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CN106524224A - 具有环形流动路径架构的系统和方法 - Google Patents

具有环形流动路径架构的系统和方法 Download PDF

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CN106524224A
CN106524224A CN201610812335.2A CN201610812335A CN106524224A CN 106524224 A CN106524224 A CN 106524224A CN 201610812335 A CN201610812335 A CN 201610812335A CN 106524224 A CN106524224 A CN 106524224A
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Abstract

一种系统包括具有沿周向围绕轴线设置的第一衬套壁的环形燃烧器、沿周向围绕第一衬套壁设置的燃烧室，以及沿周向围绕燃烧室设置的第二衬套壁。环形燃烧器构造成沿下游方向朝涡轮远离头端引导燃烧气流穿过燃烧室。系统还包括供应通路，其构造成将来自压缩机的流体流供应至燃烧室。供应通路具有流动路径架构，其具有转向部分，转向部分使流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向。

Description

具有环形流动路径架构的系统和方法
技术领域
本文公开的主题涉及燃气轮机系统，并且更具体地涉及环形燃烧器流动路径架构系统。
背景技术
燃气轮机系统大体上包括燃气涡轮发动机，其具有压缩机区段、燃烧器区段和涡轮区段。燃烧器区段接收燃料并与氧化剂(例如，空气)燃烧燃料，以生成热燃烧气体，其流入且驱动涡轮区段中的一个或更多个涡轮级。令人遗憾的是，氧化剂、燃料和/或氧化剂和燃料的混合物的流动路径可由于转向、分离和沿燃烧器入口的截面流动面积变化而引起压力损失。这些压力损失可降低燃气涡轮发动机的效率。
发明内容
下文概述了范围上与原来提到的公开内容相当的某些实施例。这些实施例不旨在限制提出的公开内容的范围，而相反，这些实施例仅旨在提供本公开内容的可能形式的简要概括。实际上，本公开内容可包含可与下文所述实施例相似或不同的多种形式。
在第一实施例中，一种系统包括具有沿周向围绕轴线设置的第一衬套壁的环形燃烧器、沿周向围绕第一衬套壁设置的燃烧室，以及沿周向围绕燃烧室设置的第二衬套壁。环形燃烧器构造成沿下游方向朝涡轮远离头端引导燃烧气流穿过燃烧室。系统还包括供应通路，其构造成将来自压缩机的流体流供应至燃烧室。供应通路具有流动路径架构，其具有转向部分，转向部分使流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向。
在第二实施例中，一种系统包括具有沿周向围绕轴线设置的燃烧室的燃烧器。燃烧器构造成沿下游方向朝涡轮远离头端引导燃烧气流穿过燃烧室。系统还包括供应通路，其构造成将来自压缩机的流体流供应至燃烧室。供应通路具有流动路径架构，其具有转向部分，转向部分使流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向。此外，系统包括挡板、多级扩散器或它们的组合中的至少一者。挡板包括邻近于窗口的吸入口(scoop)。吸入口延伸到供应通路中，窗口与沿第一衬套壁设置的第一通路流体连通，且挡板构造成沿下游方向将流体流的一部分重新引导穿过第一通路。多级扩散器包括定位在转向部分上游的第一扩散器，以及定位在转向部分下游的第二扩散器。
在第三实施例中，一种方法包括沿下游方向远离头端朝涡轮发送燃烧气流穿过环形燃烧器的燃烧室。该方法还包括经由具有带转向部分的流动路径架构的供应通路将流体流从压缩机发送至燃烧室。发送流体流包括使转向部分中的流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向。
本发明的第一技术方案提供了一种系统，包括：环形燃烧器，其具有沿周向围绕轴线设置的第一衬套壁、沿周向围绕所述第一衬套壁设置的燃烧室，以及沿周向围绕所述燃烧室设置的第二衬套壁，其中所述环形燃烧器构造成沿下游方向朝涡轮远离头端引导燃烧气流穿过所述燃烧室；以及供应通路，其构造成将流体流从压缩机供应至所述燃烧室，其中所述供应通路具有流动路径架构，其具有转向部分，所述转向部分使所述流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向。
本发明的第二技术方案是在第一技术方案中，所述转向部分包括鹅颈部分。
本发明的第三技术方案是在第一技术方案中，所述转向部分在所述流体流的流动方向上的一定距离内具有基本恒定的截面流动面积。
本发明的第四技术方案是在第一技术方案中，所述转向部分在所述流体流的流动方向上的一定距离内具有扩散或会聚截面流动面积。
本发明的第五技术方案是在第一技术方案中，所述转向部分包括沿所述供应通路设置在壁中的旁通开口，以及所述旁通开口构造成将所述流体流的一部分发送至所述环形燃烧器周围的室。
本发明的第六技术方案是在第一技术方案中，包括沿所述第一衬套壁设置的第一流动套筒，以及沿所述第二衬套壁设置的第二流动套筒，第一通路在所述第一衬套壁与所述第一流动套筒之间延伸，以及第二通路在所述第二衬套壁与所述第二流动套筒之间延伸。
本发明的第七技术方案是在第六技术方案中，包括具有邻近窗口的吸入口的挡板，其中所述吸入口延伸到所述供应通路中，所述窗口与所述第一通路流体连通，以及所述挡板构造成将所述流体流的一部分沿所述下游方向重新引导穿过所述第一通路。
本发明的第八技术方案是在第一技术方案中，包括以下中的至少一者：定位在所述转向部分上游的第一扩散器，其中所述第一扩散器具有沿所述流体流的流动方向增大的第一截面流动面积；或定位在所述转向部分下游的第二扩散器，其中所述第二扩散器具有沿所述流体流的流动方向增大的第二截面流动面积。
本发明的第九技术方案是在第八技术方案中，包括第一和第二扩散器。
本发明的第十技术方案是在第一技术方案中，包括所述环形燃烧器的燃料喷嘴上游的沉降室，其中所述沉降室构造成接收所述流体流，且在将所述流体流引导至所述燃料喷嘴之前控制所述流体流的至少一个参数。
本发明的第十一技术方案是在第十技术方案中，包括定位在所述沉降室内的流动分离器，其中所述流动分离器包括构造成将所述流体流引导至所述燃料喷嘴的槽口。
