ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ФОРСУНКА С ВЫСТУПАЮЩИМИ ЧАСТЯМИ

1. Центробежная форсунка (43), содержащая кольцеобразный кожух с ограничивающими стенками (44), имеющий входную область (45) и выходную область (46) в направлении главного потока, по меньшей мере две лопатки (22), которые расположены в кольцеобразном кожухе, при этом каждая лопатка имеет обтекаемый профиль (48) поперечного сечения, который проходит перпендикулярно к продольному направлению (49), или с наклоном к направлению (14) главного потока, преобладающего в центробежной форсунке (43), при этом область передней кромки каждой лопатки (22) имеет профиль, который ориентирован параллельно направлению главного потока, преобладающего на передней кромки, причем профили лопаток (22) повернуты относительно направления главного потока, преобладающего на передней кромке, чтобы придавать потоку завихрение, характеризующаяся тем, что по отношению к центральной плоскости (35) лопаток (22) задние кромки (24) имеют, по меньшей мере, две выступающие части (28, 29), выступающие в противоположных поперечных направлениях (30, 31).
2. Центробежная форсунка (43) по п.1, характеризующаяся тем, что поперечная деформация лопатки, образующая выступающие части (28, 29), внизу по потоку составляет не более, чем две трети от длины (1) лопатки (22), предпочтительно, только половину длины (1) лопатки (22).
3. Центробежная форсунка (43) по п.1, характеризующаяся тем, что поперечная деформация лопатки, образующая выступающие части (28, 29), имеет синусоидальную форму, или полукруглую форму, или треугольную форму, или прямоугольную форму.
4. Центробежная форсунка (43) по п.2, характеризующаяся тем, что поперечная деформация лопатки, образующая выступающие части (28, 29), имеет синусоидальную форму, или полукруглую форму, или треугольную форму, или прямоугольную форму.
5. Центробежная форсунка (43) по п.1, характеризующаяся тем, что поперечные отклонения от центральной плоскости двух соседних лопаток (22), образующие выступающие части (28, 29), зеркально расположены друг относительно друга, при этом переход от области плоской передней кромки к отклонениям является плавным с кривизной поверхности, представляющей функцию с непрерывной первой производной.
6. Центробежная форсунка (43) по п.2, характеризующаяся тем, что поперечные отклонения от центральной плоскости двух соседних лопаток (22), образующие выступающие части (28, 29), зеркально расположены друг относительно друга, при этом переход от области плоской передней кромки к отклонениям является плавным с кривизной поверхности, представляющей функцию с непрерывной первой производной.
7. Центробежная форсунка (43) по п.3, характеризующаяся тем, что поперечные отклонения от центральной плоскости двух соседних лопаток (22), образующие выступающие части (28, 29), зеркально расположены друг относительно друга, при этом переход от области плоской передней кромки к отклонениям является плавным с кривизной поверхности, представляющей функцию с непрерывной первой производной.
8. Центробежная форсунка (43) по п.4, характеризующаяся тем, что поперечные отклонения от центральной плоскости двух соседних лопаток (22), образующие выступающие части (28, 29), зеркально расположены друг относительно друга, при этом переход от области плоской передней кромки к отклонениям является плавным с кривизной поверхности, представляющей функцию с непрерывной первой производной.
9. Центробежная форсунка (43) по любому из пп.1-8, характеризующаяся тем, что среднее расстояние между центральными плоскостями (35) двух лопаток (22), по меньшей мере, в 1,2 раза больше значения высоты (h) выступающих частей (42), предпочтительно, по меньшей мере, в 1,5 раза больше значения высоты (h) выступающих частей (42).
10. Центробежная форсунка (43) по любому из пп.1-8, характеризующаяся тем, что центральная ось кольцеобразного кожуха выровнена с направлением главного потока, при этом указанный кожух имеет входную область (45) и выходную область (46), перпендикулярные к центральной оси, чтобы формировать осевую центробежную форсунку.
11. Центробежная форсунка (43) по п.9, характеризующаяся тем, что центральная ось кольцеобразного кожуха выровнена с направлением главного потока, при этом указанный кожух имеет входную область (45) и выходную область (46), перпендикулярные к центральной оси, чтобы формировать осевую центробежную форсунку.
12. Центробежная форсунка (43) по любому из пп.1-8, 11, характеризующаяся тем, что высота (h) выступающей части и/или ее периодичность (λ) является функцией радиального расстояния выступающей части до центральной оси центробежной форсунки вдоль задней кромки (24) лопатки (22), и/или пропорциональна радиальному расстоянию выступающей части до центральной оси центробежной форсунки вдоль задней кромки (24) лопатки (22).
13. Центробежная форсунка (43) по любому из пп.1-8, характеризующаяся тем, что входная область (45) и выходная область (46) являются концентрическими, при этом центральная ось кольцеобразного кожуха перпендикулярна направлению главного потока, чтобы формировать радиальную центробежную форсунку.
14. Центробежная форсунка (43) по любому из пп.1-8, 11, характеризующаяся тем, что поперечные отклонения от центральной плоскости двух соседних лопаток (22), которые формируют выступающие части (28, 29), совпадают по фазе, или находятся в противофазе.
