本發明專利技術涉及一種用于燃燒器（2）的旋流生成器（1），包括轂（3）、包圍轂（3）的外部邊界壁（4）和多個布置在轂（3）和外部邊界壁（4）之間的旋流葉片（5），所述旋流葉片各通過一個固定支承件（6）和一個浮動軸承（7）與轂（3）或外部邊界壁（4）相連接，其中浮動軸承（7）具有球形支承面（8）。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種尤其用于燃氣輪機內的燃燒器的旋流生成器。本專利技術此外涉及一種燃燒器和燃氣輪機。
技術介紹
在世界范圍內的旨在降低燃燒設備、尤其是燃氣輪機的有害物排放的努力方面，近年來開發了具有特別低的氮氧化物(NOx)排放的燃燒器。在此非常重要的是，使得此燃燒器能夠并非以一種燃料而是且盡可能地以不同的燃料運行，例如根據選擇以燃油或天然氣運行，或以其組合運行，以提高供給安全性和運行靈活性。這樣的燃燒器例如在EP0276696B1 中描述。 在EP 0276696B1中描述的燃燒器是用于以燃氣和/或燃油的預混合運行的混合燃燒器，該燃燒器尤其應用于燃氣輪機設備。此燃燒器包括中心的燃料供給設備，其中也整合了引燃器系統，所述引燃器可以作為所謂的擴散燃燒器或作為特殊的預混合燃燒器以燃氣和/或燃油運行。此外，提供了用于供入惰性物質的可能性。中心的燃料供給設備被主燃燒器系統包圍，所述主燃燒器系統具有空氣供給環形通道系統，所述空氣供給環形通道系統帶有處于其內的旋流葉片組，所述葉片組帶有多個葉片和布置在葉片上游的用于使用燃氣進行的預混合運行的噴嘴管。此外，在燃料供給設備中存在用于燃油的處在葉片組的區域內的入口噴嘴，所述入口噴嘴實現了主空氣流與燃油的預混合。作為如在EP 0276696B1中通過設在旋流葉片上游的噴嘴管的替代，氣體燃料也可通過布置在旋流葉片自身內的噴嘴開口噴入空氣通道內，如例如在EP 0580683B1中所述。為控制排放和進一步提高燃燒穩定性，可作為如在EP 0580683B1中所述的通過葉片的燃氣噴入的補充，使用另外的通過葉片的燃氣噴入。在運行中，這些葉片承受不同的溫度分布，這導致此葉片的運動和變形。將各葉片焊接在旋流生成器的轂側上(固定支承件)，而在旋流生成器的外側上因此需要可運動的支承，所述支承一方面不阻止運動和變形，另一方面可靠地引導所述葉片(帶有圓柱形支承面的浮動軸承)。如果由于氣體流動在葉片內的改變的引導而不再僅在軸向方向上發生的熱運動，而是也在徑向方向上發生熱運動，則所存在的風險是支承被卡死。這導致高負荷或甚至導致支承被破壞。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是給出一種帶有改進的用于旋流葉片的支承的旋流生成器。根據本專利技術，此技術問題通過根據權利要求I所述的設備解決。本專利技術的有利的擴展在從屬權利要求中定義。通過使浮動軸承具有替代圓柱形支承面的球形支承面，實現了如下效果與目前的僅允許在軸向方向上的運動的帶有圓柱形支承面的葉片固定裝置的浮動軸承不同，球形支承面實現了在軸承內在旋流生成器外側上的傾轉，而沒有因此提高軸承間隙。由此，即使在非對稱地布置用于氣體燃料的通道并且在旋流葉片內且除了軸向熱運動之外還產生了徑向熱運動的情況下，也避免了軸承位置中的卡死，且因此降低了運行中的磨損。有利地，浮動軸承布置在外部邊界壁內。如果葉片通過固定支承件與轂連接，則可在中心通過轂內的分配器通道將燃料供給到葉片內的供給通道，以通過供給通道內的出口噴嘴將燃料噴入到空氣流內。優選地，浮動軸承的內部部分具有球形支承面且浮動軸承的外部分具有圓柱形支承面。因此，在葉片發生熱膨脹和在浮動軸承內進行相應旋轉的情況下總是保證了不變的高密封性和不變的卡夾自由度。合適地，球形支承面的半徑根據傾轉的旋轉點設置，其中可有利的是使球形支承面形成為球體形狀。但半徑在排除了在浮動軸承中發生卡死的情況下也可變化，其中合適地使球形支承面的半徑大于等于浮動軸承的外部部分的直徑的一半。