專利名稱：：燃氣輪機引擎的穩(wěn)定燃燒用導引燃燒器室的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及燃氣輪機用的燃燒器，尤其涉及適用于穩(wěn)定弓I擎燃燒的燃燒器，更涉及利用導引燃燒器室(pilotcombustor)提供燃燒產物(如熱與自由基)以穩(wěn)定主要稀薄預混燃燒的燃燒器。
背景技術：
：燃氣輪機的應用有多方面，包括發(fā)電、軍事與商業(yè)飛行、管線傳輸、及海洋運輸等。在燃氣輪機引擎中，將燃料與空氣供給至燃燒室，并于此予以混合并以火焰點燃，從而開始燃燒。燃氣輪機引擎中與燃燒過程有關的主要問題，除燃燒器的熱效率與燃料與空氣的適當混合外，就是火焰的穩(wěn)定、脈沖與噪音的排除、及污染排放的控制，尤其是氮氧化物(NOx)。為使起始反應發(fā)生，燃燒過程需將熱加至燃料一空氣混合物中。一旦反應開始，燃燒釋放之熱可用來起始反應本身而使燃燒成為自我維持的過程。然而，必須使用有些機構將從燃燒而來之熱傳送回上游至點火點。另一方式，在反應非自我維持時，則需從不同的來源，如加熱觸媒金屬面、或不同的引火火焰以提供熱和/或自由基。亦可使用這些方式的任意組合和其它方式來提供必要之熱以起始燃燒。在燃氣輪機引擎中所使用的最普遍的自我維持燃燒過程乃利用旋流氣流，該旋流氣流再循環(huán)燃燒產物，而將通過之前經反應的燃料與空氣所產生的熱氣體與自由基予以傳回上游，以起始新的混合燃料與空氣的燃燒。圖1為現(xiàn)有技術的旋流穩(wěn)定燃燒器并標示以元件符號100。一般而言，以旋流穩(wěn)定的燃燒，中心主要再循環(huán)區(qū)為被傳至上游以穩(wěn)定燃燒的再循環(huán)的熱氣與自由基的首要來源。當燃燒過程變得非常稀薄時，因而，燃燒系釋放少許之熱，而傳回上游的自由基與熱量將不足以確保燃燒的起始與維持。稀薄燃燒產物的低溫導致自由基的低均衡水準。肇因于稀薄燃燒的燃燒產物的低溫亦導致，當被再循環(huán)的燃燒產物混以新鮮未反應預混的燃料與空氣時，自由基的低產生率。在此情況，將使起始燃燒所需的誘發(fā)時間變得過長而火焰會熄滅，或變得不穩(wěn)定與強度波動不定。用以產生低NOx排放的稀薄預混燃燒系統(tǒng)的基本問題是，燃料一空氣混合物必須足夠稀薄以便使火焰溫度足夠地低以避免NOx產生，使得在許多操作情況下，燃燒可能無法產生足夠之熱以自我維持。因而必須利用熱與自由基的輔助來源以維持燃燒。如使用于高溫(接近化學計量燃燒)時的輔助導引器，雖將穩(wěn)定稀薄主要火焰，但亦將產生可觀的NOx排放。僅由熱起始的燃燒乃通過高溫熱解燃料以產生活躍的自由基以開始燃燒過程。一開始，燃料的消耗非常低且無可量測的溫度上升。經由連鎖反應機制，初始產生的自由基制造了以指數級數般增加的大量自由基。這些大量自由基最后大到足以消耗可觀的燃料，而致快速點火(Wamatz)。自由基增加至足以點火的時間謂之"點火延遲時間"(Ignition-DelayTime)或"誘發(fā)時間"(InductionTime)。當初始溫度增加時，自由基之生產率系以指數級數之速率增加而燃燒之初始誘發(fā)時間則減少。若初始溫度低于自動點火溫度，則無論經過任何期間點火都不會發(fā)生。自由基和熱氣體包含在為了起始燃燒而混以新鮮預混燃料一空氣混合物的燃燒產物。這些先前產生的自由基能大量減少燃燒的誘發(fā)時間。若所傳送的自由基之量夠多，則快速燃燒將起始于低溫，否則，沒有傳送的自由基則需較長的誘發(fā)時間。穩(wěn)定燃燒在需使預混燃料與空氣混以之前已燃燒燃料的熱產物后，立刻快速起始燃燒。鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，實需一種經改進的燃燒器，此燃燒器減少氮氧化物的排放亦同時維持穩(wěn)定的燃燒過程。
