一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别是涉及一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构。
【背景技术】
[0002]传统的燃气轮机燃烧室采用扩散燃烧技术，由于燃烧室内的局部高温，导致其污染物排放，尤其是氮氧化物排放较高。鉴于对燃气轮机排放量的要求越来越严格，满足此类要求的一个方法是使传统的扩散火焰燃烧室开发为完全预混燃烧的燃烧室，以降低NOx及CO的排放。现有技术中已知的这些燃烧室有干式低NOx (DLN)燃烧系统、干式低排放(DLE)燃烧系统、贫燃料预混(LPM)燃烧系统。这些燃烧室通常包括安装在筒中的多个燃料喷嘴，所述筒也被称作罩帽。
[0003]由于这些燃烧室在此类贫燃料/空气比下运行，因此速率中的较小变化会导致质量流量出现较大变化，从而导致燃料/空气比波动。这些波动可以导致放热率发生较大变化，并且导致端盖中产生高压波动。燃料/空气比的波动、旋流火焰相互作用、以及不稳定的放热之间的相互作用可能导致压力脉动，这种压力脉动的现象被称为热声振荡。如果燃烧室部件的固有频率与热声振荡的频率在一定程度内发生重合，会使硬件寿命缩短。也就是说，因热声振荡引发的共振会对燃烧室部件造成损坏，这些部件需要定期维修。而维修燃烧室部件需要使燃气轮机停止运转。因此，除了与维修燃烧室部件相关的成本之外，还存在因燃气轮机检修造成的时间损失而导致的额外成本。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，该技术方案能够通过加固罩帽中的外围杯套，提高罩帽的刚性，有效避开热声振荡频率，延长罩帽的寿命。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，所述罩帽包括多个外围杯套、端盖和外筒，每个所述外围杯套的一端固定在端盖上；其特征在于，所述支撑结构包括沿罩帽轴线依次布置第一支撑部件和第二支撑部件，第一支撑部件包括一个外支撑环和多个沿圆周布置的第一支撑调节结构；所述的外支撑环与每个外围杯套的外侧连接，每个第一支撑调节结构包括第一调整杆和第一支座，第一支座固定在外筒上，第一调整杆与第一支座通过螺纹配合连接，并穿过第一支座上的螺纹孔与所述外支撑环相接触；第二支撑部件包括一个内支撑环和多个沿圆周布置的多个第二支撑调节结构；内支撑环与每个外围杯套的内侧连接；每个第二支撑调节结构包括第二调整杆和第二支座，所述的每个第二支座固定在外筒上，第二调整杆穿过第二支座上的通孔与内支撑环通过螺纹配合连接。
[0007]上述技术方案中，所述外支撑环为圆形或闭合的波浪状；所述内支撑环为圆形或闭合的波浪状。所述的第一支座和第二支座的截面形状为拱形。
[0008]本实用新型提供的提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，具有以下优点:①支撑结构可以有效提高外围杯套的刚性，提高罩帽稳定性；②通过对第一调整杆和第二调整杆施加扭矩的大小的控制，可以调节外支撑环和内支撑环对外围杯套I作用力的大小，从而控制外围杯套的刚性，起到调节罩帽固有频率的效果，有效避开可能出现的热声振荡频率范围。
【附图说明】
[0009]图1为提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构的结构示意图。
[0010]图2为图1的A-A剖视图。
[0011]图3为图1的B-B剖视图。
[0012]图中，1_外围杯套；2_端盖；3_外筒；4a_第一调整杆；4b_第二调整杆；5a_外支撑环；5b-内支撑环；6a-第一支座；6b-第二支座；11_外壳；12_法兰；13_火焰筒定位块；14-支撑件；15_中心杯套；16-浮动环；17_中心支架。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用于限制本实用新型的范围。
[0014]如图1所示，罩帽包括多个外围杯套1、端盖2、外筒3、外壳11、法兰12、火焰筒定位块13、支撑件14、中心杯套15、浮动环16和中心支架17，罩帽通过法兰12安装到燃烧室头部，法兰12与外壳11固定相连，法兰12上布置有多个火焰筒定位块13，火焰筒定位块13的作用是阻止火焰筒向上游方向移动，外壳11内侧设置多个支撑件14，支撑件14的另一端与外筒3相连；外筒3的上游端设置端盖2，端盖2的一侧布置有多个浮动环16，喷嘴与浮动环16内侧配合，起到密封作用，端盖2的另一侧布置有多个外围杯套I和一个中心杯套15 ;中心杯套15在下游方向有中心支架17起支撑作用，本实用新型中，中心杯套不是必需的。每个所述外围杯套I的一端固定在端盖2上；外围杯套I的另一端不固定，允许受热轴向膨胀，并为实现可装配，在径向上留有一定间隙。