具有双壁的燃烧室的制作方法
【专利摘要】本发明涉及燃烧室(26)，其包括导管壁(10)，以在运行期间在热气流径中导引热气流(9)。导管壁(10)是双壁结构，其包括内面(11)、外面(12)和壁腔体(13)。套管(15)至少部分地围绕导管壁(10)，以在套管(15)和导管壁(10)之间的冷却通道(17)中沿着导管壁(10)的外表面将冷却气体(16)导引到出口端(21)，并且腔体通往冷却通道(17)。本公开进一步涉及包括这种燃烧室(26)的燃气涡轮(1)。
【专利说明】
具有双壁的燃烧室
技术领域
[0001 ]本公开涉及被冷却的燃烧室壁，更特别地，涉及具有被冷却的双壁的燃烧室。【背景技术】
[0002]功率产生循环的热力效率取决于其工作流体的最高温度，在例如燃气涡轮的情况下，该最高温度为离开燃烧器的热气的最高温度。热气的最高可行温度受到燃烧排放的限制，以及受到与此热气接触的金属部件的运行温度极限的限制，并且受到将这些部件冷却它们的金属温度极限以下的能力的限制。冷却形成高级重型燃气涡轮的热气流径的热气导管壁是困难的，而且目前已知的冷却方法有性能惩罚，即，导致功率和效率降低。
[0003]冷却暴露于热燃烧气体的燃烧器壁对于确保燃气涡轮的寿命是至关重要的。已经提出了用于沿着燃烧室的壁导引冷却气体的冷却套管。例如已经在EP 13 190 131.6中公开了一系列套管，其用来沿着燃烧室导引冷却气体，其中具有冲击冷却。为了对导管进行冲击冷却，将套管设置成离导管的外表面有较短距离。冲击套管包含孔阵列，压缩冷却气体通过孔排出，以产生空气射流阵列，空气射流冲击和冷却导管的外表面。在冲击之后，冷却气体在由导管和冲击套管界定的冷却路径中流向导管的一端。必须从围绕燃烧室的所有周向方向提供冲击冷却。由于包围燃气涡轮的燃烧器组件的气室中的空间约束的原因，供应足以供给套管冷却的冷却气体可能是困难的。这些空间约束可导致用于冷却套管的供应通道中的横截面小，这又会提高冷却组件的压降。压降提高会相应地导致冷却气体供应压力要求高，这可损害燃气涡轮的整体性能。
[0004]EP 2 031 302 A1描述了一种燃烧器壁，冷却通道结合到燃烧器壁中，以高效地冷却壁。在冷却壁之后，冷却空气排到燃烧室中。
【发明内容】
[0005]本公开的目标是提出一种允许高效地冷却导管壁的燃烧室。在此语境中，燃烧室可包括燃烧器的其中发生燃烧的区段。它还可包括所谓的过渡区。这是主燃烧区的下游区域，其中燃烧器的横截面积沿下游方向在主燃烧区和将热气流导引向涡轮入口的出口之间逐渐减小。
[0006]冷却气体可为已经被燃气涡轮的压缩机压缩的空气，如果燃烧器安装在吸气燃气涡轮中的话。冷却气体可为任何其它气体或气体混合物。例如它可为空气和燃气涡轮的烟道气的混合物，其中烟道气再循环到压缩机入口中。冷却气体例如还可为半闭环式氧燃料燃气涡轮循环的二氧化碳，其中二氧化碳作为工作介质，燃料和氧在燃烧室中喷射到二氧化碳中以燃烧。
[0007]公开的燃烧室包括导管壁，以在运行期间在热气流径中导引热气流。导管壁是双壁结构，其包括内面、外面，以及沿着导管壁从腔体入口延伸到腔体出口的壁腔体。沿着导管壁例如表示腔体基本平行于导管壁的表面延伸，并且保持在壁的内部在表面下方。燃烧室进一步包括套管，套管至少部分地围绕导管壁，并且在套管和导管壁之间的冷却通道中沿着导管壁的外表面将冷却气体导引到出口端。腔体出口通往冷却通道。在运行期间，冷却气体通过腔体入口馈送到壁腔体。在传送通过壁腔体之后，冷却气体从腔体出口排到冷却通道中。冷却气体在通过冷却通道流向冷却通道的出口端时进一步冷却导管壁。
[0008]例如可铸造双壁，用SLM(选择性激光熔化)制造双壁，或者可用硬钎焊或焊接在一起的壁层制造双壁。