發(fā)明內容本發(fā)明涉及一種燃氣輪機引擎用的燃燒器，其利用弓I火火焰以協(xié)助維持并穩(wěn)定燃燒過程。本文所揭示的燃燒器的具體實施例包括燃燒器殼體、導引燃燒器室、快速冷卻器以及其它元件。燃燒器殼體包含于軸向相對的上游與下游端部。此外，該殼體具有至少一主要燃料入口通道、和至少一主要空氣入口通道，這些通道乃建置成分別供應燃料與空氣至界定于殼體中的內室。導引燃燒器室沿燃燒器殼體的軸線而設置，且包含有用于接收高濃度的燃料與空氣混合物的入口、在其內高濃度的燃料與空氣混合物燃燒成燃燒產物的燃燒室、和用于自燃燒室排出燃燒產物的出口。本發(fā)明的一特定具體實施例中，導引燃燒器室的出口具有環(huán)狀截面并且環(huán)繞著快速冷卻器。甚者，導引燃燒器室的出口可包括多個形成于其徑向外表面的小孔，而用于導引第二冷卻空氣源至朝向導引燃燒器室排出的燃燒產物。快速冷卻器沿中心軸線而置于燃燒器殼體的內室內，且位于導引燃燒器室的出口。快速冷卻器包含空氣入口和多個徑向空氣出口以導引冷卻空氣朝向導引燃燒器室之出口及快速冷卻由導引燃燒器室排出的燃燒產物。所揭示的燃燒器的某些具體實施例包含火焰穩(wěn)定器，其置于燃燒器殼體的內室內。火焰穩(wěn)定器具有銜接燃燒器殼體的底座部、及沿軸向下游方向從該底座部延伸至內室內的長圓柱狀鈍體。最好是，火焰穩(wěn)定器有軸向延伸的中央空氣通道形成其中，此通道與快速冷卻器入口相通并供其空氣。所揭示的燃燒器之一示范具體實施例可進一步包括毗鄰燃燒器殼體下游端部的噴口裝置。噴口裝置界定內部再循環(huán)室與燃燒器出口。內部再循環(huán)室乃設成用以接收來自混合室的預先燃燒的氣體和用以于上游方向再循環(huán)部分的燃燒產物氣體以輔助燃燒的穩(wěn)定。再者，所揭示的燃燒器可包括沿燃燒器殼體中心軸而設置的點火器，用以于燃燒器殼體的內室的主要再循環(huán)區(qū)前滯點點燃主要稀薄燃燒。本發(fā)明還涉及一種用于燃氣輪機燃燒器室的燃燒器，其包括界定主要內燃燒室的燃燒器殼體、在殼體內用以制造熱與自由基的裝置、和將熱與自由基供給至主要內燃燒室前用以快速冷卻熱與自由基的機構。最好是，已快速冷卻之熱與自由基沿燃燒器殼體的軸線被供至主要內燃燒室。燃燒器殼體具有于軸向相對的上游與下游端部、并且具有至少一主要燃料入口通道、和至少一主要空氣入口通道，這些通道乃建置成分別供應燃料與空氣至界定于殼體中的內部主要燃燒室。制造熱與自由基之裝置乃置于燃燒器殼體內并供應熱與自由基至殼體的主要內燃燒室。此制造熱與自由基的裝置可為沿燃燒器殼體之軸線設置的導引燃燒器室。最好是，此導引燃燒器室包括至少有一用以接收高濃度的燃料與空氣混合物的入口、在其內高濃度的燃料與空氣混合物燃燒成熱與自由基的燃燒室、和用以自燃燒室排出熱與自由基的出口。在熱與自由基進入主要內燃燒室前立即快速冷卻熱與自由基的機構亦置于燃燒器殼體內。用于快速冷卻所排出之熱與自由基的手段包括沿中央軸線設置在燃燒器殼體的內室內的快速冷卻器。最好是，快速冷卻器位于導引燃燒器室的出口且包含空氣入口和用以將冷卻空氣導引朝向導引燃燒器室的出口的多個徑向空氣出口而快速冷卻從導引燃燒器室排出的燃燒產物。