專利名稱：：延遲貧噴射控制策略的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明的各方面涉及延遲貧噴射(lateleaninjection,LLI)燃料分級(jí)構(gòu)造和獲得該構(gòu)造的方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)前，一些燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)未能以高效率運(yùn)行并產(chǎn)生不期望的空氣污染排放物。由燃燒傳統(tǒng)碳烴燃料的渦輪機(jī)通常產(chǎn)生的主要空氣污染排放物是氮氧化物、一氧化碳和未燃的烴類。為此，由于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中例如氮分子的氧化依賴于燃燒器中的高溫和反應(yīng)物在高溫下在燃燒器內(nèi)的駐留時(shí)間，通過將燃燒器溫度維持在形成熱N0x的水平之下或通過限制反應(yīng)物在高溫下的駐留時(shí)間(使得沒有足夠的時(shí)間來進(jìn)行N0x生成反應(yīng))而降低熱N0x形成的水平?！N溫度控制方法，包括在燃燒之前使燃料和空氣預(yù)混合以形成它們的稀混合物。然而，已經(jīng)懂得，對(duì)于重型工業(yè)燃?xì)鉁u輪機(jī)，即便使用預(yù)混合稀燃料，由于燃燒產(chǎn)物的所需溫度是如此的高，以致燃燒器必須在反應(yīng)區(qū)中以超過熱N0x形成閾值溫度的峰值燃?xì)鉁囟冗\(yùn)行，從而導(dǎo)致大量的N0x形成。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，且其包括具有第一內(nèi)部的燃燒器，通過燃料回路供應(yīng)至此的第一燃料可在該第一內(nèi)部中燃燒；包括旋轉(zhuǎn)渦輪葉片的渦輪，至少第一燃料的燃燒產(chǎn)物可接收到渦輪內(nèi)，以便驅(qū)動(dòng)渦輪葉片的旋轉(zhuǎn)；包括第二內(nèi)部的過渡區(qū)域，通過燃料回路供應(yīng)至此的第二燃料和第一燃料的燃燒產(chǎn)物可在該第二內(nèi)部中燃燒，該過渡區(qū)域布置成流體地將燃燒器和渦輪彼此聯(lián)接；多個(gè)燃料噴射器，其被過渡區(qū)域結(jié)構(gòu)性地支撐并聯(lián)接到燃料回路上，并且構(gòu)造成將第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的第二內(nèi)部；以及聯(lián)接到燃料回路上的控制系統(tǒng)，其構(gòu)造成控制由燃料回路供應(yīng)給第一和第二內(nèi)部的第一和第二燃料的相對(duì)量。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種包括燃燒器和渦輪的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，該燃燒器具有第一內(nèi)部，通過燃料回路供應(yīng)至此的第一燃料可在該第一內(nèi)部中燃燒，該渦輪包括旋轉(zhuǎn)渦輪葉片，至少第一燃料的燃燒產(chǎn)物可接收到渦輪內(nèi)，以便驅(qū)動(dòng)渦輪葉片旋轉(zhuǎn)；該燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括包括第二內(nèi)部的過渡區(qū)域，通過燃料回路供應(yīng)至此的第二燃料和第一4燃料的燃燒產(chǎn)物可在該第二內(nèi)部中燃燒，該過渡區(qū)域布置成流體地將燃燒器和渦輪彼此聯(lián)接；多個(gè)燃料噴射器，其被過渡區(qū)域結(jié)構(gòu)性地支撐并聯(lián)接到燃料回路上，并構(gòu)造成將第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的第二內(nèi)部；以及聯(lián)接到燃料回路上的控制系統(tǒng)，其構(gòu)造成控制由燃料回路供應(yīng)給第一和第二內(nèi)部的第一和第二燃料的相對(duì)量。