[0009]根据燃烧室的另一个实施例，套管包括围绕导管壁的多个孔口，孔口与导管壁间隔开一距离，使得在运行期间通过孔口从压缩气体气室中喷射出的冷却气体冲击在导管壁上。在冲击冷却导管壁之后，冷却气体作为横向流流向冷却通道的出口端。
[0010]根据燃烧室的又一个实施例，腔体入口和用于冲击冷却导管壁的孔口连接到同一压缩气体气室上。因而，除了将热传递给流过壁腔体的冷却气体进行冷却之外，可通过冲击冷却，使用来自一个作为冷却气体源的气室的冷却气体来冷却导管壁。因而两个冷却流可在冷却通道中再次用来进一步冷却导管壁。
[0011]在燃烧室的一个示例性实施例，冷却腔体沿垂直于燃烧器的轴向延伸的方向围绕导管壁沿周向延伸。
[0012]在另一个实施例中，导管壁具有长方形、梯形、椭圆形或圆形横截面，其中导管壁在一侧具有第一腔体入口，以及在相反侧具有第二腔体入口。对于长方形或梯形横截面，侧部是平坦侧壁。对于圆形或椭圆形横截面，侧部可为圆，相应地椭圆，的区段，它覆盖例如 30°和90°之间的角或者例如高达150°。在这个实施例中，第一腔体出口布置在热气流的一侧的连接第一和第二腔体入口和第二腔体出口的壁区段中，以及在热气流的相反侧的连接第一和第二腔体入口的壁区段中。这里，壁腔体从一侧的腔体入口延伸到相邻侧的腔体出 □ 〇[〇〇13]备选地或者组合起来，导管壁在一侧具有腔体入口，并且在相反侧具有腔体出口。 这里，壁腔体从一侧的腔体入口延伸到相反侧的腔体出口。
[0014]在燃烧室的另一个实施例中，腔体入口布置成紧邻接头，导管壁的两个区段在接头处连接。导管壁可由不同的区段组成。出于制造和稳定性原因，可能难以构造这样的区域:其中导管壁的区段彼此连结或连接成双壁。接头例如可为焊缝或凸缘。为了冷却接头区域，最好的是通过紧邻接头的腔体入口将冷却气体贴近地引入到接头。在此语境中紧邻接头例如可在相当于导管壁的厚度的距离内，更特别地例如一至五倍于壁厚度。在腔体入口中，冷却气体流向典型地可从倾斜于或垂直于导管壁表面的方向变成切向于导管壁表面的方向。这个流向变化会导致冷却接头区域所需的热传递增加。备选地或组合起来，腔体出口可布置成紧邻接头。也在出口处，流向典型地改变(例如从切向于导管壁表面的方向变成倾斜于或垂直于表面的方向)，这可导致热传递增加。
[0015]在又一个构造中，导管壁的第一区段构造成双壁，双壁包括壁腔体，并且第二区段构造成单壁。第二区段在套管下方延伸以进行冷却。
[0016]除了燃烧室之外，本公开的目标是燃气涡轮，其包括压缩机、涡轮和燃烧器，燃烧器具有多个上面描述的燃烧室。
[0017]特别地，这种燃气涡轮例如可包括多个燃烧室，燃烧室具有导管壁，以在运行期间在热气流径中导引热气流，其中，导管壁是双壁结构，其包括内面、外面，以及沿着导管壁从腔体入口延伸到腔体出口的壁腔体。燃烧室进一步包括套管，套管至少部分地围绕导管壁，并且在套管和导管壁之间的冷却通道中沿着外表面导管壁将冷却气体导引到出口端。腔体出口通往冷却通道。在运行期间，冷却气体通过腔体入口馈送到壁腔体。在传送通过壁腔体之后，冷却气体从腔体出口排到冷却通道中。冷却气体在通过冷却通道流向冷却通道的出口端时进一步冷却导管壁。
[0018]根据燃烧室的另一个实施例，这个燃气涡轮具有套管，套管包括围绕导管壁的多个孔口，孔口与导管壁间隔开一距离，使得在运行期间通过孔口从压缩气体气室中喷射出的冷却气体冲击在导管壁上。在冲击冷却导管壁之后，冷却气体作为横向流流向冷却通道的出口端。典型地，冷却通道的出口端相对于在运行期间在燃烧室内部的热气的热气流方向布置在燃烧室的上游侧处。
[0019]根据又一个实施例，燃气涡轮具有压缩气体气室，例如压缩机气室，而且腔体入口和用于冲击冷却导管壁的孔口两者都连接到这个气室上。因而，除了热传递给流过壁腔体的冷却气体之外，可通过冲击冷却，使用来自一个作为冷却气体源的气室的冷却气体来冷却导管壁。两个冷却流都可在冷却通道中再次用来进一步冷却导管壁。
