燃烧器、具备该燃烧器的燃气轮机、以及燃烧器的修补方法

文档序号:10693699阅读:601来源:国知局
燃烧器、具备该燃烧器的燃气轮机、以及燃烧器的修补方法
【专利摘要】燃烧器具备:燃烧气体在内周侧流动且形成有多个贯通孔(14)的燃烧筒(12)、以及在燃烧筒(12)的外周侧具有形成与多个贯通孔(14)相连的空间(S)的空间形成构件(21)的声音衰减器(20)。在燃烧器的修补方法中,执行如下工序:将空间形成构件(21)中与外部相接的部分开口、使外部与空间(S)连通的开口工序;对燃烧筒(12)进行修补的筒修补工序;在筒修补工序之后,将空间(S)内的异物从在开口工序中形成的开口(23)向外部排除的异物去除工序;以及在异物去除工序之后,利用盖(24)来堵塞开口(23)的闭口工序。
【专利说明】
燃烧器、具备该燃烧器的燃气轮机、以及燃烧器的修补方法
技术领域
[0001]本发明涉及在燃烧气体流动于内周侧的筒的外周侧设置有声音衰减器的燃烧器、具备该燃烧器的燃气轮机、以及燃烧器的修补方法。
[0002]本申请基于2014年3月31日在日本申请的特愿2014-073550号而主张优先权,并在此援引其内容。
【背景技术】
[0003]燃气轮机具备:对空气进行压缩的压缩机;在被压缩机压缩后的空气中使燃料燃烧而生成燃烧气体的燃烧器;以及利用来自燃烧器的燃烧气体而进行驱动的轮机。
[0004]燃气轮机的燃烧器例如像以下的专利文献I所记载的那样,具有:供燃料燃烧的燃烧筒(或者尾筒);向该燃烧筒内喷射燃料以及空气的喷射器;以及在燃烧筒的外周侧设置的消音器等声音衰减器。在燃烧筒上形成有许多从内周侧贯穿至外周侧的小贯通孔。声音衰减器具有:覆盖燃烧筒的外周侧且形成有许多贯通孔的部分的罩;以及将燃烧筒与罩之间的空间分隔成多个空间的板。
[0005]燃烧筒中,燃料在其内周侧燃烧,并且通过燃烧而产生的高温的燃烧气体流动。因此,燃烧筒由耐热性高的金属板形成。此外,在该金属板的表面上实施热障涂层。
[0006]在先技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2013-117231号公报

【发明内容】

[0009]发明要解决的课题
[0010]在对上述专利文献I所记载的燃烧器进行修补的情况下,大多在将因热量而恶化或者损伤的热障涂层剥离之后,重新在燃烧筒的内周侧实施热障涂层。在剥离热障涂层的过程中,形成了热障涂层的金属、陶瓷等的颗粒经由燃烧筒的许多贯通孔而进入罩内。另夕卜,在实施热障涂层的过程中,形成热障涂层的金属、陶瓷等的颗粒也经由燃烧筒的许多贯通孔而进入罩内。此外,在燃烧器的运转中,各种异物也经由燃烧筒的许多贯通孔而进入罩内。
[0011]如以上那样进入罩内的各种异物优选在燃烧器的修补过程中去除。然而,去除经由形成于燃烧筒的许多小贯通孔而进入罩内的异物是非常困难的。因此,希望开发出在燃烧器的修补过程中容易从罩内去除异物的方法。
[0012]对此,本发明的目的在于,提供一种能够容易从声音衰减器内去除异物的燃烧器、具备该燃烧器的燃气轮机、以及燃烧器的修补方法。
[0013]解决方案
[0014]在用于实现上述目的的作为发明所涉及的一方式的燃烧器的修补方法中,该燃烧器具备:筒,燃烧气体在该筒的内周侧流动且在该筒上形成有从内周侧贯穿至外周侧的多个孔;以及声音衰减器,其在所述筒的外周侧具有形成与多个所述孔相连的空间的空间形成构件,其中,所述燃烧器的修补方法执行以下工序:开口工序,在该开口工序中,将所述空间形成构件中与外部相接的部分开口,使所述外部与所述空间连通;筒修补工序,在该筒修补工序中,对所述筒进行修补;异物去除工序,其在所述筒修补工序之后,在该异物去除工序中,将所述空间内的异物从在所述开口工序中形成的开口中向所述外部排除;以及闭口工序,其在所述异物去除工序之后,在该闭口工序中,利用盖堵塞所述开口。
[0015]在该修补方法中,由于将空间形成构件中与外部接触的部分开口,因此,能够容易地将空间内的异物从该开口向外部去除。
[0016]在此,在所述燃烧器的修补方法中,也可以为,在所述开口工序中,将所述空间形成构件中与所述外部相接的部分以开口面积比多个所述孔的各开口面积大的方式开口。
