安裝或拆除、更換和維護筒形燃燒器的裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于安裝或拆除、更換和維護筒形燃燒器、優選燃氣渦輪發動機的筒形燃燒器的裝置和方法。
[0002]燃氣渦輪具有一定型式的若干筒形燃燒器，其圍繞旋轉輪廓而設置。
[0003]筒形燃燒器為自持式圓柱形燃燒室。各個〃筒〃具有其自己的燃料噴射器、點火器、襯套和殼。來自壓縮機的主要空氣被引導到各個單獨的筒中，在這里，其被減速，與燃料混合，且然后被點燃。輔助空氣也來自壓縮機，在其中，其被饋送到襯套外部(在襯套內部，進行燃燒)。輔助空氣然后通常通過襯套中的裂縫饋送到燃燒區中，以通過薄膜冷卻來冷卻襯套。
[0004]在大部分的應用中，多個筒形燃燒器圍繞發動機的中心軸線布置，并且它們共有的排氣饋送到渦輪。筒形燃燒器最廣泛地用于早期燃氣渦輪發動機中，因為它們易于設計和測試(可測試單個筒，而不是必須測試整個系統)。筒形燃燒器易于維護，因為可僅僅需要移除單個筒，而非整個燃燒區段。
[0005]因此，本發明基本上涉及燃氣渦輪發動機，其包括壓縮機、在壓縮機下游的若干筒形燃燒器，其中，筒形燃燒器的熱氣被允許進入渦輪，其中，筒形燃燒器基于筒形燃燒器結構操作。
[0006]另外，另一個燃氣渦輪發動機包括壓縮機、在壓縮機下游的第一筒形燃燒器組件，其中第一筒形燃燒器組件的熱氣被允許進入第一渦輪或第二筒形燃燒器組件，其中第二筒形燃燒器組件的熱氣被允許進入渦輪或后續的蒸汽循環，其中至少一個筒形燃燒器組件基于筒形燃燒器結構而操作。
[0007]此外，至少一個筒形燃燒器包括一個或多個設置的預混合噴燃器或半預混合噴燃器。第一渦輪連接成接收來自第一筒形燃燒器組件的工作氣體，第二筒形燃燒器組件連接成接收從第一渦輪排出的工作氣體，以及將工作氣體輸送到第二渦輪，其中第二筒形燃燒器組件包括環形導管，以及用于將燃料引入到第二筒形燃燒器組件中以進行自燃燃燒的器件，環形導管形成沿流向從第一渦輪的出口延伸到第二渦輪的入口的燃燒空間。
[0008]另外，本發明還涉及另外的類型的燃燒器，即筒環形燃燒器；該用語為〃筒形-環形"的混合詞。如同筒形燃燒器，筒環形燃燒器具有離散的燃燒區域，其包含在具有其自己的燃料噴射器的分開的襯套中。與筒形燃燒器不同，所有燃燒區域共用公共的環(環狀)殼。各個燃燒區域不再必須用作壓力容器。燃燒區域還可通過襯套孔或連接管彼此"連通"，襯套孔或連接管允許一些空氣沿周向流動。來自筒環形燃燒器的出口流大體具有較均勻溫度分布，這對于渦輪區段較好。這還消除各個腔室具有其自己的點火器的需要。一旦在一個或兩個筒形燃燒器中點著火，則其可容易傳到其它筒形燃燒器和點燃筒形燃燒器。
【背景技術】
[0009]在根據現有技術的具有傳統的技術的燃燒器安裝/拆卸設備中，當更換用于燃氣渦輪發動機中的燃燒器時，拆卸設置在燃燒器周圍的管道等，并且然后組裝臺架。工作人上到臺架上且操作架空起重機，從而吊起和更換燃燒器。為了這個原因，需要在大范圍上移除或恢復組裝在燃燒器周圍的多個管道，并且還需要執行臺架的組裝和拆卸的工作。
[0010]因此，在上面提到的傳統的操作中，需要大量的工時，并且花費很長的工作時間，以用于更換燃燒器和進行所伴隨的工作。而且，在上面提到的傳統的操作中，臺架的工作執行在架空位置，并且工人不始終具有恰當的姿勢，這是危險的。另外，在上面提到的傳統的操作中，諸如起重機操作和吊起工作的工作需要高的技術水平，但是工作效率較低。結果是在進行工作期間，燃燒器或燃氣渦輪的主體有時會受損或受破壞。
