CN105371303B - 燃烧器罩盖组件及对应的燃烧器和燃气涡轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种燃烧器罩盖组件及对应的燃烧器和燃气涡轮机。该燃烧器罩盖组件包括联接至环形护罩的冲击板和联接至冲击板的盖板，以在两者之间形成冲击空气室。燃烧器罩盖组件还包括联接至护罩的前端部分的流动调节板。流动调节板包括内带部分、外带部分和环形部分。环形部分限定多个流动调节通路。内带部分在燃烧器罩盖组件内至少部分地限定冷却空气室。内带部分限定与冲击空气室和排出出口流体连通的排出通道。流动调节板还限定冷却空气通路，该冷却空气通路用于提供流入冷却空气室内的冷却空气流。

Description

燃烧器罩盖组件及对应的燃烧器和燃气涡轮机
技术领域
本发明大致涉及一种燃烧器罩盖组件(combustor cap assembly)。更具体地，本发明涉及对用来冷却燃烧器罩盖组件的盖板的冷却空气进行再循环以用于燃烧应用。
背景技术
在吸入空气的涡轮机(例如燃气涡轮机)中，空气进入压缩机并且在其朝向燃烧器输送时被逐渐加压。压缩空气与燃料预混合并且在限定在燃烧器中的燃烧室内点燃，由此产生高温燃烧气体。燃烧气体然后从燃烧室经由衬垫和/或过渡件输送至涡轮机的涡轮段内，在涡轮段处，燃烧气体流经交错成排的静叶片和紧固在转子轴上的转子叶片。当燃烧气体流经转子叶片时，动能和/或热能被传导至转子叶片，由此使得转子轴旋转。
为了提高涡轮机效率，现代燃烧器在高温下运转，高温对布置在燃烧器内的各种机械部件产生高的热应力。因此，供给到燃烧器的压缩空气的至少一部分被用于冷却这些部件。例如，特定的燃烧器包括大致环形的罩组件，大致环形的罩组件至少部分地包围燃烧器内的一个或更多个燃料喷嘴。某些罩组件设计包括布置在罩组件的下游端处的盖板。燃料喷嘴至少部分地延伸穿过盖板，盖板一般布置成基本上靠近燃烧室。因此，盖板基本暴露于极端高温。
冷却盖板的一种方法是将压缩空气的一部分输送到罩组件内以及输送到盖板的上游侧上。压缩空气然后被输送通过延伸穿过盖板的多个冷却孔。该方法在工业中已知为泻流冷却。但是，流经多个冷却孔的压缩空气进入基本未与燃料混合的燃烧室。因此，比如为氮氧化物(NOx)的排放物可能加重，并且涡轮机效率可能降低。因此，一种用于对使用于冷却盖板的压缩空气进行再循环以使其在燃烧之前可以与燃料预混合的改进的系统将是有用的。
发明内容
本发明的各个方面和优点以下在随后的说明书中阐述、或者从说明书中变得明显或者可以通过本发明的实践来获得。
本发明的一个实施例是燃烧器罩盖组件，其包括冲击板、盖板和流动调节板。冲击板联接至环形护罩。盖板联接至冲击板，盖板和冲击板在其间限定冲击空气室。流动调节板联接至护罩的前端部分。流动调节板包括内带部分、外带部分和在两者之间径向地延伸的环形部分。环形部分限定大致轴向地延伸穿过其的多个流动调节通路(flow conditioningpassages)。内带部分在燃烧器罩盖组件内至少部分地限定冷却空气室。内带部分至少部分地限定与冲击空气室和排出出口流体连通的排出通道(exhaust channel)。流动调节板还限定冷却空气通路(cooling air passage)。冷却空气通路用于提供穿过流动调节板流入冷却空气室内的冷却空气流。
其中，所述冷却空气通路延伸穿过所述外带部分、所述环形部分和所述内带部分。
其中，所述冷却空气通路与所述流动调节通路中的每一个流体地隔离。
其中，所述冷却空气通路在所述流动调节板内倾斜，以引起所述冷却空气室内的冷却气流的倾斜旋流。
其中，所述流动调节板限定与所述冷却空气通路流体连通的排气通路，其中所述排气通路形成在所述环形部分中。
其中，所述排气通路提供穿过所述环形部分的下游侧的流体连通。
所述的燃烧器罩盖组件还包括流体管路，所述流体管路在所述护罩内在所述流动调节板的所述内带部分和所述冲击板之间延伸，所述流体管路提供所述冲击空气室与所述排出通道之间的流体连通。
