用于燃?xì)鉁u輪的燃燒器裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)鉁u輪組件的燃燒器裝置,其包括第一噴燃器、第一燃燒腔室、用于在運(yùn)行期間將稀釋氣體摻合到離開第一燃燒腔室的熱氣體的混合器、第二噴燃器和第二燃燒腔室,它們在流體流連接中按順序布置,其中,第一噴燃器、第一燃燒腔室、用于在第二噴燃器之前摻合稀釋氣體的混合器裝置和第二燃燒腔室成排,以形成在第一燃燒腔室和第二噴燃器之間延伸的流徑。
【背景技術(shù)】
[0002]從多篇現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中了解到燃?xì)鉁u輪組件。WO 03/038253提供了一種用于燃?xì)鉁u輪的燃燒器裝置,其通過多個公共的均勻環(huán)形燃燒腔室進(jìn)行順序燃燒。
[0003]WO 2012/136.787 Al描述了使用多個燃燒腔室元件,它們單獨(dú)布置成圍繞燃?xì)鉁u輪組件的轉(zhuǎn)子。各個燃燒腔室元件提供燃燒器殼體,燃燒器殼體包括第一和第二噴燃器以及中間空氣供應(yīng),各個燃燒腔室元件具有管狀或類似管狀或形狀不定的橫截面,而且各個燃燒腔室元件相對于燃?xì)鉁u輪組件的中心軸線延伸一徑向距離。用于第二噴燃器的燃料供應(yīng)和用于傳送導(dǎo)管的所述空氣供應(yīng)設(shè)有特定的導(dǎo)管,該導(dǎo)管相對于管狀燃燒腔室元件沿徑向定向。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]基于此現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于燃?xì)鉁u輪組件的燃燒器裝置,其允許有改進(jìn)的維護(hù)和更換方法。本發(fā)明的另一個目標(biāo)是改進(jìn)兩級燃燒器的燃料和空氣分配。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的用于燃?xì)鉁u輪組件的燃燒器裝置包括中心噴管本體,其布置在流徑的內(nèi)部,并且從第一噴燃器通過第一燃燒腔室延伸到混合器中,以及可選地延伸到第二噴燃器中,其中,中心噴管本體包括至少一個燃料導(dǎo)管,以對第一噴燃器和/或第二噴燃器提供燃料。
[0006]在燃燒器裝置的實(shí)施例內(nèi),燃料導(dǎo)管是雙重線路導(dǎo)管,其適于在噴管本體內(nèi)將第一液態(tài)燃料產(chǎn)物和第二氣態(tài)燃料產(chǎn)物運(yùn)輸?shù)絿娙计鳌?br>[0007]此外可行的是,中心噴管本體包括至少一個空氣導(dǎo)管,以對相關(guān)聯(lián)的第一噴燃器和相關(guān)聯(lián)的第二噴燃器之間的至少一個空氣噴射級提供空氣,其中,空氣通過空氣供應(yīng)元件噴射到燃燒器殼體中,空氣供應(yīng)元件可選地是燃燒器殼體的殼體壁中的孔。噴管本體的干路中的空氣供應(yīng)元件可為噴管本體的表面中的環(huán)形通道、縫隙或通氣孔。
[0008]各個第二噴燃器可包括延伸到相關(guān)聯(lián)的燃燒器殼體的燃燒腔體中的燃料供應(yīng)元件。然后這樣的燃料供應(yīng)元件與燃料導(dǎo)管連接,而且它們可為例如葉形(1bed)或微型VG噴射器。燃料供應(yīng)元件可從噴管本體的干路延伸。它們可從干路沿徑向延伸。
[0009]各個第一噴燃器還可包括延伸到相關(guān)聯(lián)的燃燒腔室元件的燃燒腔體中的燃料供應(yīng)元件。然后這樣的燃料供應(yīng)元件與燃料導(dǎo)管連接,而且它們可為例如軸向旋流器噴射器、火焰片(flame sheet)噴射器、EV或AEV噴燃器,其中,在EP O 321 809 Al中顯示EV噴燃器,并且在DE 19547913 Al中顯示所謂的AEV噴燃器。
[0010]燃燒器殼體可對第一噴燃器級和第一噴燃器反應(yīng)區(qū)之間的燃燒腔體提供橫截面朝第一噴燃器反應(yīng)區(qū)增大的梯級以使火焰穩(wěn)定,以及對燃燒氣體提供膨脹空間。
[0011]燃燒器殼體還可對第二噴燃器級和燃燒器裝置的第二噴燃器反應(yīng)區(qū)之間的燃燒腔體提供橫截面朝燃燒器裝置的第二噴燃器反應(yīng)區(qū)增大的梯級,以使火焰穩(wěn)定,以及對燃燒氣體提供膨脹空間。
[0012]燃燒器裝置可包括布置成圍繞中心噴管的多個第一噴燃器,例如兩個至十個第一噴燃器。