[0020]在另一个实施例中，冷却通道的出口端连接到燃气涡轮的喷燃器上，以在运行期间将冷却气体引入到喷燃器中。因而冷却气体将在已经用来冷却燃烧室之后再次用作燃烧气体。这样重复使用由于冷却燃烧室的期间获得热而被加热的冷却气体会提高效率，并且针对给定的热气温度来减少NOx排放，因为冷却气体不绕过燃烧过程。
[0021]在特定实施例中，多个燃烧室围绕燃气涡轮的轴线沿周向布置。面向彼此的两个相邻燃烧室的导管壁的区段构造成具有壁腔体的双壁。套管布置在导管壁的面朝燃气涡轮的轴线的区段上方。备选地或组合起来，套管布置在导管壁的背向燃气涡轮的轴线的区段上方。面向彼此的两个相邻燃烧室的导管壁的区段，相应地多个区段，没有套管和冷却通道。因此，相邻燃烧室之间的周向距离可减小。对于给定的热气流横截面，其上布置有燃烧室的直径可因此减小。因此燃烧器壳和整个燃气涡轮直径可减小，从而节约材料和成本。备选地或组合起来，空间要求降低的双壁组件可用来增加相邻燃烧室的壁之间的自由面积， 从而降低这些之间的气体流的压力损失。空间还可用于额外的装置，诸如赫尔姆霍茨减震器。
[0022]在备选实施例中，多个燃烧室围绕燃气涡轮的轴线沿周向布置，并且腔体入口布置在导管壁的面向相邻燃烧室的区段上。在这个布置中，套管布置在导管壁的面朝燃气涡轮的轴线的区段上方，并且/或者套管布置在导管壁的背向燃气涡轮的轴线的区段上方。而且在这个实施例中，相邻燃烧室之间的套管或冲击冷却不需要空间，从而与其中在这些侧部上应用套管且特别是在其中在这些侧部上应用冲击冷却的组件相比，允许减小燃烧室之间的距离。腔体入口布置在侧部处会在不被冷却通道额外地冷却且不被冲击冷却的侧部区段中对壁腔体提供最冷的可用冷却气体。
[0023]除了燃烧室和燃气涡轮之外，本公开的目标是一种用于冷却这种燃烧室的方法。 根据该方法，冷却流体馈送到导管壁的腔体入口中，导管壁具有双壁结构，其包括内面、夕卜面，以及沿着导管壁从腔体入口延伸到腔体出口的壁腔体，使得冷却气体流过壁腔体，以冷却导管壁。然后冷却气体通过腔体出口排到冷却通道中，以进一步对导管壁进行对流冷却。 冷却通道由导管壁和套管界定，套管至少部分地围绕导管壁，以沿着导管壁的外表面导引冷却气体。
[0024]根据方法的另一个实施例，冷却气体通过包围套管的多个孔口喷射，孔口与导管壁间隔开一距离，使得来自压缩气体气室的传送通过孔口的冷却气体冲击在导管壁上。在冲击冷却之后，气体作为横向流流向冷却通道的出口端。
[0025]根据方法的另一个实施例，冷却气体从一个压缩气体气室通过腔体入口馈送到壁腔体，并且从腔体出口排到冷却通道。另外，来自同一冷却气室的冷却气体通过套管中的孔口喷射，冲击在导管壁上，并且作为横向流与从腔体出口排出的冷却气体流过同一冷却通道。
[0026]提出的燃烧室允许有高效的冷却方案，可根据运行期间的有效冷却要求轻易地调节方案，并且可调节方案来额外地冷却局部热点。本公开还涉及一种用于考虑到此灵活性而设计燃烧室的方法。该方法包括以下步骤:针对特定冷却要求来设计燃烧室壁腔体。冷却要求例如可为燃烧室运行和热传递的数字模拟的结果。
[0027]在设计条件下运行燃烧室，以及测量至少一个壁区段的燃烧器壁温度。如果测得温度超过极限温度，则在冷却套管中添加至少一个孔口，以额外地进行局部冲击冷却。极限温度例如可为临界材料温度，超过临界材料温度，燃烧器的寿命可受到损害。
[0028]提出的冷却设计还允许根据燃气涡轮的不同的运行方案来轻易地调节冷却能力。 [〇〇29] 对于长的维护时间间隔，冲击冷却孔的数量可相对于针对标准设计的冲击冷却孔的数量而增加。冷却孔数量增加会导致燃烧室壁减少，这可允许的长维护时间间隔。
