提供用于燃料喷射器的牺牲性屏蔽件的方法和设备技术

本发明专利技术提供用于向燃料喷射器提供牺牲性屏蔽件的方法和设备的实施例。根据一个示例性实施例，提供屏蔽与燃烧装置相关联的燃料喷射器（１００）的方法（１０００）。该方法（１０００）可包括提供至少一个屏蔽件支承装置（１０８），屏蔽件支承装置（１０８）能够操作以安装到燃料喷射器（１００）的顶端（１０６）上。该方法（１０００）还可包括将多个屏蔽件（１１６Ａ－Ｎ）安装到至少一个屏蔽件支承装置（１０８），其中多个屏蔽件（１１６Ａ－Ｎ）中每一个由至少一个分段（１３０）与每个相应的相邻屏蔽件间隔开，且其中多个屏蔽件（１１６Ａ－Ｎ）中的每一个能够操作以减少对燃料喷射器（１００）的顶端（１０６）的热暴露。

【技术实现步骤摘要】
提供用于燃料喷射器的牺牲性屏蔽件的方法和设备
本专利技术涉及燃烧装置，且更具体而言，涉及向燃料喷射器提供牺牲性屏蔽件的方法和设备。
技术介绍
一般而言，利用一个或多个燃料喷射器将燃料引入到燃气涡轮机的燃烧室内。各种燃料可包括天然气、煤浆和其它化石燃料基、碳基或氢基燃料。燃料喷射器由于其持续向高温暴露而通常具有有限的寿命。高温是由于燃烧室内燃料与氧气的部分燃烧的辐射热造成。当燃料喷射器由于过热开始出现热损坏或其它故障时，相关联的燃气涡轮必须停止以允许维修或替换损坏的燃料喷射器。至少一个常规燃料喷射器使用水循环来冷却燃料喷射器的特定部分。在这种燃料喷射器中，可通过在燃料喷射器顶端中的一个或多个腔内和/或在包围燃料喷射器主体的某部分或全部的护套内的循环水来实现冷却。但是，使用水冷却的常规燃料喷射器需要操作和维持相关联的水循环系统，这增加了操作燃气涡轮机的成本。因此，需要延长燃料喷射器寿命的方法和设备。还需要提供用于燃料喷射器的牺牲性屏蔽件。还需要向与燃烧装置相关联的燃料喷射器提供屏蔽件。
技术实现思路
本专利技术的实施例可解决上文所述需要中的某些需要或全部需要。根据本专利技术的一实施例，公开了用于向燃料喷射器提供牺牲性屏蔽件的方法。该方法可包括提供至少一个屏蔽件支承装置，其能够操作以安装到燃料喷射器的顶端。该方法也可包括将多个屏蔽件安装到至少一个支承装置，其中多个屏蔽件中的每一个由至少一个分段与每个相应的相邻屏蔽件间隔开，且其中所述多个屏蔽件中的每一个能够操作以减少对燃料喷射器顶端的热暴露。根据本专利技术的另一实施例，本专利技术公开了用于向与燃烧装置相关联的燃料喷射器提供屏蔽的设备。该设备可包括至少一个屏蔽件支承装置，屏蔽件支承装置能够操作以安装到燃料喷射器的顶端上。该设备还可包括在至少一个支承装置上的多个屏蔽件，其中所述多个屏蔽件中的每一个由至少一个分段与每个相应的相邻屏蔽件间隔开，且其中多个屏蔽件中的每一个能够操作以减少对燃料喷射器顶端的热暴露。根据本专利技术的又一实施例，本专利技术公开了用于燃烧系统的燃料喷射器。燃料喷射器可包括顶端端部。燃料喷射器还可包括至少一个屏蔽件支承装置，屏蔽件支承装置能够操作以邻近顶端端部安装。而且，燃料喷射器可包括在至少一个支承装置上的多个屏蔽件，其中多个屏蔽件中的每一个由至少一个分段与每个相应的相邻屏蔽件间隔开，且其中多个屏蔽件中的每一个能够操作以减少对燃料喷射器顶端的热暴露。通过下文的具体实施方式、附图和所附的权利要求书，本专利技术的其它实施例、方面和特征对于本领域技术人员将变得显而易见。附图说明已概括地描述了本专利技术，现将参看附图，附图未必按照比例绘制，且在附图中：图1示出了根据本专利技术实施例的示例性燃料喷射器和设备的透视图。图2示出了图1的示例性燃料喷射器和示例性设备的透视图，其中移除了屏蔽件外层。图3示出了图1的示例性燃料喷射器和示例性设备的透视图，其中移除了屏蔽件的两个外层。图4示出了图1的示例性燃料喷射器和示例性设备的透视图，其中移除了屏蔽件的所有层。