[发明专利]燃烧器以及用于组装该燃烧器的方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及燃气涡轮机中的燃烧器以及用于组装该燃烧器的方法。

背景技术

燃烧器常常用于工业生产和发电操作中，用以点燃燃料，以产生高温高压的燃烧气体。典型的燃气涡轮机可以包括位于前部的轴式压缩机、环绕中间的一个或多个燃烧器、和位于后部的涡轮。环境空气等工作流体可以供应到压缩机中，以产生高能状态的压缩工作流体。随后，压缩工作流体离开压缩机并流到设在燃烧器内的燃烧室中，在燃烧室中，压缩工作流体与燃料混合并燃烧，从而产生高温高压的燃烧气体。燃烧气体从燃烧器流到涡轮中以做功。例如，燃烧气体在涡轮中的膨胀可以使连接到发电机的轴发生旋转，从而发电。

在一项特殊燃烧器设计中，多个管路可以径向布置在一个或多个管束内，从而为压缩工作流体和/或燃料提供流体连通，使其流经所述一个或多个管束并进入到燃烧室中。所述多个管中至少一些管可以延伸穿过一个或多个板，所述一个或多个板在一个或多个管束中的每个管束内大体径向和周向地延伸。在典型的配置中，这些管可以钎焊和/或焊接到一个或多个板，从而在这些管与所述一个或多个板之间提供密封件。然而，随着燃烧器在各种操作条件下循环，所述管与一个或多个板之间的接头会因为所述管和板的轴向和径向热膨胀和收缩而发生损坏。因此，燃料和/或空气会通过损坏的接头而泄漏。作为补充或替代，由于燃烧器动力学（dynamics）的原因，损坏的接头会大大限制所述管和/或板的机械寿命。因此，改良的燃烧器和用于组装该燃烧器的方法是有帮助的，它可以补偿所述管和/或板的轴向和/或径向热膨胀，同时保持管路与板之间的密封。

发明内容

以下说明将阐明本发明的各个方面和优点，或者说，这些方面和优点在说明中可以显而易见，或者说，可以通过实践本发明而习得。

本发明的一项实施例是一种燃烧器，所述燃烧器具有：在所述燃烧器的至少一部分内径向和周向延伸的板；至少部分地围绕所述板的护罩；延伸穿过所述板的多个管；以及一个或多个挠性联轴节（couplings），所述挠性联轴节至少部分地围绕多个管中的至少一些管、并且连接到所述板。

本发明的另一项实施例是一种具有第一板的燃烧器，所述第一板在所述燃烧器的至少一部分内径向和周向地延伸。第二板在燃烧器内大体径向和周向地延伸，并且所述第二板位于所述第一板的下游。护罩在第一板与第二板之间延伸。多个管延伸穿过第一板和第二板，并且一个或多个挠性联轴节至少部分地围绕多个管中的至少一些管。所述一个或多个挠性联轴节连接到多个管中的所述至少一些管，并且连接到第一板或第二板中的至少一者。

本发明还可以包括一种用于组装燃烧器的方法。所述方法大体包括：将至少一个挠性联轴节与延伸穿过板的通道对齐；将挠性联轴节的第一端连接到所述板；将管穿过所述通道插入；以及将所述至少一个挠性联轴节的第二端连接到所述管。

通过审阅本说明书，所属领域的一般技术人员可以更好地了解此类实施例的特征及方面以及其他方面。

附图说明

本说明书接下来会参考附图为所属领域的技术人员以完整且可实现的方式来详细揭示本发明，包括其最佳模式，其中：

图1所示为根据本发明的燃烧器的截面图；

图2所示为图1示出的燃烧器的放大截面图；

图3所示为根据本发明的至少一项实施例的图2所示燃烧器的放大截面图；以及

图4所示为根据本发明的至少一项实施例的图2所示燃烧器的放大截面图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各项实施例，附图中图示了本发明实施例的一个或多个实例。具体实施方式中使用数字和字母标识来指代附图中的特征。附图和描述中相同或类似的标识用于指代本发明中相同或类似的部分。本专利申请文件所用的术语“第一”、“第二”以及“第三”可以互换使用以区分不同部件，并且这些术语并不旨在表示单个部件的位置或重要性。此外，术语“上游”和“下游”指部件在流体通路中的相对位置。例如，如果流体从部件A流向部件B，则部件A在部件B的上游。相反，如果部件B从部件A接收流体流，则部件B在部件A的下游。

各个实例用于解释本发明而非限制本发明。事实上，所属领域的技术人员容易了解，在不脱离本发明的范围或精神的前提下，可以对本发明做出各种修改和变化。例如，可以将被说明或描述为某项实施例中一部分的特征用到另一项实施例中，从而得到又一项实施例。因此，本发明应涵盖所附权利要求书及其等效物的范围内的此类修改和变化。