[0017]另外,在以上任一个所述燃烧器的修补方法中,也可以是,所述空间形成构件具有:隔开间隔而相互对置的一对第一板、以及将一对所述第一板的端彼此相连的第二板,在所述开口工序中,使所述第二板从一对所述第一板中的一方的第一板开口至另一方的第一板。
[0018]另外,在以上任一个所述燃烧器的修补方法中,也可以是,所述声音衰减器具有配置在所述空间中的多孔质体,所述燃烧器的修补方法执行如下工序:多孔质体取出工序,其在所述筒修补工序之前,在该多孔质体取出工序中,将所述空间中的所述多孔质体从在所述开口工序中形成的所述开口向所述外部取出;以及多孔质体配置工序,在所述异物去除工序之后且在所述闭口工序中堵塞所述开口之前,在该多孔质体配置工序中,将所述多孔质体从所述开口放入所述空间内。
[0019]在该修补方法中,由于在筒修补工序之前将空间中的多孔质体从开口向外部取出,因此,能够防止在执行筒修补工序过程中产生的金属粉等异物附着到多孔质体上。另夕卜,通过将多孔质体从空间取出,空间内所存在的异物的移动变得容易,能够更容易地将空间内的异物去除到外部。
[0020]另外,在以上任一个所述燃烧器的修补方法中,也可以是,所述空间形成构件具有:主体,其形成有使外部与所述空间连通的开口;以及盖,其与所述主体接合而堵塞所述开口,在所述开口工序中,将所述主体与所述盖分离。
[0021]在该修补方法中,若将空间形成构件的主体与盖分离,则形成于主体的开口打开,因此,能够容易在空间形成构件上形成开口。
[0022]另外,在以上任一个所述燃烧器的修补方法中,也可以是,所述空间形成构件具有:主体,其形成有使外部与所述空间连通的开口;以及盖,其与所述主体接合而堵塞所述开口,所述声音衰减器具有配置在所述空间中且与所述盖接合的多孔质体,在所述开口工序中,将所述主体与所述盖分离,使所述盖离开所述主体,并将所述空间中的所述多孔质体从所述开口向所述外部取出,在所述闭口工序中,利用所述盖堵塞所述开口,由此将与所述盖接合的所述多孔质体配置在所述空间内。
[0023]在该修补方法中,由于在筒修补工序之前将空间中的多孔质体从开口向外部取出,因此,能够防止在执行筒修补工序的过程中产生的金属粉等异物附着到多孔质体上。另夕卜,通过将多孔质体从空间取出,空间内所存在的异物的移动变得容易,能够更容易地将空间内的异物去除到外部。并且,在该修补方法中,由于盖与多孔质体接合,因此,在开口工序中,若将主体与盖分离,则能够容易地将空间中的多孔质体从开口向外部取出。另外,在该修补方法中,利用盖来堵塞开口,由此将与盖接合的多孔质体配置在空间内,因此,能够容易地将多孔质体配置在空间内。
[0024]用于实现上述目的的作为发明所涉及的一方式的燃烧器具备:筒,燃烧气体在该筒的内周侧流动,且在该筒上形成有从内周侧贯穿至外周侧的多个孔;以及声音衰减器,其在所述筒的外周侧具有形成与所述孔相连的空间的空间形成构件,所述空间形成构件具有:主体,其形成有使外部与所述空间连通的开口;以及盖,其与所述主体接合而堵塞所述开口。
[0025]在该燃烧器中,若将空间形成构件的主体与盖分离,则形成于主体的开口打开,因此,能够容易地在空间形成构件上形成开口,并且能够容易地将空间内的异物从该开口去除到外部。
[0026]另外,在所述燃烧器中,也可以是,所述开口的面积比多个所述孔的各开口面积大。
[0027]另外,在以上任一个所述燃烧器中,也可以是,所述空间形成构件具有:隔开间隔而相互对置的一对第一板、以及形成有所述开口且将一对所述第一板的端彼此相连的第二板,形成于所述第二板的所述开口从一对所述第一板中的一方的第一板开口至另一方的第一板。
[0028]另外,在以上任一个所述燃烧器中,也可以是,所述声音衰减器具有配置在所述空间中的多孔质体。
[0029]另外,在具有所述多孔质体的所述燃烧器中,也可以是,所述多孔质体与所述盖接入口 ο
[0030]在该燃烧器中,通过将盖与空间形成构件的主体分离,能够容易地将空间内的多孔质体从开口向外部取出。另外,在该燃烧器中,利用盖来堵塞开口,由此将与盖接合的多孔质体配置到空间内,因此,能够容易地将多孔质体配置到空间内。
[0031]另外,在以上任一个所述燃烧器中,所述声音衰减器具有配置在所述空间中的多孔质体,所述空间形成构件具有隔开间隔而相互对置的一对第一板、以及形成有所述开口且将一对所述第一板的端彼此相连的第二板,形成于所述第二板的所述开口从一对所述第一板中的一方的第一板开口至另一方的第一板,所述多孔质体与一对所述第一板的所述一方的第一板和所述另一方的第一板相接,并与所述盖接合。
