專利名稱：用于燃燒器的點火系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體涉及用于燃燒器的點火系統(tǒng)。在特定實施例中，該系統(tǒng)包括有利于對燃燒器和/或相關(guān)聯(lián)的燃氣渦輪進行維護和修理的ー個或多個點火引導(dǎo)件。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域已知用于產(chǎn)生功率的商用燃氣渦輪。用來產(chǎn)生電功率的典型的燃氣渦輪包括處于前部的軸向式壓縮機、在中部附近的一個或多個燃燒器，以及處于后部的渦輪?？蓪h(huán)境空氣供應(yīng)到壓縮機，并且在壓縮機中的旋轉(zhuǎn)葉片和固定導(dǎo)葉逐步地對工作流體(空氣)施加動能，以產(chǎn)生處于高能狀態(tài)的壓縮工作流體。壓縮工作流體離開壓縮機，并且流過ー個或多個噴嘴而進入在各個燃燒器中的燃燒室中，在燃燒室中壓縮工作流體與燃料混合，并且點燃以產(chǎn)生具有高溫和高壓的燃燒氣體。燃燒氣體在渦輪中膨脹來產(chǎn)生功。例如， 在渦輪中的燃燒氣體的膨脹可旋轉(zhuǎn)軸，軸連接到發(fā)電機上，以產(chǎn)生電カ。可通過在ー個或多個燃燒器中的點火電路來啟動燃燒。點火電路可包括例如位于燃燒器的外部的激發(fā)器，以及位于緊鄰燃燒器處或位于燃燒器的內(nèi)部的點火器。激發(fā)器產(chǎn)生點火器使用的期望的電脈沖，以在燃燒器的內(nèi)部產(chǎn)生火花或其它的點火源。在許多情況中，激發(fā)器可位于遠離點火器超過25-35英尺的距離處，并且從而可使用點火引導(dǎo)件來提供從激發(fā)器到點火器的電連續(xù)性，同時也使激發(fā)器與和燃燒器相關(guān)聯(lián)的高溫和高壓隔離開。在維護或修理停機期間通常必須移除點火引導(dǎo)件，以使包圍燃燒器的殼體的移除和/或點火器的更換成為可能。由于點火引導(dǎo)件的長度和接近點火器的難度的原因，移除過程通常是費時的且是勞動密集性的，從而增加了停機的成本和持續(xù)時間。因此，這樣的用于點燃燃燒器的改進的系統(tǒng)和方法將是有用的該系統(tǒng)和方法有利于改進點火引導(dǎo)件的可維護性和/或點火引導(dǎo)件的移除。

發(fā)明內(nèi)容
下面在以下描述中闡述了本發(fā)明的各方面和優(yōu)點，或者根據(jù)描述，本發(fā)明的各方面和優(yōu)點可為顯而易見的，或者可通過本發(fā)明的實踐來學(xué)習(xí)本發(fā)明的各方面和優(yōu)點。本發(fā)明的一個實施例是ー種燃燒器點火系統(tǒng)，該燃燒器點火系統(tǒng)包括適合于至少部分地安裝在燃燒器內(nèi)部的點火器組件。第一點火引導(dǎo)件電連接到點火器組件上，并且包括遠離點火器組件的終端。第二點火引導(dǎo)件電連接到第一點火引導(dǎo)件上。燃燒器點火系統(tǒng)進ー步包括用于可釋放地連接第一點火引導(dǎo)件和第二點火引導(dǎo)件的裝置。本發(fā)明的另ー個實施例是ー種燃燒器點火系統(tǒng)，該燃燒器點火系統(tǒng)包括適合于至少部分地安裝在燃燒器內(nèi)部的點火器組件。第一點火引導(dǎo)件電連接到點火器組件上，并且包括遠離點火器組件的終端。套圈包圍終端，并且第二點火引導(dǎo)件可釋放地連接到套圈上。本發(fā)明也可包括ー種點火系統(tǒng)，該點火系統(tǒng)包括燃燒器和適合于至少部分地安裝在燃燒器內(nèi)部的點火器組件。第一點火引導(dǎo)件電連接到點火器組件上，并且包括遠離點火器組件的終端。套圈包圍終端，并且第二點火引導(dǎo)件可釋放地連接到第一點火引導(dǎo)件上。在審閱了說明書之后，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將更好地理解這樣的實施例的特征和各方面，以及其它。


在說明書的其余部分中更具體地闡述了針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的本發(fā)明的完整的且能夠?qū)嵤┑墓_，包括其最佳模式，說明書包括對附圖的參照，其中
圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的示例性燃燒器的簡化橫截面 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的燃燒器點火系統(tǒng)的橫截面 圖3是在圖2中顯示的第一點火引導(dǎo)件的一部分的放大圖；以及 圖4是在圖2中顯示的在第一點火引導(dǎo)件和第二點火引導(dǎo)件之間的連接的放大圖。部件列表
10燃燒器
12殼體 14噴嘴 16帽 18端蓋 20襯套 22燃燒室
