专利名称：燃烧器动态减轻的方法和设备的制作方法
技术领域：
本文所公开的主题大体而言涉及燃烧器。更具体而言，本公开内容涉及燃烧器中 的燃烧动态(dynamics)的减轻。
背景技术：
由于对燃气涡轮排放的要求变得越来越严格，满足这些要求的一种办法是在完全 预混合操作模式期间从常规扩散火焰燃烧器移到利用贫燃料(lean fuel)与空气混合物 (具有大约0. 58至0. 65的当量比)的燃烧器以减少(例如)N0X和CO的排放。这种燃烧 器在本领域中被称作干式低NOx(DLN)、干式低排放(DLE)或贫预混合(LPM)燃烧系统。这 种燃烧器通常包括容纳于筒(也被称作盖腔(cap cavity))中的多个燃料喷嘴。由于这些燃烧器在这样的贫燃料/空气比例操作，速度波动的小变化可导致质量 流量的较大变化和燃料空气波动。这些波动导致热释放速率的较大变化和盖腔中的高压波 动。燃料/空气波动的相互作用、涡火焰相互作用和不稳定的热释放导致反馈回路机构， 其导致燃烧系统中动态压力脉动。压力脉动的现象被称作热声或燃烧-动态不稳定性，或 者通常地称作燃烧动态。高水平的燃烧动态限制了燃烧器的可操作性包络(operability envelope)，这限制了排放的减少和/或功率。另外，燃烧动态缩短了硬件寿命且导致对燃 烧器构件的损坏，这导致燃烧器的停机时间，用于维修和/或替换构件。
发明内容
根据本发明的一方面，燃烧器包括封闭的燃烧器盖容积和延伸穿过燃烧器盖容积 的多个燃料喷嘴。至少一个阻挡板位于燃烧器盖容积中，将燃烧器盖容积分成至少两个容 积。多个输送管从流动通道向内延伸到至少两个容积中的至少一个内，且被配置成减少燃 烧器的热声动态(thermo acoustic dynamics)。根据本发明的另一方面，用于燃烧器的热声阻尼器(thermo acoustic damper)包 括与燃烧器的流动通道流动连通的至少一个谐振器。谐振器包括封闭的容积和至少一个阻 挡板，至少一个阻挡板定位于封闭的容积中，将封闭的容积分成至少两个容积。多个输送管 从流动通道向内延伸到至少两个容积中的至少一个内，且被配置成减少燃烧器的热声动态。根据本发明的又一方面，用于减少热声燃烧器动态的方法包括定位至少一个谐振 器与燃烧器的流动通道流动连通。谐振器包括封闭的容积；位于封闭的容积中的至少一 个阻挡板，其将封闭的容积分成至少两个容积；以及，多个输送管，其从流动通道向内延伸 到至少两个容积中至少一个内。该方法还包括引导流体流动通过流动通道且穿过多个输送 管中至少一个输送管的开口端，且激发谐振器的谐振频率，从而减少热声燃烧器动态。通过下文的描述，结合附图理解，这些和其它优点和特点将变得更明显。
被认为是本发明的主题在说明书的结论中的权利要求书中特别地指出且明确地
3主张。通过结合附图来理解下文的详细的描述，本发明的前述和其它特点和优点将更明显， 其中图1是燃烧器的实施例的截面图；图2是燃烧器的实施例的另一截面图；图3是图2的燃烧器的示意截面图；以及图4是燃烧器的另一实施例的截面图。发明详述参看附图以举例说明的方式解释本发明的实施例，以及优点和特点。部件列表
权利要求
1.一种燃烧器(10)，包括:封闭的燃烧器(10)盖容积；多个燃料喷嘴(26)，其延伸穿过所述燃烧器(10)盖容积；至少一个阻挡板(32)，其安置于所述燃烧器盖容积中，将燃烧器盖容积04)分成至少 两个容积；以及多个输送管(38)，其自流动通道向内延伸到所述至少两个容积中的至少一个内，且被 配置成减少燃烧器(10)的热声动态。
2.根据权利要求1所述的燃烧器(10)，其中所述多个输送管(38)和所述至少两个容 积中的至少一个充当热声阻尼器。
3.根据权利要求2所述的燃烧器(10)，其中所述热声阻尼器的谐振器频率抵消所述燃 烧器(10)的自然频率。
4.根据权利要求3所述的燃烧器(10)，其中所述谐振器频率取决于下列因素中的一个 或多个至少一个容积的大小、所述多个输送管(38)的长度以及所述多个输送管(38)的截 面积。
5.根据权利要求1所述的燃烧器(10)，其中所述至少一个阻挡板(3 的位置由待抵 消的所述燃烧器(10)的自然频率确定。
6.一种用于减少热声燃烧器(10)动态的方法，包括将至少一个热声阻尼器安置成与所述燃烧器(10)的流动通道流动连通，所述至少一 个热声阻尼器包括封闭的容积；至少一个阻挡板(32)，其安置于所述封闭的容积中，将所述封闭的容积分成至少两个 容积；以及多个输送管(38)，其自流动通道向内延伸到所述至少两个容积中的至少一个内。引导流体流动通过流动通道且穿过所述多个输送管(38)中至少一个输送管的开口 端；以及激发所述至少一个热声阻尼器的谐振频率，从而减少所述热声燃烧器动态。
7.根据权利要求6所述的方法，其包括经由所述谐振频率来抵消所述燃烧器(10)的自然频率。
8.根据权利要求6所述的方法，其中通过调整下列因素中的一个或多个来确定所述谐 振频率至少一个容积的大小、所述多个输送管(38)的长度以及所述多个输送管(38)的截 面积。
9.根据权利要求6所述的方法，其包括将所述多个输送管(38)安置于所述至少两个容 积中的每个容积中。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述至少两个容积中的每个容积充当谐振器以 抵消所述燃烧器(10)的独特自然频率。
全文摘要
本发明涉及燃烧器动态减轻的方法和设备，提供一种用于燃烧器(10)的热声阻尼器，包括与燃烧器(10)的流动通道(40)流动连通的至少一个谐振器。谐振器包括封闭的容积和至少一个阻挡板(32)，至少一个阻挡板定位于封闭的容积中，将封闭的容积分成至少两个容积。多个输送管(38)自流动通道(40)向内延伸到至少两个容积中的至少一个内，且被配置成减少燃烧器(10)的热声动态。燃烧器(10)包括封闭的燃烧器盖容积(24)和延伸穿过该燃烧器盖容积(24)的多个燃料喷嘴(26)。至少一个阻挡板(32)位于燃烧器盖容积(24)中，将燃烧器盖容积(24)分成至少两个容积。多个输送管(38)自流动通道(40)向内延伸到至少两个容积中的至少一个内。
文档编号F23D14/46GK102116475SQ20111000799
公开日2011年7月6日 申请日期2011年1月6日 优先权日2010年1月6日
发明者D·沙马, S·G·贝思克, V·纳拉, Y·付, 金冠佑 申请人:通用电气公司