[0032]用于实现上述目的的作为发明所涉及的一方式的燃气轮机具备:以上任一个所述燃烧器、以及利用来自所述燃烧器的所述燃烧气体而进行驱动的轮机。
[0033]发明效果
[0034]根据本发明的一方式,能够从燃烧器的声音衰减器内容易地去除异物。
【附图说明】
[0035]图1是本发明所涉及的一实施方式中的燃气轮机的主要部位切口的侧视图。
[0036]图2是本发明所涉及的一实施方式中的燃烧器的主要部位切口的整体侧视图。
[0037]图3是图2中的II1-1II线剖视图。
[0038]图4是图3中的IV-1V线剖视图。
[0039]图5是图4的主要部位的放大图。
[0040]图6是本发明所涉及的一实施方式中的声音衰减器的主要部位切口的立体图(其
Do
[0041 ] 图7是图3中的VI1-VII线剖视图。
[0042]图8是本发明所涉及的一实施方式中的声音衰减器的主要部位切口的立体图(其2)0
[0043]图9是示出本发明所涉及的一实施方式中的燃烧器的修补方法的顺序的流程图。
[0044]图10是本发明所涉及的一实施方式中的开口工序中的声音衰减器的主要部位的放大剖视图。
[0045]图11是本发明所涉及的一实施方式中的异物去除工序中的声音衰减器的主要部位的放大剖视图。
【具体实施方式】
[0046]以下,参照附图对本发明所涉及的燃烧器、具备该燃烧器的燃气轮机、以及燃烧器的修补方法的实施方式详细进行说明。
[0047]如图1所示,本实施方式的燃气轮机具备:对空气进行压缩的压缩机I;在来自压缩机I的空气中使燃料燃烧而生成燃烧气体的多个燃烧器10;以及利用燃烧气体而进行驱动的轮机5。
[0048]压缩机I具有:以旋转轴线Ar为中心而进行旋转的压缩机转子2;以及将该压缩机转子2覆盖为能够旋转的压缩机外壳3。轮机5具有:以旋转轴线Ar为中心而进行旋转的轮机转子6 ;以及将该轮机转子6覆盖为能够旋转的轮机外壳7。压缩机转子2和轮机转子6相互连结地一体旋转,构成燃气轮机转子。燃烧器10固定于轮机外壳7。
[0049]如图2所示,该燃烧器10具备:固定于轮机外壳7的外筒11;配置在轮机外壳7内且将高温、高压的燃烧气体G送至轮机5的燃气流路9的燃烧筒(或者尾筒)12;向该燃烧筒12内供给燃料以及空气的燃料供给器15;以及设置在燃烧筒12的外周侧的声音衰减器20。
[0050]燃料供给器15具有:内筒16;配置在内筒16的中心轴线上的引燃喷嘴17;以该引燃喷嘴17为中心而在周向上等间隔地配置的多个主喷嘴18;以及供引燃喷嘴17以及多个主喷嘴18安装的喷嘴安装台19。
[0051]燃烧筒12是两端开口的筒状的构件。内筒16的一部分进入燃烧筒12的一方的开口13a内。另外,燃烧筒12的另一方的开口 13b与轮机5的燃气流路9相连。
[0052]燃烧筒12具有将板材形成为筒状的母材。在筒状的母材的内周面上实施有热障涂层。母材由例如耐热性高的Ni基合金或者Co基合金等形成。热障涂层例如通过对耐热性高的金属粉、陶瓷粉进行热喷镀而形成于筒状的母材的内周面。
[0053]在此,将燃烧筒12的两端的开口13a、13b中的一方的开口 13a侧设为上游侧,将另一方的开口 13b侧设为下游侧。另外,将连结燃烧筒12的上游侧的开口面的重心与燃烧筒12的下游侧的开口面的重心的假想线设为轴线Ac,将轴线Ac所延伸的方向设为轴向(或者上下游方向)Da,将以该轴线Ac为基准的周向仅设为周向Dc,将以该轴线Ac为基准的径向仅设为径向Dr。
[0054]喷嘴安装台19固定于外筒11的最上游侧的位置。各喷嘴16、17的上游侧的部分即基端部固定于该喷嘴安装台19。引燃喷嘴17从其下游侧的部分即前端部向下游侧喷射引燃燃料Fp ο该引燃燃料Fp通过燃烧而形成扩散火焰。另外,多个主喷嘴18喷射主燃料Fm。该主燃料Fm与在主喷嘴18的周围向下游侧流动的空气A混合,成为预混合气体的一部分。该预混合气体中的主燃料Fm通过燃烧而形成预混合火焰。
[0055]如图4、图6?图8所示,在燃烧筒12上形成有许多从内周侧贯穿至外周侧的小贯通孔14。如图3、图4、图6?图8所示,声音衰减器20具有:在燃烧筒12的外周侧形成与许多贯通孔14相连的空间S的空间形成构件21;以及配置在该空间S内的多孔质体25。
