本发明专利技术涉及用于燃气涡轮燃烧器的阻尼装置。其包括：壁，其具有彼此布置成一定距离的第一内壁和第二外壁；多个冷却通道，其在第一内壁和第二外壁之间大致平行地延伸；以及至少一个阻尼空间，其由冷却通道定界，还包括用于将冷却介质从冷却通道供应至阻尼空间内的第一通路和用于将阻尼空间连接到燃烧室的第二通路，其特征在于，固定到内壁的端板将阻尼空间与燃烧室分离，所述端板设有颈部通路，并且附加地设有用于冷却介质的至少一个供给压室、用于冷却介质的至少一个出口压室和至少一个冷却通路，所述至少一个冷却通路使得冷却介质能够从至少一个供给压室流至另一个供给压室或流至至少一个出口压室。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及用于燃气涡轮燃烧器的阻尼装置。其包括：壁，其具有彼此布置成一定距离的第一内壁和第二外壁；多个冷却通道，其在第一内壁和第二外壁之间大致平行地延伸；以及至少一个阻尼空间，其由冷却通道定界，还包括用于将冷却介质从冷却通道供应至阻尼空间内的第一通路和用于将阻尼空间连接到燃烧室的第二通路，其特征在于，固定到内壁的端板将阻尼空间与燃烧室分离，所述端板设有颈部通路，并且附加地设有用于冷却介质的至少一个供给压室、用于冷却介质的至少一个出口压室和至少一个冷却通路，所述至少一个冷却通路使得冷却介质能够从至少一个供给压室流至另一个供给压室或流至至少一个出口压室。【专利说明】用于燃气涡轮燃烧器的阻尼装置
本专利技术涉及燃气涡轮的领域，特别地涉及具有用于抑制高频范围内热声(thermo-acousticalIy)诱发的压力振荡的一个或多个装置的贫预混、低排放燃烧系统,该装置必须被适当地冷却以确保明确限定的阻尼性能和足够的使用寿命。
技术介绍
燃气涡轮中的贫预混、低排放燃烧系统的缺点在于其表现出产生热声诱发的燃烧振荡的增加的风险。自燃气涡轮发展早期起已成为熟知的问题的这种振荡归因于在热释放速率和压力的波动之间的强耦合，并且会造成机械和热学损坏并限制工况。抑制这种振荡的一种可能性在于附连诸如四分之一波长管、亥姆霍兹阻尼器或声障板的阻尼装置。用于包括声障板的具有顺序燃烧的燃气涡轮的再热燃烧系统在文献US2005/229581 Al中有所描述。声障板设置在混合区和/或燃烧室内部，其由两个穿孔的壁组成。在两个壁之间的空间可被看作多个一体的亥姆霍兹空间。向后的穿孔板允许面向热燃烧室的板的冲击冷却。为了防止热气体从燃烧室进入阻尼空间，需要冲击冷却质量流量，这降低了阻尼效率。如果冲击质量流量过小，则热气体会再循环穿过声障板的相邻孔。这种现象被称为热气体摄入。在热气体摄入的情况下，阻尼空间内温度升高。这导致声速的增加并最终导致频率的偏移，阻尼系统已针对此进行设计。频率偏移可导致阻尼效率的大幅降低。此外，当热气体在阻尼空间中再循环时，冷却效率降低，这会导致阻尼装置的热损坏。此外，使用高的冷却质量流量增加了不参与燃烧的空气的量。这导致更高的点火温度并因此造成NOx排放的增加。所提及的问题的解决方案例如在文献EP 2295864中有所描述。这里，多个层联结(brace)在一起以形成单个紧凑的亥姆霍兹阻尼器，该阻尼器使用靠近热燃烧室的内部近壁冷却技术进行冷却。因此，冷却质量流量可急剧减小，而不用面对热气体摄入的问题，从而导致更少的排放和更高的阻尼效率。由于使用单个亥姆霍兹阻尼器，可单独地解决不同的频率。无论使用单个或一组亥姆霍兹阻尼器，设计都基于近壁冷却的适当实施。EP 2402658中公开了用于在具有被冷却的壁部分的燃气涡轮的燃烧室的高频阻尼系统的另一个解决方案。燃烧器壁中形成有沿轴向方向延伸的多个冷却路径。冷却路径在一端连接到诸如蒸汽或冷却空气的冷却介质的源并且在另一端连接到冷却介质排放通道。流过冷却路径的冷却介质冷却通孔的周边部分以避免或最小化在热气体摄入的情况中由热的燃烧气体在经过通孔时引起的热应力。文献EP 2362147描述了关于如何可实现近壁冷却的各种解决方案。近壁冷却通路或者为直通路或者表现为平行于层压板的螺旋形结构。该解决方案的缺点在于:由于近壁冷却通道的形状，部件将由若干层制成，这些层最终必须硬焊在一起。硬焊本身是涡轮机械行业中熟知的技术，但相比其它接合技术具有固有的缺点。在壁结构中实现不同形状的近壁冷却通道的另一种方式将是使用所谓的“失蜡铸造工艺”。对于广泛用于制造涡轮叶片中的冷却通路的这种技术来说，在铸造过程中使用陶瓷芯来实现以后的冷却通道。相比可避免使用陶瓷芯的铸造工艺，制造成本高几倍。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于燃气涡轮燃烧器的阻尼装置的近壁冷却系统，其具有显著降低的冷却空气质量流量要求，这消除了昂贵的铸造技术的缺点。