管束式燃料喷射器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明大体涉及诸如可结合到燃气涡轮或其它涡轮机的燃烧器中的管束式(bundled tube)燃料喷射器。具体而言，本发明涉及用于管束式燃料喷射器的预混合管的管端头。
【背景技术】
[0002]燃气涡轮广泛地用于工业和发电运行中。典型的燃气涡轮可包括压缩机区段、设置在压缩机区段下游的燃烧区段，以及设置在燃烧区段下游的涡轮区段。诸如环境空气的工作流体流到压缩机区段中，在这里，其逐渐压缩，然后流到燃烧区段中。压缩工作流体在燃烧区段的一个或多个燃烧器内与燃料混合且燃烧而产生具有高温、高压力和高速的燃烧气体。燃烧气体从燃烧器流出且在涡轮区段中膨胀而产生推力和/或使轴旋转，因而做功。
[0003]燃烧器可环形地布置在压缩机区段和涡轮区段之间。在特定燃烧器设计中，燃烧器包括一个或多个沿轴向延伸的管束式燃料喷射器，其从端盖向下游延伸。
[0004]管束式燃料喷射器大体包括多个预混合管，其布置成沿径向和沿周向跨过管束式燃料喷射器。预混合管大体平行于彼此而延伸。外部护罩从管束式燃料喷射器的燃料分配模块向下游沿周向围绕预混合管而延伸。后板在燃烧器内限定的燃烧室或区附近沿径向和沿周向延伸跨过外部护罩的下游端。冷却空气或吹扫空气稳压室至少部分地限定在外部护罩内，在燃料分配歧管和后板之间。在传统的管束式燃料喷射器中，各个预混合管的下游或端部部分延伸通过后板，使得各个管的出口在后板的热侧表面的下游，因而提供进入燃烧室或区的流体连通。
[0005]各个预混合管大体沿轴向延伸通过燃料分配模块和冷却空气稳压室。压缩工作流体在燃料分配模块上游被引导通过各个平行的预混合管的入口。燃料通过流体管道被供应到燃料稳压室，并且燃料通过在各个预混合管内限定的一个或多个燃料端口喷射到预混合管中。燃料和压缩工作流体在预混合管内部混合，之后流出限定在各个预混合管的下游或端部部分处的出口，且流入燃烧室或区以进行燃烧。
[0006]在燃烧器的运行期间，预混合管的下游或端部部分暴露于极端温度，因为它们靠近燃烧室和/或燃烧火焰。随着时间的推移，预混合管的下游或端部部分会由于热应力而退化，因而需要定期的检查，并且在一些情况下需要修复或整修管束式燃料喷射器。适于高温或极端温度且可增加预混合管的寿命的材料较昂贵。因此，完全用这些材料制造预混合管可为不实际的和/或成本高昂的。因此，改进的管束式燃料喷射器将是有用的。
【发明内容】
[0007]下面在以下描述中阐述本发明的各方面和优点，或者根据该描述，本发明的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。
[0008]本发明的一个实施例是一种管束式燃料喷射器。管束式燃料喷射器包括限定在管束式燃料喷射器内的燃料稳压室，以及多个预混合管，多个预混合管从燃料稳压室基本平行于彼此而向下游延伸。各个预混合管包括端部部分和沿径向延伸的端部表面。管束式燃料喷射器进一步包括管端头，其固定地连接到对应的预混合管的端部部分上。
[0009]本公开的另一个实施例是一种燃烧器，其具有外部壳体、联接到外部壳体上的端盖和管束式燃料喷射器，管束式燃料喷射器联接到端盖上且从端盖沿轴向向下游延伸。管束式燃料喷射器包括限定在管束式燃料喷射器内的燃料稳压室，以及多个预混合管，多个预混合管从燃料稳压室基本平行于彼此而向下游延伸。各个预混合管包括端部部分和沿径向延伸的端部表面。管束式燃料喷射器进一步包括管端头，其固定地连接到对应的预混合管的端部部分上。在特定实施例中，燃烧器可联接到诸如燃气涡轮的涡轮机上。
[0010]技术方案1.一种管束式燃料喷射器，包括:
燃料稳压室，其限定在所述管束式燃料喷射器内；
多个预混合管，其从所述燃料稳压室基本平行于彼此而向下游延伸，各个预混合管具有端部部分和沿径向延伸的端部表面；以及
管端头，其固定地连接到对应的预混合管的端部部分上。
[0011]技术方案2.根据技术方案I所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，所述管端头包括匹配端、相对的出口端和在所述匹配端和所述出口端之间延伸的预混合部分，所述匹配端限定插口，所述插口构造成接收对应的预混合管的下游端部分的一部分。
[0012]技术方案3.根据技术方案I所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，所述管端头包括沿径向延伸的匹配表面，其与所述预混合管的沿径向延伸的端部表面形成接头，所述管束式燃料喷射器进一步包括沿周向包围所述接头的联接套管。
[0013]技术方案4.根据技术方案I所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，进一步包括限定多个管端头通路的后板，所述预混合管的下游端部分延伸通过对应的管端头通路，其中所述管端头沿周向围绕所述预混合管的下游端而延伸。
[0014]技术方案5.根据技术方案4所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，所述管端头沿径向向内延伸跨过所述预混合管的沿径向延伸的端部表面。
[0015]技术方案6.根据技术方案4所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，所述管端头包括固持结构。
[0016]技术方案7.根据技术方案I所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，所述管端头包括沿径向延伸的匹配表面和沿着所述沿径向延伸的匹配表面限定在所述管端头的内径和外径之间的台阶，其中所述预混合管的下游端承座在所述台阶中。
[0017]技术方案8.根据技术方案I所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，所述管端头包括沿径向延伸的匹配表面，其与所述预混合管的沿径向延伸的端部表面形成对接接头。
[0018]技术方案9.根据技术方案I所述的管束式燃料喷射器，其特征在于，所述管端头通过钎焊、焊接和粘结性覆层中的至少一个固定到所述预混合管的端部部分上。
[0019]技术方案10.—种燃烧器，包括:
外部壳体；
联接到所述外部壳体上的端盖；
管束式燃料喷射器，其联接到所述端盖上且从所述端盖沿轴向向下游延伸；以及其中所述管束式燃料喷射器包括:
限定在所述管束式燃料喷射器内的燃料稳压室； 多个预混合管，其从所述燃料稳压室基本平行于彼此而向下游延伸，各个预混合管具有端部部分和沿径向延伸的端部表面；
后板，其包括多个管端头通路，各个管端头通路与对应的预混合管对齐；以及管端头，其固定地连接到对应的预混合管的端部部分上，其中所述管端头延伸通过对应的管端头通路。
[0020]技术方案11.根据技术方案10所述的燃烧器，其特征在于，所述管端头包括匹配端、相对的出口端和在所述匹配端和所述出口端之间延伸的预混合部分，所述匹配端限定插口，所述插口构造成接收对应的预混合管的下游端部分的一部分。
[0021]技术方案12.根据技术方案10所述的燃烧器，其特征在于，所述管端头包括沿径向延伸的匹配表面，其与所述预混合管的沿径向延伸的端部表面形成接头，所述管束式燃料喷射器进一步包括沿周向包围所述接头的联接套管。
[0022]技术方案13.根据技术方案10所述的燃烧器，其特征在于，所述管端头沿周向围绕所述预混合管的下游端而延伸。
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