图5示出了图1所示的示例性设备的剖视透视图。图6示出了图1所示的示例性设备的透视图。图7示出了图1所示的示例性燃料喷射器和示例性设备的剖视透视图。图8示出了图1所示的示例性设备的侧视图。图9示出了图1所示的示例性设备的剖视透视图。图10示出了根据本专利技术的实施例的示例性方法。具体实施方式现将参看附图在下文中更全面地描述本专利技术的说明性实施例。实际上，本专利技术可以多种不同的形式实施且不应被理解为限于本文所述的实施例，而是提供这些实施例使得本公开内容将满足适用的法律的要求。在所有附图中，相似的附图标记指代相似元件。本专利技术公开了用于向燃料喷射器提供牺牲性屏蔽件的方法和设备。图1示出了根据本专利技术实施例的示例性燃料喷射器100和设备102的透视图。图2至图9示出了图1所示的示例性燃料喷射器100和设备102中的任一个或二个的各种视图。图1示出了示例性燃料喷射器100的特定构件，其包括主体104和邻近主体104的一端的顶端106。在图1至图4和图7所示的实施例中，主体104可大体上为(例如)圆柱形管状部分，其连接到例如形成顶端106的大体上锥形且端部开口的部分。图1所示的设备102可包括至少一个屏蔽件支承装置108，屏蔽件116的多个层110、112、114，以及至少一个固持装置118。如在图1、图5和图7中以举例说明的方式所示出的，屏蔽件支承装置108可为具有一个或多个槽120、122、124的环形装置，槽能够操作以接纳相应的多个屏蔽件，例如116。如图4和图7所示，屏蔽件支承装置108可大体上邻近燃料喷射器(例如100)的顶端106安装。多个屏蔽件116(例如，屏蔽件116A、116B……116N)中的每一个也可被称作“单个叶片”或总体上称作“多个叶片”。总体上，叶片或多个屏蔽件116也大体上在周向围绕燃料喷射器的顶端例如106的一部分而设置。在一实施例中，多个屏蔽件中的每一个可由以下材料制成，包括但不限于：陶瓷；烧结陶瓷；陶瓷复合物；陶瓷涂覆的金属；机械合金化氧化物弥散强化的金属，例如PM2000；不锈钢；超级合金；镍-铬-铝-铁合金，例如Haynes214合金；镍-铬-钨-钼合金，例如Haynes230合金；氧化材料、还原材料或其任何组合。在所示实例中，多个屏蔽件116中的每一个可被成形为大体上符合燃料喷射器100的主体104和/或顶端106的外表面轮廓。在图3和图7所示的实施例中，多个屏蔽件116的内层110可(例如)具有大体上符合主体104的外表面轮廓的第一部分126，和大体上符合顶端106的外表面轮廓的第二部分128，以形成顶端开口的圆锥形。当多个屏蔽件116的内层110中的每一个安装到最内部的槽120时，在燃料喷射器100和所安装的设备102插入与燃气涡轮相关联的燃烧室内时，燃料喷射器100的顶端106部分的外表面可大体上受到屏蔽避免向辐射热和/或对流热直接暴露。图5和图7所示的槽120、122、124中每一个围绕屏蔽件支承装置108的外围在周向被机械加工或另外模制而成。如图3、图5和图7所示，屏蔽件116的其它层112、114可与多个屏蔽件116的首层或内层110重叠。举例而言，屏蔽件116的中间层112和外层114可分别安装于中间槽122和/或外槽124中，中间槽122和/或外槽124提供屏蔽件116的每个连续层112、114到屏蔽件116的首层或内层110的同心定位。取决于用于屏蔽支承装置108和屏蔽件116的材料类型，可使用多种安装装置和/或技术，包括但不限于焊接、点焊、平头焊接、缝焊、钎焊、螺栓接合、压力配合、型锻配合、防旋转销和其任何组合。