優選地，內部部分由可與旋流葉片以螺紋方式擰在一起的葉片螺母的表面形成。這允許了各部件的分別制造以及簡單的安裝和拆卸。有利地，旋流葉片包括第一燃料通道和第二燃料通道，以此相對于單一的燃料通道更好地控制了排放且可進一步提高燃燒穩定性。在此，合適的是將旋流葉片通過形成為圓柱形中空元件的滑座與轂連接，燃料通道在所述滑座內部延伸，使得燃料通道與轂的氣體分配器通道流體連通。優選地，此旋流生成器提供在燃燒器內。在優選的構造中，燃燒器此外提供在燃氣輪機內。附圖說明 本專利技術例如根據附圖詳細解釋。各圖示意性地且未按比例地示出圖I以明顯示意性的原理圖示出了根據本專利技術的燃燒器，圖2示出了燃氣輪機預混合燃燒器并尤其是旋流生成器的側視圖，圖3示出了燃氣輪機預混合燃燒器并尤其是旋流生成器的俯視圖，圖4示出了通過帶有旋流葉片的燃氣輪機預混合燃燒器的旋流生成器的截面，且示出了布置在旋流葉片內的燃料通道以及根據現有技術的浮動軸承，和圖5示出了通過根據本專利技術的旋流生成器的截面，所述旋流生成器帶有具有單側球形支承面的滑動軸承。具體實施例方式圖I在明顯示意性原理圖中示意性地且示例地示出了根據本專利技術的燃燒器2，結合圖I描述了燃燒器2所基于的構思。根據本專利技術的燃燒器2、必要時可與多個同類燃燒器一起使用在例如燃氣輪機的燃燒室內，所述燃燒器2包括內部引燃器系統和同心地包圍引燃器的主燃燒器系統。引燃器系統以及主燃燒器系統能夠根據選擇以氣態和/或液態燃料(例如天然氣或燃油)運行。引燃器系統包括內部供油通道14，所述內部供油通道14被內部環形燃氣供給通道15同心地包圍。所述燃氣供給通道15又被內部空氣供給通道或惰性物質供給通道16同心地包圍。在此空氣供給通道16內或上可此外布置合適的點火系統(在附圖中未圖示)。引燃器系統具有朝向燃燒室17的出口開口 18，在所述出口開口 18的區域內布置了在空氣供給通道內的旋流葉片19。通過噴嘴開口 20可將氣體從內部燃氣供給通道15噴入旋流葉片組的區域內或在該旋流葉片組的上游噴入空氣供給通道16內。來自供油通道的燃油可通過燃油噴嘴21在旋流葉片組的下游噴入所供給的空氣或惰性物質內。引燃系統的任務是將燃燒器維持在穩定的燃燒運行中，因為燃燒器大多數情況下以傾向于不穩定的稀薄混合物運行。引燃器系統可作為擴散燃燒器通過本身已知的方式以燃油和/或燃氣運行，其中燃料直接被噴入到火焰內。但也存在如下可能性，即引燃器系統 作為預混合燃燒器運行，其中燃料基本上與空氣混合然后將混合物供給到火焰。包圍引燃器系統的主燃燒器系統包括也稱為環形空氣通道的徑向外部空氣供給通道22，旋流葉片組的多個旋流葉片5延伸通過所述空氣供給通道22。這些旋流葉片5具有第一燃氣噴嘴23和第二燃氣噴嘴24，可通過所述燃氣噴嘴將氣體燃料噴入到通過徑向空氣供給通道22流入的空氣內。在流過空氣供給通道22的空氣中，可此外通過燃油噴嘴25噴入燃油。雖然在本實施例中涉及燃油和燃油噴嘴，但這僅應理解為代表合適的流體燃料和相應的噴嘴。處于葉片5內的第一燃氣噴嘴23和第二燃氣噴嘴24以及燃油噴嘴25通過位于徑向內部的燃料供給設備、即所謂的轂3被供以燃料。在所述轂3內布置了第一環形燃氣分配器通道26和第二環形燃氣分配器通道27，所述通道向燃氣噴嘴23和24供給燃氣。此夕卜，在轂3內布置了向燃油噴嘴25供給燃油的環形燃油分配器通道28。燃氣分配器通道26,27以及燃油分配器通道28通過燃氣供給通道29、30或通過燃油供給通道31被供給以相應的燃料。對于燃油供給通道31，存在合適的燃油供給管32。圖2示出了已知的燃氣輪機預混合燃燒器2且特別是其旋流生成器I的側視圖。旋流葉片5焊接在旋流生成器I的轂側3上(固定支承件6)，并且旋流葉片5在旋流生成器I的外本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：K喬丹，
申請(專利權)人：西門子公司，
類型：
國別省市：
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