[0030]为了实现最高燃气涡轮效率和功率，冲击冷却孔的数量相对于针对标准设计的冲击冷却的数量可减少。冷却孔数量减少会降低通过冷却系统的气体流，而且可降低馈送冷却气体通过冷却系统且将其馈送回到喷燃器中所需的压力损失。因而可提高功率和效率。
[0031]燃烧室例如可为环形燃烧室或罐式燃烧器的燃烧室。它也可为圆筒燃烧器的燃烧室。燃烧室例如可为顺序燃烧器组件的第二燃烧器。顺序燃烧器组件可包括第一燃烧器，第一燃烧器具有:第一喷燃器，其允许燃料在运行期间进入到燃烧器入口气体中；以及第一燃烧室、用于将稀释气体混合到离开第一燃烧室的第一燃烧器燃烧产物的稀释气体混合器、 用于混合燃料的第二喷燃器，以及第二燃烧室。从EP 14 150 737.6中了解到这种顺序燃烧器组件，该专利通过引用而结合在本文中。[〇〇32] 可使用不同的喷燃器类型。对于第一燃烧器，例如可使用例如从EP 0 321 809中得知的所谓的EV喷燃器或者例如从DE 195 47 913中得知的AEV喷燃器。而且可使用BEV喷燃器，它包括欧洲专利申请EP 2 722 591中描述的旋流室，该专利申请通过引用而结合在本文中。在罐架构中，可使用每个罐式燃烧器有单个或多个喷燃器的布置。另外，US 2004/ 0211186中描述的火焰片(flamesheet)燃烧器可用作第一燃烧器，该专利通过引用而结合在本文中。【附图说明】
[0033]将在附图的协助下在下面更详细地描述本公开、其性质及其优点。[〇〇34] 参照附图图1显示具有压缩机、燃烧室和涡轮的燃气涡轮；图2显示图1的燃烧室的横截面11-11。
[0035]图3显示燃烧室的横截面的示例，在一侧有冷却套管，图4显示具有冷却套管的燃烧室的横截面的另一个示例，其中，燃烧室壁的一个区段构造成双壁，而另一个区段则构造成冲击冷却式单壁。
[0036]图5显示具有燃烧组件的燃气涡轮的横截面，其中成阵列的双壁燃烧室围绕燃气涡轮的轴线沿周向布置。[〇〇37]部件列表:1燃气涡轮 2轴线 3压缩机 4燃烧器 5涡轮 7排出气体 8压缩气体 9热气流 10导管壁 11内面 12外面 13壁腔体 14孔口 15套管 16冷却气体 17冷却通道 18对流衬套冷却 19腔体入口 20腔体出口 21出口端 22内部接头 23转子盖 24肋25喷燃器 26燃烧室 27外部接头 28燃料30压缩机气室 31燃烧器壳。【具体实施方式】[〇〇38]图1显示燃气涡轮1，其具有被冲击冷却的燃烧器4。燃气涡轮1包括压缩机3、燃烧器4和涡轮5。
[0039]进入空气被压缩机3压缩成压缩气体8。燃料28在燃烧器4中与压缩气体8燃烧而产生热气流9。热气9在涡轮5中膨胀，从而产生机械功。
[0040]燃烧器4容纳在燃烧器壳31中。离开压缩机3的压缩气体8传送通过扩散器，以至少部分地回收离开压缩机3的气体的动态压力。离开扩散器的压缩气体8流过压缩机气室30。 压缩气体的一部分从压缩机气室30直接流到喷燃器25中，以与燃料28混合，并且随后在燃烧室26中燃烧。压缩气体8首先用作冷却气体16，以冷却燃烧室26的导管壁10。典型地，还从压缩机气室30获得其它冷却气体流，以冷却喷燃器25和涡轮5。
[0041]典型地，燃气涡轮系统包括发电机，发电机联接到燃气涡轮1的轴2上。燃气涡轮1 进一步包括用于涡轮5的冷却系统，未显示该冷却系统，因为它不是本公开的目标。[〇〇42]排出气体7离开涡轮5。典型地在后面的水蒸汽循环中使用余热，这里也未显示水蒸汽循环。[〇〇43]图1显示燃烧器4,其具有用于冷却导管壁10的冲击冷却组件。燃烧器4包括在上游端处的喷燃器25,以及从喷燃器延伸到下游端的燃烧室26。燃烧室26在侧部由导管壁10界定。为了对导管壁10进行冲击冷却，包括孔口 14的套管15围绕燃烧室26布置。冷却气体16通过孔口喷射，并且冷却气体16冲击在导管壁10上。在冲击之后，冷却气体16在由导管壁10和套管15形成的冷却流径17中以与燃烧室26内部的热气流逆流的方式流向燃烧室26的上游端。在冷却导管壁10之后，冷却气体16可流到喷燃器中(在横截面中未显示)，即流到热气流径的上游端处的燃烧室26中，以进一步用作燃烧气体。