本发明的第十二技术方案提供了一种系统，包括：具有沿周向围绕轴线设置的燃烧室的燃烧器，其中所述燃烧器构造成沿下游方向朝涡轮远离头端引导燃烧气流穿过所述燃烧室；构造成将流体流从压缩机供应至所述燃烧室的供应通路，其中所述供应通路具有流动路径架构，其具有转向部分，所述转向部分使所述流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向；以及以下中的至少一者：具有邻近于窗口的吸入口的挡板，其中所述吸入口延伸到所述供应通路中，所述窗口与沿第一衬套壁设置的第一通路流体连通，以及所述挡板构造成将所述流体流的一部分沿所述下游方向重新引导穿过所述第一通路；多级扩散器，其具有定位在所述转向部分上游的第一扩散器和定位在所述转向部分下游的第二扩散器；或它们的任何组合。
本发明的第十三技术方案是在第十二技术方案中，所述转向部分包括鹅颈部分，其在所述流体流的流动方向上的一定距离内具有基本恒定的截面流动面积。
本发明的第十四技术方案是在第十二技术方案中，所述转向部分包括鹅颈部分，其在所述流体流的流动方向上的一定距离内具有扩散的截面流动面积。
本发明的第十五技术方案是在第十二技术方案中，包括所述燃烧器的燃料喷嘴上游的沉降室，其中所述沉降室构造成接收所述流体流，且在将所述流体流引导至所述燃料喷嘴之前控制所述流体流的至少一个参数。
本发明的第十六技术方案是在第十二技术方案中，所述转向部分包括沿所述供应通路设置在壁中的旁通开口，以及所述旁通开口构造成将所述流体流的一部分发送至所述燃烧器周围的室。
本发明的第十七技术方案提供了一种操作方法，包括：沿下游方向朝涡轮远离头端将燃烧气流发送穿过环形燃烧器的燃烧室；以及将流体流从压缩机经由具有带转向部分的流动路径架构的供应通路发送至所述燃烧室，其中发送所述流体流包括使所述转向部分中的所述流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向。
本发明的第十八技术方案是在第十七技术方案中，包括扩散所述转向部分上游的第一扩散器、所述转向部分下游的第二扩散器或它们的组合中的流体流。
本发明的第十九技术方案是在第十七技术方案中，包括在所述环形燃烧器的燃烧衬套与流动套筒之间沿下游方向吸入且重新引导所述流体流的一部分。
本发明的第二十技术方案是在第十七技术方案中，包括在所述燃烧室和一个或更多个燃料喷嘴上游的所述环形燃烧器的头端中的沉降室中下沉所述流体流。
附图说明
在参照附图阅读以下详细描述时，本公开内容的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示附图各处相似的部分，在附图中：
图1为具有带流动路径架构系统的燃烧器(例如，环形燃烧器)的燃气轮机系统的实施例的示意图；
图2为流体地联接到图1的流动路径架构上的燃烧器(例如，环形燃烧器)的实施例的示意性截面视图；
图3为以图2的线3-3截取的鹅颈区段的实施例的示意性截面视图；
图4为以图2的线4-4截取的环形挡板的实施例的示意性截面视图；
图5为图4的环形挡板的实施例的局部透视图；
图6为图2的流动路径架构系统的沉降室的实施例的示意性截面视图；
图7为图1的轴向预混器的实施例的局部透视图，其中轴向预混器联接到燃料喷嘴和燃烧器壳体上；
图8为图7的轴向预混器的实施例的示意性顶视图；
图9为图2的流动路径架构系统的流动分离器的实施例的局部透视图；
图10为图1的燃气轮机系统的操作方法的实施例的流程图；
图11为图7的轴向预混器的安装方法的实施例的流程图。
具体实施方式
下文将描述本公开内容的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简要描述，可在说明书中不描述实际实施方式的所有特征。应当认识到的是，在任何此类实际实施方式的开发中，如任何工程或设计项目中那样，必须进行许多实施方式特有的决定来实现开发者的特定目标，诸如符合系统相关和业务相关的约束，这可从一个实施方式到另一个不同。此外，应当认识到的是，此开发工作可能复杂且耗时，但对于受益于本公开内容的普通技术人员仍是设计、制造和生产的例行任务。此外，顶部、底部、向上、向下、上、下等可构造为相对用语，其在上下文中涉及本公开内容的各种构件的定向、位置或地点。实际上，当前公开的实施例可适用于具有上文所述和下文详述的相同或不同构造和/或定向的任何燃气轮机系统。
当介绍本公开内容的各种实施例的元件时，词语"一个"、"一种"、"该"和"所述"旨在意指存在一个或更多个元件。用语"包括"、"包含"和"具有"旨在为包含性的，且意思是可存在除所列元件之外的附加元件。
本公开内容的实施例针对用于将空气流引导至燃烧器的燃料喷嘴的流动架构。在某些实施例中，流动架构包括多级扩散器，其构造成控制和/或调节空气流的至少一个参数(例如，压力、速度、流动分离)。例如，多级扩散器可减小空气流的压降、降低空气流的速度、减小流动扩散/分离的可能性，和/或它们的任何组合。在某些实施例中，多级扩散器可包括鹅颈区段，其具有基本相等或会聚的截面流动面积(例如，沿流动方向基本相等的圆周)。第一扩散器可朝鹅颈区段引导空气流。在某些实施例中，截面流动面积沿第一扩散器的长度变化(例如，圆周沿流动方向变化)。在操作期间，鹅颈区段可重新引导空气流，且显著改善空气流的方向。然而，由于基本相等的截面流动面积，故空气流的压力可保持基本恒定。在截面流会聚的实施例中，空气流压力可减小。在某些实施例中，流动架构包括第二扩散器下游的沉降室。沉降室可构造成引起空气流的混合，且/或在进入支座(例如，轴向预混器)和/或预混器之前稳定空气流。在某些实施例中，支座可定位在沉降室内，且联接到燃料喷嘴上。例如，支座可从燃料喷嘴延伸至燃烧器壳体，且联接到燃烧器壳体上。此外，在某些实施例中，支座可包括空气动力杆(例如，具有翼型件形状截面的杆)，其构造成朝燃料喷嘴和/或预混器引导空气流。因此，轴向预混器可与流动架构组合使用，以朝燃料喷嘴和/或预混器引导空气流，同时减小压降和/或流动分离的可能性。
鉴于前文，图1为具有燃烧器区段的一个或更多个燃烧器12(例如，环形燃烧器、燃烧筒、筒环形燃烧器)的燃气轮机系统10的实施例的简图。如下文所述，燃烧器12可包括流动架构14，其联接到燃烧器12的头端区段16上，以朝燃烧区段18引导氧化剂(例如，空气)、可燃材料(例如，气态和/或液体燃料)和/或氧化剂和可燃材料的混合物。例如，流动架构14可包括用于氧化剂的通路和用于燃料的单独的通路，以便于一个或更多个燃料喷嘴20(例如，主燃料喷嘴、一个或更多个四级喷射器或喷柱，和/或一个或更多个延迟贫喷射器)处的混合，以用于在燃烧区段18内燃烧。例如，氧化剂流动路径可在燃料喷嘴20上游，而燃料流动路径朝预混器引导燃料和/或引导到燃料喷嘴20中。然而，在其它实施例中，空气/燃料混合物可形成在燃料喷嘴20上游的流动架构14中。因此，空气/燃料混合物可引导到燃烧器12的燃烧室22中。
