[发明专利]用于燃气涡轮的燃烧室的绝热瓦

说明书

一种用于燃气涡轮的燃烧室的绝热瓦，其包括：具有第一面(10)和第二面(11)的绝热材料本体(9)；在第一面(10)与第二面(11)之间封装在绝热材料本体(9)中并且包含至少在绝热瓦的使用温度下是液态的标记物质(20)的密封室(18)。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气涡轮的燃烧室的绝热瓦。

背景技术

如已知的，由于其操作期间形成的高温，故燃气涡轮的燃烧室必须设有内绝热涂层。绝热涂层通常由以连续排布置在燃烧室的壳的内壁上，以便限定大致连续的表面的多个瓦构成。

在可能时，绝热瓦由耐火陶瓷材料制成，其相比于由金属合金制成的热障层，在绝热和平均寿命方面提供了更好的性能。此外，陶瓷材料瓦相比于金属合金制成的热障层需要较小的冷却空气流率。

然而，陶瓷材料瓦可由于它们在机器操作期间与其接触的恶劣环境而变差，并且经受破裂。具体而言，范围从1200℃到1600℃的高温，由平衡问题或由热声振荡引起的温度范围和振动可引起裂纹，其可通过扩展而有损瓦的完整性。在一方面，瓦的热保护功能退化，具有燃烧室的壳的可能结构风险。在另一方面，在破裂之后，瓦的部分可进入排气流中，并且对涡轮引起非常严重的损坏。

因此，必须定期检验瓦，并且甚至在可导致特别严重的风险的某些燃烧故障发生时检验瓦。热障层的完整性的检验以视觉方式由操作者执行，该操作者通过亲身进入燃烧室或借助于图像采集系统，检查各个瓦的状态，查看可能的裂缝和/或裂纹。但通过视觉检验或通过图像检查的裂纹的识别远非是简单的。因此，仔细分析所需的时间为长的。然而，还存在在检验期间漏掉一些损伤的实际可能性。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种燃气涡轮的燃烧室的绝热瓦，其允许制造商克服或至少减少上文所述的限制。

根据本发明，提供了一种用于燃气涡轮的燃烧室的绝热瓦，其包括：

具有第一面和第二面的绝热材料本体；

在第一面与第二面之间封装在绝热材料本体中并且包含至少在瓦的使用温度下是液态的标记物质的密封室。

由于操作期间出现的可能的热机械应力，故绝热瓦可受损。典型的损坏由通常在边缘上触发的裂纹构成，并且朝绝热材料本体的内侧传播。通常即使在小心检查之后也难以识别裂纹。作为替代，包含在室中的标记物质在瓦的使用温度下是液体，并且一旦到达室就穿透裂纹。通过流出表面，标记物质留下明显的标记，这可容易地检测到。

基于使用的标记物质的类型，探测可为光学的，通过直接检验或通过图像采集，并且可使用处理系统或适合的探测器。例如，标记物质可包含轻微放射性的元素，其可容易地由辐射探测器探测到，而不会对人员或环境有危险。在荧光物质的光学探测的情况下，可使用光源，其具有特定的发射光谱，例如，在紫外范围中，或具有在可见范围中选择的带。

在任何情况下，在燃烧室的正常检验期间，可快速地且以高度稳定性识别损坏的瓦，以达到维护成本和设备安全两个优点。

根据本发明的方面，标记物质具有带低于1000℃的熔化温度的至少一个组分。

熔化温度确保标记物质在瓦的使用温度下是液态。

根据本发明的方面，标记物质包含具有低于1000℃的熔化温度的金属合金，以及碳化硅粉末。

根据本发明的方面，标记物质包含染料。

根据本发明的方面，标记物质包含荧光物质。

根据本发明的方面，标记物质包含放射性元素。

根据本发明的方面，绝热材料本体具有由第一面与第二面之间的距离限定的厚度，并且室具有绝热材料本体的厚度的四分之一到四分之三之间的高度。