用于燃气涡轮机的燃烧模块的导流套筒的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种用于燃气涡轮机的燃烧模块的导流套筒，所述燃烧模块包括设置在所述燃烧模块的上游端的环形燃料分配歧管。所述燃料分配歧管包括具有内表面的环形支撑套筒。所述燃烧模块进一步包括：燃料喷射组件，所述燃料喷射组件具有环形燃烧衬套，所述环形燃烧衬管从所述燃料分配歧管向下游延伸并且在后框架处终止；以及环形导流套管，所述环形导流套管周向地环绕所述燃烧衬套。所述导流套筒从所述燃料分配歧管向下游延伸并且在所述后框架处终止。所述导流套筒在所述支撑套筒与所述后框架之间连续地延伸。所述导流套筒的前端部分同心地定位在所述支撑套筒内，其中所述前端部分与所述支撑套筒的所述内表面滑动地配合。
【专利说明】用于燃气涡轮机的燃烧模块的导流套筒
【技术领域】
[0001] 本发明大体上涉及一种用于燃气涡轮机的燃烧器。更确切地说，本发明涉及一种 用于燃烧器的燃烧模块的导流套筒。
【背景技术】
[0002] 燃气涡轮机的燃烧段大体上包括多个燃烧器，所述燃烧器围绕外壳体如压缩机排 出壳体以环形阵列设置。加压空气从压缩机流动到压缩机排出壳体并且输送至每个燃烧 器。来自燃料喷嘴的燃料与每个燃烧器中的压缩空气混合以在燃烧器的一次燃烧区中形成 可燃混合物。可燃混合物经燃烧产生具有高压和高速度的热燃烧气体。
[0003] 在典型的燃烧器中，燃烧气体通过热气通路朝向燃气涡轮机的涡轮的入口输送， 所述热气通路至少部分地由环形燃烧衬套和从燃烧衬套向下游延伸并在涡轮机的入口处 终止的环形过渡管道限定。将来自燃烧气体的热能和动能传递至涡轮机以使所述涡轮机旋 转，从而产生机械功。例如，涡轮机可连接至驱动发电机发电的轴。
[0004] 在具体的燃烧器中，燃烧模块被利用来将大体贫燃料-空气混合物喷射到一次燃 烧区下游的热气通路中。燃烧模块大体上包括：环形燃料分配歧管，其周向地环绕帽组件的 一部分，所述帽组件部分地环绕燃料喷嘴；以及燃料喷射组件，其在所述燃料分配歧管与所 述燃气涡轮机的入口之间延伸。燃料喷射组件包括在帽组件与涡轮机的入口之间连续延伸 的环形燃烧衬套。连续延伸的燃烧衬套限定了燃烧器内的热气通路，从而消除了单独的过 渡管道。燃烧衬套包括环形主体，所述环形主体由具有大致圆形截面的锥形段和从所述锥 形段向下游延伸并且具有大致非圆形截面的过渡段组成。燃料喷射组件进一步包括多个径 向延伸的燃料喷射器，又称为延迟贫燃料喷射器，所述延迟贫燃料喷射器将贫燃料-空气 可燃混合物喷射到一次燃烧区下游的热气通路中。因此，燃烧气体温度上升并且燃烧器的 热力学效率提高，而不会对应地提高不希望的排放物如氮氧化物（N0 X)的产生。然而，燃烧 气体温度的上升导致燃烧衬套上热应力的增加。
[0005] -种用于冷却燃烧模块的燃烧衬套的技术包括：使导流套筒组件环绕所述燃烧衬 套，以便限定其间的冷却流通道；以及将压缩工作流体的一部分输送穿过冷却通道，以便对 所述燃烧衬套进行冲击、对流或传导冷却的至少一种。导流套筒组件大体上包括：环形支撑 套筒，其环绕燃烧衬套的前端部分并且同心地位在燃料分配歧管内；环形导流套筒，其连接 至所述支撑套筒的后端并且环绕所述燃烧衬套的锥形段；以及环形冲击套筒，其连接至所 述导流套筒的后端并且环绕所述燃烧衬套的过渡段。
