專利名稱：燃?xì)廨啓C過渡件空氣旁路帶組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題涉及燃?xì)廨啓C燃燒器，并且更具體而言，涉及允許多余的壓縮機 排出空氣在某些燃?xì)廨啓C運行條件期間被旁路的燃?xì)廨啓C過渡件空氣旁路帶組件。
背景技術(shù)：
關(guān)于燃燒器出口溫度可被降低的量，燃?xì)廨啓C可稍微受燃?xì)廨啓C所產(chǎn)生的一氧化 碳(CO)的允許水平的限制。典型地，燃燒器出口溫度保持相對高，以確保燃?xì)廨啓C不超過 CO排放的容許水平。使燃燒器出口溫度保持足夠高來保持處于相對低的CO排放水平，需要 消耗器(customer)正在消耗的燃料保持“聯(lián)機”，也就是說與電功率網(wǎng)同步。如果減小單獨 的燃燒器罐中的CO生產(chǎn)的主要貢獻因素，則這會允許燃?xì)廨啓C消耗器進一步降低燃?xì)廨?機上的負(fù)載，并且因此減少電力需求降低的時段期間的燃料消耗。這可代替在電力需求降 低的時段期間使燃?xì)廨啓C停機且然后在需求回復(fù)時又將燃?xì)廨啓C開啟回來的方法。這種頻 繁地開啟和關(guān)閉燃?xì)廨啓C的方法可降低燃?xì)廨啓C的可靠性。在現(xiàn)有的降低方式中，燃?xì)廨啓C仍然以產(chǎn)生處于期望的頻率的電力所需的速度運 行，而且通往燃燒器的燃料和空氣的流率降低，以減少在燃燒器中產(chǎn)生的燃燒氣體的量，從 而降低燃?xì)廨啓C所產(chǎn)生的功率。但是，典型的壓縮機的運行范圍限制了空氣流可減少到的 程度，從而限制了在保持相對優(yōu)選的燃料空氣比的同時燃料流可減少到的程度。當(dāng)燃料空 氣比處于相對優(yōu)選的位置上時，燃燒器排放就會相對低，并且燃燒穩(wěn)定。在燃燒過程進行 時，使多余空氣旁路通過過渡件開口可允許在燃燒器首端處實現(xiàn)優(yōu)選的燃料空氣比，從而 降低CO排放。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種空氣旁路帶組件包括燃?xì)廨啓C的過渡件，該過渡件在 其中具有至少一個開口，以允許空氣流穿過該至少一個開口。空氣旁路帶組件還包括可在 至少兩個位置之間運動的帶，至少兩個位置中的第一位置是關(guān)閉位置，在該關(guān)閉位置上，該 至少一個開口關(guān)閉以防止空氣流流過該至少一個開口，至少兩個位置中的第二位置是打開 位置，在該打開位置上，至少一個開口打開以允許空氣流流過該至少一個開口。空氣旁路帶 組件進一步包括使帶在至少兩個位置之間運動的機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種燃?xì)廨啓C的空氣旁路帶組件部分包括過渡件，該過 渡件在其中具有多個開口，以允許空氣流選擇性地穿過該多個開口。空氣旁路帶組件還包 括可在至少兩個位置之間運動的帶，至少兩個位置中的第一位置是關(guān)閉位置，在該關(guān)閉位 置上，該多個開口關(guān)閉以防止空氣流流過該多個開口，至少兩個位置中的第二位置是打開 位置，在該打開位置上，該多個開口打開以允許空氣流流過該多個開口?？諝馀月穾ЫM件進 一步包括使帶在至少兩個位置之間運動的機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，一種空氣旁路帶組件包括燃?xì)廨啓C的過渡件，該過渡 件在其中具有至少一個開口，以允許空氣流穿過該至少一個開口。空氣旁路帶組件還包括沿徑向位于過渡件的至少一部分的周圍的帶，該帶可在至少兩個位置之間運動，該至少兩 個位置中的第一位置是關(guān)閉位置，在該關(guān)閉位置上，至少一個開口關(guān)閉以防止空氣流流過 該至少一個開口，至少兩個位置中的第二位置是打開位置，在該打開位置上，該至少一個開 口打開，以允許空氣流流過該至少一個開口?？諝馀月穾ЫM件進一步包括使帶在該至少兩 個位置之間運動的機構(gòu)。根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下描述，這些和其它優(yōu)點與特征將變得更加顯而易見。


