CN103851646B - 燃气涡轮燃烧器 - Google Patents

燃气涡轮燃烧器 Download PDF

Info

Publication number
CN103851646B
CN103851646B CN201310505265.2A CN201310505265A CN103851646B CN 103851646 B CN103851646 B CN 103851646B CN 201310505265 A CN201310505265 A CN 201310505265A CN 103851646 B CN103851646 B CN 103851646B
Authority
CN
China
Prior art keywords
component
gas turbine
turbine combustor
face
notch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310505265.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103851646A (zh
Inventor
关原杰
市川国弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Power Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd filed Critical Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Publication of CN103851646A publication Critical patent/CN103851646A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103851646B publication Critical patent/CN103851646B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/60—Support structures; Attaching or mounting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/94—Functionality given by mechanical stress related aspects such as low cycle fatigue [LCF] of high cycle fatigue [HCF]
    • F05D2260/941—Functionality given by mechanical stress related aspects such as low cycle fatigue [LCF] of high cycle fatigue [HCF] particularly aimed at mechanical or thermal stress reduction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00005—Preventing fatigue failures or reducing mechanical stress in gas turbine components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

本发明提供一种燃气涡轮燃烧器，其具有提高耐振动性能的流动套管构造。该燃气涡轮燃烧器具有衬里（5）、过渡件（4）和由多个分割片构成并且将拉筋（8）沿其对接部焊接而成为一体的流动套管（7），拉筋沿所述分割片的对接部的长度方向连续地延伸，并且由第一部件（81）和第二部件（82）构成，第一部件（81）覆盖所述对接部地配置，第二部件（82）形成在该第一部件的端部，宽度比所述第一部件宽且具有切口部（10）。

