用于燃气涡轮的燃烧器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于燃气涡轮组件的燃烧器装置，其包括第一喷燃器、第一燃烧腔室、用于在运行期间将稀释气体掺合到离开第一燃烧腔室的热气体的混合器、第二喷燃器和第二燃烧腔室，它们在流体流连接中按顺序布置，其中，第一喷燃器、第一燃烧腔室、用于在第二喷燃器之前掺合稀释气体的混合器装置和第二燃烧腔室成排，以形成在第一燃烧腔室和第二喷燃器之间延伸的流径。
【背景技术】
[0002]从多篇现有技术文献中了解到燃气涡轮组件。WO 03/038253提供了一种用于燃气涡轮的燃烧器装置，其通过多个公共的均匀环形燃烧腔室进行顺序燃烧。
[0003]WO 2012/136.787 Al描述了使用多个燃烧腔室元件，它们单独布置成围绕燃气涡轮组件的转子。各个燃烧腔室元件提供燃烧器壳体，燃烧器壳体包括第一和第二喷燃器以及中间空气供应，各个燃烧腔室元件具有管状或类似管状或形状不定的横截面，而且各个燃烧腔室元件相对于燃气涡轮组件的中心轴线延伸一径向距离。用于第二喷燃器的燃料供应和用于传送导管的所述空气供应设有特定的导管，该导管相对于管状燃烧腔室元件沿径向定向。
【发明内容】
[0004]基于此现有技术，本发明的目标是提供一种用于燃气涡轮组件的燃烧器装置，其允许有改进的维护和更换方法。本发明的另一个目标是改进两级燃烧器的燃料和空气分配。
[0005]根据本发明的用于燃气涡轮组件的燃烧器装置包括中心喷管本体，其布置在流径的内部，并且从第一喷燃器通过第一燃烧腔室延伸到混合器中，以及可选地延伸到第二喷燃器中，其中，中心喷管本体包括至少一个燃料导管，以对第一喷燃器和/或第二喷燃器提供燃料。
[0006]在燃烧器装置的实施例内，燃料导管是双重线路导管，其适于在喷管本体内将第一液态燃料产物和第二气态燃料产物运输到喷燃器。
[0007]此外可行的是，中心喷管本体包括至少一个空气导管，以对相关联的第一喷燃器和相关联的第二喷燃器之间的至少一个空气喷射级提供空气，其中，空气通过空气供应元件喷射到燃烧器壳体中，空气供应元件可选地是燃烧器壳体的壳体壁中的孔。喷管本体的干路中的空气供应元件可为喷管本体的表面中的环形通道、缝隙或通气孔。
[0008]各个第二喷燃器可包括延伸到相关联的燃烧器壳体的燃烧腔体中的燃料供应元件。然后这样的燃料供应元件与燃料导管连接，而且它们可为例如叶形(1bed)或微型VG喷射器。燃料供应元件可从喷管本体的干路延伸。它们可从干路沿径向延伸。
[0009]各个第一喷燃器还可包括延伸到相关联的燃烧腔室元件的燃烧腔体中的燃料供应元件。然后这样的燃料供应元件与燃料导管连接，而且它们可为例如轴向旋流器喷射器、火焰片(flame sheet)喷射器、EV或AEV喷燃器，其中，在EP O 321 809 Al中显示EV喷燃器，并且在DE 19547913 Al中显示所谓的AEV喷燃器。
[0010]燃烧器壳体可对第一喷燃器级和第一喷燃器反应区之间的燃烧腔体提供横截面朝第一喷燃器反应区增大的梯级以使火焰稳定，以及对燃烧气体提供膨胀空间。
[0011]燃烧器壳体还可对第二喷燃器级和燃烧器装置的第二喷燃器反应区之间的燃烧腔体提供横截面朝燃烧器装置的第二喷燃器反应区增大的梯级，以使火焰稳定，以及对燃烧气体提供膨胀空间。
[0012]燃烧器装置可包括布置成围绕中心喷管的多个第一喷燃器，例如两个至十个第一喷燃器。
[0013]燃烧器壳体部分地包围喷管本体，并且适于连接到涡轮的第二喷燃器反应区的壳体上，其中，在连接位置上，喷管本体的自由端延伸到第二喷燃器反应区的壳体中。