根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供一種操作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，其中，渦輪通過置于渦輪和燃燒器之間的過渡區(qū)域而流體地聯(lián)接到燃燒器上；該方法包括將第一燃料供應(yīng)給燃燒器內(nèi)的第一內(nèi)部；在燃燒器內(nèi)的第一內(nèi)部中燃燒第一燃料；將第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的過渡區(qū)域內(nèi)的第二內(nèi)部；在過渡區(qū)域內(nèi)的第二內(nèi)部中，燃燒第二燃料和自第一內(nèi)部接收的燃燒產(chǎn)物流；以及控制供應(yīng)到第一和第二內(nèi)部的第一和第二燃料的相對(duì)量。結(jié)合附圖根據(jù)下列描述，這些和其它優(yōu)點(diǎn)和特征將變得清楚明白。被認(rèn)為是本發(fā)明的主題在說明書所附的權(quán)利要求中被特別地指出和清楚地要求保護(hù)。結(jié)合附圖，根據(jù)下列具體實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，附圖中圖1是包括延遲貧噴射能力的渦輪機(jī)的側(cè)截面圖；圖2是圖示了圖1的渦輪機(jī)的頭端燃料分流百分比對(duì)點(diǎn)火溫度的曲線的圖形；圖3是圖示了操作圖1的渦輪機(jī)的方法的流程圖；圖4A-4D是不同頭端構(gòu)造的側(cè)截面圖；以及圖5A-5D是不同燃料噴射器構(gòu)造的透視圖。以示例的方式借助參考附圖，具體實(shí)施方式解釋了本發(fā)明的實(shí)施例以及優(yōu)點(diǎn)和特征。部件列表10燃?xì)鉁u輪機(jī)11頭端12多個(gè)預(yù)混合噴嘴13標(biāo)準(zhǔn)燃燒器構(gòu)造14DLN1+燃燒器構(gòu)造15DLN2+燃燒器構(gòu)造16DLN2.6/2.6+燃燒器構(gòu)造5<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>具體實(shí)施例方式參考圖l，提供了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)IO，其包括具有第一內(nèi)部21的燃燒器20，通過燃料回路70供應(yīng)至此的第一燃料可在該第一內(nèi)部21中燃燒；壓縮機(jī)30，入口空氣由該壓縮機(jī)壓縮并至少提供給燃燒器20和過渡區(qū)域43;以及包括旋轉(zhuǎn)渦輪葉片的渦輪50，至少第一燃料的燃燒產(chǎn)物可接收到渦輪內(nèi)，以驅(qū)動(dòng)渦輪葉片旋轉(zhuǎn)。過渡區(qū)域43布置成流體地聯(lián)接燃燒器20和渦輪50，并包括第二內(nèi)部41，其中通過燃料回路70供應(yīng)至此的第二燃料和第一燃料的燃燒產(chǎn)物可在該第二內(nèi)部中燃燒。如圖所示，燃燒器20和過渡區(qū)域43彼此結(jié)合，以大體上具有頭端11的形式，如下文將討論的，該頭端可具有多種構(gòu)造。如圖1中所示，頭端11可包括多個(gè)預(yù)混合噴嘴12。然而，如圖4A-4D所示，其它的頭端11構(gòu)造是可能的。這種備選構(gòu)造包括但不限于圖4A的標(biāo)準(zhǔn)燃燒器構(gòu)造13、圖4B的干燥低N0x(DLN)1+燃燒器構(gòu)造14、圖4C的DLN2+燃燒器構(gòu)造15和圖4D的DLN2.6/2.6+燃燒器構(gòu)造16。又其它的燃燒器構(gòu)造包括集成氣化組合循環(huán)(IGCC)頭端、催化頭端、擴(kuò)散式頭端和多噴嘴安靜燃燒(MNQC)式頭端。對(duì)于各上述頭端11構(gòu)造，應(yīng)當(dāng)了解的是，構(gòu)造的形式可以是延遲貧噴射(LLI)兼容的。LLI兼容的燃燒器是具有超過2500下的出口溫度的任何燃燒器，或者處理含有比具有大于10ms的熱側(cè)駐留時(shí)間的甲烷更易反應(yīng)的成分的燃料的任何燃燒器。作為示例，DLN1+燃燒器構(gòu)造14的LLI兼容形式可具有小于2500。