燃燒器過渡件的制作方法
【專利摘要】本公開涉及燃燒器過渡件，其適于在筒式燃燒器和燃氣渦輪中的第一級渦輪之間延伸的熱氣流徑中導引燃燒氣體。燃燒器過渡件包括管道，管道具有適于連接到筒式燃燒器上的上游端和適于連接到第一級渦輪上的下游端，其中，下游端包括外壁、內(nèi)壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。燃燒器過渡件的特征在于，至少一個側(cè)壁具有沿下游方向延伸超過出口的側(cè)壁延伸部。側(cè)壁延伸部至少部分地封閉第一共振器容積，并且至少一個側(cè)壁延伸部包括構(gòu)造成赫姆霍茲消聲器的頸部的共振器孔。除了燃燒器過渡件之外，公開了包括這種燃燒器過渡件的燃氣渦輪、用這種燃燒器過渡件改造燃氣渦輪的方法，以及用于對具有這種燃燒器過渡件的燃氣渦輪進行管道鏡檢查的方法。
【專利說明】燃燒器過渡件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及:燃燒器過渡件，其具有壁延伸部，以對布置成赫姆霍茲(Helmholtz)消聲器的共振器容積提供空間，用以使相鄰燃燒器進行熱聲脫耦；包括這種燃燒器過渡件的渦輪；以及用于用這種燃燒器過渡件改造燃氣渦輪的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]從功率裝置中的各種應(yīng)用中了解到具有筒式燃燒器的燃氣渦輪。這樣的燃氣渦輪中的燃燒過程可導致動態(tài)的筒-筒耦合。燃氣渦輪筒式燃燒器的這種動態(tài)或熱聲耦合可導致強烈的脈動，特別是強烈的低頻脈動，這會不利地影響燃燒器的穩(wěn)定性和壽命。這可導致壽命縮短，或者在極端的情況下，導致燃氣渦輪有機械故障。為了減輕熱聲脈動，通常將消聲器(damper)或共振器安裝在燃燒室中，以及/或者例如像US 2010/0313568中描述的那樣分段供應(yīng)燃料。由于低頻消聲器需要的容積大，所以這個解決方法不受歡迎。燃料分段對排放性能具有有害影響，因為會產(chǎn)生局部熱點(導致NOx排放)和局部冷點(導致CO排放)。
[0003]不同的筒式燃燒器通過以下來耦合:
?在燃燒器或燃燒器過渡件(通往渦輪的零件)下游且在渦輪的第一級導葉的前緣上游的區(qū)域中的渦輪入口，
?通往噴燃器的主空氣供應(yīng)，
?通往燃燒器的冷卻和泄漏空氣供應(yīng)，或者 ?布置在筒之間的交叉點火管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了避免這樣的脈動，提議使筒式燃燒器有效地脫耦。本發(fā)明意于使筒之間的通過渦輪入口進行的熱聲相互作用脫耦，渦輪入口被認為是最主要的耦合路徑。這個耦合路徑最主要，因為它具有最大面積，而且涉及兩個相鄰筒之間的最小壓降。在這種情況下，一般可避免筒-筒型熱聲脈動，而不需要分段。因此壽命增加，而且排放減少。
[0005]本公開的一方面是從筒式燃燒器到渦輪入口的燃燒器過渡件，其適于在燃氣渦輪的筒式燃燒器和第一級渦輪之間延伸的熱氣流徑中導引燃燒氣體。燃燒器過渡件包括管道，管道在適于連接到筒式燃燒器上的上游端處具`有入口，以及在適于連接到渦輪的第一級上的下游端處具有出口。下游端包括外壁、內(nèi)壁、第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。相鄰燃燒器過渡件的外壁和內(nèi)壁形成具有出口的環(huán)形流徑，出口連接到渦輪入口上。
[0006]燃燒器過渡件的入口典型地與過渡件附連到其上的筒式燃燒器具有相同的橫截面。這些筒例如是圓形、卵形或長方形橫截面。出口典型地具有環(huán)帶的節(jié)段的形式。安裝在燃氣渦輪中的多個燃燒器過渡件形成用于將熱氣流導引到渦輪中的環(huán)帶。
