[实用新型]一种燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构，具体的是一种能够增加火焰筒寿命的燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构。

背景技术

燃气轮机包括压气机，燃烧室，透平三大部件。燃烧室作为连接压气机和透平的燃气燃烧部件，将化学能转化为热能，将热空气通入透平做功；在燃烧室前端装有燃料喷嘴，喷嘴喷出的燃料与进入的空气在燃烧室内燃烧，燃烧温度可达2000摄氏度以上，压力可达20个大气压。燃烧室外缸在高温下很难承受这样的高压。为降低燃烧室缸壁的温度，以保证其强度，通常在燃烧室内设火焰筒,减少外缸受热，使其主要承压。

重型燃气轮机环管型燃烧室头部包括配气盖板和过渡锥顶等部件，其中配气盖板起着头部配气的功能，渡锥顶靠近主燃区，与主燃区高温气体接触，同时受到燃烧区强烈的辐射换热影响，壁面温度非常高，是一个高温部件。对单喷嘴燃烧室来说，过渡锥顶靠近从喷嘴喷出的燃气，燃气与喷嘴掺混空气混合，可能产生卷曲及附着于过渡锥顶的现象，在合适的温度及当量比条件下，燃气会发生燃烧，烧蚀过渡锥顶，影响燃烧室性能。因此，对燃烧室头部配气盖板与过渡锥顶的组合冷却结构形式要求非常高，需要在最小的冷却空气量要求下实现冷却目标。

如图1所示，现有的火焰筒头部冷却结构采用外部空气盖板11，内部过渡锥顶14的结构形式，过度锥顶14采用鱼鳞孔15结构来冷却和调整冷气角度，使气体能够覆盖在过渡锥顶14的内侧，保护过渡锥顶14的同时，将气体分配使其参与燃烧；目前的鱼鳞片16结构，位于过渡椎顶14的外侧壁上，通过工具向内侧顶出一片鱼鳞片，气体通过鱼鳞片16与过渡锥顶14之间的缝隙流入火焰筒内部，并覆盖在过渡锥顶14的内壁面上，保护过渡锥顶14的内壁面不被火焰烧蚀。但是，此结构在运行的过程中，存在着很大的安全隐患，在数值计算和实际运行中，鱼鳞片16与过渡锥顶14相连的部分极易产生裂纹，进而产生脱落等造成过渡锥顶14使用寿命短、严重影响火焰筒实用的问题。

鉴于上述现有技术的缺陷，需要提供一种能够增加火焰筒寿命的燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是现有的火焰筒头部冷却结构中鱼鳞孔结构为从过渡椎顶外侧，通过工具向内侧顶出一片鱼鳞片，气体通过鱼鳞片与过渡锥顶之间的缝隙流入火焰筒内部，并覆盖在过渡锥顶的内壁面上，保护内壁面不被火焰烧蚀。但是，此结构在运行的过程中，存在着很大的安全隐患，在数值计算和实际运行中，鱼鳞片与过渡锥顶相连的部分极易产生裂纹，进而产生脱落等造成过渡锥顶使用寿命短、严重影响火焰筒实用的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构。该燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构包括：内环、配气盖板、外环及过渡锥顶；所述配气盖板及过渡锥顶的端部分别与所述内环及外环连接，所述内环、配气盖板、外环及过渡锥顶之间行成空腔，所述配气盖板上设置有多个配气孔，所述过渡锥顶内侧壁上设置有多个鱼鳞孔及鱼鳞片，所述鱼鳞片与鱼鳞孔对应设置，且位于所述空腔内。

其中，所述鱼鳞片与过渡锥顶的夹角为10°-45°。

其中，多个所述配气孔呈同心圆状排布在所述配气盖板上，同心圆的个数为3-6，每个同心圆由20-50个所述配气孔组成。

其中，所述配气孔的孔径为2-8mm。

其中，多个所述鱼鳞孔呈同心圆状排布在所述过渡锥顶上，同心圆的个数为3-6，每个同心圆由20-50个所述鱼鳞孔组成。

其中，所述鱼鳞孔的孔径为2-8mm。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有如下优点：本实用新型提供的燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构中配气盖板及过渡锥顶的端部分别与内环及外环连接，配气盖板上设置有多个配气孔，内环、配气盖板、外环及过渡锥顶之间行成空腔，过渡锥顶内侧壁上设置有多个鱼鳞孔及鱼鳞片，鱼鳞片与鱼鳞孔对应设置，且位于空腔内。本实用新型提供的燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构中鱼鳞片位于空腔内，鱼鳞片置于燃气以外，能够有效地防止鱼鳞片因为接触温度过高而引起的应力集中，避免鱼鳞片的断裂，增强了过渡锥顶的使用寿命；具有冷却效果好及可靠性强的优点。

附图说明

图1是本实用新型背景技术燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构的示意图；

图2是本实用新型实施例燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构的示意图；

图3是本实用新型实施例燃气轮机燃烧室火焰筒头部结构中配气盖的结构示意图。