燃气涡轮环状燃烧器装置的制作方法

本发明涉及一种燃烧器装置，具体涉及一种复杂度降低的燃气涡轮发动机的环状燃烧器。

背景技术：

燃气涡轮发动机包括压气机、燃烧器和膨胀涡轮作为主要部件。对于燃烧器，存在不同的设计，例如环状燃烧器或者环筒式燃烧器。

在下文中，将主要针对环状燃烧器来解释存在的问题和提出的解决方案，但是这些原理也可适用于不同类型的燃烧器，特别是在多个燃烧部件被布置在一个共同的外壳下、或者具有一个共同的集气室以向多个烧嘴提供空气的情况下尤其如此。

在环筒式设计中，一个筒可以容纳一个燃烧器，并且该燃烧器通常包括单个烧嘴和单个燃烧室。在燃气涡轮的圆周周围存在多个筒，从而可以存在多个燃烧器。从理论上讲，即使存在多个烧嘴和多个燃烧室，这些烧嘴和燃烧室也可位于一个共同的外壳内。在环状燃烧器中，设计则是不同的，这样的设计使得针对多个烧嘴仅存在一个共同的燃烧室。这些烧嘴可用单独的护罩封装，即，在一个烧嘴的背部周围有一个外壳部件。备选地，可以使用一个共同的护罩来容纳所有烧嘴。

设计的目的是降低复杂度，并且因此减少燃气涡轮中的部件数目。从这个角度来看，环状燃烧器优选地仅具有单个护罩来容纳所有的烧嘴。一个典型的设计目的是为了具有这样一种结构设计，该结构设计的部件数目减少，由此降低了复杂度，但仍然满足足够的机械刚度。

而且，由于运行期间存在高温，所以在燃烧器中可能会使用通常较贵的镍基合金，因此材料用量应该尽可能少。

护罩也可以被用作集气室(plenum)，以便在运行期间向烧嘴提供空气。此外，还可能需要大量空气，用来冷却烧嘴尖部或者冷却燃烧室壁或者衬套。因此，需要考虑的另一方面是：所提出的设计还应该满足向燃烧器内具体位置提供所需量的空气而需要的所有条件。

此外，另一个目的可以是具有一种能够易于接近(例如，有可能按照非破坏性的方式)烧嘴和燃烧室的燃烧器设计，以便进行维护。

最后，燃烧器设计的所有重新配置都不应对燃烧器的主要功能(稳定且可靠的燃烧)产生不利影响，该设计试图满足上述定义的边界条件。

因此，本发明的目的是提供一种改良型燃烧器，该改良型燃烧器具有简化的设计，但仍然考虑到了上述边界条件。

专利申请us2012/055164al中示出了示例性环状燃烧室的一个示例。

技术实现要素：

本发明试图提供这样的改进型的环状燃烧器设计。

该目标由独立权利要求实现。从属权利要求描述了本发明的有利发展和修改。

根据本发明，提供了一种如权利要求1所限定的用于环状燃烧器的燃烧器装置。

更详细地说，环状燃烧器可绕轴线(尤其是燃气涡轮发动机的轴线)布置，该轴线限定轴向方向。燃烧器装置包括环状壳体(也称为护罩)，该环状壳体容纳多个烧嘴和环状燃烧室。

环状壳体可以是一种罩壳，该罩壳为压缩流体限定一个屏障，该压缩流体用于将壳体的外部与壳体的内部以流体方式隔开。具体地，壳体中不存在压缩流体可以通过的孔。

燃烧器装置可以与环状燃烧器相同。因此，燃烧器装置也可以称为环状燃烧器装置。取决于哪些部件被认为是环状燃烧器的组成部分，燃烧器装置可以表示环状燃烧器的多个结构元件，但不包括连接至燃烧器的管道或者用于燃烧器的控制软件。在另一种解释中，燃烧器装置还包括管道、控制软件、传感器、以及供燃烧器使用或者被连接至燃烧器的其他部件。

燃烧器装置还包括多个烧嘴。该多个烧嘴绕轴线被周向地布置在环状壳体内部，其中在壳体、烧嘴和环状燃烧室之间限定有环状空间。该环状空间被布置用于引导压缩流体。因此，壳体可以限定流体封闭的边界。除了用于使流体流入和/或流出环状空间的专用通道，壳体可以与该壳体的周围部件密封。

对于以对流冷却式衬套为特征的燃烧器，通常存在环状壳体。在这样的设计中，压缩空气在沿着衬套的冷却槽道中流动，以便在压缩空气进入环状壳体之前冷却。流体继而通过烧嘴流出并且进入燃烧室。

燃烧器装置还包括多个加强板，每个加强板被布置在环状壳体内。该多个加强板可以具有任何可能的朝向，优选地，每个加强板被布置在轴向方向和径向方向所跨的平面中，该径向方向与轴向方向基本上垂直，甚至更优选地，该平面还与轴线相交。烧嘴中的两个相邻的烧嘴被这些加强板中的一个加强板(优选地，仅一个加强板)隔开。

“隔开”是指这些加强板中的一个加强板位于彼此相邻的两个烧嘴之间。所以，加强板还部分地将环状空间分隔成多段。

另外，燃烧器装置还包括燃烧器分隔壁装置，以将环状空间与环状燃烧室隔开。燃烧器分隔壁装置包括多个烧嘴的开口。具体地，开口被配置为将烧嘴保持就位，和/或在烧嘴与环状燃烧室之间提供连接。因此，可以将烧嘴分别放置在分隔壁装置的多个开口中的一个相应开口中。