而且，取决于至少一个屏蔽件支承装置108中槽120、122、124的位置、形状和/或长度，在相应层110、112、114中的任意多个屏蔽件116可被设计或另外成形以向燃料喷射器100的顶端106和屏蔽件116的任何下面层中的一个或二个提供辐射热保护。如图3和图5所示，多个屏蔽件110中的每一个可由至少一个分段130与相同层的每个相应的相邻屏蔽件间隔开。一般而言，分段130可允许相同层的相邻屏蔽件116，例如110、112、114，在燃料喷射器100操作期间和/或设备102使用期间热膨胀和/或振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于屏蔽与燃烧装置相关联的燃料喷射器的方法，所述方法包括：　　提供至少一个屏蔽件支承装置，其能够操作以安装到燃料喷射器的顶端上；以及　　将多个屏蔽件安装到所述至少一个屏蔽件支承装置，其中所述多个屏蔽件中的每一个由至少一个分段与每个相应的相邻屏蔽件间隔开，且其中所述多个屏蔽件中的每一个能够操作以减少对所述燃料喷射器的顶端的热暴露。

【技术特征摘要】
US 2009-3-11 12/4021621.一种用于屏蔽与燃烧装置相关联的燃料喷射器的方法，所述方法包括：提供至少一个屏蔽件支承装置，其能够操作以安装到燃料喷射器的顶端上；以及将多个屏蔽件安装到所述至少一个屏蔽件支承装置，其中所述多个屏蔽件中的每一个由至少一个分段与每个相应的相邻屏蔽件间隔开，且其中所述多个屏蔽件中的每一个能够操作以减少对所述燃料喷射器的顶端的热暴露，所述至少一个分段包括下列中的至少一种：在相邻屏蔽件之间的间隙、断层线、穿孔、弱化部分、蚀刻线或蚀刻图案，其中所述至少一个分段便于当一个或多个相邻屏蔽件过热或发生损坏时使所述一个或多个相邻屏蔽件脱落。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：将所述多个屏蔽件的多个层安装到至少一个屏蔽件支承装置，其中所述多个屏蔽件的所述多个层中的每一个能够操作以减少对所述燃料喷射器的顶端的热暴露。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：安装固持装置，固持装置能够操作以相对于所述燃料喷射器的所述顶端维持所述至少一个屏蔽件支承装置的至少一个位置。4.根据权利要求1所述的方法，其中，提供能够操作以安装到燃料喷射器的顶端上的至少一个屏蔽件支承装置包括提供环形屏蔽件支承装置，所述环形屏蔽件支承装置包括多个槽，所述槽能够操作以接纳相应的多个屏蔽件。5.根据权利要求1所述的方法，其中，将多个屏蔽件安装到所述至少一个支承装置包括将所述多个屏蔽件插入到设于所述至少一个支承装置中的相应槽内。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个屏蔽件包括下列中的至少一种：陶瓷、陶瓷复合物、陶瓷涂覆的金属、机械合金化氧化物弥散强化的金属、不锈钢、超级合金、氧化材料、还原材料或者其任何组合，其中所述超级合金包括镍-铬-铝-铁合金、镍-铬-钨-钼合金。7.一种用于向与燃烧装置相关联的燃料喷射器提供屏蔽的设备，包括：至少一个屏蔽件支承装置，其能够操作以安装到燃料喷射器的顶端上；以及在至少一个支承装置上的多个屏蔽件，其中所述多个屏蔽件中的每一个由至少一个分段与每个相应的相邻屏蔽件间隔开，且其中所述多个屏蔽件中的每一个能够操作以减少对所述燃料喷射器的顶端的热暴露，所述至少一个分段包括下列中的至少一种：在相邻屏蔽件之间的间隙、断层线、穿孔、弱化部分、蚀刻线或蚀刻图案，其中所述至少一个分段便于当一个或多个相邻屏蔽件过热...

【专利技术属性】
技术研发人员：PS迪马斯乔，ML哈内德，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]