隔离组件结构及燃气轮机装置的制作方法

本实用新型属于燃气轮机技术领域，特别是涉及一种隔离组件结构及燃气轮机装置。

背景技术：

为了提高能源利用效率，在简单循环燃气轮机的基础上增加回热器发展而来的回热循环燃气轮机，通过回热器利用排气余热对压缩空气进行加热，从而达到减少燃料消耗的目的。回热循环燃气轮机主要包括压气机、燃烧室、涡轮以及回热器，从压气机出来的气体需要流经回热器进入燃烧室，燃烧后的燃气进入涡轮做功，从涡轮出来的高温气体需要流经回热器排出至大气。从涡轮排出的高温气体一般通过壳体等构成的流道进入回热器，通常这些壳体包围在燃烧室外侧，燃料喷嘴为燃烧室提供所需的燃料，燃料喷嘴必须从外侧穿过壳体构成的高温气流道并连接至燃烧室，所以必须对燃料喷嘴与高温气体进行隔离。

因此，如何提供一种隔离组件结构及燃气轮机装置以解决现有技术中上述问题实属必要。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种隔离组件结构及燃气轮机装置，用于解决现有技术中难以实现燃料喷嘴结构与周围气体有效隔离的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种隔离组件结构，用于将燃气轮机中的燃料喷嘴结构与所述燃料喷嘴结构周围的气体相隔离，所述隔离组件结构包括：

第一壳体及第二壳体，所述第一壳体具有第一表面，所述第二壳体具有第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对设置形成气体流道区域，且所述第二壳体设置于所述第一壳体远离燃气轮机燃烧室的一侧；以及

至少一个隔离桶结构，所述隔离桶结构至少位于所述气体流道区域中，且所述隔离桶结构套设于对应的所述燃料喷嘴结构的外围，其中，所述燃料喷嘴结构与所述燃气轮机燃烧室相连接，且所述燃料喷嘴结构经由所述第一壳体延伸至所述气体流道区域中。

作为本实用新型的一种可选方案，所述隔离组件结构还包括至少一个与所述隔离桶结构对应的凸台结构，其中，所述凸台结构设置于所述第一壳体上，且位于所述气体流道区域中，所述隔离桶结构设置于所述凸台结构上。

作为本实用新型的一种可选方案，所述燃料喷嘴结构上设置有法兰，所述凸台结构上设置有与所述法兰相配合的端面结构，其中，所述法兰固定设置于所述端面结构中。

作为本实用新型的一种可选方案，所述法兰设置于所述端面结构中的方式包括螺纹固定的方式；所述端面结构与所述法兰之间还设置有密封垫。

作为本实用新型的一种可选方案，所述第一表面包括第一连接部，所述第二表面包括第二连接部，其中，所述隔离桶结构的一端对应设置于所述第一连接部上，所述隔离桶结构的另一端对应设置于所述第二连接部上，且所述第一连接部与所述第二连接部概呈平行设置；所述燃料喷嘴结构包括轴流式喷嘴及旋流式喷嘴中的至少一种。

作为本实用新型的一种可选方案，所述隔离桶结构包括依次连接的底部、体部以及上部，其中，所述底部呈环形设置于所述燃料喷嘴结构的外围，所述底部的内环边缘密封固定在所述凸台结构外缘上，所述体部包括弹性波纹管结构，所述上部形成所述隔离桶结构的开口，且所述开口延伸至所述燃料喷嘴结构的开口处。

作为本实用新型的一种可选方案，所述燃料喷嘴结构的数量至少为两个，所述隔离桶结构的数量至少为两个，所述气体流道区域呈环形，其中，所述隔离桶结构与所述燃料喷嘴结构一一对应，并沿所述气体流道区域的周向均匀间隔布置。

作为本实用新型的一种可选方案，所述隔离组件结构还包括至少一个与所述隔离桶结构对应的隔离罩结构，且所述第二壳体上设置有与所述隔离罩结构对应的插孔，其中，所述隔离桶结构包括相对设置的第一端及第二端，所述第一端设置在所述第一壳体上，所述第二端插入所述插孔中，且所述第二端通过所述隔离帽结构设置在所述第二壳体上。

作为本实用新型的一种可选方案，所述隔离罩结构的形状包括环形，所述隔离罩结构包括依次连接的第一部分、第二部分以及第三部分，其中，所述第一部分与所述第二壳体相连接，所述第三部分与所述隔离桶结构相连接。

作为本实用新型的一种可选方案，所述隔离罩结构的截面形状包括折线形，所述第一部分设置于所述气体流道区域中，所述第三部分经由所述插孔延伸至所述气体流道区域外，并与所述隔离桶结构的外缘固定连接。