F的出口溫度，但可處理具有比甲烷更易反應(yīng)的成分的燃料。擴(kuò)散式頭端燃燒器的LLI兼容形式可具有超過2500下的出口溫度，并可處理具有比甲烷更易反應(yīng)的成分的燃料。同樣地，DLN2.0/DLN2+燃燒器構(gòu)造15的LLI兼容形式可具有超過2500下的出口溫度，并可處理具有比甲烷更易反應(yīng)的成分的燃料，而催化頭端或DLN2.6/2.6+燃燒器構(gòu)造16的LLI兼容形式可具有超過2500°F的出口溫度，并可處理具有比甲烷更易反應(yīng)的成分的燃料。多個(gè)燃料噴射器60中的每一個(gè)均被過渡區(qū)域43的外壁或過渡區(qū)域43周圍的套筒40的外壁結(jié)構(gòu)地支撐，并延伸進(jìn)入第二內(nèi)部41至不同的深度。利用這種構(gòu)造，各燃料噴射器60均被構(gòu)造成提供LLI燃料分級(jí)能力。就是說，各燃料噴射器60被構(gòu)造成通過例如沿一個(gè)方向(其通常橫切于通過過渡區(qū)域43的主要流向)噴射燃料來將第二燃料(即LLI燃料)供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的第二內(nèi)部41。這樣一來，燃燒器20和過渡區(qū)域43內(nèi)的條件被分級(jí)以創(chuàng)建穩(wěn)定燃燒的局部區(qū)域。參考圖5A-5D，可見燃料噴射器60可具有不同的特征和功能。例如，如圖5A中所示，燃料噴射器60可包括套管式噴射器構(gòu)造125。在此構(gòu)造中，燃料通過管130中的噴嘴主動(dòng)地供應(yīng)給過渡區(qū)域43的內(nèi)部41，而空氣被動(dòng)地通過管130和套筒145之間的環(huán)形空間供給，該套筒自沖擊套筒表面140延伸至接口部分150。如圖5B中所示，燃料噴射器60也可包括旋渦式噴射器155。在此構(gòu)造中，燃料通過歧管160主動(dòng)地供應(yīng)給過渡區(qū)域43的內(nèi)部41，而空氣通過中心吹掃管165和/或經(jīng)由渦旋式噴嘴170被動(dòng)地供應(yīng)。此外，如圖5C和5D中所示，燃料噴射器60構(gòu)造的其它示例包括濃催化噴射器構(gòu)造175，其包括濃催化元件180;和多管/蓮蓬頭式噴射器構(gòu)造185，其包括多個(gè)管190(燃料通過多個(gè)管供應(yīng)給過渡區(qū)域43)。在這些情況的每種情況下，應(yīng)當(dāng)了解的是，燃料噴射器60在對(duì)應(yīng)于先前存在的過渡區(qū)域43的外表面上的稀釋孔42(如果有的話)的位置處可聯(lián)接到過渡區(qū)域43上。這樣一來，由于不需要在過渡區(qū)域43的外表面中鉆出額外的孔，制造成本和負(fù)面性能效果被限制或充分地降低。如果稀釋孔42不是已經(jīng)存在，則燃料噴射器60可按需要置于過渡區(qū)域43的外部上。根據(jù)實(shí)施例，單軸向級(jí)包括當(dāng)前運(yùn)行的單燃料噴射器60，多軸向級(jí)(對(duì)于多級(jí)，這里沒有先行基礎(chǔ))包括多個(gè)當(dāng)前運(yùn)行的燃料噴射器60，它們各自布置在過渡區(qū)域43的多個(gè)軸向位置處。單軸向圓周級(jí)包括多個(gè)當(dāng)前運(yùn)行的燃料噴射器60，它們各自布置在過渡區(qū)域43的單軸向位置的圓周周圍，而多軸向圓周級(jí)包括多個(gè)當(dāng)前運(yùn)行的燃料噴射器60，它們?cè)谶^渡區(qū)域的多個(gè)軸向位置處布置在過渡區(qū)域43的圓周周圍。這里，多個(gè)燃料噴射器60布置在過渡區(qū)域43的圓周周圍，燃料噴射器60可彼此大體上均勻地或不均勻地隔開。作為示例，可在特定周向級(jí)上使用八個(gè)或十個(gè)燃料噴射器60，且2、3、4或5個(gè)燃料噴射器60以距彼此不同的分離度安裝在過渡區(qū)域43的上、下半球上。同樣，多個(gè)燃料噴射器60置于過渡區(qū)域43的多個(gè)軸向級(jí)上時(shí)，燃料噴射器60可相對(duì)于彼此成直線或交錯(cuò)布置。