其中，所述排出出口延伸穿过所述多个流动调节通路上游的所述内带部分的径向外表面。
其中，所述排出出口延伸穿过所述多个流动调节通路下游的所述内带部分的径向外表面。
其中，所述排出出口布置在所述多个流动调节通路的一个或更多个流动调节通路内。
本发明的另一个实施例是燃烧器。燃烧器包括在外壳内基本轴向地延伸的燃料喷嘴，外壳在燃烧器内限定高压气室(high pressure plenum)。燃烧器还包括燃烧器罩盖组件。燃烧器罩盖组件包括联接至环形护罩的尾端部分的冲击板和联接至冲击板的盖板。盖板和冲击板在两者之间限定冲击空气室。流动调节板联接至环形护罩的前端部分。流动调节板包括内带部分、外带部分和在两者之间径向地延伸的环形部分。环形部分限定多个流动调节通路，多个流动调节通路提供穿过环形部分的流体流。内带部分和外部护罩至少部分地限定冷却空气室。内带部分至少部分地限定与冲击空气室和排出出口流体连通的排出通道。流动调节板限定冷却空气通路，冷却空气通路用于提供穿过流动调节板流入冷却空气室内的冷却空气流。
其中，所述冷却空气通路延伸穿过所述外带部分、所述环形部分和所述内带部分。
其中，所述冷却空气通路与所述流动调节通路中的每一个流体地隔离。
其中，所述冷却空气通路在所述流动调节板内倾斜，以引起所述冷却空气室内的冷却气流的倾斜旋流。
其中，所述流动调节板限定与所述冷却空气通路流体连通的排气通路，其中所述排气通路形成在环形部分中。
其中，所述排气通路提供穿过所述环形部分的下游侧的流体连通。
本发明的另一个实施例是燃气涡轮机。燃气涡轮机包括压缩机部分和布置在压缩机部分下游的燃烧部分。燃烧部分包括至少部分地包围燃烧器以及与压缩机部分流体连通的外壳，外壳在燃烧器处形成围绕燃烧器的高压室。涡轮部分布置在燃烧部分的下游。燃烧器包括在外壳内轴向地延伸的燃料喷嘴和周向地包围燃料喷嘴的至少一部分的燃烧器罩盖组件。燃烧器罩盖组件包括联接至环形护罩的尾端部分的冲击板、联接至冲击板的盖板以及联接至护罩的前端部分的流动调节板。盖板和冲击板在两者之间限定冲击空气室。流动调节板包括内带部分、外带部分和在两者之间径向地延伸的环形部分。环形部分限定多个流动调节通路，多个流动调节通路允许大致轴向地流过环形部分的流体流。内带部分和外部护罩在燃烧器罩盖组件内至少部分地限定冷却空气室。内带部分至少部分地限定与冲击空气室和排出出口流体连通的排出通道。流动调节板还限定冷却空气通路，冷却空气通路用于提供从高压气室穿过流动调节板流入冷却空气室内的冷却空气流。
其中，所述冷却空气通路延伸穿过所述外带部分、所述环形部分和所述内带部分。
其中，所述冷却空气通路与所述流动调节通路中的每一个流体地隔离。
其中，所述流动调节板限定与所述冷却空气通路流体连通的排气通路，其中所述排气通路形成在环形部分中，以及其中，所述排气通路提供穿过所述环形部分的下游侧的流体连通。本领域技术人员在浏览本说明书时将更好地理解这些实施例以及其他实施例的各个特征和方面。
附图说明
在说明书的其余部分中，包括参照附图，更加具体地阐述了本发明的包括对本领域技术人员来说为最佳方式的完整的和能够实现的公开内容，在附图中：
图1示出可以结合本发明的至少一个实施例的示例性燃气涡轮机的功能图；
图2是可以结合本发明的各种实施例的包括示例性燃烧器的示例性燃烧部分的一部分的截面侧视图；
图3是根据本发明的一个或更多个实施例的示例性燃烧器罩盖组件的一部分的截面透视图；
图4是根据本发明的一个或更多个实施例的如图3所示的燃烧器罩盖组件的一部分的尾侧或后侧透视视图；
图5是根据本发明的一个或更多个实施例的如图3所示的燃烧器罩盖组件的一部分的正面透视图；
图6是根据一个或更多个实施例的燃烧器罩盖组件的正视图；
图7是根据本发明的至少一个实施例的示例性燃烧器罩盖组件的一部分的截面侧视图；
图8是根据本发明的至少一个实施例的示例性燃烧器罩盖组件的一部分的截面侧视图；
图9是根据本发明的至少一个实施例的示例性燃烧器罩盖组件的一部分的截面侧视图；
图10是根据本发明的至少一个实施例的示例性燃烧器罩盖组件的一部分的截面侧视图；