[0056]空间形成构件21具有:形成有使外部与空间S连通的拔出开口23的主体22、以及堵塞该拔出开口 23的盖24。多孔质体25例如由发泡金属形成。在盖24上例如通过钎焊而接合有该多孔质体25。在主体22上形成有使内部的空间S与外部连通的小放泄孔(未图示)。该放泄孔是为了将经由燃烧筒12的贯通孔14而流入到内部的空间S的、因燃烧气体的凝聚等形成的冷凝水向外部排出而设置的。主体22具有:与燃烧筒12共同形成沿着燃烧筒12的外周的第一空间SI的第一空间形成构件31;在第一空间SI的外周侧与第一空间形成构件31共同形成第二空间S2的第二空间形成构件32;在第二空间S2的外周侧与第二空间形成构件32共同形成第三空间S3的第三空间形成构件33;以及在第三空间S3的外周侧与第三空间形成构件33共同形成第四空间S4的第四空间形成构件34。
[0057]第一空间SI通过第一空间形成构件31沿着燃烧筒12的轴向Da的一部分的整个外周而形成。如图3、图4以及图6所示,第一空间形成构件31具有:在轴向Da上相互对置的上游侧板31a及下游侧板31b;以及与燃烧筒12对置且将上游侧板31a的径向外侧端与下游侧板31b的径向外侧端相连的筒对置板31c。在第一空间形成构件31的筒对置板31c上,形成有从内周侧朝向外周侧贯穿的两个第一开口 31Ao、31Bo(参照图3)。第一空间形成构件31例如通过钎焊等而与燃烧筒12的外周面接合。需要说明的是,第一空间形成构件31与燃烧筒12的接合也可以采用焊接等。
[0058]第二空间S2具有:经由在第一空间形成构件31的筒对置板31c上形成的两个第一开口 31Ao、31Bo(参照图3)中的、一方的第IA开口 31Ao而与第一空间SI连通的第2A空间S2a、以及经由另一方的第IB开口 31Bo而与第一空间SI连通的第2B空间S2b。第2A空间S2a从第IA开口 31Ao向周向Dc的一方侧扩展,第2B空间S2b从第IB开口 31Bo向周向Dc的另一方侧扩展。如图4以及图6所示,第2A空间S2a由第2A空间形成构件32A和第一空间形成构件31的筒对置板31c形成。另外,如图7以及图8所示,第2B空间S2b由第2B空间形成构件32B和第一空间形成构件31的筒对置板31c形成。
[0059]上述的第二空间形成构件32具有第2A空间形成构件32A以及第2B空间形成构件32B。第2A空间形成构件32A以及第2B空间形成构件32B均具有:在轴向Da上相互对置的上游侧板32a及下游侧板32b、以及与燃烧筒12对置且将上游侧板32a的径向外侧端与下游侧板32b的径向外侧端相连的筒对置板32c。此外,第2A空间形成构件32A以及第2B空间形成构件32B均具有:位于上游侧板32a以及下游侧板32b的周向Dc上的两端、且将上游侧板32a以及下游侧板32b的周向Dc上的端彼此相连的周端板32d(参照图3)。在第2A空间形成构件32A的筒对置板32c的、在周向Dc上距第IA开口 31Ao最远的位置处,形成有从内周侧朝向外周侧贯穿的第2A开口 32Ao(参照图3)。另外,在第2B空间形成构件32B的筒对置板32c的、在周向Dc上距第IB开口 31Bo最远的位置处,形成有从内周侧朝向外周侧贯穿的第2B开口 32Bo(参照图3)。
[0060]第三空间S3具有:经由第2A开口 32Ao而与第2A空间S2a连通的第3A空间S3a;以及经由第2B开口 32Bo而与第2B空间S2b连通的第3B空间S3b。第3B空间S3b从第2B开口 32Bo向周向Dc的一方侧扩展,第3A空间S3a从第2A开口 32Ao向周向Dc的另一方侧扩展。第3A空间S3a由第3A空间形成构件33A和第2A空间形成构件32A的筒对置板32c形成。第3B空间S3b由第3B空间形成构件33B和第2B空间形成构件32B的筒对置板32c形成。
[0061]上述的第三空间形成构件33具有第3A空间形成构件33A以及第3B空间形成构件33B。第3A空间形成构件33A以及第3B空间形成构件33B均具有:在轴向Da上相互对置的上游侧板33a及下游侧板33b;以及与燃烧筒12对置且将上游侧板33a的径向外侧端与下游侧板33b的径向外侧端相连的筒对置板33c。此外,第3A空间形成构件33A以及第3B空间形成构件33B均具有位于上游侧板33a以及下游侦贩33b的周向Dc上的两端、且将上游侦贩33a以及下游侧板33b周向Dc上的端彼此相连的周端板33d(参照图3)。在第3A空间形成构件33A的筒对置板33c的、在周向Dc上距第2A开口 32Ao最远的位置处,形成有从内周侧朝向外周侧贯穿的第3A开口 33Ao(参照图3)。另外,在第3B空间形成构件33B的筒对置板33c的、在周向Dc上距第2B开口 32Bo最远的位置处,形成有从内周侧朝向外周侧贯穿的第3B开口 33Bo(参照图3)。