所揭示的燃燒器的具體實施例更可包括置于燃燒器殼體的內室內的火焰穩(wěn)定器。該火焰穩(wěn)定器包含銜接燃燒器殼體的底座部、及沿軸向下游方向從底座部延伸至主要內燃燒室內的長圓柱狀鈍體。最好是，火焰穩(wěn)定器具有軸向延伸的中央空氣通道形成其中，此通道與快速冷卻器入口相通并供應空氣至該入口。所揭示的燃燒器亦可包括毗鄰燃燒器殼體下游端部之噴口裝置。噴口裝置界定內部再循環(huán)室與燃燒器出口。內部再循環(huán)室乃設成用以接收來自內部主要燃燒室的預燃燒的氣體、和用以于上游方向再循環(huán)部分的該燃燒產物以輔助燃燒之穩(wěn)定。為使熟知本申請的本領域技術人員能立即體會如何制造與使用本申請，可參照下列附圖圖1為現(xiàn)有技術的燃燒器的截面圖，該燃燒器試圖產生自我維持的燃燒過程而再循環(huán)燃燒產物；圖2為本發(fā)明的旋流穩(wěn)定燃燒器的截面透視圖，該燃燒器包含引火燃燒器以協(xié)助維持并穩(wěn)定燃燒過程；及圖3為圖2的燃燒器的截面圖，其說明燃燒器內的旋流流動、主要再循環(huán)區(qū)前滯點的錨定、和在中心鈍體火焰穩(wěn)定器旁的火焰前緣；由對較佳具體實施例的詳細描述，將使具本領域技術人員能更明白應用本發(fā)明的燃燒器的所有特點。元件符號簡單說明<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>具體實施方式.以下參照圖2及圖3說明本發(fā)明的燃燒器(標示以元件符號200)的示范具體實施例。燃燒器200利用引火火焰202以協(xié)助維持并穩(wěn)定燃燒過程。燃燒器200包括燃燒器殼體204、導引器(pilot)或導引燃燒器室210、快速冷卻器206以及其它元件。燃燒器殼體204具有于軸向相對的上游端部212與下游端部214。此外，殼體204有多個主要燃料入口通道216、和多個空氣入口通道218，這些通道乃建置成分別供應燃料與空氣至界定于殼體204中的內室219。導引燃燒器室210沿燃燒器殼體204的軸線X-X而設置，并且具有用以接收高濃度的燃料與空氣混合物的入口260、在其內高濃度的燃料與空氣混合物燃燒成燃燒產物的燃燒室262、和用以自燃燒室排出燃燒產物的出口264?？焖倮鋮s器206沿中心軸線X-X而置于燃燒器殼體的內室219內且位于導引燃燒器室的出口264。快速冷卻器206具有空氣入口266和多個徑向空氣出口268以將冷卻空氣導引朝向導引燃燒器室210的快速冷卻段222，而快速冷卻由導引燃燒器室排出的燃燒1燃燒器200包括低NOx排放的導引燃燒器室210。此導引燃燒器室210"產生"的自由基與熱被導引至前滯點212而進入主要再循環(huán)區(qū)214的剪力層。燃燒器200利用高濃度燃燒的導引燃燒器室210以便提供穩(wěn)定高溫熱源而無高NOx的排放，提供大量的自由基(在高溫的高濃度燃燒產生非常多的自由基)，及提供最廣可及之穩(wěn)定極限。高濃度燃燒的產物必須于混以稀薄預混主要燃料與空氣前加以快速冷卻以避免高溫燃燒而致NOx的排放。由于含氧量低，高濃度燃燒產生夾帶高含量一氧化碳(CO)和未燃盡的碳氫化合物的低NOx排放。高濃度導引燃燒器室210產生的未燃盡碳氫化合物及CO會于"主要"預混燃料的稀薄部分預混燃燒中燒盡。高濃度—快速冷卻—稀薄(RichQuenchLean;RQL)燃燒系統(tǒng)欲通過高濃度燃燒以產生低NOx排放。