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1、10申请公布号CN102007342A43申请公布日20110406CN102007342ACN102007342A21申请号200980113250322申请日2009020908002769120080214EPF23D11/36200601F23M5/02200601F23R3/2820060171申请人西门子公司地址德国慕尼黑72发明人安德烈亚斯贝彻托马斯库纳特埃尔玛法伊弗乌尔里克沃兹74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人任宇54发明名称带有耐腐蚀插入件的燃烧器元件和燃烧器57摘要本发明公开了一种燃烧器元件20、40、50，所述燃烧器元件20、40、50包括可能与燃料接触。
2、的表面28。燃烧器元件20、40、50包括基础材料和耐腐蚀材料，其中可能与燃料接触的表面28由耐腐蚀材料形成。燃烧器元件20、40、50例如可以是燃烧器支承件凸缘。此外，本发明描述了包括根据本发明的燃烧器元件20、40、50的燃烧器。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010101486PCT申请的申请数据PCT/EP2009/0514322009020987PCT申请的公布数据WO2009/101043DE2009082051INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图4页CN102007355A1/1页21一种燃烧器元件20、40、50，所。
3、述燃烧器元件20、40、50包括可能与燃料接触的表面28，其特征在于，所述燃烧器元件20、40、50包括基础材料和耐腐蚀材料，其中，所述可能与燃料接触的表面28由耐腐蚀材料形成。2根据权利要求1所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述基础材料是钢。3根据权利要求2所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述基础材料是16MO3类型的钢。4根据权利要求1至3中任一项所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述耐腐蚀材料是IN617。5根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述燃烧器元件20、40、50构造为燃烧器支承件凸缘20、40、50。。
4、6根据权利要求5所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述燃烧器支承件凸缘20、40、50具有包括基础材料的基体21和包括耐腐蚀材料的插入件22。7根据权利要求6所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述插入件22包括外表面25和至少一个孔23，所述基体21包括带有内表面24的孔26，且所述插入件22这样地布置在所述基体21的孔26内，使得所述基体21的孔26的内表面24与所述插入件22的外表面25紧密连接。8根据权利要求7所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述基体21的孔26在所述基体21内相对于所述基体21的中心轴线29偏心地布置。9根据权利要求7或8所述的燃烧。
