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    重庆时时彩三胆码: 燃气涡轮燃烧器.pdf

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    燃气 涡轮 燃烧
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    摘要
    申请专利号:

    CN201310505476.6

    申请日:

    2013.10.24

    公开号:

    CN103836646A

    公开日:

    2014.06.04

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):F23R3/28变更事项:申请人变更前权利人:株式会社日立制作所变更后权利人:三菱日立电力系统株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本东京变更后权利人:日本神奈川登记生效日:20150320|||实质审查的生效IPC(主分类):F23R 3/28申请日:20131024|||公开
    IPC分类号: F23R3/28 主分类号: F23R3/28
    申请人: 株式会社日立制作所
    发明人: 平田义隆; 林明典; 高桥宏和; 笹尾俊文; 吉田正平
    地址: 日本东京
    优先权: 2012.11.26 JP 2012-257033
    专利代理机构: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 吕林红
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310505476.6

    授权公告号:

    |||||||||

    法律状态公告日:

    2016.04.27|||2015.04.08|||2014.07.02|||2014.06.04

    法律状态类型:

    授权|||专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明的目的是提供一种可靠性更高的燃烧器,在用于供给燃料的流路由多个部件构成的燃气涡轮燃烧器中,能够防止燃料从部件连接部向外部泄漏。一种燃气涡轮燃烧器,其具有:用于喷射气体燃料的多个气体燃料喷孔;用于将气体燃料分配到多个气体燃料喷孔的歧管;用于将烧嘴固定在端盖上的烧嘴凸缘;将歧管和烧嘴凸缘连接的烧嘴主体,在端盖、烧嘴凸缘和烧嘴主体的内部设置气体燃料流路,该气体燃料流路与所述歧管连接,在所述烧嘴凸缘的内部设置第二歧管,所述气体燃料流路设置在烧嘴主体上,以使所述第二歧管和所述歧管连接。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种燃气涡轮燃烧器,其将气体燃料与从压缩机导入的燃烧空气混合并燃烧,将生成的燃烧气体供给到燃气涡轮,其特征在于,具有:
    内筒,其将燃烧空气和气体燃料燃烧而生成燃烧气体;外筒,其收纳该内筒;端盖,其位于该外筒的上游;烧嘴,其被固定在该端盖上并被设置于内筒内部,
    所述烧嘴具有:用于喷射气体燃料的多个气体燃料喷孔;将气体燃料分配到所述多个气体燃料喷孔的歧管;用于将所述烧嘴固定在所述端盖上的烧嘴凸缘;将所述歧管和所述烧嘴凸缘连接的烧嘴主体,
    在所述端盖、所述烧嘴凸缘和所述烧嘴主体的内部设置供气体燃料流下的气体燃料流路,该气体燃料流路与所述歧管连接,
    在所述烧嘴凸缘的内部设置第二歧管,所述气体燃料流路设置在烧嘴主体上,以使所述第二歧管和所述歧管连接。

    2.  如权利要求1所述的燃气涡轮燃烧器,其特征在于,在所述端盖内部设置第三歧管,设置所述气体燃料流路,以与设置在烧嘴凸缘上的所述第二歧管连接。

    3.  如权利要求2所述的燃气涡轮燃烧器,其特征在于,在所述端盖和所述烧嘴凸缘之间,设置用于防止气体燃料向外部泄漏的密封部件。

    4.  如权利要求2或3所述的燃气涡轮燃烧器,其特征在于,将所述歧管和所述第二歧管连接的所述气体燃料流路、或者将所述第二歧管和设置于所述端盖的第三歧管连接的所述气体燃料流路中的至少任意一个沿所述烧嘴的周向设置多个。

    5.  如权利要求1~4中任一项所述的燃气涡轮燃烧器,其特征在于,所述第二歧管或所述第三歧管中的至少任意一个被配置在供燃料流入的入口和供燃料流出的出口沿所述烧嘴的周向相对的位置上。

    6.  如权利要求1~5中任一项所述的燃气涡轮燃烧器,其特征在于,配置有用于将液体燃料向内筒内部喷射的液体燃料喷嘴,该液体燃料喷嘴位于所述燃烧器的轴中心上游部,通过端盖被固定在烧嘴上。

