用于覆盖燃烧室的砖瓦、尤其用于燃气涡轮发电设备和包含该砖瓦的燃烧室

摘要

一种用于覆盖燃烧室的砖瓦，其尤其用于燃气涡轮发电设备，该砖瓦设置有沿纵向轴线(B)延伸的主体部(23)，并且主体部(23)设置有主面部(24)和后面部(27)，主面部(24)在使用中面向燃烧室(4)的内部，后面部(27)在使用中适用于被连接到燃烧室(4)的内面部(4)，后面部(27)设置有连接构件(35)，连接构件(35)从后面部(27)突出，并且被配置为与燃烧室(4)的内面部(28)的相应的座部(31)接合，以便阻止砖瓦(22)沿纵向轴线(B)运动。

说明书

技术领域

本发明涉及一种砖瓦，其用于覆盖燃烧室，尤其用于燃气涡轮机，并且涉 及包含该砖瓦的燃烧室。

背景技术

如公知，因为在燃烧期间，发电燃气涡轮机的燃烧室的内壁被暴露于高温 高热并且往往被暴露于高腐蚀性气体，因此它们需要有效的热保护。

公知的是，为此使用由陶瓷材料制成的砖瓦，并且例如，将它们应用到燃 烧室的结构壁上。通常，因为陶瓷材料提供了良好的热保护并且具有低传导性， 它们可能适用于这种应用。

砖瓦一般通过保持构件被接合到燃烧室的内面，保持构件被构造为沿两个 侧向相对的面保持砖瓦。

在文件EP0558540中描述了此类型的砖瓦。

然而，燃烧室的砖瓦所接合的内面(一般被定义为“衬里”(“hub”))的 严重的损坏在使用期间变得明显。该损坏由燃烧室的砖瓦的不期望的运动决定， 尤其是沿流动方向(朝向燃气涡轮)的运动。

砖瓦的不期望的运动确实让包含在一个砖瓦和另一个砖瓦之间的内面的 较大部分暴露于高温，从而导致灼伤并且形成裂缝。

在文件US8104287中描述了此类型问题的解决方案。

然而，这样的解决方案需要改变砖瓦的结构，并且进而改变保持构件的结 构。这涉及将制作砖瓦的模具和保持构件的模具以及其加工类型都改变。

特别地，因为保持构件一般由金属材料制成，加工保持构件是非常费力的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供用于覆盖燃烧室的砖瓦，特别是用于燃气 涡轮机的砖瓦，其能够避免现有技术的砖瓦的缺点。

特别地，本发明的一个目的是以简单及低成本的方式来制造砖瓦，该砖瓦 在使用期间是稳定的，并且不会让燃烧室的内面的部分暴露于高温的破坏性作 用下。

根据该目的，本发明设计一种用于覆盖燃烧室的砖瓦，尤其用于燃气涡轮 发电厂发电，其包含主体部，主体部沿纵向轴线延伸，并且设置有：

主面部，其在使用中面向燃烧室的内部，

两个横向相对面，其中每个面都设置有大致沿纵向轴线延伸的槽，并且该 槽适用于被至少一个相应的保持构件接合，该保持构件被配置为将砖瓦连接到 燃烧室的内面部，以便阻止砖瓦沿垂直于纵向轴线的方向运动；

后面部，其在使用中适用于被连接到燃烧室的内面部；该后面部设置有连 接构件，该连接构件从后面部突出，并且被配置为与燃烧室的内面部的相应的 座部接合，以便阻止砖瓦沿纵向轴线运动。

本发明的一个进一步的目的是为燃气涡轮发电设备制造燃烧室，该燃烧室 可靠并且其中砖瓦的运动减少。

根据该目的，本发明涉及一种燃烧室，其尤其用于燃气涡轮发电设备，该 燃烧室设置有壳体，壳体限定燃烧区域；壳体包含内面部，内面部设置有至少 一个座部和覆盖内面部的内盖，并且包含至少一个根据权利要求1至5中任一 项所述的砖瓦。

附图说明

参考附图，通过下文中本发明的非限制性的实施方式的描述，本发明的进 一步的特征和优点将变得更显而易见。

图1是包含根据本发明的燃烧室的燃气涡轮发电设备的视图。

图2是根据本发明的燃烧室的剖视图，为了清晰起见，部分被移除。

图3是用于覆盖根据本发明的燃烧室的砖瓦的第一立体视图，为了清晰起 见，部分被移除。

图4是图3中的砖瓦的第二立体视图，为了清晰起见，部分被移除。

图5是根据本发明的燃烧室的细节的立体视图，为了清晰起见，部分被移 除。

具体实施方式

图1中的附图标记1表示发电设备，该发电设备包含压缩机3、燃烧室4、 燃气涡轮机5和发电机7，发电机7将由涡轮机5供应的机械能转换成通过开 关9而供应到电网8的电能。

