本申请要求于2017年2月13日提交的欧洲专利申请第17155877.8号的优先权，其公开内容通过引用并入本文。
本发明涉及一种用于制造用于燃气涡轮发电装置的燃烧器的燃器组件的方法。
此外，本申请涉及一种用于燃气涡轮燃烧器的燃器组件。
背景技术：
如已知，燃气涡轮发电装置(在下面仅称燃气涡轮)包括提供有空气压缩机的转子，其具有至少一个燃烧器，燃烧器布置在压缩机的下游并且供给有来自压缩机的空气，并且具有至少一个燃气涡轮，其布置在燃烧器的下游并且供给有来自燃烧器的已经经历燃烧的气体。
更详细来说，压缩机包括供应有空气的入口，以及配置成将进入压缩机的空气压缩的多个桨叶和叶片。离开压缩机的经压缩的空气流入通风室并从那里进入燃烧器的至少一个燃器组件中。在燃器组件内，经压缩的空气与至少一种燃料混合。这种燃料和经压缩的空气的混合物在燃烧室中燃烧。所产生的热气体离开燃烧室并且在涡轮中膨胀以对转子进行作用。
上一代燃气涡轮中使用的燃器组件优选为预混合类型的，因为其特征在于低排放。这种燃器组件例如从文献us2007/0231762已知。所述燃器组件包括预混合燃器和引燃器。预混合燃器配置成以便将进入的燃烧空气旋转并将其与燃料混合到预混合区域中。
引燃器包括中央布置在燃器组件中的引燃喷枪。在低运行负荷下，引燃喷枪配置成将燃料轴向地注射到燃烧空气中，以便创建富燃料区间以确保火焰不熄灭。在较高运行负荷下，燃料经由引燃喷枪的注射被降低，以便减少污染物，并且燃料经由预混合燃器的注射增加。
用于制造燃器组件的已知方法需要复杂的加工和组装操作，并且不够灵活且成本有效。尤其地，通过已知方法可获得的形状是有限的，并且此外，通过已知方法获得的燃器组件具有需要大量材料的重型结构。
技术实现要素：
因此，本发明的目的是提供一种用于制造燃器组件的方法，其能够避免或者至少减轻所描述的缺点。
尤其地，本发明的目的是提供一种用于制造燃器组件的方法，其简化了制造操作并且同时是足够灵活、可靠且成本有效的。
因此，本发明的目的是提供一种用于制造用于燃气涡轮燃烧器的燃器组件的方法；该燃器组件包括沿纵向轴线延伸的引燃器和围绕该引燃器的预混合燃器；
该方法包括通过增材制造技术制造引燃器的至少一个部分的步骤；其中，制造引燃器的至少一个部分的该步骤包括制造连接引燃器的部件的至少一个第一热桥；其中，引燃器的所述部件之间的温度差低于阈值。
以该方式，用于制造根据本发明的燃器组件的方法是快速、简单且成本有效的。此外，增材制造技术的应用允许获得引燃器的整体件。这具有增加引燃器的自然频率并因此增加引燃器的耐磨性的效果。此外，由于存在热桥，喷枪的结构可以是轻的同时又足够坚硬和可靠。这种类型的结构可以更成本有效的方式来制造。
根据本发明的一优选的实施方案，由第一热桥连接的引燃器的部件为引燃器的不同元件。
根据本发明的一优选的实施方案，制造引燃器的至少一个部分的步骤包括制造提供有终端尾卸部(endtip)的喷枪，其具有在使用中供应有第一燃料的第一导管，并且具有在使用中供应有空气的第二导管。
根据本发明的一优选的实施方案，第一热桥将具有第一燃料的温度的第一导管的至少一个壁与具有空气温度的第二导管的壁连接。
根据本发明的一优选的实施方案，第一热桥是中空的，以便创建用于流体通过的通道。
根据本发明的一优选的实施方案，制造引燃器的至少一个部分的步骤包括制造在使用中供应有第二燃料的喷枪的第三导管，和将具有第二燃料的温度的第三导管的至少一个壁与具有第一燃料的温度的第一导管的壁连接的至少一个第二热桥。
根据本发明的一优选的实施方案，制造引燃器的至少一个部分的步骤包括制造将具有空气温度的第二导管的至少一个壁与具有燃烧器内部的温度的终端尾卸部的壁连接的至少一个第三热桥。
由于第二热桥和/或第三热桥的存在，引燃器的结构可比现有技术解决方案的引燃器的结构更轻，并且同时足够耐受且可靠，连同制造成本方面的明显优势，特别是在增材制造技术的情况中。