加强板被布置为与以下三个部件成角度，特别是与以下三个部件基本上垂直，并且被连接(具体为被固定连接)至以下三个部件：(1)燃烧器分隔壁装置，(2)壳体的两个边界壁，以及(3)延伸到环状空间中的另外的多个板。

术语“成角度”特别指非平行。

该连接优选地是固定连接或者锁定连接。

利用“固定连接”，限定多种连接方法，例如通过焊接、通过将一个部件接合到另一个部件的卡槽中、和/或通过上述两种方法的组合，从而使一个部件的延伸部分被插入另一个部件的对应卡槽中，然后焊接在一起。具体地，固定连接不是指如下连接，在这样的连接中两个部件仅仅接触但不具有将这两个部件保持在一起的具体机构。

将至少三个元件连接至加强板，这将为整个燃烧器装置提供足够的稳定性和/或刚度。另外，与其他几何结构相比，这可以减少部件数目。

而且，如果薄的加强板不像上文提及的那样被连接至其他部件，则会被认为是柔性的，尽管如此，将至少三个元件连接至加强板使得能够使用相当薄的加强板来获得燃烧器装置的足够稳定性。

加强板与燃烧器分隔壁装置之间的连接为燃烧器分隔壁装置提供了支撑。否则，如果不存在与加强板的连接，则燃烧器分隔壁装置可能会因为该壁上的压力差异而发生塌缩。

加强板优选地由金属板制成。金属板的宽度可以在1mm与10mm之间。加强板可以基本上是环的形式，该环具有被适配到环状壳体中的外边界(因此，不会遵循完美的圆环形状)。另外，加强板可以包括空出的中心区域。

边界壁具体地可以是壳体中的彼此相对的两个壁。

加强板和/或边界壁和/或壳体的其他壁也可以通过铸造或者增材制造工艺被制成整块的形式。

在示例性实施例中，燃烧器分隔壁装置可以包括位于环状空间中的支撑环(优选地，平支撑环)，该支撑环包括燃烧器分隔壁装置的开口，以便按可滑动的方式保持多个烧嘴。支撑环建立在加强板与燃烧器分隔壁装置之间的连接。换言之，“支撑环”支撑这些烧嘴。优选地，支撑环是绕环状燃烧器的轴线的环，或者是由更小的环段制成的环。“平”是指平坦而不具有凹陷和凸起的含义。在一个实施例中，平的支撑环可以由金属板制成。

这样的连接是有利的，这是因为如果不存在与加强板的连接，则燃烧器分隔壁装置可能会由于该壁上的压力差异而塌缩。

因此，加强板可以作为燃烧器分隔壁装置的一个元件而被连接至支撑环。加强板可以被固定连接至支撑环。燃烧器分隔壁装置的其他部分可以仅仅锁定至支撑环(也称为锁定环)。因此，这些部分可以被锁定在垂直方向上，但允许在燃烧器分隔壁装置所在平面中发生相对运动。

支撑环可以阻止燃烧器分隔壁装置由于分隔壁上的压力差异而发生塌缩，但也会减小冲击面板上的负载，该冲击面板也可以是燃烧器分隔壁装置的另一个部分。

支撑环的整个环可以具有倾斜表面，尤其是如果烧嘴也被定位成与轴线成角度(即不与轴线平行)，则更是如此。因此，整个环可以具有锥形罩壳形状的表面。

在另一个示例性实施例中，燃烧器分隔壁装置可以是包括前述多个开口的实体，该开口分别保持烧嘴的尖部区域。

而且，燃烧器分隔壁装置可以包括具有冷却孔的热屏蔽件，这些冷却孔被布置用于将压缩流体引导到燃烧室中。

此外，燃烧器分隔壁装置可以包括冲击板，该冲击板与热屏蔽件基本上平行，并且在热屏蔽件与冲击板之间限定冷却腔，冲击板包括用于对热屏蔽件进行冲击冷却的孔，其中这些孔被布置用于(尤其是直接)从环状空间向这些孔供应压缩空气。

因此，可以直接从壳体内的环状空间获得用于热屏蔽件壁的冷却空气，即优选地已经被用于冷却燃烧室的衬套的空气。

总结上面几个段落，燃烧器分隔壁装置是在环状空间和环状燃烧室之间限定流体屏障的部件。燃烧器分隔壁装置限定了燃烧室壁的一部分。燃烧器分隔壁装置还为烧嘴提供了机械支撑。并且，由于热环境，燃烧器分隔壁装置可以包括冷却特征。

在另一个示例性实施例中，可以提供多个烧嘴环，每个烧嘴环分别位于燃烧器分隔壁装置的多个开口的一个开口内部。每个烧嘴环可以具有通孔，相应烧嘴的尖部区域被安装到该通孔中。因此，烧嘴环是位于燃烧器分隔壁装置与烧嘴之间的部件过渡件。

作为示例，加强板和冲击板(作为燃烧器分隔壁装置的一个部分)可以被彼此固定连接。进一步地，冲击板可以按可滑动的方式被锁定(不是被固定连接)至烧嘴环，并且还按可滑动的方式被锁定至热屏蔽件，热屏蔽件是燃烧器分隔壁装置的另一部分。因此，冲击板可以在垂直方向上被锁定至烧嘴环和热屏蔽件，但却可以允许在燃烧器分隔壁装置所在的平面中进行相对运动。这样的设计阻止了燃烧器分隔壁装置因燃烧器分隔壁装置上的压力差异而塌缩，但是仍然允许在冲击板与热屏蔽件之间进行相对的热位移。