)
15. Горелка (1) для камеры сгорания газовой турбины, содержащая центробежную форсунку (43) по любому из пп.1-14 и характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, одна из лопаток (22) выполнена как устройство для впрыскивания с, по меньшей мере, одним соплом (15) для введения, по меньшей мере, одного топлива в горелку (1) и/или, по меньшей мере, одно устройство для впрыскивания с, по меньшей мере, одним соплом (15) для введения, по меньшей мере, одного топлива в горелку (1), расположено по потоку перед лопатками (22) и/или, по меньшей мере, одно сопло (15) для введения, по меньшей мере, одного топлива в горелку (1) расположено на внутренней ограничивающей стенке (44′ и/или на внешней ограничивающей стенке (44″).
16. Горелка (1) по п.15, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, одно из топливных сопел (15) расположено на задней кромке (24), по меньшей мере, одной из лопаток или в указанной задней кромке (24).
17. Горелка (1) по п.16, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, два из топливных сопел (15), расположенных на задней кромке (24), по меньшей мере, одной из лопаток, расположены, по существу, на вершинах (32) выступающих частей (28, 29), причем, предпочтительно, на каждой вершине (32) или на каждой второй вершине (32) вдоль задней кромки (24) расположено топливное сопло (15) и/или по меньшей мере, одно из топливных сопел (15) расположено, по существу, в центральной плоскости (35) лопатки (22), причем, предпочтительно, в каждом месте, где задняя кромка (24) с выступающими частями пересекает центральную плоскость (35), расположено топливное сопло (15).
18. Горелка (1) по п.16, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, два из топливных сопел (15) расположены на задней кромке (24), по меньшей мере, одной из лопаток (22) и распределены вдоль задней кромки (24), при этом топливные сопла (15) расположены, по существу, на вершинах (32) выступающих частей (28, 29), причем, предпочтительно, на каждой вершине (32) или на каждой второй вершине (32) вдоль задней кромки (24) расположено топливное сопло (15).
19. Горелка (1) по любому из пп.15-17, характеризующаяся тем, что, по меньшей мере, два топливных сопла (15) расположены на задней кромке (24), по меньшей мере, одной из лопаток (22) и распределены вдоль задней кромки (24), при этом, по меньшей мере, в одном месте, где задняя кромка (24) с выступающими частями пересекает центральную плоскость (35), расположено топливное сопло (15) для впрыскивания жидкого топлива, причем, по меньшей мере, одно из топливных сопел (15) для впрыскивания газообразного топлива расположено, по существу, в точках (27) перегиба между двумя выступающими частями (28, 29).
20. Горелка (1) по любому из пп.15-18, характеризующаяся тем, что корпус (22) содержит охлаждающие элементы, при этом, предпочтительно, в охлаждающих элементах обеспечена внутренняя циркуляция охлаждающей среды вдоль боковых стенок корпуса (22), и/или они имеют пленку с охлаждающими отверстиями, предпочтительно, расположенные около задней кромки (24), при этом наиболее предпочтительно в охлаждающие элементы подается воздух из подачи транспортирующего газа, также используемого для впрыскивания топлива.
21. Горелка (1) по любому из пп.15-18, характеризующаяся тем, что топливные сопла (15) являются круговыми и/или продолговатыми щелевыми соплами (54), проходящим вдоль задней кромки лопатки (22), и/или содержат первое сопло (51) для впрыскивания жидкого топлива, и/или второе сопло (52) для впрыскивания газообразного топлива, и третье сопло (53) для впрыскивания транспортирующего воздуха, которое окружает первое сопло (51) и/или второе сопло (52).
22. Горелка (1) по п.19, характеризующаяся тем, что топливные сопла (15) являются круговыми и/или продолговатыми щелевыми соплами (54), проходящим вдоль задней кромки лопатки (22), и/или содержат первое сопло (51) для впрыскивания жидкого топлива, и/или второе сопло (52) для впрыскивания газообразного топлива, и третье сопло (53) для впрыскивания транспортирующего воздуха, которое окружает первое сопло (51) и/или второе сопло (52).
23. Способ работы горелки (1) по любому из пп.15-20, характеризующийся тем, что количество сопел для впрыскивания топлива, через которые впрыскивается топливо, определяют как функцию общего впрыснутого топливного потока.
24. Способ работы горелки (1) по любому из пп.21 или 22, характеризующийся тем, что ниже порогового значения для топливных потоков топливо впрыскивают только через каждое второе или третье топливное сопло (15) лопатки (22) и/или топливо впрыскивают только через топливные сопла каждой второй или третьей лопатки (22) горелки (1).
25. Способ работы горелки (1) по любому из пп.15-22, характеризующийся тем, что топливо с высокой реактивностью впрыскивают через заднюю кромку лопаток (22), а топливо с низкой реактивностью впрыскивают через впрыскивающее устройство для введения, по меньшей мере, одного топлива в горелку (1), расположенную по потоку перед лопатками (22), и/или через, по меньшей мере, одно сопло (15) для введения, по меньшей мере, одного топлива в горелку (1), расположенное на внутренней ограничивающей стенке (44′) и/или на внешней ограничивающей стенке (44″), и/или через впрыскивающее устройство для введения, по меньшей мере, одного топлива в горелку (1), расположенное на поверхностях лопаток (22) по потоку перед задней кромкой (24).