合区扩散。
22、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述间隔分布的卡口处在靠近所述凸形件中至少一些凸形件的顶，并且至少一个燃烧进口连通于所述间隔分布的孔口，以便输入燃料。
23、按权利要求22所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于还包括一个在上游排凸形件上游用于预混合燃料与氧化剂的喷射燃料的燃料喷嘴。
24、按权利要求23所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述凸形件包括将气体燃料经靠近凸形件的顶配置的第一间隔分布的孔口喷入预混合流的装置，以及将液体燃料经靠近凸形件中一些凸形件的顶配置的第二间隔分布的孔口喷入所述流的装置。
25、按权利要求24所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于凸形体的顶是一些歧管，包括至少一个将燃料输入所述歧管的燃料通道，而所述间隔孔口沿所述歧管连通，以便将燃料经这些孔口喷入所述流内。
26、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述燃料为经上游排内一些凸形件中的第一歧管接通的气体燃料，以便经第一间隔分布的孔口将其喷入在所述顶区域内的氧化剂流内。
27、按权利要求26所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于液体燃料经下游排内一些凸形件中的第二歧管接通，以便经第二间隔分布的孔口将其喷入在下游凸形件顶区域内的氧化剂流内。
28、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一歧管沿一个或多个凸形件顶延伸，以便使沿第一歧管间隔分布的第一组间隔孔口跟适于接通经第一歧管流到第一组间隔孔口的气体燃料的燃料源的第一燃料进口连通，第二歧管靠近第一歧管延伸，以便使沿第二歧管间隔分布的第二组间隔孔口跟适于接通液体燃料源的第二燃料进口连通。
29、按权利要求28所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一与第二歧管处在上游排凸形件上。
30、按权利要求29所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一歧管配置于第二歧管的上游。
31、按权利要求30所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第二组沿第二歧管间隔分布的孔口处在一个或多个凸形件的后缘之间，它们按照这样配置将液体燃料喷入这些后缘之间和范围内的区域。
32、按权利要求31所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于沿第一歧管间隔分布的第一组孔口处在一个或多个凸形件后缘外表面之外，它们按照这样配置喷射气体燃料，使其沿这些后缘流动。
33、按权利要求32所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少有二排横跨第一歧管延伸的间隔孔口，其中一排孔口配置于靠近一个后缘的外侧，以便喷射气体燃料，使其沿所述一个后缘的外侧流动，而另一排孔口配置于靠近另一个后缘的外侧，以便喷射气体燃料，使其沿所述另一个后缘的外侧流动。
34、按权利要求33所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一与第二歧管构成一个具有正交于所述流延伸的纵向壁的管子，从而所述管子被分成二个歧管。
35、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于在上游排内一个或多个凸形件中的间隔分布的孔口适于连通气体燃料源，而在下游排内一个或多个凸形件中的间隔分布的孔口适于连通液体燃料源。
36、按权利要求35所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于在上游排内一个或多个凸形件接通气体燃料，以便经上游排内的间隔孔口喷射气体燃料，使其沿上游排内所述凸形件后缘的外侧流动，而在下游排内的一个或多个凸形件接通液体燃料，以便经下游排内的间隔孔口喷射气体燃料，使其流入在下游排内所述凸形件后缘之间和范围内的区域。
37、按权利要求36所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于在上游排凸形件与下游排凸形件是基本平行的。
38、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于在所述凸形件上游的一个或多个燃料喷嘴使燃料与氧化剂流预混合，所述燃料喷射装置还包括上游排内一个或多个凸形件中的间隔孔口下游排内一个或多个凸形件中的间隔孔口，以便喷射额外的燃料，使其沿这些凸形件后缘的外侧流动，跟预混合的燃料混合。
39、一种在燃烧器外壳内混合燃料与氧化剂使其自外壳的上游区流至下游区的方法，包括如下步骤：
在压力将氧化剂输入上游区，使氧化剂流向下游区;
将燃料喷入上游区的氧化剂流内，以便跟作为预混合流的氧化剂流混合，并被它带走;
在所述外壳内放入至少二排凸形件，正交于所述预混合流延伸;
将额外燃料经与至少一排凸形件相联系的孔口喷入所述预混合流内;
将包括喷射燃料的所述预混合流输送到所述外壳的下游区内。
40、一种在燃烧器外壳中使燃烧跟氧化剂混合自该外壳的上游区流到下游区的方法，包括如下步骤：