在另一个实施例中，多个烧嘴环中的每个烧嘴环可以包括长形泻流冷却孔，该长形泻流冷却孔被导引到相应烧嘴的尖部区域上，特别是被导引到相应烧嘴的尖部区域的正面上，和/或被导引到在相应烧嘴环的边沿与相应烧嘴的尖部区域之间的凹槽中。在这一方面，“长形”限定如下通道，该通道不是穿过烧嘴环的一部分的长度最短的通孔，而是长度为穿过该部分的最短可能通道的至少150％的通道。因此，考虑到烧嘴环包括具有两个相对表面的平坦部分，长形泻流冷却孔与这两个相对表面中的一个或者两个相对表面成角度。在本文的范围内，“长形”的另一种定义是长形泻流冷却孔的长度与长形泻流冷却孔的中间直径的比例大于10:1，特别是大于20:1。该比例甚至可能大于比率30:1。

以上所述的配置允许使用压缩冷却空气来同时冷却烧嘴环和烧嘴尖部区域。冷却空气可以取自冲击板与热屏蔽件之间的空腔，或者冷却空气可以直接取自环状空间。泻流孔可以被定位于在运行期间热负载增加或者最高的位置处。可以对该区域进行集中冷却。长冷却孔的设计使得能够有效地使用从中通过的冷却空气。

在烧嘴环的表面与烧嘴的尖部区域的对应表面之间可以存在活塞环。这可以用最小的冷却空气用量来实现密封效果。

活塞环可以被定位在卡槽中，该卡槽被加工在烧嘴尖部的表面上。

如上所述，长形泻流冷却孔可以特别地被导引到相应烧嘴的尖部区域的正面上。这些孔的出口优选地被定位成使得冷却空气被释放，以在烧嘴尖部上实现冲击效果。

长形泻流冷却孔可以特别地被导引到在相应的烧嘴环的边沿与相应烧嘴的尖部区域之间的凹槽中。凹槽可以是有利的，因为这确保其中一些长形泻流冷却孔的出口不会被堵塞。原因在于，由于重力和其他力，烧嘴可能未完美地居于烧嘴环的中心，而是靠在烧嘴环的一侧上，并且在没有凹槽的情况下，可能会堵塞在该位置处的冷却孔。为了解决该问题并且确保冷却空气始终能流经所有孔，可以在孔的出口处引入凹槽。

泻流孔可以沿着圆圈定位，孔之间的距离相等。泻流孔的出口在空气最终进入燃烧室之前对烧嘴具有冲击冷却效果。

在以下实施例中，可以经由专用的通道来提供通往环状空间的空气，该专用的通道例如是沿着燃烧室的径向向内和径向向外的罩壳的两个环状导管。

在一个具体实施例中，前述另外的多个板可以包括至少一个屏障，该屏障穿入环状空间，使得来自燃烧室衬套的冷却空气被引导到环状空间的轴向中部区域，优选地，该屏障是燃烧室的衬套的衬套延伸板。衬套可以是对流衬套，例如双罩壳衬套。“轴向”参照前述轴线，即该轴线是燃气涡轮发动机的轴线，或者备选地是烧嘴的对称轴线。

“轴向中部区域”是指屏障延伸到环状空间中足够的长度，以使得所提供的冷却空气不会立即行进至烧嘴的进口或者行进至烧嘴尖部，而是在环状空间内行进。

屏障的长度可以被配置成使得空气能够(例如经由旋流器)被提供至烧嘴的空气进口，但环状空间内不会在引起能够被察觉的湍流。

作为一个优选实施例，燃烧室的衬套延伸板和衬套(衬套壁面朝燃烧室)经由钝角α与彼此成角度，该钝角α介于155度与180度之间，这意味着25度到0度之间的弯度。在另一个优选实施例中，该角度α还可以大于165度或175度。利用该角度α，当靠近燃烧器分隔壁装置时，在燃烧器分隔壁装置前面的环状空间的空间可以连续地变窄。按照相同的方式，在冷却空气的流动方向上，在衬套延伸板与环状壳体的另一壁之间的散流器被连续地加宽。

该另一壁(有可能是前面介绍到的多个边界壁(或者多个外壁)中的一者，或者该边界壁的一部分)可以相对于屏障布置，从而可以形成散流器，以便在空气排到环状壳体中之前，将所提供的空气的动压转换回静压。

具体地，该另一壁(也充当冷却板)和燃烧室的衬套可以在二者之间限定具有冷却流体通道横截面的冷却流体通道(特别是用于对流冷却)，该冷却流体通道通往散流器，散流器被壳体的这两个边界壁中的一个边界壁和衬套延伸板限定。

散流器的几何结构可以被选择以具有充足的分隔裕度，以便不会对运行期间可能会发生的流场扰动和压力振荡具有敏感性。

在另一个示例性实施例中，衬套延伸板和衬套以及可选地燃烧器分隔壁装置经由螺栓而被连接。优选地，螺栓的螺栓头可以延伸到散流器中，和/或螺栓的螺纹可以延伸到环状空间中。而且，螺栓可以经由从环状空间施加的螺母而被紧固。螺栓可以被布置成径向定向。所有这些选择都易于拆卸，以便进行维修，但是对空气流动不具有实质的不利影响，这是因为，相对于压力损失和/或冷却流体通道的堵塞，螺栓连接可能仅对冷却流体通道具有很小的影响。因此，可以实现散流器中的低压力损失。备选地，螺栓的螺栓头可以延伸到散流器中，和/或螺栓的螺纹可以延伸到冷却流体通道中。