[0062]第四空间S4具有:经由第3A开口 33Ao而与第3A空间S3a连通的第4A空间S4a;以及经由第3B开口 33Bo而与第3B空间S3b连通的第4B空间S4b。第4A空间S4a从第3A开口 33Ao向周向Dc的一方侧扩展,第4B空间S4b从第3B开口 33Bo向周向Dc的另一方侧扩展。第4A空间S4a由第4A空间形成构件34A和第3A空间形成构件33A的筒对置板33c形成。第4B空间S4b由第4B空间形成构件34B和第3B空间形成构件33B的筒对置板33c形成。
[0063]上述的第四空间形成构件34具有第4A空间形成构件34A以及第4B空间形成构件34B。第4A空间形成构件34A以及第4B空间形成构件34B均具有:在轴向Da上相互对置的上游侧板34a及下游侧板34b;以及与燃烧筒12对置且将上游侧板34a的径向外侧端与下游侧板34b的径向外侧端相连的筒对置板34c。此外,第4A空间形成构件34A以及第4B空间形成构件34B均具有位于上游侧板34a、下游侧板34b以及筒对置板34c的周向Dc上的两端、且将上游侧板34a、下游侧板34b以及筒对置板34c的周向Dc上的端彼此相连的周端板34d。
[0064]如图3所示,多孔质体25具有配置于第3A空间S3a的A多孔质体25a、和配置于第4B空间S4b的B多孔质体25b j多孔质体25a以将第3A空间S3a沿周向Dc分隔的方式配置于该第3A空间S3a内。另外,B多孔质体25b以将第4B空间S4b沿周向Dc分隔的方式配置于该第4B空间S4b内。
[0065]如图4?图6所示,在第3A空间形成构件33A的上游侧板33a上,形成由使外部与第3A空间S3a连通的A拔出开口 23a。该A拔出开口 23a呈长方形,且开口面积比未图示的放泄孔、燃烧筒12的贯通孔14的开口面积大。在长方形的A拔出开口 23a处相互对置的一对边在径向Dr上对置,相互对置的另一对边在周向Dc上对置。在径向Dr对置的一对边的间隔实质上与第2A空间形成构件32A的筒对置板32c和第3A空间形成构件33A的筒对置板33c之间的间隔相等。即,形成于上游侧板33a的A拔出开口23a实质上从相互对置的第2A空间形成构件32A的筒对置板32c和第3A空间形成构件33A的筒对置板33c中的、一方的筒对置板32c到另一方的筒对置板33c为止开口。该A拔出开口23a被与A拔出开口23a的形状以及尺寸对应的A盖24a堵塞。该A盖24a通过焊接而与空间形成构件21的A拔出开口 23a周围的部分接合。
[0066]在A盖24a上通过钎焊等接合有A多孔质体25a。如图6所示,A多孔质体25a呈长方体形状。在长方体形状的A多孔质体25a的一对面26a、26b中的一方的面26a上通过钎焊等接合有A盖24a。该一方的面26a的形状以及尺寸与A盖24a的接合有A多孔质体25a的面的形状以及尺寸对应。A多孔质体25a的一对面26a、26b中的另一方的面26b与第3A空间形成构件33A的下游侧板33b相接或者接近下游侧板33b。长方体形状的A多孔质体25a的另一对面26c、26d中的一方的面26c与第2A空间形成构件32A的筒对置板32c相接或者接近该筒对置板32c。另外,另一对面26c、26d中的另一方的面26d与第3A空间形成构件33A的筒对置板33c相接或者接近该筒对置板33c。
[0067]如图7以及图8所示,在第4B空间形成构件34B的筒对置板34c上,形成有使外部与第4B空间S4b连通的B拔出开口 23b。该B拔出开口 23b也呈长方形,且开口面积比未图示的放泄孔、燃烧筒12的贯通孔14的开口面积大。在长方形的B拔出开口 23b处相互对置的一对边在轴向Da上对置,相互对置的另一对边在周向Dc上对置。在轴向Da上对置的一对边的间隔实质上与第4B空间形成构件34B的上游侧板34a和下游侧板34b之间的间隔相等。即,形成于筒对置板34c的B拔出开口 23b实质上从相互对置的上游侧板34a和下游侧板34b中的、上游侧板34a到下游侧板34b为止开口。该B拔出开口23b被与B拔出开口23b的形状以及尺寸对应的B盖24b堵塞。该B盖24b在第4B空间形成构件34B中通过焊接而与B拔出开口 23b周围的部分接合。