在說明書結(jié)論部分處的權(quán)利要求書中特別指出和清楚地聲明了被視為本發(fā)明的 主題。根據(jù)結(jié)合附圖得到的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述和其它特征與優(yōu)點是顯而易見的， 在圖中
圖1是本發(fā)明的空氣旁路帶組件的實施例可位于其中的燃?xì)廨啓C的燃燒器和過渡件 部分的截面；
圖2是圖1的過渡件的前端的透視圖，其具有位于其中的本發(fā)明的實施例的空氣旁路 帶組件，且為了清楚而移除了歧管罩；
圖3是顯示為在打開位置上的圖2的實施例的空氣旁路帶組件的透視圖； 圖4是顯示為在關(guān)閉位置上的圖2的實施例的空氣旁路帶組件的透視圖； 圖5是顯示為在打開位置上的圖2的實施例的空氣旁路帶組件的截面圖；以及 圖6是顯示為在關(guān)閉位置上的圖2的實施例的空氣旁路帶組件的截面圖。參照附圖，以實例的方式，詳細(xì)描述闡述了本發(fā)明的實施例，以及優(yōu)點和特征。部件列表 10燃?xì)廨啓C
12燃燒器 14過渡件 16旁路帶組件 18前端 20帶 22機構(gòu) 24歧管罩 26孔/開口 28旁路空氣 30腔體 32環(huán)
34旁路歧管腔體 36浮動管 38內(nèi)部部分 40、42 桿 44,46齒輪 48、50鉤環(huán)5254軸承 56類似箱的裝置 57蓋
58、62桿件 60齒輪箱 64促動器。
具體實施例方式圖1顯示了具有燃燒器12和過渡件14的燃?xì)廨啓C10，本發(fā)明的空氣旁路帶組件 16的實施例可位于該過渡件14中，如下文詳細(xì)地描述。燃?xì)廨啓C10可用于以地面為基地 的使用，以用于例如發(fā)電，但是燃?xì)廨啓C10不限于此。也就是說，燃?xì)廨啓C的渦輪部分可與 發(fā)電機連接來發(fā)電。過渡件14典型地位于燃燒器12的下游和渦輪(未顯示)的上游。圖2顯示了圖1的過渡件14的前端18。圖2還顯示了位于其中的本發(fā)明的實施 例的空氣旁路帶組件16的一部分，為了清楚而移除了旁路歧管罩圖1、3-6)。本發(fā)明 的實施例的空氣旁路帶組件16包括柔性帶20和使帶20在至少兩個位置一例如，相對于位 于過渡件14中的多個空氣旁路開口(例如圓形的)或孔沈的打開位置和關(guān)閉位置(圖 3-6) 一之間運動的機構(gòu)22。帶20可包含柔性材料，諸如，例如，在相對升高的溫度處保持其 彈性的鎳合金。圖3和5顯示了在打開位置上的圖2的實施例的空氣旁路帶組件16，在打開位置 上，多個空氣旁路開口沈未被帶20覆蓋(即帶20處在機構(gòu)16所提供的“放松”或松開位 置上)。在這種打開位置上，由圖5中的帶箭頭觀的線條所指示的旁路空氣流(其可提供 為來自燃?xì)廨啓C10的壓縮機或來自燃?xì)廨啓C10內(nèi)的一些其它空氣源的排出空氣)在包圍 過渡件14的前環(huán)32的腔體30內(nèi)流動。然后旁路空氣流觀流過位于過渡件前環(huán)32中的 多個開口 26，并且流到旁路歧管罩M所界定的旁路歧管腔體34中?？墒褂靡粋€或多個螺 栓35來將歧管罩M保持在前環(huán)32上。然后旁路空氣流觀流過多個浮動管36，并且流到 過渡件14的內(nèi)部部分38中。浮動管36使旁路歧管(腔體)34與過渡件14的內(nèi)部腔體部 分38連接。當(dāng)期望以相對“低”的部分負(fù)載運行或方式來運行燃?xì)廨啓C10時，典型地出現(xiàn)處 在打開位置上的本發(fā)明的實施例的空氣旁路帶組件16，如圖3和5所示。這種方式的運行 允許多余的量的空氣流觀被旁路，從而降低燃燒器12中的燃料消耗。在這個打開位置上， 可從圖3和5中看到，帶20運動遠(yuǎn)離開口沈，并且向上而靠著或鄰近旁路歧管罩M的徑向 外壁的內(nèi)側(cè)。圖4和6顯示了在關(guān)閉位置上的圖2的實施例的空氣旁路帶組件16。在這個關(guān)閉 位置上，多個空氣旁路開口沈被帶20覆蓋(即帶20處于機構(gòu)16所提供的“緊密”或關(guān)閉 位置上)。因而，空氣流28流過過渡件前環(huán)32中的腔體30，而不通過旁路歧管罩M所界 定的腔體34而被旁路。當(dāng)期望以相對“高”或“基本”的負(fù)載運行或方式來運行燃?xì)廨啓C 10時，典型地出現(xiàn)處于關(guān)閉位置上的本發(fā)明的實施例的空氣旁路帶組件16，如圖4和6所 示。