根据本发明的一优选的实施方案，制造引燃器的至少一个部分的步骤包括以下步骤：
-确定待制造的引燃器的该部分的三维信息；
-将该三维信息转换成多个横截面层；
-形成支撑结构，其包括铺设在基板上的支撑部分和铺设在该支撑部分上的超出部分；
-通过添加先前限定在支撑结构上的每个横截面层来形成引燃器的部分；
-切除该支撑结构。
以这种方式，引燃器的复杂的三维几何形状可以快速且成本有效的方式制造。实际上，在切割之后，引燃器的部分已经准备好使用，并且不需要任何进一步加工步骤或处理。因此，相对于现有技术的解决方案中的一个，根据本发明的制造方法的成本大大降低。
此外，创建然后切除超出部分的事实保证了根据本发明的方法的高精度。事实上，以快速、简单且成本有效的方式获得具有先进结构的引燃器是可能的。
根据本发明的一优选的实施方案，形成支撑结构的所述步骤包括通过在支撑部分上增加至少一个超出层来形成超出部分的步骤；该超出层与待添加在支撑结构上的第一横截面层相同。
本发明的另一目的是提供一种燃器组件，其具有简单、经济并且同时可靠和高效的结构。
根据本发明，提供了一种用于燃气涡轮燃烧器的燃器组件，其包括沿纵向轴线延伸的引燃器和围绕该引燃器的预混合燃器；引燃器包括连接引燃器的部件的至少一个第一热桥；其中，引燃器的所述部件之间的温度差低于阈值。
根据本发明的一优选的实施方案，其中，由第一热桥连接的引燃器的部件是引燃器的不同元件。
根据本发明的一优选的实施方案，引燃器包括提供有终端尾卸部的喷枪，其具有在使用中供应有第一燃料的第一导管，并且具有在使用中供应有空气的第二导管。
根据本发明的一优选的实施方案，第一热桥将具有第一燃料的温度的第一导管的至少一个壁与具有空气温度的第二导管的壁连接。
根据本发明的一优选的实施方案，引燃器包括在使用中供应有第二燃料的第三导管，和将具有第二燃料的温度的第三导管的至少一个壁与具有第一燃料的温度的第一导管的壁连接的至少一个第二热桥。
根据本发明的一优选的实施方案，引燃器包括将具有第一燃料的温度的第二导管的至少一个壁与具有燃烧器的内部的温度的终端尾卸部的壁连接的至少一个第三热桥。
附图说明
现在将参照图解说明一些非限制性的实施方案的附图来描述本发明，其中：
-图1是根据本发明的燃器组件的示意性透视图，为了清楚起见部分截面和部件被移除；
-图2是图1的燃器组件的第一细节的示意性透视图，为了清楚起见部分截面和部件被移除；
-图3是在根据本发明的用于制造燃器组件的方法的第一步骤期间燃器组件的第二细节的示意性透视图；
-图4是在图3的第一步骤期间燃器组件的第二细节的示意性侧视图；
-图5是在根据本发明的用于制造燃器组件的方法的第二步骤期间燃器组件的第二细节的示意性侧视图；
-图6是在图3的第一步骤期间燃器组件的放大细节的示意性截面视图，为了清楚起见部件被移除。
具体实施方式
图1中的附图标记1表示用于燃气涡轮燃烧器(这里未图解说明)的燃器组件。
燃器组件1包括沿纵向轴线a延伸的引燃器2和关于引燃器2延伸的预混合燃器3。
引燃器2和预混合燃器3联结至供应组件4，供应组件连接至相应的供应回路(未图解说明)。
引燃器2包括喷枪5，其提供有在使用中供应有第一燃料的第一导管6，在使用中供应有空气的第二导管7，以及在使用中供应有第二燃料的第三导管8。
优选地，第一燃料为气体，并且第二燃料为燃料油。
参照图2，喷枪5具有终端尾卸部10，其提供有连接至第一导管6的多个第一喷嘴11，连接至第二导管7的多个第二喷嘴12，以及多个第三喷嘴13。
喷枪终端尾卸部10优选具有基本上圆形的截面，并且提供有边缘15。终端尾卸部10包括端表面16，其由相应的端壁17限定，并优选为平坦的。
优选地，端壁17配置成以便离开在边缘15和端壁17之间的至少一个间隙17a，其与第二导管7连通。