    说明书

    说明书燃气涡轮燃烧器
    技术领域
    本发明涉及燃气涡轮燃烧器。 
    背景技术
    从未利用燃料的有效利用的观点出发,将多样的燃料用于燃气涡轮发电装置的需求增加。从这样的观点出发,作为能够应对燃料选项的自由度扩大的燃烧器,有对于液体燃料、气体燃料都能够应对的双重燃料对应燃烧器。应对双重燃料的燃烧器的内部具有用于喷射液体燃料的液体燃料喷嘴、用于喷射气体燃料的气体燃料喷嘴、用于促进燃料和空气的混合的混合机构等,所以构成燃烧器的部件数量增加,其构造也变得复杂。 
    作为这样的燃烧器的一例,多数提到日本特开2009-109180号公报记载的发明等。一般来说,构成燃烧器的部件,为了能够在因构成部件老化等发生损伤的情况下仅更换损伤的部件,多采用组合多个部件的构造。 
    【现有技术文献】 
    【专利文献】 
    【专利文献1】日本特开2009-109180号 
    发明要解决的课题 
    如上所述,在燃气涡轮燃烧器中,为了应对多种多样的燃料,燃烧器构造复杂化,随之而来地由大量的部件构成。由此,被供给到燃烧器的空气或燃料的通路由多个部件组合地形成。通常,为了使由多个部件构成的燃料通路不发生燃料向外部的漏出,连结部多通过焊接等被固定。但是,在该情况下,例如部件因老化等而损伤时,由于不 能进行部件单体的更换,所以要更换燃烧器整体,成本增大。 
    另一方面,采用通过螺栓等将燃烧器部件间机械地组装的构造,能够解决上述问题,但在该情况下,为了防止燃料通路的连结部发生燃料的泄漏,多数情况设置密封部件。设置在这样的位置的密封部件一般使用垫片或金属O形环等。这些密封部件为发挥其功能,需要在密封面间均匀地面接触。但是,在燃气涡轮燃烧器中,由于空气的温度上升到数百度,所以燃烧器部件也被加热到接近该温度的温度。若向这样的高温部供给几十度的燃料时,燃料通过的部分被局部地冷却,产生温度差。因该温度差使燃烧器部件发生热膨胀差,所以部件发生应变,部件的密封面间不能均匀地面接触,可能损害密封性。 
    发明内容
    因此,本发明的目的是提供能够防止燃料从部件间的连接部等向外部泄漏、可靠性更高的燃烧器。 
    用于解决课题的技术方案 
    一种燃气涡轮燃烧器,其将气体燃料与从压缩机导入的燃烧空气混合并燃烧,将生成的燃烧气体供给到燃气涡轮,所述燃烧器具有:内筒,其将燃烧空气和气体燃料燃烧而生成燃烧气体;外筒,其收纳该内筒;端盖,其位于该外筒的上游;烧嘴,其被固定在该端盖上并被设置于内筒内部,所述烧嘴具有:用于将燃料和燃烧空气混合的混合器;用于喷射燃料的多个气体燃料喷孔;将气体燃料分配到所述多个气体燃料喷孔的歧管;用于将所述烧嘴固定在所述端盖上的烧嘴凸缘;将所述歧管和所述烧嘴凸缘连接的烧嘴主体,在所述端盖、所述烧嘴凸缘和所述烧嘴主体的内部设置气体燃料流路,该气体燃料流路与所述歧管连接,在所述烧嘴凸缘的内部设置环状的第二歧管,使所述第二歧管和所述歧管连接的气体燃料流路设置在烧嘴主体上。 
    发明效果 
    根据本发明,能够提供能够防止燃料从部件间的连接部等向外部 泄漏、可靠性更高的燃烧器。 
    附图说明
    图1是第一实施方式的燃气涡轮整体结构图。 
    图2是以往构造的烧嘴周围的局部纵剖视图。 
    图3是第一实施方式的烧嘴周围的局部纵剖视图。 
    图4是第二实施方式的烧嘴周围的局部纵剖视图。 
    图5是第三实施方式的烧嘴周围的局部纵剖视图。 
    具体实施方式
