專利名稱：用于燃料噴嘴頻率調整的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于燃料噴嘴頻率調整的裝置和方法。
背景技術：
燃料噴嘴的自然頻率是燃燒系統(tǒng)中的常見問題。需要調整該頻率高于所有燃燒與 轉子音調(tone)。但是，由于在此區(qū)域中有限的可用空間，先前的設計不能充分地阻尼該硬 件。

發(fā)明內容
根據(jù)示例實施例，燃燒襯套帽組件包括圓柱形外部套筒，該圓柱形外部套筒包括 中央燃料噴嘴開口和繞中央燃料噴嘴間隔開的多個外部燃料噴嘴開口 ；安裝凸緣組件，其 同心地環(huán)繞圓柱形外部套筒；多個支柱，其在所述圓柱形外部套筒的外表面上，多個支柱支 承該安裝凸緣組件；多個凸緣，其在所述圓柱形外部套筒的外表面上；以及，多個支承桿， 其具有由相應凸緣可調整地支承的第一端。根據(jù)另一示例實施例，用于燃氣輪機的燃燒器包括如在前面段落中所描述的燃 燒襯套帽組件；多個外部燃料噴嘴，其支承于多個外部燃料噴嘴開口中；以及，中央燃料噴 嘴，其支承于中央燃料噴嘴開口中，其中多個支承桿的第二端可調整地接觸中央燃料噴嘴。根據(jù)另一示例實施例，用于調整根據(jù)前面的段落的燃氣輪機燃燒器中多個燃料噴 嘴的頻率的方法包括調整支承桿的第二端與中央燃料噴嘴之間的接觸。


圖1示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的實施例的燃料噴嘴支承件；圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的燃燒襯套帽組件；圖3示意性地描繪了包括支承桿的圖2的燃燒襯套帽組件的一部分；圖4示意性地描繪了包括支承桿的圖1的燃料噴嘴帽支承件的一部分；圖5示意性地描繪了包括支承桿的圖2的燃燒襯套帽組件的一部分圖6示意性地示出了包括支承桿和套筒的圖2的燃燒襯套帽組件的一部分；以及圖7示意性地描繪了根據(jù)示例實施例的燃燒襯套帽組件的套筒。部件列表中央燃料噴嘴2凸緣組件4同心管組件6入口流量調節(jié)器(片狀金屬篩)8護罩10軸轂12擴散計量孔14
燃料噴嘴后頂端16漩渦葉片(漩渦噴嘴)18支承桿20安裝凸緣組件22支柱M外部燃料噴嘴開口 26圓柱形外部套筒觀燃燒襯套帽組件30帶螺紋的凸緣32支承桿第一端；34支承桿第二端36支承板38套筒40支承桿孔口 4具體實施例方式參看圖1，燃燒器包括中央燃料噴嘴2。中央燃料噴嘴2包括同心管組件6，同心管 組件6在一端由凸緣組件4支承。中央燃料噴嘴2還包括入口流量調節(jié)器8，例如片狀金屬 篩(sheet metal screen)。護罩10設于同心管組件6周圍。同心管組件6包括軸轂12，軸轂12具有在燃料噴嘴后頂端16的擴散計量孔14。 一個或多個漩渦葉片18( S卩，漩渦噴嘴(swozzle))設于同心管組件6周圍的護罩10中。中央燃料噴嘴2的同心管組件6由多個支承桿20支承，支承桿20設于圓柱形外 部套筒觀與護罩10的外表面之間。支承桿20接觸中央燃料噴嘴。參看圖2和圖3，燃燒器的燃燒襯套帽組件30包括安裝凸緣組件22，安裝凸緣組 件22同心地環(huán)繞圓柱形外部套筒觀。多個支柱M繞圓柱形外部套筒支承該安裝凸緣組件 22。圓柱形外部套筒28包括多個外部燃料噴嘴開口 26，這些外部燃料噴嘴開口沈繞中央 燃料噴嘴同心地間隔開。圓柱形外部套筒觀包括多個帶螺紋的凸緣32，帶螺紋的凸緣32接納支承桿第一 端34，支承桿第一端34與帶螺紋的凸緣32螺紋接合。參看圖4至圖7，支承桿20包括第二端36，第二端36接觸中央燃料噴嘴2。