在一个实施例中，屏障(即，衬套延伸板)可以提供止动部，以便将衬套与屏障接合。这使得能够相对于屏障和/或燃烧器分隔壁装置来对衬套进行准确的轴向定位。

而且，可以为多个螺栓的各个螺栓提供一个延伸套筒，该延伸套筒被定位在螺母中的一个螺母与屏障之间，以便在螺栓上提供连续的应变。这对螺栓应变提供了充足的裕度，所以螺栓不会由于响应于潜在过高热应力出现的沉陷或断裂而变松。

在又一示例性实施例中，可以使用绳式密封件或者刷式密封件，来将通过螺栓式连接的最终泄漏减少到最低限度。也就是说，在衬套延伸板与衬套的连接之间存在接触区域，可选地，在衬套延伸板与衬套还有燃烧器分隔壁装置的连接之间存在接触区域，该接触区域通过绳式密封件或者刷式密封件来密封，以便将通过接触区域从环状壳体到环状燃烧室的泄漏减少到最低限度。

另一个实施例的焦点在于燃烧室的衬套的另一端。另一壁的一部分限定进入冷却流体通道的进口，相对于在运行期间沿着衬套的冷却流体流动方向，该部分平滑地变得与燃烧室的衬套基本上平行。这意味着，提供了通往冷却流体通道的平滑入口，以将在该区域中的压力损失减少到最低限度。

不同实施例能够实现燃烧器的简化设计，该设计还考虑到结构的稳定性、材料成本、维修服务实施复杂度和冷却。

本发明还涉及一种具有前面所限定的燃烧器装置的燃气涡轮发动机。而且，本发明还涉及一种制造这样的燃烧器装置的方法、一种拆卸这样的燃烧器装置的方法、和一种操作这样的燃烧器装置的方法。

需要注意的是，已经参照不同的主题对本发明的实施例进行了描述。具体地，已经参照设备类权利要求对一些实施例进行了描述，而已经参照方法类权利要求对其他实施例进行了描述。然而，本领域的技术人员从上述描述和以下描述中将会知道，除非另有指示，否则，除了属于一类主题的特征的任何组合之外，与不同主题有关的特征之间(尤其是设备类权利要求的特征和方法类权利要求的特征之间)的任何组合都可以被视为是本申请要公开的内容。

本发明的上述方法和其他方面通过下文要描述的实施例的示例会变得清楚，并且本发明的上述方法和其他方面参照实施例的示例得以解释。

附图说明

现在将参照附图仅以示例的方式来描述本发明的实施例，在图中：

图1示意性地示出了示例性的本发明燃烧器装置的横截面图，该横截面图在穿过燃气涡轮的轴线的平面中截取；

图2图示了图1所示的相同实施例的三维图，也示出了图1的横截面；

图3示意性地示出了备选的示例性的本发明燃烧器装置的横截面图，该横截面图在穿过燃气涡轮的轴线的平面中截取；

图4图示了图3所示的相同实施例的三维图，也示出了图3的横截面；

图5示出了在前述图中示出的烧嘴尖部和燃烧器分隔壁装置的放大横截面图；

图6示意性地示出了另一个示例性的本发明燃烧器装置的横截面图，该横截面图在穿过燃气涡轮的轴线的平面中截取；

图7图示了图6所示的螺栓式连接的放大三维图，也示出了图6的横截面。

附图中的图示是示意性的。要注意的是，对于不同图中的相似或相同的元件，将使用相同的附图标记。

将针对组装好的燃气涡轮解释一些特征，尤其是将针对组装好的燃气涡轮解释一些优点，但显然的是，这些特征也可以适用于燃气涡轮的单个部件，但一旦组装好并在运行期间，这些特征可以展示出优点。然而，当通过运行期间的燃气涡轮进行解释时，所有细节都不应该局限于运行中的燃气涡轮。

具体实施方式

在下文中，讨论了燃气涡轮发动机的燃烧器装置。

为了解释原理，燃气涡轮发动机按照流动顺序包括：空气进口(未示出)、压气机段(未示出)、多个烧嘴(在图中仅以抽象的方式示出了一个烧嘴)、燃烧室(根据附图，描绘了环状室)、膨胀涡轮(未示出)和排气部(未示出)。压气机、包括烧嘴和燃烧室的燃烧器和膨胀涡轮通常都按照流动顺序布置在外壳内。

在下文中，环状燃烧室和多个烧嘴的布置(包括另外的部件和周围的壁)被称为环状燃烧装置100，其中多个烧嘴被连接至该环状燃烧室。

燃气涡轮发动机通常被布置为围绕旋转轴线，该旋转轴线是用于使部件(特别是压气机和膨胀涡轮)旋转的旋转轴线。旋转轴线还与环状燃烧器100的对称轴线重合。

在燃气涡轮发动机运行时，经由进口而提供的空气被压气机压缩，并且被压缩空气的主要部分被传送至环状燃烧器100。离开压气机并且朝着燃烧段流动的被压缩空气在附图中用箭头被示意性地表示。被压缩空气的主要部分进入烧嘴，在烧嘴中，被压缩空气与气态或者液体燃料混合。空气/燃料混合物然后被燃烧，并且将该燃烧产生的燃烧气体通过燃烧室导引到膨胀涡轮，用于将来自运作中的空气/燃料混合物的能量转换成工作功，这使转子或者多个转子旋转。