在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)行期間，各個(gè)燃料噴射器60可以共同地或單獨(dú)地啟動(dòng)或停止，以便形成單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的當(dāng)前有效的一個(gè)。為此，應(yīng)當(dāng)了解的是，各燃料噴射器60可通過燃料回路70經(jīng)由布置在相應(yīng)燃料噴射器60和燃料回路70的支路71或72之間的閥61被供應(yīng)LLI燃料。閥61與將信號(hào)發(fā)送到閥61的控制器80進(jìn)行信號(hào)通訊，使得閥61打開或關(guān)閉，并從而使相應(yīng)的燃料噴射器60啟動(dòng)或停止。因此，如果當(dāng)前希望使各燃料噴射器60當(dāng)前啟動(dòng)(即多軸向圓周級(jí))，則控制器80將信號(hào)發(fā)送給各個(gè)閥61以便打開并因此啟動(dòng)各個(gè)燃料噴射器60。相反地，如果當(dāng)前希望使過渡區(qū)域43的特定軸向級(jí)的各燃料噴射器60(即單軸向圓周級(jí))當(dāng)前啟動(dòng)，則控制器80將信號(hào)發(fā)送給僅對(duì)應(yīng)于單軸向圓周級(jí)的燃料噴射器60的各個(gè)閥61，以便打開和因此啟動(dòng)各個(gè)燃料噴射器60。當(dāng)然，此控制系統(tǒng)僅僅是示例性的，并且應(yīng)當(dāng)理解的是，燃料噴射器構(gòu)造的多種組合是可能的，并且可提供用于控制燃料噴射器60的啟動(dòng)和停止中的至少一個(gè)的其它系統(tǒng)和方法。此外，在存在具有多個(gè)燃料噴射器構(gòu)造的多個(gè)燃料噴射器60的情況下，如上所述，控制器80可進(jìn)一步構(gòu)造成在任一時(shí)刻僅啟動(dòng)具有一定燃料噴射器構(gòu)造的那些燃料噴射器60。因此，如果當(dāng)前希望使具有套管狀噴射器構(gòu)造125的各燃料噴射器60當(dāng)前啟動(dòng)，則控制器80將信號(hào)發(fā)送給對(duì)應(yīng)于那些燃料噴射器60的各個(gè)閥61，以便打開。相反地，如果當(dāng)前希望使包括旋渦式噴射器155的各個(gè)燃料噴射器60啟動(dòng)，則控制器80將信號(hào)發(fā)送給僅對(duì)應(yīng)于包括旋渦式噴射器155的燃料噴射器60的各個(gè)閥61，以便打開。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種操作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的方法，其中，渦輪50通過置于渦輪和燃燒器之間的過渡區(qū)域43流體地聯(lián)接到燃燒器20上。該方法包括將第一燃料供應(yīng)給燃燒器20內(nèi)的第一內(nèi)部21;燃燒燃燒器20內(nèi)的第一內(nèi)部21中的第一燃料；將第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中任何一個(gè)中的過渡區(qū)域43內(nèi)的第二內(nèi)部41;并在過渡區(qū)域內(nèi)的第二內(nèi)部41中燃燒第二燃料和自第一內(nèi)部21接收的燃燒產(chǎn)物流。這里，將第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)中的第二內(nèi)部41包括啟動(dòng)單個(gè)燃料噴射器60，將第二燃料供應(yīng)給多軸向級(jí)中的第二內(nèi)部41包括啟動(dòng)分別布置在過渡區(qū)域43的多個(gè)軸向位置處的多個(gè)燃料噴射器60，將第二燃料供應(yīng)給單軸向圓周級(jí)中的第二內(nèi)部41包括啟動(dòng)分別在過渡區(qū)域43的單軸向位置處布置在過渡區(qū)域43圓周周圍的多個(gè)燃料噴射器60，而9將第二燃料供應(yīng)給多軸向圓周級(jí)中的第二內(nèi)部41包括啟動(dòng)分別在過渡區(qū)域43的多軸向位置處布置在過渡區(qū)域43圓周周圍的多個(gè)燃料噴射器60。參考圖2，可見到圖2提供用于燃料分流控制的不同選項(xiàng)的圖形說明。