[发明专利]燃烧器用面板、燃烧器、燃烧装置、燃气轮机、以及燃烧器用面板的冷却方法

说明书

在燃烧器用面板的外表面与内表面之间形成有多个冷却流路(35)。冷却流路(35)具有在外表面开口来将冷却介质引导至内部的入口(36i)和在内表面开口来排出流过内部的冷却介质的出口(36o)。多个冷却流路(35)中，从沿燃烧器用面板的开口(37)的边缘的位置延伸的多个冷却流路(35)分别形成开口周围流路(35a)。多个开口周围流路(35a)中，入口(36i)形成于出口(36o)的所述开口(37)侧的开口周围流路(35a)分别形成开口侧入口流路(35ai)。开口侧入口流路(35ai)的数量多于所有开口周围流路(35i)的一半。

技术领域

本发明涉及一种对燃烧气体流动的流路进行划定的燃烧器用面板、燃烧器、燃烧装置、燃气轮机、以及燃烧器用面板的冷却方法。

本申请基于2016年3月10日在日本提出申请的日本特愿2016-047352号主张优先权，并在此引用该内容。

背景技术

燃气轮机的燃烧器具备对燃烧气体的流路进行划定的尾筒(或者燃烧筒)和将空气和燃料一起喷射至该尾筒内的燃料喷射器。在尾筒内，燃料燃烧，并且由燃料的燃烧生成的燃烧气体流动。因此，尾筒的内周表面暴露于极其高温的燃烧气体。

例如，在以下专利文献1所公开的尾筒中形成有用于从外周侧向内周侧的燃烧气体流路供给空气的开口。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实开昭61-135169号公报

发明内容

发明要解决的问题

在尾筒内，燃料燃烧，并且由燃料的燃烧生成的燃烧气体流动。因此，构成尾筒的面板暴露于极其高温的燃烧气体。如此，虽然构成尾筒的面板暴露于极其高温的燃烧气体，但是期望耐久性的提高。

在此，本发明的目的在于提供一种能提高耐久性的燃烧器用面板、燃烧器、燃烧装置、以及燃烧器用面板的冷却方法。

技术方案

作为用于达到上述目的的发明的第一方案的燃烧器用面板为对供燃烧气体从轴线延伸的轴向的上游侧向下游侧流动的燃烧气体流路的周围进行划定的燃烧器用面板。在该燃烧器用面板中形成有：内表面，与所述燃烧气体对置；外表面，朝向与所述内表面相反的一侧；开口，从所述外表面贯通至所述内表面；以及多个冷却流路，在所述内表面与所述外表面之间在沿所述内表面的方向延伸，而供冷却介质在内部流动。多个所述冷却流路分别具有在所述外表面开口来将冷却介质引导至内部的入口和在所述内表面开口来排出流过内部的所述冷却介质的出口。多个所述冷却流路中，从沿所述开口边缘的位置在沿所述内表面的方向延伸的多个所述冷却流路分别形成开口周围流路。多个所述开口周围流路中，所述入口形成于所述出口的所述开口侧的开口周围流路分别形成开口侧入口流路。所述开口侧入口流路的数量多于所有所述开口周围流路的一半，或者，所有所述开口周围流路都为所述开口侧入口流路。

在燃烧器用面板中，在开口周围通常残留有在开口的形成过程中所产生的应力。就是说，在开口周围经常会存在残留应力。此外，冷却流路的出口形成于燃烧器用面板的内表面。因此，在燃烧器用面板的内表面即该出口周围也经常存在残留应力。

假设，当在开口侧形成开口周围流路的出口时，开口周围流路的出口极其接近开口边缘。因此，在与高温的燃烧气体对置的燃烧器用面板的内表面即在开口周围会残留更高的应力。在此，当增大开口边缘到开口周围流路的最短距离时，在开口周围会产生较宽的无冷却区域，在该无冷却区域会产生高的热应力。而且，到达开口周围流路的出口的冷却空气为流过开口周围流路后的冷却空气，因此，在流经开口周围流路的过程中被加热，冷却能力低。因此，开口周围的冷却能力降低，从这个观点来看，也会在该开口周围产生高的热应力。