燃料油喷射器和控制燃料油喷射器的方法与流程

燃料油喷射器和控制燃料油喷射器的方法
1.相关申请的交叉引用此专利申请要求2021年11月26日提交的欧洲专利申请第21425057.3号的优先权，其整个公开通过引用结合在本文中。
技术领域
2.本发明涉及一种燃料油喷射器和控制燃料油喷射器的方法。在本发明公开中，应该理解的是燃料油喷射器适于输送可用在燃气涡轮发动机中的任何合适种类的液体燃料，包括纯燃料油和乳状液或者说通常燃料油和水的混合物。


背景技术：

3.如已知的那样，用不同的燃料操作重型燃气涡轮发动机是非常常见的，并且机械接受气体（甚至数种类型）和燃料油两者。监管部门和市场都对污染排放物、效率和响应强加日益严格的要求，其几乎涉及所有的操作状态并且尤其是用燃料油操作的多个方面。当燃气涡轮发动机可以用气体启动并且仅在已经达到更高负载状态才切换成燃料油时，可以更容易地满足这些要求。
4.但是，越来越常见的是，需要燃气涡轮发动机在任何负载状态下都用燃料油运行，除了基础负载之外，还包括低负载以及甚至启动。不仅寻求升高点火温度来改善高负载下的效率，并且因此也期望在低负载下的合规操作。例如，完全靠燃料油运行的燃气涡轮发动机常用作用于可再生能源市场的备份系统。由于备份系统的介入非常罕见，相对有限的燃料油储备就足以避免停止服务，并且不用提供到气体源的连接，因为它会不必要地昂贵。
5.燃料油供给通过喷油器实现，但是喷油器通常设计用于高负载并且在低负载状态下可能被证明不令人满意。
6.根据例如wo 2015/044908 a1中所述的第一已知技术方案，喷油器包括供给管线、返回管线和位于喷油器末梢的输送室（其流体地位于供给管线和返回管线之间）。燃料油在燃烧器组件中从输送室通过轴向喷嘴喷射。通过供给管线提供高压流体，并且所喷射燃料的流率通过控制通过返回管线的返回流来决定。因此即使用低输送流率也可以保持跨越喷嘴足够的压降，低输送流率对燃气涡轮发动机的低负载操作是必需的。然而，添加水来控制氮氧化物(nox)的排放可能通常仅通过围绕喷射燃料锥喷洒的附加管线来实现，而优选的是直接供应燃料和水的乳状液。实际上，来自返回管线的过多燃料被收集在储器中并且被重新使用。如果将水添加至燃料来控制nox排放，所供应水的一部分将在返回的混合物中回到储器。当来自储器的混合物被重新使用时，几乎不可能以足够的精度确定燃料/水比值，因此无法满足排放要求。
7.根据ep3317586b1中公开的另一个技术方案，燃料油枪包括在枪末梢处周向布置的多个扁平扇形喷嘴，并且它们被构造成接近中空锥形喷射模式，其确保了更好的燃烧性能。喷射燃料的流率由燃料阀直接控制，并且可以将水混合到燃料以获得最佳排放。然而，当流率降低到以低负载操作燃气涡轮发动机时，跨越喷嘴的压降可能不足以获得期望的喷
洒状态，并且因此导致大的燃料液滴，这将不允许可接受的燃烧。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供燃料油喷射器和控制燃料油喷射器的方法，其允许克服或者至少减少以上限制。
9.根据本发明，提供了用于燃气涡轮发动机的燃料油喷射器，喷射器包括：沿轴线延伸的管状主体；管状主体中的第一燃料油供应导管和第二燃料油供应导管；在管状主体的喷射端处围绕轴线布置的多个扁平扇形喷嘴；其中喷嘴构造成输送相对于轴线倾斜的相应的扁平燃料油射流，从而燃料油射流限界内部无燃料区域的相应侧边；并且其中第一燃料油供应导管联接至喷嘴的第一组而第二燃料油供应导管联接至喷嘴的第二组，第一组的喷嘴不同于第二组的喷嘴或多个喷嘴。
10.喷嘴的第一组和喷嘴的第二组可通过第一燃料油供应导管和第二燃料油供应导管分别供应。当要求低负载时，对于选择性地喷嘴的第一组和喷嘴的第二组的其中一组可以减少燃料油供应或者甚至完全清除燃料油供应，同时对另一组保持满燃料油流率或者无论如何保持高燃料油流率。因此，即使总的燃料油流率被极大地减少，跨活动喷嘴依旧可获得足够的压降。由于压降影响液滴的尺寸和喷射的深度，因此在非常低的负载下以及在高负载下都可以实现对于燃料油喷射的期望状态。因此，喷嘴的第一组和喷嘴的第二组的分离允许仅用燃料油操作燃气涡轮发动机，并且同时满足在任何负载状态下的性能和排放要求。因此即使仅用燃料油也可以操作燃气涡轮发动机，并且在一些情况下可以使到气体源的连接是多余的。例如，在可再生能源领域将燃气涡轮发动机提供为备份单元可以避免用于到燃气供应网络的连接或者用于气体的存储的成本。
