[发明专利]燃烧器盖模块和用于其的固持系统

说明书

燃烧器盖模块设有固持系统以便于组装和拆卸。该燃烧器盖模块还包括盖面组件，其具有：冷却板；圆柱套筒，其包括用于将盖面组件附接至固持组件的连接表面；以及联接部件，其安装在冷却板中的下游燃料喷嘴开口中。该固持系统包括支撑板，其具有限定上游燃料喷嘴开口的内面板。该联接部件延伸穿过上游燃料喷嘴开口，使得其上游端在支撑板的上游延伸。保持环至少部分地环绕联接部件的上游端且通过在多个位置处可移除地紧固至支撑板的弹簧板接合。还提供了一种用于组装燃烧器盖模块的方法。

相关申请的交叉引用

本申请是要求2015年12月21日提交的申请号为No.62/270,188的美国临时申请的益处的非临时申请。

技术领域

本公开涉及一种燃气涡轮燃烧系统，且更具体地，涉及一种具有固持系统的燃烧器盖模块。根据一个方面，该固持系统有利于头端的组装和拆卸。在另一个方面，该盖组件有利于头端的冷却，同时为安装于其中的构件(诸如燃料喷嘴)提供结构支撑。

背景技术

大型燃气轮机广泛地用于发电。如图1中示意地示出的，典型的大型燃气轮机包括压缩机区段10，燃烧器区段20，涡轮机区段30和负载40。压缩机区段10和涡轮机区段30通过共同的轴或转子12来链接。压缩机区段10包括多个旋转叶片级，其压缩供给到燃烧器区段20的空气。在燃烧器区段20中，一个或更多个燃烧器22燃烧燃料和来自于压缩机区段10的压缩的空气的混合物来产生热燃气。该热燃气被引导到涡轮机区段30，在该处气体驱动一个或更多个涡轮机级中的涡轮叶片的旋转。涡轮叶片的旋转驱动轴12使一个或更多个负载40(例如，发电机)旋转。

燃烧器区段20包括一个或更多个燃烧器22，其中的每一个设有燃料喷嘴以将燃料和空气喷射到燃烧器中。单独的燃烧器22的燃料喷嘴被包含于盖组件中。该盖组件引导用于燃烧和冷却的空气流。制造这样的盖组件的挑战中的一个是在引导用于燃烧和冷却的空气流的同时，维持结构能够经受高振动负载。另外，盖组件的设计和构造能显著地影响安装、移除、维护、以及一般维修的时间、成本、以及复杂度。因此，为了结构稳定性和安装高效性而设计为模块的盖组件表现出当前领域的发展方向，其极大地依赖于相应构件之间的永久的(例如，焊接的)接头。

发明内容

以下概括了与原先要求保护的实施例范围相当的某些实施例。这些实施例不旨在限制要求保护的实施例的范围，而是这些实施例仅旨在提供实施例的可能形式的简要概括。

在第一实施例中，燃烧盖模块包括盖面组件(cap face assmbly)和固持系统。盖面组件包括冷却板，其限定至少一个下游燃料喷嘴开口，联接部件定位在该下游燃料喷嘴开口中。联接部件具有下游端，其永久地附连在至少一个下游燃料喷嘴开口中的相应的一个内。圆柱套筒附接于冷却板的外周并从冷却板向上游突出。圆柱套筒具有与冷却板相对的连接表面。固持系统包括支撑板，其具有附接于连接表面的下游表面；环绕联接部件的上游端的保持环，该上游端在支撑板的上游延伸；以及弹簧板，其包封保持环且接合联接部件的上游端，弹簧板可移除地附接于支撑板。该支撑板限定了沿径向向内的区域，在该区域内限定至少一个上游燃料喷嘴开口。沿径向向内的区域中的至少一个上游燃料喷嘴开口和冷却板中的至少一个下游燃料喷嘴开口(其确定大小成支撑在其中的燃料喷嘴)彼此对齐。

在第二实施例中，提供了燃烧器盖模块固持系统。该固持系统包括支撑板，保持环、以及弹簧板。支撑板具有径向内面板和限定在内面板内来用于支撑穿过其的一个或更多个燃料喷嘴的一个或更多个开口。多个开口包括中心燃料喷嘴开口且还可包括外燃料喷嘴开口。保持环至少部分地环绕联接部件的上游端，其固定地附接于盖面组件。弹簧板包封保持环且接合联接部件，并且在多个位置处可移除地紧固至支撑板。