燃烧器12可代表单个环形燃烧器，其沿周向围绕涡轮系统10的旋转轴线延伸。进一步举例来说，燃烧器12可代表沿周向围绕涡轮系统10的旋转轴线间隔开的多个燃烧器(例如，2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10个或更多)。在某些实施例中，任何数目的燃烧器12(例如，1到20个或更多)可设在涡轮系统10中。此外，在某些实施例中，燃烧器12可为筒环形燃烧器，其呈现出沿周向围绕轴线定位的多个燃烧室22。即，各个筒环形燃烧器均可包括相应的燃烧室。以下论述旨在包括具有单个环形燃烧器或多个燃烧器的任何实施例。
涡轮系统10可使用液体或气态燃料，诸如天然气和/或合成气，以驱动涡轮系统10。在所示实施例中，一个或更多个燃料喷嘴20吸入燃料24供应(例如，液体燃料供应、气态燃料供应、液体/气体混合物燃料供应)。一个或更多个燃烧器12中的每一个均包括一个或更多个燃料喷嘴20(例如，1,2,3,4,5,6或更多)。燃料24的实例包括但不限于基于烃的液体燃料，诸如柴油燃料、喷气燃料、汽油、石脑油、燃料油、液化石油气等。此外，燃料24可包括基于烃的气态燃料，诸如天然气、合成气等。在所示实施例中，涡轮系统10可沿燃料路径26将燃料24发送至喷嘴20上游。在某些实施例中，燃料喷嘴20可包括预混燃料喷嘴和/或扩散火焰燃料喷嘴。例如，燃料喷嘴20可使燃料24与氧化剂(例如，空气)预混，以生成预混火焰(例如，在流动架构14内预混、在燃料喷嘴20上游预混)，且/或使燃料24和氧化剂单独地流入燃烧器12来生成扩散焰。例如，如上文所述，流动架构14可包括单独的通路来朝燃料喷嘴20引导燃料24。
燃料24在各个燃烧器12内的燃烧室22中与氧化剂(例如，空气)燃烧，从而产生热加压排出气体。燃烧器12将排出气体朝排气出口30引导穿过涡轮或涡轮区段28。涡轮区段28可包括一个或更多个涡轮级(例如，1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10或更多)，各个均具有联接到涡轮转子和轴32上的多个涡轮叶片。当排出气体经过涡轮28时，气体推动涡轮叶片来使轴32沿涡轮系统10的旋转轴线旋转。如图所示，轴32连接到涡轮系统10的各种构件上，包括压缩机或压缩机区段34。压缩机区段34可包括一个或更多个压缩机级(例如，1, 2,3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10或更多)，各个均具有联接到压缩机转子和轴(例如，轴32)上的多个压缩机叶片。当轴32旋转时，压缩机34内的叶片也旋转，从而经由压缩机34压缩来自氧化剂进入口(例如，进气口36)且进入燃料喷嘴20和/或燃烧器12的氧化剂(例如，空气)。轴32还可连接到负载38上，其可为车辆或静止负载，例如，发电设备中的发电机或飞行器上的螺旋桨。负载38可包括能够由涡轮系统10的旋转输出供能的任何适合的装置。
在以下论述中，可参照燃烧器12的轴向方向或轴线50(例如，纵轴线)，关于燃烧器12的轴线50沿径向延伸的径向方向或轴线52，以及沿周向围绕燃烧器12的轴线50延伸的周向方向或轴线54。如下文详细所述，在某些实施例中，一个或更多个燃烧器12可关于纵轴线50倾斜或成角。例如，就单个环形燃烧器12或多个筒环形燃烧器12而言，各个燃烧器12的纵轴线可相对于纵轴线50成角定位。成角定位燃烧器12可增加燃烧室22内的空气/燃料混合物的停留时间。此外，燃烧期间的较长停留时间可允许倾斜的筒环形燃烧器烧尽CO，从而减少排放。如下文所述，燃烧器12可联接到流动架构14上，以朝燃烧室22引导空气和/或燃料。例如，流动架构14可与头端室56(例如，环形头端室)和来自压缩机34的压缩机排放室流体连通，从而将压缩的气流(例如，压缩的氧化剂(诸如空气))沿燃烧器12发送穿过流动架构14(例如，用于冷却目的)，穿过头端室56，且进入燃烧室22(例如，穿过燃料喷嘴20)，来用于燃烧目的。在某些实施例中，穿过流动架构14和头端室56(例如，燃料喷嘴16的上游)的流体流可包括或不包括氧化剂(例如，空气、氧、富氧空气、少氧空气等)、排出气体再循环(EGR)气体、蒸汽、惰性气体(例如，氮)和/或一定量的燃料(例如，燃料喷嘴20上游的二次燃料喷射)中的任何一种或更多种。
在一个或更多个燃烧器12为筒环形燃烧器的实施例中，流动架构14可沿周向围绕限定燃烧器12的边界的至少一个壁设置，至少一个壁诸如是沿周向围绕燃烧室22和/或头端室56的至少一部分设置的第一壁58(例如，燃烧衬套、环形第一壁)。流动架构14还可由沿周向围绕第一壁58设置的第二壁60(例如，流动套筒、环形第二壁)界定。第二壁60还可沿周向围绕头端区段16的头端室56设置。
然而，在一个或更多个燃烧器12为环形燃烧器的实施例中，内第一壁58a(例如，内环形第一壁)和外第一壁58b(例如，外环形第一壁)可沿周向围绕燃烧室22和/或头室56的至少一部分设置。此外，内第二壁60a(例如，内环形第二壁)和外第二壁60b(例如，外环形第二壁)可沿周向围绕内第一壁58a和外第一壁58b设置。结果，流动架构14可沿周向围绕限定燃烧器12的边界的至少一个壁(例如，内第一壁58a、外第一壁58b、内第二壁60a、内第二壁60b)设置。
例如，在所示实施例中，燃烧器12为沿周向围绕涡轮系统10的旋转轴线50延伸的环形燃烧器，且因此燃烧器12的各个所示结构可具有关于轴线50的环形形状。例如，头端室56、壁58(例如，燃烧衬套)、壁60(例如，流动套筒)、燃烧室22和其它相关联的结构和流动路径大体上沿周向围绕旋转轴线50延伸，且可具有环形形状。在所示实施例中，燃烧衬套或壁58包括沿周向围绕旋转轴线50延伸的内壁部分58a(例如，内环形衬套)，以及沿周向围绕旋转轴线50、燃烧室22和内壁部分58a延伸的外壁部分58b(例如，外环形衬套)。同样，在所示实施例中，流动套筒或壁60包括沿周向围绕旋转轴线50延伸的内壁部分60a(例如，内环形流动套筒)，以及沿周向围绕旋转轴线50、燃烧室22和内壁部分60a延伸的外壁部分60b(例如，外环形流动套筒)。
在所示实施例中，流动架构14联接到限定燃烧器12的边界的壁(例如，第一壁58或第二壁60)中的至少一个上。例如，流动架构14围绕和/或邻近头端室56设置。然而，在其它实施例中，流动架构14可沿周向围绕燃烧区段18定位。例如，流动架构14可沿与燃烧(例如，燃烧流动路径)的下游方向64相对的上游方向62引导来自进气口36的空气，以便于燃烧区段18的冷却。此外，在其它实施例中，流动架构14可包括围绕第一壁58和/或第二壁60且沿燃烧方向64引导空气的端口和/或槽口，由此进一步有助于燃烧区段18的冷却。此外，流动架构14定位成邻近燃烧器12的第一轴向端66(例如，上游)，且可朝第二轴向端72(例如，下游)延伸燃烧器12的燃烧器轴向长度70的第一轴向长度68。