[0044]导管壁10的至少一部分构造成用于额外冷却的双壁结构。双壁导管壁具有面朝热气流径的内面11和面朝压缩机气室的外面12。壁腔体沿着导管壁10在内面11和外面12之间从腔体入口延伸到腔体出口(关于腔体入口和出口，参见图2至4)。在运行期间，冷却气体流过壁腔体13。在冷却导管壁10之后，冷却气体从壁腔体排到由冷却套管15和导管壁10的外面12界定的冷却通道17中。从壁腔体中排出的冷却气体与曾经用于冲击冷却的冷却气体一起流向燃烧室26的上游端，以进一步在喷燃器25中使用，即在燃烧室26中使用。在这个示例中，壁腔体13被肋24分成多个壁腔体13,肋24连接外面12与内面11。还可使用销来连接外面 12与内面11。[〇〇45]图2显示图1的燃烧室26的横截面I1-1I的透视图，作为具有双壁结构的燃烧室26 的示例。导管壁10构造成双壁结构，它具有内面11、外面12,以及沿着导管壁10从腔体入口 19延伸到腔体出口20的壁腔体13。在这个具有长方形横截面的示例中，四个壁腔体13布置在横截面中。各个壁腔体从布置在燃烧室的侧壁上的腔体入口 19延伸到布置在顶壁上(即， 布置在燃烧室26的底壁上)的腔体出口 20。冷却气体16从包围燃烧室26的压缩机气室30馈送到腔体入口 19。导管壁10的上区段和下区段由套管15围绕，从而在它们之间形成冷却通道17。腔体出口 20通往冷却通道17,并且从腔体出口 20中排出的冷却气体16流向冷却通道 17的出口端(在横截面中未显示)。
[0046]为了对导管壁10进行冲击冷却，套管15包括孔口 14。冷却气体16通过孔口喷射，并且冷却气体16冲击在导管壁10上。在冲击之后，冷却气体16在冷却通道17中流向燃烧室的上游端(未显示)。在这个示例中，孔口 14布置在导管壁10的顶侧和底侧上方。[〇〇47]图3显示具有双壁结构的燃烧室26的横截面的另一个示例。导管壁10构造成双壁结构，它具有内面11、外面12,以及沿着导管壁10从腔体入口 19延伸到腔体出口 20的壁腔体13。在这个具有长方形横截面的示例中，两个壁腔体13布置在横截面中。各个壁腔体13从布置在燃烧室的底侧壁的中心处的腔体入口 19延伸到布置在顶壁的中心处的腔体出口 20。一个壁腔体13跨越导管壁10的左半部，而另一个壁腔体13则跨越导管壁10的右半部。冷却气体16从围绕燃烧室26的压缩机气室30馈送到腔体入口 19。导管壁10的上区段由套管15围绕，从而在它们之间形成冷却通道17。在这个示例中，导管壁10的顶壁实际上由套管15围绕。腔体出口 20通往冷却通道17,并且从腔体出口 20中排出的冷却气体16流向冷却通道17 的出口端(未在横截面中显示)。
[0048]为了对导管壁10进行冲击冷却，套管15包括孔口 14。冷却气体16通过孔口喷射，并且冷却气体16冲击在导管壁10上。在冲击之后，冷却气体在冷却通道17中流向燃烧室的上游端(未显示)。在这个示例中，孔口 14布置在导管壁10的顶侧上方。
[0049]在这个示例中，导管壁10包括左区段和右区段。两个区段都由上部接头22和下部接头27连接。腔体入口 19布置在下部接头27的两侧。腔体出口 20布置在上部接头22的两侧。 接头可为例如焊缝。
