[发明专利]用于装入燃烧器中的具有空气通道系统和燃料通道系统的燃烧器尖部及其制造方法

说明书

本发明涉及一种燃烧器尖部(19)，所述燃烧器尖部适合使用在例如燃气轮机中的导引燃烧器中。本发明还涉及一种用于通过增材制造工艺、如选择性激光熔化制造燃烧器尖部(19)的方法。按照本发明规定，燃烧器尖部(19)的壁(25)的一部分多孔式地设有孔或者设计为空间栅格，其中，来自空气通道的空气可以被运输通过空间栅格中的间隙或者开放的孔。空气由此可以冷却燃烧器尖部(19)的材料，这实现了更低的热负荷。壁结构(25)可以在多个层(26、27、28)中构造具有不同的多孔性或者不同的栅格结构。

技术领域

本发明涉及一种用于装入燃烧器中的燃烧器尖部，其中，所述燃烧器尖部具有朝向燃烧器尖部的周围环境开放的空气通道系统和朝向燃烧器尖部的周围环境开放的燃料通道系统。因此，燃烧器尖部在其表面上具有开口，所述开口形成了空气通道系统和燃料通道系统与燃烧器尖部的周围环境的连接。在此，燃烧器尖部的周围环境例如通过燃烧室构成，在所述燃烧室中燃烧通过燃料通道系统输送的燃料。所述燃烧室例如可以布置在燃气轮机中。

本发明还涉及一种用于制造具有上述结构的燃烧器尖部的方法。

背景技术

本文开头所述构造方式的燃烧器尖部例如由专利文献EP 2196733A1已知。在所述专利文献中描述的燃烧器尖部例如可以使用在燃气轮机中，其中，燃烧器尖部形成燃烧器枪的处于下游的端部，所述燃烧器枪布置在用于助燃空气的主通道中。燃烧器尖部构造为双层壁式，其中，外壁形成隔热屏，其应使所形成的燃烧热量远离内壁。因此，在外壁与内壁之间布置有空腔、也就是环形腔，其为了冷却目的可以通过开口供空气流通。隔热屏在所述实施形式中必须设计用于承受由于在连接于之后的燃烧室中进行的燃烧产生的热负荷。因此，燃烧器尖部的外壁是对燃烧器尖部的使用寿命的限制性因素。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，对本文开头所述类型的燃烧器尖部进行扩展设计，从而改进构件的使用寿命。本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种用于制造这种燃烧器尖部的方法。

该技术问题按本发明通过本文开头所述的燃烧器尖部由此解决，即作为空气通道系统的部分的空气通道在燃烧器尖部的中央延伸并且这个中央的空气通道由开放式多孔的和/或设计为空间栅格的壁结构包围，其中，处于壁结构中的孔(在开放式多孔的壁结构中)和/或栅格间隙(在设计为空间栅格的壁结构中)在空气通道与燃烧器尖部的周围环境之间形成连接。因此，所述连接是向燃烧器尖部的周围环境导引的空气通道系统的部分。这对于孔通过以下方式实现，即壁结构是开放式多孔的，也就是所述孔形成通道，所述通道在空气通道系统中有利于空气的运输。这也适用于栅格间隙，所述栅格间隙这样相互连接，从而形成了作为空气通道系统的部分的向外的空气路径。

通过壁结构的构造产生的优点是，用于将热量从燃烧器尖部的周围环境中热传递到在空气通道系统中流动的空气中的表面增大。这产生了对流冷却，因此引入的热量在通过壁结构传递到空气中之后又被排出。

另一有利的冷却效果通过以下方式实现，即壁结构通过孔或者栅格间隙在燃烧器尖部的表面上提供了大量的小开口，空气从所述小开口流出到燃烧器尖部的周围环境中。在该处形成空气罩，尽管空气已经在壁结构中一定程度地升温，但空气罩的温度还总是低于燃烧室中的燃烧温度。所形成的空气罩由此有利地形成绝热层并且减少了热量引入并且由此有利地附加减少了燃烧器尖部的热负荷。