本发明涉及一种用于燃气涡轮机的环形燃烧室(1)，所述环形燃烧室具有外壳(12)，所述外壳具有至少一个用于燃烧器(3)的进口(4)和通到涡轮腔(8)内的出口(7)，其特征在于，在所述外壳(12)中在所述出口(7)的区域内设置有能够封闭的且基本与所述环形燃烧室(1)的对称轴(2)平行定向的通道(14)，压缩空气能被穿过所述通道(14)引入所述环形燃烧室(1)。本发明还涉及一种燃气涡轮机。
1.一种用于燃气涡轮机的环形燃烧室(1)，所述环形燃烧室具有外壳(12)，所述外壳具有至少一个用于燃烧器(3)的进口(4)和通到涡轮腔(8)内的出口(7)，其特征在于，在所述外壳(12)中在所述出口(7)的区域内设置有能够封闭的且与所述环形燃烧室(1)的对称轴(2)平行定向的通道(14)，压缩空气能穿过所述通道(14)引入所述环形燃烧室(1)，并且，为了关闭和打开所述通道(14)，在所述外壳(12)的外侧设置有包含若干环段(16)的调节装置(15)，所述环段(16)构成一个环，所述环与所述环形燃烧室(1)同轴定向并且相对于所述环形燃烧室(1)能够轴向移动。
2.如权利要求1所述的环形燃烧室(1)，其包括在所述出口(7)的区域内在所述环形燃烧室(1)的内部中在所述外壳(12)上沿周向安置的最后一列热屏蔽板(11)和沿所述至少一个进口(4)的方向与所述最后一列热屏蔽板(11)相邻安置的倒数第二列热屏蔽板(13)，其中，在所述最后一列热屏蔽板(11)和倒数第二列热屏蔽板(13)之间在所述通道(14)通入所述环形燃烧室(1)内部的开口(20)的区域内设置有间隙(19)。
3.如权利要求1所述的环形燃烧室(1)，其中，所述环能够无极地移动。
4.如权利要求1至3中任一项所述的环形燃烧室(1)，其中，所述环段(16)在其背离涡轮机的一侧具有用于嵌入所述通道(14)的凸起(17)。
5.如权利要求4所述的环形燃烧室(1)，其中，所述凸起(17)被设计为梯形。
6.如权利要求4所述的环形燃烧室(1)，其中，所述凸起(17)在承受热气的表面上具有隔热层。
7.如权利要求2所述的环形燃烧室(1)，其中，所述外壳(12)的内部在所述间隙(19)的区域内具有隔热层。
8.如权利要求2所述的环形燃烧室(1)，其中，所述最后一列热屏蔽板是金属的，并且所述倒数第二列热屏蔽板是陶瓷的。
9.一种具有如前述权利要求之一所述的环形燃烧室(1)的燃气涡轮机。
环形燃烧室旁通装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种具有旁通装置的环形燃烧室，用于在部分负荷运转时减少一氧化碳的排放以及一种具有这种环形燃烧室的燃气涡轮机。
背景技术
[0002] 在燃气涡轮机的部分负荷运转时，在燃烧室内的燃烧温度下降。由此，在与一氧化碳排放相关的初级区温度也下降到最低值以下，从而加大的一氧化碳的产生或排放。因为要避免这种情况，所以燃气涡轮机的可利用的部分负荷范围被限制。
发明内容
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种前述类型的环形燃烧室，其可以显著增大可利用的部分负荷范围。
[0004] 所述技术问题通过一种环形燃烧室得以解决，其中规定，这种用于燃气涡轮机的具有外壳的环形燃烧室，所述外壳具有至少一个用于燃烧器的进口和通到涡轮腔内的出口，其特征在于，在所述外壳中在所述出口的区域内设置有能够封闭的且基本与所述环形燃烧室的对称轴平行定向的通道，压缩空气能被穿过所述通道引入所述环形燃烧室。
[0005] 通过该措施，压缩空气可以被导入燃烧室的端部区域中，而无需参与燃烧，也就是说，在燃烧过程结束之后，压缩空气又重新导致形成空气燃料混合物。这造成的结果是，更富氧的混合物可以在更高温度的情况下在燃烧腔内被燃烧，并且由此在部分负荷运转中减少一氧化碳排放。
[0006] 在优选的实施方式中，环形燃烧室包括在所述出口的区域内在所述环形燃烧室的内部中在所述外壳上沿周向安置的最后一列热屏蔽板和沿所述至少一个进口的方向与所述最后一列相邻安置的倒数第二列热屏蔽板，其中，在所述热屏蔽板的最后一列和倒数第二列之间在所述通道的区域内设置有间隙。通过该间隙，压缩空气可以不受干扰地流入燃烧室内。
[0007] 此外有利的是，为了关闭和打开所述通道，在所述外壳的外侧设置有包含若干环段的调节装置，所述环段构成一个环，所述环与所述环形燃烧室同轴定向并且相对于所述环形燃烧室能够轴向移动。环段具有组装和拆卸简单的优点。
[0008] 在此适宜的是，调节装置的环能够无极地移动，以便根据需要调节所希望的间隙大小，并且由此可以将确定的空气量在燃烧前从压缩空气中取出。