本实用新型还提供一种燃气轮机装置，所述燃气轮机装置包括如上述任意一项方案中所述的隔离组件结构。

如上所述，本实用新型的隔离组件结构及燃气轮机装置，可以有效的实现燃气轮机的燃料喷嘴与周围气体之间的有效隔离，可以是燃料喷嘴与周围高温气体的隔离，如与涡轮排出的高温气体之间的有效隔离，本实用新型的结构简单，密封可靠，易于装配。

附图说明

图1显示为本实用新型实施例中提供的包含隔离组件结构的燃气轮机结构示意图。

图2显示为本实用新型实施例中提供的隔离组件结构一示例的部分结构放大图。

元件标号说明

100 燃料喷嘴结构

100a 法兰

101 气体

102 第一壳体

102a 第一表面

103 第二壳体

103a 第二表面

104 隔离桶结构

104a 底部

104b 体部

104c 上部

105 隔离罩结构

105a 第一部分

105b 第二部分

105c 第三部分

106 凸台结构

106a 端面结构

107 燃气轮机燃烧室

108 涡轮

109 回热器

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1-2所示，本实用新型提供一种隔离组件结构，用于将燃气轮机中的燃料喷嘴结构100与所述燃料喷嘴结构100周围的气体相隔离，所述隔离组件结构包括：

第一壳体102及第二壳体103，所述第一壳体102具有第一表面102a，所述第二壳体103具有第二表面103a，所述第一表面102a与所述第二表面103a相对设置形成气体流道区域，其中，所述第二壳体103设置于所述第一壳体102远离燃气轮机燃烧室107的一侧；

至少一个隔离桶结构104，所述隔离桶结构104至少设置于所述气体流道区域中，且所述隔离桶结构104套设于对应的所述燃料喷嘴结构100的外围，其中，所述燃料喷嘴结构100与所述燃气轮机燃烧室107相连接，且所述燃料喷嘴结构100经由所述第一壳体102延伸至所述气体流道区域中。

具体的，本实用新型提供一种隔离组件结构，可以用于隔离燃气轮机中的燃料喷嘴结构100与其周围的气体，在一示例中，可以是将燃气轮机涡轮108中排出的高温气体通过壳体(如所述第一壳体102及所述第二壳体103)等构成的流道(如所述气体流道区域)进入回热器109中，这些壳体包围在燃气轮机燃烧室107外侧，燃料喷嘴结构100为该燃烧室提供所需的燃料，燃料喷嘴结构从外侧穿过上述壳体构成的高温气流道并连接至燃烧室，该实用新型提供的隔离组件结构可以有效的实现燃料喷嘴结构100与周围的高温气体之间的隔离。

具体的，本实用新型的隔离组件结构包括所述第一壳体102及所述第二壳体103，在一示例中，所述第一壳体102及所述第二壳体103可以是燃气轮机上已有的壳体结构，本实用新型的隔离组件结构中，所述第一壳体102具有第一表面102a，所述第二壳体103具有第二表面103a，所述第一表面102a与所述第二表面103a相对设置形成气体流道区域，所述气体流道区域中可以有气体流经，如可以是自燃气轮机涡轮108中排出的高温气体，经由所述气体流道区域排出或进入燃气轮机的其他结构中，如进入燃气轮机回热器109中，其中，所述第二壳体103设置于所述第一壳体102远离燃气轮机燃烧室107的一侧，即形成的所述气体流道区域位于燃气轮机燃烧室107的外围，参见图1所示，在一示例中，所述燃气轮机燃烧室107具有第一回转轴线，所述气体流道区域具有第二回转轴线，所述第一回转轴线与所述第二回转轴线相重合，如重合于图1中虚线所述的回转轴线的位置，其中，回转轴线是指回转类零件的中心轴线。

另外，本实用新型的隔离组件结构还包括至少一个隔离桶结构104，所述隔离桶结构104至少设置于所述气体流道区域中，且所述隔离桶结构104套设于对应的所述燃料喷嘴结构100的外围，其中，所述燃料喷嘴结构100与所述燃气轮机燃烧室107相连接，且所述燃料喷嘴结构100经由所述第一壳体102延伸至所述气体流道区域中。