该目的由根据权利要求1所述的用于燃气涡轮燃烧器的阻尼装置来实现。一种用于燃气涡轮燃烧器的阻尼装置，尤其是具有近壁冷却系统的用于衬里段的阻尼装置，包括:壁，其具有彼此布置成一定距离的特别是衬里的第一内壁和第二外壁，其中所述内壁在具有热气体流的一侧上经受高温；多个冷却通道，其在第一内壁和第二外壁之间大致平行地延伸；以及至少一个阻尼空间，其由所述冷却通道定界；第一通路，其用于将冷却介质从冷却通道供应至阻尼空间内；以及第二通路，其用于将阻尼空间连接到燃烧室，其中端板固定到内壁，将阻尼空间与燃烧室分离，所述端板设有颈部通路，并且附加地设有用于冷却介质的至少一个供给压室、用于冷却介质的至少一个出口压室和至少一个冷却通路，该至少一个冷却通路使得冷却介质能够从至少一个供给压室流至另一个供给压室或流至所述至少一个出口压室。在所述压室之间的冷却通路充当近壁冷却通道。根据优选实施例，端板的侧边缘设有凹部。当连接到内壁时，这些凹部形成供给压室和出口压室。新专利技术能够以降低的冷却空气质量流量要求实现高频率阻尼系统的优化的冷却和使用寿命性能。所述制造工艺使用加工和焊接技术，并且因此消除了硬焊和/或使用陶瓷芯的昂贵铸造技术的所述缺点。新颖的近壁冷却设计能够实现有效的阻尼并降低制造风险。通常，罐型燃烧系统中的高频率阻尼器以有限的轴向方向范围安装在罐衬里的圆周周围。如果近壁冷却阻尼器方案以这种方式安装，就会在制造过程中出现困难，因为弯曲过程可影响冷却通道几何形状并因此造成不均匀的冷却分布。通过沿轴向方向布置近壁阻尼空间，克服了这些困难。【专利附图】【附图说明】现在将借助于不同实施例并参照附图更详细地解释本专利技术。图1示出燃气涡轮的再热燃烧器的示意图； 图2示出燃烧室壁的横截面； 图3示出根据本专利技术的阻尼装置的放大视图； 图4-6更详细地示出用于根据本专利技术的阻尼装置的端板的实施例。附图标记 1燃烧器 2喷燃器(burner)区段 2a 前板 3燃烧室 4壁 5内壁，衬里 6外壁，覆盖板 7冷却通道 8固定夹 9阻尼空间 10端板 11用于将冷却介质供应至12的供给通路 12第一供给压室 13声学(acoustic)阻尼装置的颈部通路 14用于冷却介质的通路，近壁冷却通道 15第二供给压室 16出口压室 F冷却介质 G热气体。【具体实施方式】图1示出根据现有技术的具有顺序燃烧的燃气涡轮的再热燃烧器I。燃烧器I包括轴向连接到燃烧室3的喷燃器区段2。进入喷燃器区段2的热气体流借助于延伸进入热气体流中的燃料供应喷射器(例如，燃料喷枪)而被供以燃料，且然后沿混合区流动。在混合区中形成的混合物在其出口处离开喷燃器区段2以膨胀到燃烧室3中。在燃烧室3中，混合物在火焰27中燃烧，从而生成在涡轮(未示出)中膨胀的热气体G。在喷燃器区段2和燃烧室3之间的接口的特征在于有规则地突然的横截面积变化，其包括从喷燃器区段2的出口延伸至燃烧室3的周壁的垂直前板2a。包括喷燃器区段2和/或燃烧室3和/或前板2a的燃烧器壁的至少一部分4配备有冷却装置。例如,作为整体的燃烧器壁或喷燃器区段2和/或燃烧室3和/或前板2a的任何部分包括内衬里5和距其一定距离处的外覆盖板6，内衬里5和外覆盖板6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于燃气涡轮燃烧器(1)的阻尼装置，包括：壁(4)，其具有彼此布置成一定距离的第一内壁(5)和第二外壁(6)，其中，所述内壁(5)在具有热气体流的一侧上经受高温；多个冷却通道(7)，其在所述第一内壁(5)和所述第二外壁(6)之间大致平行地延伸；以及至少一个阻尼空间(9)，其由冷却通道(7)定界；第一通路(11)，其用于将冷却介质从冷却通道(7)供应至所述阻尼空间(9)内；以及颈部通路(13)，其用于将所述阻尼空间(9)连接到所述燃烧室(3)，其特征在于，端板(10)固定到所述内壁(5)，将所述阻尼空间(9)与所述燃烧室(3)分离，所述端板(10)设有所述颈部通路(13)，并且附加地设有用于所述冷却介质的至少一个供给压室(12,15)、用于所述冷却介质的至少一个出口压室(16)和至少一个冷却通路(14)，所述至少一个冷却通路(14)使得冷却介质能够从所述至少一个第一供给压室(12)流至第二供给压室(15)或流至所述至少一个出口压室(16)。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MT莫勒，U本兹，MR博希恩，
申请(专利权)人：阿尔斯通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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