Description

燃气涡轮燃烧器
技术领域
本发明涉及燃气涡轮的构成要件即燃烧器，尤其是关于将过渡件内包的流动套管构造。
背景技术
燃气涡轮燃烧器的零件、即过渡件一般来说构成为将筒状的衬里和环状流路即涡轮流路连结的形状，而且，在与过渡件的外侧面之间配置有用于构成将压缩机的排出空气向衬里诱导的流路的流动套管。
该流动套管是将复杂的过渡件内包的构造，所以多采用通过将拉筋在对开构造的装配面上焊接来拼接的构造。另外，在燃气涡轮的燃烧器中，在燃烧时伴随有微小的振动。由此，在焊接部可能发生因振动导致的疲劳损伤，所以优选使拉筋的形状合理化。一般来说，作为拉筋构造的例子，如专利文献1那样地由以下拉筋构成的构造，即，断续地板宽不同的在端部具有切口的带板状的拉筋、及另外设置的具有切口的矩形板状的拉筋。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2007－285692号公报
发明要解决的课题
但是，在专利文献1中，考虑到将来的高压力比化、输出增大化时，可能变得不够用，所以需要更有效果的耐振动构造。
发明内容
本发明的目的是提供具有提高了耐振动性能的流动套管构造的燃气涡轮燃烧器。
用于解决课题的技术方案
为实现上述目的，本发明的燃气涡轮燃烧器具有衬里、过渡件和流动套管，所述流动套管由多个分割片构成并且将拉筋沿其对接部焊接而成为一体，其中，所述拉筋沿着所述分割片的对接部的长度方向连续地延伸，并且由第一部件和第二部件构成，所述第一部件覆盖所述对接部地配置，第二部件形成在该第一部件的端部，宽度比所述第一部件宽且具有切口部。
发明效果
根据本发明，能够提供具有提高耐振动性能的流动套管构造的燃气涡轮燃烧器。
附图说明
图1是表示一般的燃气涡轮的整体构造例的图。
图2是表示对于对开的流动套管在装配面上焊接拉筋的构造的图。
图3是图2中的A部分的放大图。
图4是表示本发明的实施例1的流动套管构造的图。
图5是表示本发明的实施例2的流动套管构造的图。
图6是表示本发明的实施例3的流动套管构造的图。
图7是表示本发明的实施例4的流动套管构造的图。
图8是表示本发明的实施例5的流动套管构造的图。
图9是表示本发明的实施例6的流动套管构造的图。
图10是表示本发明的实施例7的流动套管构造的图。
具体实施方式
图1表示一般的燃气涡轮的构造剖视图。燃气涡轮大体来说由压缩机1、燃烧器2及涡轮3构成。压缩机1将从大气吸入的空气隔热压缩作为工作流体，燃烧器2将燃料混合到从压缩机1被供给的压缩空气并燃烧，由此生成高温高压的气体，而且，涡轮3是在从燃烧器2导入的燃烧气体膨胀时产生旋转动力。来自涡轮3的排气被放出到大气中。
尤其，燃烧器2的零件、即过渡件4成为将筒状的衬里5和管状流路即涡轮流路6连结的形状。此外，衬里5用于燃烧室，从燃烧气体的流动方向观察在其下游侧连接有过渡件4。另外，在过渡件4的外侧具有流动套管7，该流动套管7将该过渡件4内包并且与过渡件4具有规定间隙地配置。利用上述压缩机2排出的压缩空气经由通过流动套管7和过渡件4之间的间隙形成的流路，被导向衬里5的入口侧。
图2是表示图1所示的流动套管7的构造例的图，图3是图2中的A部分的放大图，是表示拉筋8的端部构造的图。流动套管7一般来说由多个分割片（在图示的例子中是对开）构成，沿着其对接部焊接拉筋8而成为一体。
以下，基于以上说明的燃烧器的流动套管构造（比较例），使用附图说明本发明的实施方式。
图4是表示作为本发明的实施方式1最佳地表示本发明的特征的流动套管构造的图。如图所示，流动套管构造采用在对开构造的装配面上焊接拉筋8而形成的构造。而且，本实施例的拉筋8由第一部件81和第二部件82构成，该第一部件81沿分割片的对接部的长度方向连续地延伸，并且覆盖对接部地配置，该第二部件82形成在第一部件的端部，宽度比第一部件宽。而且，在第二部件82上形成有相对于流动套管7的对接部成为非覆盖区域的半圆状的切口部10。此外，第二部件82具有相对于流动套管7对开装配面倾斜的面821及平行的面822。这里，设拉筋8中的第一部件81的宽度为W1、第二部件的宽度为W2、第二部件82的端部的切口部10的宽度（开口宽度）为W3时，成为W1＜W3＜W2的关系。根据本构造，从拉筋8整体观察时，因切口部10的存在，第二部件82成为低刚性部。
这样，能够增加拉筋8的焊接部长度来提高刚性，并且通过切口部10的刚性降低抑制由来自内包的高温侧的过渡件4的热膨胀变形产生的位移控制型应力。
图5是表示作为本发明的实施方式2最佳地表示本发明的特征的流动套管构造的图。如图所示，本实施例的拉筋8的特征是，由相对于对开装配面正交的面823及平行的面822形成第二部件82。这样，能够增加拉筋8的焊接部长度来提高刚性，并且通过切口部的刚性降低抑制由来自内包的高温侧的过渡件4的热膨胀变形产生的位移控制型应力。
图6是表示作为本发明的实施方式3最佳地表示本发明的特征的流动套管构造的图。图4所示的切口部10是半圆状，与此相对地，在本实施例中，以形成为矩形状作为特征。这样，能够增加拉筋8的焊接部长度来提高刚性，并且通过切口部的刚性降低抑制由来自内包的高温侧的过渡件4的热膨胀变形产生的位移控制型应力。
图7是表示作为本发明的实施方式4最佳地表示本发明的特征的流动套管构造的图。图5所示的切口部10是半圆状，与此相对地，在本实施例中，以形成为矩形状作为特征。这样，能够增加拉筋8的焊接部长度来提高刚性，并且通过切口部的刚性降低抑制由来自内包的高温侧的过渡件4的热膨胀变形产生的位移控制型应力。
图8是表示作为本发明的实施方式5最佳地表示本发明的特征的流动套管构造的图。在图4至图7所示的第二部件82中，采用了在其端部形成有切口部11的结构，但在本实施例中，其特征是，采用了代替第二部件设置T字状的第三部件83的结构。具体来说，在第一部件81的端部，具有第三部件83，该第三部件83形成为其宽度W2比第一部件W1宽并且从拉筋的长度方向观察的长度t比W1短。这三者的关系是t＜Wl＜W2。此外，第三部件83具有相对于对开装配面正交的面831及平行的面832。这样，能够使拉筋8的焊接部长度增长来提高刚性。
图9是表示作为本发明的实施方式6最佳地表示本发明的特征的流动套管构造的图。图4所示的切口部10是半圆状，与此相对地，在本实施例中，其特征是，具有设置了由相对于对开装配面正交的面、倾斜的面及平行的面的组合构成的切口12的拉筋。这样，能够使拉筋8的焊接部长度增长来提高刚性，并且通过切口部的刚性降低抑制由来自内包的高温侧的过渡件4的热膨胀变形产生的位移控制型应力。
图10是表示作为本发明的实施方式7最佳地表示本发明的特征的流动套管构造的图。图5所示的切口部10是半圆状，与此相对地，在本实施例中，其特征是，具有设置了由相对于对开装配面正交的面和倾斜的面的组合构成的切口13的拉筋。这样，能够使拉筋8的焊接部长度增长来提高刚性，并且通过切口部的刚性降低抑制由来自内包的高温侧的过渡件4的热膨胀变形产生的位移控制型应力。
附图标记的说明
1：压缩机
2：燃烧器
3：涡轮
4：过渡件
5：衬里
6：涡轮流路
7：流动套管
8：拉筋
81：第一部件
82：第二部件
821：相对于对开装配面倾斜的面
822：相对于对开装配面平行的面
823：相对于对开装配面正交的面
83：第三部件
831：相对于对开装配面正交的面
832：相对于对开装配面平行的面
10：半圆状的切口部
11：矩形状的切口部
12：由相对于对开装配面正交、倾斜、平行的三个面的组合构成的切口
13：由相对于对开装配面正交、倾斜的两个面的组合构成的切口