[0007]根據(jù)第一實施例，至少一個側(cè)壁具有側(cè)壁延伸部，側(cè)壁延伸部沿下游方向延伸超過燃燒器過渡件的下游端處的出口。側(cè)壁延伸部至少部分地封閉第一共振器容積。在一個實施例中，兩個燃燒器過渡件的側(cè)壁延伸部構(gòu)造成使得當彼此相鄰地安裝在燃氣渦輪中時，側(cè)壁延伸部至少部分地封閉第一共振器容積。另外，至少一個側(cè)壁延伸部包括共振器孔(也稱為消聲器孔)，其構(gòu)造成赫姆霍茲消聲器的頸部，共振器孔使共振器容積與熱氣流徑流體地連接。
[0008]根據(jù)實施例，燃燒器過渡件的第一共振器容積在上游端處受第一分隔部件限制。
[0009]在另一個實施例中，燃燒器過渡件的第一共振器容積包括在兩個燃燒器過渡件彼此相鄰地安裝在燃氣渦輪中時至少部分地被兩個燃燒器過渡件的側(cè)壁封閉的容積。這個第一共振器容積在上游端處受第二分隔部件限制。
[0010]在又一個實施例中，燃燒器過渡件包括在上游端處受第一分隔部件限制的第一共振器容積，以及另外包括在兩個燃燒器過渡件彼此相鄰地安裝在燃氣渦輪中時至少部分地被兩個燃燒器過渡件的側(cè)壁封閉的第二共振器容積。這個第二共振器容積在上游端處另外受第二分隔部件限制。另外，第一分隔部件包括第二共振器孔，第二共振器孔連接第一共振器容積和第二共振器容積，并且構(gòu)造成赫姆霍茲消聲器的頸部。因而，布置兩個共振容積可抑制至少兩個不同的脈動頻率。
[0011]根據(jù)另一個實施例，燃燒器過渡件包括界定第一共振器容積的空心插件?？招牟寮部捎脕斫缍ǖ诙舱衿魅莘e，或者空心插件可用來界定第一和第二共振器容積或另外多個共振器容積。
[0012]當安裝在燃氣渦輪中時，包括側(cè)壁延伸部的燃燒器過渡件在面向熱氣流徑的側(cè)壁上暴露于熱氣。因此冷卻側(cè)壁和側(cè)壁延伸部是有利的。根據(jù)一個實施例，燃燒器過渡件包括通往第一共振器容積和/或第二共振器容積的冷卻空氣供應(yīng)，以冷卻側(cè)壁，相應(yīng)地冷卻側(cè)壁延伸部。
[0013]在又一個實施例中，燃燒器過渡件具有在燃燒器過渡件的出口處終止的第一側(cè)壁，以及具有側(cè)壁延伸部的第二側(cè)壁，側(cè)壁延伸部沿下游方向延伸超過燃燒器過渡件的下游端處的出口。這個側(cè)壁延伸部具有U形橫截面，U形延伸部的第一支腿連接到第二側(cè)壁上。延伸部隔開熱氣側(cè)與冷卻側(cè)，并且U形延伸部的第二支腿在第一側(cè)壁延伸部的冷卻側(cè)在出口的下游不遠處開始，而且可布置成基本平行于第一支腿。第二支腿通過下游端處的第三支腿來連接到第一支腿上。U形延伸部從而在第一支腿、第二支腿和第三支腿之間形成共振器容積。第三支腿典型地比第一和第二支腿更短，例如不到第一支腿的長度的一半。
[0014]U形延伸部的第二支腿構(gòu)造成使得延伸部的第二支腿在相鄰燃燒器過渡件的沒有延伸部的第一側(cè)壁的下游不遠處開始，以在兩個燃燒器過渡件彼此相鄰地安裝在燃氣渦輪中時，在第一側(cè)壁/第二支腿的熱氣側(cè)上形成一個流線型輪廓。
[0015]根據(jù)實施例，由一個或多個側(cè)壁延伸部形成的共振器容積朝外壁封閉(即，當在共振器容積的面向第一渦輪級的外部導葉平臺的端部處安裝在燃氣渦輪中時)，以及/或朝內(nèi)壁封閉(即，當在冷卻空間的面向第一渦輪級的內(nèi)部導葉平臺的側(cè)部處安裝在燃氣渦輪中時)。
[0016]端板可使共振器容積朝外壁和/或內(nèi)壁封閉。
[0017]根據(jù)另一個實施例，朝向壁和/或內(nèi)壁的端板被分離線分成第一端板和第二端板。第一和第二端板中的各個可連接到第一和第二端壁延伸部上(例如通過釬焊或焊接)，以形成對應(yīng)的端壁延伸部的組成部分(例如在鑄造或加工部件中)。[0018]在運行期間，過渡件側(cè)壁和過渡件側(cè)壁延伸部暴露于燃燒室的熱氣。因此，對于這些部件的使用壽命有利的是對它們提供薄膜冷卻和/或噴射冷卻。根據(jù)另一個實施例，薄膜冷卻孔和/或噴射冷卻孔設(shè)置在共振器容積的壁中，即，在燃燒器過渡件側(cè)壁的側(cè)壁和/或側(cè)壁延伸部中。
