WO2012107257A2 - Brennerträger mit separatem innen- und aussenflansch - Google Patents

Brennerträger mit separatem innen- und aussenflansch Download PDF

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WO2012107257A2
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Christopher Grandt
Tobias Krieger
Thomas Kunadt
Holger Streb
Rostislav Teteruk
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/283—Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details
    • F23D11/38—Nozzles; Cleaning devices therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00017—Assembling combustion chamber liners or subparts
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    • 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
    • F23R2900/00019—Repairing or maintaining combustion chamber liners or subparts

Definitions

  • Burner support with separate inner and outer flange The invention relates to a device for arranging a burner in a combustion chamber outer shell by means of a flan ⁇ ULTRASONIC which is divided into an inner portion and an outer portion. During a scheduled revision or an unplanned one
  • the object of the invention is to provide a device for arranging a burner in a combustion chamber outer shell opposition to a combustion chamber outer shell opposition to a combustion chamber outer shell opposition to a combustion chamber outer shell opposition to a combustion chamber outer shell opposition to a combustion chamber outer shell opposition to
  • the invention solves this problem by providing that, in such a device, the flange, via which the attachment takes place, enters an inner part for a burner. carrier and an outer part for fixing the device in a wall of a gas turbine housing is divided.
  • the functions that the flange of the prior art satisfies are shared between the two new flanges.
  • the inner part of the flange has means for fixing the inner part to the outer part of the flange.
  • protective ribs for ignition electrodes are arranged on the inner part, and the outer part has, on a side facing the inner part, a recess for the protective ribs.
  • the inner part receives a pilot gas feed line.
  • the outer part expediently receives a gas premix feed, which is connected to a diagonal grid.
  • the outer part receives a pre-oil feed line.
  • the invention allows a revision of detonators and Axial ⁇ grid or cleaning the pilot burner without the Demon ⁇ day of the diagonal grid. By shortening the disassembly and assembly time costs are saved.
  • FIG. 1 shows a burner carrier with flange
  • FIG. 2 shows a burner carrier with inner part of the flange
  • FIG. 3 shows a burner carrier in longitudinal section
  • Figure 4 shows a detail of the burner carrier with inner
  • FIG. 5 the outer part of the flange
  • FIG. 6 a diagonal grid with outer part of the flange and without burner carrier
  • FIG. 7 shows a diagonal grid without burner support and mounted in the gas turbine housing
  • the burner carrier flange 2 shows the assembly of the burner carrier. 1 shows components of a burner, in particular the burner carrier 1 with the burner support flange 2 for releasably securing the burner in a combustion chamber. On the burner support 1 axially extending ignition electrodes 3 are arranged, which end in the region of the axial grid 4.
  • the burner carrier flange 2 according to the invention comprises an inner 5 and an outer part 6.
  • FIG. 2 shows the subject matter of FIG. 1 at a different angle and without the outer part 6 of the flange 2.
  • the inner part 5 of the flange 2 is part of the burner carrier 1.
  • the protective ribs 7 for the ignition electric are also the third visible, noticeable.
  • Figure 3 shows a section through the burner support 1 of Figure 2.
  • the inner part 5 of the flange 2 in particular the distribution of the heating gas via the pilot gas supply line 22 on Schugas effet takes place, which run in the wall of the Brennerträ ⁇ gerrschreibe 8 for Axialgitter 4 ( Not shown) .
  • 4 shows With ⁇ tel 9 for fixing the inner part 5 of the flange 2 on the outer part 6 of the flange 2 of a detail of the burner support 1 to the inner portion 5 of the flange 2.
  • the internal part 5 has.
  • the outer part 6 of the flange 2 is shown in FIG.
  • a further opening 12 is provided for the gas premixing line 13.
  • FIG. 6 shows the outer part 6 of the flange 2 with gas premixing line 13, oil premixing line 14 and diagonal grid 15.
  • Figure 7 shows the mounted in the gas turbine housing 16 Diago ⁇ nalgitter 15 without burner support 1.
  • the outer part 6 of the flange 2 is screwed to the gas turbine housing 16 and fixed via the Gasvormischzutechnisch 13 Diagonalgit ⁇ ter 15 in the combustion chamber 17.
  • a seal by means of grooved ring 19, sealing ring 20 and burner insert 21 In the combustion chamber outer shell 18, a seal by means of grooved ring 19, sealing ring 20 and burner insert 21.
  • FIG 8 shows the installation of the burner support 1 with the ignition ⁇ electrode 3 and the inner part 5 of the flange 2 in the outer part 6 of the flange 2 with diagonal grid 15.
  • the torch carrier 1 is simple in the opening 10 of the outer part 6 of the flange 2 pushed and the inner part 5 detachably connected to the outer part 6 of the flange 2, for example screwed.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anordnen eines Brenners in einer Brennkammeraußenschale (18), umfassend einen Flansch (2), wobei der Flansch (2) in einen inneren Teil (5) für einen Brennerträger (1) und einen äußeren Teil (6) zum Befestigen der Vorrichtung in einem Gasturbinengehäuse (16) unterteilt ist.