涡轮系统10还可具有与燃烧器12、流动架构14等相关联的多个监测和控制设备。在所示实施例中，涡轮系统10可包括一个或更多个传感器74，以监测燃烧过程、氧化剂流、燃料流、涡轮速度、压缩机进料、燃烧器温度、燃烧动态、噪声、振动、气体成分和/或排气排放(例如，碳氧化物，诸如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、未燃燃料、剩余氧等)或涡轮系统10的操作的多种其它参数。传感器74可构造成将信号发送至控制器76(例如，电子控制器)。在所示实施例中，控制器76包括存储器78和处理器80。存储器78可为大容量储存装置、闪速存储器装置、可除去存储器，或任何其它非暂时性计算机可读介质(例如，不只是信号)。此外和/或作为备选，指令可储存在附加的适合制品中，其包括至少一个有形的非暂时性计算机可读介的介质，该介质至少以与如上文所述的存储器78相似的方式共同地储存这些指令或例行程序。控制器76可配置成接收来自传感器74的信号，其表示燃气轮机系统10的操作参数(例如，温度、压力、燃料/空气比、声音、振动)。信号可通过使用储存在存储器78上的指令的处理器80来评估。此外，控制器76可将信号发送至燃气轮机系统10的各种构件(例如，进气口30、燃烧器12、燃料阀、燃料泵、燃料喷嘴等)，以基于从传感器74接收到的信号来调整燃气轮机系统10的操作状态。
图2为燃烧器12的实施例的示意性截面视图，其中流动架构14定位成邻近第一轴向端66。如图所示，在所示实施例中，燃烧器12以第一角90定位在燃烧器轴线92与纵轴线50之间。例如，第一角90可为大约10度、大约20度、大约30度、大约40度、大约50度、大约60度、大约70度、大约80度，或任何其它合理的角。此外，第一角90可在10度到30度之间，30度到50度之间，50度到70度之间，或任何其它合理的范围。在所示实施例中，第一角90为锐角。如上文所述，通过将燃烧器12定位在倾斜位置94，燃烧的共振时间可延长，由此改善燃烧器12的效率(例如，增加和/或改善CO烧尽)。
在所示实施例中，来自压缩机34的空气朝预扩散器96(例如，环形预扩散器)引导。例如，预扩散器96包括构造成将空气引导到第一扩散器100中的入口端口98。在某些实施例中，第一扩散器100由逐渐扩散的环形通路形成。即，第一扩散器100的圆周(例如，截面流动面积)可沿空气流方向增大。例如，第一扩散器100的出口处的截面流动面积可比第一扩散器100的入口的截面流动面积大百分之五十，比第一扩散器100的入口的截面流动面积大百分之一百，比第一扩散器100的入口的截面流动面积大百分之两百，或比第一扩散器100的入口的截面流动面积大任何适合的百分比。因此，第一扩散器100可构造成改变、调节和/或控制进入预扩散器96的空气的至少一个参数(例如，压力、速度、混合)。例如，第一扩散器100可减小空气流的速度，减小流动分离的可能性，等等。此外，第一扩散器100的至少一部分由第一扩散器长度102限定。在某些实施例中，第一扩散器100关于纵轴线50倾斜(例如，成角)。即，第一扩散器轴线104定位成关于纵轴线50成第二角106。第二角106可为大约5度、大约10度、大约15度、大约20度，或任何适合的角。在某些实施例中，将第一扩散器100定位成第二角106可降低流动分离的可能性。结果，空气流的至少一个参数可在空气流引导至燃料喷嘴20时受控制。
在所示实施例中，第一扩散器100包括定位成邻近入口端口98的第一端108，以及沿第一扩散器长度102与第一端108相对的第二端110。如图2中所示，第一端108包括第一截面流动面积112(例如，第一环形截面流动面积)，且第二端110包括第二截面流动面积114(例如，第二环形截面流动面积)。截面流动面积112,114可为环形、卵形、多边形等。在所示实施例中，第一截面流动面积112小于第二截面流动面积114。结果，空气的速度可在空气流沿第一扩散器长度102移动时减小。尽管在所示实施例中，第一截面流动面积112小于第二截面流动面积114，但在其它实施例中，第一截面流动面积112可基本等于第二截面流动面积114。此外，尽管在所示实施例中，第一扩散器100关于第一扩散器轴线104基本对称，但在其它实施例中，第一扩散器100可关于第一扩散器轴线104偏心。
如上文所述，流动架构14可结合环形燃烧器12使用。在某些实施例中，第一扩散器100可包括内架构环形壁116(例如，内架构壁)和外架构环形壁118(例如，外架构壁)。内架构环形壁116和外架构环形壁118可形成第一扩散器100的环形通路，且朝燃烧室22引导空气流。此外，在某些实施例中，内架构环形壁116和外架构环形壁118可沿周向围绕燃烧器轴线92延伸。将认识到的是，内架构环形壁116和外架构环形壁118可沿流动架构114的长度从入口端口98延伸至燃料喷嘴20。
当空气流进入入口端口98且流过第一扩散器100时，空气流构造成在第二端110处离开第一扩散器100，且在定位成邻近且流体联接第二端110的第一鹅颈端122处进入鹅颈区段120(例如，环形鹅颈区段，大体上转向流动路径)。如上文所述，在燃烧器12为环形燃烧器12的实施例中，鹅颈区段120可由内架构壁116和外架构壁118形成。如图所示，鹅颈区段120的弯曲部分124构造成将空气流的至少一部分沿方向62(例如，与燃烧方向64基本相对)重新引导至第二鹅颈端126。即，鹅颈区段120构造成将空气流的至少一部分的流动方向改变大约180度，大约170度，大约160度，大约150度，大约140度，大约130度，大约120度，大约110度，大约100度，大约90度，或任何其它适合的角。因此，穿过流动架构14的空气流可在空气流朝燃料喷嘴20引导时冷却燃烧室22，这是因为鹅颈区段120沿燃烧区段18引导空气流。在所示实施例中，鹅颈区段120的弯曲部分124具有基本恒定的第三截面流动面积128。换言之，第三截面流动面积128沿鹅颈区段120的长度129基本恒定。结果，空气流的速度可在空气流流过弯曲部分124时保持基本恒定。然而，在其它实施例中，第三截面流动面积128可沿弯曲部分124增大或减小。换言之，第三截面流动面积128可从第一鹅颈端122到第二鹅颈端126会聚(例如，减小)。此外，第三截面流动面积128可从第一鹅颈端122到第二鹅颈端126扩散(例如，增大)。
