专利名称：用于供应燃料的系统和方法
技术领域：
本发明大体上涉及一种用于供应燃料的系统和方法。在本发明的特定实施例中，所述系统和方法可包括湍流器和/或分配器，用以在燃烧之前混合并分配乳化燃料。
背景技术：
燃烧室通常用于工业生产和商业运作中，用以点燃燃料，以产生高温高压的燃烧气体。例如，用来发电的典型商业化燃气涡轮机包括位于前部的轴流式压缩机、位于中间的一个或多个燃烧室和位于尾部的涡轮机。周围空气供应到压缩机后，压缩机中的旋转叶片和固定轮叶逐渐向工作流体(空气)传递动能，以产生处于高能状态的压缩工作流体。随后，压缩工作流体离开压缩机并流过各燃烧室中的一个或多个喷嘴，在燃烧室中，压缩工作流体与燃料混合并点燃，从而产生高温高压的燃烧气体。燃烧气体会在涡轮机中膨胀做功。例如，燃烧气体在涡轮机中膨胀可使连接至发电机的轴旋转以使发电机发电。 供应给燃烧室的燃料可为液体燃料、气体燃料，或液体燃料与气体燃料的组合。如果液体燃料和/或气体燃料与压缩工作流体并未在燃烧之前均匀混合，则可在燃烧室中形成局部热点。局部热点可能会增加燃料丰富区域的一氧化二氮量，而燃料贫乏区域可能会增加一氧化碳量和未燃烧的碳氢化合物量，这些都是多余废气排放物。此外，燃料丰富区域可能会增大燃烧室内的火焰回火到喷嘴中和/或附着在喷嘴内部的几率，从而损坏喷嘴。虽然使用任何燃料都会发生火焰回火和火焰附着的情况，但它们更容易在使用例如氢等燃烧率较高、可燃性范围较大的高活性燃料时发生。现在已有多种技术在最小化多余废气的排放、回火和火焰附着的同时允许更高的燃烧室运行温度。例如，可将水添加到燃料中，以产生乳化燃料，从而提高燃烧效率并降低燃烧室中的最高火焰温度，且因此降低一氧化二氮量。但乳化燃料本身趋于分离回组成元素燃料和水，从而使供应给各喷嘴的乳化燃料的流率和燃料-水量发生变化。这又可能会使喷嘴之间的火焰不稳定、降低燃烧室的整体效率，并增加多余的排放物。因此，一种用于将燃料供应给燃烧室的改良系统和方法将很有用。
发明内容
以下描述中将阐明本发明的各方面内容和优点，或者，这些方面和优点从描述中可能是显而易见的，或者可能通过实践本发明能够推导出。本发明的一项实施例是一种用于供应乳化燃料的系统。所述系统包括燃料歧管；水歧管；以及所述燃料歧管与所述水歧管之间的流体接头。所述流体接头下游处的湍流器接收来自于所述流体接头的流体流。其中所述湍流器包括一个或多个挡板。其中所述湍流器包括多个孔。所述系统进一步包括用于大体等分来自所述湍流器的流体流的装置。所述系统进一步包括所述湍流器下游处的分配器，其中所述分配器包括入口和多个出口。其中所述分配器包括设有奈格尔点的主体，且所述入口沿着穿过所述奈格尔点的轴对齐。其中所述分配器包括设有具有底面的腔的主体，且所述多个出ロ在所述底面处连接到所述腔。其中所述分配器包括设有腔的主体，且突出部从所述主体延伸到所述腔的中心部分。本发明的另ー项实施例是ー种用于供应燃料的系统，所述系统包括乳化液歧管；以及用于大体等分来自所述乳化液歧管的流体流的装置。所述系统进ー步包括所述乳化液歧管内的湍流器。其中所述湍流器包括ー个或多个挡板。其中所述湍流器包括多个孔。所述系统进ー步包括所述乳化液歧管下游处的分配器，其中所述分配器包括入口和多个出口。其中所述分配器包括设有奈格尔点的主体，且所述入口沿着穿过所述奈格尔点的轴对齐。其中所述分配器包括设有具有底面的腔的主体，且所述多个出ロ在所述底面处连接到所述腔。其中所述分配器包括设有腔的主体，且突出部从所述主体延伸到所述腔的中心部分。本发明也可包括ー种用于供应燃料的方法，所述方法包括使燃料流过燃料歧管；使水流过水歧管；以及将来自所述水歧管的水的一部分与来自所述燃料歧管的燃料混合，以形成乳化燃料。所述方法进ー步包括使所述乳化燃料流过湍流器。所述方法进ー步包括大体等分乳化燃料流。所述方法进ー步包括将所述乳化燃料分配给多个喷嘴。所述方法进ー步包括在分配器内大体等分所述乳化燃料流。所属领域的技术人员可通过查看说明书的内容来更好地了解此类实施例的特征和方面，以及其他内容。