[0068]在B盖24b上通过钎焊等接合有B多孔质体25b。如图8所示,B多孔质体25b呈长方体形状。在长方体形状的B多孔质体25b的一对面27a、27b中的、一方的面27a上通过钎焊等接合有B盖24b。该一方的面27a的形状以及尺寸与B盖24b的接合有B多孔质体25b的面的形状以及尺寸对应。B多孔质体25b的一对面27a、27b中的另一方的面27b与第3B空间形成构件33B的筒对置板33c相接或者接近筒对置板33c。长方体形状的B多孔质体25b的另一对面27c、27d中的一方的面27c与第4B空间形成构件34B的上游侧板34a相接或者接近该上游侧板34a。另外,另一对面27c、27d中的、另一方的面27d与第4B空间形成构件34B的下游侧板34b相接或者接近该下游侧板34b。
[0069]接下来,对本实施方式的燃气轮机的动作以及作用进行说明。
[0070]压缩机I吸入外部空气并对其进行压缩。被压缩机I压缩后的空气导入燃烧器10的燃料供给器15。向该燃料供给器15供给来自燃料供给源的燃料。燃料与压缩空气一起从燃料供给器15向燃烧筒12内喷射,并在燃烧筒12内进行燃烧。通过燃烧而产生的高温高压的燃烧气体从燃烧筒12导入轮机5的燃气流路内,使轮机转子6旋转。
[0071]当燃料在燃烧筒12内燃烧时,有时因该燃烧而产生燃烧振动。尤其是当为了减少来自燃气轮机的废气中所包含的NOx而使燃料稀薄燃烧时,燃烧变得不稳定,容易产生燃烧振动。
[0072]在本实施方式中,燃烧振动等因燃烧筒12内的燃料的燃烧而产生的空气的振动、换句话说为声音,被设置于燃烧筒12的外周侧的声音衰减器20抑制。该声音衰减器20的空间形成构件21的至少一部分构成亥姆霍兹的共振箱,由空间形成构件21形成的空间S的至少一部分构成共振空间。因此,如上所述,在本实施方式的燃烧器10中,能够抑制燃烧筒12内产生的声音。并且,在本实施方式中,由于在由空间形成构件21形成的空间S中配置有多孔质体25,因此,在燃烧筒12内产生的声音在通过空间S中的多孔质体25的过程中,其振动能量被吸收,换句话说被减声。
[0073]接下来,按照图9所示的流程图对燃烧器10的修补方法进行说明。
[0074]燃气轮机具备暴露于高温的燃烧气体的构件、旋转的构件等。因此,燃气轮机要定期检查。在该检查过程中,当发现损伤或者恶化等的构件时,对该构件进行更换或者修补。由于燃气轮机的燃烧器10包含暴露于高温的燃烧气体的构件,因此根据需要进行修补。
[0075]在燃烧筒12的内周侧实施的热障涂层因暴露于高温的燃烧气体而发生恶化或者损伤。因此,在本实施方式的燃烧器10的修补中,在剥离发生了恶化或者损伤的热障涂层之后,重新在燃烧筒12的内周侧实施热障涂层(S3:筒修补工序)。
[0076]在本实施方式中,在进行该筒修补工序S3之前,将燃烧筒12从燃料供给器15卸下,然后在设置于燃烧筒12的外周侧的空间形成构件21中与外部相接的部分形成拔出开口 23(S1:开口工序)。在该开口工序SI中,如图10所示,通过研磨等将接合空间形成构件21的主体22与盖24的焊接部29去除,使主体22与盖24分离。其结果是,形成于主体22的拔出开口 23开口。在从主体22将盖24分离的过程中,与盖24接合的多孔质体25从空间形成构件21内经由拔出开口23而被取出到外部(S2:多孔质体取出工序)。具体而言,如图6所示,通过使堵塞着在第3A空间形成构件33A的上游侧板33a形成的A拔出开口 23a的A盖24a向轴向Da的上游侦U移动,从而将与该A盖24a接合的A多孔质体25a经由A拔出开口 23a而从第3A空间S3a向外部取出。此外,如图8所示,通过使堵塞着在第4B空间形成构件34B的筒对置板34c形成的B拔出开口 23b的B盖24b向径向Dr外侧移动,从而将与该B盖24b接合的B多孔质体25b经由B拔出开口 23b而从第4B空间S4b向外部取出。
