[发明专利]燃气轮机及其燃烧器

说明书

本发明公开了一种燃气轮机及其燃烧器，所述燃烧器包括火焰筒、导流衬套、浮动套环和后火焰燃料喷射管，所述导流衬套套设在所述火焰筒上，所述导流衬套与所述火焰筒之间形成环形通道；所述浮动套环相对于所述火焰筒可移动地设在所述火焰筒上；所述后火焰燃料喷射管的外端固定在所述导流衬套上，所述后火焰燃料喷射管的内端穿过所述浮动套环延伸到所述火焰筒，且所述浮动套环配合在所述后火焰燃料喷射管上。本发明的燃气轮机及其燃烧器，通过在后火焰燃料管与火焰筒之间设浮动套环，避免了火焰筒温度高导致热膨胀不均衡的问题，减少了热应力的产生，而且结构简单，降低了成本。

技术领域

本发明涉及燃气轮机技术领域，具体地涉及一种燃气轮机的燃烧器以及具有该燃烧器的燃气轮机。

背景技术

燃气轮机的热力循环中，燃烧室内的燃气温度越高，越有利于效率和功率的提高。但是，过量的空气在高温下容易形成氮氧化合物NO_X，而为了减少该热力型NO_X的排放，则需降低燃烧室内的最高温度。由此，一方面需要提高温度以满足功率的需求，另一方面则需降低最高温度以达到排放要求。

相关技术中，燃气轮机的燃烧室内采用分级燃烧，用于燃气轮机中的一种分级燃烧为“延迟贫喷射”，在该种类型的分级燃烧中，延迟贫喷射器位于主燃烧喷嘴的下游，在该下游位置增加燃料，既可以增大功率，又能避免燃烧室内温度过高。然而，延迟贫喷射器与火焰筒之间由于热膨胀差异，容易产生高的热应力，带来了过高的热结构载荷；目前的延迟贫喷射器结构复杂，增加了成本，还存在泄漏的风险。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个方面提出一种燃气轮机的燃烧器,该燃烧器，避免了过高的热结构载荷的问题，而且结构简单，降低了成本。

本发明还提出了一种具有上述燃烧器的燃气轮机。

根据本发明的第一方面的实施例的燃气轮机的燃烧器包括火焰筒；导流衬套，所述导流衬套套设在所述火焰筒上，所述导流衬套与所述火焰筒之间形成环形通道；浮动套环，所述浮动套环相对于所述火焰筒可移动设在所述火焰筒上；后火焰燃料喷射管，所述后火焰燃料喷射管的外端固定在所述导流衬套上，所述后火焰燃料喷射管的内端穿过所述浮动套环延伸到所述火焰筒，且所述浮动套环配合在所述后火焰燃料喷射管上。

根据本发明的燃气轮机的燃烧器，后火焰燃料喷射管与火焰筒之间设有浮动套环，避免了火焰筒温度高导致热膨胀不均衡的问题，减少了热应力的产生，而且结构简单，降低了成本。

在一些实施例中，所述火焰筒上设有安装孔，所述安装孔内安装有支座，所述浮动套环相对于所述支座可移动地配合在所述支座上。

在一些实施例中，所述支座包括基座和环形盖板，所述基座包括筒体、从所述筒体的外端周缘沿该筒体的径向向外延伸的凸缘和从所述凸缘的外周缘沿该筒体的轴向向外延伸的围堰，所述环形盖板的外周缘与所述围堰相连以便所述环形盖板、所述围堰和所述凸缘形成环形槽，所述浮动套环的一部分可移动地配合在所述环形槽内。

在一些实施例中，所述浮动套环包括筒状部和从所述筒状部的内端沿该筒状部的径向向外延伸的周缘部，所述周缘部可移动地配合在所述环形槽内，所述筒状部套在所述后火焰燃料喷射管上且与所述后火焰燃料喷射管紧配合。

在一些实施例中，所述筒状部包括直筒段和与所述直筒段的外端相连的喇叭段。

在一些实施例中，所述筒体的壁上设有与所述环形通道连通的冷却孔。

在一些实施例中，所述后火焰燃料喷射管的外端具有法兰，所述后火焰燃料喷射管通过所述法兰安装在所述导流衬套上。