一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燃氣輪機技術領域，特別是涉及一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構。
【背景技術】
[0002]傳統的燃氣輪機燃燒室采用擴散燃燒技術，由于燃燒室內的局部高溫，導致其污染物排放，尤其是氮氧化物排放較高。鑒于對燃氣輪機排放量的要求越來越嚴格，滿足此類要求的一個方法是使傳統的擴散火焰燃燒室開發為完全預混燃燒的燃燒室，以降低NOx及CO的排放。現有技術中已知的這些燃燒室有干式低NOx (DLN)燃燒系統、干式低排放(DLE)燃燒系統、貧燃料預混(LPM)燃燒系統。這些燃燒室通常包括安裝在筒中的多個燃料噴嘴，所述筒也被稱作罩帽。
[0003]由于這些燃燒室在此類貧燃料/空氣比下運行，因此速率中的較小變化會導致質量流量出現較大變化，從而導致燃料/空氣比波動。這些波動可以導致放熱率發生較大變化，并且導致端蓋中產生高壓波動。燃料/空氣比的波動、旋流火焰相互作用、以及不穩定的放熱之間的相互作用可能導致壓力脈動，這種壓力脈動的現象被稱為熱聲振蕩。如果燃燒室部件的固有頻率與熱聲振蕩的頻率在一定程度內發生重合，會使硬件壽命縮短。也就是說，因熱聲振蕩引發的共振會對燃燒室部件造成損壞，這些部件需要定期維修。而維修燃燒室部件需要使燃氣輪機停止運轉。因此，除了與維修燃燒室部件相關的成本之外，還存在因燃氣輪機檢修造成的時間損失而導致的額外成本。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，該技術方案能夠通過加固罩帽中的外圍杯套，提高罩帽的剛性，有效避開熱聲振蕩頻率，延長罩帽的壽命。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下:
[0006]一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，所述罩帽包括多個外圍杯套、端蓋和外筒，每個所述外圍杯套的一端固定在端蓋上；其特征在于，所述支撐結構包括沿罩帽軸線依次布置第一支撐部件和第二支撐部件，第一支撐部件包括一個外支撐環和多個沿圓周布置的第一支撐調節結構；所述的外支撐環與每個外圍杯套的外側連接，每個第一支撐調節結構包括第一調整桿和第一支座，第一支座固定在外筒上，第一調整桿與第一支座通過螺紋配合連接，并穿過第一支座上的螺紋孔與所述外支撐環相接觸；第二支撐部件包括一個內支撐環和多個沿圓周布置的多個第二支撐調節結構；內支撐環與每個外圍杯套的內側連接；每個第二支撐調節結構包括第二調整桿和第二支座，所述的每個第二支座固定在外筒上，第二調整桿穿過第二支座上的通孔與內支撐環通過螺紋配合連接。
[0007]上述技術方案中，所述外支撐環為圓形或閉合的波浪狀；所述內支撐環為圓形或閉合的波浪狀。所述的第一支座和第二支座的截面形狀為拱形。
[0008]本實用新型提供的提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，具有以下優點:①支撐結構可以有效提高外圍杯套的剛性，提高罩帽穩定性；②通過對第一調整桿和第二調整桿施加扭矩的大小的控制，可以調節外支撐環和內支撐環對外圍杯套I作用力的大小，從而控制外圍杯套的剛性，起到調節罩帽固有頻率的效果，有效避開可能出現的熱聲振蕩頻率范圍。
【附圖說明】
[0009]圖1為提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構的結構示意圖。
[0010]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0011]圖3為圖1的B-B剖視圖。
[0012]圖中，1_外圍杯套；2_端蓋；3_外筒；4a_第一調整桿；4b_第二調整桿；5a_外支撐環；5b-內支撐環；6a-第一支座；6b-第二支座；11_外殼；12_法蘭；13_火焰筒定位塊；14-支撐件；15_中心杯套；16-浮動環；17_中心支架。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本實用新型，但不用于限制本實用新型的范圍。