具体的，所述燃料喷嘴结构100可以为所述燃气轮机燃烧室107提供燃料，所述燃料喷嘴结构100穿过所述气体流道区域与所述燃气轮机燃烧室107相连接，以为燃气轮机燃烧室107供应燃料，在一示例中，所述燃料喷嘴结构100的一端与燃气轮机燃烧室107相连接，另一端位于所述气体流道区域中。本实用新型的隔离组件结构中，在所述气体流道区域中且在所述燃料喷嘴结构100的外围套设隔离桶结构104，所述隔离桶结构104包围所述燃料喷嘴结构100设置，从而可以保护所述燃料喷嘴结构100，使其与周围的气体进行隔离。

在一示例中，所述气体流道区域形成一环形腔体区域，所述隔离桶结构104的个数与所述燃料喷嘴结构100一一对应，在一可选示例中，所述燃料喷嘴结构100与所述隔离桶结构104沿着所述气体流道区域的周向均匀布置，且相邻的所述隔离桶结构104之间具有间隙，在一优选示例中，沿所述气体流道区域的周向均匀间隔排布，其中，所述第一壳体102与所述第二壳体103之间形成的所述气体流道区域在工作时充满了高温气体，高温气体在相邻的隔离桶结构104之间进行流通，实现了高温气体与各燃料喷嘴结构100的隔离。

作为示例，所述隔离组件结构还包括至少一个与所述隔离桶结构104对应的凸台结构106，所述凸台结构106位于所述气体流道区域中，且所述凸台结构106设置于所述第一壳体102上，所述隔离桶结构104设置于所述凸台结构106上。

具体的，在一示例中，所述隔离组件结构还包括一凸台结构106，所述凸台结构106设置于所述第一壳体102上，在一可选示例中，所述凸台结构106可以与所述第一壳体102一体成型。本示例中结构中，所述燃料喷嘴结构100穿过所述凸台结构106和所述第一壳体102进而与所述燃气轮机燃烧室107相连接，其中，可以通过在所述凸台结构106和所述第一壳体102中设置连通的通孔的方式，使得所述燃料喷嘴结构100穿过所述凸台结构106和所述第一壳体102，另外，所述隔离桶结构104的一端可以设置在所述凸台结构106上，并套置在所述燃料喷嘴结构100的外围，其中，所述隔离桶结构104可以通过焊接的方式设置在所述凸台结构106上，当然，也可以是其他密封连接的方式，并不以此为限。

作为示例，所述燃料喷嘴结构100上设置有法兰100a，所述凸台结构106上设置有与所述法兰100a相配合的端面结构106a，其中，所述法兰100a固定设置于所述端面结构106a中。

作为示例，所述法兰100a设置于所述端面结构106a中的方式包括螺纹固定方式；

作为示例，所述端面结构106a与所述法兰100a之间还设置有密封垫。

具体的，在一示例中，所述燃料喷嘴结构100上设置有法兰100a，所述法兰100a可以是与所述燃料喷嘴结构100一体成型的结构，当所述隔离组件结构中设置有所述凸台结构106时，所述凸台结构106中还设置有与所述法兰100a对应的端面结构106a，其中，所述端面结构106a可以是相对于所述凸台结构106凹进去的槽型结构，如图2所示，即凸台结构上有凹下去的平面，喷嘴法兰与该平面贴合固定，所述法兰100a设置在所述端面结构106a中，可以提高稳定性，在一示例中，所述法兰100a固定设置在所述端面结构106a中，如所述法兰100a与所述端面结构106a的底部104a相接触，二者之间可以但不限于通过螺纹进行固定。在进一步可选示例中，在所述端面结构106a与所述法兰100a相接触的部分之间还是有一密封结构，如可以是密封垫，从而可以实现二者之间的密封，可以实现燃料喷嘴结构100与所述凸台结构106端面的密封连接。

作为示例，所述第一表面102a包括第一连接部，所述第二表面103a包括第二连接部，其中，所述隔离桶结构104的一端对应设置于所述第一连接部上，所述隔离桶结构104的另一端对应设置于所述第二连接部上，且所述第一连接部与所述第二连接部概呈平行设置。

具体的，在一示例中，所述隔离桶结构104基于所述第一壳体102的第一连接部及所述第二壳体103的第二连接部相互固定设置，其中，所述隔离桶结构104的一端可以直接设置在所述第一连接部上，也可以通过其他结构设置在所述第一连接部上，所述隔离桶结构104的另一端(如与上述一端相对的另一端)可以直接设置在所述第二连接部上，也可以通过其他结构设置在所述第二连接部上，在一示例中，可以是所述隔离桶结构的底端对应设置在第一连接部上，所述隔离桶结构的具有开口的顶端对应设置在所述第二连接部上，该实例中，所述第一连接部与所述第二连接部概呈平行设置，也即该区域的所述第一表面与相对的该区域的所述第二表面概呈平行设置，也即二者的表面平行或者几乎平行设置，从而可以基于流道截面保证气流稳定。