11.同样，由于第一燃料油供应导管和第二燃料油供应导管允许分离和独立的供应，因此供应给喷嘴的第一组和第二组的燃料油流率之间的分流比可以进行调整。分流比的调整可帮助消除或者缓和燃烧不稳定性。
12.源于跨越喷嘴的适当压降的其他优点可在任何负载状态下保持而不需要返回管线。实际上，水可以直接与燃料油混合并且水和燃料油的乳状液的成分可以根据操作状态和设计偏好精细地调整。
13.提供成角度的扁平扇形喷嘴允许围绕无燃料区域喷洒燃料油以及接近中空锥形喷射模式，其通常是优选的。
14.根据本发明的一个方面，第一组的喷嘴相对于第二组的喷嘴或多个喷嘴非对称地布置。
15.根据本发明的一个方面，第一组的喷嘴的第一数量不同于第二组喷嘴或第二组的多个喷嘴。
16.非对称性通常有益于防止、消除或者缓和燃烧不稳定性，相反地完全对称布置有利于燃烧不稳定性。
17.根据本发明的一个方面，第一组包括喷嘴的其中两个，而第二组包括喷嘴的其中一个，并且优选地喷嘴构造成在100
°±
10
°
的孔径角上输送相应的燃料油射流，相对于轴线
具有45
°±2°
的倾斜角，并且具有5
°±ꢀ2°
的扩展角，射流的分布为优选地使得在扩展角的中间部分，射流的浓度是浓度平均值
±ꢀ
20%，并且在每个都对应于射流宽度的20%的射流的侧面部分，射流的浓度的峰值不多于平均值的30%。
18.除了非对称布置，因此可实现中空锥形喷射模式。
19.根据本发明的一个方面，喷嘴构造成输送相应的燃料油射流，使得相邻的燃料油射流不重叠并且相邻的燃料油射流的相邻边缘不发散。
20.因此，由射流交叉导致的湍流以及对于发散射流的冷区两者都可以避免。
21.根据本发明的一方面，燃料油喷射器包括在管状主体的喷射端处的终端构件，其中终端构件限定流体地联接至喷嘴的第一组并且与喷嘴的第二组隔离的第一腔室。
22.形成在终端构件中的第一腔室允许均衡来自第一燃料油供应导管并且被供应给第一组的喷嘴的燃料的压力。
23.根据本发明的一个方面，终端构件限定延伸穿过第一腔室并且与第一腔室流体地隔离的第二腔室，并且其中第二腔室流体地联接至喷嘴的第二组且与喷嘴的第一组隔离，第二腔室优选地包括构造成适应沿轴向方向的热膨胀的补偿器。
24.第二腔室形成在终端构件中并且穿过第一腔室，从而导致紧凑并且高效的布置，其除了允许喷嘴的不同组的单独供应，还可容纳在喷油器的管状主体中可提供的狭窄空间中（通常为数十毫米，例如35mm）。确保了到喷嘴的第一组和喷嘴的第二组的燃料油供应的分离。
25.根据本发明的一个方面，第一腔室流体地联接至第一燃料油供应导管并且第二腔室流体地联接至第二燃料油供应导管。
26.根据本发明的一个方面，燃气涡轮发动机包括至少一个如上所限定的燃料油喷射器。
27.根据本发明的一个方面，燃气涡轮发动机包括燃料油供应系统和燃料供应控制器，其中第一燃料油供应导管和第二燃料油供应导管联接至燃料油供应系统，并且燃料供应控制器配置成独立地控制穿过第一燃料油供应导管到喷嘴的第一组的燃料供应和穿过第二燃料油供应导管到喷嘴的第二组的燃料供应。
28.燃料油供应系统和燃料供应控制器允许利用单独的燃料油供应管道和喷嘴组的供应，并根据设计偏好优化燃料油喷射。
29.根据本发明的一个方面，燃气涡轮发动机包括水供应系统，其与燃料油供应系统成流体连通并且配置成使水和供应给第一燃料油供应导管以及第二燃料油供应导管的燃料油混合，从而将水和燃料油的乳状液供应给喷嘴。
30.与燃料油供应系统成流体连通的水供应系统允许将水与燃料油直接混合来产生乳状液，与围绕燃料喷射区域喷洒水相比，其对于控制nox排放的目的更有效。
31.根据本发明的一个方面，燃料油供应系统包括：与第一燃料油供应导管和第二燃料油供应导管成流体连通的至少一个燃料油供应管线；第一燃料阀，其可操作来调整到第一燃料油供应导管的燃料油供应；以及第二燃料阀，其可操作来调整到第二燃料油供应导管的燃料油供应；其中，水供应系统包括与燃料油供应系统联接的至少一个水供应管线和水阀，其