當燃燒過程中燃料的供應或消耗多于可與之反應的空氣時，該燃燒過程被稱為高濃度(rich)。高濃度燃燒導致低NOx排放的原因乃因可資利用的氧會傾向與燃料的氫和碳反應，而非氮。高濃度燃燒亦非常令人滿意，因其非常穩(wěn)定且易點燃。一般而言，高濃度燃燒的可燃極限(flammabilitylimits)比稀薄時還廣，且與稀薄燃燒更稀薄時比較，當濃度更高時火焰溫度不會降那么快。高濃度燃燒亦產生高功率之通量密度(fluxdensity),因與空氣的質量流率(massflowrate)比較，有大量能量被釋放出來。高濃度燃燒的主要缺點為1)并非所有燃料能完全地反應，導致熱效率降低，及2)排出高濃度的未燃盡碳氫化合物與一氧化碳。對于未燃燒碳氫化合物與一氧化碳的排放較無關緊要且每單位重量的高功率比率有高度需求的許多應用而言，高濃度燃燒的穩(wěn)定性和高功率密度使得高濃度燃燒為可接受的。通常，工業(yè)發(fā)電并無單獨使用高濃度燃燒之趨勢，因顯著較低的排放規(guī)模系于稀薄操作時達成。RichQuenchLean的概念是，通過燃燒高濃度的燃料—空氣混合物以獲致高濃度燃燒的穩(wěn)定性且不致有過量的NOx形成，然后轉變成稀薄燃燒以完成燃燒過程之一種方法。因氧的不足，NOx排放并不在高濃度燃燒中產生，且因溫度低，NOx排放并不在稀薄燃燒中形成。對稀薄燃燒而言溫度是低的，因多余的空氣無法反應也不產生熱，但必需由會反應之燃料與空氣來加熱。與成功的Rich-Quench-Lean燃燒有關的主要關鍵是快速冷卻過程。從高濃度至稀薄的轉換中，混合物必需歷化學計量的理想混合物的階段，在此階段，火焰溫度達到最大且會產生NOx。因為有高溫及先前的高濃度燃燒結果導致大量存在的自由基，這些在化學計量條件下的反應非常地迅速。若快速冷卻過程無法非?？斓匕l(fā)生，在快速冷卻過程中發(fā)生的高溫燃燒將導致大規(guī)模NOx的排放。再請參考圖2和圖3，RQL燃燒器室或導引燃燒器室210是利用為引火注射器(pilotinjector),其置于經旋流穩(wěn)定的稀薄部分預混燃燒器室(leanpartiallypremixedcombustor)200中心線X-X上之。RQL燃燒器室/導引燃燒器室210是將補充的高濃度自由基與熱直接供應至前滯點212和剪力層，此剪力層為稀薄預混流體與主要再循環(huán)區(qū)214的熱氣混合處。在本發(fā)明中，位于RQL燃燒器室/導引燃燒器室210出口281的中央鈍體火焰穩(wěn)定器261是用以穩(wěn)定主要再循環(huán)區(qū)214的前滯點212的位置，其能協(xié)助穩(wěn)定及致能(enable)主要預混燃料和空氣的持續(xù)燃燒。在本發(fā)明中，火焰穩(wěn)定器261亦用以供應快速冷卻空氣至RQL導引燃燒器室210的快速冷卻段242。從快速冷卻段242的對面內壁244，可供以更多快速冷卻空氣以加強冷卻過程。圖2對這些特點作以最佳描述。在RQL導引燃燒器室210中心的火焰穩(wěn)定器261是使RQL導引燃燒器室210的出口281成為環(huán)狀通道。如此造成快速冷卻段242的RQL導引流通道狹小但有大表面積，而使快速冷卻更有效率。大表面積使得許多噴出的空氣可用于快速冷卻過程。RQL快速冷卻通道222的狹小間隙局限了快速冷卻噴出物必須穿透的距離。快速冷卻過程須維持小規(guī)模及高流速以限制混合物于化學計量條件時的時間周期。在快速冷卻過程的混合必須迅速且徹底；從快速冷卻段242排出的一連串高濃度或化學計量混合物會導致火焰的局部高溫。