作为示例，所述燃料喷嘴结构100包括轴流式喷嘴及旋流式喷嘴中的至少一种。

即在一示例中，所述燃料喷嘴结构100一部分位于所述第一壳体102之外，且靠近所述燃气轮机燃烧室107的一侧，所述燃料喷嘴结构100的另一部分穿过所述第一壳体102设置在所述第一壳体102与所述第二壳体103之间，位于所述气体流道区域中。另外，在一可选示例中，所述燃料喷嘴结构100可以是轴流式喷嘴，也可以是旋流式喷嘴。

作为示例，所述隔离桶结构104包括依次连接的底部104a、体部104b以及上部104c，其中，所述底部104a呈环形设置于所述燃料喷嘴结构100的外围，所述底部104a的内环边缘与所述凸台结构106的外缘相接触，并密封固定在所述凸台结构106的外缘上，所述体部104b包括弹性波纹管结构，所述上部104c形成所述隔离桶结构104的开口，且所述开口延伸至所述燃料喷嘴结构100的开口处。

具体的，在一示例中，提供一种隔离桶结构104的构成，参见图2所示，包括依次连接的底部104a、体部104b以及上部104c，另外，所述隔离桶结构104的所述体部104b与所述底部104a相连接，二者可以是一体成型的结构，可以与所述底部104a的外缘相连接，在一示例中，所述体部104b可以通过焊接的方式与所述底部104a的外缘相连接，所述体部104b呈环状套设在所述燃料喷嘴结构100的外围，环状的体部104b的内环表面与所述燃料喷嘴结构100的外缘之间具有间距，间距大小可以依据实际结构设定，在另一示例中，所述体部104b包括弹性波纹管结构。此外，所述隔离桶结构104还包括与所述体部104b相连接的上部104c，在一示例中，所述体部104b与所述上部104c可以是通过焊接的方式相连接，当然二者也可以一体成型，其中，所述上部104c呈环状套设在所述燃料喷嘴结构100的外围，另外，所述隔离桶结构104具有一开口，所述上部104c形成所述开口，所述开口与所述底部104a相对设置，在一示例中，所述开口延伸至所述燃料喷嘴结构100的开口处，是指所述开口的上沿所在的平面与所述燃料喷嘴结构的开口的上沿所在的平面共平面或者超出所述燃料喷嘴结构的开口的上沿所在的平面，在一示例中，所述开口与所述燃料喷嘴结构的开口相平行，在另一示例中，所述上部104c延伸至超出所述燃料喷嘴结构100顶部开口的位置，即相对于所述第一壳体102的第一表面102a，所述隔离桶结构104的顶部高出所述燃料喷嘴结构100的顶部，如图2所示，其中，所述上部可以采用不锈钢制备形成。

作为示例，所述隔离组件结构还包括至少一个与所述隔离桶结构104对应的隔离罩结构105，所述第二壳体103上设置有与所述隔离罩结构105对应的插孔，所述隔离桶结构104包括相对设置的第一端及第二端，其中，所述第一端设置在所述第一壳体102上，所述第二端插入所述插孔中，且所述第二端通过所述隔离帽结构设置在所述第二壳体103上。

具体的，在一示例中，所述隔离组件结构还包括隔离罩结构105，所述隔离罩结构105与所述隔离桶结构104一一对应设置，该示例中，通过所述隔离罩结构105将所述隔离桶结构104设置在所述第二壳体103上，其中，所述第二壳体103上设置有一插孔，可以是贯穿所述第二壳体的一个开口，所述隔离罩结构105基于所述插孔分别与所述隔离桶结构104及所述第二壳体103相连接，从而将所述隔离桶结构104设置在所述第二壳体103上，其中，所述隔离桶结构104的顶部可以穿过所述第二壳体103延伸至所述气体流道区域之外，从而可以进一步有利于保证有效的燃料喷嘴结构100与周围气体的隔离，还可以没有延伸至所述第二壳体103的位置，所述隔离桶结构104全部位于所述气体流道区域之内，在一示例中，所述隔离桶结构104相对的第一端及第二端分别设置在所述第一壳体及所述第二壳体上，其中，所述第一端可以直接设置在所述第一壳体102上，也可以通过其他结构设置在所述第一壳体102上，在一示例中，所述第一端可以是所述隔离桶结构104的底部，所述第二端可以是具有开口的所述隔离桶结构104的顶部。

作为示例，所述隔离罩结构105的形状包括环形。

作为示例，所述隔离罩结构105包括依次连接的第一部分105a、第二部分105b以及第三部分，其中，所述第一部分105a与所述第二壳体103相连接，所述第三部分与所述隔离桶结构104相连接。