[0050]图4显示具有双壁结构的燃烧室26的横截面的另一个示例。图4的示例基于图3的示例。与图3的示例相比，导管壁10的顶部区段是单壁式的。腔体出口 20布置成靠近顶部区段的左侧，相应地右侧。在腔体出口 20之间延伸的顶部区段被冲击冷却。[0051 ]图5显示具有燃烧组件的燃气涡轮的横截面，其中成阵列的双壁燃烧室26围绕燃气涡轮的轴线2沿周向布置。各个燃烧室26具有圆柱形导管壁10。导管壁10具有内面11和外面12,并且在面朝燃气涡轮的轴线2的侧从压缩机气室30对导管壁10馈送冷却气体，压缩机气室30由转子盖23和燃烧器壳31界定。各个燃烧器的背向轴线2的侧由套管15围绕，从而在导管壁10和套管15之间界定冷却通道17。在冷却导管壁10之后，冷却气体16从双壁式导管壁10排到冷却通道17中，流向冷却通道17的出口端(未在横截面中显示)。[〇〇52]在套管15下方的导管壁10的朝外区段被通过孔口 14喷射出的冷却气体16进一步冲击冷却。在冲击之后，冷却气体16在冷却通道17中流向燃烧室的上游端(未显示)。
【主权项】
1.一种燃烧室(26)，其包括用于在运行期间在热气流径中导引热气流(9)的导管壁 (10)，其中，所述导管壁(10)是双壁结构，其包括内面(11)、外面(12)，以及沿着所述导管壁 (10)从腔体入口(19)延伸到腔体出口(20)的壁腔体(13)，其特征在于，套管(15)至少部分 地围绕所述导管壁(10)，以在所述套管(15)和所述导管壁(10)之间的冷却通道(17)中沿着 所述导管壁(10)的外表面将冷却气体(16)导引到出口端(21)，并且所述腔体出口(20)通往 所述冷却通道。2.根据权利要求1所述的燃烧室(26)，其特征在于，所述套管(15)包括多个孔口(14)， 所述多个孔口(14)包围所述导管壁(10)，并且与其间隔开一距离，使得在运行期间通过所 述孔口(14)从压缩气体气室(30)中喷射出的冷却气体(16)冲击在所述导管壁(10)上，并且 作为横向流(18)流向所述冷却通道(17)的出口端(21)。3.根据权利要求1所述的燃烧室(26)，其特征在于，所述腔体入口(19)与用于对所述导 管壁(10)进行冲击冷却的孔口(14)连接到同一压缩气体气室(30)上。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃烧室(26)，其特征在于，所述冷却腔体(13) 沿垂直于所述燃烧器(4)的轴向延伸的方向围绕所述导管壁(10)沿周向延伸。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的燃烧室(26)，其特征在于，所述导管壁(10)具 有长方形、梯形、椭圆形或圆形横截面，所述导管壁(10)在一侧具有第一腔体入口(19)，并 且在相反侧具有第二腔体入口(19)，以及在所述热气流(9)的一侧的在连接所述第一和第 二腔体入口(19)的壁区段中的第一腔体出口(20)，以及在所述热气流(9)的相反侧的在连 接所述第一和第二腔体入口(19)的壁区段中的第二腔体出口(20)，或者所述导管壁在一侧具有腔体入口(19)，以及在相反侧具有腔体出口(19)，其中壁 腔体(13)从一侧的所述腔体入口(19)延伸到相反侧的所述腔体出口(19)。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的燃烧室(26)，其特征在于，所述腔体入口(19) 以及/或所述腔体出口(20)布置成紧邻接头(22,27)，所述导管壁(10)的两个区段在所述接 头(22,27)处连接。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的燃烧室(26)，其特征在于，所述导管壁(10)的 第一区段构造成双壁，所述双壁包括所述壁腔体(13)，并且第二区段构造成单壁，其中，所 述第二区段在所述套管(15)下方延伸。