[0006] 虽然导流套筒组件通常被有效用于冷却燃烧衬套，但由于公差问题和/或由于热 循环疲劳和/或机械循环疲劳，各部件之间的多个连接可能会泄漏或随着时间的流逝发展 为泄漏，从而影响所述导流套筒组件的总体冷却有效性和耐用性。此外，由于输送至所述燃 料喷嘴以用于燃烧的压缩工作流体的数量减少，冷却通道的压缩工作流体的流失可能导致 燃烧器性能的降低。另外，多个部件增加了与燃烧模块的组装、拆卸和制造相关联的时间和 成本。因此，一种用于冷却燃烧模块的燃烧衬套的改进系统将是有用的。
【发明内容】
[0007] 本发明的方面和优点会在以下说明中进行阐述，或可从说明书中清楚，或可通过 实践本发明来了解。
[0008] 本发明的一个实施例是一种用于燃气涡轮机的燃烧器的燃烧模块，所述燃烧模块 包括设置在所述燃烧模块的上游端的环形燃料分配歧管。燃料分配歧管包括具有内表面的 环形支撑套筒。燃烧模块进一步包括燃料喷射组件，其具有从燃料分配歧管向下游延伸并 且在后框架处终止的环形燃烧衬套、和周向地环绕所述燃烧衬套的环形导流套筒。导流套 筒从燃料分配歧管向下游延伸并且在后框架处终止。导流套筒在支撑套筒与后框架之间连 续地延伸。导流套筒的前端部分同心地定位在支撑套筒内，其中所述前端部分与所述支撑 套筒的内表面滑动地配合。
[0009] 本发明的另一个实施例是一种燃烧器。所述燃烧器包括：端盖，其连接至环绕所述 燃烧器的外壳；轴向延伸的燃料喷嘴，其从所述端盖向下游延伸；环形帽组件，其在所述燃 烧器内径向地和轴向地延伸，其中所述帽组件至少部分地环绕所述燃料喷嘴；以及燃烧模 块，其具有周向地环绕所述帽组件的至少一部分的环形燃料分配歧管。燃烧模块进一步包 括从燃料分配歧管向下游延伸的燃料喷射组件。燃料喷射组件包括从帽组件向下游延伸并 且在后框架处终止的环形燃烧衬套、和环绕所述燃烧衬套的环形导流套筒。导流套筒包括 同心地定位在燃料分配歧管内的前端部分和连接至后框架的后端。导流套筒在所述导流套 筒的前端部分与后框架之间连续地延伸。
[0010] 本发明还可能包括一种燃气涡轮机。所述燃气涡轮机大体上包括压缩机、设置在 所述压缩机下游的压缩机排出壳体和设置在所述压缩机排出壳体下游的涡轮机。燃烧器至 少部分地延伸穿过压缩机排出壳体。燃烧器包括：端盖，其连接至压缩机排出壳体；轴向延 伸的燃料喷嘴，其从所述端盖向下游延伸；环形帽组件，其设置在所述端盖的下游并且至少 部分地环绕所述燃料喷嘴；以及燃烧模块，其从所述帽组件向下游延伸。燃烧模块包括周向 地环绕帽组件的至少一部分的环形燃料分配歧管。燃料分配歧管包括连接至压缩机排出壳 体的径向延伸的安装凸缘和包括内表面的轴向延伸的环形支撑套筒。燃烧模块进一步包括 从燃料分配歧管向下游延伸的燃料喷射组件。燃料喷射组件包括从帽组件向下游延伸并且 在后框架处终止的环形燃烧衬套。环形导流套筒环绕燃烧衬套，并且多个燃料喷射器延伸 穿过帽组件下游的导流套筒和燃烧衬套。燃料喷射器流体地连接至燃料分配歧管。导流套 筒包括同心地定位在支撑套筒内位于燃烧衬套与支撑套筒的内表面之间的前端部分和连 接至后框架的后端。导流套筒在所述导流套筒的前端部分与后框架之间连续地延伸。
[0011] 所属领域的一般技术人员将通过查看说明书来更好地了解此类实施例的特征和 方面以及其他内容。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 在说明书剩余部分中向所属领域的技术人员更具体地阐述了本发明的完整和实 践内容，包括本发明的最佳模式，其中参考附图进行阐述，在附图中：
[0013] 图1是本发明的范围内的示例性燃气涡轮机的功能框图；
[0014] 图2是包括涵盖了本发明的多个实施例的示例性燃烧器的示例性燃气涡轮机一 部分的侧视截面图；