在下文中，术语“径向的”、“周向的”和“轴向的”是相对于燃气涡轮发动机的旋转轴线而言的。即使在附图中未描绘出旋转轴线，但该定向在图中被指示为轴向方向a、径向方向r和周向方向c，所有这些方向都彼此垂直。如果周向方向c与相应图中的绘制平面垂直，则图中不指示该周向方向c。

现在参照图1，在轴向方向a和径向方向r限定的绘制平面中以横截面图示出了燃烧器装置1。该装置是环状燃烧器100的部分，或者该装置甚至有可能等同于环状燃烧器100。环状燃烧室4被部分地示出在图1的右手侧。环状燃烧室4被双壁衬套包围。烧嘴3以抽象的方式而被描绘，烧嘴3具有通往环状燃烧室4的开口，该烧嘴3是绕燃气涡轮发动机的轴线周向布置的多个烧嘴中的一个烧嘴。烧嘴3可以包括旋流器60、混合区域、用于提供燃料的机构和卡槽，该卡槽通常位于旋流器60内，空气经由该卡槽来提供(在图1中未明确地高亮示出大多数这些部件)。烧嘴3可以被主要布置在轴向方向a上，如图所示，烧嘴3有可能与轴向方向a稍微成角度。烧嘴3位于环状壳体2内。环状壳体2优选地容纳所有烧嘴3。

要理解的是，在图1的抽象图中，示出的烧嘴3本身不是围绕燃气涡轮发动机的旋转轴线的环状部分，但是每个烧嘴3是独立的组件，并且这些单独的烧嘴3中的多个烧嘴被布置为围绕旋转轴线。另一方面，燃烧室4和环状壳体2呈环状配置。

环状壳体2也可以称为烧嘴3的集合的“护罩”。环状壳体2限定环状空间5，烧嘴3被定位在该环状空间5中。环状空间5是这样的区域：压缩流体6(通常是压缩空气)经由该区域被引导，具体地，压缩流体6经由该区域被引导至烧嘴3进行燃烧，并且被引导至另外的部件进行冷却。环状壳体2外通常还存在压缩冷却空气。还存在周围空气包围环状壳体2的多种配置。

通过燃烧器分隔壁装置15示出了环状空间5的另一个分隔器。燃烧器分隔壁装置15是环状空间5与环状燃烧室4之间的分隔屏障。燃烧器分隔壁装置15提供开口16，每个开口16用以容纳烧嘴3的尖部区域30。

如图1所定义的燃烧器分隔壁装置15包括热屏蔽件17和冲击板11的双壁配置。在热屏蔽件17和冲击板11之间形成冷却腔。仅经由冲击板11中的孔来提供用于冷却腔的冷却空气。这些孔经由描绘的冷却空气的箭头隐式地示出，该冷却空气流经冲击板11。流经冲击板11的冷却空气会冲击热屏蔽件17的背面。热屏蔽件17也具有冷却孔，经由这些冷却孔，冷却空气可以行进到环状燃烧室4中。这些孔再一次仅通过空气的箭头来指示，该空气行进穿过热屏蔽件17。为了实现适当的冲击效果，相对于热屏蔽件17的冷却孔的位置来移位冲击板11的孔。

冲击板11是环状空间5的边界。热屏蔽件17是环状燃烧室4的边界。

环状壳体2包括两个边界壁44(或者外壁)，这两个边界壁彼此基本上相对，并且从径向向内的方向和径向向外的方向来闭合环状空间5。

加强板10(图1中仅示出了一个)被布置在环状空间5内。图1所示的加强板10被布置在由轴向方向a和给定径向方向r限定的绘制平面中。然而，加强板10也可以被布置为成角度(图中未示出)。加强板10可以具有多个固定连接部，用以与包围环状空间5的部件连接。为这两个边界壁44都提供两个固定连接部。为冲击板11提供另一个固定连接部，即为燃烧器分隔壁装置15提供另一个固定连接部。这对冲击板11形成支撑，使其不会塌缩。此外，加强板10还可以被连接至另外的第一板20或者衬套延伸板，特别是连接至一对另外的第一板20。衬套延伸板(另外的第一板20)分别被布置为与各个边界壁44基本上相对。衬套延伸板(另外的第一板20)延伸到环状空间5中作为延展部，该延展部止于环状空间5的中间区域中。

可以通过焊接来提供固定连接部。另外或者备选地，可以将部件插入到彼此中，从而将延伸部分插入卡槽中。然后部件也可以被焊接。

燃烧器分隔壁装置15还可以包括多个烧嘴环12，每个烧嘴3有一个烧嘴环12。烧嘴环12可以被固定连接至热屏蔽件17，并且通过锁定环14(也可更加详细地参见图5)按可滑动的方式锁定至冲击板11。锁定环14被固定地连接至烧嘴环12，并且在与燃烧器分隔壁装置15垂直的方向上支撑燃烧器分隔壁装置15，同时锁定环14允许冲击板11和热屏蔽件17在它们的膨胀平面内进行相对运动。由此，锁定环14提供了燃烧器分隔壁装置15的充足刚度，但仍然允许在冲击板11与热屏蔽件17之间进行相对的热位移。图1中仅示出了一个烧嘴环12。烧嘴环12具有壁，该壁基本上是长度有限的内筒的形式(即，环)，并且允许将烧嘴3中的位于烧嘴3的尖部区域30处的一个烧嘴3连接到燃烧器分隔壁装置15中。尖部区域30会经由烧嘴环12伸到环状燃烧室4中。所以，烧嘴环12限定了通孔来保持烧嘴3的尖部区域30。