在所示实施例中，第二鹅颈端126定位成邻近且流体地联接到第二扩散器130(例如，第二环形扩散器)上。在燃烧器12为环形燃烧器的实施例中，第二扩散器130由内构架环形壁116和外构架环形壁118形成。第二扩散器130构造成接收来自鹅颈区段120的空气流，且允许空气流沿基本上游方向62膨胀和/或混合。如图所示，第二扩散器130沿周向围绕燃烧器12的头端区段16设置。换言之，第二扩散器130可包括围绕头端区段16的环形腔，以允许空气流的膨胀。为此，膨胀可便于在空气流沿上游方向62引导时混合空气流。此外，在其它实施例中，第二扩散器130可减小空气流的速度(例如，通过增大截面流动面积)。此外，第二扩散器130可通过允许空气流沿上游方向62膨胀来减小流动分离的可能性。如将认识到那样，在某些实施例中，第一扩散器100和第二扩散器130可结合到预扩散器96中。即，预扩散器96可包括第一扩散器100、鹅颈区段120和第二扩散器130，以减小流动分离的可能性，且准备空气流来与燃料喷嘴20中的燃料混合。然而，在其它实施例中，预扩散器96可仅包括第一扩散器100和鹅颈区段120。
如图2中所示，环形挡板132邻近头端区段16沿周向围绕燃烧室22定位。例如，环形挡板132沿周向围绕燃烧区段18的燃烧器轴线92延伸。在所示实施例中，环形挡板132构造成与第二壁60和第一壁58对准，以将空气流的至少一部分引导到第一壁58与第二壁60之间的间隙134(例如，环形间隙)中。如将在下文所述，环形挡板132可构造成将空气流的至少一部分引导到间隙134中来冷却第一壁58和第二壁60。例如，环形挡板132可包括吸入口136，其构造成延伸到第二扩散器130和/或鹅颈区段120中，以经由窗口138朝间隙134重新引导空气流的至少一部分。例如，吸入口136可形成吸入口136与第二壁60之间的腔或间隙。如所示实施例中所示，吸入口136沿大体上上游方向62定位，以在空气流沿上游方向62行进时接收空气流。结果，吸入口136构造成朝窗口138转动和/或引导空气流。尽管在所示实施例中，环形挡板132定位成邻近鹅颈区段120的第二鹅颈端126，但在其它实施例中，环形挡板132可定位成邻近弯曲部分124，在第二扩散器130内，或在任何其它适合的位置，以便于冷却燃烧室22。
在所示实施例中，沉降室140接收来自第二扩散器130的空气流。如图所示，沉降室140沿方向62延伸第一轴向距离142。第一轴向距离142构造成将沉降室140定位成比第二扩散器130离燃料喷嘴20更远的距离。因此，燃烧器轴向长度70可由于沉降室140而延伸。沉降室140构造成通过在空气流进入燃料喷嘴20之前促进空气流的混合和稳定来减小流动分离的可能性。例如，空气流可在朝燃料喷嘴20引导之前进入沉降室140。即，空气流可沿上游方向62流动，且转向至沿交叉方向基本垂直于燃烧器轴线92(例如，关于燃烧器轴线92成径向)流动。此外，空气流可引导至沿燃烧下游方向64转向和流动。如本文中所使用的，转向可用于表示将空气流的方向改变5度到180度之间。在所示实施例中，沉降室140为沿周向围绕联接到燃料喷嘴20上的支座144(例如，燃料喷嘴支座)延伸的环形腔。此外，在某些实施例中，燃料喷嘴20可与支座144整体结合形成。此外，在其它实施例中，沉降室140为沿周向围绕燃烧器轴线92或纵轴线50延伸的环形腔。如下文将所述，在某些实施例中，沉降室140朝支座144引导空气流，以便于空气流与燃料24混合。此外，在某些实施例中，1, 2, 3, 4, 5,10, 20, 30或任何适合数目的燃料喷嘴144可围绕燃烧器12(例如，围绕纵轴线50，围绕燃烧器轴线92)沿周向间隔开，以朝燃料喷嘴20引导空气和/或燃料24。
此外，如图2中所示，第二壁60,60b可包括沿燃烧下游方向64定位的臂146。例如，在燃烧器12为环形燃烧器的实施例中，臂146可联接到外第二壁60b(例如，外流动路径套筒)上。结果，臂146可构造成朝外第一壁58b与外第二壁60b之间的间隙134引导空气流部分148，以便于冷却第一外壁58b和第二外壁60b。然而，在燃烧器12为筒环形燃烧器的实施例中，臂146可联接到第二壁60上。结果，臂146可构造成朝第一壁58与第二壁60之间的间隙134引导空气流部分148，以便于冷却第一壁58和第二壁60。在所示实施例中，臂146为定位成邻近环形挡板132的外第二壁60b的延伸部。在某些实施例中，臂146可沿周向围绕纵轴线50延伸。然而，在其它实施例中，臂146可沿周向围绕燃烧器轴线92延伸，由此形成环形通路以将空气流引导到间隙134中。此外，在某些实施例中，吸入口136可定位在由臂146和外第一壁58b形成的环形通路内。
图3为以图2的线3-3截取的鹅颈区段120的示意性截面视图。如上文所述，弯曲部分124具有基本相等(例如，沿流动方向基本恒定的圆周)的第三截面流动面积128，以在空气流朝燃料喷嘴20引导时减小压降的可能性。在所示实施例中，弯曲部分124包括一个或更多个通路150，其流体地联接到沿周向围绕燃烧室22定位的室152(例如，环形室)上。在某些实施例中，一个或更多个通路150可沿周向围绕环形弯曲部分124(例如，沿周向围绕燃烧器轴线92、沿周向围绕纵轴线50)间隔开。通路150构造成接收由箭头154表示的空气流的至少一部分，而由箭头156表示的空气流的其余部分朝第二扩散器130流动。室152中的空气流156可激励边界层(例如，激励在第二壁60的低压侧上流动的空气)，且/或减轻弯曲部分124中累积的压力，从而允许空气流至燃料喷嘴20的流动。在某些实施例中，通路150可为沿弯曲部分124的环形通路延伸的环形开口。此外，在其它实施例中，一个或更多个通路150可沿弯曲部分124相等地间隔开。如将认识到的那样，通路150可大体上为圆形形状。此外，在其它实施例中，通路150可为矩形、卵形、弓形，或允许空气流154进入室152的任何其它适合的形状。
图4为沿图2的线4-4内截取的环形挡板132的示意性截面视图。如上文所述，吸入口136构造成从环形挡板132沿径向向外突出，且突出到鹅颈区段120中。结果，如由箭头158表示那样，吸入口136获得和/或重新引导空气流156的至少一部分。空气流158朝窗口138引导且引导到间隙134中。此外，当空气流158进入间隙134中时，空气流158沿燃烧方向64引导。换言之，间隙134中的冷却空气流与朝燃料喷嘴20流动的空气流156的方向基本相反。
在所示实施例中，吸入口136与本体部分160(例如，环形本体部分)沿径向间隔开，以形成腔162(例如，环形腔)来在朝窗口138引导空气流158且引导到间隙134中之前接收空气流158。尽管在所示实施例中，吸入口136基本平行于壁60，但在其它实施例中，吸入口136可相对于壁60成角。此外，本体部分160包括定位在吸入口136和腔162下游的凸脊164(例如，环形凸脊)。凸脊164构造成抵靠第一壁58，且使本体部分160与第一壁58沿径向分离。因此，凸脊164可构造成相对于第一壁58形成基本不透流体的密封，以沿壁58和60(且在其间)在燃烧下游方向64上引导空气流158。此外，如图4中所示，环形挡板132可包括定位在凸脊164下游的凸缘或紧固本体166(例如，环形紧固本体)。紧固本体166构造成联接到第一壁58的对应表面(例如，经由多个紧固件、粘合剂、焊接、铜焊等)上，以将环形挡板132刚性地联接到第二壁60上。此外，环形挡板132包括定位成与凸脊164相对的向内弯曲的缺口168。缺口168构造成将空气流156引导(例如，转向)至第二扩散器130。换言之，缺口168的弯曲表面便于空气流156至第二扩散器130的流动。