24過渡件 26渦輪入ロ 28沖擊套管 30流動孔 32環(huán)形通道 40點火系統(tǒng) 42點火器組件 44交叉火管 46第一點火引導(dǎo)件 48第二點火引導(dǎo)件 50激發(fā)器 52導(dǎo)體 54絕緣體 56接觸組件 58盤
60第一點火引導(dǎo)件的第一終端 62第一點火引導(dǎo)件的第二終端(終端)
64套圈 66螺紋 68套環(huán)70彈簧。
具體實施例方式現(xiàn)在將對本發(fā)明的當(dāng)前實施例作出詳細參照，當(dāng)前實施例的ー個或多個實例在附圖中示出。詳細描述使用數(shù)字和字母名稱來指代附圖中的特征。已經(jīng)使用在附圖和描述中相同或類似的名稱來指代本發(fā)明的相同或類似的部分。以闡述本發(fā)明而非限制本發(fā)明的方式提供各個實例。事實上，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的范圍或精神的前提下，在本發(fā)明中可進行修改和變型。例如，作為ー個實施例的部分而示出或描述的特征可在另ー個實施例上使用，以形成另外的另ー個實施例。從而，意圖的是本發(fā)明涵蓋在所附權(quán)利要求和它們的等效方案的范圍內(nèi)的這樣的修改和變型。本發(fā)明的多種實施例包括用于燃燒器的點火系統(tǒng)。在具體的實施例中，燃燒器點火系統(tǒng)可包括多個點火引導(dǎo)件，其中第一點火引導(dǎo)件連接到位于緊鄰燃燒器處或位于燃燒器的內(nèi)部的點火器組件上，而第二點火引導(dǎo)件連接到位于燃燒器的外部的激發(fā)器上。第一點火引導(dǎo)件和第二點火引導(dǎo)件可以可釋放地彼此連接以完成點火電路，同時也有利于較容易地移除點火引導(dǎo)件中的ー個，以進行維護和修理。圖I提供了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的例如可被包括在燃氣渦輪中的示例性燃燒器10的簡化橫截面圖。殼體12可包圍燃燒器10以容納流動到燃燒器10的壓縮工作流體。如圖所示，燃燒器10可包括一個或多個噴嘴14，噴嘴14沿徑向布置在帽16和端蓋18之間。帽16和襯套20大體包圍位于噴嘴14下游的燃燒室22，并且在襯套20下游的過渡件24將燃燒室22連接到渦輪入口 26上。如本文所使用的，用語“上游”和“下游”指代在流體通路中的構(gòu)件的相對位置。例如，如果流體從構(gòu)件A流動到構(gòu)件B，則構(gòu)件A是在構(gòu)件B的上游。相反，如果構(gòu)件B接收來自構(gòu)件A的流體流，則構(gòu)件B是在構(gòu)件A的下游。具有流動孔30的沖擊套管28可包圍過渡件24，以在沖擊套管28和過渡件24之間限定環(huán)形通道32。壓縮工作流體可穿過沖擊套管28中的流動孔30，以流過環(huán)形通道32，以對過渡件24和襯套20提供對流冷卻。當(dāng)壓縮工作流體到達端蓋18時，壓縮工作流體反轉(zhuǎn)方向以流過ー個或多個噴嘴14，在噴嘴14中壓縮工作流體與燃料混合，之后在燃燒室22中點燃，以產(chǎn)生具有高溫和高壓的燃燒氣體。如圖I所示，燃燒器10可進ー步包括燃燒器點火系統(tǒng)40，燃燒器點火系統(tǒng)40用于點燃在燃燒室22內(nèi)部的燃料-空氣混合物。點火系統(tǒng)40可包括例如點火器組件42、火花塞，或激光器，它們適合于至少部分地安裝在燃燒器10內(nèi)部，以將火花或光束發(fā)射到燃燒室22中。備選地或另外，點火系統(tǒng)40可包括交叉火管44，交叉火管44將例如來自相鄰的燃燒器的火焰提供給燃燒室22。在任ー情況中，如圖I所示，點火系統(tǒng)40可定位成通過燃燒器10的缺ロ或沿著燃燒器10的ー側(cè)，使得點火系統(tǒng)40可大約與燃料-空氣混合物同時地將火花、光束或火焰發(fā)射到燃燒室22中，以增強點火系統(tǒng)40的可靠性。圖2提供了在圖I中顯示的根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的燃燒器點火系統(tǒng)40的橫截面圖。如圖所示，點火系統(tǒng)40大體包括點火器組件42、第一點火引導(dǎo)件46、第二點火引導(dǎo)件48和激發(fā)器50。點火器組件42可包括本領(lǐng)域所知的用于產(chǎn)生火花或點火源的任何適當(dāng)?shù)钠鞑?。第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48大體包括導(dǎo)體52，導(dǎo)體52被隔熱以經(jīng)受住渦輪隔室內(nèi)部的預(yù)期溫度，并且容納來自激發(fā)器50的高電能。例如，導(dǎo)體52可包括被包在能夠持續(xù)暴露在高于大約400 T的溫度下的絕緣體54 (例如玻璃增強的聚醚醚酮)中的14標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的鍍鎳銅?？