燃烧室4被双层衬套包围，优选地在与燃烧的混合物的主流体流动相反的方向上引导压缩流体6通过该双层衬套。压缩流体6然后被引导在一对另外的第一板20与边界壁44之间。这一对另外的第一板20与边界壁44可以形成散流器，该散流器用于在进入环状空间5之前的压缩流体6。

如图中箭头所示，压缩流体6的主要部分可以被引导至烧嘴3，特别是被引导至烧嘴3的旋流器60的卡槽。压缩流体6的另一部分会被引导通过环状空间5和烧嘴3外部，以用于冷却目的，从而将压缩流体6提供至冲击板11和烧嘴尖部30。

加强板10可以是平坦的金属部件，优选地由金属板制成，在加强板10的中心具有冲口或者切口。冲口可以是基本上圆形的。冲口可以在与烧嘴3的旋流器60相邻的区域中。这使环状外壳5内的压力变化均等，并且使压缩流体6自由行进，从而能从旋流器60的所有周向方向提供压缩流体6。

长形泻流冷却孔13被抽象地示出，以作为围绕烧嘴环12的周向布置的多个这样的孔的示例。这将在图5中更详细地进行解释。

图2示出了具有相同配置的图1的成角度的视图，但未描绘出烧嘴3。图1的截面图在图2中再次示出。

除了其他部件之外，该图再次示出了加强板10、环状壳体2和燃烧器分隔壁装置15。同样，燃烧衬套41(双壁衬套的内壁)被示出为在燃烧衬套41的背面上进行对流冷却。该图中未描绘出双壁衬套的外壁。

图中示出了针对每个烧嘴3在护罩(即环状壳体2)内的开口62。经由该开口62，可以定位出燃料供应管线，以向相应的烧嘴3提供燃料。更重要的是，在本发明的范围内，经由该开口62，可以容易地移除烧嘴3，以便进行维修。

此外，通过加强板10与边界壁44之间的焊接连接部63，示出了多个固定连接部中的一个固定连接部。在加强板10与衬套延伸板(另外的板20)之间指示了另一个固定连接部64。

不需要具体的冷却槽道来向热屏蔽件17与冲击板11之间的冷却腔供应冷却空气。冲击板11(或者冲击面板)被固定连接至位于烧嘴环12之间的加强件(加强板10)，烧嘴环12被锁定至冲击板11和热屏蔽件17。压缩流体6(即压气机排出空气)沿着燃烧室衬套41流经对流双壁衬套的冷却槽道，并且排入护罩(环状壳体2)中。用于热屏蔽件17的冷却空气直接取自护罩。

因此，冲击板11不仅被用于冷却目的，而且还被用于带走一些负载，并且为烧嘴环12和热屏蔽件17提供支撑。不向热屏蔽件17的冷却提供单独的空气。

在烧嘴环12中的具有最高热负载的区域中引入泻流孔。后面可以更详细地对这进行解释。通过该设计，烧嘴环可以被制成相当短。

烧嘴3设置有充足量的压缩流体6，来与燃料混合。有可能的是，提供气态燃料作为主要的燃料。其他类型的燃料也是可能的。当离开烧嘴3的空间时，燃料/空气混合物在燃烧室4内燃烧。图1中以抽象的方式表示了火焰65。

根据图1和图2，多个加强板10中的每一个加强板都相对于燃气涡轮转子轴线被布置在一平面中，该平面由轴向方向a和径向方向r限定，径向方向r与轴向方向a基本上垂直。通过与冲击板11的连接、与壳体2的两个相对的边界壁44的连接、以及与延伸到环状空间5内的另外的第一板20(衬套延伸板)的连接，加强板10被固定连接至燃烧器分隔壁装置15。另外，加强板10被布置为与燃烧器分隔壁装置15基本上垂直(或者成角度(未示出))，即加强板10被布置为与冲击板11垂直、与壳体2的两个边界壁44垂直、并且与延伸到环状空间5内的另外的第一板20(衬套延伸板)垂直。这两个部件可以偏离完美的垂直定向达小于20度。但是，其他角度也可以提供充足的刚度。

转到图3，配置十分相似，因此没有必要再次提到与图1相比保持不变的所有元件。在图3中，加强板10与冲击板11的连接被替换，因此，作为另外的第二板21的示例，支撑环22(在该图中，元件21和22指相同的部分)提供在加强板10与燃烧器分隔壁装置15之间的连接。

支撑环22是围绕环状燃烧器的轴线或者围绕燃气涡轮发动机的轴线的环。当考虑到环的总体形状时，支撑环22可以是平坦的环，或者可以是锥形的和/或分段式的。在图3中，支撑环22可以是锥形的。支撑环22可以由金属板制成。支撑环22可以被视为燃烧器分隔壁装置15的一部分，并且被连接至燃烧器分隔壁装置15的其他部分，例如通过被固定连接(例如焊接)至烧嘴环12的锁定环，并且烧嘴环12又被连接至冲击板11。也可以使用另一种形式的固定。支撑环22具有空出的孔，烧嘴3的尖部区域30在组装时可以穿过这些孔。

