一种具有全环分级燃烧装置的燃烧室与涡轮导向器一体化复合式流道制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃气轮机技术领域，具体公开了一种具有全环分级燃烧装置的燃烧室与涡轮导向器一体化复合式流道。该方案通过结构融合与气动解耦设计，解决传统分体式结构存在的过渡段流场畸变、气动损失及热应力集中问题。具体地，采用前缘钝头区域修型与型面曲率连续重构技术，形成燃烧室功能段与导向器气动段的连续流道。其中，前段构建低速燃烧区以提升工质热焓，后段则通过后加载叶型实现燃气膨胀加速与气流折转。其核心技术包括：基于气动等效准则的叶型参数继承与局部修正方法、全环布置的微混燃烧单元布局，以及后加载叶型气动解耦设计。所述复合式流道前段采用渐缩型面构造低速燃烧区，并利用后加载叶型前缘的平缓曲率维持稳定燃烧环境。复合式流道后段保留导向器后加载叶型的气动轮廓，通过曲率连续化流道控制燃气膨胀加速与折转。本发明专利技术通过结构融合消除过渡段机械界面，有效避免流动分离与热应力集中；采用分级燃烧组织降低温度场不均匀性并抑制氮氧化物生成；利用后加载叶型的气动解耦特性保障燃烧段优化与导向器性能的独立性。该具有全环分级燃烧装置的复合式流道提升了燃烧效率与气动性能，增强了高温工况下的结构可靠性，为燃气轮机紧凑化与高效化设计提供创新解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地面重型燃气轮机，具体来说，是一种具有全环分级燃烧装置的燃烧室与涡轮导向器一体化复合式流道。

技术介绍

1、传统燃气轮机燃烧室与涡轮导向器之间通过过渡段连接的设计存在显著的流场连续性破坏问题。过渡段作为独立功能部件，需同时承担高温燃气导流、压力维持及结构支撑任务。燃烧室出口的高温燃气在进入过渡段时，由于流道几何突变与型面不连续，会导致燃烧产物掺混恶化、温度分布畸变，甚至引发局部回流。尤为显著的是，过渡段前端的扩压结构虽可降速，但会增强湍流度，加剧燃烧室出口温度分布不均匀性。该畸变传递至涡轮导向器入口，导致前缘热负荷分布不均，形成局部高温热斑，影响气动效率与排放性能。此外，过渡段内热边界层与主流的非均匀掺混易引发未燃碳氢化合物二次燃烧或局部氮氧化物浓度升高，制约燃烧室涡轮协同优化。现有技术虽采用气膜冷却或多级旋流器，但无法根治过渡段导致的流场割裂。

2、从气动角度，传统过渡段会引入额外流动分离与损失。燃烧室出口燃气流经过渡段时，由于通流面积变化率不连续，流体动量变化与逆压力梯度的相互作用易引发流动分离，形成局部低速区或分离涡结构。过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种燃烧室与涡轮导向器一体化复合式流道，其特征在于：由轮毂型面、机匣型面、导向器压力型面局部区域及吸力型面局部区域协同构成轴向收缩、周向扭转、径向斜流的复合流道。所述流道分为前段燃烧区和后段导流膨胀区，前段燃烧区长度150至280mm且适配全圆周偶数燃喷单元配置，后段长度反向调节使叶栅稠度稳定在1.20至1.30范围。所述压力面与吸力面分别通过三段式曲率变化设计和S型复合曲率设计实现气动优化。

2.根据权利要求1所述的一体化复合式流道，其特征在于所述前段燃烧区包括：

3.根据权利要求2所述的一体化复合式流道，其特征在于所述后段导流膨胀区包括：

4....

【技术特征摘要】

1.一种燃烧室与涡轮导向器一体化复合式流道，其特征在于：由轮毂型面、机匣型面、导向器压力型面局部区域及吸力型面局部区域协同构成轴向收缩、周向扭转、径向斜流的复合流道。所述流道分为前段燃烧区和后段导流膨胀区，前段燃烧区长度150至280mm且适配全圆周偶数燃喷单元配置，后段长度反向调节使叶栅稠度稳定在1.20至1.30范围。所述压力面与吸力面分别通过三段式曲率变化设计和s型复合曲率设计实现气动优化。

2.根据权利要求1所述的一体化复合式流道，其特征在于所述前段燃烧区包括：

3.根据权利要求2所述的一体化复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昕，刘智刚，吕永，王志豪，方祥军，李海旺，谢刚，张鲸涵，孙国军，
申请(专利权)人：中国联合重型燃气轮机技术有限公司，
类型：发明
国别省市：