一种燃气轮机燃烧室导流衬套的制作方法

本发明涉及一种燃气轮机燃烧室导流衬套，属于燃气轮机燃烧室衬套结构领域。

背景技术：

1、燃气轮机是以空气作为工质，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械。燃料燃烧在火焰筒内完成，压气机从外界吸入空气，并逐级增压，压缩空气进入火焰筒与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压气体，通入透平进行作功并输出。

2、作为燃烧介质，空气的流量、流速、流动方向对燃料燃烧效果起到至关重要的影响，目前环管型燃烧室衬套多为简单筒状，对气流无导向作用，压气机出口的压缩空气逆流经过衬套进入火焰筒中易出现空气流量、速度、方向不均匀问题，导致火焰筒局部燃烧、燃料燃烧不充分等诸多问题，进而影响机组排放及机组效率。

3、因此，亟需提出一种新型的燃气轮机燃烧室导流衬套，压气机出口的空气经燃烧室衬套进行整流，通过旋流器与火焰筒内的燃料进行混合后燃烧，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明研发目的是为了解决目前环管型燃烧室衬套多为简单筒状，对气流无导向作用，压气机出口的压缩空气逆流经过衬套进入火焰筒中易出现空气流量、速度、方向不均匀的问题，严重甚至导致火焰筒局部燃烧、燃料燃烧不充分的问题，进而影响机组排放及机组效率，在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

2、本发明的技术方案：

3、一种燃气轮机燃烧室导流衬套，包括法兰部分和壳体部分，所述法兰部分包括前端法兰和后端法兰，所述壳体部分前后两侧分别焊接有前端法兰和后端法兰，壳体部分的前端通过前端法兰固定至高压压气机外机匣，壳体部分的后端通过后端法兰固定至高压压气机后端扩压器上，壳体部分包括护罩和整流罩，所述护罩和整流罩交替焊接形成筒状的壳体结构。

4、优选的：所述护罩和整流罩的数量均为8个，交替焊接形成筒状的壳体结构。

5、优选的：所述壳体部分的前端与后端的直径比为1.2:1，壳体部分的前端与其中心线成40°～45°夹角，壳体部分的后端与其中心线成2°～3°夹角，壳体部分的中间采用圆弧过渡。

6、优选的：所述整流罩通过冲压方法制造加工。

7、优选的：所述整流罩的中心设计有r35～r40的弧状凸起，并与边缘用圆弧进行过渡，

8、优选的：所述护罩的2°～3°夹角平缓区域内，每隔60mm～90mm设计有一处波纹，波纹的高度为2mm～3mm，波纹的圆弧半径为r2～r3。

9、本发明具有以下有益效果：

10、1.本发明使高压压气机出口的空气经过导流衬套的曲面结构，有对空气进行稳流和导向作用的效果，减少空气进入火焰筒湍流问题；

11、2.本发明的壳体部分的前端与其中心线成40°～45°夹角，使得火焰筒一周空气流通通道面积基本一致，实现导流衬套与火焰筒间空气均匀流动，保证火焰筒内空气更加稳定；

12、3.本发明的护罩上设计波纹结构，有效吸收高温空气引起的导流衬套膨胀问题，提高导流衬套使用寿命，避免火焰筒局部燃烧、燃料燃烧不充分等诸多问题。

技术特征：

1.一种燃气轮机燃烧室导流衬套，其特征在于：包括法兰部分和壳体部分(1)，所述法兰部分包括前端法兰(2)和后端法兰(3)，所述壳体部分(1)前后两侧分别焊接有前端法兰(2)和后端法兰(3)，壳体部分(1)的前端通过前端法兰(2)固定至高压压气机外机匣，壳体部分(1)的后端通过后端法兰(3)固定至高压压气机后端扩压器上，壳体部分(1)包括护罩(4)和整流罩(5)，所述护罩(4)和整流罩(5)交替焊接形成筒状的壳体结构。

2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室导流衬套，其特征在于：所述护罩(4)和整流罩(5)的数量均为8个，交替焊接形成筒状的壳体结构。

3.根据权利要求2所述的一种燃气轮机燃烧室导流衬套，其特征在于：所述壳体部分(1)的前端与后端的直径比为1.2:1，壳体部分(1)的前端与其中心线成40°～45°夹角，壳体部分(1)的后端与其中心线成2°～3°夹角，壳体部分(1)的中间采用圆弧过渡。

4.根据权利要求3所述的一种燃气轮机燃烧室导流衬套，其特征在于：所述整流罩(5)通过冲压方法制造加工。

5.根据权利要求3或4所述的一种燃气轮机燃烧室导流衬套，其特征在于：所述整流罩(5)的中心设计有r35～r40的弧状凸起，并与边缘用圆弧进行过渡。

6.根据权利要求5所述的一种燃气轮机燃烧室导流衬套，其特征在于：所述护罩(4)的2°～3°夹角平缓区域内，每隔60mm～90mm设计有一处波纹。

7.根据权利要求6所述的一种燃气轮机燃烧室导流衬套，其特征在于：所述波纹的高度为2mm～3mm，波纹的圆弧半径为r2～r3。

技术总结
一种燃气轮机燃烧室导流衬套，属于燃气轮机燃烧室衬套结构领域。其包括法兰部分和壳体部分，所述法兰部分包括前端法兰和后端法兰，壳体部分前后两侧分别焊接有前端法兰和后端法兰，壳体部分的前端通过前端法兰固定至高压压气机外机匣，壳体部分的后端通过后端法兰固定至高压压气机后端扩压器上，壳体部分包括护罩和整流罩，所述护罩和整流罩交替焊接形成筒状的壳体结构。解决目前燃烧室衬套对气流无导向作用，压气机出口的压缩空气逆流经过衬套进入火焰筒中易出现空气流量、速度、方向不均匀的问题，使高压压气机出口的空气经过导流衬套的曲面结构，有对空气进行稳流和导向作用的效果，减少空气进入火焰筒湍流问题，保证火焰筒内空气更稳定。

技术研发人员：王辉,张美煜,郭祖光,姜东坡,陈奕嘉,刘佳琦,孟宪纲,钱玉琪
受保护的技术使用者：哈电发电设备国家工程研究中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15