[发明专利]涡轮发动机的燃烧器帽安装结构

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮发动机（turbine engine），特别是涉及用于涡轮发动机的燃烧器帽的安装结构。

背景技术

用于电力工业中的涡轮发动机燃烧器可以包括燃烧器帽，所述燃烧器帽安装在燃烧器的前端附近。多个燃料喷嘴通常安装到端盖并且穿过燃烧器帽。环绕燃烧器帽外周界的压缩空气流转过180°，随后流经燃料喷嘴，在燃料喷嘴中，所述空气与燃料混合。随后，在燃烧器帽下游，空气-燃料混合物被点燃。

图1和图2图示了典型的背景技术燃烧器帽组件，所述组件安装在燃烧器中。如这些图中所示，燃烧器帽110具有开口112，开口112用于容纳多个燃料喷嘴，燃烧器帽110通过多个A形隔离架116安装到燃烧器帽筒法兰（combustor cap barrel flange）118。A形隔离架116通常由扁平金属条制成。A形隔离架的中央部分安装到燃烧器帽筒法兰118的内圆周，并且A形隔离架116的末端连接到燃烧器帽110的外圆周114。燃烧器帽筒法兰118包括凸法兰120。凸法兰120安装在外壳体105的法兰106与前壳体130的法兰132之间。

导流套管102位于外壳体106内部。燃烧器火焰筒104以同心方式安装在导流套管102的内部。燃烧器火焰筒104的前端将环状密封件（hula seal）117接合到燃烧器帽110的外圆周114上。从涡轮发动机的压缩机部分流出的压缩空气流流经导流套管102与燃烧器火焰筒104之间的环形空间103，如图1中示出的箭头所示。该压缩空气流流经燃烧器帽110的外圆周114与燃烧器帽筒法兰118的内圆周之间的环形空间。由于A形隔离架116位于燃烧器帽110的外圆周114与燃烧器帽筒法兰118的内圆周之间，因此A形隔离架116往往会阻碍和/或截断压缩空气流，从而导致流损耗和流分离。

另外，图1中所示的燃烧器帽设计可能导致燃烧器帽筒法兰118的外圆周表面与前壳体130的内圆周表面之间出现阶跃（step）。这种阶跃可能使压缩空气流发生扰动，并且在燃烧器帽筒法兰118的外圆周表面与前壳体130的内圆周表面之间的体积中形成低压腔133。在通过燃烧器帽下游的燃料桩135来引入燃料的设计中（例如，这些设计具有四元燃料回路（quaternary fuel circuit）），这种阶跃引起的扰动可能为燃料提供路径以使燃料从燃料桩135向上游迁移。压缩空气流路径中的其他障碍物，例如，连焰管（cross fire tubes），也可能使燃料向上游迁移。如果燃料进入燃烧器帽筒法兰118的外圆周表面与前壳体130的内圆周表面之间的体积中的低压腔133，那么可能导致燃焰滞留现象（flame holding event）。以上这些都是不期望发生的。

发明内容

一方面，本发明可以通过一种用于涡轮发动机的燃烧器帽组件来实施，所述燃烧器帽组件包括：大体呈圆柱形的燃烧器帽，其经配置以容纳至少一个燃料喷嘴；大体呈圆柱形的燃烧器帽筒法兰，其环绕所述燃烧器帽的外圆周；以及多个支柱，其将所述燃烧器帽安装到所述燃烧器帽筒法兰。所述支柱在燃烧器帽的外圆周与燃烧器帽筒法兰的内圆周之间延伸。内通道延伸穿过每个支柱的内部。

另一方面，本发明可以通过一种支柱来实施，所述支柱经配置以将涡轮发动机的燃烧器的燃烧器帽安装到燃烧器帽筒法兰。所述支柱包括：主体，其具有内端和外端，所述内端经配置以连接到燃烧器帽的外圆周，所述外端经配置以连接到燃烧器帽筒法兰的内圆周。此外，内通道在入口与出口之间延伸穿过所述主体。

附图说明

图1是用于对涡轮发动机的燃烧器中的燃烧器帽进行安装的背景技术安装结构的图解；

图2中的图解图示了将背景技术燃烧器帽安装到燃烧器帽筒法兰的方式；

图3是用于将燃烧器帽安装到燃烧器帽筒法兰的支柱的第一实施例的透视图；

图4是安装到燃烧器帽筒法兰上的支柱的截面图；

图5中的图解图示了使用图3和图4中所示的支柱将燃烧器帽安装到燃烧器帽筒法兰的方式；

图6中的图解图示了将包括图3和图4中所示支柱的燃烧器帽和燃烧器帽筒法兰组件安装到涡轮发动机的燃烧器的方式；

图7是可以用于将燃烧器帽安装到燃烧器帽筒法兰的支柱的替代性实施例的截面图；以及

图8中的图解图示了将包括图3和图4中所示支柱的燃烧器帽和燃烧器帽筒法兰组件的另一个实施例安装到涡轮发动机的燃烧器的方式。

具体实施方式