[0019]根據(jù)另一個實施例，端板與第一側(cè)壁延伸部至少部分地被間隙隔開，并且至少部分地連接到第二側(cè)壁延伸部上。這個實施例對于第二側(cè)壁延伸部在燃燒器過渡件出口的下游進一步延伸的情況可為有利的。當移除每隔一個燃燒器時，則較短的第一延伸部的相應(yīng)側(cè)將對相鄰熱氣流徑的管道鏡檢查提供暢通無阻的通路。
[0020]除了過渡件之外，包括這種燃燒器過渡件的筒式燃燒器是本公開的目標。過渡件可為連接到筒式燃燒器上的單獨的構(gòu)件，或者它可為筒式燃燒器的組成部分。筒式燃燒器和過渡件例如可以鑄造、擠制成形，或者通過焊接或釬焊加工而成。
[0021]另外，包括這種燃燒器過渡件的燃氣渦輪是本公開的目標。燃氣渦輪具有至少一個壓縮機、至少一個渦輪和至少一個筒式燃燒器。另外，公開的燃燒器過渡件安裝在筒式燃燒器和渦輪之間。
[0022]當安裝在燃氣渦輪中時，燃燒器過渡件的側(cè)壁延伸部向下游延伸到渦輪的第一導葉的內(nèi)部平臺和外部平臺之間的空間中。當安裝好時，側(cè)壁延伸部在第一導葉的翼型件的上游不遠處終止。相鄰的第一和第二側(cè)壁延伸部以及后面的翼型件可布置成使得它們的表面對齊，以形成面向熱氣流徑的一個平滑表面。
[0023]為了最大程度地減小燃氣渦輪的運行期間的損失，至少一個側(cè)壁延伸部向下游延伸到第一導葉的翼型件的前緣，使得僅留下在大小上設(shè)置成允許筒式燃燒器和渦輪之間有熱膨脹的間隙。
[0024]提出的燃燒器過渡件可用于新型燃氣渦輪，以及用于改造現(xiàn)有燃氣渦輪。用于改造燃氣渦輪的方法包括以下步驟:打開燃氣渦輪殼體；移除至少一個現(xiàn)有的燃燒器過渡件；安裝公開的具有側(cè)壁延伸部的燃燒器過渡件中的至少一個；以及關(guān)閉燃氣渦輪殼體。
[0025]為了對熱氣流徑檢查的管道鏡檢查提供通路，可移除筒式燃燒器和/或燃燒器過渡件。為了減少移除燃燒器過渡件所需的時間，如果僅需移除過渡件的一部分是有利的。但是，由于側(cè)壁延伸部，從一個燃燒器到相鄰熱氣過渡件的熱氣流徑的通路受到限制。為了減少必須移除的燃燒器過渡件的數(shù)量，提出一種用于對具有燃燒器過渡件(其在出口的一側(cè)上沒有側(cè)壁過渡件，或者僅有短的側(cè)壁過渡件)的燃氣渦輪進行管道鏡檢查的方法:根據(jù)此方法，移除每隔一個燃燒器過渡件以進行檢查，并且檢查移除的燃燒器過渡件的下游的熱氣路徑，以及檢查保持安裝在燃氣渦輪中的的相鄰燃燒器的熱氣路徑。通過間隙來檢查相鄰燃燒器，通過與移除的燃燒器過渡件一起移除側(cè)壁延伸部來打開該間隙。
[0026]如果共振器孔布置在側(cè)壁延伸部的兩個側(cè)壁中，則可在甚至分得更開的燃燒器熱氣路徑中檢查熱氣路徑，而且這些充分地對齊，并且大得足以允許管道鏡經(jīng)過。
[0027]上面描述的燃燒器過渡件、筒式燃燒器和燃氣渦輪可為例如從EP0620363 BI或EP0718470 A2中得知的單燃燒燃氣渦輪或順序燃燒燃氣渦輪。它也可為具有WO2012/136787中描述的燃燒器布置中的一個的燃氣渦輪的燃燒器過渡件。公開的改造方法以及管道鏡檢查方法可適用于單燃燒燃氣渦輪或順序燃燒燃氣渦輪?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0028]在附圖的協(xié)助下，將在下面更詳細地描述本發(fā)明及其性質(zhì)和優(yōu)點。參照附圖: 圖1a顯示根據(jù)本發(fā)明的燃氣渦輪的示例。
[0029]圖1b顯示具有圖1a的燃氣渦輪的燃燒器過渡件的渦輪入口的橫截面。
[0030]圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的、具有渦輪的第一導葉的燃燒器過渡組件的示例。
[0031]圖3顯示圖2的具有燃燒器過渡組件和第一導葉的橫截面II1-1II。
[0032]圖4a、4b、4c、4d顯示燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部的不同實施例的示例的細節(jié)。