本说明书的其余部分參考附图，针对所属领域的技术人员，完整且可实现地详细披露了本发明，包括其最佳实施方式，其中图I为根据本发明的一个实施例的用于将乳化燃料供应给燃烧室的系统的简图；图2为湍流器的第一实施例的透视图；图3为湍流器的第二实施例的透视图；图4为分配器的第一实施例的透视截面图；图5为分配器的第二实施例的透视截面图；以及图6为图5所示的插入物的透视图。部件标号列表
权利要求
1.ー种用于供应燃料的系统，包括 a.燃料歧管； b.水歧管； c.所述燃料歧管与所述水歧管之间的流体接头；以及 d.所述流体接头下游处的湍流器，其中所述湍流器接收来自所述流体接头的流体流。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述湍流器包括ー个或多个挡板。
3.根据前述任ー权利要求所述的系统，其特征在于，所述湍流器包括多个孔。
4.根据前述任ー权利要求所述的系统，其特征在于进一歩包括用于大体等分来自所述湍流器的流体流的装置。
5.根据前述任ー权利要求所述的系统，其特征在于进一歩包括所述湍流器下游处的分配器，其中所述分配器包括入口和多个出口。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述分配器包括设有奈格尔点的主体，且所述入ロ沿着穿过所述奈格尔点的轴对齐。
7.根据权利要求5或者6所述的系统，其特征在于，所述分配器包括设有具有底面的腔的主体，且所述多个出ロ在所述底面处连接到所述腔。
8.根据权利要求5至7任一所述的系统，其特征在于，所述分配器包括设有腔的主体，且突出部从所述主体延伸到所述腔的中心部分。
9.ー种用于供应燃料的方法，包括 a.使燃料流过燃料歧管； b.使水流过水歧管； c.将来自所述水歧管的所述水的一部分与来自所述燃料歧管的所述燃料混合，以形成乳化燃料；以及 d.使所述乳化燃料流过湍流器。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于进一歩包括大体等分乳化燃料流。
11.根据权利要求9或者10所述的方法，其特征在于进一歩包括将所述乳化燃料分配给多个喷嘴。
12.根据权利要求9至12任一所述的方法，其特征在于进一歩包括在分配器内大体等分所述乳化燃料流。
全文摘要
本发明公开了一种用于供应燃料的系统和方法，其中所述系统包括燃料歧管；水歧管；以及所述燃料歧管与所述水歧管之间的流体接头。所述流体接头下游处的湍流器接收来自于所述流体接头的流体流。所述方法包括使燃料流过燃料歧管；使水流过水歧管；以及将来自所述水歧管的所述水的一部分与来自所述燃料歧管的所述燃料混合，以形成乳化燃料。所述方法进一步包括使所述乳化燃料流过湍流器。
文档编号F23K3/00GK102818278SQ201210194460
公开日2012年12月12日 申请日期2012年6月6日 优先权日2011年6月6日
发明者张华 , D·F·比迪, G·A·博德曼, G·D·迈尔斯, W·T·罗斯 申请人:通用电气公司