图11是根据本发明的至少一个实施例的示例性燃烧器罩盖组件的一部分的截面下游视图或正面透视图；
图12是如图11所示的燃烧器罩盖组件的截面正视图；
图13是根据本发明的至少一个实施例的示例性燃烧器罩盖组件的一部分的截面侧视图；以及
图14提供了用于根据本发明的至少一个实施例的运转中的示例性燃烧器罩盖组件的流动示意图。
具体实施方式
现在将对本发明的当前的实施例进行详细地参照，本发明的当前实施例的一个或更多个例子在附图中示出。详细说明采用了数字和字母符号来指代附图中的特征。附图和说明书中的相同或相似符号已被用于指代本发明的相同或相似零件。如在本文中使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可被互换地使用以区分一个部件与另一个部件，并非旨在表示单个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流的相对方向。例如，“上游”指的是流体流自的方向，以及“下游”指的是流体流向的方向。术语“径向地”指的是基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向，术语“轴向”指的是基本平行和/或同轴地对准特定部件的轴向中心线的相对方向。
每个例子用于提供对本发明作出解释，而非限制本发明。事实上，对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离本发明的范围和精神的情况下可以对本发明作出变型和改进。例如，作为一个实施例的一部分示出或说明的特征可被用于另一个实施例，以产生进一步的实施例。因此，旨在本发明覆盖落入随附权利要求及其等同物的范围内的这些改进和变型。尽管本文中示出和说明了工业或基于陆地的燃气涡轮机，但是本文中所示出和说明的本发明不局限于基于陆地和/或工业燃气涡轮机，除非在权利要求中另作说明。例如，本文中所说明的本发明可以用于航空燃气涡轮机或船用燃气涡轮机。
现在参考附图，其中相同的数字在整个附图中指示相同的元件，图1提供可以结合本发明的各个实施例的示例性燃气涡轮机10的功能框图。如图所示，燃气涡轮机10大致包括入口部分12，入口部分12可以包括一系列过滤器、冷却盘管、除湿器和/或其他装置以净化以及以其他方式调节进入燃气涡轮机10的比如为空气14的工作流体。空气14流动至压缩机部分，在此压缩机16向空气14逐渐地施加动能以产生压缩或增压空气18。
压缩空气18与来自比如为燃料撬(fuel skid)的燃料源22的燃料20混合，以在一个或更多个燃烧器24内形成可燃混合物。可燃混合物燃烧以产生具有高温、高压和高速的燃烧气体26。燃烧气体26流过涡轮部分的涡轮28以产生功。例如，涡轮28可以连接至轴30，使得涡轮28的旋转驱动压缩机16以产生压缩空气18。替代地或另外地，轴30可以将涡轮28连接至发电机32用于产生电力。来自涡轮28的排气34流过排气部分36，排气部分36将涡轮28连接至涡轮28下游的排气管38。排气部分36可以包括，例如，用于在释放至环境之前净化和提取来自排气34的额外热量的余热回收蒸汽发生器(未示出)。
图2是根据本发明的一个或更多个实施例的示例性燃烧器24的一部分的截面侧视图。如图2所示，燃烧器24由比如为压缩机排放壳体的至少一个外壳40至少部分地包围。外壳40与压缩机16(图1)流体连通，以便接收来自压缩机16的压缩空气18的至少一部分。
如图2所示，端盖42联接至外壳40以提供围绕限定在外壳40内的开口的密封件。开口的尺寸大致设置成容纳燃烧器24。外壳40和/或端盖42至少部分地限定高压室44，高压室44至少部分地包围燃烧器24。燃烧器24的头端部分46至少部分地由端盖42和外壳40限定。头端部分46限定位于燃烧器24内的区域，在所述区域来自高压室44的压缩空气18的一部分反转流动方向。