[0015] 图3是如图2中所示可以涵盖本发明的多个实施例的燃烧模块的透视图；
[0016] 图4是根据本发明的一个实施例的如图3中所示的燃烧模块的分解透视图； [0017] 图5是根据本发明的一个实施例的如图3中所示的燃烧模块的侧视截面图；
[0018] 图6是根据本发明的至少一个实施例的如图3中所示的燃烧模块的燃烧衬套的侧 视图；以及
[0019] 图7是包括如图2中所示的燃烧模块一部分的燃烧器的一部分的放大截面图。
【具体实施方式】
[0020] 现在将详细参考本发明的各个实施例，附图中图示了本发明实施例的一个或多个 实例。【具体实施方式】使用数字和字母标识来指代附图中的特征。附图和说明中相同或类似 的标识用于指代本发明的相同或类似的部分。本说明书中所用术语"第一"、"第二"和"第 三"可互换地用来区分各个部件，而并非意图表示单独部件的位置或重要性。术语"上游"和 "下游"是指相对于流体通道中的流体流的相对方向。例如，"上游"是指流体流动的来向， 而"下游"是指流体流动的去向。术语"径向"是指大致垂直于特定部件的轴向中心线的相 对方向，而术语"轴向"是指大致平行于特定部件的轴向中心线的相对方向。
[0021] 每个实例均以解释本发明，而非限制本发明的方式提供。事实上，所属领域的技术 人员容易了解，在不脱离本发明的范围或精神的前提下，可以对本发明做出各种修改和变 化。例如，可以将说明或描述为某个实施例中一部分的特征用到另一个实施例中，从而得到 又一个实施例。因此，本发明应涵盖所附权利要求书及其等效物的范围内的此类修改和变 化。尽管出于说明目的，本发明的示例性实施例将大体在并入燃气涡轮机的燃烧器的背景 下描述，但所属领域的一般技术人员将容易了解，除非在权利要求中特别指出，否则本发明 的实施例可以用于并入任何涡轮机器的任何燃烧器，且不限于燃气涡轮机的燃烧器。
[0022] 现在参照附图，其中在整个附图中，相同数字指示相同元件，图1提供可以并入本 发明的多个实施例的示例性燃气涡轮机10的功能框图。如图所示，燃气涡轮机10大体上包 括入口段12,所述入口段12可包括一系列过滤器、冷却盘管、水分分离器和/或其他装置， 用于净化和以其他方式调节进入燃气涡轮机10的工作流体(例如空气)14。工作流体14流 至压缩机段，其中压缩机16渐进地将动能传递给工作流体14,以产生处于高度供能状态下 的压缩工作流体18。
[0023] 压缩工作流体18与来自燃料供应装置22的燃料20混合以在一个或多个燃烧器 24内形成可燃混合物。燃烧可燃混合物来产生具有高温和高压的燃烧气体26。燃烧气体 26流动穿过涡轮机段的涡轮机28以便做功。例如，涡轮机28可连接至轴30以使得涡轮机 28的旋转驱动压缩机16产生压缩工作流体18。或者或此外，轴30可将涡轮机28连接至 发电机32以用于发电。涡轮机28的排出气体34流动穿过排气段36,所述排气段36将涡 轮机28连接至涡轮机28下游的排气烟囱（exhaust stack) 38。排气段36可包括例如热 回收蒸汽发生器(未示出），用于在释放到环境中之前清洁排出气体34并提取其中的额外热 量。
[0024] 图2提供了包括可以涵盖本发明的多个实施例的示例性燃烧器50的示例性燃气 涡轮机10的一部分的侧视截面图。如图所示，燃烧器50至少部分地由设置在所述压缩机 的下游的外壳体52 (如压缩机排出壳体54)和/或外部润轮机壳体56环绕。外壳体52与 压缩机16流体地连通，并且至少部分地限定环绕燃烧器50的至少一部分的高压腔室58。 端盖60在燃烧器50的一端连接至外壳体52。
