热通道部件一体燃烧室的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种燃气轮机热通道部件一体燃烧室。
【背景技术】
[0002]燃气轮机的基本原理是通过压气机对空气进行压缩，在燃烧室中将燃料喷入压缩后的空气中进行等压燃烧，而后高温高压燃气进入透平推动透平做功，一部分功维系压气机旋转，另外一部分功则用于动力或者发电。通常而言，在总体参数与总体布置的约束下，压气机、燃烧室、透平三大部件分别进行设计，而后整合为整台燃气轮机。燃气轮机中温度最高的部件为处于燃烧室后半段与透平第一级静叶，通常称为热通道部件，在上述两个热通道部件中工质已经充分燃烧，并且尚未膨胀做功。
[0003]如图1-4所示，现有技术中的燃气轮机燃烧室结构包括:扩压器1、燃压缸2、导流衬套3、机匣4、端盖5、喷嘴6、火焰筒7以及过渡段8，从压气机压缩好的空气经扩压器1，进入导流衬套3逆流向上流经喷嘴6，喷嘴6内会喷射燃料与上游压缩空气进行掺混在火焰筒7内燃烧，之后流经过渡段8进入透平9做功。通常火焰筒7为圆形筒，而透平9为环形，因此需要多个过渡段8将火焰筒7的多个圆形气流出口转化为与透平9连接的扇环形出口，多个过渡段8与透平9 一级静叶相连，连接处存在复杂的密封结构92及连接结构91，通常为了连接的可靠性，需要多种连接方式结合。
[0004]对于环管型燃烧室而言，燃烧室后半段设置过渡段，将多个圆形火焰筒的燃气出口转化为多个扇环形最终组成一个圆环形出口，再与透平一级静叶连接。由于连接处存在多个过渡段以及透平一级静叶，需要一系列连接密封结构，且该处燃气温度远远高于金属许用温度，连接处的结构易出现问题，而且连接密封结构需要在每次检修时更换，以防其中一个连接密封件的损坏对整台燃气轮机造成损坏。虽然现有的燃烧室及透平设计尽量考虑上述设计难点，但是由于燃烧室及透平两个部件是分开进行设计的，燃烧室与透平的连接问题仍然存在。
[0005]除此之外，随着燃气轮机参数的升高，透平一级静叶前缘端壁的冷却问题也日趋严重，通常透平一级静叶本体通过静叶内部冷却通道设计进行冷却，而前缘端壁则依赖于燃烧室过渡段出口额外的冷气进行冷却，该冷却造成了额外的冷气消耗，进而降低整个燃气轮机的效率。
【发明内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本发明的目的是提供一种热通道部件一体燃烧室，以简化燃气轮机过渡段与透平一级静叶之间的连接结构和密封结构。
[0008]( 二 )技术方案
[0009]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种热通道部件一体燃烧室，包括扩压器、燃压缸、导流衬套、机匣、端盖、喷嘴、火焰筒和过渡段，所述过渡段的出口设置出口导叶，所述过渡段通过所述出口导叶与透平连接。
[0010]优选地，所述过渡段与所述出口导叶为一体化结构。
[0011]优选地，所述热通道部件一体燃烧室的燃烧室中轴线与燃气轮机中轴线在轴向和周向的夹角均大于O度。
[0012]优选地，所述热通道部件一体燃烧室的燃烧室中轴线与燃气轮机中轴线的轴向夹角为15。?35。。
[0013]优选地，所述热通道部件一体燃烧室的燃烧室中轴线与燃气轮机中轴线的周向夹角为10。?25。。
[0014]优选地，所述出口导叶的偏置安装角轴线与燃气轮机中轴线的周向夹角等于燃烧室中轴线与燃气轮机中轴线的周向夹角。
[0015]优选地，所述出口导叶为翼型叶形。
[0016]优选地，所述出口导叶的下游与透平的连接处设有气膜冷却结构。
[0017]优选地，所述气膜冷却结构包括多个气膜冷却孔，所述气膜冷却孔的孔径为
1.5mm?3mm，所述气膜冷却孔的间距比为3?6。
[0018](三)有益效果
[0019]本发明的热通道部件一体燃烧室无需过渡段与透平一级静叶之间的密封结构，简化了燃气轮机过渡段与透平一级静叶之间的连接结构和密封结构，减少了振动、安装不当造成的风险，有效增加了寿命，减少了设计及加工成本，同时可以在保证金属温度安全的前提下，大幅减少过渡段与透平连接处的冷气用量，从而提升燃气轮机循环效率；其燃烧室中轴线与燃气轮机中轴线在轴向以及周向方向均有夹角且在过渡段出口设置出口导叶，且燃烧室中轴线与燃气轮机中轴线在轴向以及周向方向均有夹角，无需考虑复杂三维流动对冷却影响，简化了透平一级静叶冷却结构设计过程，同时由于燃烧室安装存在一个周向角度，有潜力实现更短燃烧室火焰筒设计。
【附图说明】
[0020]图1为现有技术中燃气轮机燃烧室的俯视图；
[0021]图2为图1的A-A方向的剖视图；
[0022]图3为图2的B处的放大图；
[0023]图4为图2的C-C方向的透平一级静叶的叶形图；
[0024]图5为本发明实施例的热通道部件一体燃烧室的俯视图；
[0025]图6为图5的D-D方向的剖视图；
[0026]图7为图6的E-E方向的出口导叶的叶形图。
[0027]图中，1:扩压器；2:燃压缸；3:导流衬套；4:机匣；5:端盖；6:喷嘴；7:火焰筒；8:过渡段；9:透平；71:燃烧室中轴线；72:燃气轮机中轴线；73:出口导叶安装角轴线；81:出口导叶；82:简单翼型叶型；83:现有透平一级静叶叶型；91:连接结构；92:密封结构；93:透平一级静叶；94:气膜冷却孔。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
[0029]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间