Claims (7)

1.一种燃气涡轮燃烧器，具有：形成燃烧室的衬里；与该衬里的下游侧连接的过渡件；将该过渡件内包的流动套管，所述流动套管构成为通过将拉筋沿着多个分割片的对接部焊接而成为一体，其特征在于，
所述拉筋沿着所述分割片的对接部的长度方向连续地延伸，并且具备第一部件和第二部件，所述第一部件覆盖所述对接部地配置，所述第二部件形成在该第一部件的端部，宽度比所述第一部件宽且具有切口部，
在设所述第一部件的宽度为W1、所述第二部件的宽度为W2、所述切口部的切口的宽度为W3时，构成为W1＜W3＜W2的关系。
2.如权利要求1所述的燃气涡轮燃烧器，其特征在于，所述第二部件具有相对于所述分割片的装配面倾斜的面和平行的面。
3.如权利要求1所述的燃气涡轮燃烧器，其特征在于，所述第二部件具有相对于所述分割片的装配面正交的面和平行的面。
4.如权利要求1所述的燃气涡轮燃烧器，其特征在于，所述切口部形成为半圆状。
5.如权利要求1所述的燃气涡轮燃烧器，其特征在于，所述切口部形成为矩形状。
6.如权利要求1所述的燃气涡轮燃烧器，其特征在于，代替所述第二部件，在所述第一部件的端部具有第三部件，该第三部件形成为其宽度比所述第一部件宽并且从所述拉筋的长度方向观察的长度比所述第一部件的宽度窄。
7.如权利要求1所述的燃气涡轮燃烧器，其特征在于，所述切口部由与所述分割片的装配面平行的面和正交的面和/或倾斜的面的组合形成。
CN201310505265.2A 2012-11-30 2013-10-24 燃气涡轮燃烧器 Active CN103851646B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012261840A JP6092597B2 (ja) 2012-11-30 2012-11-30 ガスタービン燃焼器
JP2012-261840 2012-11-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103851646A CN103851646A (zh) 2014-06-11
CN103851646B true CN103851646B (zh) 2016-03-30

Family

ID=49554154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310505265.2A Active CN103851646B (zh) 2012-11-30 2013-10-24 燃气涡轮燃烧器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9920639B2 (zh)
EP (1) EP2738354B1 (zh)
JP (1) JP6092597B2 (zh)
CN (1) CN103851646B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6476516B2 (ja) * 2015-01-30 2019-03-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 トランジションピース、これを備える燃焼器、及び燃焼器を備えるガスタービン
JP6619307B2 (ja) * 2016-09-05 2019-12-11 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン燃焼器
US11333253B2 (en) * 2018-12-19 2022-05-17 Pratt & Whitney Canada Corp. Magnetic seal assembly