[0011]參照US 5，911，680，在殼上沿其周向方向配備有多個燃燒器的燃氣渦輪中，提供軌道，其支承在可在地面上移動的軌道接收臺上，并且設置成對應于燃燒器的設置的圓形環或圓形弧的形式。滑動機構安裝在軌道上，以便沿著軌道可動，并且安裝成使得滑動機構能進入殼的內部且從其中退出。抓取機構安裝在滑動機構的端部部分上，并且抓取燃燒器的組成部分，諸如尾管、噴嘴和內部缸體。而且，在本實施例的另一個方面，提供軌道，其形狀類似于圓形弧，并且可旋轉地支承在可選擇支架上，并且提供抓取機構，其抓取燃燒器的組成部分。
【發明內容】
[0012]本發明的基本思想涉及用于以安全和精確的方式沿軸向移動筒形燃燒器的裝置。裝置設計成組裝工具，以在使用主起重機同時支承筒形燃燒器且使其精確地滑動進入和離開燃氣渦輪殼體，并且固定到燃氣渦輪殼體上。這個固定將利用新穎的偏心驅動式鉤實現，這使得能夠沿徑向方向調節筒形燃燒器。
[0013]本發明不僅包括筒形燃燒器的組裝或拆卸操作的方面，而且還涉及更換和維護這種筒形燃燒器的可能性。
[0014]維護過程的挑戰是以下技術問題:本發明必須解決筒形燃燒器(熱氣構件)的周向型式以及需要的精確安裝位置的問題。
[0015]另外，各個筒形燃燒器(熱氣構件)的顯著的重量影響設計精確和安全設備來安裝和拆除筒形燃燒器。這個維護過程為燃氣渦輪發動機停機時間的一部分，該停機時間是限定好的時段且因此應當盡可能短，以降低運營成本。
[0016]有目的地，裝置應當設計成安全和精確的筒形燃燒器更換工具，并且裝置應當具有能力來在每個步驟期間支承整個筒形燃燒器重量。
[0017]調節筒形燃燒器的徑向位置和相對于安裝位置的軸線的角度應當在完整的移動路徑期間是可行的，以便使其與接近位置對準。
[0018]因此，裝置應當考慮在相鄰筒形燃燒器之間的有限空間，以及要求最大程度地減少支承燃氣渦輪殼體的結構，并且另外不碰撞附近的輔助系統。裝置應當具有模塊化設計，即用于上和下半部筒形燃燒器的額外的結構，其適于所有噴燃器位置且允許同時進行維護操作。
[0019]組裝過程的工藝如下:
在組裝過程期間，組裝工具始終連接到用于位于上部的筒形燃燒器的起重機上。組裝工具可分成兩個結構:通過使用關于筒形燃燒器的現有的提升點直接連接到筒形燃燒器上的內部結構，以及包含組裝工具和兩個軌道的外部結構。內部和外部結構被連接且使得能夠通過使用線性驅動器以沿軸向移動的方式取出筒形燃燒器。
[0020]在下半部筒形燃燒器的組裝期間，操作能利用同一組裝工具進行，但是如果起重機不可用于下半部筒形燃燒器，則可使用框架的形式的額外的裝置，其也結合叉車或其它提升裝置，使得能夠取出筒形燃燒器。組裝工具的角度能利用框架改變。在叉車不能確保必要的移動的情況下，能夠使用具有各種特性的補充輔助器件。
[0021]操作角度的調節將通過起重機(或通過框架)來管理，而偏心滾動鉤連接到燃氣渦輪殼體上。為了確定筒形燃燒器的正確角度，將使用角度量計，其未顯示在所提到的圖中。
[0022]所提到的適配器可用于實現對所有筒形燃燒器的接近。這個概念的特別特征為由蝸輪驅動的偏心滾動鉤。偏心滾動鉤在取出筒形燃燒器期間固定組裝工具，這時其連接到燃氣渦輪殼體上，并且其使得能夠在筒形燃燒器的軸向方向施加力。
[0023]另外，因而其使得能夠沿徑向方向調節筒形燃燒器的位置。應當考慮在雙頭螺栓和偏心滾動鉤之間的間隙，使得起重機操作員能看到組裝工具是否脫離