至少一个燃料喷嘴48在外壳40内相对于燃烧器24的轴向中心线和/或端盖42的轴向中心线基本轴向地延伸。如图2所示，燃烧器24可以包括在外壳40内轴向地延伸的多个燃料喷嘴48。燃料喷嘴48可以在第一端部处联接至端盖42。燃料喷嘴48的第二端部或下游端部邻近于限定在燃烧室衬套52内的燃烧室或燃烧区域50而终止，所述燃烧室衬套52从燃料喷嘴48向下游延伸。
燃烧室衬套52可以在外壳40内至少部分地限定环形流动通路54。在特定的实施例中，环形流动通路54可以由包围燃烧室衬套52的冲击套管或衬套56限定或进一步限定。在特定的实施例中，环形流动通路54可以由外壳40、端盖42和/或比如为设置在外壳40内的内壁的其他套筒或特征中的任何一个或更多个限定或进一步限定。环形流动通路54用于提供燃烧器24的高压室44与头端部分46之间的流体连通。
在各个实施例中，燃料喷嘴48的至少一部分轴向地延伸穿过燃烧器罩盖组件100。燃烧器罩盖组件100在外壳40内径向、周向和轴向地延伸。在一个实施例中，燃烧器罩盖组件100包括环形形状的流动调节板(annularly shaped flow conditioning plate)102和环形形状的护罩104。在具体的实施例中，燃烧器罩盖组件100可以包括从流动调节板102的前端部分108朝向端盖42延伸的环形形状的第二护罩106。护罩104和/或第二护罩106可以与流动调节板102同轴地对准。
如图2所示，流动调节板102、护罩104和/或第二护罩106周向地包围燃料喷嘴48的至少一部分。在一个实施例中，如图2所示，流动调节板102和护罩104至少部分地限定位于燃烧器罩盖组件100内的围绕燃料喷嘴48的冷却空气室110。在其他实施例中，冷却空气室110可以进一步由第二护罩106限定。冷却空气室110与燃烧器24的头端部分46流体连通。
图3提供根据本发明的一个或更多个实施例的如图2中所示的燃烧器罩盖组件100的一部分的截面透视图。图4是根据一个或更多个实施例的燃烧器罩盖组件100的一部分的尾部或后部透视图。图5提供根据一个或更多个实施例的燃烧器罩盖组件100的一部分的前视图或正视图。图6提供根据一个或更多个实施例的燃烧器罩盖组件100的正视图。
在一个实施例中，如图3所示，护罩104背离流动调节板102的尾端部分112轴向地延伸。护罩104包括与第二部分或尾端部分116轴向地分离的第一部分或前端部分114。在一个实施例中，如图3和图4所示，凸缘118从护罩104朝向护罩104的轴向中心线径向向内地延伸。在一个实施例中，凸缘118布置成邻近第一端部部分114。凸缘118可被用于将护罩104联接或连接至流动调节板102的安装特征(未示出)。例如，一个或更多个螺栓或其他适当的紧固件(未示出)可以延伸穿过凸缘118以便将两个部件紧固或联接在一起。
如图3和图4所示，燃烧器罩盖组件100还包括冲击板120。在一个实施例中，冲击板120邻近第二端部部分116联接至护罩104。冲击板120至少部分地跨过护罩104的第二端部部分116径向和周向地延伸。冲击板120可以至少部分地限定至少一个燃料喷嘴通路122，至少一个燃料喷嘴通路122大致轴向地延伸穿过冲击板120用于容纳燃料喷嘴48(图2)。
如图3和图4所示，冲击板120包括第一或上游侧部分124。如图3和图5所示，冲击板120还包括第二下游侧部分126。如图3所示，冲击板120还包括外带部分128。外带部分128至少部分地限定冲击板120的径向外部周缘。在各个实施例中，如图3和图4所示，冲击板120至少部分地限定多个冲击冷却孔130。冲击冷却孔130延伸穿过第一侧部124和第二侧部126(图3和图5)以便用于提供从冷却空气室110穿过冲击板120的流体连通。
在一个实施例中，如图3所示，冲击板120还限定至少一个冷却流动回流通路132。如图所示，冷却流动回流通路132延伸穿过第一侧部124和第二侧部126以便提供穿过冲击板120的流体连通。在一个实施例中，冷却流动回流通路132基本轴向延伸穿过冲击板120。
如图5所示，通向冷却流动回流通路132的入口134沿着冲击板120的第二侧部126限定。在一个实施例中，第二侧部126的凸起部分或区域136包围入口134。凸起部分136相对于第二侧部126轴向向外凸起。