[0014]如圖1所示，罩帽包括多個外圍杯套1、端蓋2、外筒3、外殼11、法蘭12、火焰筒定位塊13、支撐件14、中心杯套15、浮動環16和中心支架17，罩帽通過法蘭12安裝到燃燒室頭部，法蘭12與外殼11固定相連，法蘭12上布置有多個火焰筒定位塊13，火焰筒定位塊13的作用是阻止火焰筒向上游方向移動，外殼11內側設置多個支撐件14，支撐件14的另一端與外筒3相連；外筒3的上游端設置端蓋2，端蓋2的一側布置有多個浮動環16，噴嘴與浮動環16內側配合，起到密封作用，端蓋2的另一側布置有多個外圍杯套I和一個中心杯套15 ;中心杯套15在下游方向有中心支架17起支撐作用，本實用新型中，中心杯套不是必需的。每個所述外圍杯套I的一端固定在端蓋2上；外圍杯套I的另一端不固定，允許受熱軸向膨脹，并為實現可裝配，在徑向上留有一定間隙。多個外圍杯套I通過支撐結構提高穩定性，該支撐結構包括第一支撐構件和第二支撐構件，沿罩帽軸線依次布置第一支撐構件和第二支撐構件；第一支撐構件包括多個第一調整桿4a、多個第一支座6a和外支撐環5a，所述的每個第一支座6a固定在外筒上，第一調整桿4a穿過第一支座6a，第一調整桿4a上帶有螺紋，第一支座6a上開有螺紋孔，所述第一調整桿4a與第一支座6a通過螺紋配合連接；第二支撐構件包括多個第二調整桿4b、多個第二支座6b和內支撐環5b，所述的每個第二支座6b固定在外筒上，第二調整桿4b穿過第二支座6b，第二調整桿4b上帶有螺紋，第二支座6b上開有通孔，所述內支撐環5b上開有多個螺紋孔，所述第二調整桿4b穿過第二支座6b與內支撐環5b通過螺紋配合連接。通過螺紋調節其所處位置，使外支撐環5a和內支撐環5b處于張緊狀態，從而使外圍杯套被約束，剛性有所增大。
[0015]如圖2和圖3所示，第一支座6a上開有螺紋孔，所述第一調整桿4a與第一支座5a通過螺紋配合連接。第一調整桿4a的端部頂在外支撐環5a的外側，外支撐環5a固定在多個外圍杯套I的外側，外支撐環5a為圓形或閉合的波浪狀。第二支座6b上開有通孔，所述內支撐環5b上開有多個螺紋孔，所述第二調整桿4b穿過第二支座6b與內支撐環5b通過螺紋配合連接。內支撐環5b固定在多個外圍杯套I的內側，內支撐環5b為圓形或閉合的波浪狀。當外圍杯套I安裝就位，將第一調整桿4a插入第一支座6a并通過螺紋前進，直至第一調整桿4a端部與外支撐環5a接觸并產生一定的作用力；將第二調整桿4b穿過第二支座6b并與內支撐環5b上的螺紋驅動前進，直到第二調整桿4b的頭部與外筒3接觸并產生一定作用力。第一支座6a和第二支座6b的截面形狀優選為拱形。外支撐環4a與內支撐環4b共同對外圍杯套I產生方向相反的作用力，從而對外圍杯套I起到固定支撐的作用。通過對第一調整桿4a和第二調整桿4b施加扭矩的大小的控制，可以調節外支撐環5a和內支撐環5b對外圍杯套I作用力的大小，從而控制外圍杯套I的剛性，起到調節罩帽固有頻率的效果，有效避開可能出現的熱聲振蕩頻率范圍。
【主權項】
1.一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，所述罩帽包括多個外圍杯套(1)、端蓋(2)和外筒(3)，每個所述外圍杯套(I)的一端固定在端蓋(2)上；其特征在于，所述支撐結構包括沿罩帽軸線依次布置第一支撐部件和第二支撐部件，第一支撐部件包括一個外支撐環(5a)和多個沿圓周布置的第一支撐調節結構；所述的外支撐環(5a)與每個外圍杯套的外側連接，每個第一支撐調節結構包括第一調整桿(4a)和第一支座(6a)，第一支座(6a)固定在外筒(3)上，第一調整桿(4a)與第一支座(6a)通過螺紋配合連接，并穿過第一支座(6a)上的螺紋孔與所述外支撐環(5a)相接觸；第二支撐部件包括一個內支撐環(5b)和多個沿圓周布置的多個第二支撐調節結構；內支撐環(5b)與每個外圍杯套的內側連接；每個第二支撐調節結構包括第二調整桿(4b)和第二支座(6b)，所述的每個第二支座(6b)固定在外筒(3)上，第二調整桿(4b)穿過第二支座上的通孔與內支撐環(5b)通過螺紋配合連接。2.如權利要求1所述的一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，其特征在于，外支撐環(5a)為圓形或閉合的波浪狀。3.如權利要求1所述的一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，其特征在于，內支撐環(5b)為圓形或閉合的波浪狀。4.如權利要求1、2或3所述的一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，其特征在于，所述的第一支座(6a)和第二支座(6b)的截面形狀為拱形。
【專利摘要】一種提高燃氣輪機燃燒室罩帽穩定性的支撐結構，屬于燃氣輪機技術領域。該支撐結構包括第一支撐構件和第二支撐構件；第一支撐構件包括多個第一調整桿、多個第一支座和外支撐環；第二支撐構件包括多個第二調整桿、多個第二支座和內支撐環。所述的多個第一支座和第二支座分別固定在外筒上，所述的多個第一調整桿和第二調整桿分別穿過第一支座和第二支座，第一調整桿和第二調整桿上帶有螺紋，通過螺紋調節其所處位置，使外支撐環和內支撐環處于張緊狀態。該支撐結構可以有效提高外圍杯套的剛性，提高罩帽穩定性，并且通過第一調整桿和第二調整桿可以得到特定的固有頻率，從而準確避開熱聲振蕩可能出現的頻率。
【IPC分類】F23R3/60
【公開號】CN204648320
【申請號】CN201420851655
【發明人】呂煊, 劉小龍, 耿杰峰, 查筱晨
【申請人】北京華清燃氣輪機與煤氣化聯合循環工程技術有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2014年12月26日