[0025] 如图2中所示，燃烧器50大体上包括：至少一个轴向延伸的燃料喷嘴62,其从端 盖60向下游延伸；环形帽组件64,其在端盖60下游的外壳52内径向地和轴向地延伸；环 形热气通路管道或燃烧衬套66,其从帽组件64向下游延伸；以及环形导流套筒68,其环绕 燃烧衬套66的至少一部分。燃烧衬套66限定用于将燃烧气体26输送穿过燃烧器50的热 气通路70。端盖60和帽组件64至少部分地限定燃烧器50的头端72。
[0026] 帽组件64大体上包括：前端74,其定位在端盖60的下游；后端76,其设置在所述 前端74的下游；以及一个或多个环形护罩78,其至少部分地在所述前端74与所述后端76 之间延伸。在具体的实施例中，一个或多个轴向延伸的燃料喷嘴62至少部分地延伸穿过帽 组件64,以便将主要由燃料20 (图1)和来自压缩机16的压缩工作流体18的一部分组成的 第一可燃混合物80提供至一次燃烧区82,所述一次燃烧区82限定在帽组件64的后端76 下游的燃烧衬套66内。
[0027] 在具体的实施例中，燃烧器50进一步包括一个或多个径向延伸的燃料喷射器84 (又称为延迟贫燃料喷射器)，所述燃料喷射器84在至少一个轴向延伸的燃料喷嘴62下游 的某一点处延伸穿过导流套筒68和燃烧衬套66。燃烧衬套66限定燃烧器50内的燃烧室 86。在具体的实施例中，燃烧衬套66进一步限定二次燃烧区88,所述二次燃烧区88靠近所 述一个或多个燃料喷射器84并且处于一次燃烧区82的下游。在具体的实施例中，燃烧衬 套66、导流套筒68和一个或多个燃料喷射器84提供作为燃烧模块100的一部分，所述燃烧 模块100延伸穿过外壳体52并且周向地环绕帽组件64的至少一部分。
[0028] 图3提供了图2中所示的燃烧模块100的透视图，并且图4提供了如图3中所示 的燃烧模块100的分解透视图。如图3中所示，燃烧模块100大体上提供作为组装部件或 单个部件。燃烧模块100包括前端或上游端102,所述前端或上游端102相对于燃烧模块 100的轴向中心线106与后端或下游端104轴向分离。
[0029] 在具体的实施例中，如图4中所示，燃烧模块100包括设置在燃烧模块100的上游 端102的环形燃料分配歧管108,和从燃料分配歧管108向下游延伸并且在燃烧模块100的 下游端104处终止的燃料喷射组件110。燃料分配歧管108包括径向延伸的安装凸缘112， 所述安装凸缘112围绕燃料分配歧管108的前端114周向地延伸。如图2中所示，安装凸 缘112至少部分地限定燃料腔室116。如图2和图4中所示，燃料进入口 118从安装凸缘 112向外延伸。燃料进入口 118提供燃料供应装置22 (图1)与燃料腔室116 (图2)之间 的流体通道。如图4中所示，燃料分配歧管108进一步包括环形支撑套筒120,所述环形支 撑套筒120的内侧122与外侧124径向分离。环形支撑套筒120大体从安装凸缘112向下 游轴向地延伸。
[0030] 在具体的实施例中，如图4中所示，燃烧衬套66、导流套筒68和一个或多个燃料喷 射器84被包括作为燃料喷射组件110的一部分。如图3中所示，每个燃料喷射器84均可 通过在燃料喷射器84与安装凸缘112之间延伸的流体导管126流体地连接至燃料分配歧 管 108。