在這個關(guān)閉位置上，可從圖4和6中看到，帶20向上運動而靠著或鄰近旁路歧管罩24 的徑向內(nèi)壁的內(nèi)側(cè)，以阻擋開口 26。因而，腔體34和38中的壓力相對來說是相同的，但是低于腔體30內(nèi)的壓力。然后當(dāng)機構(gòu)16開始松開帶20時，正壓差有助于打開帶20，并且將 帶20向上壓靠在旁路歧管罩M的徑向外壁的內(nèi)側(cè)上。圖1、3和4顯示了在一個實施例中，用于使帶20在上文所述的打開位置和關(guān)閉位 置之間沿徑向運動的機構(gòu)16可包括一對桿40、42，在桿40、42的一端處，對應(yīng)的齒輪44、46 使這對桿40、42互連。各個桿40、42的另一端可連接到鉤環(huán)48、50上，鉤環(huán)48、50可連接 到帶20的對應(yīng)端上，以打開和關(guān)閉帶20。齒輪44、46可在軸承5254上旋轉(zhuǎn)。機構(gòu)16可 至少部分地由類似箱的裝置56圍繞，裝置56本身可為類似帽的裝置或蓋57 (在圖3中以 虛線示出)。帽或蓋57用作用于旁路歧管罩M內(nèi)部和外部的空氣的阻隔件。圖1顯示了機構(gòu)16可通過桿件58連接到齒輪箱60上，齒輪箱60可通過另一個 桿件62連接到促動器64上，諸如，例如，氣壓缸64。但是，可使用其它適當(dāng)?shù)拇賱悠?，例?馬達。另外，其它適當(dāng)?shù)臋C構(gòu)16可用來使帶20在打開位置和關(guān)閉位置之間運動，包括不包 含齒輪的那些機構(gòu)。其有能力使所使用的機構(gòu)16能夠使帶20在至少兩個位置(即打開位 置和關(guān)閉位置)之間運動，如上文所述。另外，帶20可包括在過渡件14的總的360度周邊 的約300-340度之間。但是，當(dāng)認(rèn)為適當(dāng)時，可使用帶20的其它角度量。另外，當(dāng)在過渡件14的前端18處使用時，本發(fā)明的空氣旁路帶組件16的實施例 可省略過渡件前環(huán)32。然后旁路空氣流觀可改為流過一些其它適當(dāng)?shù)那惑w或流道。本發(fā)明的實施例允許減少排放的產(chǎn)生，例如但不限于燃?xì)廨啓C燃燒器中(例如在 單獨的燃燒器罐中)的一氧化碳(Co)。這允許燃?xì)廨啓C負(fù)載進一步降低，從而在電力需 求降低的時段期間減少燃?xì)廨啓C所消耗的燃料量，還提供增加的成本節(jié)約。本發(fā)明的實施 例還允許過渡件開口有相對良好的密封能力，從而提供對熱增長的很小的敏感性或無敏感 性，以及提供很少的或者不提供振動導(dǎo)致的磨損問題。這是因為促動器載荷和帶彈性力補 償了空氣旁路帶的任何膨脹。本文已經(jīng)描述和說明了本發(fā)明的空氣旁路帶組件的實施例位于燃?xì)廨啓C的過渡 件的前端處(即在過渡件14的前環(huán)32處)。但是，本發(fā)明的空氣旁路帶組件的實施例可位 于其它燃?xì)廨啓C位置處，諸如，例如，燃燒器首端或燃燒器襯套后區(qū)段。另外，本發(fā)明的實施 例可在燃?xì)廨啓C中用來調(diào)節(jié)通過構(gòu)件(例如渦輪噴嘴和葉片)的冷卻空氣流。另外，本發(fā) 明的實施例可用來在低負(fù)載方式期間“調(diào)節(jié)”燃燒器出口溫度分布。雖然已經(jīng)結(jié)合僅有限數(shù)量的實施例來詳細(xì)描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)容易地理解， 本發(fā)明不限于這種公開的實施例。相反，可修改本發(fā)明，以便結(jié)合此前未描述但與本發(fā)明的 精神和范圍相當(dāng)?shù)娜魏螖?shù)量的變形、更改、替換或等效布置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明 的各實施例，但是將理解，本發(fā)明的各方面可包括所描述實施例中的僅一些。