可操作来调整到燃料油供应系统的水供应；并且其中燃料供应控制器配置成独立地控制第一燃料阀和第二燃料阀以独立地供应喷嘴的第一组和喷嘴的第二组，并且还进一步配置成控制水阀来调整供应给喷嘴的燃料和水的混合物的成分。
32.根据本发明的一个方面，燃料供应控制器配置成在启动瞬态期间仅将燃料油供应给喷嘴的第一组，和/或从空转状态到基础负载状态斜坡式地增加到喷嘴的第二组的燃料油供应。
33.燃料油供应控制器因此有效地利用了分离的燃料油供应导管和喷嘴的组，从而在燃气涡轮发动机以燃料油操作时实施即使在低负载状态下也满足性能和排放要求的控制策略。
34.根据本发明的一个方面，燃气涡轮发动机包括配置成检测燃烧不稳定性的传感器，其中燃料供应控制器配置成基于传感器的响应调整到喷嘴的第一组的第一燃料流率和到喷嘴的第二组的第二燃料流率的比值。
35.燃料供应控制器因而提供对燃烧不稳定性的负面影响的消除或缓和。
36.根据本发明，提供了一种控制如上所限定的燃料油喷射器的方法，包括独立地供应到喷嘴的第一组的第一燃料流率和到喷嘴的第二组的第二燃料流率，其中独立地供应包括以下至少其中一项：在启动瞬态期间仅向喷嘴的第一组供应第一燃料流率，以及从空转状态到基础负载状态斜坡式地增加到喷嘴的第二组的第二燃料流率油供应；以及检测燃烧不稳定性并且基于所检测的燃烧不稳定性调整到喷嘴的第一组的第一燃料流率和到喷嘴的第二组的第二燃料流率的比值。
附图说明
37.现在将参考附图描述本发明，附图示出了本发明的一些非限制性实施例，其中：
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图1是燃气涡轮发动机的简化框图；
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图2是结合在图1的燃气涡轮发动机中并且根据本发明的一个实施例制造的燃料油喷射器的纵向横截面；
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图3是图2的燃料油喷射器和图1的燃气涡轮发动机的部件的流体回路图；
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图4是图2的燃料油喷射器的放大前视图；
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图5是沿图4的线v-v所取的图2的燃料油喷射器的一部分的侧横截面视图；
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图6是使用中的图2的燃料油喷射器的一部分的示意性视图；
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图7是结合在图2的燃料油喷射器中的扁平扇形喷嘴的俯视平面图；
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图8是图7的扁平扇形喷嘴的侧视图；
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图9是示出与图1的燃气涡轮发动机相关的数量的图表；
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图10是涉及根据本发明的一个实施例控制燃料油喷射器的方法的多个方面的流程图；以及
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图11是根据本发明的一个不同实施例的燃料油喷射器和图1的燃气涡轮发动机的部件的流体回路图。
具体实施方式
38.参考图1，标号1作为整体限定了燃气涡轮设备，其包括燃气涡轮发动机2和控制器3。
39.燃气涡轮发动机2又包括压缩机4、燃烧器组件5和膨胀段或涡轮7。此外，传感器8布置并配置成感测燃气涡轮发动机2的操作数并将测量信号sm发送给控制器3。
