[發明專利]擾流葉片、燃燒器和燃氣輪機

有效

• 申請號: 201080048386.3
• 申請日: 2010-08-23
• 公開（公告）號: CN102906500A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: A.貝徹;M.卡諾沃爾夫;A.克魯格;T.克里格;S.斯塔靈;U.沃茲
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F23C7/00
• 分類號: F23C7/00;F23R3/14;F23R3/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 郝俊梅

技術領域

本發明涉及一種尤其燃氣輪機中燃燒器的擾流葉片。此外本發明還涉及一種燃燒器和一種燃氣輪機。

背景技術

鑒于全世界致力于降低尤其燃氣輪機中燃燒裝置的有害物排放量，近些年發展了一些氮氧化物(NOx)排放量特別低的燃燒器。在這方面非常有價值的是，這些燃燒器不僅可以用一種燃料工作，而且還盡可能可以用不同的燃料工作，例如按選擇使用油和天然氣或它們的組合，以提高供貨安全性及工作靈活性。例如在EP0276696B1中介紹了這些燃燒器。

在EP0276696B1中介紹的燃燒器，是一種如尤其使用于燃氣輪機設備中的混合式燃燒器，用于用可燃氣體和/或油預混合工作。這種燃燒器包括一個中央燃料供給裝置，其中還集成有一個控制燃燒器系統，它作為所謂的擴散式燃燒器或作為獨立的預混合燃燒器可以用可燃氣體和/或油工作。除此之外還規定有可能供給惰性物質。中央燃料供給裝置被主燃燒器系統圍繞，該主燃燒器系統具有一個供給空氣的環形通道系統，包括處于其中有多個葉片的擾流葉片組以及設在葉片上游用于與可燃氣體預混合工作的噴管。除此之外在燃料供給裝置中，在擾流葉片組區域內還存在油的進口噴嘴，它們可以將主空氣流與油預混合。

取代如在EP0276696B1中借助處于葉片上游的噴管，也可以通過設在擾流葉片本身內的噴口將可燃氣體噴入空氣通道中，例如在EP0580683B1中所介紹的那樣。

為了控制排放和未來還能進一步提高燃燒穩定性，除了例如在EP0580683B1中那樣通過葉片的一個可燃氣體噴嘴外，還應利用通過葉片的另一個可燃氣體噴嘴。此附加的可燃氣體噴嘴應能單獨受主可燃氣體級控制，也就是說，除了迄今已存在的可燃氣體和油通道外，在燃燒器的中央燃料供給裝置內必須加入附加的第二可燃氣體通道。現在的難點在于，具有附加可燃氣體通道的擾流葉片滿足必要的強度規范，與此同時有長的使用壽命。

發明內容

因此本發明要解決的技術問題是提供一種具有第一可燃氣體噴嘴和另外附加的第二可燃氣體噴嘴的有利的擾流葉片。本發明第二要解決的技術問題是，提供一種有利的燃燒器。另一個要解決的技術問題是提供一種有利的燃氣輪機。

第一個技術問題通過一種按權利要求1所述的擾流葉片得以解決，第二個技術問題通過按權利要求9所述的燃燒器得以解決，以及另一個技術問題通過按權利要求10所述的燃氣輪機得以解決。從屬權利要求含有本發明的一些有利的擴展設計。

在這里，按本發明的這種擾流葉片，包括第一可燃氣體噴嘴和另外附加的第二可燃氣體噴嘴，其中，第一噴嘴由第一分配器管供給，以及第二噴嘴由第二分配器管供給，在這里，分配器管集成在擾流葉片中。擾流葉片和給分配器管供給燃料或一種燃料混合物的燃料供給裝置具有一個燃料流動方向。

按本發明已知，若葉片噴嘴在下部區和上部區同樣設計，則可以說造成雙配合(Doppelpassung)。因此對葉片定向的調整也不再能通過一個旋轉點例如借助存在的調整墊片進行。現在基于多個噴嘴軸線和雙配合，所以不再存在真正的旋轉點。

因此按本發明，在第一分配器管與第二分配器管之間的擾流葉片，設計為分成兩個擾流葉片半部。

有利的是，現在葉片或兩個葉片半部，它們的定向又重新可以通過調整墊片進行。除此之外，可以通過兩個獨立的分配器管分別實施燃料控制。分割式葉片還可以簡單和便宜地制造。

優選地，所述兩個擾流葉片半部在工作時具有一個流動方向，以及在上游分別與第一和第二燃料分配器通道連接，其中，第一和第二燃料分配器通道設在中央燃料供給裝置內。在這里，這些擾流葉片半部安裝在供給燃燒用空氣的環形空氣通道內。

因此，來自第一燃料分配器通道的燃料，來自第二燃料分配器通道的燃料，可以彼此獨立地噴入第一分配器管內或第二分配器管內。由此可以實現這些燃料分配器通道并因而擾流葉片半部的燃料不同的“分級(staging)”。這正好在全負荷與部分負荷之間轉換時或在沖洗時是有利的，因為通過完全獨立地供給燃料可以避免熱應力，以及另一方面可以非常迅速地實現轉換。

優選地，這些擾流葉片半部安裝在供給燃燒用空氣的環形空氣通道內，它圍繞中央燃料供給裝置，其中，第一燃料噴嘴由在中央燃料供給裝置內的第一燃料分配器供給裝置供給，以及第二燃料噴嘴由在中央燃料供給裝置內的第二燃料分配器通道供給。

此外，按優選的設計，燃料分配器供給裝置有一個流動方向和包括一個供給管，它在下游與擾流葉片之一連接，以及包括一個環形附加件(Ringaufsatz)，其中，供給管在上游與環形附加件連接，其中，環形附加件沿流向看連接在燃料分配器通道上游。