在具体的实施例中，如图3和图5所示，外带部分128至少部分地限定多个冷却通路138，多个冷却通路138基本径向地延伸穿过冲击板120的外带部分128。在一个实施例中，如图5所示，与沿着不靠近冷却流动回流通路132的外带部分128的区域相比，更多数量的冷却通路138更接近于冷却流动回流通路132的入口134形成或集中。
如图2、图3和图6所示，燃烧器罩盖组件100还包括联接至冲击板120的盖板140。盖板140可以联接至冲击板120的外带部分128。如图6所示，盖板140跨过冲击板120周向和径向地延伸。如图3所示，盖板140包括冲击侧142，冲击侧142面向冲击板120的第二侧部126。盖板140的相反侧或热侧144在安装到燃烧器24内时面朝向燃烧区域或燃烧室50(图2)。
如图3所示，冲击侧140与第二侧部126轴向地间隔开以在两者间限定冲击空气室146。冲击冷却孔130用于提供从冷却空气室110到冲击空气室146内的流体连通。冲击冷却孔130可被大致地对准成在燃烧器24的操作期间将压缩空气18的射流直接聚焦到盖板140的冲击侧142上，由此提供压缩空气的射流或冲击冷却。冷却流动回流通路132提供流出冲击空气室146的流体连通。在一个实施例中，冷却通路138还提供流出冲击空气室146的流体连通。在一个实施例中，如图3所示，盖板140还限定燃料喷嘴通路122。
在各个实施例中，如图3所示，燃烧器罩盖组件100还包括至少一个流体管路148，至少一个流体管路148经由冷却流动回流通路132与冲击空气室146流体连通。在一个实施例中，流体管路148与冷却流动回流通路132同轴地对准。流体管路148从冲击板120的第一侧部124朝向护罩104的第一端部114基本轴向地延伸。在各个实施例中，燃烧器罩盖组件100可以包括多个流体管路148。尽管示出为大致圆形管，但是流体管路148可以具有任何截面形状。
在一个实施例中，如图3和图4所示，流体管路148的出口端150至少部分地延伸穿过凸缘118。流体管路148限定从冲击气室146和/或冷却流动回流通路132延伸穿过冷却空气室112的排气通路，排气通路与冷却空气室112流体隔离。
在各个实施例中，如图3所示，流动调节板102联接至护罩104的前端部114和/或凸缘118。流动调节板102可以经由比如为螺栓或类似部件的机械紧固件(未示出)和/或通过焊接或其他适当的连接方式联接至护罩104的前端部114和/或凸缘118。
在具体的实施例中，如图3所示，流动调节板102包括内带部分152、外带部分154和环形部分156。环形部分156在内带部分152和外带部分154之间轴向和径向地延伸。当安装在燃烧器24内时，如图2所示，环形部分156在环形流动通路54内径向和轴向地延伸。在具体的实施例中，环形部分156将高压室44与头端部46流体地分离。如图3所示，环形部分156包括上游侧158和下游侧160。多个流动调节通路162穿过环形部分156提供，特别是穿过上游侧158和下游侧160的流体连通。
如图3所示，环形部分156具有相对宽的轴向厚度，使得流动调节通路162变成细长形管，细长形管在形成在环形部分156的上游侧158上的入口164与形成在下游侧160上的出口165之间延伸。尽管也可能具有其他形状，但是流动调节通路162可以具有圆筒形形状。流动调节通路162可以彼此平行，以及平行于燃烧器24的中心轴线。如图所示，环形部分156的上游侧158可以包括布置成大致垂直于穿过环形流动通路54的流动方向的平面表面。流动调节通路162的入口164可以形成为穿过上游侧158。
环形部分156的下游端160还可以包括大致垂直于穿过环形流动通路54的流动方向的平面表面。流动调节通路162的出口165可以形成为穿过该下游侧160。包括在流动调节板102的环形部分156内的流动调节通路162的数量可以根据应用而变化。在示例性实施例中，流动调节通路162的数量可以在100与200之间。