在圖2中，頭端燃料分流的百分?jǐn)?shù)相對(duì)于1^*值繪出，1^*值是燃燒器20和/或過渡區(qū)域43內(nèi)的溫度測(cè)量值。由于控制器80進(jìn)一步構(gòu)造成控制第一和第二燃料向頭端11和/或燃料噴射器60的流向，可以看到，LLI燃料分級(jí)也可根據(jù)圖2中所示的控制選項(xiàng)進(jìn)一步由控制器80控制。為此，如上所討論的那樣，將控制器80聯(lián)接到閥61和閥73上，以便控制第二燃料到燃料噴射器60的輸送并控制第一和/或LLI燃料到頭端11的輸送。如圖2中所示，用于此類控制的第一選項(xiàng)是使用固定的頭端分流，其中，一旦達(dá)到T點(diǎn)火的預(yù)選值，第一和/或LLI燃料的百分?jǐn)?shù)(<100%)即被輸送給用于LLI燃料分級(jí)的過渡區(qū)域43。從那點(diǎn)來說，輸送給過渡區(qū)域43的燃料的百分?jǐn)?shù)大體上保持不變。第二選項(xiàng)是使用頭端分流一覽表。在此情況下，由于T^^的值增加超過預(yù)選值，LLI燃料的百分?jǐn)?shù)按比例增加，或根據(jù)一些其它合適的函數(shù)增加。第三選項(xiàng)是使LLI燃料的百分?jǐn)?shù)為燃燒器20、壓縮機(jī)30、過渡區(qū)域43和/或渦輪50的內(nèi)部環(huán)境的幾個(gè)特征的任何一個(gè)或多個(gè)的函數(shù)。例如，百分?jǐn)?shù)可以是Tcd或Pcd(測(cè)得的壓縮機(jī)排放溫度和壓力條件)的函數(shù)；燃燒器20、壓縮機(jī)30或過渡區(qū)域43內(nèi)的濕度讀數(shù)的函數(shù)；燃?xì)鉁u輪排氣溫度和/或T39(計(jì)算所得的燃燒器出口溫度)的函數(shù)。也可修改上面討論的第三選項(xiàng)以說明當(dāng)前的修正沃泊指數(shù)(麗I)。在這種情況下，由于已知麗I計(jì)量燃料的能量密度，對(duì)于給定的燃料噴嘴區(qū)域，較低的麗I表示橫跨頭端燃料噴嘴增加的壓力比率，其可能引起LLI燃料噴嘴對(duì)其不靈敏的不期望的動(dòng)態(tài)變化，LLI燃料的百分?jǐn)?shù)也可作為麗I的函數(shù)。通過這種方式，隨著麗I增加，LLI燃料的較大百分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)向過渡區(qū)域43。根據(jù)這些選項(xiàng)中的各個(gè)選項(xiàng)，應(yīng)當(dāng)了解的是，可在燃燒器20、壓縮機(jī)30、過渡區(qū)域43和/渦輪50內(nèi)安裝被視為測(cè)量燃燒器20、壓縮機(jī)30、過渡區(qū)域43和/渦輪50內(nèi)的溫度和壓力必要的熱電偶/壓力計(jì)100或任何其它合適的環(huán)境測(cè)量裝置。參考圖3，可見提供了控制具有LLI能力的渦輪機(jī)的方法，該方法包括在步驟300操作渦輪機(jī)；在步驟310在一段時(shí)期后或者一旦達(dá)到T^^的預(yù)選值則啟動(dòng)LLI;并且根據(jù)第一選項(xiàng)，在步驟350繼續(xù)以相同的水平操作LLI。相反地，根據(jù)第二選項(xiàng)，方法包括在步驟350繼續(xù)以增加的水平操作LLI。同時(shí)，根據(jù)第三選項(xiàng)，在步驟320確定燃燒器20、壓縮機(jī)30和/或過渡區(qū)域43的任何特定的測(cè)量特征是否高于或低于確定的參數(shù)，并且基于確定的結(jié)果，在步驟330降低LLI水平、在340增加LLI水平、或在步驟350維持并隨后繼續(xù)LLI操作。仍然參考圖1，控制器80進(jìn)一步構(gòu)造成控制3通閥IIO，并在一些實(shí)施例中，控制布置在燃料噴射器60周圍的歧管上的附加閥或如上所述的閥61。因此，控制器80能夠控制由壓縮機(jī)30輸送至燃燒器20和過渡區(qū)域43或各個(gè)燃料噴射器60的入口空氣的空氣分流。通過這種方式，控制器80能夠同時(shí)改變?nèi)剂戏至骱涂諝夥至?。如此一來，控制?0因此能產(chǎn)生用于燃燒系統(tǒng)的操作路徑，其注重優(yōu)化燃燒系統(tǒng)的燃料與空氣的比率。