作为示例，所述隔离罩结构105的截面形状包括折线形，其中，所述第一部分105a设置于所述气体流道区域中，所述第三部分经由所述插孔延伸至所述气体流道区域外，并与所述隔离桶结构104的外缘固定连接。

具体的，在一示例中，所述隔离罩结构105的形状包括环形，环绕设置在所述隔离桶结构104的外围，在一可选示例中，所述隔离桶结构104的顶部穿过所述第二壳体103并凸出于所述第二壳体103设置，此时，所述隔离罩结构105的一端与所述隔离桶结构104相连接，可选地，与所述隔离桶结构104的顶部的外缘相连接，端面与所述隔离桶结构104的开口端面相平齐，另外，所述隔离罩结构105的另一端与所述第二壳体103相连接，在一示例中，所述隔离罩结构105可以通过焊接的方式与所述隔离桶结构104相连接，所述隔离罩结构105可以通过螺栓连接的方式与所述第二壳体103相连接，另外，所述隔离罩结构105可以采用不锈钢制备形成，但并不依次为限。

具体的，在进一步示例中，所述隔离罩结构105的截面形状呈折线形，所述截面包括沿所述第一壳体102及所述第二壳体103之间的区域形成的回转轴线所在的平面的截面，在一示例中，所述第一部分105a、所述第二部分105b与所述第三部分105c之间存在拐点，可以形成所述折线形，如图2所示，在一可选示例中，所述隔离罩结构105与所述第二壳体103相连的所述第一部分105a设置在所述第二壳体103的内侧，即设置在所述气体流道区域中，所述第三部分105c延伸至所述第二壳体103的外部与所述隔离桶结构104相连接，所述第二部分105b的形状可以依据实际结构进行设计。

具体的，在一示例中，进行隔离组件结构的装配时，所述第一壳体102与所述隔离桶结构104及所述隔离罩结构105首先连接在一起，所述第二壳体103从外侧套入所述隔离罩结构105中，所述第二壳体103的开口内侧与所述隔离罩结构105的外表面进行连接，优选二者之间进行密封连接，燃料喷嘴结构100从外侧穿过所述隔离桶结构104、所述凸台结构106及所述第一壳体102，与所述燃气轮机燃烧室107相连接，并进一步优选与所述凸台结构106中的端面结构106a密封连接。

另外，本实用新型还提供一种燃气轮机装置，参见图1所示，所述燃气轮机装置包括如上述任意一项方案所述的隔离组件结构。

具体的，所述隔离组件结构的所述第一壳体102及所述第二壳体103可以采用现有燃气轮机中的内壳体及外壳体的结构，二者形成所述气体流道区域，其中，所述气体流道区域的一端与涡轮108的出口相连接，另一端与回热器109相连接，从压气机出来的气体需要流经回热器109进入燃气轮机燃烧室107，燃烧后的燃气进入涡轮108进行做功，从涡轮108出来的高温气体需要流经回热器109排出至大气，进入回热器109的气体一般通过上述壳体构成的流道进入，如从涡轮108出来的高温气流需要通过内壳体与外壳体构成的流道(所述气体流道区域)进入到回热器109内，本实用新型的燃气轮机装置中设置有上述任意一项隔离组件结构，从而可以有效的进行上述气体与燃料喷嘴结构100的隔离，提高燃气轮机性能。

综上所述，本实用新型提供一种隔离组件结构及燃气轮机装置，用于将燃气轮机中的燃料喷嘴结构与所述燃料喷嘴结构周围的气体相隔离，所述隔离组件结构包括：第一壳体及第二壳体，所述第一壳体具有第一表面，所述第二壳体具有第二表面，所述第一表面与所述第二表面相对设置形成气体流道区域，且所述第二壳体设置于所述第一壳体远离燃气轮机燃烧室的一侧；以及至少一个隔离桶结构，所述隔离桶结构至少位于所述气体流道区域中，且所述隔离桶结构套设于对应的所述燃料喷嘴结构的外围，其中，所述燃料喷嘴结构与所述燃气轮机燃烧室相连接，且所述燃料喷嘴结构经由所述第一壳体延伸至所述气体流道区域中。通过上述方案，本实用新型的隔离组件结构及燃气轮机装置，可以有效的实现燃气轮机的燃料喷嘴与周围气体之间的有效隔离，可以是燃料喷嘴与周围高温气体的隔离，如与涡轮排出的高温气体之间的有效隔离，本实用新型的结构简单，密封可靠，易于装配。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。