[发明专利]燃气轮机燃烧室的燃烧器插座和燃气轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机燃烧室的燃烧器插座，它有一个插入燃烧器的燃烧器口。此外本发明涉及一种燃气轮机。

背景技术

燃气轮机燃烧室有燃烧器侧的端部和涡轮侧的端部。涡轮侧的端部是开口的以及允许在燃烧室内产生的高温燃气流向涡轮。在燃烧器侧的端部往往存在燃烧器插座，它有抗热的热侧和冷却的冷侧。将燃烧器插入燃烧器插座的一个口内。在燃气轮机运行时，通常来自压气机的冷却空气从燃烧器插座的燃烧器口沿冷侧流向其外边缘，冷却空气从那里流入燃烧室。在US2005/0016178A1中介绍了单管燃烧室内燃烧器插座的例子。

在环形燃烧室，亦即环形地绕涡轮转子延伸的燃烧室的情况下，通常沿环形燃烧室周向并列地布置多个燃烧器插座。此时流过燃烧器插座冷侧的冷却空气，流入燃烧室沿径向的外壁与沿径向的内壁之间。此外冷却空气还可以通过沿周向相邻的燃烧器插座之间的间隙引入燃烧室。例如在EP1557607A1中介绍了这种环形燃烧室。还存在与之不同的可能性，冷却空气不是离开燃烧器插座的燃烧器口，而是朝燃烧器口方向导引，然后通过燃烧器口边缘与插入的燃烧器之间的环形间隙引入燃烧室，如EP1767855A1所述。

图1示意表示环形燃烧室的燃烧器插座。此图通过在其冷侧103的剖切透视图表示环形燃烧室的燃烧器插座。在燃烧器插座100冷侧103中央有一个其中可插入燃烧器的口105。燃烧器插座借助在燃烧器插座100的一个从冷侧伸出的区段109内的环形横挡107，固定在燃气轮机机匣内一个支承结构上。

在燃气轮机燃烧室运行期间可能在其中发生压力波动，这种压力波动会激励燃烧器插座高频振动。它们使燃烧器插座受载并缩短其使用寿命。为了增强燃烧器插座的刚性和导引冷却空气，燃烧器插座100的冷侧103设有一些肋111。此外存在支承螺钉113，它们在图1中仅示意表示。螺钉113和肋111成为支承部分，冷侧通过它们支靠在燃气轮机机匣内的支承结构上。在这种燃烧器插座中，沿燃烧器插座周缘可导致形成不均匀的间隙，在间隙大的地方会造成冷却空气的过量供应。此外，由于除了肋111还存在支承螺钉113造成静力学过定位，因为燃烧器插座100除了支靠在肋111上外，同时还应支承在螺钉上。

发明内容

与此现有技术相比，本发明要解决的技术问题是，提供一种用于燃气轮机燃烧室的有利的燃烧器插座。另一个技术问题是，提供一种有利的燃气轮机燃烧室以及一种有利的燃气轮机。

第一个技术问题通过按权利要求1的燃烧器插座得以解决，第二个技术问题通过按权利要求9的燃气轮机燃烧室或按权利要求13的燃气轮机得以解决。从属权利要求包含本发明的一些有利的设计。

按本发明的燃气轮机燃烧室的燃烧器插座具有带冷侧和热侧的燃烧器插板。在燃烧器插板内设计一个燃烧器口用于插装燃烧器。燃烧器插座具有构成燃烧器插板边界的外边缘，它有一个至少部分环形并从冷侧伸出的边挡。在这里，边缘可基本上设计为圆形，例如在单管燃烧室的情况下，或，例如在环形燃烧室的情况下，它有圆环段边缘的形状。原则上也可能是其他轮廓形状，这取决于燃烧室的形状。

与如已参见图1说明的现有技术的燃烧器插座相比，按本发明的燃烧器插座的边挡导致提高固有频率。因此，与由现有技术已知的燃烧器插座相比，燃烧室工作时燃烧器插座的振动荷载减小。此外，在燃气轮机燃烧室工作时边挡完全支承在燃气轮机外壳内的支承结构上，从而沿整个边缘存在一个均匀的间隙，优选地零间隙。为了在存在零间隙的情况下不切断冷却空气流，按本发明的一项扩展设计，边挡设有流过冷却流体的口。为了实现所述的口，边挡可以有一些城垛(Zinnen)，在城垛之间形成口，和/或，在边挡中设计有通孔，例如钻孔。通过借助城垛或孔在边挡中制成规定的口，可以通过恰当选择城垛尺寸或孔的内径，准确调整流过边挡的冷却空气量。在为城垛的情况下，它们可例如通过切断边挡造成。但有利的是，不切断边挡而代之以令边挡在城垛区从冷侧伸出比边挡的其余区域更远的量。除了所说明的口外，也可以考虑其他形式的口，例如凹槽。

优选地，边挡环形地围绕整个边缘。因此燃烧器插座边缘的刚性特别强。

按本发明的燃烧器插座一项特别的设计，燃烧器口被一个从冷侧伸出并设置环形横档的环形壁板区围绕。燃烧器插板除此之外设计为扁平的，亦即它不存在其他结构，例如在现有技术中存在的肋。在按本发明的燃烧器插座的情况下，这种肋是多余的，因为业已证实，即使没有这种肋冷却空气也能实现均匀的分布。在按本发明的燃烧器插座中也不需要肋增强刚性的功能。