[发明专利]具有用于燃烧器部件的紧固系统的燃烧器装置

说明书

一种燃烧器装置(10)具有前面板(5)、燃烧器衬套(4)以及用于承载前面板(5)和燃烧器衬套(4)的托架结构元件(2)，其中燃烧器装置(10)还包括用于将前面板(5)、燃烧器衬套(4)和托架结构元件(2)彼此连接起来的紧固系统(3)。紧固系统(3)包括至少一个弹性连接元件(39)，其固定地连接在托架结构元件(2)上，并从托架结构元件(2)延伸至燃烧器衬套(4)和前面板(5)上。所述弹性连接元件(39)进一步固定地连接在燃烧器衬套(4)和/或前面板(5)上，从而将前面板(5)、燃烧器衬套(4)和托架结构元件(2)以基本流体密封的方式彼此夹紧在一起。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮的技术。其涉及一种燃烧器装置，燃烧器装置具有用于燃烧器部件，尤其用于燃气涡轮的筒仓燃烧器(silo combustor)、筒形燃烧器或环形燃烧器的紧固系统。

背景技术

为了增加燃气涡轮的效率，应该最大限度地减小不合需要的工作流体的泄漏。在燃气涡轮的操作期间，会出现跨燃气涡轮元件的温差。燃烧器热气体部件通常连接在较冷的托架结构上，其之间具有多个滑动接头或间隙，以补偿不同的部件的热膨胀。这些接头是泄漏的来源，泄漏在任何有效的燃烧系统中都是不合需要的。常见的密封系统典型地只限制由于考虑热运动的需要而引起的热状态下的泄漏。

当前使用的另一方法是提供一系列的焊接，用于将热气体部件彼此永久地连接起来，并用于将它们连接到较冷的托架结构上。然而，这种方法具有不能完全补偿热膨胀的缺点，其最后导致裂纹或其它损害。另外，燃烧器单元只能作为完整的组件进行更换，因为不可能在不切开和重新焊接接头的条件下更换单个部件。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种尤其用于筒仓燃烧器、筒形燃烧器或环形燃烧器，优选用于燃气涡轮的燃烧器装置，其中燃烧器装置最大限度地减小在热状态和冷状态下通过燃烧器部件之间的接触区域的泄漏速率。

这个目的通过具有如下特征的燃烧器装置来实现：该燃烧器装置包括：前面板，其中前述前面板配置成接收至少一个燃烧器元件；设置在前述前面板下游的燃烧器衬套，其中前述燃烧器衬套部分地限定了燃烧室；托架结构元件，其用于承载前述前面板和前述燃烧器衬套，其特征在于，前述燃烧器装置还包括用于将前述前面板、前述燃烧器衬套和前述托架结构元件彼此连接起来的紧固系统，其中前述紧固系统包括至少一个弹性连接元件，前述弹性连接元件固定地连接在前述托架结构元件上，并从前述托架结构元件延伸至前述燃烧器衬套和前述前面板上，其中前述弹性连接元件进一步固定地连接在前述燃烧器衬套和/或前述前面板上，从而以流体密封的方式将前述前面板、前述燃烧器衬套和前述托架结构元件彼此夹紧在一起。因此，提出了一种尤其用于筒仓燃烧器、筒形燃烧器或环形燃烧器的燃烧器装置，其包括：

前面板，其中前面板配置成接收至少一个燃烧器元件；

基本上设置在前面板下游的燃烧器衬套，其中燃烧器衬套部分地限定了燃烧室；

用于承载前面板和燃烧器衬套的托架结构元件，其中燃烧器装置还包括用于将前面板、燃烧器衬套，和托架结构元件彼此连接起来的紧固系统，其中紧固系统包括至少一个弹性连接元件，所述弹性连接元件固定地连接在托架结构元件上，并从托架结构元件延伸至燃烧器衬套和前面板上，其中所述弹性连接元件进一步固定地连接在燃烧器衬套和/或前面板上，从而将前面板、燃烧器衬套和托架结构元件彼此以基本密封的方式夹紧在一起。

本发明基于以下认知，即在冷状态下(例如在室温下，即在火焰熄灭之后)，燃烧器部件可通过至少一个，优选多个沿周向设置的弹性连接元件的装置进行夹紧，其确保夹紧的燃烧器部件(即前面板、燃烧器衬套和托架结构元件)将拉伸应力应用于弹性连接元件上，使得连接元件的弹性以基本防泄漏的布置方式保持燃烧器部件。由于这种“自张紧”的作用，可能很容易在冷条件下，通过例如钩子或螺纹而装配燃烧器部件，钩子或螺纹可以“手指拧紧”的方式进行安装。因此，本发明涉及一种通过柔性夹紧系统而连接起来的热气体部件和托架部件的燃烧器装置，柔性夹紧系统提供足够的接触负载，并考虑了简易拆卸。