支撑环22优选地经由焊接连接63被焊接至加强板10。烧嘴环12可以被锁定(优选地按照可解锁的方式)至支撑环22。

支撑环22向整体结构提供附加的刚度，并且减少了冲击板11上的机械负载。

燃烧器分隔壁装置15、壳体2的两个边界壁44以及另外的多个板20、21是单独制造的元件。它们是分开的元件、并且这些元件在燃烧器装置的组装期间被连接在一起。具体地，它们不只是同一个金属板的不同子部分。

因此，通过与支撑环22的连接、与壳体2的两个相对的边界壁44的连接、以及与延伸到环状空间5内的另外的第一板20(即，衬套延伸板)的连接，加强板10被固定连接至燃烧器分隔壁装置15。另外，加强板10被布置为与燃烧器分隔壁装置15垂直，即与冲击板11垂直、与壳体2的两个边界壁44垂直并且与延伸到环状空间5内的另外的第一板20垂直。

图4现在示出了具有相同配置的图3的成角度的视图，但未描绘出烧嘴3。图3的截面图在图4中再次示出。

在运行期间，图3和图4与图1和图2并无实际不同。作为压缩流体6的压气机排出空气沿着燃烧室衬套41流经一对对流衬套冷却槽道，并且排入护罩(即环状空间5)中。用于热屏蔽件17的冷却空气再次直接取自环状空间5。如上面简要提到的，还可以在烧嘴环12中的具有最高热负载的区域中引入长形泻流冷却孔13。

不需要对燃烧器分隔壁装置15进行机械支撑的特定附加支撑柱。燃烧器前面板示出了简单的支撑环22，支撑环22易于制造。在该结构中使用的材料量减少了，但却获得了充足的刚度和充足的冷却性能。

图5现在示出了如前述附图中所示的烧嘴3的尖部区域30的实施例的详细视图。在该图中，描绘了如图1和图2所示的烧嘴环12作为示例。备选地，还已经使用了图3和图4的实施例作为图5的基础。

在图5中示出了烧嘴环12，冲击板11和热屏蔽件17被固定连接至烧嘴环12。

烧嘴3的尖部区域30具有基本上圆筒形的向外表面，该表面与烧嘴环12的基本上圆筒形的向内表面直接接触。在向外表面和向内表面之间可能存在活塞环66，该活塞环66可以被定位在尖部区域30的圆筒形向外表面的卡槽中。

烧嘴环12包括多个长形泻流冷却孔13，在该图中示出了其中两个长形泻流冷却孔。该图中的长形泻流冷却孔13带有角度，并且横过烧嘴环12的大部分材料。被长形泻流冷却孔13刺穿的前表面68面朝环状燃烧室4。

烧嘴3的尖部区域30包括正面67。正面67面朝环状燃烧室4。正面67可以与烧嘴环12的前表面68成角度。

长形泻流冷却孔13的出口被引导到烧嘴3的边沿上。具体地，长形泻流冷却孔13的出口将被引导到凹槽31上，凹槽31位于烧嘴环12的边沿与烧嘴3的边沿之间。

用于冷却烧嘴环12的冷却空气是压缩流体6'，该压缩流体6'已经用于冷却热屏蔽件17，并且被引导在冲击板11与热屏蔽件17之间。

长形泻流冷却孔13存在于烧嘴环12中，并且被集中到暴露于最高热负载的区域。这些长孔使得能够有效使用冷却空气。长形泻流冷却孔13的出口被定位成使得：冷却空气被释放以在烧嘴尖部上实现冲击效果，其中，烧嘴尖部为尖部区域30，并且具体地是最靠近环状燃烧室4的端部)。

由于重力和其他力，烧嘴3以及烧嘴尖部30可能未位于烧嘴环12的中心，而是在一侧上靠着烧嘴环12，在该位置处存在堵塞长形泻流冷却孔13的潜在风险。为了解决该问题，并且确保冷却空气始终能流经所有长形泻流冷却孔13，可以在长形泻流冷却孔13的出口处引入凹槽31。

通过该冷却方案，烧嘴3的尖部区域30的圆筒形的向外表面可以与烧嘴环12的基本上圆筒形的向内表面紧密接触，这使在该接合处的冷却空气的泄漏降低到最低限度。这可以允许进一步减少冷却空气用量。相反，空气将经由长形泻流冷却孔13流出。

冷却空气通过长的泻流孔被集中到暴露于最高热负载的区域。长的孔使得冷却空气能够被高效地使用，从而可以减少冷却空气的用量。在空气最终进入燃烧室之前，泻流孔的出口对烧嘴具有冲击冷却效果。凹槽31确保在离轴放置的情况下不会有冷却孔被烧嘴堵塞。

在图6和图7中，重点放在向环状壳体2提供空气，以及如何沿着环状燃烧室4引导空气。而且，维修方面得以被考虑，以实现易于接近。

基于图1的设计，图6示出了燃烧器装置，该燃烧器装置包括提到的环状燃烧室4和提到的环状空间5。再次，多个烧嘴3位于环状空间5中，并且连接至环状燃烧室4。如图1所示，存在加强板10。