5、器元件20、40、50，其特征在于，所述插入件22的孔23在所述插入件22内相对于所述插入件22的中心轴线41偏心地布置。10根据权利要求7至9中任一项所述的燃烧器元件20、40、50，其特征在于，所述基体21的孔26和/或所述插入件22的孔23具有圆形横截面。11一种燃烧器1，所述燃烧器1包括根据权利要求1至10中任一项所述的燃烧器元件20、40、50。12根据权利要求11所述的燃烧器1，其特征在于，所述燃烧器1是点火喷燃器。权利要求书CN102007342ACN102007355A1/4页3带有耐腐蚀插入件的燃烧器元件和燃烧器技术领域0001本发明涉及一种装配有耐腐蚀插入件的燃烧器元件和燃。
6、烧器。背景技术0002燃烧器的一定部分在其内部典型地与燃料接触。通过燃料内含有的硫化物H2S与燃烧器的基础材料的化学反应，在燃烧器内部可能形成硫化铁覆层。燃烧器的基础材料典型地是钢，例如是16MO3类型的钢。形成在燃烧器内部的硫化铁覆层可能剥落且部分地阻塞燃料被喷射到燃烧室内时所通过的孔。通过其将燃料喷射到燃烧室内的孔典型地具有15MM的直径。此孔的阻塞导致不均匀燃烧，因此特别地使得相关燃烧器的排放值明显恶化。相关燃烧器以及所属的燃烧室的可用性在此情况中受到影响。0003由于剥落的硫化铁覆层导致的孔的可能堵塞的问题迄今为止或者通过燃烧器清洁或者通过安装新的燃烧器解决。不过，清洁花费很多时间。在。
7、此情况中，因此通常必须安装整组的新燃烧器，而这是十分昂贵的。虽然所述的困难仅发生在以预热运行的机器上，但此机器越来越多地被使用。因此，要考虑由于可能形成硫化铁覆层而导致的高的附加成本。0004此外，可通过使用例如IN617材料的耐腐蚀材料避免尤其是硫化铁覆层的形成。不过，此材料明显比目前使用的16MO3类型的钢更昂贵。发明内容0005因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种有利的燃烧器元件。本发明所要解决的另一技术问题是提供一种有利的燃烧器。0006所要解决的第一个技术问题通过根据权利要求1所述的燃烧器元件解决。所要解决的第二个技术问题通过根据权利要求11所述的燃烧器解决。从属权利要求包含了本。
8、发明的另外的有利构造。0007根据本发明的燃烧器包括可能与燃料接触的表面。此外，燃烧器元件包括基础材料和耐腐蚀材料，其中可能与燃料接触的表面由耐腐蚀材料形成。以此，避免在可能与燃料接触的表面上形成覆层、特别是硫化铁覆层。因此，实现了对排放极限值的遵守。此外，可节约用于清洁以及安装新燃烧器的成本。0008基础材料例如可以是钢，特别是16MO3类型的钢。耐腐蚀材料例如可以是IN617材料。通过仅将可能与燃料接触的表面由耐腐蚀且昂贵的IN617材料形成，与完全由例如IN617材料的耐腐蚀材料制成的整个燃烧器元件相比，明显地节约了材料成本。0009根据本发明的燃烧器元件例如可构造为燃烧器支承件凸缘。根。
9、据本发明的燃烧器支承件凸缘可具有包括基础材料的基体和包括耐腐蚀材料的插入件。此外，插入件可包括外表面和至少一个孔。基体可包括带有内表面的孔。在此情况中，插入件可以这样地布置在基体的孔内，使得基体孔的内表面与插入件的外表面紧密连接。插入件可例如焊接在基体内。0010此外，基体的孔可在基体内相对于基体的中心轴线偏心地布置。此外，插入件的孔说明书CN102007342ACN102007355A2/4页4可在插入件内相对于插入件的中心轴线偏心地布置。基体的孔和/或插入件的孔可例如具有圆形横截面。0011在根据本发明的燃烧器支承件凸缘的使用情况中，所使用的燃料流动通过插入件的孔。因为插入件由耐腐蚀材料形。
10、成，所以燃料不与基础材料接触。因此防止形成覆层。0012根据本发明的燃烧器包括前述根据本发明的燃烧器元件。燃烧器可例如是点火喷燃器。点火喷燃器例如可包括直径为一毫米的若干喷嘴孔。基本上，根据本发明的燃烧器具有与所描述的根据本发明的燃烧器元件相同的优点。0013通过本发明，可低成本且有效地防止在燃烧器内形成覆层，特别是硫化铁覆层。此外，通过本发明实现了燃烧器排放值的改进。0014本发明的另外的特征、特点和优点在下文中根据实施例参考附图详细描述。附图说明0015图1示出了现有的燃烧器的CO排放值与运行时间的关系。0016图2示意性地示出了通过可在混合运行中运行的HR3B类型的燃烧器的截面图。001。
