熱通道補燃燃燒室的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣輪機技術領域，尤其涉及一種燃氣輪機熱通道補燃燃燒室。
【背景技術】
[0002]燃氣輪機的基本工作過程是進入燃氣輪機的空氣，通過壓氣機進行壓縮；在燃燒室中與燃料混合燃燒；燃燒室出口的高溫高壓燃氣進入透平推動透平做功，燃氣的溫度、壓力在透平的每一級靜葉和動葉間逐級降低，將燃氣一部分熱能轉變為機械能，帶動壓氣機旋轉，另外一部分熱能轉化為機械能，用于動力或者發電。
[0003]在燃氣輪機流量一定的條件下，透平前溫度越高，燃氣輪機做功能力越強。通常，在透平一級靜葉氣流通道內由于膨脹做功、冷氣注入等因素，燃氣溫度會降低80?100攝氏度，導致推動透平一級動葉的熱能降低，做功能力下降。現有技術為了提高燃氣輪機做功能力，透平前溫度一直在增加，導致透平一級靜葉的冷卻問題變得十分嚴峻，難以維持較長時間的使用壽命。
【實用新型內容】
[0004](一 )要解決的技術問題
[0005]本實用新型的目的是提供一種熱通道補燃燃燒室，以有效降低透平前溫度，降低透平設計難度，提高透平元件的使用壽命。
[0006]( 二 )技術方案
[0007]為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種熱通道補燃燃燒室，包括燃壓缸、后端與所述燃壓缸連接的機匣、連接在所述機匣前端的端蓋、連接在所述端蓋上的噴嘴、連接在所述機匣內側的導流襯套、位于所述導流襯套內部且前端與所述噴嘴連接的火焰筒以及入口與所述火焰筒后端連接的過渡段；所述過渡段的出口設有出口導葉，所述出口導葉的后端或者下游設有燃料噴射裝置。
[0008]優選地，所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在軸向方向和周向方向的夾角均大于0°。
[0009]優選地，所述出口導葉為翼型葉形，所述出口導葉前端的內部設有冷卻裝置，所述出口導葉后端的內部設有至少一個徑向燃料管道，所述出口導葉還設有與所述徑向燃料管道連通的燃料噴射孔，所述燃料噴射孔用于向所述出口導葉的后部噴射燃料。
[0010]或者，所述燃壓缸設有至少一個燃料總管，所述過渡段在所述出口導葉的外側設有外環燃料管道，所述燃料總管與所述外環燃料管道之間設有總燃料管道，所述燃料總管、總燃料管道、外環燃料管道和徑向燃料管道依次連通。
[0011]優選地，所述出口導葉為翼型葉形，所述出口導葉內部設有冷卻裝置，所述出口導葉的下游設有至少一個燃料噴射管，所述燃料噴射管上設有燃料噴射孔，所述燃料噴射孔用于向所述出口導葉的后部噴射燃料。
[0012]優選地，所述燃壓缸設有至少一個燃料總管，所述過渡段在所述燃料噴射管的外側設有外環燃料管道，所述燃料總管與所述外環燃料管道之間設有總燃料管道，所述燃料總管、總燃料管道、外環燃料管道和燃料噴射管依次連通。
[0013]優選地，所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在軸向方向的夾角為15°?35°，所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在周向方向的夾角為10°?25。。
[0014]優選地，所述出口導葉的安裝角軸線與燃氣輪機中軸線在周向方向的夾角等于所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線與燃氣輪機中軸線在周向方向的夾角。
[0015]優選地，所述燃料噴射孔的中軸線與所述出口導葉的安裝角軸線的夾角為15°?45。。
[0016]優選地，所述燃料總管的燃料量占所述熱通道補燃燃燒室的總燃料量的0%?10%。
[0017](三)有益效果
[0018]本實用新型的熱通道補燃燃燒室在出口導葉后設置燃料噴射裝置，在透平一級動葉前噴入少量燃料，用來彌補在出口導葉通道內的氣流溫度降，提升了進入透平一級動葉的氣流溫度，可以有效提升整個燃氣輪機的效率及做功能力，而在保證燃機輪機總效率保持不變的條件下，可以降低出口導葉前溫度，降低出口導葉和透平的設計難度，提高了整個燃機的使用壽命。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型實施例的熱通道補燃燃燒室的俯視圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例1中圖1在D-D方向的剖視圖；
[0021]圖3為圖2在F處的局部放大圖；
[0022]圖4為圖2在E-E方向的剖視圖；
[0023]圖5為本實用新型實施例2中圖1在D-D黨項的剖視圖；
[0024]圖6為圖5在F處的局部放大圖；
[0025]圖7為圖5在E-E方向的剖視圖；
[0026]圖8為現有技術與本實用新型實施例1的焓熵圖對比。
[0027]圖中，2:燃壓缸；3:導流襯套；4:機匣；5:端蓋；6:噴嘴；7:火焰筒；8:過渡段；21:燃料總管；22:總燃料管道；23:外環燃料管道；24:徑向燃料管道/燃料噴射管；25:燃料噴射孔71:燃燒室中軸線；72:燃氣輪機中軸線；73:出口導葉安裝角軸線；74:燃料噴射孔中軸線81:出口導葉；82:出口導葉前端部；83:出口導葉尾緣；84:出口導葉外環；85:燃料噴射管；86:燃料噴射管外環。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本實用新型的實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不能用來限制本實用新型的范圍。
[0029]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0030]實施例1
[0031]如圖1-4所示，本實施例的熱通道補燃燃燒室包括:燃壓缸2、后端與燃壓缸2連接的機匣4、連接在機匣4前端的端蓋5、連接在端蓋5上的噴嘴6、連接在機匣4內側的導流襯套3、位于導流襯套3內部且前端與噴嘴6連接的火焰筒7以及入口與火焰筒7后端連接的過渡段8。
[0032]所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃氣輪機中軸線72在軸向方向和周向方向的夾角均大于0°。優選地，所屬熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃氣輪機中軸線72在軸向方向的夾角為15°?35°，所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃氣輪機中軸線72在周向方向的夾角為10°?25。。出口導葉安裝角軸線73與燃氣輪機中軸線72在周向方向的夾角等于所述熱通道補燃燃燒室的燃燒室中軸線71與燃氣輪機中軸線72在周向方向的夾角。燃燒室中軸線71相對燃氣輪機中軸線72偏置可以為通往透平9的氣流提供導向作用，此時燃燒室出口形成的旋流即可形成透平動葉所需要的旋轉角度，因此無需設計透平一級扭轉靜葉，僅在過渡段8出口設置簡單葉型的出口導葉81即可，出口導葉81對氣流僅起到膨脹作用，但是無導向作用，可以保證不干擾燃燒室形成旋流。
[0033]過渡段8的出口設有出口導葉81，出口導葉81的后端設有燃料噴射裝置。所述燃料噴射裝置的具體結構如下:出口導葉81為簡單翼型葉形，出口導葉81前端的內部設有冷卻裝置(如冷卻腔)，出口導葉81后端的內部設有至少一個徑向燃料管道24，出口導葉81還設有與徑向燃料管道24連通的燃料噴射孔25，燃料噴射孔25用于向出口導葉81的后部噴射燃料。燃壓缸2設有至少一個穿過其外壁且穿出其外壁的燃料總管21，過渡段8在出口導葉81的外側設有外環燃料管道23，燃料總管21