[0033]部件列表 I壓縮機
2筒式燃燒器
3渦輪
4發(fā)電機
5低壓冷卻空氣
6高壓冷卻空氣
7環(huán)境空氣
8排氣
9燃氣渦輪
10第一導葉
11燃燒器過渡件外壁
12、12a、12b燃燒器過渡件內(nèi)壁
13第一導葉外部平臺
14第一導葉內(nèi)部平臺
15熱氣流徑
16分離線
17、17a、17b 端板
18翼型件
19噴射冷卻孔/薄膜冷卻孔
20、20a、20b、20c側(cè)壁延伸部
21、21a、21b燃燒器過渡件側(cè)壁 22出口
23間隙
24燃燒器過渡件 25第一分隔部件 26共振器孔 27密封件 28第一共振器容積 29第二共振器容積 30冷卻空氣供應(yīng)孔 31共振器壁 32空心插件 33頸部
34第二分隔部件 35第二共振器孔。
【具體實施方式】
[0034]相同或在功能上相等的元件在下面設(shè)有相同名稱。示例無論如何不使本發(fā)明局限于這樣的布置。
[0035]在圖1a中顯示示例性布置。對燃氣渦輪9供應(yīng)壓縮機入口氣體7。在燃氣渦輪9中，壓縮機I后面是包括多個筒式燃燒器2的燃燒室。熱的燃燒氣體通過多個燃燒器過渡件24而饋送到渦輪3中。筒式燃燒器2和燃燒器過渡件24形成通往渦輪3的熱氣流徑15。燃燒器過渡件24使燃燒室的筒式燃燒器2與渦輪3的第一導葉10連接。
[0036]冷卻空氣5、6從壓縮機I分出，以冷卻渦輪3和燃燒器。在這個示例中，指示了用于高壓冷卻空氣5和低壓冷卻空氣6的冷卻系統(tǒng)。
[0037]排氣8離開渦輪3。排氣8典型地在熱回收蒸汽發(fā)生器中用來產(chǎn)生用于聯(lián)合發(fā)電或聯(lián)合循環(huán)中的水蒸汽循環(huán)(未顯示)的蒸汽。
[0038]在圖1b中顯示燃氣渦輪9的燃燒器過渡件24的橫截面B-B。燃燒器過渡件24將熱氣從筒式燃燒器2導引到渦輪，并且布置成在渦輪入口處形成環(huán)形熱氣管道。
[0039]在圖2中更詳細地顯示關(guān)于燃燒器過渡件24和第一導葉10之間的接口的示例。在燃燒器過渡件24的內(nèi)部，燃燒器過渡件外壁11、燃燒器過渡件內(nèi)壁12和側(cè)壁21限定熱氣流徑15。在燃燒器過渡件24的出口處，各個燃燒器過渡件的橫截面具有環(huán)帶的扇形的幾何形狀，該環(huán)帶在渦輪入口處形成熱氣流徑15。流徑繼續(xù)進入到渦輪3的第一導葉10中。內(nèi)部平臺14和外部平臺13在渦輪入口中界定熱氣流徑。渦輪導葉10的翼型件18沿徑向方向在第一導葉10的內(nèi)部平臺14和外部平臺13之間延伸，并且至少部分地沿周向方向分開熱氣流。為了使熱氣流徑15分成脫耦區(qū)段，側(cè)壁延伸部20伸入渦輪3的上游端中，從而延伸到由內(nèi)部導葉平臺14和外部導葉平臺13限定的空間中。脫耦由共振器容積(僅由圖2中的虛線壁指示)實現(xiàn)。共振器容積通過至少一個共振器孔26流體地連接熱氣流徑15，該至少一個共振器孔26設(shè)計成赫姆霍茲消聲器的頸部。特別地，可調(diào)節(jié)至少一個共振器孔26的橫截面積，使得可與共振器容積28 —起抑制至少一個臨界頻率。
[0040]燃燒器過渡件21的側(cè)壁20可布置在翼型件18的上游，并且側(cè)壁延伸部20延伸到由內(nèi)部導葉平臺14和外部導葉平臺13限定的空間中。在這種情況下，偵彳壁延伸部20在翼型件18的前緣的上游終止。因而，通過結(jié)合赫姆霍茲消聲器的抑制以及通過至少部分地阻擋兩個相鄰燃燒器之間的流體連接來實現(xiàn)脫耦。由于第一導葉中的流速典型地可達到音速，所以兩個燃燒器無法通過第一導葉18的下游區(qū)域進行耦合。如圖2中顯示的那樣，典型地，可在翼型件18和側(cè)壁延伸部20之間保持間隙，以允許在渦輪和燃燒器中由于熱膨脹而有軸向移動。典型地，翼型件18和側(cè)壁延伸部20不應(yīng)碰到彼此，以避免部件(特別是可施用到部件的表面上的涂層或隔熱涂層)有機械損傷。