墒褂媒佑|組件56和盤58來在被包括在第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48中的導(dǎo)體52之間提供導(dǎo)電性。接觸組件56可由例如304不銹鋼形成，并且盤58可由例如鍍釷鎢形成，以增強在第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48之間的傳導(dǎo)性和耐磨性。第一點火引導(dǎo)件46在第一終端60處電連接到點火器組件42上，并且在第二終端62處電連接到第二點火引導(dǎo)件48上。激發(fā)器50又電連接到第二點火引導(dǎo)件48上，并且可包括能夠產(chǎn)生期望的電脈沖以點燃點火器組件42的任何適當(dāng)?shù)碾娐贰Ｒ赃@種方式，激發(fā)器50產(chǎn)生期望的電脈沖，期望的電脈沖通過第二點火引導(dǎo)件48和第一點火引導(dǎo)件46被傳遞到點火器組件42，以完成點火系統(tǒng)40的電路。圖3提供了在圖2中顯示的第一點火引導(dǎo)件46的第二終端62的放大圖。如圖所 示，第二終端62遠離點火器組件42，并且如前所描述可包括導(dǎo)體52、絕緣體54、接觸組件56和盤58。此外，套圈64可包圍第二終端62，使得絕緣體54在套圈64和第二終端62之間。套圈64可由416不銹鋼或具有適當(dāng)?shù)哪蜔嵝院湍湍バ缘钠渌m當(dāng)?shù)牟牧闲纬?。套?4的一部分可包括用干與第二點火引導(dǎo)件48相接合的螺紋66或其它的機械配件。圖4提供了在圖2中顯示的第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48之間的可釋放的連接的放大圖。如圖所示，點火系統(tǒng)40可包括用于可釋放地連接第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48的裝置。用于可釋放地連接第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48的裝置可包括本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的用于可釋放地將構(gòu)件連接在一起的任何適當(dāng)?shù)臋C械器件。例如，該裝置可包括夾具、插銷和搭扣、棘輪與掣爪組件、粘合劑、快速釋放配件或聯(lián)接件，或螺紋接合。備選地或另外，如圖4中顯示，該裝置可包括連接到第二點火引導(dǎo)件48上的帶螺紋套環(huán)68。第二點火引導(dǎo)件48的至少一部分可被插入套圈64內(nèi)部，以允許第二點火引導(dǎo)件48的導(dǎo)體52與第一點火引導(dǎo)件46的導(dǎo)體52電連接。第二點火引導(dǎo)件48的至少一部分(例如套環(huán)68)可包圍套圈64，以在套圈64和第二點火引導(dǎo)件48之間提供螺紋接合。在備選的實施例中，套環(huán)68和套圈64可按壓配合在一起，以在第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48之間提供可釋放的連接。如圖4中進ー步顯示，點火系統(tǒng)40可進ー步包括用于將第二點火引導(dǎo)件48的至少一部分偏置朝向第一點火引導(dǎo)件46的至少一部分的裝置。用于將第二點火引導(dǎo)件48的至少一部分偏置朝向第一點火引導(dǎo)件46的至少一部分的裝置可包括本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員的用于偏置構(gòu)件的任何適當(dāng)?shù)臋C械器件。例如，該裝置可包括在第一點火引導(dǎo)件46和第ニ點火引導(dǎo)件48之間的彈簧夾、膨脹接頭，或傾斜表面。備選地或另外，如圖4中顯示，該裝置可包括與絕緣體54或第二點火引導(dǎo)件48的其它部分相接合的彈簧70，以沿朝第一點火引導(dǎo)件46的方向?qū)Φ诙c火引導(dǎo)件48的至少一部分施加力。再次參照圖I和圖2，因而點火系統(tǒng)40的多種實施例增強了第一點火引導(dǎo)件46的移除，以有利于對點火器組件42和/或燃燒器10進行維護和修理。具體地說，第一點火引導(dǎo)件46可具有基本比第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48的聯(lián)合長度更短的長度。例如，雖然第一點火引導(dǎo)件46和第二點火引導(dǎo)件48的具體長度不是對本發(fā)明的限制，除非在權(quán)利要求書中特別敘述，但是第一點火引導(dǎo)件46可為大約6英尺長，并且第二點火引導(dǎo)件48可具有基本更長的長度，例如大于大約25英尺長。