未示出的变形提供的设备1为联合循环类型，并且，除了包含燃气涡轮机 5和发电机7之外，它还包含蒸汽涡轮组件。

燃气涡轮机5沿纵向轴线A延伸，并且设置有轴13(其也沿轴线A延伸)， 压缩机3和发电机7也被连接于轴13。

优选地，压缩机3为多级轴流式压缩机。特别地，压缩机3沿轴线A延 伸，并且包含空气入口14和几何形状可变的入口级段15，入口级段15包含 多个入口引导叶片16(在图1中示性地示出)，通常被称为入口引导叶片(IGV)， 其砖瓦可被改变以调节从压缩机3吸入的空气的流速。

参考图2，燃烧室4设置有壳体20，壳体20限定了燃烧区域。

优选地，燃烧室4是环状类型，并且具有大致环形的形状。

壳体20具有大致环状的形状，并且设置有内盖21，内盖21由多个砖瓦 22限定，砖瓦22由耐高温材料制成，并且被布置为相邻的列。

参考图3，砖瓦22包含主体部23，主体部23沿纵向轴线B延伸，并且 优选地为四边形形状。

主体部23设置有主面部24、两个横向相对面25和后面部27，主面部24 在使用中面向燃烧室4的内部，两个横向相对面25分别设置有纵向槽26，后 面部27适用于被连接到壳体20的内面部28的相应部分(图5)。纵向槽26 大致地沿轴线B延伸，并且大致为U形。

参考图4，砖瓦22通过保持构件29被连接到壳体20的内面部28(图5). 在这里描述且示出的非限制性示例中，每个砖瓦22都通过四个保持构件29 被连接到壳体20的内面部28。

每个保持构件29被连接到壳体20的内面部28，并且被连接到相应的砖 瓦22，以便阻止砖瓦22沿垂直于纵向轴线B的方向的运动。

特别地，每个保持构件29都被配置为与砖瓦22的相应的槽26接合。

参考图5，壳体20的内面部28设置有两个座部31，两个座部31彼此平 行地延伸，并且旨在容纳保持构件29。特别地，每个座部31都旨在容纳被配 置为与砖瓦22中相对的槽26所接合的两个保持构件29。

优选地，座部31由具有大致U形剖面的纵向槽限定。

参考图4，每个保持构件29都包含板块32，板块32在第一端部设置有连 接孔33并且在第二端部设置有翅片34，连接孔33用于连接到内面部28，翅 片34具有大致U形的剖面。

每个板块32被连接到内面部28的相应的座部31的底壁，以便翅片34 在使用中从相应的砖瓦22突出，并且与砖瓦22的相应的纵向槽26接合。

参考图3、4和5，每个砖瓦22的后面部27设置有连接构件35，连接构 件35从后面部27突出，并且被配置为与沿壳体20的内面部28制成的其中一 个座部31接合。

特别地，连接构件35被成形为与其中一个座部31接合，以便确保砖瓦 22不会沿其纵向轴线B移动。

优选地，连接构件35大致为平行六面体的形状，并且具有允许以最小间 隙插入到座部31中的轴向高度，该轴向高度被指定为沿纵向轴线B测量的长 度。

从而，保持构件29阻止了砖瓦22沿垂直于纵向轴线B的方向的运动， 同时，通过接合相应的座部31，连接构件35阻止了砖瓦22沿平行于纵向轴 线B的方向的运动。

因此，连接构件35的存在有助于减少沿轴线B的运动，并且因此减少暴 露于高温的、被包含在一个砖瓦22和另一个砖瓦22之间的内面部28的部分， 高温导致灼伤和裂缝的形成。

应理解的是，连接构件35可具有能够保证阻止砖瓦22沿平行于纵向轴线 B运动的任何不同的形状。

考虑本文中所描述和示出的非限制性的实施方式中的结构，其中，沿环型 的燃烧室4的壳体20的内面部28安装砖瓦22，保持构件29的存在阻止砖瓦 22沿围绕设备1的轴线A的周向方向运动，而连接构件35的存在阻止砖瓦 22沿燃烧气体的流动方向运动，该运动使砖瓦22重叠。

有利地，根据本发明的砖瓦22以简单且低成本的方式解决了关于不受控 制的轴向运动的问题。

由于本发明，显著地节省了在定期维护期间的劳力和维修时间，确实减少 了燃烧室4的大组件的特别维护作业。

干预时间的减少对于设备管理者来说至关重要，由于本发明，管理者将观 察到设备1的整体停止时间减少。

而且，裂缝和灼伤的减少决定了备用部件的消耗减少，具有显著的经济效 益。

最后，根据本发明制成的砖瓦22可应用于现有的燃烧室而不需要任何调 整。连接构件55确实接合所有设备上已存在的座部31，其中用于连接砖瓦22 的保持构件29被提供于该使用中。

最后，显而易见的是，可以对本文中所描述的砖瓦和燃烧室进行修改和变 形而不脱离所附权利要求的范围。