如圖 5所示，燃燒器還包括支承套筒40的支承板38。套筒40包括多個支承桿孔口 42，這些孔口 接納支承桿20的第二端。為了向燃料噴嘴提供額外剛度、支承或加固，桿20被添加到帽組件30且抵靠燃料 噴嘴的燃燒管而同步(synched)。添加支承桿20提供充分阻尼以增加燃料噴嘴的自然頻率 超過任何燃燒或轉子音調，且通過增加的阻尼來減小振幅響應。桿20螺旋穿過在帽上添加 的凸緣以允許燃料噴嘴同步。取決于操作條件，與燃料噴嘴2接觸的桿20的頂端可裝配多 種設計裸金屬、金屬絲網(wǎng)、磨損涂層等。加固桿20提供充分剛度以增加燃料噴嘴的自然頻率超過任何燃燒或轉子音調， 且通過增加的阻尼來減小振幅響應。這種剛度增加允許能超過當前硬件性能的更堅固和耐用的燃料設計。加固桿20可根據(jù)任何燃燒系統(tǒng)改造，無需對燃料噴嘴做出設計變化且僅略微修 改帽，允許重新利用已裝配的硬件。使用現(xiàn)有硬件允許用戶繼續(xù)操作直到達到部件壽命。雖然接合目前被認為是最實用且優(yōu)選的實施例描述了本發(fā)明，但應了解本發(fā)明并 不限于所公開的實施例，而是本發(fā)明預期涵蓋包括于所附權利要求書的精神和范疇內的各 種修改和等效布置。
權利要求
1.一種燃燒器襯套帽組件(30)，包括圓柱形外部套筒( )，所述圓柱形外部套筒包括中央燃料噴嘴開口和繞中央燃料噴嘴 (2)間隔開的多個外部燃料噴嘴開口 ；安裝凸緣組件G)，其同心地環(huán)繞所述圓柱形外部套筒；多個支柱(M)，其在所述圓柱形外部套筒的外表面上，多個支柱04)支承所述安裝凸 緣組件；多個凸緣(32)，在所述圓柱形外部套筒的外表面上；以及 多個支承桿(20)，其具有由相應凸緣可調整地支承的第一端(34)。
2.根據(jù)權利要求1所述的燃燒襯套帽組件，其中所述凸緣(3 帶螺紋，且所述支承桿 的第一端(34)螺紋接合到所述凸緣內。
3.根據(jù)權利要求1所述的燃燒襯套帽組件，其還包括設于所述中央燃料噴嘴開口中的 套筒(40)，所述套筒包括在外表面中的多個孔口(42)，每個孔口被配置成接納所述多個支 承桿之一的相應第二端(36)。
4.根據(jù)權利要求3所述的燃燒襯套帽組件，其還包括多個支承板(38)，所述支承板被 配置成在所述圓柱形外部套筒上支承所述套筒。
5.根據(jù)權利要求3所述的燃燒襯套帽組件，其中所述支承桿00)的第二端(36)包括 裸金屬、金屬絲網(wǎng)或磨損涂層中的至少一個。
6.一種用于燃氣輪機的燃燒器，包括燃燒器襯套帽組件(30)，所述燃燒器襯套帽組件包括圓柱形外部套筒( )，所述圓柱形外部套筒包括中央燃料噴嘴開口和繞中央燃料噴嘴 (2)間隔開的多個外部燃料噴嘴開口 06)；安裝凸緣組件G)，其同心地環(huán)繞圓柱形外部套筒；多個支柱(M)，其在所述圓柱形外部套筒的外表面上，多個支柱04)支承所述安裝凸 緣組件；多個凸緣(32)，其在所述圓柱形外部套筒的外表面上；以及 多個支承桿(20)，其具有由相應凸緣可調整地支承的第一端(34)； 多個外部燃料噴嘴，其支承于多個外部燃料噴嘴開口 06)中；以及 中央燃料噴嘴O)，其支承于所述中央燃料噴嘴開口中， 其中所述多個支承桿的第二端(36)可調整地接觸所述中央燃料噴嘴。
7.根據(jù)權利要求6所述的燃燒器，其還包括設于所述中央燃料噴嘴開口中的套筒 (40)，所述套筒包括在外表面中的多個孔口(42)，每個孔口被配置成接納所述多個支承桿 (20)之一的相應第二端(36)。
8.根據(jù)權利要求6所述的燃燒器，其中所述中央燃料噴嘴⑵包括至少一個漩渦葉片 (18)，且所述多個支承桿OO)的第二端可調整地接觸鄰近所述至少一個漩渦葉片(18)的 所述中央燃料噴嘴O)。
