[发明专利]燃烧器装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧器装置以及具有这种燃烧器装置的燃气轮机。

燃气轮机包含被作为主要组成部分的压缩机、具有工作叶片的透平以及至少一个燃烧室。透平的工作叶片被作为工作叶片圈，被布设在大多延伸经过整个燃气轮机的轴上，所述轴与耗电器，例如用于产生电流的发电机耦联。设有工作叶片的轴，也被称为透平转子或者转子。被作为喷嘴用于引导工作介质穿过透平的导向叶片圈，位于工作叶片圈之间。

当燃气轮机运行时，被压缩的空气从压缩机中被供给燃烧室。所述被压缩的空气与燃料，例如油或者燃气进行混合，并且在燃烧室中燃烧混合物。接着将热的燃烧废气作为工作介质，经燃烧室输出口供应给透平，在那儿，热的燃烧废气在被解除了压力并且冷却的情况下，将冲量传递给工作叶片并且以此提供功率。导向叶片圈在此被用作最佳程度地传递冲量。

背景技术

例如在US6082111中说明的且例如尤其被使用于所谓管式燃烧室的一种典型的用于燃气轮机的燃烧器装置，通常具有环形的支座以及围绕环的圆周均匀分布的一些燃料喷嘴。在这些燃料喷嘴中，布设了燃料喷嘴开口，借助于所述燃料喷嘴开口，可以将燃料喷射到空气输入管道中。燃料喷嘴是燃烧器的主级，被用作产生预混火焰，即火苗，空气和燃料在点火之前在燃料喷嘴中被加以混合。

为了将火苗中的NO_x化合物降低到最低程度，以微量的空气燃料混合物，即按比例含有少量燃料的混合物起动预混燃烧器。

被设计成扩散式燃烧器的主控燃烧器，通常延伸经过环状的燃料分配环的中心，也就是说，它产生火焰，其中燃料被直接喷射到火焰中，而不事先与空气进行混合。主控燃烧器此外还被用于起动燃气轮机以及对预混火苗加以稳定，为了将有害物质的排放减少到最低程度，所述主控燃烧器常常在空气被混合到燃料中的阶段被起动，这个阶段没有主控火苗的支持，会使火苗不稳定。

如上述的燃烧器装置那样，燃烧器装置通常具有一些以机械方式通过金属块加工而成且与支座焊接的将燃料输送到燃烧室的燃料喷嘴。支座此时通过加工而成的燃料管道，将燃料分配到各喷嘴中。

为了能够提供足够的位置供机械加工燃料管道使用，支座坯料以及将来的支座，必须具有某个最小厚度。这就增加了燃烧器装置的重量以及材料的成本。此外，这种机械加工实施起来也是费事的。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种有利的燃烧器装置，尤其用于燃气轮机的有利的燃烧器装置。本发明所要解决的另一个技术问题是，提供一种具有这种燃烧器装置的有利的燃气轮机。

按照本发明的燃烧器装置，包括支座以及一些沿流动方向被安装在所述支座上的燃料喷嘴。按照本发明认为，如果把支座当作燃料分配器使用，则支座必须具有最小高度，也就是说，必须具有某个厚度。因为被构造成燃料分配器的支座，直接遭受燃烧室中的热燃气，所以该支座必须由耐高温的材料，例如由超级合金组成。但是这种材料非常昂贵。

所以按照本发明，燃烧器装置具有支座以及至少两个被固定在所述支座上的燃料喷嘴。按照本发明，为此燃料喷嘴还包括位于支座一侧的部段，所述部段在支座一侧具有支承面，借助于所述支承面，所述部段紧贴在支座的支承面上。其中至少两个被构造成整体式的燃料喷嘴顶部，从位于支座一侧的部段开始沿流动方向延伸。

在此，位于支座一侧的支承面具有至少两个朝支座方向突出的突出部分，其中所述突出部分分别构成一条管道，通过所述管道，燃料分别经沿流动方向连接在所述突出部分后面且被布设在位于支座一侧部段的位于支座一侧的支承面中的通孔，被输送给燃料喷嘴顶部。为了达到此目的，通孔还可以具有内管或者管路。

因此可以摒弃支座中的分配管道。这样，可以减小支座的材料厚度，从而节省重量和成本。此外，对在支座的远离燃料喷嘴一侧区域中的燃烧器装置的安装空间的要求，比现有技术宽松了很多。总之，支座的机械加工也被简化了。

优选在支座背面设置至少一条供给支座背面的突出部分燃料的分配管道。因为所述分配管道现在位于支座背面，并且也不像原先的分配管道那样，直接与热燃气产生接触，所以分配管道现在可以由价格较低廉的材料制成。这样，可以显著地节省费用。也就是说，燃料在进入支座以前(沿流动方向看)就已被分配，而不是在进入支座以后被分配到管道中。

在一种特别的扩展设计中，所述至少两个突出部分是至少一条油管道和一条燃气管道。

另外，存在另外一条油管道。因此，至少两个燃料喷嘴顶部可以分别由单独的油管道供给并且还可以进行不同的控制。