[發明專利]燃燒器組件

有效

• 申請號: 201080012461.0
• 申請日: 2010-02-23
• 公開（公告）號: CN102356224A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: A.波特克;T.A.福克斯;T.格里布;B.格魯格;T.克里格;S.A.拉米爾;C.施倫索格;H.斯特里布
• 申請（專利權）人: 西門子公司;西門子加拿大有限公司
• 主分類號: F02C7/22
• 分類號: F02C7/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發明涉及一種燃燒器組件，尤其是一種用于燃氣輪機的燃燒器組件。此外，本發明涉及一種燃氣輪機。

背景技術

典型的燃氣輪機燃燒器組件，如它主要使用在所謂的環管燃燒系統中，在例如US?6,082,111和US?2004/0055306A1中描述。該燃燒器組件典型地包括安裝支撐殼體的蓋板。支撐殼體包括歧管和燃料噴嘴，歧管具有機加工在其內部的燃料和燃油通道，燃料噴嘴從歧管延伸并通過燃氣和燃油通道供給燃料，所謂的火箭噴口(rocket)。在燃料噴嘴中的噴射孔引導燃料流出噴嘴進入由燃氣輪機的壓縮器到燃燒器組件輸送的空氣的流動通道中。在該流動通道中存在漩流器(swirler)，用于提供渦旋以實現燃料和空氣完全的混合。支撐殼體的設計包括8個燃料噴嘴(火箭發動機)，例如，其被焊接到歧管上，也被焊接到主漩流器組件的漩流器上。

然而，在提到的現有技術中描述的設計妥協于歧管生產的高成本，因為在歧管里機加工燃氣和燃油通道是精巧的并且需要歧管的高厚度。在機加工燃料通道以后，蓋板焊接到歧管上以使得閉合通道。在焊接過程中，由于在焊接過程中引入的熱，不得不小心不要在歧管材料中產生太多的應力。并且，因為燃料與機加工在歧管內部的燃氣或燃油通道的壁形成接觸，用于歧管的材料需要由耐腐蝕的材料制造。此外，在使用燃燒器組件中，歧管會具有比傳輸通過歧管的燃料明顯高的溫度。因此，材料也需要是耐應力的。因此，現有技術的燃燒器組件的歧管和燃料噴嘴通常由需要通過研磨技術精加工的鍛造的部件(piece)制成以減少對張力裂縫的敏感性。材料需求增加了制造歧管的成本。此外，耐腐蝕和耐應力材料通常難于加工，其甚至更增加了制造成本。

發明內容

因此，本發明的一個目標是提供一種有利的有助于降低制造支撐殼體成本的燃燒器組件。

本發明的另一個目標是提供一種有利的燃氣輪機。

第一個目標通過權利要求1中所述的燃燒裝置解決，第二個目標通過權利要求13中所述的燃氣輪機解決。從屬權利要求包含本發明的進一步的改進。

發明的燃燒器組件包括具有供給歧管和從供給歧管延伸的燃料噴嘴的支撐殼體。向燃料噴嘴供給燃料的燃料通道系統存在在供給歧管內。供給歧管由至少兩個從屬部件(subparts)夾合而成。

當歧管例如通過系緊(bracing)或者焊接由連接到一起的不同的從屬部件夾層時，燃料通道如燃氣和/或燃油通道，能夠在連接從屬部件為一個部件，即，夾層的供給歧管之前，在每個從屬部件中機加工。那么機加工能夠從從屬部件的一側完成，該從屬部件的該側會被連接到另一從屬部件，即，在將該從屬部件組合成夾層歧管之后，該側會是一個內部界面(interface)。

那么在機加工后額外的焊接連接來覆蓋通道并隨之的熱傳入所涉及的應力是不必要的。此外，不同從屬部件之間的連接能夠位于低受應力的區域以使得夾層概念的壽命狀況得以增加。因此，通過夾層供給歧管，能夠簡化燃料通道的機加工，因此，降低制造成本。

燃料通道系統可以包括機加工在至少其中一個從屬部件中的一個或者多個凹口。特別地，支撐歧管可以由盤狀的從屬部件夾層，每一個盤狀的從屬部件具有兩個相對的盤面，至少一個凹口在至少一個盤狀從屬部件的至少一個盤面中加工。與現有技術的歧管中的燃料通道相比，這些凹口易于機加工進從屬部件里，因為與整體的現有技術的歧管相比，能夠在其中機加工凹口的面的數量增加了。在連接從屬部件后，凹口能隨后與鄰接的從屬部件的凹口或者面一起形成夾合歧管的燃料通道。特別地，通過在每一個盤狀從屬部件的至少一個盤面中機加工至少一個凹口，可以實現復雜的燃料通道系統，特別是雙燃料系統，即用于燃氣和燃油的系統。更多數量的從屬部件允許用于實現更復雜的燃料通道系統。如果屬于不同盤狀從屬部件并且在夾合歧管中被布置為彼此相對位置的盤面中的凹口定位成使得在連接從屬部件以后彼此對齊，能夠實現燃料通道的更大的橫截面。

通過從每一個凹口延伸到燃料噴嘴的至少一個通孔，燃料噴嘴能夠被流體連接到燃料通道系統。