40.压缩机4给燃烧器组件5供给从外部抽取的空气流。
41.燃烧器组件5包括多个烧嘴(burner)组件9，其导致空气和燃料的混合物在燃烧器组件5内燃烧。
42.涡轮7从燃烧器组件5接收燃烧热气体流并使其膨胀以提取机械功，机械功被传递给外部用户，典型地是发电机（其在此处未示出）。
43.燃料可为若干类型并且至少包括燃料油。除了燃料油，燃气涡轮发动机2可构造成也用其他类型的燃料（气态和液态两种）工作。燃料油由燃料供应系统10供应给烧嘴9，燃料供应系统10包括带有第一燃料阀12的第一燃料油供应管线11和带有第二燃料阀14的第二燃料油供应管线13。
44.燃气涡轮发动机1也包括水供应系统50，水供应系统50与燃料油供应系统10成流体连通并且配置成将水与供应给烧嘴组件9的燃料油混合，用于并形成水和燃料油的乳状液，其目的是控制nox排放。水供应系统50包括与燃料供应系统10联接的至少一个水供应管线51和水阀52，水供应系统50可操作来调整到燃料油供应系统10的水供应。
45.控制器3配置成确定对于期望操作状态燃气涡轮发动机1的设定点，并且使用包括第一燃料阀12和第二燃料阀14的燃气涡轮发动机1的致动器，以便可以实现设定点。控制器3也配置成基于传感器8的响应监测燃烧不稳定性，并且调整通过第一燃料阀12和第二燃料阀14的燃料供应，以便消除或缓和不稳定性。传感器8可包括例如压力传感器、光学传感器、温度传感器。
46.烧嘴9包括相应的燃料油喷油器15，图2中详细示出了其中一个。
47.燃料油喷射器15包括沿轴线a延伸的管状主体17，容纳在管状主体中并且分别联接至第一燃料油供应管线11和第二燃料油供应管线13的第一燃料油供应导管18和第二燃料油供应导管20。第一燃料阀12可操作来调整到第一燃料油供应导管18的燃料油供应，且第二燃料阀14可操作来调整到第二燃料油供应导管20的燃料油供应。
48.终端构件21安装在管状主体17的喷射端17a中，并且将多个扁平扇形喷嘴22（在所述示例中有三个）保持在围绕轴线a相应的周向位置且在共同的轴向位置上。
49.第一燃料油供应导管18和第二燃料油供应导管20可在与喷射端17a轴向相对的管状主体17的供应端17b处设有相应的补偿器18a，20a。第一燃料油供应导管18联接至喷嘴22的第一组22a，而第二燃料油供应导管20联接至喷嘴22的第二组22b，如图3中示意性地图示。第一组22a包括多个喷嘴22且第二组22b包括至少一个喷嘴22，第二组22b的至少一个喷嘴22不同于第一组22a的喷嘴22。在一个非限制性实施例中，第一组22a比第二组22b包括更大数量的喷嘴22。具体地，在图3的实施例中第一组22a包括两个喷嘴22而第二组包括一个喷嘴22。然而，在其他实施例中第一组和第二组可包括相同数量的喷嘴并且第一组和第二组的喷嘴可以围绕轴线对称地布置。
50.喷嘴22的第一组22a相对于喷嘴22的第二组22b非对称地布置（图4）。
51.还参考图5，终端构件21限定第一腔室25和第二腔室27，第一腔室25流体地联接至第一燃料油供应导管18并联接至喷嘴22的第一组22a，第二腔室27流体地联接至第二燃料油供应导管20并联接至喷嘴22的第二组22b。第一腔室25与喷嘴22的第二组22b隔离，且第二腔室27与喷嘴22的第一组22a隔离。此外，第二腔室27轴向地延伸穿过第一腔室25并且与其流体地隔离。在一个实施例中，第二燃料油供应导管20、第二腔室27和喷嘴22的第二组22b彼此对齐。此外，第二腔室27由跨越第一腔室25的管限定，并且可选地设有例如呈波纹段形态的补偿器27a，补偿器27a构造成沿轴向方向适应热膨胀。
52.第一腔室25和第二腔室27的入口可形成在与喷嘴22轴向相对的终端构件21的后壁中。
53.如图6中所示，彼此相同的喷嘴22构造成输送相应的扁平燃料油射流30，扁平燃料油射流30限界内部无燃料区域r的相应侧边，因此通过平截头体而接近中空锥体。例如，相邻喷嘴22可相对于彼此旋转360
°