因自高濃度燃燒涌現(xiàn)的高濃度自由基在RQL導引燃燒器室210的出口281的快速冷卻過程必須迅速。當在快速冷卻過程中與來自空氣里額外的氧氣混合時，大量的自由基使殘余未燃燒的碳氫化合物的反應起始的感應時間非常地快。當以空氣為快速冷卻的介質時，快速冷卻的尺寸規(guī)H與紊流規(guī)模(dimensionalscaleandturbulencescale)必須為小。此使得在需高體積流率(volumetricflowrates)的大型燃氣輪機中以Rich-Quench-Lean燃燒為主要的燃燒型態(tài)有其困難。從RQL系統(tǒng)涌現(xiàn)，而使大規(guī)?？焖倮鋮s有困難的非常大量的自由基亦使RQL成為用于稀薄預混燃燒的理想導引燃燒器室。在RQL導引燃燒器室中排出的高濃度自由基將支持非常稀薄的主要旋流穩(wěn)定燃燒(mainswirlstabilizedcombustion)中的迅速和穩(wěn)定的燃燒，若非如此，則該主要非常稀薄的主要旋流穩(wěn)定燃燒將令太稀薄及處于太低的溫度以致無法穩(wěn)定。這種非常稀薄地操作而不致使引擎熄火的能力，對于引擎起動與處理引擎負載快速變化而不致使引擎超速而言，為非常有用的特性。在旋流穩(wěn)定燃燒中，燃燒過程乃通過將來自之前已燃燒的燃料與空氣的熱與自由基朝向火焰前緣傳回上游，以起始與穩(wěn)定。若燃燒過程非常稀薄，如于稀薄的部分預混燃燒系統(tǒng)的情形，燃燒溫度系低而導致非常低的自由基的均衡水準。將此問題復雜化的是，在高引擎壓力下由燃燒過程產生的自由基系快速地松弛至對應于燃燒產物溫度的均衡水準。此乃因自由基松弛至均衡水準的速率隨壓力的增加而指數般地增加，同時另一方面自由基的均衡水準隨溫度的下降而指數般地下降?？少Y用以起始燃燒的自由基的水準愈高，燃燒過程將愈趨迅速與穩(wěn)定。在現(xiàn)代燃氣輪機進行操作的高壓力下，若相較于自由基被傳送回下游所需的"運輸"時間，也就是從主要再循環(huán)區(qū)剪力層中產生自由基之處，朝向火焰前緣與主要再循環(huán)區(qū)的前滯點，自由基的松弛時間(relaxationtime)可能是短的。結果，在主要再循環(huán)區(qū)內的再循環(huán)流已將自由基朝向火焰前緣予以傳回時(于此火焰前緣自由基于前滯點與"新"進來的預混稀薄的燃料和空氣混合物混合且起始燃燒)，自由基可能已達如此低的均衡水準以致穩(wěn)定燃燒無法被起始。在本發(fā)明，RQL引火燃燒室乃維持小尺寸且大部分燃料的燃燒發(fā)生于稀薄預混的主要燃燒器室240，而非RQL導引燃燒器室210。之所以能維持小的RQL引火燃燒室，是因自由基釋放于接近主要再循環(huán)區(qū)214的前滯點212。此乃大致上供應額外之熱與自由基至旋流穩(wěn)定燃燒的最有效率位置。因由RQL導引燃燒器室210產生的自由基與熱可有效率地利用，是故其尺寸可小且快速冷卻亦可有效。燃燒器200利用自由基的高而非均衡的水準以穩(wěn)定主要稀薄燃燒。因RQL快速冷卻的出口位于再循環(huán)流的前滯點212，介于快速冷卻與自由基的利用間的時間非常短，故無法容許自由基松弛至低均衡水準?；鹧娣€(wěn)定器261系維持前滯點212于導引燃燒器室210的快速冷卻段242或快速冷卻器的出口處以確保從快速冷卻至自由基與預混燃料和空氣混合時的距離及時間愈短和愈直接愈好。