[0031] 图5提供了如图2、图3和图4中所示的燃烧模块100的侧视截面图，并且图6提供 了燃烧模块100的燃烧衬套66的侧视图。如图5中所示，燃烧衬套66从燃料分配歧管108 向下游延伸，并且燃烧衬套66的后端或下游端128在后框架130或其他如图3中所示周向 地环绕后端128的支撑结构处终止。如图3中所示，安装支架131可连接至后框架130。在 一个实施例中，如图2中所示，后框架130和/或安装支架131连接至外部涡轮机壳体56， 并且燃料分配歧管108的安装凸缘112连接至压缩机排出壳体54,以便将燃烧模块100限 制在燃烧模块100的前端102与后端104之间。
[0032] 如图6中所示，燃烧衬套66包括环形主体132。主体132大体上包括前端134,所 述前端134相对于燃烧衬套66的轴向中心线138与后端136轴向分离。主体132从前端 134连续地延伸至后端136。主体132包括在前端134与后端136之间延伸的外侧或冷侧 140。在具体的实施例中，如图3和图6中所示，多个冷却特征142,如凸起肋状物或紊流器， 从主体132的外表面140径向地向外延伸。
[0033] 在具体的实施例中，如图6中所示，主体132包括锥形段144和过渡段146,从而消 除了对单独的过渡管道的需求。过渡相交部分148限定在主体132的前端134与后端136 之间的某个点处，所述点（或所述过渡相交部分）位于锥形段144与过渡段146的相交处。 例如，在所述过渡相交部分148处，主体132开始从大体圆形截面变为非圆形截面。在具体 的实施例中，环形凸缘150设置在主体132的前端132处。凸缘150至少部分地环绕帽组 件64(图2)的一部分。在具体的实施例中，如图6中所示，冷却特征142可设置在主体132 的锥形段144和/或过渡段146上。
[0034] 如图4和图5中所示，导流套筒68包括前端152和靠近所述前端152设置的外部 前端部分154,以及相对于燃烧模块100的轴向中心线106 (图5)与所述前端152轴向分 离的后端156。导流套筒68的前端部分154可至少部分地限定外配合表面158。在具体的 实施例中，如图5中所示，导流套筒68在燃料分配歧管108与后框架130之间连续地延伸。 在具体的实施例中，如图5中所示，导流套筒68的前端部分154大体同心地定位在燃料分 配歧管108的支撑套筒120内。
[0035] 图7提供了燃烧器50的一部分的放大视图，所述燃烧器50的一部分包括如图2 中所示的帽组件64的一部分和燃烧模块100的一部分。在具体的实施例中，如图7中所 示，导流套筒68的前端部分154的外配合表面158与支撑套筒120的内表面122滑动地配 合。以此方式，在燃烧器24的操作期间，允许导流套筒68沿着燃料分配歧管108的支撑套 筒120的内侧122滑动或平移。如图7中进一步所示，燃烧衬套66的主体132的凸缘150 至少部分地环绕帽组件64的一部分。
[0036] 在具体的实施例中，如图7中所示，压缩或弹性密封件162如呼啦密封件（hula seal)在导流套筒68的前端部分154的外配合表面158与支撑套筒120的内侧122之间径 向地延伸。在具体的实施例中，弹性密封件162可连接至支撑套筒120。在替代的实施例 中，弹性密封件162可连接至导流套筒68。弹性密封件162至少部分地提供了在燃气涡轮 机10的安装和/或操作期间对导流套筒68的结构支撑，同时允许在燃气涡轮机10的多个 操作模式期间(如在起动、关闭和/或调降（turndown)操作期间)在燃料分配歧管108与燃 料喷射组件110之间的轴向移动。