/n，n是燃料油喷射器15中喷嘴22的总数量。优选地，喷嘴22输送相应的燃料油射流30，以便相邻的燃料油射流30不重叠，并且相邻的燃料油射流30的相邻边缘不发散。图7和8示出了其中一个喷嘴22，其在本文公开的实施例中在100
°±
10
°
的孔径角上输送燃料油射流30，并且相对于轴线a具有45
°±ꢀ2°
的倾斜角。倾斜角对于理想喷射平面p定义。射流30也可具有5
°±ꢀ2°
的扩展角，其包括喷射平面p。此外，射流30的分布为使得在扩展角的中间部分（对应于射流30的宽度的60%），所喷洒混合物的浓度为平均浓度值
±
20%，并且在侧面部分（每个对应于射流30的宽度的20%），所喷洒混合物的浓度的峰值不多于平均值的30%。
54.控制器3充当燃料供应控制器并且被配置成独立地使用第一燃料阀12控制通过第一燃料油供应导管18和第一腔室25到喷嘴22的第一组22a的燃料供应，以及使用第二燃料阀14控制通过第二燃料油供应导管20和第二腔室27到喷嘴22的第二组22b的燃料供应。具体地，控制器3通过第一燃料供应控制信号sf1独立地控制第一燃料阀12（图1），并通过第二燃料供应控制信号sf2独立地控制第二燃料阀14，从而根据燃气涡轮发动机1的选择操作模式以相应的燃料油的流率独立地供应喷嘴的第一组和喷嘴的第二组。此外，控制器3通过水供应控制信号sw控制水阀52来调整供应给喷嘴的燃料和水的混合物的成分。
55.特别是，在低负载状态下控制器3根据设计偏好选择性地激活喷嘴22的第一组22a和第二组22b的其中一组，同时关闭另一组。例如，控制器3可仅给喷嘴22的第一组22a供应燃料油，以即使在总的输送燃料流率较低时依然保持跨越活动喷嘴22的充分压降。低负载状态可包括例如启动瞬变，如图9中所示。在较高负载下，控制器3开始也供给喷嘴22的第二组22b，并且根据当前操作状态和选择的设定点调整对于喷嘴22的第一组22a的第一燃料流率和对于喷嘴22的第二组22b的第二燃料流率的分流比。例如，控制器3可保持第一燃料流率恒定，并且从空转状态到基础负载状态斜坡式地增加第二燃料流率。通常，到喷嘴22的第一组22a的第一流率和到喷嘴22的第二组22b的第二流率可以分别控制，以满足空转和基础负载之间的中间负载请求。
56.也可由控制器3利用分流比的调整来缓和燃烧不稳定性的影响。具体地，控制器3基于传感器8的响应监测燃烧不稳定性（图10，框100），并且当检测到不稳定性时（框110，输出“是”)，调整通过第一燃料阀12和第二燃料阀14的分流比（框120），从而导致来自燃料油喷射器15的非对称燃料油输送。燃料油的非对称喷射是有益的，因为对称燃烧状态对不稳
定性是有利的。
57.图11示出了本发明的一个实施例，其中燃料油喷油器包括五个喷嘴22。三个相邻的喷嘴22形成第一组22a'且两个相邻的喷嘴22形成第二组22b’。第一腔室25’供给喷嘴22的第一组22a’，而第二腔室27’延伸穿过第一腔室25并且供给喷嘴22的第二组22b’。
58.在未示出的实施例中，可通过第一燃料阀12和第二燃料阀14下游的水供应系统50，或者通过分离的第一和第二水供应管线并利用分离的水控制阀供给水，以便也可以单独地控制水供应和水与燃料油的乳状液的成分。
59.最后，很清楚的是可对本文描述的喷射器和方法做出变更和变化而不背离如所附权利要求书中所限定的本发明的范围。

技术特征：
1.一种用于燃气涡轮发动机的燃料油喷射器，所述喷射器包括：沿轴线(a)延伸的管状主体(17)；所述管状主体(17)中的第一燃料油供应导管(18)和第二燃料油供应导管(20)；在所述管状主体(17)的喷射端(17a)处围绕所述轴线(a)布置的多个扁平扇形喷嘴(22)；其中所述喷嘴(22)构造成输送相对于所述轴线(a)倾斜的相应的扁平燃料油射流(30)，从而所述燃料油射流(30)限界内部无燃料区域(r)的相应侧边；并且其中所述第一燃料油供应导管(18)联接至所述喷嘴(22)的第一组(22a; 22a')并且所述第二燃料油供应导管(20)联接至所述喷嘴(22)的第二组(22b; 22b')，所述第一组(22a; 22a')的所述喷嘴(22)不同于所述第二组(22b; 22b')的所述喷嘴或多个喷嘴(22)。