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297843A (en) * 1978-10-16 1981-11-03 Hitachi, Ltd. Combustor of gas turbine with features for vibration reduction and increased cooling
US20060283189A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 General Electric Company Axial flow sleeve for a turbine combustor and methods of introducing flow sleeve air
US20070251240A1 (en) * 2006-04-13 2007-11-01 General Electric Company Forward sleeve retainer plate and method
CN101122396A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 通用电气公司 径向柔顺元件的安装方法和设备
CN101539294A (zh) * 2008-03-18 2009-09-23 通用电气公司 用于燃烧内衬的隔热体衬套

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2999704A (en) * 1955-09-13 1961-09-12 Haller John Tolerance ring
JP2004037035A (ja) * 2002-07-05 2004-02-05 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297843A (en) * 1978-10-16 1981-11-03 Hitachi, Ltd. Combustor of gas turbine with features for vibration reduction and increased cooling
US20060283189A1 (en) * 2005-06-15 2006-12-21 General Electric Company Axial flow sleeve for a turbine combustor and methods of introducing flow sleeve air
US20070251240A1 (en) * 2006-04-13 2007-11-01 General Electric Company Forward sleeve retainer plate and method
CN101122396A (zh) * 2006-08-08 2008-02-13 通用电气公司 径向柔顺元件的安装方法和设备
CN101539294A (zh) * 2008-03-18 2009-09-23 通用电气公司 用于燃烧内衬的隔热体衬套

Also Published As

Publication number Publication date
EP2738354A2 (en) 2014-06-04
US20140150453A1 (en) 2014-06-05
JP2014105983A (ja) 2014-06-09
CN103851646A (zh) 2014-06-11
EP2738354A3 (en) 2018-02-28
JP6092597B2 (ja) 2017-03-08
US9920639B2 (en) 2018-03-20
EP2738354B1 (en) 2019-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9528701B2 (en) System for tuning a combustor of a gas turbine
EP2586978B1 (en) Turbine of a turbomachine
US8429919B2 (en) Expansion hula seals
CA2852323C (en) Diffuser pipe for a gas turbine engine and method for manufacturing same
US20130318986A1 (en) Impingement cooled combustor
CN103851646B (zh) 燃气涡轮燃烧器
US8096757B2 (en) Methods and apparatus for reducing nozzle stress
EP3061918B1 (en) Tapered gas turbine segment seals
US9664392B2 (en) Bundled tube fuel injector with outer shroud and outer band connection
US10480452B2 (en) TEC mixer with variable thicknesses
KR20160045497A (ko) 터보 엔진용 배기 파이프
US9032735B2 (en) Combustor and a method for assembling the combustor
JP2017530292A (ja) トランジション−タービンシールアセンブリ
US20130284825A1 (en) Fuel nozzle
JP2012102869A (ja) シールオーバレイを備えた移行部品シール組立体本発明は、米国エネルギー省（ｄｏｅ）によって授与れた契約第ｄｅ−ｆｃ２６−０５ｎｔ４２６４３号に基づき連邦政府の支援を得て為されたものである。連邦政府は、本発明に一定の権利を有する。
US9696037B2 (en) Liner retaining feature for a combustor
EP2618052A1 (en) Fuel Nozzle
JP7106256B2 (ja) 角部の漏れを低減した改良型シール
EP3204694B1 (en) Combustor and method for damping vibrational modes under high-frequency combustion dynamics
US9956647B2 (en) Welded assemblies and methods of making welded assemblies
US9581335B2 (en) Fuel nozzle tube retention
US9080456B2 (en) Near flow path seal with axially flexible arms
US20170356297A1 (en) Lockwire Tab Backcut For Blade Stress Reduction (9E.04)
US9528703B2 (en) Micro-mixer fuel plenum and methods for fuel tube installation
US20170314405A1 (en) Transition duct exit frame with insert

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEM LTD.

Free format text: FORMER OWNER: HITACHI,LTD.

Effective date: 20150325

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20150325

Address after: Kanagawa, Japan

Applicant after: Mitsubishi Hitachi Power System Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Hitachi Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Kanagawa, Japan

Patentee after: Mitsubishi Power Co., Ltd

Address before: Kanagawa, Japan

Patentee before: MITSUBISHI HITACHI POWER SYSTEMS, Ltd.