燃烧器元件和具有氧化铝涂层的燃烧器以及用于给燃烧器元件涂覆的方法技术

本发明专利技术涉及燃烧器元件和具有氧化铝涂层的燃烧器以及用于给燃烧器元件涂覆的方法。在此提供一种燃烧器元件（１０、１２、１８），该燃烧器元件（１０、１２、１８）包括可能与燃料相接触的表面（２３）。所述可能与燃料相接触的表面（２３）具有包含氧化铝的涂层（２１）。此外公开了一种燃烧器（１、１０７），该燃烧器（１、１０７）包括按本发明专利技术的燃烧器元件（１０、１２、１８）。此外，说明一种用于给燃烧器元件（１０、１２、１８）的可能与燃料相接触的表面涂覆的方法，其中所述可能与燃料相接触的表面（２３）涂有氧化铝（２１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种燃烧器元件和一种具有氧化铝涂层的燃烧器。此外，本专利技术涉及 一种用于给燃烧器元件涂覆的方法。
技术介绍
燃烧器的特定部件在其内部典型地与燃料相接触。通过包含在燃料中的硫化合物 (H2S)与燃烧器的基材之间的化学反应会在燃烧器的内部形成硫化铁沉淀物。所述燃烧器 的基材典型地是钢，比如16Mo3类型的钢。在燃烧器内部产生的硫化铁沉淀物会剥落并且 部分地导致孔的堵塞，通过所述孔将燃料喷到燃烧室中。通过孔将燃料喷到燃烧室中，所述 孔典型地具有1. 5毫米的直径。这些孔的堵塞引起不均勻的燃烧的后果，由此尤其使有关 的燃烧器的排放值显著恶化。所述有关的燃烧器或者说所属的燃烧室的可用性在这种情况 下受到不好的影响。迄今为止要么通过燃烧器的清洗要么通过新的燃烧器的安装来解决所述孔由于 剥落的硫化铁沉淀物而可能堵塞的问题。不过清洗要花费很多时间。因此在这样的情况下 通常必须安装一整套新的燃烧器，这十分昂贵。虽然所说明的困难仅仅在一些用预热运行 的机器上出现，不过这些机器用得越来越多。因此可以预料由于硫化铁沉淀物的可能的形 成而产生很高的附加成本。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个任务是，提供一种有利的燃烧器元件。本专利技术的另一个任务 是，提供一种有利的燃烧器。此外，本专利技术的任务是，提供一种有利的用于给燃烧器元件的 可能与燃料相接触的表面进行涂覆的方法。第一个任务通过一种按权利要求1所述的燃烧器元件得到解决。第二个任务通过 一种按权利要求9所述的燃烧器得到解决。第三个任务通过按权利要求11所述的方法得 到解决。从属权利要求包含本专利技术的其它有利的设计方案。所述按本专利技术的燃烧器元件包括可能与燃料相接触的表面。所述可能与燃料相接 触的表面具有包含氧化铝的涂层。通过给燃烧器元件涂覆氧化铝层在所述燃烧器元件的材 料与燃料中腐蚀性的硫化合物之间产生保护层。由此防止在燃烧器元件中形成颗粒或者可 能剥落的沉淀物。通过这种方式来预防用于将燃料喷入到燃烧室中的孔的可能的堵塞，并 且就这样使排放极限值的遵守变得容易。此外，借助于所述按本专利技术的燃烧器元件可以节 省用于可能必要的清洗或者说新的燃烧器的安装的成本。所述按本专利技术的燃烧器元件的包含氧化铝的涂层比如可以包含α-Α1203。优选所 述涂层可以包括富铝的第一层和布置在所述第一层上面的包含氧化铝的第二层。所述包含 氧化铝的涂层可以是氧化铝层。所述涂层可以有利地具有50微米到100微米的层厚度。所述按本专利技术的燃烧器元件可以包含钢作为基材，比如16Μο3类型的钢。所述按本专利技术的燃烧器元件可以是燃料输入管路或者燃料分配器，比如是燃气输入管路、燃气预 混合输入管路或者燃气扩散输入管路。所述按本专利技术的燃烧器包括具有前面所说明的特征的按本专利技术的燃烧器元件。所 述按本专利技术的燃烧器比如可以是导向燃烧器(Pilotbrermer)。导向燃烧器尤其可以具有小 的喷嘴孔，这些喷嘴孔具有处于0. 5毫米与2毫米之间的、优选1毫米的直径。通过按本发 明给燃烧器元件涂覆氧化铝这种方式来有效地防止这些孔可能被堵塞。总之，所述按本发 明的燃烧器具有和所述按本专利技术的燃烧器元件相同的优点。不仅所述按本专利技术的燃烧器而且所述按本专利技术的燃烧器元件都比如可以用在燃 烧室中，优选用在燃气涡轮机的燃烧室中。在所述按本专利技术的用于给燃烧器元件的可能与燃料相接触的表面涂覆的方法的 范围内，给所述可能与燃料相接触的表面涂上包含氧化铝的层。通过所述涂层来有效地防 止燃烧器材料受到燃料中的腐蚀性的硫化合物的影响以防止可能形成硫化铁沉淀物。氧化铝可以通过化学气相沉积(CVD :Chemical VapourDeposition)施加到表面 上。这样的涂覆方法可以以很低的成本来实现。不过原则上，所述氧化铝层也可以通过其 它的扩散方法来施加。在化学气相沉积的范围内，所述表面比如可以在温度处于1000°C与 iioo°c之间时增加铝含量。有利的是，所述表面在温度为1050°C时增加铝含量。此外，在 所述化学气相沉积的范围内，所述表面在3与5小时之间的时间里优选在4小时的时间里 增加铝含量。此外，在所述化学气相沉积的范围内，所述表面在增加铝含量之后在温度处于 800°C与900°C之间时优选在850°C时进行时效处理。