2.根据权利要求1所述的喷射器，其特征在于，所述第一组(22a; 22a')的所述喷嘴(22)相对于所述第二组(22b; 22b')的所述喷嘴或多个喷嘴(22)非对称地布置。3.根据权利要求1或2所述的喷射器，其特征在于，所述第一组(22a; 22a')的喷嘴(22)的第一数量不同于所述第二组(22b; 22b')的喷嘴或多个喷嘴(22)的第二数量。4.根据权利要求3所述的喷射器，其特征在于，所述第一组(22a)包括所述喷嘴(22)的其中两个，而所述第二组(22b)包括所述喷嘴(22)的其中一个，并且优选地所述喷嘴(22)构造成在100
°±
10
°
的孔径角上输送相应的燃料油射流(30)，相对于所述轴线(a)具有45
°±2°
的倾斜角，并且具有5
°±ꢀ2°
的扩展角()，所述射流(30)的分布为优选地使得在对应于所述射流(30)的宽度的60%的所述扩展角()的中间部分，所述射流(30)的浓度是浓度平均值
±
20%，并且在每个都对应于所述射流(30)的宽度的20%的所述射流(30)的侧面部分，所述射流(30)的浓度的峰值不多于平均值的30%。5.根据任一前述权利要求所述的喷射器，其特征在于，所述喷嘴(22)构造成输送相应的燃料油射流(30)，使得相邻的燃料油射流(30)不重叠，并且相邻的燃料油射流(30)的相邻边缘不发散。6.根据任一前述权利要求所述的喷射器，包括在所述管状主体(17)的喷射端(17a)处的终端构件(17)，其中所述终端构件(17)限定流体地联接至所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')并且与所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')隔离的第一腔室(25; 25')。7.根据权利要求6所述的喷射器，其特征在于，所述终端构件(17)限定延伸穿过所述第一腔室(25; 25')并且与所述第一腔室(25; 25')流体地隔离的第二腔室(27; 27')，并且其中所述第二腔室(27; 27')流体地联接至所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')且与所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')隔离，所述第二腔室(27;27')优选地包括构造成适应沿轴向方向的热膨胀的补偿器(17a)。8.根据权利要求7所述的喷射器，其特征在于，所述第一腔室(25; 25')流体地联接至所述第一燃料油供应导管(18)并且所述第二腔室(27; 27')流体地联接至所述第二燃料油供应导管(20)。9.一种燃气涡轮发动机，包括至少一个根据任一前述权利要求所述的燃料油喷射器(15)。10.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机，包括燃料油供应系统(17a)和燃料供应控制器(3)，其中所述第一燃料油供应导管(18)和所述第二燃料油供应导管(20)联接至所述
燃料油供应系统(17a)，并且所述燃料供应控制器(3)配置成独立地控制穿过所述第一燃料油供应导管(18)到所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')的燃料供应和穿过所述第二燃料油供应导管(20)到所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')的燃料供应。11.根据权利要求10所述的燃气涡轮发动机，包括水供应系统(50)，所述水供应系统(50)与所述燃料油供应系统(17a)成流体连通并且配置成使水和供应给所述第一燃料油供应导管(18)以及所述第二燃料油供应导管(20)的燃料油混合，从而将水和燃料油的乳状液供应给所述喷嘴(22)。12.