如图6所示，流动调节通路162可以设置在环形部分156内，使得形成周向成排地布置的流动调节通路162。当如图所示，各排可以包括内部径向排和外部径向排，内部径向排更靠近内带部分152设置。还如图所示，内部径向排和外部径向排的流动调节通路162可被设计成时钟状(clocked)，或者设置成有角度地偏移。在流动调节通路162定位成沿径向排形成内部径向排和外部径向排的情况下，每一排可以包括在50和100之间的流动调节通路162，当然其他的配置也是可能的。
如图3所示，流动调节通路162中的至少一些可以具有在上游侧158与下游侧160之间变化的截面直径D。例如，流动调节通路162可以具有邻近流动调节通路162的入口164的第一截面直径D1和第一截面直径D1下游的第二截面直径D2。在一个实施例中，第一截面直径D1小于第二截面直径D2。可变的截面直径大致允许在压缩空气流18从高压室44流动通过流动调节板102并且朝向头端46流动时对压缩空气流18进行调节。例如，流动调节通路162可以减轻流动紊流和/或减小高压室44与头端46之间的流动压力，由此增强在燃烧之前与燃料的混合。
在各个实施例中，如图3所示，流动调节板102的内带部分152至少部分地限定排出通道166。排出通道166与冲击空气室146和排出出口168流体连通。在各个实施例中，流体管路148在护罩104和/或冷却空气室110内在流动调节板102的内带部分152和冲击板120之间延伸。这样，流体管路148提供冲击空气室146与排出通道166之间的流体连通。
在一个实施例中，如图3所示，排出出口168沿着流动调节通路162的入口164的上游的内带部分152的径向外表面170布置和/或延伸穿过该径向外表面170。在一个实施例中，如图7所示，排出出口168沿着流动调节通路162的出口165和/或环形部分156的下游侧160下游的内带部分152的径向外表面172布置。在一个实施例中，如图7所示，内带部分152至少部分地限定冷却空气排出室174，所述冷却空气排出室174在内带部分152内大致周向地延伸。冷却空气排出室174与排出通道166和排出出口168流体连通。冷却空气排出室174可以与多个排出通道166和/或多个排出出口168流体连通。
在具体的实施例中，如图8所示，排出通道166至少部分地限定在流动调节板102的环形部分156内。在一个实施例中，如图8所示，排出出口168布置在多个流动调节通路162的流动调节通路162内。在一个实施例中，排出出口168布置在具有可变截面直径的流动调节通路162内。例如，第一截面直径D1小于或少于第二截面直径D2。
在具体的实施例中，如图9所示，排出通道166至少部分地限定在流动调节板102的环形部分156内，排出出口168沿着环形部分156的下游侧160布置。这样，排出通道166延伸穿过环形部分156的一部分并且与流动调节通路162(未示出)流体地隔离。在一个实施例中，如图9所示，排出通道166和/或空气排出室174可以与沿着环形部分156的下游侧160布置的多个排出出口168流体连通。
图10提供根据本发明的至少一个实施例的燃烧器罩盖组件100的一部分的截面侧视图，图11提供根据本发明的至少一个实施例的燃烧器罩盖组件100的一部分的截面下游透视图或正面透视图，其中护罩104、冲击板120和盖板140被切除，图12提供如图11所示的燃烧器罩盖组件的截面正视图，以及图13提供根据本发明的至少一个实施例的燃烧器罩盖组件100的一部分的截面侧视图。在各个实施例中，如图3、10、11、12和13所示，流动调节板102限定冷却空气通路176，冷却空气通路176提供对从高压室44(图2)流入冷却空气室110内的气流的冷却。在其他实施例中，如图11和12所示，流动调节板102限定在流动调节板102内环形地间隔开的多个冷却空气通路176。
在具体的实施例中，如图3、10、11、12和13所示，冷却空气通路176延伸穿过外带部分154、环形部分156和内带部分152。在具体的实施例中，通向冷却空气通路176的入口178沿着外带部分154的径向外表面180限定。通向冷却空气通路176的出口182沿着内带部分152的径向内表面184限定。
