[實用新型]一種燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構

有效

• 申請號: 201420736664.X
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN204438196U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 孫曉;查筱晨;張珊珊
• 申請（專利權）人: 北京華清燃氣輪機與煤氣化聯合循環工程技術有限公司
• 主分類號: F23R3/42
• 分類號: F23R3/42
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 郝瑞剛

技術領域

本實用新型涉及燃氣輪機技術領域，尤其涉及一種燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構，具體的是一種能夠增加火焰筒壽命的燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構。

背景技術

燃氣輪機包括壓氣機，燃燒室，透平三大部件。燃燒室作為連接壓氣機和透平的燃氣燃燒部件，將化學能轉化為熱能，將熱空氣通入透平做功；在燃燒室前端裝有燃料噴嘴，噴嘴噴出的燃料與進入的空氣在燃燒室內燃燒，燃燒溫度可達2000攝氏度以上，壓力可達20個大氣壓。燃燒室外缸在高溫下很難承受這樣的高壓。為降低燃燒室缸壁的溫度，以保證其強度，通常在燃燒室內設火焰筒,減少外缸受熱，使其主要承壓。

重型燃氣輪機環管型燃燒室頭部包括配氣蓋板和過渡錐頂等部件，其中配氣蓋板起著頭部配氣的功能，渡錐頂靠近主燃區，與主燃區高溫氣體接觸，同時受到燃燒區強烈的輻射換熱影響，壁面溫度非常高，是一個高溫部件。對單噴嘴燃燒室來說，過渡錐頂靠近從噴嘴噴出的燃氣，燃氣與噴嘴摻混空氣混合，可能產生卷曲及附著于過渡錐頂的現象，在合適的溫度及當量比條件下，燃氣會發生燃燒，燒蝕過渡錐頂，影響燃燒室性能。因此，對燃燒室頭部配氣蓋板與過渡錐頂的組合冷卻結構形式要求非常高，需要在最小的冷卻空氣量要求下實現冷卻目標。

如圖1所示，現有的火焰筒頭部冷卻結構采用外部空氣蓋板11，內部過渡錐頂14的結構形式，過度錐頂14采用魚鱗孔15結構來冷卻和調整冷氣角度，使氣體能夠覆蓋在過渡錐頂14的內側，保護過渡錐頂14的同時，將氣體分配使其參與燃燒；目前的魚鱗片16結構，位于過渡椎頂14的外側壁上，通過工具向內側頂出一片魚鱗片，氣體通過魚鱗片16與過渡錐頂14之間的縫隙流入火焰筒內部，并覆蓋在過渡錐頂14的內壁面上，保護過渡錐頂14的內壁面不被火焰燒蝕。但是，此結構在運行的過程中，存在著很大的安全隱患，在數值計算和實際運行中，魚鱗片16與過渡錐頂14相連的部分極易產生裂紋，進而產生脫落等造成過渡錐頂14使用壽命短、嚴重影響火焰筒實用的問題。

鑒于上述現有技術的缺陷，需要提供一種能夠增加火焰筒壽命的燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

本實用新型要解決的技術問題是現有的火焰筒頭部冷卻結構中魚鱗孔結構為從過渡椎頂外側，通過工具向內側頂出一片魚鱗片，氣體通過魚鱗片與過渡錐頂之間的縫隙流入火焰筒內部，并覆蓋在過渡錐頂的內壁面上，保護內壁面不被火焰燒蝕。但是，此結構在運行的過程中，存在著很大的安全隱患，在數值計算和實際運行中，魚鱗片與過渡錐頂相連的部分極易產生裂紋，進而產生脫落等造成過渡錐頂使用壽命短、嚴重影響火焰筒實用的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構。該燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構包括：內環、配氣蓋板、外環及過渡錐頂；所述配氣蓋板及過渡錐頂的端部分別與所述內環及外環連接，所述內環、配氣蓋板、外環及過渡錐頂之間行成空腔，所述配氣蓋板上設置有多個配氣孔，所述過渡錐頂內側壁上設置有多個魚鱗孔及魚鱗片，所述魚鱗片與魚鱗孔對應設置，且位于所述空腔內。

其中，所述魚鱗片與過渡錐頂的夾角為10°-45°。

其中，多個所述配氣孔呈同心圓狀排布在所述配氣蓋板上，同心圓的個數為3-6，每個同心圓由20-50個所述配氣孔組成。

其中，所述配氣孔的孔徑為2-8mm。

其中，多個所述魚鱗孔呈同心圓狀排布在所述過渡錐頂上，同心圓的個數為3-6，每個同心圓由20-50個所述魚鱗孔組成。

其中，所述魚鱗孔的孔徑為2-8mm。

(三)有益效果

本實用新型的上述技術方案具有如下優點：本實用新型提供的燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構中配氣蓋板及過渡錐頂的端部分別與內環及外環連接，配氣蓋板上設置有多個配氣孔，內環、配氣蓋板、外環及過渡錐頂之間行成空腔，過渡錐頂內側壁上設置有多個魚鱗孔及魚鱗片，魚鱗片與魚鱗孔對應設置，且位于空腔內。本實用新型提供的燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構中魚鱗片位于空腔內，魚鱗片置于燃氣以外，能夠有效地防止魚鱗片因為接觸溫度過高而引起的應力集中，避免魚鱗片的斷裂，增強了過渡錐頂的使用壽命；具有冷卻效果好及可靠性強的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型背景技術燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構的示意圖；

圖2是本實用新型實施例燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構的示意圖；

圖3是本實用新型實施例燃氣輪機燃燒室火焰筒頭部結構中配氣蓋的結構示意圖。