如图4中所示，吸入口136构造成围绕第二壁60的至少一部分重叠和/或延伸。例如，吸入口136可从凸脊164沿燃烧下游方向64延伸。此外，在所示实施例中，吸入口136沿燃烧下游方向64延伸，使得吸入口136重叠窗口138。结果，朝腔162引导的空气流158构造成朝窗口138转动和/或流动，且进入间隙134中。
图5为环形挡板132的局部透视图。如上文所述，窗口138构造成将空气流158引导到间隙134中。在所示实施例中，环形挡板132包括围绕燃烧器轴线92沿周向间隔开的多个窗口138。然而，在燃烧器12为环形燃烧器的实施例中，多个窗口138可围绕纵轴线50沿周向间隔开。在某些实施例中，窗口138(例如，壁60中)可沿环形挡板132等距间隔开。然而，在其它实施例中，窗口138可定位成使得更多空气流158朝间隙134的特别选择的部分引导。例如，更多窗口138可定位在燃烧室22的下游部分上。此外，在所示实施例中，窗口138为具有圆形边缘的基本矩形。然而，在其它实施例中，窗口138可为圆形、椭圆形、弓形、多边形或任何其它适合的形状。此外，在某些实施例中，窗口138可不是所有都相同的形状。例如，窗口138的一部分可为基本矩形，而窗口138的另一部分基本为弓形。因此，用于朝间隙134引导空气流158的窗口138的大小、形状、间距和数目可特别选择成适应燃气轮机系统10的操作状态。
图6为在图2的线6-6内截取的沉降室140的示意性截面视图。如上文所述，沉降室140可为定位成邻近燃烧器12的头端室56的环形腔。此外，沉降室140可构造成允许空气流在进入燃料喷嘴20之前混合和/或沉降。即，沉降室140可为长形室，其构造成在空气流进入燃料喷嘴20和/或预混器中来允许空气流的均匀分布之前接收来自第二扩散器130的空气流156。因此，流动分离和/或压降的可能性可通过延长空气流156在进入燃料喷嘴20和/或预混器中之前处于流动架构14中的持续时间来减小。在所示实施例中，支座144定位在沉降室140内，且与燃烧器轴线92基本对准。在某些实施例中，支座144可不与燃烧器轴线92同轴。此外，在其它实施例中，支座144可与燃烧器轴线92同轴。如图所示，支座144联接到燃料喷嘴20和/或预混器上，且延伸穿过流动分离器180。如下文所述，流动分离器180为具有开口的环形板，开口允许支座144延伸穿过流动分离器180。然而，在其它实施例中，流动分离器180可不包括在内，且支座144可直接地联接到燃料喷嘴20和/或预混器上。此外，在某些实施例中，燃料喷嘴20与支座144整体结合形成。此外，在其它实施例中，支座144可直接地联接到流动分离器180和燃料喷嘴20两者上。如下文所述，支座144可延伸穿过流动分离器180中的开口来联接到燃料喷嘴20上。
在所示实施例中，支座144包括联接到燃烧器壳体184上(例如，经由紧固件)的第一端182(例如，安装凸缘、连接器、联接件、扩大的端部等)。在某些实施例中，第一端182包括具有开口的本体部分，其允许第一端182收纳燃料喷嘴20和/或预混器。此外，燃烧器壳体184可包括构造成收纳支座144的开口186。为此，支座144可除去且/或可替换。即，支座144可构造成可除去地收纳和/或安装燃料喷嘴20和/或预混器。然而，如上文所述，在其它实施例中，支座144可与燃料喷嘴20和/或预混器整体结合形成。在某些实施例中，操作者可通过使第一端182与燃烧器壳体184分离且经由开口186升高支座144的第二端188(例如，容置部、燃料喷嘴连接器、扩大的端部)来从沉降室140除去支座144。开口186可包括由第一开口尺寸或长度192(例如，延伸入或垂直于页面)和第二开口尺寸或宽度194形成的开口区域190。第一开口尺寸192可大于第二开口尺寸194，诸如是第二开口尺寸194的1.5到10倍、2到8倍，或3到5倍。为了便于将第一端182联接到燃烧器壳体184上，第一端区域196可大于开口区域190。换言之，第一端尺寸或宽度198(延伸入或垂直于页面)和第一端尺寸或长度200可大于第一开口尺寸192和第二开口尺寸194，使得第一端182接触燃烧器壳体184，同时支座144处于安装位置202。此外，开口区域190可大于第二端区域204。即，包括第二端区域204的第二端尺寸或长度206(例如，延伸入或垂直于页面)和第二端尺寸或宽度208可小于开口区域190（例如，小于第一开口尺寸192和第二开口尺寸194），以允许支座144的第二端188在安装期间经过开口186。因此，支座144可为可除去的构件，其可基于燃气轮机系统10的操作状态替换。例如，如下文所述，支座144可改变来适应不同燃料类型、不同空气/燃料混合物等。
如图6中所示，支座144包括将第一端182联接到第二端188上的颈部210。因此，支座144可为基本H形或I形。第一颈部尺寸或宽度212(见图8)和第二颈部尺寸或长度214构造成小于第一端尺寸198和第一端尺寸200，以允许支座144经由开口186安装。此外，在所示实施例中，第二颈部尺寸214小于第二端尺寸208。例如，第二颈部尺寸214可比第一端尺寸198和/或第二端尺寸208小1.1到10倍、1.2到5倍、1.3到3倍或1.5到2倍。结果，支座144的安装和除去可通过开口186来完成。此外，在某些实施例中，第一颈部尺寸212和第二颈部尺寸214可具体选择成允许和/或阻止支座144从开口186除去。例如，支座144可经由开口186插入，且然后旋转(例如，大约90度)，使得支座144从开口186除去受阻，直到支座144再次旋转。
如上文所述，支座144构造成将燃料24引导至燃料喷嘴20，且便于空气流和燃料24的混合。例如，在所示实施例中，支座144包括从第一端182经由颈部210延伸至第二端188且进入燃料喷嘴20和/或预混器的燃料通路216。在某些实施例中，燃料路径26可联接到燃料通路216上，以允许燃料24喷射到燃料喷嘴20和/或预混器中，以用于在燃烧室22内燃烧。如下文所述，燃料通路216可将燃料24引导至预混区域218(例如，环形预混区域)，以允许燃料24和空气流在进入燃料喷嘴20之前组合。
在所示实施例中，流动分离器180定位在沉降室140内。此外，流动分离器180可包括孔口220，以允许支座144延伸穿过流动分离器180，且联接到燃料喷嘴20和/或预混器上。此外，流动分离器180可直接地联接到支座144上，从而将支座144装固到燃料喷嘴20和/或预混器上。例如，流动分离器180可包括锁扣联接件，其联接到第一端182、颈部210和/或第二端188上。
