天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及熱能與動力工程控制領(lǐng)域，具體地說是一種天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室。
[0002]【背景技術(shù)】:
燃氣輪機自上世紀四十年代初問世以來，因其具有功率大、效率高、體積小、起動快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、操縱簡單、維護保養(yǎng)方便、工作可靠等一系列優(yōu)點，在短短半個多世紀中已取得了突飛猛進的發(fā)展，在世界各國的電力、石化、交通、冶金、軍事等諸多領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。燃氣輪機技術(shù)水平的高低現(xiàn)已成為一個國家科技水平和軍事實力的重要標志之一。
[0003]環(huán)形燃燒室具有體積小、重量輕、流阻損失小、聯(lián)焰方便、排氣冒煙少、火焰筒的受熱面積小、發(fā)展?jié)摿Υ蟮纫幌盗袃?yōu)點，是一種很有發(fā)展前途的結(jié)構(gòu)型式。它特別適宜與軸流式壓氣機配合工作。但是由于燃燒空間彼此溝通，氣流和燃燒炬不易組織，燃燒性能比較難于控制，燃氣出口溫度場受到進氣流場的影響較大而不易保持穩(wěn)定，同時由于作全尺寸實物試驗時需要功率特大的空氣源，而結(jié)構(gòu)的剛性較差，在機組上又不便于分解檢查，致使這種燃燒室曾長期未獲廣泛使用，但目前正在迅速發(fā)展之中。
[0004]根據(jù)上述環(huán)形燃燒室的一系列不利因素，2014年廣瀚燃氣輪機有限公司開展了大量的理論及試驗研宄，實現(xiàn)了環(huán)形燃燒室在燃燒空間彼此溝通時，低流阻損失、燃燒穩(wěn)定、出口溫度均勻等良好性能，同時，也實現(xiàn)了環(huán)形燃燒室易分解和裝配的特點。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是為了解決環(huán)形燃燒室氣流和燃燒炬不易組織、燃氣出口溫度場受到進氣流場的影響較大、不便于分解檢查等技術(shù)問題，提供一種燃燒穩(wěn)定、出口溫度均勻、易分解裝配、便于使用后局部保養(yǎng)及維修的環(huán)形燃燒室結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室，包括燃燒室外殼，整個燃燒室外殼用螺栓固定于高壓壓氣機承力機匣與高壓渦輪承力機匣上，燃燒室內(nèi)殼由對稱四部分組成，每部分分別利用螺栓固定于高壓壓氣機承力機匣與高壓渦輪承力機匣上，燃燒室內(nèi)殼上有均勻分布的三十六個安裝孔，用于連接三十六個預(yù)混段，三十六個預(yù)混段內(nèi)均帶有導(dǎo)流板，每個預(yù)混段前端各有一個噴嘴安裝孔，三十六個噴嘴分別安裝在三十六個預(yù)混段前端噴嘴安裝孔內(nèi)；三十六個擴壓器與三十六個預(yù)混段分別通過三十六個轉(zhuǎn)接段連接，每個轉(zhuǎn)接段均帶有主空氣入口、冷卻空氣入口、燃燒空氣入口、冷卻空氣出口及高溫燃氣通道；燃燒室內(nèi)殼、燃燒室外殼、高壓壓氣機承力機匣、高壓渦輪承力機匣和轉(zhuǎn)接段之間形成冷卻環(huán)帶。
[0007]燃燒室外殼由對稱四部分組成，每部分利用螺栓固定組裝成環(huán)，每部分上帶有七個散熱肋片，燃燒室外殼上有兩個安裝孔安裝點火器。
[0008]燃燒室內(nèi)殼內(nèi)表面帶有隔熱涂層。
[0009]本發(fā)明具有如下有益效果:一、燃燒室外殼采用對稱四部分組裝成環(huán)的分體結(jié)構(gòu)，其上帶有散熱肋片；分體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了對燃燒室單一部位的拆裝，而不影響燃氣輪機其余部分；散熱肋片使燃燒室壁面具有更好的散熱功能，降低燃燒室壁面溫度；二、燃燒室內(nèi)殼采用對稱四部分組裝成環(huán)的分體結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁帶隔熱涂層，燃燒室內(nèi)殼分體結(jié)構(gòu)同樣是為了實現(xiàn)對燃燒室單一部位的拆裝，內(nèi)壁隔熱涂層實現(xiàn)了降低燃燒室內(nèi)殼外壁面溫度；三、燃燒室內(nèi)殼、燃燒室外殼、高壓壓氣機承力機匣、高壓渦輪承力機匣與轉(zhuǎn)接段之間形成冷卻環(huán)帶，利用冷卻空氣將燃燒室外殼、高壓壓氣機承力機匣、高壓渦輪承力機匣與燃燒室內(nèi)殼隔離，降低了燃燒室外殼、高壓壓氣機承力機匣與高壓渦輪承力機匣的表面溫度；四、預(yù)混段前端安裝噴嘴，采用預(yù)混段內(nèi)部導(dǎo)流板使從噴嘴進入的燃氣與壓縮空氣進行充分混合，保證了燃燒室出口溫度分布均勻。
[0010]【附圖說明】:
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為附圖1的A-A剖視圖；
附圖3為本發(fā)明中為預(yù)混段的結(jié)構(gòu)主視圖；
附圖4為本發(fā)明中轉(zhuǎn)接段的結(jié)構(gòu)主剖視圖。
