[发明专利]燃烧衬套和过渡件

说明书

技术领域

本主题大体上涉及燃烧产物接收设备，并且更特别地涉及用于燃气涡轮燃烧器的燃烧衬套和/或过渡件，其具有多个隆起段以增强这样的构件的冷却和制造。

背景技术

燃烧器在本领域中已知用于用空气点燃燃料而产生具有高温和高压的燃烧气体。例如，燃气涡轮系统通常包括多个燃烧器，这些燃烧器将来自压缩机的压缩的工作流体与燃料混合并点燃混合物而产生热的燃烧气体。然后，热气体流到涡轮机，在涡轮机中，它们膨胀而做功。

每个燃气涡轮燃烧器通常包括燃烧衬套和过渡件，燃烧衬套围绕燃烧室以在燃烧期间容纳工作流体和燃料，过渡件联接到燃烧衬套以使热的燃烧气体流到涡轮机。与燃烧相关联的温度常常超过3500°F，并且燃烧衬套和过渡件通常具有处于大约1500°F的级别的最大操作温度。因此，已开发了各种系统和方法来冷却燃烧衬套和过渡件。例如，工作流体可以在流入燃烧室之前在燃烧衬套和过渡件的外表面上被引导，以向这样的表面提供薄膜冷却、对流冷却和/或冲击冷却。然而，即使有这样的冷却装置，压力、温度和功率负荷的动态变化也可能随时间推移而导致塑性变形、突出或蠕变在燃烧衬套和/或过渡件中发生，从而导致额外的维护、检修和计划外停机。例如，流过燃烧衬套和过渡件的热气体的燃烧火焰轮廓可包括热条纹和冷条纹，这些条纹使得在这样的构件中难以实现均匀的壁温度，从而导致温度引起的应力。

因此，具有增强的冷却特性的燃烧衬套和/或过渡件在技术上将是受欢迎的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，或者根据该描述可以是显而易见的，或者可通过实践本发明来了解。

在一个方面，本主题公开了一种设备。该设备可包括被构造成在前端和后端之间流过热的燃烧气体的主体。另外，主体可包括围绕主体的外周边周向地间隔开的多个隆起段。隆起段可大体上在前端和后端之间纵向延伸。

在另一方面，本主题公开了一种燃烧器。该燃烧器可包括具有前端和后端的燃烧衬套。燃烧衬套可被构造成在前端和后端之间流过热的燃烧气体。另外，该燃烧器可包括具有前端和后端的过渡件，过渡件的前端联接到燃烧衬套的后端。此外，燃烧衬套和过渡件中的至少一个可包括在周向上彼此间隔开的多个隆起段。隆起段可大体上在燃烧衬套的前端和后端与过渡件的前端和后端中的至少一个之间纵向地延伸。

参考下面的描述和所附的权利要求，本发明的这些及其它的特征、方面和优点将变得更好理解。并入该说明书中并组成其一部分的附图显示了本发明的实施例，并且与该描述一起用来解释本发明的原理。

附图说明

本发明的完整且能够实现的公开，包括其对于本领域普通技术人员而言的最佳模式，在参考附图的说明书中被阐述，在附图中：

图1示出燃气涡轮机的一个实施例的示意描绘；

图2示出燃气涡轮燃烧器的一个实施例的剖面侧视图；

图3示出根据本主题的方面的燃烧衬套的一个实施例的透视图；

图4示出图3所示的燃烧衬套沿线4-4截取的剖视图；

图5示出图4所示的燃烧衬套的一部分的剖视图；

图6示出根据本主题的方面的过渡件的一个实施例的透视图；

图7示出图6所示的过渡件沿线7-7截取的局部剖视图；以及

图8示出根据本主题的方面的燃烧衬套的另一实施例的透视图。

符号说明：

10       燃气涡轮机

12       压缩机段

14       燃烧段

16       涡轮段

18       轴

20       燃烧器

22       燃烧室壳体

24       涡轮机壳体

26       凸缘

28       流动套筒

30       燃烧衬套

32       过渡导管

34       冲击套筒

36       过渡件

38       孔

40       燃烧室

42       热气体

100    燃烧衬套

102    主体

104    前端

106    后端

108    内表面

110    外表面

112    壁厚

114    壁厚