根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例，3通閥110可進(jìn)一步集成為整體空氣冷卻劑系統(tǒng)、廣義調(diào)節(jié)努力(extendedturndownefforts)和/或能源部(DoE)計(jì)劃的一部分。如上所述，實(shí)現(xiàn)了對(duì)3通閥110的控制，目的是優(yōu)化燃燒系統(tǒng)的燃料與空氣比率。10這些比率可基于用于燃燒器20和過渡區(qū)域43的規(guī)格進(jìn)行預(yù)選，或可基于當(dāng)前環(huán)境條件進(jìn)行預(yù)選。在這種情況下，控制器80可基于安裝在燃燒器20、壓縮機(jī)30、過渡區(qū)域43和渦輪50內(nèi)的熱電偶/壓力計(jì)100所產(chǎn)生的溫度和/或壓力讀數(shù)增加燃燒器20或過渡區(qū)域43中的燃料與空氣的比率。延遲貧噴射(LLI)也可考慮多氣流噴射，包括例如為煉廠氣的備用氣體噴射到非LLI燃燒器通常不能處理的過渡區(qū)域43中。例如為煉廠氣的高反應(yīng)性氣體由于考慮了預(yù)混合器中不期望的駐焰(flameholding)而典型地不能由預(yù)混燃燒器處理。另一方面，可或不可與天然氣混合的煉廠氣在一定情況下可直接噴射到過渡區(qū)域43中而沒有此類問題，尤其是燃料噴射器60是耐駐焰的地方。這里，煉廠氣與天然氣混合，所使用的天然氣的量可以是如上所述的Tcd、Pcd和T39的函數(shù)。同樣，煉廠氣被注入到過渡區(qū)域43中，應(yīng)當(dāng)理解的是，可在頭端11處使用駐焰靈敏的預(yù)混合器以防止或極大地減少駐焰事件發(fā)生的可能性。如圖1中所示，備選氣體可自源90經(jīng)由控制器80所控制的煉廠氣閥91噴射到燃料回路70的支路71或72中。通過這種方式，當(dāng)確定備選氣體噴射到過渡區(qū)域43中時(shí)，控制器80可打開煉廠氣閥91，使得備選氣體可通過燃料回路70向燃料噴射器61擴(kuò)散。作為進(jìn)一步的實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解的是，備選氣體可與天然氣混合以形成成分反映使用中的特定頭端11的公差的第一燃料。備選氣體可提供成具有或不具有這種混合以形成第二燃料。另外，還應(yīng)了解的是，備選氣體可包括被燃料回路70從源90接收的煉廠氣，如上所提及的那樣，以及由比甲烷更易起反應(yīng)的成分組成的氣體。更特別地，備選氣體可包括含有按體積算大約0.5%以上量的氫、按體積算大約5%以上量的乙烷、按體積算大約10%以上量的丙烷、按體積算大約5%以上量的丁烷或丁烷以上的烴的氣體。燃料回路70也可結(jié)合多個(gè)支路71和72以適應(yīng)燃料流的改變。多個(gè)支路71和72然后也可用來通過提供額外的燃料流區(qū)域，或通過以產(chǎn)生分離的燃燒模式(即擴(kuò)散和預(yù)混合)的方式引入燃料而允許燃料成分的大的變化。支路71和72也可考慮燃料沃泊值、燃料成分的變化以及動(dòng)態(tài)調(diào)整。燃料回路70的支路71和72可實(shí)施為燃料回路70的支路，過渡區(qū)域43中的附加燃料噴嘴或這些選項(xiàng)的組合以及其它合適的選項(xiàng)。支路71和72可進(jìn)一步包括沿其長(zhǎng)度布置的催化部分氧化反應(yīng)器(CPCR)120。CPCR120將第一或第二燃料內(nèi)的甲烷轉(zhuǎn)化為氫和/或部分地氧化甲烷而不產(chǎn)生氧化氮。結(jié)果，由于用于LLI的反應(yīng)燃料已經(jīng)被部分地氧化，燃料可甚至晚于其否則將要噴射的時(shí)間而噴射到過渡區(qū)域43中。盡管已經(jīng)僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施例詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)容易了解的是，本發(fā)明不限于此類公開的實(shí)施例。相反地，可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改以結(jié)合與本發(fā)明的精神和范圍相稱的多種變化、變更、替換或迄今尚未描述的等價(jià)裝置。