[發明專利]燃燒器壁元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710906958.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107917423B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: N.維蘭吉;A.馬科維;G.米赫里;S.富德克;D.坎科維;M.茂雷
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源英國知識產權有限公司
• 主分類號: F23D14/62
• 分類號: F23D14/62;F23D14/24;F23R3/32;F23R3/28;F23D14/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;傅永霄

公開一種燃燒器壁元件(1)。燃燒器壁元件包括壁(11)，壁包括前表面(12)和后表面(13)。前表面設在壁的前側(14)上，且后表面設在壁的后側(15)上。貫通開口(2)從前表面到后表面穿透壁。導管(21)設成從后表面延伸且到達燃燒器壁元件的后端，且所述導管(21)與貫通開口(2)流體連通。至少一個冷卻通道(6，6i，6ii)設在壁內，其中所述冷卻通道在第一開口端(61)和第二開口端(62)之間延伸。冷卻通道(6，6i，6ii)的至少一個區段至少基本平行于前表面(12)延伸。

技術領域

本公開涉及權利要求中闡述的燃燒器壁元件。本公開進一步涉及用于制造公開的類型的燃燒器壁元件的方法。

背景技術

EP 321 809以及隨后的WO93/17279已經公開了預混合噴燃器，它具有空氣動力火焰穩定，從而產生極好的燃燒性能和污染物排放。普通的基本概念是提供渦流發生器，其限制渦流發生器內部容積。渦流發生器內部容積具有沿一個軸向方向增大的截面。氧化劑流(最通常是空氣)沿切向通過渦流發生器引入到所述內部容積中，其中氧化劑基本沿渦流發生器內部容積的整個軸向范圍引入到內部容積中。因而生成在渦流發生器內部容積的截面增大所沿的方向上沿軸向傳播的渦旋。燃料與渦流發生器內部容積內的氧化劑的渦旋流混合。燃料和氧化劑在所述渦旋流內形成均一混合物。渦流發生器內部容積在一個軸向端處終止，其中截面在截面跳躍部處突然變寬，或換句話說，渦旋在周向壁內在渦流發生器內導送，周向壁在渦流發生器的軸向端處消失。因而，沿軸向傳播的渦旋在所述截面跳躍部處破裂，這也稱為渦旋分解，且在渦流發生器下游建立再循環區，其中激烈混合的燃料和氧化劑的火焰可持續。

在所述預混合噴燃器的進一步發展中，提出將混合區段置于渦流發生器和截面跳躍部之間，諸如例如EP 780 629中公開的那樣。指出這在混合物點燃之前產生甚至更均一的氧化劑和燃料混合，甚至在燃氣渦輪燃燒器環境(其在燃燒之前具有高壓和高溫的氧化劑)中，這繼而使得污染物排放甚至更少。另外，EP 780 629中公開的類型的噴燃器證明了在燃燒反應性非常高的氣態燃料(諸如例如包含大量氫的燃料)時是有利的。

所述類型的噴燃器可容易地設成使渦流發生器與燃料供應系統結合，諸如例如上面引用的EP 321 809或WO93/17297中公開的那樣，以及提供具有前側的燃燒器壁元件，前側意于置成面向燃燒器，壁元件還包括貫通開口，且另外導管設成與所述貫通開口流體連通且放在渦流發生器的下游端和截面跳躍部之間。渦流發生器的所述下游端要理解成軸向端，渦流發生器的內部在軸向端處展現較大截面。因而，導管在一端上與渦流發生器流體連通，且另一方面與貫通開口流體連通，且當安裝在燃燒器中時，與燃燒器的內部流體連通。使渦旋分解的截面跳躍部然后設在導管或相應地貫通開口以及壁的前側之間的過渡部處。

將容易地理解的是，在絕大多數情況下的燃燒器壁元件需要冷卻。這要求實施冷卻系統。

發明內容

本公開的目標是提供一種最初提到的類型的燃燒器壁元件。更具體的目標是提供一種燃燒器壁元件，它與渦流發生器共同提供例如EP 780 629中公開的類型的噴燃器，其中在預混合渦流發生器和由通往燃燒器的過渡件提供的截面跳躍部之間放入混合區段。在更具體的方面，應當提供燃燒器壁節段，諸如用以更高效地使用冷卻劑，且繼而減少冷卻劑消耗。應當實現高效且均勻的冷卻，這意于改進壽命。

此外，應公開高效地制造所提到的類型的燃燒器壁元件的方法，諸如用以解決制造費用和復雜性。

這由權利要求1中描述的主題且進一步由方法獨立權利要求中描述的主題實現。

鑒于下面提供的公開，不管是否明確地提及，公開的主題的其他作用和優點都將變得明顯。