[發(fā)明專利]燃氣輪機燃燒器的燃料噴嘴及其制造方法、燃氣輪機燃燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710517482.1
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107559880B
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 和田山芳英;熊谷理;三浦圭佑;苅宿充博;百百聰
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱日立電力系統(tǒng)株式會社
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 鐘晶;陳彥

本發(fā)明提供一種耐久性和強度可靠性優(yōu)異的燃氣輪機燃燒器的燃料噴嘴及其制造方法、以及燃氣輪機燃燒器。該燃料噴嘴是向燃氣輪機燃燒器的燃燒室噴出燃料的燃氣輪機燃燒器的燃料噴嘴，其特征在于，上述燃料噴嘴與支撐該燃料噴嘴的基體板以冶金方式一體化接合，對于上述燃料噴嘴與上述基體板的界面，在表面處通過熔接或者釬焊來接合，內(nèi)部通過壓接來接合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃燒器及具備該燃燒器和的燃氣輪機，特別是，涉及具有多個多孔同軸噴射流燃燒嘴的燃氣輪機燃燒器的燃料噴嘴結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

從環(huán)境保護的觀點出發(fā)，對燃氣輪機的排放氣體要求進一步減少NOx含量。作為燃氣輪機燃燒器的燃燒法之一，有將燃料和空氣預先混合后再進行燃燒的預混合燃燒。這樣的燃燒，與將燃料直接噴射至燃燒室來進行燃燒的擴散燃燒相比，能夠大幅降低NOx排放量。但是，預混合燃燒的情況下，伴隨著火焰溫度的上升，火焰進入到燃料供給部的未燃側(cè)，即逆火的可能性增高。因此，需要能夠抑制NOx排放量且同時具有耐逆火性的燃燒器。

這里，有兼顧耐逆火性和低NOx的多孔同軸噴射流型的燃燒器，其通過配置多根噴出燃料的燃料噴嘴以及形成有與這些燃料噴嘴各自對應的貫通孔的空氣孔板，使從燃料噴嘴噴出的燃料噴射流和從空氣孔噴出的空氣噴射流為同軸噴射流，從而將燃料和空氣均勻混合來進行燃燒。

作為本技術(shù)領(lǐng)域的背景技術(shù)，例如有專利文獻1那樣的技術(shù)。專利文獻1公開了如下技術(shù)：“一種燃氣輪機燃燒器，具備形成燃料和空氣的同軸噴射流的燃料噴嘴以及燃料噴嘴集管板(ヘッダ)，在燃料噴嘴與燃料噴嘴集管板之間設(shè)置空氣層，由該空氣層對燃料噴嘴和燃料噴嘴集管板進行隔熱，來緩和在燃料噴嘴集管板中產(chǎn)生的熱應力，實現(xiàn)燃料噴嘴集管板的壽命的提高”。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-14297號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

但是，由于在多孔同軸噴射流燃燒嘴結(jié)構(gòu)中有多根燃料噴嘴，且以窄小間隔設(shè)置燃料噴嘴，因此燃料噴嘴與基體板(燃料噴嘴集管板)的接合時難以形成充分的焊接部。因此，提高燃料噴嘴與基體板的接合部的強度可靠性就成為重要的課題。

上述專利文獻1中，雖然使用由螺栓將燃料噴嘴固定于基體板的方法等，但由于振動應力作用于燃料噴嘴的高周期疲勞以及在燃料噴嘴與基體板之間產(chǎn)生的熱應力，使得這些焊接部等接合部的強度可靠性對于長時間運行來說是不充分的。

這里，本發(fā)明的目的是提供耐久性和強度可靠性優(yōu)異的燃氣輪機燃燒器的燃料噴嘴。

此外，本發(fā)明的另一目的是提供耐久性和強度可靠性優(yōu)異的燃氣輪機燃燒器用燃料噴嘴的制造方法。

用于解決課題的方法

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是向燃氣輪機燃燒器的燃燒室噴出燃料的燃氣輪機燃燒器的燃料噴嘴，特征在于，上述燃料噴嘴與支撐該燃料噴嘴的基體板以冶金方式一體化接合，對于上述燃料噴嘴與上述基體板的界面，在表面通過熔接或者釬焊來接合，內(nèi)部通過壓接來接合。

此外，本發(fā)明的燃氣輪機燃燒器的燃料噴嘴的制造方法，包括：(a)將在內(nèi)部具有貫通孔的燃料噴嘴嵌合到在基體板上設(shè)置的貫通孔或者凹部的工序，(b)在上述基體板的表面，通過熔接或者釬焊將上述燃料噴嘴和上述基體板的界面接合的工序，以及(c)上述(b)工序后，對上述燃料噴嘴和上述基體板實施壓接處理，將前記燃料噴嘴和上述基體板的界面壓接的工序。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能夠大幅提高多孔同軸噴射流燃燒嘴等的燃料噴嘴的機械強度和可靠性，使得使用該燃料噴嘴的燃氣輪機燃燒器能夠長期安全地運行。

對于上述之外的課題、構(gòu)成和效果，根據(jù)以下的實施方式會更加明晰。