图7为联接到燃料喷嘴20和/或预混器上的支座144的局部透视图。如上文所述，支座144包括联接到燃烧器壳体184上的第一端182。此外，颈部210从第一端182延伸至第二端188。如图所示，第二端188联接到燃料喷嘴20上，且基本包绕燃料喷嘴20和/或预混器。在所示实施例中，燃料通路216从第一端182延伸至第二端188，从而允许燃料24进入燃料喷嘴20和/或预混器。在某些实施例中，燃料通路216可将相同或不同类型的燃料(例如，液体和/或气态燃料)引导至燃料喷嘴20和/或预混器。尽管所示实施例包括四个燃料通路216，但在其它实施例中，存在更多或更少的燃料通路216。例如，可存在1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9, 10个或任何适合数目的燃料通路216。
在操作期间，支座144构造成将燃料24引导至燃料喷嘴20来用于与空气流156的至少一部分混合。在某些实施例中，支座144可通过将空气流156引导至燃料喷嘴20上的流动通路230来便于燃料24和空气流156的混合。例如，颈部210可包括杆232，其偏移或由间隙或空隙234(例如，中间通路)分离。换言之，杆232与彼此间隔开，且可关于彼此平行、会聚或扩散。在某些实施例中，杆232可为弧形(例如，弯曲、弓形、成角)或空气动力地成形，以便于空气流156至流动通路230的流动。例如，各个杆232均可具有在端182和188之间延伸的翼形截面(例如，弯曲的外径)。因此，进入沉降室140中的空气流156可在空气流156遇到杆232时朝流动通路230引导。此外，尽管所示实施例包括两个杆232，但在其它实施例中，存在1, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9, 10个或任何适合数目的杆232来形成颈部210。
在所示实施例中，第二端188包括将支座144联接到燃料喷嘴20上的燃料喷嘴连接器236。如图所示，燃料喷嘴连接器236包括具有收纳燃料喷嘴20的孔口240(例如，圆柱形开孔、容置部)的壳238。在某些实施例中，壳238和/或孔口240可包括将第二端188刚性地联接到燃料喷嘴20上的锁定机构。例如，锁定机构可为榫槽连接器、界面连接器、螺纹紧固件等。因此，支座144可经由开口186安装，且经由燃料喷嘴连接器236联接到燃料喷嘴20上。
图8为支座144的实施例的示意性顶视图。如上文所述，第一端182经由颈部210联接到第二端188上。在所示实施例中，颈部210包括杆232，其具有弧形或空气动力形状(例如，翼形截面)。换言之，杆232包括弯曲边缘242(例如，翼形截面的周边)，其构造成便于流过空隙234且至燃料喷嘴20和/或预混器。在某些实施例中，空气动力形状可包括具有相对边缘和相对弯曲侧的弯曲周边。结果，空气流156可与弯曲边缘242相互作用，且被引导至燃料喷嘴20和/或预混器。此外，在所示实施例中，燃料通路216从第一端182延伸至第二端188，直至定位在孔口240中的出口244。出口244可构造成将燃料24喷射到燃料喷嘴20和/或预混器中，以允许在燃烧室22内燃烧。
如上文所述，在所示实施例中，第一端尺寸198(图7)大于第二端尺寸206(图7)和第一颈部212(图7)。因此，第一端182可构造成联接到燃烧器壳体184上，而第二端188和颈部210延伸穿过开口186来允许支座144联接到燃料喷嘴20上。此外，尽管所示实施例包括基本等于第一颈部尺寸212的第二端宽度206，但在其它实施例中，第二端尺寸206可大于第一颈部尺寸212，或第二端尺寸206可小于第一颈部尺寸212。此外，在所示实施例中，杆232基本平行。然而，在其它实施例中，杆232可为扩散的或会聚的。此外，燃料通路216可朝第二端188扩散或会聚。
图9为流动分离器180的实施例的局部透视图。如上文所述，流动分离器180构造成安装到燃烧器壳体184上，且沿周向围绕燃烧器轴线92延伸。在某些实施例中，流动分离器180可沿周向围绕纵轴线50延伸。此外，在某些实施例中，流动分离器180可定位在沉降室140内。在所示实施例中，流动分离器180包括围绕燃烧器轴线92沿周向间隔开的槽口260。然而，如上文所述，在某些实施例中，燃烧器12可为环形燃烧器，其中槽口260围绕纵轴线50沿周向间隔开。槽口260可形成在流动分离器壳体262中，其包括联接套筒264(例如，环形联接套筒)和毂266(例如，环形毂)。槽口260形成在毂266中，且由从轴向流动路径270沿径向延伸至分离器壳体262的臂268分开。在某些实施例中，轴向流动路径270朝燃料喷嘴20和/或预混器的流动通路230引导流。在某些实施例中，轴向预混器144可构造成延伸穿过槽口260来联接到燃料喷嘴20上。例如，杆232可延伸穿过槽口260，使得间隙围绕杆232定位。在某些实施例中，槽口260可构造成便于至轴向预混器144的普通和/或一致的流动。即，槽口260可朝轴向预混器144重新引导沉降室140中的空气流156。在所示实施例中，联接套筒264包括第一唇部272(例如，第一环形唇部)和第二唇部274(例如，第二环形唇部)，其构造成接合燃烧器壳体184来将流动分离器180定位在沉降室140内。如图所示，第一唇部272和第二唇部274包括弯曲边缘，其构造成响应于沉降室140内的空气流156的压力而屈曲和/或变形。此外，第一唇部272和第二唇部274可构造成形成流动分离器180与燃烧器壳体184之间的基本不透流体的密封，从而穿过槽口260和/或沿轴向流动路径270引导空气流156。
图10为使用流动架构14的燃气轮机系统10的操作方法280的实施例的流程图。空气流156可喷射到第一扩散器100中(框282)。如上文所述，第一扩散器100的截面流动面积可沿第一扩散器长度102增大，从而控制空气流156的至少一个参数(例如，速度、压力、混合)。例如，第一扩散器100可减小空气流156的速度和/或控制空气流156的压力。在某些实施例中，空气流156随后进入鹅颈区段120中(框284)。例如，鹅颈区段120可包括弯曲部分124，其构造成重新引导空气流156(例如，改变流动方向)。通过重新引导空气流156，空气流156可沿与燃烧方向64基本相对的方向62流动，以允许燃烧室22的反向流动冷却。此外，空气流156可随后喷射到第二扩散器130中(框286)。在某些实施例中，第二扩散器130构造成减小空气流156中的流动分离的可能性。例如，第二扩散器130与弯曲部分124相比可具有更大的截面流动面积，从而减小空气流156的速度且控制空气流156的至少一个参数。然而，在其它实施例中，第二扩散器130可控制空气流156的其它参数(例如，压力或混合)。