Description

Beschreibung
Brennerträger mit separatem Innen- und Außenflansch Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anordnen eines Brenners in einer Brennkammeraußenschale mittels eines Flan¬ sches, der in einen inneren Teil und einen äußeren Teil unterteilt ist. Während einer geplanten Revision bzw. eines ungeplanten
Stillstandes einer Gasturbine müssen Komponenten der Brennkammer, insbesondere Brenner, zu Revisionszwecken bzw. zur Schaffung der Zugänglichkeit demontiert bzw. montiert werden. Die EP 2 090 825 AI beschreibt einen Brenner für eine Gasturbine. Für eine Revision der Zünder oder des Axialgitters (oder allgemein des Brennerträgers) ist es bei einem solchen Brenner nötig, diesen komplett zu demontieren. Das bedeutet, dass sowohl der Brennereinsatz als auch das Diagonalgitter ausgebaut werden müssen, bevor der Brennerträger, an dem das Axialgitter und die Zünder befestigt sind, entfernt werden können. Zu diesem Zweck erfolgt die Montage teils innerhalb der Brennkammer, teils außerhalb der Maschine. Des Weiteren müssen die Versorgungsleitungen für Vormischgas und Vormisch- öl entfernt werden. Der Pilotbrenner kann nur zusammen mit dem Diagonalgitter demontiert werden. Dieser Montage- / De- montage-Prozess benötigt viel Zeit und ist entsprechend kos¬ tenintensiv . Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Anordnen eines Brenners in einer Brennkammeraußenschale bereitzustel¬ len, die eine beträchtliche Verkürzung der Montage bzw. De¬ montage des Brenners ermöglicht und die zugleich möglichst einfach und kostengünstig herzustellen ist.
Die Erfindung löst diese Aufgabe, indem sie vorsieht, dass bei einer derartigen Vorrichtung der Flansch, über den die Befestigung erfolgt, in einen inneren Teil für einen Brenner- träger und einen äußeren Teil zum Befestigen der Vorrichtung in einer Wand eines Gasturbinengehäuses unterteilt ist. Somit werden die Funktionen, die der Flansch nach dem Stand der Technik erfüllt, auf die beiden neuen Flansche aufgeteilt.
Es ist zweckmäßig, wenn der innere Teil des Flansches Mittel zur Befestigung des inneren Teils am äußeren Teil des Flansches aufweist.
In einer vorteilhaften Aus führungs form sind Schutzrippen für Zündelektroden am inneren Teil angeordnet und der äußere Teil weist an einer dem inneren Teil zugewandten Seite eine Aussparung für die Schutzrippen auf. Beim Tausch der Zünder ist somit lediglich der innere Teil der Vorrichtung zu entfernen, während das Diagonalgitter und der Brennereinsatz in der Maschine verbleiben.
In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form nimmt der innere Teil eine Pilotgaszuleitung auf.
Zweckmäßiger Weise nimmt der äußere Teil eine Gasvormischzu- leitung auf, die mit einem Diagonalgitter verbunden ist.
Weiterhin zweckmäßig ist es, wenn der äußere Teil eine Ölvor- mischzuleitung aufnimmt.
Die Erfindung ermöglicht eine Revision von Zünder und Axial¬ gitter oder eine Reinigung des Pilotbrenners ohne die Demon¬ tage des Diagonalgitters. Durch die Verkürzung der Demontage- und Montagezeit werden Kosten eingespart.
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch und nicht maßstäblich:
Figur 1 einen Brennerträger mit Flansch,
Figur 2 einen Brennerträger mit innerem Teil des Flansches, Figur 3 einen Brennerträger im Längsschnitt, Figur 4 einen Ausschnitt des Brennerträgers mit innerem
Teil des Flansches,
Figur 5 den äußeren Teil des Flansches,
Figur 6 ein Diagonalgitter mit äußerem Teil des Flansches und ohne Brennerträger,
Figur 7 ein im Gasturbinengehäuse montiertes Diagonalgitter ohne Brennerträger und