因此，本發(fā)明 不應(yīng)視為受前述描述的限制，而是僅由所附權(quán)利要求書的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種空氣旁路帶組件(16)，包括燃?xì)廨啓C(10)的過渡件(14)，所述過渡件(14)在其中具有至少一個開口( )，以允 許空氣流08)穿過所述至少一個開口 06)；能夠在至少兩個位置之間運動的帶(20)，所述至少兩個位置中的第一位置是關(guān)閉位 置，在該關(guān)閉位置上，所述至少一個開口 06)被關(guān)閉，以防止空氣流08)流過所述至少一 個開口 06)，所述至少兩個位置中的第二位置是打開位置，在該打開位置上，所述至少一個 開口 06)被打開，以允許空氣流08)流過所述至少一個開口 06)；使所述帶00)在所述至少兩個位置之間運動的機構(gòu)02)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣旁路帶組件(16)，其特征在于，所述過渡件(14)具有多 個開口(沈)，所述多個開口 06)允許空氣流08)穿過該多個開口 06)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣旁路帶組件(16)，其特征在于，所述至少一個開口06) 位于所述過渡件(14)的前端(18)、燃燒器襯套后端或燃燒器首端中的一個處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣旁路帶組件(16)，其特征在于，所述空氣流08)流過與 所述過渡件(14)共同定位的前環(huán)(32)的腔體(30)，所述至少一個開口 06)位于所述前環(huán) (32)的表面中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣旁路帶組件(16)，其特征在于，當(dāng)所述帶00)在所述打 開位置上時，所述空氣流08)流過與所述過渡件(14)共同定位的前環(huán)(3 的腔體(30)， 所述至少一個開口 06)位于所述前環(huán)(32)的表面中，所述空氣流08)進一步在與所述過 渡件(14)共同定位的旁路歧管腔體(34)內(nèi)流動，所述空氣流08)進一步流過與所述過渡 件(14)共同定位的至少一個浮動管(36)，并且流到所述過渡件(14)內(nèi)的開口 06)中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣旁路帶組件(16)，其特征在于，當(dāng)所述帶00)在所述關(guān) 閉位置上時，所述空氣流08)流過與所述過渡件(14)共同定位的前環(huán)(3 的腔體(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣旁路帶組件(16)，其特征在于，所述機構(gòu)02)進一步包 括促動器(64)、一對齒輪04，46)、各自與所述齒輪04，46)中的一個連接的一對桿00， 42)，以及與所述桿00，42)中對應(yīng)的一個和所述帶00)的對應(yīng)端連接的一對鉤環(huán)08， 50)，所述促動器(64)促使所述一對齒輪04，46)、所述一對桿00，4 和所述一對鉤環(huán) (48, 50)使所述帶OO)在所述至少兩個位置之間運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C過渡件空氣旁路帶組件。一種空氣旁路帶組件(16)包括燃?xì)廨啓C(10)的過渡件(14)，該過渡件(14)在其中具有至少一個開口(26)，以允許空氣流(28)穿過該至少一個開口(26)?？諝馀月穾ЫM件(16)還包括可在至少兩個位置之間運動的帶(20)，至少兩個位置中的第一位置是關(guān)閉位置，在該關(guān)閉位置中，至少一個開口(26)關(guān)閉以防止空氣流(28)流過該至少一個開口(26)，該至少兩個位置中的第二位置是打開位置，在該打開位置中，至少一個開口(26)打開以允許空氣流(28)流過該至少一個開口(26)?？諝馀月穾ЫM件(16)進一步包括使帶(20)在至少兩個位置之間運動的機構(gòu)(22)。
文檔編號F02C9/18GK102128088SQ20111000725
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者A·瓦利夫, L·吉內(nèi)辛, S·A·梅什科夫 申請人:通用電氣公司