此對于本有嚴重熱聲波不穩(wěn)定性的高壓燃氣輪機引擎非常有助益。為使功率對重量比能最大化，航空用的燃氣輪機引擎乃具高壓大比值。本發(fā)明對這些航空引擎、亦操作于高壓力的航空衍生性工業(yè)引擎、及高壓工業(yè)引擎的助益最大。本發(fā)明亦容許主要燃燒的點火在主要再循環(huán)區(qū)214的前滯點212發(fā)生。大部分燃氣輪機引擎必須利用外部再循環(huán)區(qū)(參見圖l)做為以火花或火炬點火器(torchignitor)來點燃引擎的場所。點火只能在穩(wěn)定燃燒也發(fā)生時才發(fā)生，否則火焰將在點火后隨即熄滅。一般而言，內部或主要再循環(huán)區(qū)214在穩(wěn)定火焰比較成功，因經再循環(huán)的氣體是被傳回至一個點區(qū)域而非被傳回主要預混流體外的環(huán)狀區(qū)域。來自再循環(huán)燃燒產物之熱乃聚集于主要再循環(huán)區(qū)212的前滯點212之一小區(qū)域。燃燒亦從此前滯點以圓錐形狀往外擴展，如圖3所示。此種往下游方向的圓錐狀擴展容許于上游產生之熱與自由基得以支持于下游的燃燒，該下游的燃燒使火焰前緣隨著其往下游移動時變寬。圖2所示的中心鈍體火焰穩(wěn)定器261，與圖1所示無中心鈍體火焰穩(wěn)定器的旋流穩(wěn)定燃燒相比較，顯示火焰穩(wěn)定器261如何使火焰本質上較圓錐狀而較少半圓球狀。較圓錐狀的火焰前緣可使一點狀熱源得以有效地起始整個流場的燃燒。此熱與自由基的來源可以是經再循環(huán)的熱燃燒產物、RQL導引燃燒器室210、或二者的組合。在點火器置于外部再循環(huán)區(qū)時，為使火焰溫度的熱度足以維持此區(qū)的穩(wěn)定燃燒，進入此區(qū)的燃料/空氣混合物必須常設為高濃度。然后常在主要預混的燃料與氣流達足夠的濃度、熱及自由基足夠(此發(fā)生于較高燃料流率)之前，火焰不能傳播至主要再循環(huán)區(qū)。當火焰在點火后無法立即從外部再循環(huán)區(qū)傳播至內部再循環(huán)區(qū)時，它必須在引擎速度開始增加后在較高壓力時傳播出。此種僅在燃燒器室壓力開始上升后才會有從外部再循環(huán)區(qū)導引器而來的主要火焰起始的移轉導致自由基較快速地松弛至低均衡水準，此乃不受歡迎的不利于主要再循環(huán)區(qū)前滯點的火焰點火的特性。直至導引器足以提升整體溫度(bulktemperature)至被傳送至主要再循環(huán)區(qū)的自由基的均衡水準和于預混的主要燃料與氣流混合物之額外自由基的產生足以點燃主要再循環(huán)區(qū)時，主要再循環(huán)的點火才可發(fā)生。在使火焰從外部傳播至主要再循環(huán)區(qū)的過程中，從未點燃的主要預混燃料與空氣混合物里會有可觀數量的燃料離開引擎而沒有燃燒。假如于同引擎中的某一燃燒器的火焰移轉至主要再循環(huán)區(qū)比其它燃燒器還早，將會產生問題，因為燃燒所有燃料，故有穩(wěn)定的火焰在其內的燃燒器燃燒得比較熱。此燃燒器對燃燒器溫度的差異會毀損引擎設備。本發(fā)明以RQL導引燃燒器室210直接點燃主要再循環(huán)區(qū)，而避免這些問題。RQL導引燃燒器室210的容易點燃乃因一旦點燃，在RQL導引燃燒器室210內的混合物可為高濃度而非使整個引擎均為高濃度。本領域技術人員將能立即領會本發(fā)明可應用于任何形式的燃燒器室或燃燒器，例如固態(tài)燃料燃燒器或火爐。