[0037] 在具体的实施例中，如图5中所示，导流套筒68与燃烧衬套66径向分离，以便限 定其间的环形冷却流通道164。冷却流通道164大体上沿着燃烧衬套66的长度连续地延 伸。例如，冷却流通道164在后框架130与导流套筒68的前端部分154和/或前端152之 间连续地延伸。
[0038] 在具体的实施例中，如图4中所示，导流套筒68可包括多个冷却孔或冲击孔166， 所述冷却孔或冲击孔166在燃气涡轮机10的操作期间提供穿过导流套筒68进入冷却流通 道164 (图5)中的流体通道。在至少一个实施例中，如图3和图4中所示，导流套筒68包 括至少部分地卷绕/包绕在燃烧衬套66 (图5)周围的两个半环形导流套筒段168。如图 3中所示，两个半环形导流套筒段168使用多个紧固件170如螺栓或其他适于燃烧模块100 的操作环境的锁定紧固件接合在一起。在替代的实施例中，半环形导流套筒段168可通过 任何适于燃烧器50内的操作环境的机械手段焊接或接合在一起。
[0039] 在一个实施例中，如图5中所示，导流套筒68与燃烧衬套66以径向距离172径向 分离，所述径向距离172在后框架与燃烧衬套66的主体132的前端152之间大体恒定。在 另一个实施例中，燃烧衬套66与导流套筒68之间的径向距离172沿着/贯穿燃烧衬套66 的主体132的冷侧140发生变化。例如，径向距离172可贯穿燃烧衬套66的锥形段144和 /或过渡段146增大和/或减小，以便在压缩工作流体18 (图2)流过冷却流通道164时控 制所述压缩工作流体18在主体132上的特定位置处的流率和/或速度，从而允许增强对冷 却流通道164的特定区域中的压缩工作流体18的冷却有效性的局部控制。
[0040] 在具体的实施例中，导流套筒68与燃烧衬套64相对于锥形段144以第一径向距 离174分离，并且相对于过渡段146以第二径向距离176分离。在具体的实施例中，沿着燃 烧衬套66的锥形段144的至少一部分，第一径向距离174大于第二径向距离176,从而在燃 烧衬套66的主体132的过渡段146处提供有效的冲击冷却，同时在压缩工作流体从高压腔 室58流过冷却孔166、进入冷却流通道164并且流到主体132的冷侧140上时减小所述压 缩工作流体的压降。在替代的实施例中，沿着燃烧衬套66的过渡段146的至少一部分，第 二径向距离176可大于第一径向距离168,以便控制压缩工作流体18通过横穿燃烧衬套66 主体132的锥形段144的冷却流通道164的流速。
[0041] 在操作中，如上所述并且如多个附图中所图示，来自压缩机16的压缩工作流体18 的一部分通过多个冷却孔或冲击孔166输送到冷却流通道164中。压缩工作流体18集中 到燃烧衬套66的在过渡段146处的外侧或冷侧140上，以便对燃烧衬套66的主体132的 过渡段146进行冲击或射流冷却。导流套筒68与燃烧衬套66的锥形段144和/或过渡段 146之间的径向距离172被设置为恒定距离和/或变化的径向距离，以便控制压缩工作流 体18穿过冷却流通道164的流量和/或速度，从而有效地冷却燃烧衬套，特别是在由延迟 贫燃料喷射所引起的上升的燃烧温度而形成的热点处。
[0042] 压缩工作流体18在被输送穿过冷却流通道164并且继续朝向燃烧器50的头端58 输送时将对燃烧衬套66进行冲击、对流或传导冷却中的至少一种。连续延伸的导流套筒68 消除了先前导流套筒组件的任何连接接头。因此，消除了冷却流通道的渗漏，从而改进了燃 烧器50的总体效率。此外，通过去除现有导流套筒组件的多个部件，与燃烧模块100的组 装、拆卸和制造相关联的时间和成本降低。