除此以外，在所述化学气相沉积的范 围内，所述表面在增加铝含量之后在1小时与3小时之间的时间里优选在2小时的时间里 进行时效处理。通过增加铝含量的过程以及接下来的时效处理，在所述表面上产生氧化铝层。这 个层极其稳定并且不易起反应。借助于所述按本专利技术的方法，比如可以产生具有50微米到 100微米的厚度的涂层。由于这种比较小的层厚度，不会预料到热剥落。通过这种方法也保 证，所述燃烧器元件的可能与燃料相接触的表面完全被保护层所覆盖，所述表面比如可以 是燃烧器的内部。总之，所述按本专利技术的方法允许以低廉的成本来给燃烧元件或者说燃烧 器的表面进行涂覆。此外，通过所述涂层来实现燃烧器的排放值的改进。附图说明下面借助于实施例在参照附图的情况下对本专利技术的其它特性、特征和优点进行详 细描述。图1是常规的燃烧器的CO排放值与运行时间的关系的示意图，图2是HR3B型号的能够在混合运行状态中运行的燃烧器的剖面的示意图，图3是按本专利技术的燃烧器元件的一部分的剖面的示意图，图4是按本专利技术的燃烧器元件的一部分的剖面的示意图，图5是燃气涡轮机100的示范性的纵向部分剖面，图6是燃气涡轮机的燃烧室的示意图，图7是流体机械的转子叶片或者导向叶片的沿纵轴线延伸的透视图。具体实施例方式下面借助于图1到7对本专利技术的实施例进行详细解释。图1示出了常规的燃烧器的CO排放值与运行时间的关系。在图1所示的图表的χ 轴上绘出了测量CO排放的相应的日期。在y轴上绘出了相应所测量的以每立方米毫克计 的CO排放值。该图表显示，对于有关的燃烧器来说CO排放值在2005年12月中旬与2006年6月 中旬之间的时间里低于5毫克/立方米。在2006年6月中旬与2006年9月中旬之间的时 间里CO排放值连续上升，但是主要低于10毫克/立方米。在2006年9月中旬与2006年 11月初之间的时间间隔里，CO排放值的上升幅度大于在2006年6月中旬与2006年9月中 旬之间的上升幅度并且在这个时间间隔里主要处于10毫克/立方米与30毫克/立方米之 间。而后在2006年11月初与2006年11月中旬之间测得CO排放值主要处于40毫克/立 方米与80毫克/立方米之间。在图1中示出的测量表明，燃烧器的由于硫化铁沉淀物的形成而产生的越来越严 重的堵塞伴随着CO排放值的显著恶化。所述示范性地使用的燃烧器是燃气涡轮机的燃烧O下面借助于图2对比如可以在燃气涡轮机的范围内使用的燃烧器的结构进行详 细解释。图2示意性地示出了按本专利技术的燃烧器1的剖面。该燃烧器1连接到燃烧室3上。 该燃烧器1的中轴线用附图标记2表示。所述燃烧器1包括外壳4。在该外壳4的内部沿中轴线2布置了燃料油回流管路 5。围绕着燃料油回流管路5同心地布置了同样沿中轴线2延伸的燃料油输入管路6。在此 也可以涉及多条围绕燃料油回流管路5同心地布置的燃料油输入管路6。所述燃料油输入 管路6在背向燃烧室3的一侧与连接管7相连接，该连接管7则可以连接到燃料油供给系本文档来自技高网...

【技术保护点】
燃烧器元件（１０、１２、１８），该燃烧器元件（１０、１２、１８）包括可能与燃料相接触的表面（２３），其特征在于，所述可能与燃料相接触的表面（２３）具有包含氧化铝的涂层（２１）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-11-23 102007056805.5燃烧器元件(10、12、18)，该燃烧器元件(10、12、18)包括可能与燃料相接触的表面(23)，其特征在于，所述可能与燃料相接触的表面(23)具有包含氧化铝的涂层(21)。2.按权利要求1所述的燃烧器元件(10、12、18)， 其特征在于，所述包含氧化铝的涂层(21)包括α-Α1203。3.按权利要求1或2所述的燃烧器元件(10、12、18)， 其特征在于，所述涂层包括富铝的第一层(20)和布置在该第一层(20)上面的包含氧化铝的第二层 (21)。4.按权利要求2或3所述的燃烧器元件(10、12、18)， 其特征在于，所述包含氧化铝的涂层是氧化铝层(21)。5.按权利要求1到4中任一项所述的燃烧器元件(10、12、18)， 其特征在于，所述涂层具有50微米到100微米的层厚度(22)。6.按权利要求1到5中任一项所述的燃烧器元件(10、12、18)， 其特征在于，所述燃烧器元件(10、12、18)包括钢作为基材。7.按权利要求6所述的燃烧器元件(10、12、18)， 其特征在于，所述燃烧器元件(10、12、18)包括16Μο3类型的钢作为基材。8.按权利要求1到7中任一项所述的燃烧器元件(10、12、18)， 其特征在于，所述燃烧器元件(10、12、18)是燃料输入管路或者燃料分配器。9.燃烧器(1、107)，包括按权利要求1到8中任一项所述的燃烧器元件(10、12、18)。10.按权利要求9所述的燃烧器(1,1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A博特彻，C克鲁希，W斯塔姆，U沃兹，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]