11、7图3在局部透视图中示意性地示出了通过常规的燃烧器支承件凸缘的截面图。0018图4在透视图中示意性地示出了根据本发明的燃烧器支承件凸缘。0019图5在透视图中示意性地示出了根据本发明的替代的燃烧器支承件凸缘。0020图6在透视图中示意性地示出了根据本发明的另外的燃烧器支承件凸缘。具体实施方式0021在下文中根据图1至图6详细解释本发明的实施例。图1示出了常规的燃烧器的CO排放值与运行时间的关系。图1的X轴上示出的曲线图是CO测量排放值的各个日期。Y轴上示出了各个所测量到的以毫克/立方米为单位的CO排放值。0022曲线图示出对于所涉及的燃烧器在具有四个时间段I、II、III和IV的时间历程上的C。
12、O排放值。在带有非常小的排放值的较长的运行段I之后，排放值在第二时间段II连续升高，但主要在10MG/M3以下。在与之相连接的时间段III中，CO排放值比时间段II中明显更强地升高，且主要处于10MG/M3和30MG/M3之间。在第四时间段IV中，CO排放值主要在40MG/M3和80MG/M3之间。0023在图1中图示的测量值示出，由于形成硫化铁覆层导致的增加的燃烧器阻塞伴随有CO排放值的明显恶化。所使用的燃烧器例如为燃气轮机的燃烧器。0024在下文中根据图2详细解释燃烧器的结构，例如可使用在燃气轮机的情况中的燃烧器的结构。图2示意性地示出了通过根据本发明的燃烧器1的截面图。燃烧器1连接在燃烧。
13、室3上。燃烧器1的中心轴线由附图标记2表示。0025燃烧器1包括壳体4。在壳体4内沿中心轴线2布置了燃油回流管路5。围绕燃油回流管路5同心地布置了也沿中心轴线2走向的燃油供给管路6。在此，也可以是围绕燃油回流管路5同心地布置的多个燃油供给管路6。燃油供给管路6在背对燃烧室3一侧与连接管7连接，所述连接管7可连接在燃油供给上。燃油的流动方向通过箭头8和9指示。燃油首先可通过燃油供给管路6流入连接管7。燃油可通过此燃油供给管路6平行于中心轴线2流向燃烧室3并喷射到燃烧室3内。过多的燃油可平行于中心轴线2通过燃油回流说明书CN102007342ACN102007355A3/4页5管路5沿箭头9方向从。
14、燃烧室3流走。0026在燃油回流管路5和燃油供给管路6的关于中心轴线2的径向外侧，沿中心轴线2布置了一个或多个水管路17。水管路或多个水管路17在燃烧器1的背对燃烧室3一侧与水供给16连接。0027围绕燃油回流管路5、燃油供给管路6和水管路17同心地布置了燃气扩散管路10、110。燃气可在燃气扩散管路10、110内传输到燃料喷嘴11。燃料喷嘴11也围绕中心轴线2同心地布置，且使向燃烧室3内的燃料喷射能够实现。0028在燃气扩散管路10、110的关于中心轴线2的径向外侧布置了燃气预混合供给管路12，通过所述燃气预混合供给管路12可将燃气经由环形地围绕中心轴线2布置的环形分配器18引导向另外的燃料。
15、喷嘴13。通过燃料喷嘴13可将燃料喷射到燃烧室3内。燃料空气混合物在燃烧室3内的流动方向通过箭头14指示。0029附图标记30表示了燃烧器支承件凸缘的位置。在燃烧器支承件凸缘30中特别地发生燃气在燃气扩散管路110上的分配。燃气扩散管路110构造为引向燃烧室3的管。0030燃烧器支承件凸缘30的内表面与流过它的燃气直接接触。由于燃气内含有的硫化物与此部件的基础材料的化学反应，可在燃烧器支承件凸缘30的内表面上形成硫化铁覆层。此覆层可能剥落且导致燃料喷嘴11、13的部分阻塞。0031图3在局部透视图中示意性地示出了通过常规的燃烧器支承件凸缘30的截面。燃烧器支承件凸缘30可特别地由16MO3类型。