第一喷嘴11沿边缘15上的第一圆形路径基本上等间距地布置。在这里描述和图解说明的非限制性的示例中，第一喷嘴11为八个。
第二喷嘴12布置成组，优选成四组，每组包括五个第二喷嘴。
第二喷嘴12的组沿终端尾卸部10的端表面16上的第二圆形路径等距间隔。优选地，第二圆形路径布置在第一圆形路径内。
第三喷嘴13优选在间隙17a中沿第二圆形路径基本上等间距地布置。尤其地，第三喷嘴13布置在第二喷嘴12的组之间的端表面16的凹部中。
终端尾卸部10进一步包括了多个冷却喷嘴18，其供应有第二导管7的空气。这些冷却喷嘴18沿端表面16上的第三圆形路径基本上等间距地布置。优选地，第三圆形路径布置在第二圆形路径内。第四冷却喷嘴18优选限定了在端壁17中获得的相应的冷却通道19的出口。这些冷却通道19在端壁17内延伸以便冷却端壁17本身。以该方式控制终端尾卸部10的温度。
在这里公开的非限制性的示例中，冷却通道19为四个并且沿四个相应的不同路径延伸，其关于彼此正交。冷却通道19具有基本上位于端壁17的中心处的公共入口。
喷枪5还提供有至少一个热桥20，其配置成连接在使用中具有不同运行温度的喷枪5的部分。
尤其地，热桥20配置成连接具有受控温度差δt的喷枪5的壁和部分。
换句话说，由热桥20连接的喷枪5的部件具有低于阈值的温度差δt。
阈值优选包括在300°-500°的范围内。
热桥20的存在允许避免具有大于阈值的温度差δt的喷枪5的部之间的物理连接。
具有大于阈值的温度差δt的喷枪5的部件不直接或通过热桥连接而连接。
在这里公开和说明的非限制性的示例中，根据本发明的喷枪5的结构设计成以便避免具有低温度的部件(例如与具有温度约为15-50°c的油接触的部件)和与燃烧器的室的其中温度为最高的(1350-1650°c)内部接触的部件之间的物理连接。至少一个热桥20的引入避免了这种非期望的接触。
换句话说，热桥20总是连接具有最接近的温度水平的喷枪5的两个部。例如，热桥20可将低温度部件连接至中温度部件，和将中温度部件连接至高温度部件。
在这里公开和图解说明的喷枪5中，围绕第二导管8且供应有油的壁和部件由于燃料油的高传热性质或多或少会具有油温。
与气体和空气两者接触的壁和部件会具有包括在气体的温度和空气的温度之间的温度，但可能更接近气体温度，因为燃料气体的驱动压力远高于来自压缩机的空气的驱动压力。
与空气接触的壁和部件会具有空气温度。
与空气和燃烧室的内部两者均接触的壁和部件具有最高温度，即燃烧室的内部的温度。
在这里公开和图解说明的非限制性示例中，喷枪5包括至少一个热桥20a、至少一个热桥20b和至少一个热桥20c。
热桥20a将具有油温的第二导管8的壁与具有气体温度的第一导管6的壁连接。
热桥20b将具有气体温度的第一导管6的壁与具有空气温度的第二导管7的壁连接。在这里公开的非限制性示例中，喷枪5包括多个热桥20b，其为中空的并且配置成创建用于气体通过的通道。
热桥20c将具有空气温度的第二导管7的壁与具有燃烧室的内部的温度的端壁17连接。在这里公开的非限制性示例中，喷枪5包括多个热桥20c。
由于热桥20，喷枪5的结构可以是轻的，并且同时足够坚硬和可靠。这种类型的结构可以更成本有效的方式制造，这将在下面讨论。
预混合燃器优选由具有锥形形状外壳的旋流器限定，并提供有空气槽和燃料喷嘴。
图3图解说明了在用于制造本发明的燃气涡轮燃烧器的燃器组件的方法的步骤期间引燃器2的一部分。
尤其地，图3图解说明了在通过增材制造技术制造引燃器2的至少一部分的步骤期间引燃器的一部分。
这里“增材制造技术”的定义是指所有使用逐层构造或增材建造的快速制造技术。这个定义包括但不限于，选择性激光熔化(slm)、选择性激光烧结(sls)、直接金属激光烧结(dmls)、3d打印(例如通过喷射和激光喷射)立体印刷、直接选择性激光烧结(dsls)、电子束烧结(ebs)、电子束熔化(ebm)激光工程化净成形(lens)、激光净成形制造(lnsm)和直接金属沉积(dmd)。
