[發明專利]燃燒器裝置和包括所述燃燒器裝置的燃氣渦輪發動機

有效

• 申請號: 201710909547.7
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN107917441B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: J.伊姆菲爾德;S.斯維亞特克;O.康拉德特
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源瑞士股份公司
• 主分類號: F23R3/34
• 分類號: F23R3/34;F23R3/28;F23R3/42;F23R3/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;劉林華

本發明涉及燃燒器裝置和包括所述燃燒器裝置的燃氣渦輪發動機。具體而言，一種用于燃氣渦輪發動機(100)的燃燒器裝置(1)包括以沿軸向滑動的方式彼此伸縮配合的第一管狀部件(11)和第二管狀部件(13)，其中插入了環形定心和密封器件(14，15)，環形定心和密封器件(14，15)至少包括布置成彼此同軸的定心環形肩部(14)和密封環(15)；所述密封環(15)與所述定心環形肩部(14)沿軸向間隔開，使得定心環形肩部(14)和密封環(15)之間的軸向距離(d)大于所述第一管狀部件(11)和所述第二管狀部件(13)之間允許的最大軸向移動(w)。

技術領域

本發明涉及用于燃氣渦輪發動機的燃燒器裝置和包括所述燃燒器裝置的燃氣渦輪發動機。

更特別地，本發明優選地涉及用于燃氣渦輪發動機的具有順序燃燒的燃燒器裝置，以下描述將純粹以示例且不意味著失去一般性的方式清楚地提及本發明的使用。

背景技術

如已知的那樣，用于燃氣渦輪發動機的具有順序燃燒的燃燒器裝置大體包括：第一噴燃器；位于第一噴燃器下游的第一燃燒室；以及混合器，其位于第一燃燒下游，并且在結構上設置成在運行期間將稀釋氣體摻合至離開第一燃燒室的熱氣。此外，在混合器下游，燃燒器裝置包括第二噴燃器，以及位于第二噴燃器下游的第二燃燒室。

第一噴燃器、第一燃燒室、混合器、第二噴燃器和第二燃燒室布置成彼此處于順序流體連通。燃料經由對應的第一燃料噴射器引入到第一噴燃器中，燃料立即與來自燃氣渦輪發動機的多級壓縮機的壓縮空氣混合，并且在相鄰的第一燃燒室內燃燒。額外的燃料經由第二燃料噴射器引入到第二噴燃器中，額外的燃料與來自混合器的熱氣混合，并且在相鄰的第二燃燒室內燃燒。

離開第二燃燒室的高壓和高溫熱氣傳送到燃氣渦輪發動機的后續的多級膨脹渦輪。

為了支承熱應力和機械應力兩者，第一燃燒室大體由管狀殼界定，管狀殼通常具有雙殼結構且由外部對流和內部膜對流的組合冷卻。第一噴燃器通常位于雙殼管狀殼的內部，在所述管狀殼的入口區段處。

更特別地，管狀殼大體包括：管狀內部部件，其容納第一噴燃器且界定第一燃燒室；以及管狀外部部件，其包封內部管狀部件，與內部管狀部件略微間隔開，以便形成環形空隙，環形空隙接收來自燃氣渦輪發動機的多級壓縮機的壓縮空氣。

燃燒器裝置的混合器繼而基本包括大致圓柱形的管狀部件，它聯接到雙殼管狀殼的遠側端上以用于接收熱氣流，并且設有許多貫通孔，從而允許來自燃氣渦輪發動機的壓縮機的壓縮空氣自由地進入到管狀部件中，并且在其中與在朝第二燃燒室引導的混合器內流動的熱氣混合。

為了允許燃燒器裝置自由地沿軸向熱擴張，混合器的管狀部件大體穩定地聯接到對應的支承結構上，并且以沿軸向滑動和在角度上剛性的方式伸縮配合到雙殼管狀殼的管狀內部部件的遠側端上。

更特別地，雙殼管狀殼的管狀內部部件通常設有定心環形肩部，定心環形肩部向外突出且穩定地滑動抵靠在混合器的管狀部件的對應的互補形環形匹配部分上。該環形肩部通常具有多邊形輪廓，因而防止雙殼管狀殼相對于混合器的管狀部件沿軸向旋轉，并且此外在內部容納密封環，密封環在管狀部件的匹配部分處壓靠到相同管狀部件的內表面上。

令人遺憾的是，在燃氣渦輪發動機的正常運行期間，燃燒器裝置的各種構件零件用來沿軸向來回移動，從而逐步對環形匹配部分內的混合器的管狀部件的內表面的區域引起磨損。從長遠觀點來看，該磨損表面可阻礙密封環恰當地工作，而且/或者可不能挽回地損壞密封環，所有問題都是由此引起的。

發明內容

本發明的目標是避免與支承體的內表面的正常磨損有關的缺陷。