[0077]接下来,执行上述的筒修补工序S3。在该筒修补工序S3中,首先,对实施有热障涂层的燃烧筒12的内周面实施喷砂处理。在该喷砂处理中,使氧化铝颗粒等陶瓷或者金属的颗粒与燃烧筒12的内周面碰撞来剥离热障涂层。接下来,通过将耐热性高的金属粉、陶瓷粉热喷镀于去除了热障涂层的燃烧筒12的内周面上等,在该内周面上重新形成热障涂层。
[0078]在剥离热障涂层的过程中,形成了热障涂层的金属、陶瓷等的颗粒、以及所喷砂的金属等的颗粒经由燃烧筒12的许多贯通孔14而进入由空间形成构件21形成的空间S内。另夕卜,在实施热障涂层的过程中,形成热障涂层的金属、陶瓷等的颗粒也经由燃烧筒12的许多贯通孔14而进入由空间形成构件21形成的空间S内。此外,在燃烧器10的运转中,各种异物也经由燃烧筒12的许多贯通孔14而进入由空间形成构件21形成的空间S内。
[0079]接下来,从由空间形成构件21形成的空间S中去除进入该空间S内的各种异物(S4:异物去除工序)。在该异物去除工序S4中,如图11所示,利用使燃烧筒12以及设置于该燃烧筒12的声音衰减器20—体振动的空气吹散等,而将空间S内的各种异物53从在声音衰减器20的空间形成构件21上形成的拔出开口 23向外部排出。
[0080]接下来,将接合有盖24的多孔质体25从形成于空间形成构件21的拔出开口23放入空间S内(S5:多孔质体配置工序),并且利用盖24堵塞拔出开口 23,并通过焊接等而将该盖24与空间形成构件21的主体22接合(S6:闭口工序)。需要说明的是,接合有盖24的多孔质体25可以是在上述的多孔质体取出工序S2中得到的多孔质体,也可以是新的多孔质体。
[0081]接下来,向燃料供给器15安装燃烧筒12等而组装构成燃烧器10的部件,从而完成燃烧器10。至此,燃烧器10的修补结束。
[0082]如以上那样,在本实施方式中,能够容易从声音衰减器20的空间形成构件21内去除异物,能够缩短燃烧器10的修补所需要的时间。
[0083]另外,在本实施方式中,在筒修补工序S3前,由于将空间S中的多孔质体25从拔出开口 23向外部取出,能够防止在执行筒修补工序S3中产生的金属粉等异物附着到多孔质体25上。另外,通过将多孔质体25从空间S取出,空间S内所存在的异物的移动变得容易,能够更容易地将空间S内的异物去除到外部。并且,在本实施方式中,由于盖24与多孔质体25接合,因此,在开口工序SI中,若将主体22与盖24分离,则能够容易地将空间S中的多孔质体25从拔出开口 23向外部取出。另外,在本实施方式中,通过利用盖24堵塞拔出开口 23,从而将与盖24接合的多孔质体25配置在空间S内,因此,能够容易地将多孔质体25配置在空间S内。
[0084]需要说明的是,以上的实施方式的空间形成构件21在燃烧筒12的外周侧朝向径向Dr外侧而形成多个空间。然而,空间形成构件21也可以在燃烧器10的外周侧朝向轴向Da而形成多个空间,还可以在燃烧筒12的外周侧朝向径向Dr外侧而形成多个空间,并且沿轴向Da分割多个空间的一部分或者多个空间的各个空间。
[0085]另外,以上的实施方式的声音衰减器20具有空间形成构件21和多孔质体25,但也可以省略多孔质体25。
[0086]工业实用性
[0087]在本发明的一方式中,能够将异物从燃烧器的声音衰减器内容易地去除。
[0088]附图标记说明:
[0089]1:压缩机,5:轮机,10:燃烧器,12:燃烧筒,14:贯通孔,20:声音衰减器,21:空间形成构件,22:主体,23:拔出开口,23a:A拔出开口,23b:B拔出开口,24:盖,24a:A盖,24b:B盖,25:多孔质体,25a: A多孔质体,25b: B多孔质体,31:第一空间形成构件,32:第二空间形成构件,32A:第2A空间形成构件,32B:第2B空间形成构件,33:第三空间形成构件,33A:第3A空间形成构件,33B:第3B空间形成构件,34:第四空间形成构件,34A:第4A空间形成构件,34B:第4B空间形成构件,53:异物。
【主权项】