[〇〇43] 本说明书使用了多个实例来公开本发明，包括最佳模式，同时也让所属领域的任 何技术人员能够实践本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所并入的任何方 法。本发明的保护范围由权利要求书限定，并可包括所属领域的技术人员想出的其他实例。 如果其他此类实例包括的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包括的 等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也应在权利要求书的范围 内。
【权利要求】
1. 一种用于燃气涡轮机的燃烧器的燃烧模块，所述燃烧模块包括： a. 环形燃料分配歧管，其设置在所述燃烧模块的上游端，所述燃料分配歧管包括具有 内表面的环形支撑套筒； b. 燃料喷射组件，其具有从所述燃料分配歧管向下游延伸并且在后框架处终止的环形 燃烧衬套、和周向地环绕所述燃烧衬套的环形导流套筒，所述导流套筒从所述燃料分配歧 管向下游延伸并且在所述后框架处终止，所述导流套筒在所述支撑套筒与所述后框架之间 连续地延伸；以及 c. 其中所述导流套筒的前端部分同心地定位在所述支撑套筒内，所述前端部分与所述 支撑套筒的所述内表面滑动地配合。
2. 如权利要求1所述的燃烧模块，其进一步包括限定在所述燃烧衬套与所述导流套筒 之间的连续冷却流通道，所述连续冷却流通道在所述后框架与所述导流套筒的所述前端部 分之间延伸。
3. 如权利要求1所述的燃烧模块，其中所述燃烧衬套包括锥形段和过渡段，所述导流 套筒与所述燃烧衬套相对于所述锥形段以第一径向距离径向分离、并且相对于所述过渡段 以第二径向距离径向分离。
4. 如权利要求1所述的燃烧模块，其中所述导流套筒与所述燃烧衬套以沿着所述燃烧 衬套的长度发生变化的径向距离径向分离。
5. 如权利要求1所述的燃烧模块，其中所述导流套筒至少部分地限定多个冲击冷却通 道。
6. 如权利要求1所述的燃烧模块，其中所述燃料喷射组件进一步包括多个燃料喷射 器，所述燃料喷射器延伸穿过所述导流套筒和所述燃烧衬套，以便提供进入所述燃烧衬套 内的流体通道，所述燃料喷射器各自流体地连接至所述燃料分配歧管。
7. 如权利要求1所述的燃烧模块，其中所述导流套筒包括两个或更多个半环形导流套 筒段，所述半环形导流套筒段接合在一起来环绕所述燃烧衬套。
8. 如权利要求1所述的燃烧模块，其进一步包括压缩密封件，所述压缩密封件在所述 导流套筒的所述前端部分与所述支撑套筒的所述内表面之间径向地延伸。
9. 一种燃烧器，其包括： a. 端盖，其连接至环绕所述燃烧器的外壳体； b. 轴向延伸的燃料喷嘴，其从所述端盖向下游延伸； c. 环形帽组件，其在所述燃烧器内径向地和轴向地延伸，所述帽组件至少部分地环绕 所述燃料喷嘴；以及 d. 燃烧模块，其具有周向地环绕所述帽组件的至少一部分的环形燃料分配歧管和从所 述燃料分配歧管向下游延伸的燃料喷射组件，所述燃料喷射组件包括： i. 环形燃烧衬套，其从所述帽组件向下游延伸并且在后框架处终止；以及 ii. 环形导流套筒，其环绕所述燃烧衬套，所述导流套筒具有同心地定位在所述燃料分 配歧管内的前端部分和连接至所述后框架的后端，其中所述导流套筒在所述前端部分与所 述后框架之间连续地延伸。
10. 如权利要求9所述的燃烧器，其进一步包括限定在所述燃烧衬套与所述导流套筒 之间的连续冷却流通道，所述连续冷却流通道在所述后框架与所述导流套筒的所述前端部 分之间延伸。