    根据以下所示的本发明的各实施方式,即使在通过端盖和烧嘴等的多个部件的组合形成气体燃料流路的燃烧器中,也能够防止燃料从部件间的连接部等向外部泄漏,能够提供可靠性更高的燃烧器。 
    以下,参照附图说明使用了本发明的燃气涡轮燃烧器的实施方式。 
    (第一实施方式) 
    关于本发明的第一实施方式,参照图1至图3进行如下说明。图1是表示本发明的燃气涡轮燃烧器的第一实施方式的结构的纵剖视图,并且是概要地示出了具有其的燃气涡轮电厂的整体结构的概要结构图。 
    图1所示的燃气涡轮电厂主要由以下部件构成:压缩机1,其压缩空气并生成高压的燃烧用空气;燃烧器3,其将从该压缩机1导入的燃烧空气100和燃料混合而生成燃烧气体102;涡轮2,其使由该燃烧器3生成的燃烧气体102被导入。此外,压缩机1、涡轮2和发电机4的轴被连结。 
    上述燃烧器3由以下部件构成:内筒7,其将燃烧空气100和燃料进行燃烧而生成燃烧气体102;收纳内筒7的外筒5;端盖6;烧嘴200,其通过螺栓19被固定在端盖6上。在烧嘴200的外周设置烧嘴盖罩13,烧嘴盖罩13被插入并固定在内筒7的内部。 
    烧嘴200由以下部件构成:用于将燃料和燃烧空气混合的混合器8;用于喷射燃料的多个气体燃料喷嘴9;用于向多个气体燃料喷嘴9分配气体燃料的歧管17;用于将烧嘴200固定在端盖6上的烧嘴凸缘11;连接歧管17和烧嘴凸缘11的烧嘴主体10。另外,在烧嘴200的轴中心位置设置用于将液体燃料向内筒7的内部喷射的液体燃料喷嘴12。 
    气体燃料101从设置在端盖6上的气体燃料连接管14通过形成在端盖内部的气体燃料流路15,并通过烧嘴凸缘11和设置在烧嘴主体10的内部的气体燃料流路18,被送入歧管17内部,从歧管17向多个气体燃料喷嘴9分配燃料并向混合器8喷射。 
    这里,端盖6和烧嘴凸缘11之间通过螺栓19固定,所以如图1的A部分所示,在端盖6和烧嘴凸缘11面间的气体燃料流路周围,以防止气体燃料101向外部泄漏为目的,例如,一般夹入垫片或O形环等的密封部件。在本实施方式中,作为其一例示出了使用O形环20的例子。 
    这样构成的燃烧器3中的本发明的第一实施方式,在将烧嘴200固定于端盖6上的烧嘴凸缘11的内部设置环状的第二歧管16。 
    关于如上所述地构成的本发明的详细情况进行说明。图2是比较对象的现有技术,图3表示本发明的烧嘴200周围的纵剖视图。如图2所示,在现有技术中,从形成在端盖6内部的气体燃料流路16放出的气体燃料101通过烧嘴凸缘11及设置在烧嘴主体10的内部的气体燃料流路18被供给到歧管17。此时,采用在端盖6和烧嘴凸缘11的面间设置O形环20,防止气体燃料向外部泄漏的结构。被供给到燃烧器3的燃烧空气最高上升到数百℃,而例如LNG等的气体燃料的温度成为低到几十℃的温度。由此,构成端盖6、烧嘴200的多个部件被加热到接近燃烧空气的温度,但在供给气体燃料101的情况下,燃料流路的周围被局部地冷却,在烧嘴200的各部分产生大的温度差。 
    由于该温度差,例如,图2的烧嘴凸缘11在从气体燃料流路远离 的位置因高温化导致热膨胀,L2变大。另一方面,在接近气体燃料流路18的位置,由于气体燃料101被冷却,L1变小,所以烧嘴凸缘11发生应变。由此,在端盖6和烧嘴凸缘11的面间产生间隙,若产生超出了O形环的塑性量的间隙,则气体燃料103可能向外部泄漏。在该情况下,气体燃料103流向混合器8以外的部分,所以有可能火焰附着在本来应形成火焰的位置以外,使燃烧器3损伤。 
    对于这样的现有技术的结构,在本发明的实施方式中,如图3所示,在烧嘴凸缘11的内部设置环状的第二歧管。通过设置这样的第二歧管,气体燃料101通过设置在烧嘴凸缘11上的第二歧管内,烧嘴凸缘整体被冷却。由此,烧嘴凸缘11难以发生大的温度差,不发生应变或间隙,所以能够解决上述课题。 
