一种燃气轮机燃烧室罩冒的制作方法

文档序号:9121304阅读:611来源:国知局
一种燃气轮机燃烧室罩冒的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气轮机技术领域,尤其涉及一种燃气轮机燃烧室罩冒。
【背景技术】
[0002]由于环境保护的要求越来越严格,在近年来的燃气轮机燃烧器中越来越多地使用预混燃烧的方式来降低污染物的排放。通过将燃料与空气预先混合为均相的可燃混合物,使得其燃烧方式由传统的扩散燃烧转化为预混燃烧,从而能够降低燃烧室内的峰值温度,进而可以降低氮氧化物(NOx)的排放。
[0003]如图1所示,在典型的采用预混燃烧方式的燃烧室头部结构中,一般包含一个布置在中心的中心喷嘴和多个均匀地布置在中心喷嘴四周的外围喷嘴。中心喷嘴与外围喷嘴均布置在罩冒中,罩冒上设置有预混管。来自压气机的空气经过喷嘴旋流器产生涡流,并与喷嘴喷出的燃料气在预混管中混合,混合完成之后的气体喷入到火焰筒中进行燃烧。为了保证燃烧稳定性,一般会在罩冒上设置后挡板14’,从而在预混管下游的周围区域形成低速区。
[0004]由于罩冒后挡板14’直面火焰筒的高温燃气,其温度往往较高。另外,火焰燃烧无论是在周向还是在径向都不是完全均匀的。当燃烧的不均匀性较高时,罩冒后挡板14’的不同区域温度差别较大,带来很大的热应力。罩冒后挡板14’由于热应力导致的裂纹损坏是燃烧室头部常见的故障。当裂纹发生时,轻则导致冷气泄露,使得燃烧室的工作偏离设计指标;重则导致罩冒后挡板14’脱落,脱落的金属块在高速气流下很容易破坏下游的燃气轮机部件,例如过渡段,透平叶片等,给整个燃气轮机带来重大破坏事故。
[0005]因此,针对以上不足,需要提供一种热应力小、使用寿命长的燃气轮机燃烧室罩
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【实用新型内容】
[0006](一 )要解决的技术问题
[0007]本实用新型要解决的技术问题是:传统的罩冒后挡板其上的温度较高,并且其上各区域的温差较大,罩冒的后挡板上存在很大的热应力,导致罩冒后挡板出现裂纹,严重时会出现后挡板破损脱落的现象,可能会对燃气轮机带来重大的破坏。
[0008]( 二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种燃气轮机燃烧室罩冒,包括外筒,所述外筒内设置有与所述外筒同轴的中心预混管和多个外围预混管,中心预混管和外围预混管的一端均与前挡板连接,另一端均与后挡板连接,所述前挡板和所述后挡板上均设置有与中心预混管和外围预混管相配合的通孔,且所述前挡板和所述后挡板均与所述外筒的内壁连接,所述后挡板上还设置有止裂缝。
[0010]其中,所述后挡板的外环边与外筒固定连接,所述后挡板的内环边与中心预混管插接。
[0011]其中,所述中心预混管靠近后挡板一端的外壁面上设置有后挡板前支撑和后挡板后支撑,所述后挡板前支撑、后挡板后支撑和所述中心预混管的外壁面之间形成环形的凹槽,所述后挡板的内环边插接在所述凹槽内。
[0012]其中,所述凹槽的宽度比后挡板的厚度大0.1-0.5mm。
[0013]其中,多个所述外围预混管以所述中心预混管为中心周向均匀分布,所述止裂缝位于相邻的外围预混管之间。
[0014]其中,所述止裂缝的宽度为0.2-0.5mm。
[0015]其中,所述止裂缝沿所述后挡板的径向分布,所述止裂缝的一端位于后挡板外侧边,另一端距离后挡板内侧边5-15mm处。
[0016]其中,所述止裂缝靠近中心预混管的一端通过圆弧过渡。
[0017]其中,所述外筒、中心预混管、外围预混管、前挡板和后挡板之间构成冷却腔,所述后挡板上设置有与冷却腔连通的发散冷却孔,所述外筒上设置有与冷却腔连通的冷却空气进口。
[0018](三)有益效果
[0019]本实用新型的上述技术方案具有如下优点:本实用新型提供的燃气轮机燃烧室罩冒,包括外筒中心预混管、外围预混管、前挡板和后挡板,所述后挡板上设置有止裂缝,能够通过止裂缝来吸收后挡板上由于温度不均匀导致的热膨胀,从而极大地减小后挡板上的热应力,能够提高燃气轮机燃烧室罩冒的使用寿命,降低使用成本,提升燃气轮机使用的安全性。
【附图说明】
[0020]本实用新型上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0021]图1现有技术中燃气轮机燃烧室罩冒的示意图;
[0022]图2是本实用新型实施例所述的燃气轮机燃烧室罩冒示意图;
[0023]图3是图2的局部放大图。
[0024]其中,图1至图3中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0025]14’、后挡板,1、外筒,11、中心预混管,111、后挡板前支撑,112、后挡板后支撑,12、外围预混管,13、前挡板,14、后挡板,141、止裂缝,142、发散冷却孔,15、冷却空气进口。
【具体实施方式】
[0026]在本实用新型的描述中,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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
[0027]在本实用新型的描述中,需要说明的是,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,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上
[0028]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0029]如图2所示,本实用新型提供了一种燃气轮机燃烧室罩冒,包括外筒1,所述外筒I内设置有与所述外筒I同轴的中心预混管11和多个外围预混管12,中心预混管11和外围预混管12的一端均与前挡板13连接,另一端均与后挡板14连接,所述前挡板13和所述后挡板14上均设置有与中心预混管11和外围预混管12相配合的通孔,且所述前挡板13和所述后挡板14均与所述外筒I的内壁连接,所述后挡板14上还设置有止裂缝141。本实用新型提供的燃气轮机燃烧室罩冒,能够通过后挡板14上设置的止裂缝141来吸收后挡板14上由于温度不均匀导致的热膨胀,从而极大地减小后挡板14上的热应力,能够提高燃气轮机燃烧室罩冒的使用寿命,降低使用成本,提升燃气轮机使用的安全性
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