9.一種調整燃氣輪機的燃燒器中多個燃料噴嘴的頻率的方法，所述燃燒器包括燃燒 器襯套帽組件(30)，所述燃燒器襯套帽組件包括圓柱形外部套筒( )，所述圓柱形外部套 筒包括中央燃料噴嘴開口和繞中央燃料噴嘴(2)間隔開的多個外部燃料噴嘴開口 06)；安 裝凸緣組件G)，其同心地環(huán)繞所述圓柱形外部套筒；多個支柱(對)，其在所述圓柱形外部套筒的外表面上，多個支柱(24)支承所述安裝凸緣組件；多個凸緣(32)，其在所述圓柱形 外部套筒的外表面上；以及，多個支承桿(20)，其具有由相應凸緣可調整地支承的第一端 (34)，所述燃燒器還包括支承于所述多個外部燃料噴嘴開口(26)中的多個外部燃料噴嘴； 以及支承于所述中央燃料噴嘴開口中的中央燃料噴嘴(2)，所述方法包括 調整所述支承桿(20)的第二端(36)與所述中央燃料噴嘴(2)之間的接觸。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述凸緣(32)帶螺紋且所述支承桿(20)的第一 端(34)螺紋接合到所述凸緣內。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述燃燒器還包括設于所述中央燃料噴嘴開口 中的套筒(40)，所述套筒包括在外表面中的多個孔口(42)，所述孔口被配置成接納所述支 承桿(20)的相應第二端(36)。
12.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中，所述燃燒器還包括多個支承板(38)，所述支承 板被配置成在所述圓柱形外部套筒上支承所述套筒(40)。
13.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述支承桿(20)的第二端(36)包括裸金屬、金 屬絲網(wǎng)或磨損涂層。
14.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中所述中央燃料噴嘴(2)包括至少一個漩渦葉片 (18)，且所述多個支承桿(20)的第二端可調整地接觸鄰近所述至少一個漩渦葉片(18)的 中央燃料噴嘴(2)。
15.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中調整所述支承桿(20)的所述第二端(36)與所述 中央燃料噴嘴(2)之間的接觸包括調整所述接觸，使得所述燃料噴嘴的頻率高于所有燃燒 與轉子音調，且有效地阻尼振幅響應。
全文摘要
本發(fā)明提供用于燃料噴嘴頻率調整的裝置和方法，燃燒襯套帽組件(30)包括圓柱形外部套筒(28)，圓柱形外部套筒(28)包括中央燃料噴嘴開口和繞中央燃料噴嘴(2)間隔開的多個外部燃料噴嘴開口(26)。安裝凸緣組件(4)同心地環(huán)繞該圓柱形外部套筒。在所述圓柱形外部套筒外表面上的多個支柱(24)支承安裝凸緣組件。多個凸緣(32)在圓柱形外部套筒的外表面上；以及，多個支承桿(20)()具有由相應凸緣可調整地支承的第一端(34)。用于燃氣輪機的燃燒器包括燃燒襯套帽組件、支承于多個外部燃料噴嘴開口中的多個外部燃料噴嘴、以及支承于中央燃料噴嘴開口中的中央燃料噴嘴。多個支承桿(20)的第二端(36)可調整地接觸中央燃料噴嘴(2)。
文檔編號F23D14/46GK102052679SQ20101054241
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權日2009年11月2日
發(fā)明者C·P·基納, D·西拉爾 申請人:通用電氣公司