16、的钢制成。在图3中示例地示出的常规燃烧器支承件凸缘30包括通孔31，燃油回流管路5、燃油供给管路6、水管路17和燃气扩散管路10被引导通过所述通孔31。此外，燃烧器支承件凸缘30包括另外的通孔和螺纹件，但它们在图3中未示出。孔31具有圆形横截面。此外，孔31关于燃烧器支承件凸缘30的中心轴线35偏心地布置。0032孔31的内表面32包括沿孔31的圆周走向的凹槽33，燃气通过所述凹槽33被引导向燃气扩散管路110。燃烧器支承件凸缘30此外包括流动通道36，所述流动通道36垂直于中心轴线35走向且与凹槽33流动技术上连接。流动通道36此外与孔34连接，所述孔34相对于中心轴线35布置在孔31的径向。
17、外部。可通过孔34将燃气引入凹槽33内。孔34具有平行于燃烧器支承件凸缘30的中心轴线35走向的中心轴线37。孔34的直径小于孔31的直径。0033孔31此外具有内表面32，所述内表面32典型地与燃料接触。在此，内表面32特别地是凹槽33的表面。在此内表面32上可由于与燃料的接触而形成覆层，例如形成硫化铁覆层。0034图4在透视图中示意性地示出了根据本发明的燃烧器支承件凸缘20。根据本发明的燃烧器支承件凸缘20包括基体21和插入件22。基体例如由16MO3类型的钢制成。插入件22由例如IN617的耐腐蚀材料制成。0035基体21具有圆形横截面，带有中心轴线29。此外，基体21包括相对于所述中心。
18、轴线29偏心地布置的通孔26。孔26具有水滴形横截面。孔26的内表面以附图标记24表示。0036插入件22包括外表面25，所述外表面25构造为使得插入件22可插入到基体21的孔26内而使得基体21的内表面24与插入件22的外表面25连接。说明书CN102007342ACN102007355A4/4页60037插入件22此外包括通孔23，所述通孔23具有圆形横截面且关于中心轴线29偏心地布置。孔23的可能与燃料接触的内表面以附图标记28指示。插入件22此外包括孔27，所述孔27具有与结合图3所描述的常规燃烧器支承件凸缘30的孔34相同的特征。0038在图4中示出的实施例的特征在于，该实施例一方面。
19、仅需要相对少的耐腐蚀材料，但另一方面由于孔26和插入件22的外表面25的非对称的水滴形横截面使得制造是昂贵的。0039图5在透视图中示出了根据本发明的燃烧器支承件凸缘40的另外的实施变体。根据本发明的燃烧器支承件凸缘40与图4中示出的燃烧器支承件凸缘20的区别在于，基体21和插入件22的孔26具有圆形横截面。插入件22包括中心轴线41，所述中心轴线41平行于燃烧器支承件凸缘40的中心轴线29走向。插入件22又相对于燃烧器支承件凸缘40的中心轴线29偏心地布置。0040在插入件22内，亦具有圆形横截面的孔23相对于插入件22的中心轴线41偏心地布置。在图5中表示的其余元件对应于结合图4所描述的元。
20、件。0041在图6中以透视图示意性地示出根据本发明的燃烧器支承件凸缘50的另外的实施变体。与图5中图示的燃烧器支承件凸缘40不同，在图6中示出的燃烧器支承件凸缘50的特征在于，插入件22的孔23相对于插入件22的中心轴线41同心地布置。此外，燃烧器支承件凸缘50具有与在图5中示出的燃烧器支承件凸缘40相同的特点和特征。0042图5和图6中示出的实施变体与图4中示出的变体的区别在于，虽然需要更耐腐蚀的昂贵的材料，但由于基体21的孔26和插入件22的外表面25的圆形横截面，制造更简单和廉价。图6中示出的构造是优选的实施变体。0043通过将根据本发明的燃烧器支承件凸缘20、40、50二分为不同材料制成的基体21和插入件22的形式，可廉价地消除覆层引起的问题。在此，燃烧器支承件凸缘20、40、50的由于可能与燃料接触而尤其具有风险的部分由例如IN617的耐腐蚀材料制成，而剩余部分、即基体21则由廉价材料制成，例如由16MO3类型的钢制成。说明书CN102007342ACN102007355A1/4页7图1说明书附图CN102007342ACN102007355A2/4页8图2说明书附图CN102007342ACN102007355A3/4页9图3图4图5说明书附图CN102007342ACN102007355A4/4页10图6说明书附图CN102007342A。