环状燃烧室4示出了位于径向向内壁和径向向外壁上的双壁配置。燃烧室衬套41限制了环状燃烧室4的空间。在下文中，重点解释径向向内的双壁结构，但是所有解释也都将适用于向外的双壁结构。

双壁结构包括燃烧室衬套41和其他壁42(冷却面板)，两者都限制在它们之间的冷却流体通道43。燃烧室衬套41可以具有冷却特征，用于改善对流冷却。在该图中示出了逆流式冷却，从而使压缩流体6的主要方向与燃烧产物的主要方向相反，该燃烧产物行进经过环状燃烧室4并到达后续膨胀涡轮部分。

冷却流体通道43具有进口46，该进口46具有平滑收敛的壁，即另外的壁42的进口段47减少了与衬套41的距离，从而使作为压缩流体6的加压压气机排出空气可以最小的压力损失进入冷却流体通道43。当在冷却流体通道43内行进时，压缩流体6以对流方式冷却燃烧室衬套41。

一旦压缩流体6超过燃烧室4，压缩流体6将被引入环状空间5中。冷却流体通道43会并入一个散流器(或者多个散流器)45中，以便在冷却流体6排到环状空间5中流过烧嘴并且参与燃烧之前，将动压转换回静压。散流器45由两个相对的壁限定而成，这两个相对的壁沿着压缩流体6的主要流动方向而距离增加。这两个相对的壁是延伸到环状空间5内的另外的第一板20(衬套延伸板)和边界壁44，边界壁44是环状壳体2的部分。

通过延伸到环状空间5中，另外的第一板20还限定作为衬套延伸板的屏障40，将流入的压缩流体6与已经进入环状空间5的流体分开。

屏障40是燃烧室衬套41的延续部分或者延伸部分，因此屏障40也称为衬套延伸板，但是在几何结构上，在屏障40的方向与衬套41的方向之间会存在角度为α的弯度。角度α优选地是钝角，并且例如在160度与175度之间。因此，这意味着两个表面仅有在5度与20度之间的稍小弯度，这对应于图7所示的角度β。

在压缩流体6被排出到环状空间5中之前，散流器45使得能够降低压缩流体6的局部速度。动压被转换回静压。

穿入环状空间5的一段屏障40使得压缩流体6将被引导至环状壳体2的弯曲段70，从而使压缩流体6将以最小的压力损失被重新引导到环状空间5的中心区域中。

在图6中，螺栓50被示出为如下机构，该机构用于将屏障40连接至燃烧室衬套41，并且连接至热屏蔽件17。这将参照7进一步解释，在图7中，针对燃烧器的径向向内壁的配置示出了组合式三维视图和横截面。

在图7中，屏障40包括轴向止动部55，该轴向止动部55与燃烧室衬套41的端部分的宽度对应。屏障40和燃烧室衬套41在一个特定的重叠区域上重叠，并且螺栓50存在于该重叠区域中。螺栓50将延伸通过屏障40和燃烧室衬套41，从而仅使螺栓头51凸出到散流器45的空间中。螺栓50可以带有螺纹。螺母53将被放置在螺栓的螺纹52上，从而将螺栓55保持就位。在组装和拆卸期间，当烧嘴3未被放置就位时，通过手动地伸入环状空间5(例如经由环状壳体内的开口62(该开口62可参见图2))，可以容易地接近螺母53。因此，螺母52不会因为振动而从螺栓50松开，延伸套筒56可以存在于螺母52与屏障40之间。该延伸套筒56与螺栓50同心。延伸套筒56可以就有充足的灵活性，从而使得能够向螺母52施加连续的力，因此螺母52不会变松开。

可以在屏障40与燃烧室衬套41之间的重叠区域中放置绳式密封件57，从而使压缩流体6不会通过螺栓连接而分支或者甚至进入环状燃烧室4，并且使来自环状燃烧室4的热流体被堵住。

通常，绳式密封件57的设计包括金属软管，该金属软管具有弹性纤维的芯部，弹性纤维的芯部可以在高温度环境下用来进行密封。

备选地，还可以使用刷式密封件(未示出)。

冲击板17可以例如通过焊接而被固定至屏障40的轴向端。备选地(未示出)，冲击板17也可以重叠至重叠区域，从而使所有这三个部件(冲击板17、屏障40、衬套41)被螺栓50保持在一起。

衬套41以螺旋方式被连接至屏障40，以便在维修时方便拆除。衬套41和屏障40(或者被连接至屏障40的过渡环)可以按照较高的精度被制成相同的直径。然后，为了进行组装，使用径向定向的螺栓50将衬套41和屏障40以螺旋方式连接在一起。屏障40或者过渡环被加工成具有轴向止动部55，该轴向止动部55使得能够对衬套41进行准确的轴向定位。在运行期间，绳式密封件57或者刷式密封件可以被用于将通过螺栓连接的最终泄漏减少到最低限度。延伸套筒56可以被用于使螺栓50在螺栓应变方面具有充足的裕度，使得螺栓不会由于因振动导致的沉陷或者断裂或者由于过高的热应力而松开。

螺栓连接对冷却槽道(即冷却流体通道43)仅有很小的不利影响，不会堵塞冷却槽道，因为仅有很小的螺栓头51会留在散流器45的空间中。

螺栓50可以优选地被布置在径向方向r上，屏障40可以优选地被布置在轴向方向a上。通过这样的定向，可以接近螺栓头51和螺母53，以便维修燃烧器，例如用于分开所连接的部件。