根据权利要求11所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃料油供应系统(17a)包括：与所述第一燃料油供应导管(18)和所述第二燃料油供应导管(20)成流体连通的至少一个燃料油供应管线(11)；第一燃料阀(12)，其可操作来调整到所述第一燃料油供应导管(18)的燃料油供应；以及第二燃料阀(14)，其可操作来调整到所述第二燃料油供应导管(20)的燃料油供应；其中，所述水供应系统(50)包括与所述燃料油供应系统(17a)联接的至少一个水供应管线(51)和水阀(52)，所述水供应系统(50)可操作来调整到所述燃料油供应系统(17a)的水供应；并且其中所述燃料供应控制器(3)配置成独立地控制所述第一燃料阀(12)和所述第二燃料阀(14)以独立地供应所述喷嘴的所述第一组(22a;22a')和所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')，并且还进一步配置成控制所述水阀(52)来调整供应给所述喷嘴(22)的燃料和水的混合物的成分。13.根据权利要求10到12的任一项所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃料供应控制器(3)配置成在启动瞬态期间仅将燃料油供应给所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')，和/或从空转状态到基础负载状态斜坡式地增加到所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')的燃料油供应。14.根据权利要求10到13的任一项所述的燃气涡轮发动机，包括配置成检测燃烧不稳定性的传感器(8)，其中所述燃料供应控制器(3)配置成基于所述传感器(8)的响应调整到所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')的第一燃料流率和到所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')的第二燃料流率的比值。15.一种控制根据权利要求1所述的燃料油喷射器的方法，包括独立地供应到所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')的第一燃料流率和到所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')的第二燃料流率，其中独立地供应包括以下至少其中一项：在启动瞬态期间仅向所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')供应所述第一燃料流率，以及从空转状态到基础负载状态斜坡式地增加到所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')的第二燃料流率油供应；以及检测燃烧不稳定性并且基于所检测的燃烧不稳定性调整到所述喷嘴(22)的所述第一组(22a; 22a')的所述第一燃料流率和到所述喷嘴(22)的所述第二组(22b; 22b')的所述第二燃料流率的比值。

技术总结
本发明涉及燃料油喷射器和控制燃料油喷射器的方法，具体而言，提供一种用于燃气涡轮发动机的燃料油喷射器，包括沿着轴线(A)延伸的管状主体(17)，在管状主体(17)中的第一燃料油供应导管(18)和第二燃料油供应导管(20)，以及围绕轴线(A)布置在管状主体(17)的喷射端(17a)处的多个扁平扇形喷嘴(22)。喷嘴(22)构造成输送相对于轴线(30)倾斜的相应的扁平燃料油射流(30)，从而燃料油射流(30)限界内部无燃料区域(R)的相应侧面。第一燃料油供应导管(18)联接至喷嘴(22)的第一组(22a)并且第二燃料油供应导管(20)联接至喷嘴(22)的第二组(22b)，第一组(22a)的喷嘴(22)不同于第二组(22b)的喷嘴或多个喷嘴(22)。(22b)的喷嘴或多个喷嘴(22)。(22b)的喷嘴或多个喷嘴(22)。


技术研发人员：M
受保护的技术使用者：安萨尔多能源公司
技术研发日：2022.11.25
技术公布日：2023/6/26