[0011 ] 圖中1-燃燒室外殼，2-燃燒室內(nèi)殼，3-高壓壓氣機承力機匣，4-預(yù)混段，5-噴嘴，6-高壓渦輪承力機匣，7-轉(zhuǎn)接段，8-擴壓器，9-隔熱涂層，10-冷卻空氣出口，11-冷卻環(huán)帶，12-冷卻空氣入口，13-散熱肋片，14-點火器，15-噴嘴安裝孔，16-導(dǎo)流板，17-主空氣入口，18-燃燒空氣入口，19-冷卻通道，20-高溫燃氣通道。
[0012]【具體實施方式】:
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
由圖1結(jié)合圖2?圖4所示，天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室，包括燃燒室外殼I，整個燃燒室外殼I用螺栓固定于高壓壓氣機承力機匣3與高壓渦輪承力機匣6上，燃燒室內(nèi)殼2由對稱四部分組成，每部分分別利用螺栓固定于高壓壓氣機承力機匣3與高壓渦輪承力機匣6上，燃燒室內(nèi)殼2上有均勻分布的三十六個安裝孔，用于連接三十六個預(yù)混段4，三十六個預(yù)混段4內(nèi)均帶有導(dǎo)流板16，每個預(yù)混段4前端各有一個噴嘴安裝孔15，三十六個噴嘴5分別安裝在三十六個預(yù)混段4前端噴嘴安裝孔15內(nèi)；三十六個擴壓器8與三十六個預(yù)混段4分別通過三十六個轉(zhuǎn)接段7連接，每個轉(zhuǎn)接段7均帶有主空氣入口 17、冷卻空氣入口 12、燃燒空氣入口 18、冷卻空氣出口 10及高溫燃氣通道20 ;燃燒室內(nèi)殼2、燃燒室外殼1、高壓壓氣機承力機匣3、高壓渦輪承力機匣6和轉(zhuǎn)接段7之間形成冷卻環(huán)帶11。
[0013]燃燒室外殼I由對稱四部分組成，每部分利用螺栓固定組裝成環(huán)，每部分上帶有七個散熱肋片13，燃燒室外殼I上有兩個安裝孔，用于安裝點火器14。
[0014]燃燒室內(nèi)殼2內(nèi)表面帶有隔熱涂層9。
[0015]冷卻空氣由轉(zhuǎn)接段7的冷卻空氣入口 12進入，分別依次流經(jīng)燃燒室內(nèi)殼2與高壓渦輪承力機匣6形成的空腔、燃燒室內(nèi)殼2與燃燒室外殼I形成的空腔、燃燒室內(nèi)殼2與高壓壓氣機承力機匣3形成的空腔，最后流入轉(zhuǎn)接段7冷卻通道19，從冷卻氣出口 10流出。
【主權(quán)項】
1.一種天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室，包括燃燒室殼體（I)，其特征在于：整個燃燒室外殼（I)用螺栓固定于高壓壓氣機承力機匣（3)與高壓渦輪承力機匣（6)上，燃燒室內(nèi)殼（2)由對稱四部分組成，每部分分別利用螺栓固定于高壓壓氣機承力機匣（3)與高壓渦輪承力機匣（6)上，燃燒室內(nèi)殼（2)上有均勻分布的三十六個安裝孔，用于連接三十六個預(yù)混段（4)，三十六個預(yù)混段（4)內(nèi)均帶有導(dǎo)流板（16)，每個預(yù)混段（4)前端各有一個噴嘴安裝孔（15)，三十六個噴嘴（5)分別安裝在三十六個預(yù)混段（4)前端噴嘴安裝孔（15)內(nèi)；三十六個擴壓器（8)與三十六個預(yù)混段（4)分別通過三十六個轉(zhuǎn)接段（7)連接，每個轉(zhuǎn)接段（7)均帶有主空氣入口（17)、冷卻空氣入口（12)、燃燒空氣入口（18)、冷卻空氣出口(10)及高溫燃氣通道（20);燃燒室內(nèi)殼（2)、燃燒室外殼（I)、高壓壓氣機承力機匣（3)、高壓渦輪承力機匣（6)和轉(zhuǎn)接段（7)之間形成冷卻環(huán)帶（11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室，其特征在于：燃燒室外殼(1)由對稱四部分組成，每部分利用螺栓固定組裝成環(huán)，每部分上帶有七個散熱肋片（13)，燃燒室外殼（I)上有兩個安裝孔安裝點火器（14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室，其特征在于：燃燒室內(nèi)殼(2)內(nèi)表面帶有隔熱涂層（9)。
【專利摘要】本發(fā)明提出天然氣燃料燃氣輪機環(huán)形燃燒室。燃燒室內(nèi)殼由對稱四部分組成，每部分分別利用螺栓固定于高壓壓氣機承力機匣與高壓渦輪承力機匣上，燃燒室內(nèi)殼上有均勻分布的三十六個安裝孔，用于連接三十六個預(yù)混段，預(yù)混段內(nèi)均帶有導(dǎo)流板，每個預(yù)混段前端各有一個噴嘴安裝孔，噴嘴分別安裝在預(yù)混段前端噴嘴安裝孔內(nèi)；擴壓器與預(yù)混段分別通過轉(zhuǎn)接段連接，每個轉(zhuǎn)接段均帶有主空氣入口、冷卻空氣入口、燃燒空氣入口、冷卻空氣出口及高溫燃氣通道；燃燒室內(nèi)殼、燃燒室外殼、高壓壓氣機承力機匣、高壓渦輪承力機匣和轉(zhuǎn)接段之間形成冷卻環(huán)帶。保證燃氣輪機燃燒室工作性能穩(wěn)定，且易分解裝配，便于燃氣輪機燃燒室使用后的保養(yǎng)及維修。
【IPC分類】F23R3-52
【公開號】CN104807043
【申請?zhí)枴緾N201410702646
【發(fā)明人】李名家, 冉軍輝, 張晨曦, 李雅軍
【申請人】哈爾濱廣瀚燃氣輪機有限公司
【公開日】2015年7月29日
【申請日】2014年11月29日