[0041]在圖3中顯示燃燒過渡件24和第一導葉10的圖2中的橫截面II1-1II。在這個示例中，包括兩個翼型件18的導葉組件布置在一個內(nèi)部平臺13和一個外部平臺14之間。在這個示例中，具有兩個翼型件18的一個這種導葉組件布置在各個燃燒器過渡件24的下游。
[0042]每個內(nèi)部平臺和外部平臺(導葉組件)的翼型件的數(shù)量不限于兩個，而且可為任何整數(shù)個數(shù)。分配給各個過渡件的翼型件的數(shù)量也不限于兩個，而是可為任何數(shù)量。因為可使用僅每隔一個燃燒器過渡件或每隔一個、二個、三個燃燒器過渡件等具有側(cè)壁延伸部的布置，所以分配給各個過渡件的翼型件的數(shù)量不限于整數(shù)個數(shù)。在燃燒器過渡件24的內(nèi)部，熱氣流徑15被燃燒器過渡件側(cè)壁21分成單獨的通道。導葉10布置在燃燒器過渡件24的下游。在每隔一個翼型件18的上游，側(cè)壁延伸部20延伸到翼型件18的上游端。
[0043]設(shè)計燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20的不同的方式是可行的。在圖4a、4b、4c和4d中顯示了這樣的側(cè)壁延伸部的四個示例的細節(jié)。
[0044]在圖4a的示例中，第一燃燒器過渡件24的右燃燒器過渡件側(cè)壁21a和相鄰燃燒器過渡件的左燃燒器過渡件側(cè)壁21a彼此相鄰地終止在燃燒器過渡件的出口 22處。右燃燒器過渡件側(cè)壁21a向下游延伸，以形成右側(cè)壁延伸部20a，而左燃燒器過渡件側(cè)壁21b向下游延伸，以形成左側(cè)壁延伸部20b。側(cè)壁延伸部20a、20b兩者布置成彼此相鄰(在這個示例中，平行于彼此)，從而形成側(cè)壁延伸部20，其在內(nèi)部第一導葉平臺14和外部第一導葉平臺之間包括管道或第一共振器容積28。包括密封件27的第一分隔部件25使這個第一共振器容積28朝第一燃燒器過渡件24的右燃燒器過渡件側(cè)壁21a和相鄰燃燒器過渡件的左燃燒器過渡件側(cè)壁21a之間的空間封閉。為了冷卻，可從第一燃燒器過渡件24的右燃燒器過渡件側(cè)壁21a和相鄰燃燒器過渡件的左燃燒器過渡件側(cè)壁21a之間的空間將高壓冷卻空氣6供應(yīng)到第一共振器容積28。在顯示的示例中，作為通過密封件27的泄漏空氣來供應(yīng)冷卻空氣。為了減小冷卻空氣損失，左側(cè)壁延伸部20a和右側(cè)壁延伸部20b可在它們的下游端處朝彼此彎曲，如圖4a中顯示的那樣。另外，為了減小冷卻空氣損失，左側(cè)壁延伸部20a和右側(cè)壁延伸部20b之間的通道可被側(cè)壁延伸部20a、20b的側(cè)部徑向外側(cè)端和徑向內(nèi)側(cè)端處(即，在面向內(nèi)側(cè)導葉平臺14的端部處，以及/或者在面向外部導葉平臺13的端部處)的端板17封閉。在圖4a中顯示的示例中，端板17包括附連到左側(cè)壁延伸部20a上的左端板17a,以及附連到右側(cè)壁延伸部20b上的右端板17b。
[0045]在內(nèi)部位置和/或外部位置處的左端板17a和右端板17b之間，間隙或分離線16可保持打開，以允許有熱膨脹和組裝公差。而且在左側(cè)壁延伸部20a和右側(cè)壁延伸部20b的下游端之間可預見有間隙23，以允許有熱膨脹和組裝公差。為了更好地限定封閉的共振容積28和減小冷卻空氣損失，可用密封件27封閉這些間隙16、23。
[0046]在圖4中顯示的示例中，共振器容積28的左側(cè)壁和右側(cè)壁具有共振器孔26。在共振器容積28的僅左側(cè)壁中或僅在右側(cè)壁中具有共振器孔26的實施例也是可想像的。