1.一种燃烧器的修补方法,该燃烧器具备:筒,燃烧气体在该筒的内周侧流动且在该筒上形成有从内周侧贯穿至外周侧的多个孔;以及声音衰减器,其在所述筒的外周侧具有形成与多个所述孔相连的空间的空间形成构件, 其中, 所述燃烧器的修补方法执行以下工序: 开口工序,在该开口工序中,将所述空间形成构件中与外部相接的部分开口,使所述外部与所述空间连通; 筒修补工序,在该筒修补工序中,对所述筒进行修补; 异物去除工序,其在所述筒修补工序之后,在该异物去除工序中,将所述空间内的异物从在所述开口工序中形成的开口向所述外部排除;以及 闭口工序,其在所述异物去除工序之后,在该闭口工序中,利用盖堵塞所述开口。2.根据权利要求1所述的燃烧器的修补方法,其中, 在所述开口工序中,使所述空间形成构件中与所述外部相接的部分以开口面积比多个所述孔的各开口面积大的方式开口。3.根据权利要求1或2所述的燃烧器的修补方法,其中, 所述空间形成构件具有:隔开间隔而相互对置的一对第一板、以及将一对所述第一板的端彼此相连的第二板, 在所述开口工序中,使所述第二板从一对所述第一板中的一方的第一板开口至另一方的第一板。4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧器的修补方法,其中, 所述声音衰减器具有配置在所述空间中的多孔质体, 所述燃烧器的修补方法执行如下工序: 多孔质体取出工序,其在所述筒修补工序之前,在该多孔质体取出工序中,将所述空间中的所述多孔质体从在所述开口工序中形成的所述开口向所述外部取出;以及 多孔质体配置工序,其在所述异物去除工序之后且在所述闭口工序中堵塞所述开口之前,在该多孔质体配置工序中,将所述多孔质体从所述开口放入所述空间内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧器的修补方法,其中, 所述空间形成构件具有: 主体,其形成有使外部与所述空间连通的开口 ;以及 盖,其与所述主体接合而堵塞所述开口, 在所述开口工序中,将所述主体与所述盖分离。6.根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧器的修补方法,其中, 所述空间形成构件具有: 主体,其形成有使外部与所述空间连通的开口 ;以及 盖,其与所述主体接合而堵塞所述开口, 所述声音衰减器具有配置在所述空间中且与所述盖接合的多孔质体, 在所述开口工序中,将所述主体与所述盖分离,使所述盖离开所述主体,并将所述空间中的所述多孔质体从所述开口向所述外部取出, 在所述闭口工序中,利用所述盖堵塞所述开口,由此将与所述盖接合的所述多孔质体配置在所述空间内。7.—种燃烧器,其中, 所述燃烧器具备: 筒,燃烧气体在该筒的内周侧流动,且在该筒上形成有从内周侧贯穿至外周侧的多个孔;以及 声音衰减器,其在所述筒的外周侧具有形成与所述孔相连的空间的空间形成构件, 所述空间形成构件具有: 主体,其形成有使外部与所述空间连通的开口 ;以及 盖,其与所述主体接合而堵塞所述开口。8.根据权利要求7所述的燃烧器,其中, 所述开口的面积比多个所述孔的各开口面积大。9.根据权利要求7或8所述的燃烧器,其中, 所述空间形成构件具有:隔开间隔而相互对置的一对第一板、以及形成有所述开口且将一对所述第一板的端彼此相连的第二板, 形成于所述第二板的所述开口从一对所述第一板中的一方的第一板开口至另一方的第一板。10.根据权利要求7至9中任一项所述的燃烧器,其中, 所述声音衰减器具有配置在所述空间中的多孔质体。11.根据权利要求10所述的燃烧器,其中, 所述多孔质体与所述盖接合。12.根据权利要求7或8所述的燃烧器,其中, 所述声音衰减器具有配置在所述空间中的多孔质体, 所述空间形成构件具有:隔开间隔而相互对置的一对第一板、以及形成有所述开口且将一对所述第一板的端彼此相连的第二板, 形成于所述第二板的所述开口从一对所述第一板中的一方的第一板开口至另一方的第一板, 所述多孔质体与一对所述第一板的所述一方的第一板和所述另一方的第一板相接,并与所述盖接合。13.—种燃气轮机,其中, 所述燃气轮机具备: 权利要求7至12中任一项所述的燃烧器;以及 利用来自所述燃烧器的所述燃烧气体而进行驱动的轮机。
【文档编号】F23R3/16GK106062342SQ201580010294
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年3月20日
【发明人】谷口健太, 平野国臣, 加藤慎, 松村嘉和, 佐藤真悟
【申请人】三菱日立电力系统株式会社
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