在下文中术语“层”是指在根据所使用的增材制造技术的形式中的材料层。图中没有指出层，因为它们通常太薄(大约在20-40μm之间)以致难以清楚表示。
在这里公开和图解说明的非限制性示例中，制造引燃器2的至少一个部分的步骤通过选择性激光熔化(slm)技术来执行。
参照图3、4、5和6，制造引燃器2的至少一个部分的步骤包括以下步骤：
确定待制造的引燃器2的该部分的三维信息；
将该三维信息转换成多个横截面层；
通过添加先前限定在支撑结构21上的每个横截面层来形成引燃器2的部分。
在这里公开和图解说明的非限制性示例中，通过增材制造技术制造的引燃器2的部分为引燃器2的喷枪5的终端尾卸部10。
根据本发明的方法的变型提供的是，通过增材制造技术制造的引燃器2的部分是整个喷枪5或整个引燃器2。
如前所述，在这里公开和图解说明的非限制性示例中，添加每个横截面层包括使用激光能量(slm技术)熔化金属粉末。
支撑结构21具有限定基底的功能，在其上可以放置先前限定的截面层。
支撑结构21铺设在基板22上。
优选地，支撑结构21包括铺设在基板22上的支撑部分23，和铺设在支撑部分23上的超出部分24。
根据为了形成引燃器2的部分所使用的增材制造技术，可以通过在基板22上添加至少一个支撑层来形成支撑部分23。备选地，支撑部分23可以根据任一制造技术来形成。
超出部分24必须利用与为了形成引燃器2的部分所使用的相同的增材制造技术来形成。尤其地，超出部分24通过在支撑部分23上添加至少一个超出层(未图解说明)来形成。超出层与待添加到支撑结构21上的第一横截面层相同。
尤其是，超出部分24通过添加多个超出层来形成，以便创建具有包含在大约0.15和大约5mm之间的厚度的超出部分24。在这里公开和图解说明的非限制性示例中，超出部分24具有包含在0.15mm-0.3mm的范围内的厚度。
以该方式，超出部分24基本上限定了由与待制造的引燃器2的部分的第一横截面层相同的层制成的部分(见图6)。
在这里公开和图解说明的非限制性示例中，引燃器2的部分的第一横截面层为对应于喷枪5的终端尾卸部10的截面层。换句话说，以对应于终端尾卸部10的横截面层的沉积开始引燃器2的部分的形成。
当形成引燃器2的部分的步骤完成时，支撑结构21被切除。
优选地，根据单线edm技术切除支撑结构21。
在切割之后，引燃器2的部分准备好使用，并且不需要任何进一步的加工步骤或处理。以该方式，根据本发明的制造方法的成本相对于现有技术的解决方案的成本大大降低。
有利地，根据本发明的方法相对于现有技术的解决方案更灵活，因为喷枪5的终端尾卸部10的喷嘴11、12、13、18还可以具有复杂的形状，并且喷枪的整个结构也可更复杂：例如，喷枪5可以包括一个或多个热桥20。
此外，创建如前述的超出部分24且然后根据单线edm技术来切除的事实保证了根据本发明的方法的高精度。
此外，根据本发明的方法具有如下巨大的优点，即，其允许以快速、简单和成本有效的方式制造具有先进结构(例如其还包括冷却通道19和冷却喷嘴18)的引燃器2。
最后，由于要求保护的方法，通过增材制造技术制造的引燃器2的部分是整体件。这具有增加引燃器2的自然频率并因此增加引燃器2的耐磨性的效果。
根据本发明的一优选的实施方案，喷枪5是整体件。
根据本发明的一优选的实施方案，整个引燃器2是整体件。
在这里公开的非限制性示例中，根据本发明的方法应用于包括至少一个热桥20的引燃器的制造。然而，可以清楚地使用相同的方法来用于制造没有提供有以上所描述的热桥20的引燃器。
最后，显而易见的是，在不脱离在所附权利要求中限定的本发明的范围的情况下，可以对本文所描述的燃器组件和方法做出修改和变化。