權利要求1、一種燃氣輪機燃燒器室用的燃燒器，包括a)燃燒器殼體，具有軸向相對的上游與下游端部，該殼體具有至少一個主要燃料入口信道和至少一個主要空氣入口信道，這些信道適用于分別供應燃料與空氣至界定在該殼體中的主要內部燃燒室；b)配置于該燃燒器殼體內、用以產生熱與自由基并供應該熱與自由基至該殼體的主要內部燃燒室的裝置；c)配置于該燃燒器殼體內、用以在該熱與自由基進入該主要內部燃燒室前立刻快速冷卻所排出的熱與自由基的裝置；以及d)火焰穩(wěn)定器，其配置于該燃燒器殼體的內室內并包括與該燃燒器殼體接合的底座部及沿軸向下游方向從該底座部延伸至該主要內部燃燒室內的長圓柱狀鈍體。2、如權利要求1所述的燃燒器，其中，該經快速冷卻的熱與自由基被沿該燃燒器殼體的軸線提供至該主要內部燃燒室。3、如權利要求1所述的燃燒器，其中，該用以產生熱與自由基并供應該熱與自由基至該殼體的主要內部燃燒室的裝置包括沿該燃燒器殼體的軸線設置的導引燃燒器室。4、如權利要求3所述的燃燒器，其中，該導引燃燒器室包括至少一個用以接收高濃度燃料與空氣混合物的入口、在其內該高濃度燃料與空氣混合物燃燒成熱與自由基的燃燒室、和用以從該燃燒室排出該熱與自由基的出口。5、如權利要求4所述的燃燒器，其中，該用以快速冷卻所排出的熱與自由基的裝置包括在該燃燒器殼體的內室內沿中央軸線設置且位于該導引燃燒器室的出口的快速冷卻器，其中，該快速冷卻器包括空氣入口和多個徑向空氣出口，所述徑向空氣出口用以將冷卻空氣朝向該導引燃燒器室的出口導引，并快速冷卻由該導引燃燒器室排出的該燃燒產物。6、如權利要求1所述的燃燒器，其中，該火焰穩(wěn)定器具有形成于其中的軸向延伸的中央空氣信道，該中央空氣信道與該快速冷卻器入口相通并供應空氣至該快速冷卻器入口。7、如權利要求1所述的燃燒器，還包括噴口裝置，其毗鄰該燃燒器殼體的下游端部設置，該噴口裝置界定內部再循環(huán)室與燃燒器出口，該內部再循環(huán)室適于接收來自該主要內部燃燒室的預燃氣體并用以沿上游方向再循環(huán)部分的該燃燒產物以便輔助穩(wěn)定燃燒。8、如權利要求1所述的燃燒器，還包括點火器，其位于沿該燃燒器殼體的中心軸上，該點火器適于在該燃燒器殼體的主要內部燃燒室內在主要再循環(huán)區(qū)的前滯點點燃以稀薄燃燒為主的燃燒。9、如權利要求3所述的燃燒器，其中，該導引燃燒器室的出口具有環(huán)狀截面且環(huán)繞著該用以快速冷卻所排出的熱與自由基的裝置。全文摘要燃氣輪機引擎用的燃燒器，利用導引火火焰以協(xié)助維持并穩(wěn)定燃燒過程。其包括燃燒器殼體、導引燃燒器室、快速冷卻器及其它組件。燃燒器殼體包含于軸向相對的上游與下游端部。殼體具有至少一主要燃料入口信道、和至少一主要空氣入口信道。這些信道分別供應燃料與空氣至界定于殼體中的內室。導引燃燒器室沿燃燒器殼體的軸線設置，包含有接收高濃度的燃料與空氣混合物的入口、在其內高濃度的燃料與空氣混合物燃燒的燃燒室、用以自燃燒室排出燃燒產物的出口?？焖倮鋮s器沿中心軸線設置于燃燒器殼體的內室且位于導引燃燒器室的出口?？焖倮鋮s器包含空氣入口和徑向空氣出口以將冷卻空氣導引向導引燃燒器室的出口，快速冷卻由導引燃燒器室排出的燃燒產物。文檔編號F23R3/34GK101539305SQ20091000551公開日2009年9月23日申請日期2004年9月3日優(yōu)先權日2003年9月5日發(fā)明者M·康韋爾,V·D·米洛薩夫列維奇申請人:德拉文公司;德馬格德拉瓦爾工業(yè)渦輪機械公司