[0013]燃燒器殼體部分地包圍噴管本體,并且適于連接到渦輪的第二噴燃器反應(yīng)區(qū)的殼體上,其中,在連接位置上,噴管本體的自由端延伸到第二噴燃器反應(yīng)區(qū)的殼體中。
[0014]燃燒器殼體可包括空氣導(dǎo)管腔體,其適于對相關(guān)聯(lián)的第一噴燃器和相關(guān)聯(lián)的第二噴燃器之間的至少一個空氣噴射級提供空氣,其中,空氣通過空氣供應(yīng)元件噴射到燃燒腔室元件中,空氣供應(yīng)元件可選地是燃燒腔室元件的殼體壁中的孔,尤其是環(huán)形通道。
[0015]燃燒器裝置優(yōu)選地具有可移除的中心噴管本體。中心噴管本體可移除地安裝在燃燒器裝置中。燃燒器裝置可設(shè)計(jì)成允許沿著燃燒器裝置的縱向軸線,沿軸向移除中心噴管本體。流徑的橫截面沿逆流方向增大,使得噴管本體和從噴管本體的干路延伸的燃料噴射器可沿軸向方向收回而離開流徑。第一噴燃器典型地比第一燃燒腔室具有更小的橫截面,但噴管本體應(yīng)可與第一噴燃器一起收回,相應(yīng)地,第一燃燒腔室的前板的一部分應(yīng)是可移除的,優(yōu)選地可與噴管本體一起移除,以允許沿軸向收回噴管本體。
[0016]例如在順序燃燒器裝置內(nèi)部的熱氣體流徑的外徑保持恒定,或者沿從第二噴燃器的位置到混合器且進(jìn)一步到第一燃燒腔室的逆流方向增大。第一噴燃器布置成使得它在移除中心噴管本體之前單獨(dú)地移除,或者使得它可與中心噴管本體一起移除。中心噴管本體可沿順序燃燒器裝置中的熱氣體的逆流方向移除或撤出。
[0017]根據(jù)本發(fā)明提供的中心噴管固有地包括安裝在殼體內(nèi)的燃料噴射噴管。中心噴管可從燃?xì)鉁u輪的框架以單個零件取出,并且因而可進(jìn)行更換和維護(hù)。這比WO 2012/136.787的單個燃料噴射噴管的更換更有效。
[0018]另外的優(yōu)點(diǎn)借助于通過用于噴燃器的兩級的中心噴管本體的燃料和空氣的分配實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的另一個實(shí)施例的另一個優(yōu)點(diǎn)為更好地混合,因?yàn)榭諝饪蓮耐獠繗んw壁以及從噴管本身噴射。
[0019]本發(fā)明提供用于燃?xì)鉁u輪組件的燃燒器裝置,其具有帶軸向旋流器的中心噴管,因而建立低成本且穩(wěn)定可靠的所謂的恒定壓力順序燃燒器,其具有的主要優(yōu)點(diǎn)在于,中心噴管可收回,包括用于所有級的燃料供應(yīng)。用于第一噴燃器級的燃料噴射可另外沿徑向、周向和軸向方向分級。
[0020]已經(jīng)證明下者改進(jìn)了燃燒器的功能:在第一級的環(huán)形區(qū)段之后,在環(huán)帶的內(nèi)側(cè)和外側(cè)上有面向后的梯級或臺肩的形式的突然膨脹,即,橫截面的突然增加。與來自第一級的漩渦一起,這個梯級在寬運(yùn)行范圍中穩(wěn)定第一噴燃器級中的火焰。對于低負(fù)載狀況,燃料可利用沿徑向分級燃料供應(yīng)主要供應(yīng)到內(nèi)部區(qū)。在較高負(fù)載下,可增加通往外部級的燃料。
[0021]在第一噴燃器反應(yīng)區(qū)之后,稀釋空氣混合器可用來將熱氣體的溫度降低到第二噴燃器級所需要的水平??蓪ο♂尶諝饣旌掀鞴?yīng)來自外部和內(nèi)部的空氣,從而形成雙側(cè)式相對壁射流混合器。中心本體類型再熱噴燃器在稀釋空氣混合器之后。用于第二級噴燃器的燃料供應(yīng)完全通過用于氣態(tài)和液態(tài)燃料兩者的中心噴管本體來提供。
[0022]用于第一噴燃器級的噴燃器構(gòu)造可尤其為軸向旋流器/噴射器或所謂的EV或 AEV 噴燃器,如 WWW.alstom.com/Global/Power/Resources/Documents/Brochures/aev-burner-gtl3e2-gas-tu;rbines.pdf 中或用于EV-噴燃器的 EP O 321 809 Al 中和用于AEV-噴燃器的DE 19547 913 Al中所公開。
[0023]本發(fā)明的另外的實(shí)施例放在從屬權(quán)利要求中。
【附圖說明】
[0024]在下面參照附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例,附圖用于示出本發(fā)明的當(dāng)前的優(yōu)選的實(shí)施例,而不用于對其進(jìn)行限制。在附圖中,
圖1顯示通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪組件的燃燒器裝置