8.—种燃气涡轮(1)，其具有至少一个压缩机(3)和至少一个涡轮(5)，其特征在于，所 燃气涡轮(1)包括至少一个根据权利要求1至7中的任一项所述的燃烧室(26)。9.根据权利要求8所述的燃气涡轮(1)，其特征在于，所述冷却通道(17)的出口端(21) 连接到所述燃气涡轮(1)的喷燃器(25)，以在运行期间将所述冷却气体(16)引入到所述喷 燃器(25)中。10.根据权利要求8所述的燃气涡轮(1 )，其特征在于，多个燃烧室(26)围绕所述燃气涡 轮(9)的轴线(2)沿周向布置，并且面向彼此的两个相邻燃烧室(26)的导管壁(10)的区段构 造成具有壁腔体(13)的双壁，并且所述套管(15)布置在所述导管壁(10)的面朝所述燃气涡 轮(1)的轴线(2)的区段上方，而且/或者所述套管(15)布置在所述导管壁(10)的背向所述 燃气涡轮(1)的轴线(2)的区段上方。11.根据权利要求8所述的燃气涡轮(1)，其特征在于，多个燃烧室(26)围绕所述燃气涡 轮(9)的轴线(2)沿周向布置，所述腔体入口(19)布置在面向彼此的两个相邻燃烧室(26)的导管壁(10)的区段上，并且所述套管(15)布置在所述导管壁(10)的面向所述燃气涡轮(1) 的轴线(2)的区段上方，而且/或者所述套管(15)布置在所述导管壁(10)的背向所述燃气涡 轮(1)的轴线(2)的区段上方。12.—种用于冷却燃烧室(26)的方法，所述燃烧室(26)包括导管壁(10)，以在运行期间 在热气流径中导引热气流(9)，其中，所述导管壁(10)是双壁结构，其包括内面(11)、外面 (12)，以及沿着所述导管壁(10)从腔体入口(19)延伸到腔体出口(20)的壁腔体(13)，以及 其中，套管(15)至少部分地围绕所述导管壁(10)，以在所述套管(15)和所述导管壁(10)之 间的冷却通道(17)中沿着所述导管壁(10)的外表面导引冷却气体(16)，其特征在于，冷却 流体馈送到所述腔体入口(19)中，流过所述壁腔体(13)，以冷却所述导管壁(10)，并且冷却 流体通过腔体出口(20)排到所述冷却通道(17)中，以进一步对所述导管壁(10)进行对流冷 却。13.根据权利要求12所述的用于冷却燃烧室(26)的方法，其特征在于，冷却气体(16)通 过包围的套管(15)中的多个孔口(14)喷射，所述多个孔口(14)与导管壁(10)间隔开一距 离，使得来自压缩气体气室(30)的冷却气体(16)传送通过所述孔口(14)，冲击在所述导管 壁(10)上，并且作为横向流(18)流向所述冷却通道(17)的出口端(21)。14.根据权利要求13所述的用于冷却燃烧室(26)的方法，其特征在于，所述冷却气体 (16)从一个压缩气体气室(30)通过所述腔体入口(19)馈送到所述壁腔体(13)，并且从所述 腔体出口(20)排到所述冷却通道(17)，而且来自同一冷却气室(30)的冷却气体(16)喷射通 过所述孔口(14)，冲击在所述导管壁(10)上，并且作为横向流(18)与从所述腔体出口(20) 排出的冷却气体(16)流过同一冷却通道(17)。15.—种用于设计根据权利要求2或3所述的燃烧室(26)的方法，其特征在于，针对特定 冷却要求设计而所述壁腔体(13)，在设计条件下运行所述燃烧室，并且添加至少一个孔口 (14)，以在超过所述导管壁(10)的区段的极限温度时额外地进行冲击冷却。
【文档编号】F23R3/00GK105972637SQ201610138281
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】M.T.毛雷尔, F.鲍姆加特纳
【申请人】安萨尔多能源瑞士股份公司