[0047]圖4b顯示備選共振器容積布置。在這個示例中，第二共振器容積29至少部分地被左燃燒器過渡件側(cè)壁21a的下游區(qū)段、右燃燒器過渡件側(cè)壁21的下游端和第二分隔部件34封閉。在這個示例中，第二分隔部件34包括連接兩個相鄰燃燒器過渡件側(cè)壁21a、21b的壁區(qū)段。為了避免直接接觸兩個側(cè)壁，在兩個側(cè)壁21a、21b之間保持間隙，該間隙可被密封件27封閉。第一共振容積28通過第二共振器孔29流體地連接到第二共振器容積29上。
[0048]第二分隔部件34包括用于將高壓冷卻空氣6供應(yīng)到第一共振器容積28和第二共振器容積29的冷卻空氣供應(yīng)孔30。高壓冷卻空氣6首先通過冷卻空氣供應(yīng)孔30引入到第二共振器容積29中。冷卻空氣的一部分可用于通過例如噴射和/或薄膜冷卻(未顯示)來冷卻燃燒器過渡件側(cè)壁21a、21b的下游側(cè)端部。其余冷卻空氣通過第二共振器孔35供應(yīng)到第一共振器容積28。
[0049]為了更好地冷卻燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20，在左燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20a和右燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20b中設(shè)置薄膜冷卻孔和/或噴射冷卻孔19。對于圖4a、4b,4c和4d中的所有示例以及任何其它側(cè)壁延伸部布置，都可提供薄膜冷卻孔和/或噴射冷卻孔。
[0050]圖4b的示例具有這樣的優(yōu)點:具有兩個共振器孔26、35的兩個共振器容積28、29允許調(diào)諧至少兩個頻率。增大的容積還允許抑制低頻率。
[0051]圖4c中顯示的第三示例顯示備選的端壁延伸部。在這個示例中，左燃燒器過渡件側(cè)壁21a在出口 22處終止，沒有延伸部。僅右燃燒器過渡件側(cè)壁21b延伸而形成燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20。因此，右燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20b不在下游端處終止，而是右側(cè)壁21b的側(cè)壁延伸部具有U形，而且左燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20a在下游端處連接到右燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20b上。在這個示例中，將端板17設(shè)置為連接左側(cè)壁延伸部20a和右側(cè)壁延伸部20b的一個零件。在這個示例中，第一分隔部件25可右燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20b的一部分。因而，共振器容積28封閉，可由僅一個側(cè)壁延伸部20b封閉，端板17封閉側(cè)壁延伸部20b。這個設(shè)計不需要任何密封件，并且因此可提供具有限定開口(即，共振器孔(一個或多個)26)的限定容積。這個設(shè)計還減小或避免沿著密封線的冷卻空氣損失。另外，為了檢查兩個相鄰燃燒器過渡件24的下游的出口 22區(qū)域，僅必須移除一個燃燒器過渡件24。
[0052]在圖4d的示例中，空心插件32用來限定共振器容積。空心插件可局限于側(cè)壁延伸部20a、20b之間的空間。在這種情況下，插件布置在側(cè)壁延伸部20a、20b之間的空間中，并且延伸到兩個相鄰燃燒器過渡件側(cè)壁21之間的空間中?？招牟寮?2設(shè)計成在背向熱氣流徑15的側(cè)遵從兩個相鄰燃燒器過渡件24的側(cè)壁20a、20b和側(cè)壁延伸部21a、21b的輪廓。它們沿徑向朝外部和內(nèi)部封閉，并且從而形成限定的共振器容積。插件32的側(cè)壁具有與側(cè)壁延伸部21a、21b中的至少一個共振器孔26對齊的至少一個孔。在上游側(cè)上，空心插件32包括用于供應(yīng)高壓冷卻空氣6的孔。