此外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的不同實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)了解的是，本發(fā)明的多個(gè)方面可僅包括其中一些所描述的實(shí)施例。因此，本發(fā)明不能認(rèn)為被上述的描述所限制，而僅僅被所附權(quán)利要求的范圍所限制。權(quán)利要求一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，包括具有第一內(nèi)部(21)的燃燒器(20)，通過燃料回路(70)供應(yīng)至所述第一內(nèi)部的第一燃料可在所述第一內(nèi)部中燃燒；包括旋轉(zhuǎn)渦輪葉片的渦輪(50)，至少所述第一燃料的燃燒產(chǎn)物能夠接收到所述渦輪內(nèi)，以便驅(qū)動(dòng)所述渦輪葉片的旋轉(zhuǎn)；包括第二內(nèi)部(41)的過渡區(qū)域(43)，通過所述燃料回路(70)供應(yīng)至所述第二內(nèi)部的第二燃料和所述第一燃料的燃燒產(chǎn)物可在所述第二內(nèi)部中燃燒，所述過渡區(qū)域(43)布置成流體地將所述燃燒器(20)和所述渦輪(50)彼此聯(lián)接；多個(gè)燃料噴射器(60)，其被所述過渡區(qū)域(43)結(jié)構(gòu)性地支撐并聯(lián)接到所述燃料回路(70)上，并構(gòu)造成將所述第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的所述第二內(nèi)部(41)；以及控制系統(tǒng)，其聯(lián)接到所述燃料回路(70)上，并構(gòu)造成控制由所述燃料回路(70)供應(yīng)給所述第一內(nèi)部(21)和所述第二內(nèi)部(41)的所述第一燃料和所述第二燃料的相對(duì)量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括置于所述燃料回路(70)上的閥(73);以及控制器(80)，其聯(lián)接到所述閥(73)上，并構(gòu)造成打開和關(guān)閉所述閥(73)，以執(zhí)行增加和減少所述第一燃料和所述第二燃料的相對(duì)量中的至少一個(gè)動(dòng)作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(IO)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)根據(jù)固定的燃料分流控制所述第一燃料和所述第二燃料的相對(duì)量。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(IO)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)根據(jù)固定的燃料分流一覽表控制所述第一燃料和所述第二燃料的相對(duì)量。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(IO)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)根據(jù)為一個(gè)或多個(gè)環(huán)境條件的函數(shù)的燃料分流控制所述第一燃料和所述第二燃料的相對(duì)量。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(IO)，其特征在于，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)還包括壓縮機(jī)(30)，空氣通過該壓縮機(jī)供應(yīng)至所述第一內(nèi)部(21)和所述第二內(nèi)部(41)以用于燃燒，其中，所述環(huán)境條件包括至少所述燃燒器(20)、所述壓縮機(jī)(30)、所述過渡區(qū)域(43)和所述渦輪(50)內(nèi)的溫度和/或壓力測(cè)量值。