[发明专利]降低成本的干燥的低氧化氮燃烧室罩子的主要组件

说明书

本发明涉及到气体和液体为燃料的涡轮，尤其涉及到发电厂中使用的工业燃气轮机中的燃烧室。

燃烧室组件从单一的燃料喷嘴结构到具有双燃烧区域性能的多喷嘴的干燥的低No_X结构，已经发出了多年。燃烧元件的成本，与新式的燃烧系统的提高性能并降低排出有关的机械的复杂性成正比增加。

罩子的主喷嘴了组件的作用是，将从燃油喷嘴和端部覆盖组件而来的燃油和空气输送到燃烧室的主要区域。空气和燃烧油轴向地通过每个主喷嘴子。空气以径向向内的方向通过每个主罩子的侧壁，从而为罩子壁面提供冷却。空气也通过罩子冲击板上的多个孔，从而冷却了板子并补充了整个罩子的空气流。

现有的干燥的低No_X燃烧器罩子结构由许多板状金属和加工部件的焊接或铜焊组件而构成。该组件的缺点是：

（1）多样部件的生产成本不断增加;

（2）由于包括许多加工过程，组件成本高;

（3）制造循环时间过长，并妨碍在有限容积的车间内生产一定体积的组件。

本以明的目的是在以下的约束范围内减少干燥的低No_X燃烧室罩子组件的成本：

（1）罩子组件必须连续地空气动力学地作用而没有性能的损害;

（2）罩子的机械的整体性必须保持;

（3）罩子必须实际上象一个替换件样装配，而没有机械或性能冲击或需要变换燃气轮机燃烧系统的任何其它元件。

根据本发明的一个实施例，提供一个单个的干燥的低No_X燃烧室罩子组件，其大大地减少了每个组件的另件数量，例如对于六喷嘴罩子组件是27件代替了45件。在该实施例中，该组件包括一个以公知的方法适应于连接到燃烧室壳体上的，通常为圆柱体形的外罩套筒。该外套筒安装在它的开口前端（或下游），即最接近于燃烧室的燃烧区域端，一个圆环状盘形的冲击板带有一个滑动配合于套筒内，并且（例如通过焊接）将其固定的向前伸展的外环形环。在实施例中，冲击板也可以和围绕组件的中心轴环形排到的六个相对大的主喷嘴开口和位于板子中心的较大的辅助喷嘴开口一起形成。

每个主喷嘴开口由锥形进口部分限定，而辅助喷嘴开口由后边伸展的环形内环所限定。除了内环和外环，基本上冲击板的整个表面上构成有许多相对小的冷却孔。

带有端部开口的，锥形管状件形式的主喷嘴罩子利用在后面方向的喷嘴罩子的径向向内锥形部分，而固定到每个主喷嘴开口的后边的面对的自由边。罩子的最前边的轴向部分也带有一排冷却孔，与冲击板的锥形进口部分上的冷却孔一起形成一个基本上连续的冷却孔图案。

一个径向向外伸的环形罩子的环，固定到每个罩子的后边缘从而提供了如下描述的喷嘴环的安装凸缘。

套筒形的喷嘴环在用于邻接罩子环的环形凸缘的前端，有一个类似的径向凸缘，其环开口和罩子开口基本上在一条直线上。具轴向和径向部分的环形环的挡圈环固定到罩子环上，其径向部分与 的凸缘搭接，从而使环相对罩子固定。

因而本发明在其较广的范围描述为：具有一个包括一个外套筒的燃烧室罩子组件，一个固定到外套筒的前端的冲击板，与一组主燃油喷嘴开口和一个辅助燃油喷嘴开口一起形成的冲击板，与各个主燃油喷嘴开口成一条直线地固定到冲击板上的一组端部开口的喷嘴罩子，和固定到各个喷踊罩子后端的一组喷嘴环。

上述的结构与现有的燃烧室罩子组件结构相比较相当简单，制造成本低，但对性能没有影响。为了修理和/或替换，罩子很容易地从燃烧室中移出而不需要替换燃烧系统的其它部件。

本发明的其它目的和优点，从下面的详细描述中将变得更明显。

图1是根据本发明的实施例的套筒罩组件的侧视图;

图2是图1所示的局部视图的放大详图;

图3是图1所示的组件的后视图;

图4是图1所示组件的部分前视图。

参照附图，尤其图1和2，根据本发明的实施例燃烧室罩组件10通常包括一个圆柱形的，端部开口的罩子套筒12，其适于通过任何适当的装置，例如螺栓等连接到燃烧室壳体组件（未表示出）。