在具体的实施例中，冷却空气通路176与流动调节通路162中的每一个流体地隔离。在一个实施例中，如图3、11和12所示，冷却空气通路176在流动调节板102内相对于罩组件102的轴向中心线以一定角度倾斜或延伸，以便在冷却空气室110内引起冷却气流的倾斜旋流。
在一个实施例中，如图12和13所示，流动调节板102限定至少一个排气通路186。在具体的实施例中，流动调节板102限定与冷却空气通路176流体连通的多个排气通路186。排气通路186形成在环形部分156中并且与冷却气流通路176流体连通。如图13所示，排气通路186提供从冷却空气通路176穿过环形部分156的下游侧160的流体连通。
在操作期间，压缩空气18从高压室44沿着环形流动通路54流动穿过流动调节板102的流动调节通路162并且流入燃烧器24的头端部分46内。流动调节通路162可以调节头端部分46上游的不均匀流动特征或分布，并且由此使得压缩空气的流动在进入燃烧器罩盖组件100和/或燃料喷嘴48之前更加均匀。压缩空气18的第一部分流动穿过燃料喷嘴48或多个燃料喷嘴，在此压缩空气18的第一部分在点燃之前在燃烧室50上游与燃料预混合。
图14提供根据本发明的一个实施例的在操作期间的燃烧器罩盖组件100的一部分的流动示意图。如图14所示，压缩空气18的第二部分从高压室44(图2)经由冷却流动通路176引导到冷却空气室110内。在一个实施例中，压缩空气18的至少一部分经由排气通路186(图12和13)排出到冷却流动通路176之外并且从流动调节板102朝向燃烧器24的头端部分46向下游流动。在冷却空气通路176在流动调节板102内倾斜的一个实施例中，如图12所示，压缩空气18在冷却空气室110内形成旋流。
如图14所示，压缩空气18的第二部分从冷却空气室110经由冲击冷却孔130流入冲击空气室146内。冲击冷却孔130将压缩空气18的射流引导到盖板140的冲击侧142上。因此，来自盖板140的热能传导至压缩空气18，由此提供对盖板140的冲击或对流冷却，从而在冲击空气室146内产生冷却排气188。冷却排气188然后经由冷却流动回流通路132流出冲击空气室146并且经由流体管路148流动穿过冷却空气室110。流体管路148将冷却排气188与在冷却空气室110内流动的压缩空气18流体地隔离。冷却排气188然后排出流体管路148并且进入排出通道166。
在各个实施例中，冷却排气188从排出通道166流动穿过排出出口168并且流入环形流动通路54内，冷却排气188在环形流动通路54与来自高压室44的压缩空气18混合，用于在燃烧之前与燃料预先混合。在一个实施例中，如图14所示，冷却排气188被引导通过入口164上游的排出出口168到环形部分156的流动调节通路162。在一个实施例中，如图7所示，冷却排气188被引导通过环形部分156的流动调节通路162下游的排出出口168。在另一实施例中，如图8所示，冷却排气188被引导通过布置在流动调节通路162中的至少一个内的排出出口168。在另一实施例中，如图9所示，冷却排气188被引导通过沿着环形部分156的下游侧160布置的排放出口168。
该文字描述利用示例以公开本发明，包括最佳方式，并且还使得本领域技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可获得专利的范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有并非不同于权利要求的字面语言的结构元件，或者这些其他示例包括与权利要求的字面语言无实质性区别的等同结构元件，则这些其他示例意在落入权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种燃烧器罩盖组件，包括：