    另外,为进一步发挥本实施方式的效果,通过使第二歧管16的入ロ和出口位于沿周向相对的位置,能够使气体燃料通过第二歧管16内整个区域,所以能够使烧嘴凸缘11的温度更均匀,能够提供可靠性高的燃烧器。 
    (第二实施方式) 
    关于本发明的第二实施方式,参照图4进行如下说明。图4是具有本发明的第二实施方式的烧嘴200周围的纵剖视图。本实施方式的基本结构与第一实施方式相同。 
    在本实施方式中,除了在第一实施方式中形成的烧嘴凸缘11的第二歧管16以外,还在端盖6内形成环状的第三歧管21,并形成了连接第二歧管16和第三歧管21的燃料流路22。 
    根据如上所述地构成的本发明的第二实施方式,即使关于固定烧嘴200的端盖6,也能够通过气体燃料101均匀地冷却,所以端盖6难以发生大的温度差,根据与第一实施方式同样的理由,能够防止气体燃料向外部泄漏,并能够提供比第一实施方式可靠性高的燃烧器3。 
    另外,在本实施方式中,与第一实施方式同样地,通过将第三歧管21的入口燃料流路23和出口燃料流路22、以及第二歧管16的入 口燃料流路22和出口燃料流路18分别设置在沿周向相对的位置,能够使气体燃料通过第三歧管21、第二歧管16内整个区域,能够使温度更均匀。 
    (第三实施方式) 
    关于本发明的第三实施方式,参照图5进行如下说明。图5是具有本发明的第三实施方式的烧嘴200周围的纵剖视图。本实施方式的基本结构与第二实施方式相同。 
    在本实施方式中,沿周向设置多个设置在烧嘴主体10内部的燃料流路18,其连接第二燃料歧管16和歧管17。 
    在第一、第二实施方式中,将燃料流路18、22设置在周向一个位置。在该情况下,例如烧嘴主体10的周向产生温度差,所以发生热膨胀差。因该热膨胀差产生热应力,有可能使烧嘴主体等的烧嘴200构成部件损伤。 
    对于上述课题,根据本发明的第三实施方式,由于气体燃料101通过形成在烧嘴主体10内部的周向上的多个气体燃料流路18,所以能够减小烧嘴主体10的周向的温度差,能够减少热应力,所以能够提高烧嘴200的构成部件的可靠性。 
    另外,在本实施方式中,在周向上设置多个燃料流路18,但即使作成环状的流路,其效果也没有差别。而且,对于连接第二、第三歧管16、21的燃料流路22而言,通过设置多个,也能够同样地得到上述效果。 
    此外,在以上所示的本发明的各实施例中,假设具有液体燃料喷嘴12的燃烧器,说明了设置环状的第二、第三歧管16、21的例子,但不一定必须是环状的,也可以考虑各种形状。另外,作为用于防止气体燃料101向外部泄漏的密封部件,示出了设置O形环20的例子,但也可以采用垫片等其他的密封部件。而且,对于通过焊接连接部件的情况,由于能够减小施加于焊接部的由热膨胀差引起的力,所以也能够预见燃烧器可靠性提高的效果。 
    附图标记的说明 
    1  压缩机 
    2  涡轮 
    3  燃烧器 
    4  发电机 
    6  端盖 
    7  内筒 
    8  混合器 
    9  气体燃料喷嘴 
    11 烧嘴凸缘 
    12 液体燃料喷嘴 
    16、17、21 歧管 
    20 O形环 
    100 燃烧空气 
    101 气体燃料 
    200 烧嘴。 

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