[0053]空心插件32可包括用以將空心插件32封閉的容積分成兩個或更多個共振器容積28,29的分隔部件(未顯示)。
[0054]在圖4d的示例中，插件完全封閉共振器容積28、29。但是，可使用至少部分地附連到側(cè)壁21和/或側(cè)壁延伸部20上的半封閉插件。在這種情況下，共振器容積28、29由插件壁和側(cè)壁21和/或側(cè)壁延伸部20的組合界定。
[0055]對于所有實施例，燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20、20a、20b可為例如呈鑄造件、彎曲件、壓制件或鍛造件的形式的燃燒器過渡件側(cè)壁21、21a、21b的一個組成部分。它們還可通過例如焊接、釬焊、螺釘或鉚釘來附連或固定到燃燒器過渡件側(cè)壁21、21a、21b上。
[0056]端板17、17a、17b可為例如呈鑄造件、彎曲件、壓制件或鍛造件的形式的側(cè)壁延伸部(一個或多個)20、20a、20b的一個組成部分。它們還可通過例如焊接、釬焊、螺釘或鉚釘來附連或固定到燃燒器過渡件側(cè)壁延伸部20、20a、20b上。
【權(quán)利要求】
1.一種燃燒器過渡件(24)，其適于在燃氣渦輪燃燒室(2)和第一級渦輪(3)之間延伸的熱氣流徑(15)中導引燃燒氣體，所述燃燒器過渡件(24)包括管道，所述管道在適于連接到所述燃燒室(2)上的上游端處具有入口，以及在適于連接到第一級渦輪(3)上的下游端處具有出口(22)，其中，所述下游端包括外壁(11)、內(nèi)壁(12)、第一側(cè)壁(21a)和第二側(cè)壁(21b)， 其特征在于，至少一個側(cè)壁(21a，21b)具有側(cè)壁延伸部(20，20a，20b)，所述側(cè)壁延伸部沿下游方向延伸超過所述出口(22)，并且所述側(cè)壁延伸部(20，20a，20b)至少部分地封閉第一共振器容積(28)，或者兩個燃燒器過渡件(24)的側(cè)壁延伸部(20)構(gòu)造成使得在彼此相鄰地安裝在燃氣渦輪(9)中時所述側(cè)壁延伸部(20a，20b)至少部分地封閉第一共振器容積(28)，以及其中，至少一個側(cè)壁延伸部(20，20a，20b)包括共振器孔(26)，其構(gòu)造成赫姆霍茲消聲器的頸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，所述第一共振器容積(28)在所述上游端處受第一分隔部件(25)限制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，所述第一共振器容積(28)包括在兩個燃燒器過渡件(24)彼此相鄰地安裝在燃氣渦輪(9)中時至少部分地被所述兩個燃燒器過渡件(24)的側(cè)壁(21a，21b)封閉的容積，而且所述第一共振器容積(28)在所述上游端處受第二分隔部件(34)限制。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，所述燃燒器過渡件(24)包括第二共振器容積(29)，當兩個燃燒器過渡件(24)彼此相鄰地安裝在燃氣渦輪(9)中時，所述第二共振器容積(29)至少部分地被所述兩個燃燒器過渡件(24)的側(cè)壁(21a，21b)封閉，所述第二共振器容積(29)在所述上游端處受第二分隔部件(34)限制，而且所述第一分隔部件(25)包括連接所述第一共振器容積(28)和所述第二共振器容積(29)的第二共振器孔(35)，所述第二共振器孔(35)構(gòu)造成赫姆霍茲消聲器的頸部，以抑制至少兩個脈動頻率。`