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(IO)，其特征在于，所述環(huán)境條件包括壓縮機(jī)(30)排放條件。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(IO)，其特征在于，所述環(huán)境條件包括燃燒器(20)出口溫度。9.一種包括燃燒器(20)和渦輪(50)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(IO)，所述燃燒器具有第一內(nèi)部(21)，通過燃料回路(70)供應(yīng)至所述第一內(nèi)部的第一燃料可在所述第一內(nèi)部中燃燒，所述渦輪包括旋轉(zhuǎn)渦輪葉片，至少所述第一燃料的燃燒產(chǎn)物能夠接收到所述渦輪內(nèi)，以便驅(qū)動(dòng)所述渦輪葉片的旋轉(zhuǎn)；所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括包括第二內(nèi)部(41)的過渡區(qū)域(43)，通過所述燃料回路(70)供應(yīng)至所述第二內(nèi)部的第二燃料和所述第一燃料的燃燒產(chǎn)物可在所述第二內(nèi)部中燃燒，所述過渡區(qū)域(43)布置成流體地將所述燃燒器(20)和所述渦輪(50)彼此聯(lián)接；多個(gè)燃料噴射器(60)，其被所述過渡區(qū)域(43)結(jié)構(gòu)性地支撐并聯(lián)接到所述燃料回路70)上，并構(gòu)造成將所述第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的所述第二內(nèi)部(41);以及控制系統(tǒng)，其聯(lián)接到所述燃料回路(70)上，并構(gòu)造成控制由所述燃料回路(70)供應(yīng)給所述第一內(nèi)部(21)和所述第二內(nèi)部(41)的所述第一燃料和所述第二燃料的相對(duì)量。10.—種操作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)的方法，其中，渦輪(50)通過過渡區(qū)域(43)流體地聯(lián)接到燃燒器(20)上，所述過渡區(qū)域(43)置于所述渦輪和所述燃燒器之間，所述方法包括將第一燃料供應(yīng)給所述燃燒器(20)內(nèi)的第一內(nèi)部(21);在所述燃燒器(20)內(nèi)的所述第一內(nèi)部(21)中燃燒所述第一燃料；將第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的所述過渡區(qū)域(43)內(nèi)的第二內(nèi)部(41);在所述過渡區(qū)域(43)內(nèi)的所述第二內(nèi)部(41)中燃燒所述第二燃料和自所述第一內(nèi)部(21)接收的燃燒產(chǎn)物流；以及控制供應(yīng)到所述第一內(nèi)部和所述第二內(nèi)部的所述第一燃料和所述第二燃料的相對(duì)量。全文摘要本發(fā)明涉及延遲貧噴射控制策略，具體而言，提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其包括具有第一內(nèi)部的燃燒器，通過燃料回路供應(yīng)至此的第一燃料可在該第一內(nèi)部中燃燒；渦輪；包括第二內(nèi)部的過渡區(qū)域，通過燃料回路供應(yīng)至此的第二燃料和第一燃料的燃燒產(chǎn)物可在該第二內(nèi)部中燃燒；多個(gè)燃料噴射器，其被過渡區(qū)域結(jié)構(gòu)性地支撐并聯(lián)接到燃料回路上，并且構(gòu)造成將第二燃料供應(yīng)給單軸向級(jí)、多軸向級(jí)、單軸向圓周級(jí)和多軸向圓周級(jí)中的任何一個(gè)中的第二內(nèi)部；以及控制系統(tǒng)，其聯(lián)接到燃料回路上并構(gòu)造成控制由燃料回路供應(yīng)給第一和第二內(nèi)部的第一和第二燃料的相對(duì)量。文檔編號(hào)F02C7/22GK101776016SQ20101000396公開日2010年7月14日申請(qǐng)日期2010年1月7日優(yōu)先權(quán)日2009年1月7日發(fā)明者K·K·文卡塔拉曼,L·B·小戴維斯申請(qǐng)人:通用電氣公司