[0014]燃烧器壳体可包括空气导管腔体，其适于对相关联的第一喷燃器和相关联的第二喷燃器之间的至少一个空气喷射级提供空气，其中，空气通过空气供应元件喷射到燃烧腔室元件中，空气供应元件可选地是燃烧腔室元件的壳体壁中的孔，尤其是环形通道。
[0015]燃烧器装置优选地具有可移除的中心喷管本体。中心喷管本体可移除地安装在燃烧器装置中。燃烧器装置可设计成允许沿着燃烧器装置的纵向轴线，沿轴向移除中心喷管本体。流径的横截面沿逆流方向增大，使得喷管本体和从喷管本体的干路延伸的燃料喷射器可沿轴向方向收回而离开流径。第一喷燃器典型地比第一燃烧腔室具有更小的横截面，但喷管本体应可与第一喷燃器一起收回，相应地，第一燃烧腔室的前板的一部分应是可移除的，优选地可与喷管本体一起移除，以允许沿轴向收回喷管本体。
[0016]例如在顺序燃烧器装置内部的热气体流径的外径保持恒定，或者沿从第二喷燃器的位置到混合器且进一步到第一燃烧腔室的逆流方向增大。第一喷燃器布置成使得它在移除中心喷管本体之前单独地移除，或者使得它可与中心喷管本体一起移除。中心喷管本体可沿顺序燃烧器装置中的热气体的逆流方向移除或撤出。
[0017]根据本发明提供的中心喷管固有地包括安装在壳体内的燃料喷射喷管。中心喷管可从燃气涡轮的框架以单个零件取出，并且因而可进行更换和维护。这比WO 2012/136.787的单个燃料喷射喷管的更换更有效。
[0018]另外的优点借助于通过用于喷燃器的两级的中心喷管本体的燃料和空气的分配实现。本发明的另一个实施例的另一个优点为更好地混合，因为空气可从外部壳体壁以及从喷管本身喷射。
[0019]本发明提供用于燃气涡轮组件的燃烧器装置，其具有带轴向旋流器的中心喷管，因而建立低成本且稳定可靠的所谓的恒定压力顺序燃烧器，其具有的主要优点在于，中心喷管可收回，包括用于所有级的燃料供应。用于第一喷燃器级的燃料喷射可另外沿径向、周向和轴向方向分级。
[0020]已经证明下者改进了燃烧器的功能:在第一级的环形区段之后，在环带的内侧和外侧上有面向后的梯级或台肩的形式的突然膨胀，即，横截面的突然增加。与来自第一级的漩涡一起，这个梯级在宽运行范围中稳定第一喷燃器级中的火焰。对于低负载状况，燃料可利用沿径向分级燃料供应主要供应到内部区。在较高负载下，可增加通往外部级的燃料。
[0021]在第一喷燃器反应区之后，稀释空气混合器可用来将热气体的温度降低到第二喷燃器级所需要的水平。可对稀释空气混合器供应来自外部和内部的空气，从而形成双侧式相对壁射流混合器。中心本体类型再热喷燃器在稀释空气混合器之后。用于第二级喷燃器的燃料供应完全通过用于气态和液态燃料两者的中心喷管本体来提供。
[0022]用于第一喷燃器级的喷燃器构造可尤其为轴向旋流器/喷射器或所谓的EV或 AEV 喷燃器，如 WWW.alstom.com/Global/Power/Resources/Documents/Brochures/aev-burner-gtl3e2-gas-tu;rbines.pdf 中或用于EV-喷燃器的 EP O 321 809 Al 中和用于AEV-喷燃器的DE 19547 913 Al中所公开。
[0023]本发明的另外的实施例放在从属权利要求中。
【附图说明】
[0024]在下面参照附图来描述本发明的优选的实施例，附图用于示出本发明的当前的优选的实施例，而不用于对其进行限制。在附图中，
图1显示通过根据本发明的实施例的燃气涡轮组件的燃烧器装置