Figur 8 die Montage des Brennerträgers. Die Figur 1 zeigt Komponenten eines Brenners, insbesondere den Brennerträger 1 mit dem Brennerträgerflansch 2 zum lösbaren Befestigen des Brenners in einer Brennkammer. Auf dem Brennerträger 1 sind axial verlaufende Zündelektroden 3 angeordnet, die im Bereich des Axialgitters 4 enden. Der Brenner- trägerflansch 2 umfasst erfindungsgemäß einen inneren 5 und einen äußeren Teil 6.
Figur 2 zeigt den Gegenstand der Figur 1 unter einem anderen Winkel und ohne den äußeren Teil 6 des Flansches 2. Der inne re Teil 5 des Flansches 2 ist Teil des Brennerträgers 1. In Figur 2 sind nun auch die Schutzrippen 7 für die Zündelektro den 3 sichtbar.
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch den Brennerträger 1 der Fi- gur 2. Im inneren Teil 5 des Flansches 2 findet insbesondere die Verteilung des Heizgases über die Pilotgaszuleitung 22 auf Heizgasleitungen statt, die in der Wand der Brennerträ¬ gerröhre 8 zum Axialgitter 4 verlaufen (nicht gezeigt) . Figur 4 zeigt einen Ausschnitt des Brennerträgers 1 mit dem inneren Teil 5 des Flansches 2. Der innere Teil 5 weist Mit¬ tel zur Befestigung 9 des inneren Teils 5 des Flansches 2 auf dem äußeren Teil 6 des Flansches 2 auf.
Der äußere Teil 6 des Flansches 2 ist in Figur 5 dargestellt. An der Öffnung 10 für den Brennerträger 1 mit dem inneren Teil 5 des Flansches 2 erkennt man eine Aussparung 11 für die Schutzrippen 7 der Zündelektroden 3. Eine weitere Öffnung 12 ist für die Gasvormischzuleitung 13 vorgesehen.
Figur 6 zeigt den äußeren Teil 6 des Flansches 2 mit Gasvor- mischzuleitung 13, Ölvormischzuleitung 14 und Diagonalgitter 15.
Figur 7 zeigt das im Gasturbinengehäuse 16 montierte Diago¬ nalgitter 15 ohne Brennerträger 1. Hierzu ist der äußere Teil 6 des Flansches 2 mit dem Gasturbinengehäuse 16 verschraubt und fixiert über die Gasvormischzuleitung 13 das Diagonalgit¬ ter 15 in der Brennkammer 17. Im Bereich der Brennkammeraußenschale 18 erfolgt eine Abdichtung mittels Nutring 19, Dichtring 20 und Brennereinsatz 21.
Figur 8 zeigt den Einbau des Brennerträgers 1 mit den Zünd¬ elektroden 3 und dem inneren Teil 5 des Flansches 2 in den äußeren Teil 6 des Flansches 2 mit Diagonalgitter 15. Der Brennerträger 1 wird einfach in die Öffnung 10 des äußeren Teils 6 des Flansches 2 geschoben und der innere Teil 5 mit dem äußeren Teil 6 des Flansches 2 lösbar verbunden, z.B. verschraubt .

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Anordnen eines Brenners in einer Brennkammeraußenschale (18), umfassend einen Flansch (2), da- durch gekennzeichnet, dass der Flansch (2) in einen inneren Teil (5) für einen Brennerträger (1) und einen äußeren Teil (6) zum Befestigen der Vorrichtung in einem Gasturbinengehäuse (16) unterteilt ist und der innere Teil (5) mit dem äußeren Teil (6) des Flansches
(2) lösbar verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der innere Teil (5) Mittel (9) zur Befestigung des inneren Teils (5) am äußeren Teil (6) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schutzrippen (7) für Zündelektroden
(3) am inneren Teil (5) angeordnet sind und der äußere Teil (6) an einer dem inneren Teil (5) zugewandten Seite eine Aussparung (11) für die
Schutzrippen (7) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der innere Teil (5) eine Pilotgaszuleitung (22) aufnimmt .
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der äußere Teil (6) eine Gasvormischzuleitung (13) aufnimmt .
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Gasvormischzuleitung (13) mit einem Diagonalgitter (15) verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der äußere Teil (6) ferner eine Ölvormischzuleitung (14) aufnimmt.
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