11. 如权利要求9所述的燃烧器，其中所述燃烧衬套包括锥形段和过渡段，所述导流套 筒与所述燃烧衬套相对于所述锥形段以第一径向距离径向分离、并且相对于所述过渡段以 第二径向距离径向分离。
12. 如权利要求9所述的燃烧器，其中所述导流套筒与所述燃烧衬套以沿着所述燃烧 衬套的长度发生变化的径向距离径向分离。
13. 如权利要求9所述的燃烧器，其中所述导流套筒至少部分地限定多个冲击冷却通 道。
14. 如权利要求9所述的燃烧器，其中所述燃料喷射组件进一步包括多个燃料喷射器， 所述燃料喷射器延伸穿过所述导流套筒和所述燃烧衬套，以便提供进入所述燃料喷嘴下游 的所述燃烧衬套内的流体通道，所述燃料喷射器各自与所述燃料分配歧管流体相通。
15. 如权利要求9所述的燃烧器，其中所述导流套筒包括两个或更多个半环形导流套 筒段，所述半环形导流套筒段接合在一起来环绕所述燃烧衬套。
16. 如权利要求9所述的燃烧器，其进一步包括压缩密封件，所述压缩密封件在所述导 流套筒的所述前端部分与所述燃料分配歧管之间径向地延伸。
17. -种燃气润轮机，其包括： a. 压缩机、设置在所述压缩机下游的压缩机排出壳体和设置在所述压缩机排出壳体下 游的涡轮机；以及 b. 燃烧器，其至少部分地延伸穿过所述压缩机排出壳体，所述燃烧器具有：端盖，所述 端盖连接至所述压缩机排出壳体；轴向延伸的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴从所述端盖向下游 延伸；环形帽组件，所述环形帽组件设置在所述端盖的下游并且至少部分地环绕所述燃料 喷嘴；以及燃烧模块，所述燃烧模块从所述帽组件向下游延伸，所述燃烧模块包括： i. 环形燃料分配歧管，其周向地环绕所述帽组件的至少一部分，所述燃料分配歧管具 有连接至所述压缩机排出壳体的径向延伸的安装凸缘以及轴向延伸的环形支撑套筒，所述 支撑套筒具有内表面； ii. 燃料喷射组件，其从所述燃料分配歧管向下游延伸，所述燃料喷射组件具有：环形 燃烧衬套，所述环形燃烧衬套从所述帽组件向下游延伸并且在后框架处终止；环形导流套 筒，所述环形导流套筒环绕所述燃烧衬套；以及多个燃料喷射器，所述多个燃料喷射器延伸 穿过所述盖组件下游的所述导流套筒和所述燃烧衬套，所述多个燃料喷射器与所述燃料分 配歧管流体相通；以及 iii. 其中所述导流套筒包括：前端部分，所述前端部分同心地定位在所述支撑套筒内 在所述燃烧衬套与所述支撑套筒的所述内表面之间；以及后端，所述后端连接至所述后框 架，所述导流套筒在所述导流套筒的所述前端部分与所述后框架之间连续地延伸。
18. 如权利要求17所述的燃气涡轮机，其进一步包括限定在所述燃烧衬套与所述导流 套筒之间的连续冷却流通道，所述连续冷却流通道在所述后框架与所述导流套筒的所述前 端部分之间连续地延伸。
19. 如权利要求17所述的燃气涡轮机，其中所述燃烧衬套包括锥形段和过渡段，所述 导流套筒与所述燃烧衬套相对于所述锥形段以第一径向距离径向分离并且相对于所述过 渡段以第二径向距离径向分离。
20.如权利要求17所述的燃气涡轮机，其中所述导流套筒与所述燃烧衬套以沿着所述 燃烧衬套的长度发生变化的径向距离径向分离。
【文档编号】F23R3/28GK104061597SQ201410101761
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2013年3月18日
【发明者】R.M.迪钦蒂奥, P.B.梅尔顿, L.J.斯托亚, C.P.威利斯, R.R.彭特科斯特 申请人:通用电气公司