在某些实施例中，空气流156的至少一部分被重新引导以冷却燃烧室22(框288)。例如，环形挡板132(例如，吸入口136)可延伸到第二扩散器130中，以将空气流158经由窗口138重新引导到间隙134中。如将认识到那样，间隙134可沿燃烧方向64引导空气流158流动，且便于壁58,60的同流流动冷却。空气流156的其余部分朝沉降室140引导(框290)。 在某些实施例中，沉降室140定位在燃料喷嘴20和/或预混器上游，且允许空气流156在朝燃料喷嘴20和/或预混器引导之前混合且获得基本一致的速度(框292)。燃料喷嘴20可构造成接收空气流156，且便于空气流156与燃料24混合来允许燃烧室22内的燃烧。因此，流动架构14可在燃气轮机系统10操作期间使用，以允许从进气口36的空气流156的多级扩散，以在空气流156朝燃料喷嘴20和/或预混器引导时显著减小压降，减小速度等。
图11为用于安装支座144的方法300的实施例的流程图。支座144经由燃烧器壳体184的开口186插入(框302)。如上文所述，支座144的第二端188小于开口186(例如，第二端188大小确定成使得第二端188可穿过开口186)。因此，支座144可安装和/或从燃烧器壳体184除去，而不拆卸燃烧器壳体184。在某些实施例中，支座144的第二端188延伸穿过流动分离器180的槽口260(框304)。例如，流动分离器180可定位在沉降室140内，使得槽口260与燃料喷嘴20和/或预混器基本对准。支座144的第二端88联接到燃料喷嘴20和/或预混器上(框306)。在某些实施例中，第二端188可包括锁扣机构，以将第二端188刚性地联接到燃料喷嘴20和/或预混器上。通过将第二端188联接到燃料喷嘴20和/或预混器上，延伸穿过支座144的燃料通路216可流体地联接至燃料喷嘴20，从而允许燃料进入燃烧室22。支座144的第一端182联接到燃烧器壳体184上(框308)。如上文所述，第一端182可具有比开口186更大的面积，从而允许第一端182刚性地联接到燃烧器壳体184上。支座144可从开口186除去(框310)。例如，第一端182可从燃烧器壳体184断开，而第二端188从燃料喷嘴20断开。此后，支座144可从开口186除去。结果，支座144可安装和/或从燃烧器壳体184除去，而不拆卸燃烧器12。
如上文详细所述，流动架构14可用于将空气流156引导至燃料喷嘴20和/或预混器。空气流156可进入第一扩散器100来用于调节和/或控制至少一个流动参数。此外，空气流156可重新引导穿过鹅颈区段120。在某些实施例中，空气流156进入第二扩散器130来进一步调节至少一个流动参数。此外，空气流156的至少一部分可经由环形挡板132中的窗口138重新引导至间隙134。间隙134中的空气流158可用于冷却壁58,60。空气流156可经由第二扩散器130流至沉降室140。在某些实施例中，沉降室140构造成调节空气流156的至少一个流动参数，以减小沿流动架构14的压降，且/或向燃料喷嘴20提供一致流动。此外，如上文所述，支座144可定位在沉降室140内。在某些实施例中，支座144可包括燃料通路216，以将燃料24朝燃料喷嘴20和/或预混器引导。此外，支座144可包括杆232，其具有弯曲边缘242来朝燃料喷嘴20引导空气流156。因此，空气流156可在基本一致的压力、速度和/或成分下引导至燃料喷嘴20和预混器。
本书面描述使用了实例来公开本公开内容，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开内容，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本公开内容的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例具有并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种系统，包括：
环形燃烧器，其具有沿周向围绕轴线设置的第一衬套壁、沿周向围绕所述第一衬套壁设置的燃烧室，以及沿周向围绕所述燃烧室设置的第二衬套壁，其中所述环形燃烧器构造成沿下游方向朝涡轮远离头端引导燃烧气流穿过所述燃烧室；以及
供应通路，其构造成将流体流从压缩机供应至所述燃烧室，其中所述供应通路具有流动路径架构，其具有转向部分，所述转向部分使所述流体流从压缩机排放方向转向至与燃烧气流的下游方向大体上相对的上游方向。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转向部分包括鹅颈部分。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转向部分在所述流体流的流动方向上的一定距离内具有基本恒定的截面流动面积。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转向部分在所述流体流的流动方向上的一定距离内具有扩散或会聚截面流动面积。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转向部分包括沿所述供应通路设置在壁中的旁通开口，以及所述旁通开口构造成将所述流体流的一部分发送至所述环形燃烧器周围的室。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括沿所述第一衬套壁设置的第一流动套筒，以及沿所述第二衬套壁设置的第二流动套筒，第一通路在所述第一衬套壁与所述第一流动套筒之间延伸，以及第二通路在所述第二衬套壁与所述第二流动套筒之间延伸。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，包括具有邻近窗口的吸入口的挡板，其中所述吸入口延伸到所述供应通路中，所述窗口与所述第一通路流体连通，以及所述挡板构造成将所述流体流的一部分沿所述下游方向重新引导穿过所述第一通路。
8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括以下中的至少一者：
定位在所述转向部分上游的第一扩散器，其中所述第一扩散器具有沿所述流体流的流动方向增大的第一截面流动面积；或
定位在所述转向部分下游的第二扩散器，其中所述第二扩散器具有沿所述流体流的流动方向增大的第二截面流动面积。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，包括第一和第二扩散器。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括所述环形燃烧器的燃料喷嘴上游的沉降室，其中所述沉降室构造成接收所述流体流，且在将所述流体流引导至所述燃料喷嘴之前控制所述流体流的至少一个参数。
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