把氧化剂在压力下引进所述上游区，使氧化剂流向所述下游区;
把燃烧喷入在所述上游区内的所述氧化剂流内，以跟所述氧化剂流混合成预混合流，并由该氧化剂流输送;
在所述外壳内，配置至少两排凸形件，它们横向于所述预混合流延伸;
把额外的燃料经跟至少一排所述凸型体相连的孔口喷入所述预混合流;
把包括被喷射燃料的所述混合物流输送到所述外壳的下游区。
41、一种按权利要求40所述的形成气体混合物的方法，其特征在于至少一些所述凸形件是V型的，并包括一个连接一对后缘的顶，每一V形件的顶配置成指向上游区，所述后缘向下游区延伸，所述凸形件对所述流动产生扰动。
42、按权利要求40所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述孔口配置在靠近所述凸形件顶处，并正交于所述预混合流延伸，并附加燃料经所述孔口输入到所述预混合流内。
43、按权利要求42所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述外壳包括一燃气轮机燃烧器，并在所述下游区点燃所述氧化剂与燃料。
44、按权利要求43所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述附加燃料包括第二与第三燃料，并将第二与第三燃料经在凸形件周围形成的扰动区内的所述孔口引入所述气流内。
45、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述上游混合区提供了燃料与氧化剂的预混合，而所述几排凸形件使燃料与氧化剂产生进一步混合，并防止燃烧区内的火焰自下游燃烧区逆流延伸到上游混合区内。
46、按权利要求45所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述上游排凸形件使燃料与氧化剂产生了进一步混合，而下游排凸形件则保持火焰，防止火焰自燃烧区逆流延伸到混合区。
47、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少所述一排凸形件是圆形的，并围绕燃烧器的轴线配置。
48、按权利要求47所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于若干所述凸形件是圆形的，并围绕燃烧器的轴线配置。
49、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述几排凸形件包括围绕燃烧器轴线配置的圆形件与径向件二种。
50、按权利要求49所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述下游排凸形件其横截面是V形的。
51、按权利要求50所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述上游排凸形件其横截面是V形的。
52、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述凸形件的后缘跟燃料与氧化剂的轴向流成某一角度，下游排凸形件后缘间的夹角小于上游排凸形件后缘间的夹角。
53、按权利要求52所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少一些燃料经至少一些上游排凸形件中的孔口能喷入到所述气流中。
54、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少一排凸形件横截面是V形的。
55、按权利要求54所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一与第二排凸形件横截面是V形的。
56、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于所述凸形件的后缘跟所述混合物成一角度，第二排凸形件后缘间的夹角小于第一排凸形件后缘间的夹角。
57、按权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于一些所述孔口是连通的，以便将气体燃料喷入一些凸形件顶附近的混合物流内，而另一些孔口是连通的，以便将液体燃料喷入另一些凸形件顶附近的氧化剂流内。
58、按权利要求57所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于将至少一些燃料喷入混合物流内的装置包括在凸形件顶处的一些大体细长的歧管及至少一个容许燃料进入连通至少一些凸形件中的孔口的各歧管的燃料孔口。
59、按权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少一排凸形件是倾斜的，远离所述燃烧器轴线的部分比接近所述轴线的部分处于更下游。
60、按权利要求59所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于第一与第二两排凸形件均是倾斜的。
61、按权利要求21所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于至少一组凸形件是倾斜的，其远离燃烧器轴线的部分较接近所述轴线的部分处于更下游。
62、按权利要求61所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于上游与下游组凸形件两者均是倾斜的。

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