[0009] 在本发明的有利的实施方式中，所述环段在其背离涡轮机的一侧具有用于嵌入所述通道的凸起。在此适宜的是，所述凸起被设计为梯形。通过该凸起、尤其通过其梯形的形状，使得通过通道导引的空气量被特别准确地调节。通道当然可以被完全封闭。在此，环通过机械机构仅沿轴向移动。这种用于控制和移动环的机械机构具有不同的可能性。由此，该机械机构可以是马达、杠杆机构、液压机构等，其例如使环在轨道或其它移动元件上轴向滑动。根据选择，这种机械机构也可以安装在壳体的内部或外部。
[0010] 在较高温度下运行环形燃烧室的情况下有利的是，环段的凸起在其承受燃烧的热气的表面上具有隔热层(TBC)。出于同样的原因适宜的是，所述外壳的内部在最后一列和倒数第二列的热屏蔽板之间、也就是在通道向燃烧室内的开口之间的间隙的区域内具有隔热层。在根据现有技术的环形燃烧室中，最后一列和倒数第二列的热屏蔽板相互邻接，并且外壳的内部通过热屏蔽板被完整地保护。通过按照本发明所存在的间隙，外壳在该区域内更强地承受燃烧的热气。
[0011] 还适宜的是，在所有热屏蔽板中距离燃烧的核心区域最远的最后一列热屏蔽板是金属的，并且倒数第二列是陶瓷的，因为一方面陶瓷材料的工作温度明显超过高耐热性金属合金的最大工作温度，并且另一方面高耐热性金属合金具有较低的脆性以及较好的导热和导温性。
[0012] 最后本发明还提供一种新型的集成了按照本发明的环形燃烧室的燃气涡轮机。
[0013] 通过根据本发明的可无极调节的调节装置，其用于在燃烧室的末端区域内、也就是在燃烧之后导入压缩空气，从而在部分负荷运转中减少一氧化碳的排放，因为由于更富氧的混合气体使燃烧温度被调节得更高。
[0014] 与当前设计不同的是，在基本负荷运转时不再需要冷却空气。
[0015] 此外，本发明可以被较为简单地实现，因为环段、例如两个半环是简单的构件，其仅需轴向移动。
附图说明
[0016] 结合附图进一步阐述本发明。在附图中示意性地且未按比例地：
[0017] 图1示出具有按照本发明的环形燃烧室的燃烧系统，
[0018] 图2示出环形燃烧室的朝向涡轮机的一侧，具有在外壳和旁通管上的调节装置，[0019] 图3示出用于旁通装置的调节装置的半环，
[0020] 图4示出根据现有技术的金属的热屏蔽板，
[0021] 图5示出用于按照本发明的环形燃烧室的金属的热屏蔽板，和
[0022] 图6示出在出口区域内的环形燃烧室的内侧。
具体实施方式
[0023] 图1示意地且示例性地示出按照本发明的环形燃烧室1的燃烧系统。环形燃烧室1由环绕旋转轴线2安置的封闭的环构成。燃烧器3在燃烧室1的上部区域内安置在进口4内。在那里，燃料5与压缩空气6相混合。在燃烧室1内实现自身的燃烧。热的燃烧气体穿过出口7进入涡轮腔8，在此燃烧气体与第一叶片9相接触。为了在点火之前进行保护，环形燃烧室1衬有陶瓷的热屏蔽10和金属的热屏蔽11，它们固定在外壳12上。
[0024] 根据本发明，燃烧室外壳12在出口7的区域内在最后的陶瓷的热屏蔽列13(即倒数第二列热屏蔽)和金属的进口壳板(即最后一列热屏蔽11)之间设置有通道14，该通道14基本上平行于环形燃烧室的轴线2定向。
[0025] 由此，该通道14可以分别根据需要被关闭和开启，其在外壳12的外侧设置有调节装置15，如图2所示。调节装置15具有若干环段16、例如两个半环，如图3所示。通过相应的凸起17可以调节通道14内的确定的间隙大小，或者完全封闭通道14。
[0026] 为了使气体可以流入环形燃烧室1，金属的进口壳板、也就是最后的热屏蔽列11的板相对于现有技术中的环形燃烧室的最后一列热屏蔽板18被缩短。图4示出这种现有技术中的环形燃烧室的最后一列热屏蔽板18，并且沿虚线进行缩短，从而获得图5所示的、也是本发明所需要的金属热屏蔽板11。
[0027] 图6示出环形燃烧室1的内侧视图，其具有最后一列11和倒数第二列13的热屏蔽板以及用于在部分负荷运转时气体旁通的外壳12内的通道14的开口20。
[0028] 因为根据本发明，热屏蔽板的最后一列11相对于现有技术中的热屏蔽板被缩短并且在环形燃烧室1的外壳12上如此安置，使得最后一列不必直接邻接在倒数第二列热屏蔽板13上，因此沿环形燃烧室1的周向形成一个没有之前那种防热的间隙19。在该间隙19中，通道14向环形燃烧室1的内部开放。在开口20之间的外壳12在环形燃烧室1运行时承受极高的温度。为了在即便存在间隙19的情况下对外壳12针对这种温度进行防护，外壳12的内部在最后一列11和倒数第二列13的热屏蔽板之间的间隙19的范围内、也就是在通道14的向着燃烧室内部的开口20之间设置有隔热层。
[0029] 环段16的凸起17在其承受燃烧的热气的表面上也具有隔热层。