多个外围杯套I通过支撑结构提高稳定性，该支撑结构包括第一支撑构件和第二支撑构件，沿罩帽轴线依次布置第一支撑构件和第二支撑构件；第一支撑构件包括多个第一调整杆4a、多个第一支座6a和外支撑环5a，所述的每个第一支座6a固定在外筒上，第一调整杆4a穿过第一支座6a，第一调整杆4a上带有螺纹，第一支座6a上开有螺纹孔，所述第一调整杆4a与第一支座6a通过螺纹配合连接；第二支撑构件包括多个第二调整杆4b、多个第二支座6b和内支撑环5b，所述的每个第二支座6b固定在外筒上，第二调整杆4b穿过第二支座6b，第二调整杆4b上带有螺纹，第二支座6b上开有通孔，所述内支撑环5b上开有多个螺纹孔，所述第二调整杆4b穿过第二支座6b与内支撑环5b通过螺纹配合连接。通过螺纹调节其所处位置，使外支撑环5a和内支撑环5b处于张紧状态，从而使外围杯套被约束，刚性有所增大。
[0015]如图2和图3所示，第一支座6a上开有螺纹孔，所述第一调整杆4a与第一支座5a通过螺纹配合连接。第一调整杆4a的端部顶在外支撑环5a的外侧，外支撑环5a固定在多个外围杯套I的外侧，外支撑环5a为圆形或闭合的波浪状。第二支座6b上开有通孔，所述内支撑环5b上开有多个螺纹孔，所述第二调整杆4b穿过第二支座6b与内支撑环5b通过螺纹配合连接。内支撑环5b固定在多个外围杯套I的内侧，内支撑环5b为圆形或闭合的波浪状。当外围杯套I安装就位，将第一调整杆4a插入第一支座6a并通过螺纹前进，直至第一调整杆4a端部与外支撑环5a接触并产生一定的作用力；将第二调整杆4b穿过第二支座6b并与内支撑环5b上的螺纹驱动前进，直到第二调整杆4b的头部与外筒3接触并产生一定作用力。第一支座6a和第二支座6b的截面形状优选为拱形。外支撑环4a与内支撑环4b共同对外围杯套I产生方向相反的作用力，从而对外围杯套I起到固定支撑的作用。通过对第一调整杆4a和第二调整杆4b施加扭矩的大小的控制，可以调节外支撑环5a和内支撑环5b对外围杯套I作用力的大小，从而控制外围杯套I的刚性，起到调节罩帽固有频率的效果，有效避开可能出现的热声振荡频率范围。
【主权项】
1.一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，所述罩帽包括多个外围杯套(1)、端盖(2)和外筒(3)，每个所述外围杯套(I)的一端固定在端盖(2)上；其特征在于，所述支撑结构包括沿罩帽轴线依次布置第一支撑部件和第二支撑部件，第一支撑部件包括一个外支撑环(5a)和多个沿圆周布置的第一支撑调节结构；所述的外支撑环(5a)与每个外围杯套的外侧连接，每个第一支撑调节结构包括第一调整杆(4a)和第一支座(6a)，第一支座(6a)固定在外筒(3)上，第一调整杆(4a)与第一支座(6a)通过螺纹配合连接，并穿过第一支座(6a)上的螺纹孔与所述外支撑环(5a)相接触；第二支撑部件包括一个内支撑环(5b)和多个沿圆周布置的多个第二支撑调节结构；内支撑环(5b)与每个外围杯套的内侧连接；每个第二支撑调节结构包括第二调整杆(4b)和第二支座(6b)，所述的每个第二支座(6b)固定在外筒(3)上，第二调整杆(4b)穿过第二支座上的通孔与内支撑环(5b)通过螺纹配合连接。2.如权利要求1所述的一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，其特征在于，外支撑环(5a)为圆形或闭合的波浪状。3.如权利要求1所述的一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，其特征在于，内支撑环(5b)为圆形或闭合的波浪状。4.如权利要求1、2或3所述的一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，其特征在于，所述的第一支座(6a)和第二支座(6b)的截面形状为拱形。
【专利摘要】一种提高燃气轮机燃烧室罩帽稳定性的支撑结构，属于燃气轮机技术领域。该支撑结构包括第一支撑构件和第二支撑构件；第一支撑构件包括多个第一调整杆、多个第一支座和外支撑环；第二支撑构件包括多个第二调整杆、多个第二支座和内支撑环。所述的多个第一支座和第二支座分别固定在外筒上，所述的多个第一调整杆和第二调整杆分别穿过第一支座和第二支座，第一调整杆和第二调整杆上带有螺纹，通过螺纹调节其所处位置，使外支撑环和内支撑环处于张紧状态。该支撑结构可以有效提高外围杯套的刚性，提高罩帽稳定性，并且通过第一调整杆和第二调整杆可以得到特定的固有频率，从而准确避开热声振荡可能出现的频率。
【IPC分类】F23R3/60
【公开号】CN204648320
【申请号】CN201420851655
【发明人】吕煊, 刘小龙, 耿杰峰, 查筱晨
【申请人】北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2014年12月26日