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，所述燃燒器過渡件(24)包括空心插件(32)，所述空心插件(32)界定所述第一共振器容積(28)和/或所述第二共振器容積(29)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，所述燃燒器過渡件(24)包括通往所述第一共振器容積(28)和/或所述第二共振器容積(29)的冷卻空氣供應(yīng)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，所述第一側(cè)壁(21a)在所述出口 (22)處終止，而所述第二側(cè)壁(21b)具有側(cè)壁延伸部(20，20a，20b)，所述側(cè)壁延伸部沿下游方向延伸超過所述出口(22)，并且形成具有U形橫截面的側(cè)壁延伸部(20b)，其中，所述U形延伸部的第一支腿(20b)連接到所述第二壁(21b)上，從而隔開熱氣側(cè)與冷卻側(cè)，而所述U形延伸部的第二支腿(20a)在所述第一支腿(20b)的冷卻側(cè)在所述出口(22)的下游不遠處開始，并且通過所述下游端處的第三支腿(20c)連接到所述第一支腿(20b)上，從而至少部分地封閉第一共振器容積(28)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，端板(17)使所述共振器容積(28，29)朝所述外壁(11)和/或所述內(nèi)壁(12)封閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒器過渡件(24)，其特征在于，所述共振器容積(28，29)的壁包括薄膜冷卻孔和/或噴射冷卻孔(19)。
10.一種具有燃燒室(2)的筒式燃燒器，其特征在于，所述筒式燃燒器包括根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項所述的燃燒器過渡件(24)。
11.一種燃氣渦輪(9)，其具有至少一個壓縮機(I)、至少一個渦輪(3)和至少一個燃燒室(2)，其特征在于，所述燃氣渦輪(9)包括根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的燃燒器過渡件(24)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的燃氣渦輪(9)，其特征在于，所述側(cè)壁延伸部(20，20a，20b)在所述燃燒器過渡件(24)的下游延伸到在第一導葉(10)的內(nèi)部平臺和外部平臺(13，14)之間的、在所述第一導葉(10)的翼型件(18)的上游不遠處的空間中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燃氣渦輪(9)，其特征在于，至少一個側(cè)壁延伸部(20，20a，20b)向下游延伸到第一導葉(10)的翼型件(18)的前緣，從而留出在大小上設(shè)置成允許所述燃燒室(2)和渦輪(3)之間有熱膨脹的間隙。
14.一種改造燃氣渦輪(9)的方法，包括以下步驟:打開燃氣渦輪殼體；移除至少一個現(xiàn)有的燃燒器過渡件(24);安裝根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的至少一個燃燒器過渡件(24);以及關(guān)閉所述燃氣渦輪殼體。
15.一種用于對具有根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的燃燒器過渡件(24)的燃氣渦輪(9)進行管道鏡檢查的方法，其特征在于，移除每隔一個燃燒器過渡件(24)以進行檢查，通過間隙來檢查在移除的燃燒器過渡件(24)下游的熱氣路徑以及保持安裝在所述燃氣渦輪(9)中的相鄰燃燒器(2)的熱氣路徑，通過與移除的燃燒器過渡件(24) —起移除所述側(cè)壁延伸部(20b)來打開所述間隙。
【文檔編號】F02C7/24GK103775213SQ201310505745
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月24日
【發(fā)明者】M.R.博希恩, M.杜伊辛格 申請人:阿爾斯通技術(shù)有限公司