冲击板，所述冲击板联接至环形护罩的尾端部分，并且限定了多个冲击冷却孔，其中所述环形护罩还包括与所述尾端部分轴向地间隔开的前端部分；
盖板，所述盖板联接至所述冲击板，所述盖板和所述冲击板的第一端在两者之间限定冲击空气室；以及
流动调节板，所述流动调节板联接至所述环形护罩的所述前端部分，所述流动调节板具有内带部分、外带部分和在所述内带部分与所述外带部分之间径向地延伸的环形部分，所述环形部分限定多个流动调节通路，所述内带部分与所述环形护罩在所述燃烧器罩盖组件内至少部分地限定冷却空气室，且其中，所述多个冲击冷却孔提供所述冷却空气室与所述冲击空气室之间的流体连通；
其中，所述流动调节板的所述内带部分至少部分地限定与所述冲击空气室和排出出口流体连通的排出通道，其中，流体管路在所述环形护罩和/或所述冷却空气室内、在所述冲击板和所述内带部分之间延伸，并提供所述冲击空气室与所述排出通道之间的流体连通；
其中，所述流动调节板限定冷却空气通路，所述冷却空气通路提供进入所述冷却空气室中的冷却空气流。
2.根据权利要求1所述的燃烧器罩盖组件，其特征在于，所述冷却空气通路与所述流动调节通路中的每一个流体地隔离，所述冷却空气通路延伸穿过所述外带部分、所述环形部分和所述内带部分。
3.根据权利要求1或2所述的燃烧器罩盖组件，其特征在于，所述冷却空气通路在所述流动调节板内倾斜，以引起所述冷却空气室内的冷却气流的倾斜旋流。
4.根据权利要求1或2所述的燃烧器罩盖组件，其特征在于，所述流动调节板限定与所述冷却空气通路流体连通的排气通路，其中所述排气通路形成在所述环形部分中，所述排气通路提供穿过所述环形部分的下游侧的流体连通。
5.根据权利要求1或2所述的燃烧器罩盖组件，其特征在于，所述排出出口延伸穿过所述多个流动调节通路上游或下游的所述内带部分的径向外表面，所述排出出口布置在所述多个流动调节通路的一个或更多个流动调节通路内。
6.一种燃烧器，包括：
燃料喷嘴，所述燃料喷嘴在外壳内轴向地延伸，其中，所述外壳限定位于所述燃烧器内的高压室；以及
燃烧器罩盖组件，其中，所述燃料喷嘴的至少一部分轴向地延伸穿过燃烧器罩盖组件，所述燃烧器罩盖组件包括联接至环形护罩的尾端部分并且限定了多个冲击冷却孔的冲击板，联接至所述冲击板的盖板，所述盖板和所述冲击板在其间限定冲击空气室，以及联接至所述环形护罩的前端部分的流动调节板；
其中，所述流动调节板包括内带部分、外带部分和在所述内带部分与所述外带部分之间径向地延伸的环形部分，所述环形部分限定多个流动调节通路，所述内带部分和所述环形护罩至少部分地限定冷却空气室，且其中，所述多个冲击冷却孔提供所述冷却空气室与所述冲击空气室之间的流体连通；
其中，所述流动调节板的所述内带部分至少部分地限定与所述冲击空气室和排出出口流体连通的排出通道，且其中，流体管路在所述环形护罩和/或所述冷却空气室内、在所述冲击板和所述内带部分之间延伸，并提供所述冲击空气室与所述排出通道之间的流体连通；
其中，所述流动调节板限定冷却空气通路，所述冷却空气通路提供从所述高压室穿过所述流动调节板进入所述冷却空气室内的冷却空气。
7.根据权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述冷却空气通路与所述流动调节通路中的每一个流体地隔离，所述冷却空气通路延伸穿过所述外带部分、所述环形部分和所述内带部分。
8.根据权利要求6或7所述的燃烧器，其特征在于，所述冷却空气通路在所述流动调节板内倾斜，以引起所述冷却空气室内的冷却气流的倾斜旋流，所述流动调节板限定与所述冷却空气通路流体连通的排气通路，其中所述排气通路形成在环形部分中并提供穿过所述环形部分的下游侧的流体连通。
9.一种燃气涡轮机，包括：
压缩机部分；
燃烧部分，所述燃烧部分位于所述压缩机部分的下游，所述燃烧部分包括包围燃烧器的外壳，其中，所述燃烧器为权利要求7至8中任一项所述的燃烧器；
涡轮部分，所述涡轮部分布置在所述燃烧部分的下游。
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