因此，對點火器組件42、在點火器組件42和第一點火引導(dǎo)件46之間的連接點處的導(dǎo)體52，和/或燃燒器10的維護和修理可通過僅僅斷開和/或移除第一點火引導(dǎo)件46而不是將點火器組件42連接到激發(fā)器50上的整個點火引導(dǎo)件來實現(xiàn)，從而顯著節(jié)約與維護和修理相關(guān)聯(lián)的勞動且減少與維護和修理相關(guān)聯(lián)的停機時間。導(dǎo)致與燃燒室22相關(guān)聯(lián)的預(yù)期的溫度和壓カ進入第一點火引導(dǎo)件46的點火器密封件的失效將被阻止進入第二點火引導(dǎo)件48而到達激發(fā)器50，從而防止激發(fā)器50的隨后的失效，以及防止需要更換將點火器組件42連接到激發(fā)器50上的整個點火引導(dǎo)件。 此書面描述使用了實例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使得本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這樣的其它實例包括不異于權(quán)利要求的字面語言的結(jié)構(gòu)元素，或如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言無實質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這樣的其它實例意圖處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燃燒器點火系統(tǒng)(40),包括 a.適合于至少部分地安裝在燃燒器(10)內(nèi)部的點火器組件(42)； b.電連接到所述點火器組件(42)上的第一點火引導(dǎo)件(46)，其中，所述第一點火引導(dǎo)件(46)包括遠離所述點火器組件(42)的終端(62)； c.電連接到所述第一點火引導(dǎo)件(46)上的第二點火引導(dǎo)件(48);以及 d.用于可釋放地連接所述第一點火引導(dǎo)件(46)和所述第二點火引導(dǎo)件(48)的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃燒器點火系統(tǒng)(40)，其特征在于，所述燃燒器點火系統(tǒng)(40)進一步包括電連接到所述第二點火引導(dǎo)件(48)上的激發(fā)器(50)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的燃燒器點火系統(tǒng)(40)，其特征在于，用于可釋放地連接所述第一點火引導(dǎo)件(46)和所述第二點火引導(dǎo)件(48)的所述裝置包括包圍所述終端(62)的套圈(64)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃燒器點火系統(tǒng)(40)，其特征在于，所述第二點火引導(dǎo)件(48)的至少一部分包圍所述套圈(64)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3-4中的任一項所述的燃燒器點火系統(tǒng)(40)，其特征在于，所述燃燒器點火系統(tǒng)(40)進一步包括在所述套圈(64)和所述第二點火引導(dǎo)件(48)之間的螺紋接
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中的任一項所述的燃燒器點火系統(tǒng)(40)，其特征在于，所述燃燒器點火系統(tǒng)(40)進一步包括在所述套圈(64)和所述終端之間的絕緣體(54)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的燃燒器點火系統(tǒng)(40)，其特征在于，所述燃燒器點火系統(tǒng)(40)進一步包括用于將所述第二點火引導(dǎo)件(48)的至少一部分偏置朝向所述第一點火引導(dǎo)件(46)的至少一部分的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于燃燒器的點火系統(tǒng)。一種燃燒器點火系統(tǒng)(40)包括適合于至少部分地安裝在燃燒器(10)內(nèi)部的點火器組件(42)。第一點火引導(dǎo)件(46)電連接到點火器組件(42)上，并且包括遠離點火器組件(42)的終端(62)。第二點火引導(dǎo)件(48)電連接到第一點火引導(dǎo)件(46)上。燃燒器點火系統(tǒng)(40)進一步包括用于可釋放地連接第一點火引導(dǎo)件(46)和第二點火引導(dǎo)件(48)的裝置。
文檔編號F23Q7/00GK102954488SQ20121028989
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月15日
發(fā)明者A.B.科斯塔, A.哈利克 申請人:通用電氣公司