[发明专利]燃烧器组件和包括所述燃烧器组件的燃烧室

说明书

本发明涉及一种用于燃烧室的燃烧器组件，其设有沿着纵向轴线(A)延伸的先导燃烧器(2)和围绕先导燃烧器的预混合燃烧器(3)；先导燃烧器(2)与预混合燃烧器(3)是一体的。

优先权声明

本申请要求在2017年2月13日提交的欧洲专利申请17155917.2的优先权，该欧洲专利申请的公开内容通过引用被并入。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气涡轮发电站的燃烧室(combustor)的燃烧器组件(burner assembly)。

此外，本申请涉及一种包括所述燃烧器组件的燃烧室。

背景技术

如已知的，燃气涡轮发电站(在下面仅称为燃气涡轮站)包括转子，其设有空气压缩机；设有至少一个燃烧室，其布置在压缩机的下游并且供应有来自压缩机的空气；且设有至少一个燃气涡轮，其布置在燃烧室的下游并且供应有来自燃烧室的已经经历燃烧的空气。

更详细地，压缩机包括供给以空气的入口和多个叶片和导叶，其构造用于压缩进入压缩机的空气。离开压缩机的压缩空气流动到稳压室(plenum，有时也称为气室)中并且由此流动到燃烧室的至少一个燃烧器组件中。在燃烧器组件内部，压缩空气混合以至少一种燃料。这样的燃料与压缩空气的混合物然后燃烧。产生的热气体离开燃烧室腔并且在涡轮中膨胀，对转子做功。

在上一代燃气涡轮站中使用的燃烧器组件优选地具有预混合类型，因为他们以低排放为特征。该类型的燃烧器组件例如从文件US 2007/0231762中已知。所述燃烧器组件包括预混合燃烧器(premix burner)和先导燃烧器(pilot burner)。预混合燃烧器构造成以便使进入的燃烧空气涡旋并且将其与燃料混合到预混合区域中。

先导燃烧器包括居中布置在燃烧器组件中的先导喷枪(pilot lance)。在低操作负载下，先导喷枪构造成将燃料轴向地注入到燃烧空气中，以便产生富燃料地带，确保了火焰不熄灭。在更高的操作负载下，燃料经由先导喷枪的注入被降低，以便减少污染物，并且燃料经由预混合燃烧器的注入被增加。

这种已知类型的燃烧器组件具有由需要被组装在一起的多个构件部件制成的结构。因此，每个燃烧器组件的组装需要数个步骤，并且因此是高度累赘的。

发明内容

本发明的目的因此是提供一种用于燃烧室的燃烧器组件，其允许了避免或至少减轻所描述的缺点。

具体地，本发明的目的是提供一种燃烧器组件，其具有简化的结构，以便于节省组装成本并且同时是足够可靠的。

根据本发明，提供有一种用于燃烧室的燃烧器组件，其包括沿着纵向轴线延伸的先导燃烧器；围绕先导燃烧器的预混合燃烧器；与预混合燃烧器一体式的先导燃烧器。

以这种方式，燃烧器组件的结构被显著地简化。燃烧器组件的构件部件的数量事实上被减少并且先导燃烧器具有关于现有技术解决方案减少的轴向长度，因为燃烧器组件可仅固定至燃烧室壁并且先导燃烧器和预混合燃烧器不再需要联接至如在现有技术解决方案中正常制作的燃气涡轮站或燃烧室的其他固定结构(如压力容器)。由于先导燃烧器的减少的轴向长度，先导燃烧器的热膨胀位移被有利地减少。此外，燃烧器组件可仅被主要固定至燃烧室壁的事实简化了组装操作，带有在节约成本和时间方面的明显优点。

根据本发明的一种优选实施例，预混合燃烧器和先导燃烧器是单块体(monolithic body)。

以这种方式，组装时间和成本被显著减少。

根据本发明的一种优选实施例，预混合燃烧器和先导燃烧器是固定在一起的两个分开的件。

根据本发明的一种优选实施例，先导燃烧器被固定至预混合燃烧器的内表面。