一种用于燃烧室试验的点火结构的制作方法

本发明属于燃气轮机燃烧室试验，具体涉及一种用于燃气轮机燃烧室试验的点火结构。

背景技术：

1、燃气轮机结合了大量的航空发动机的先进技术，是一类新型的以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械能的内燃旋转式动力机械。燃气轮机的燃烧室位于压气机与涡轮之间，具有高温高压环境，随着现代燃气轮机技术的不断革新和发展，g/h级重型燃气轮机的效率超过62％，掺氢及全氢燃烧技术的发展对减少碳排放具有最大意义，重型燃气轮机对燃烧室的设计要求越来越高。为保证设计结果的有效，往往需要采用大量的试验进行设计结果验证，而由于燃气轮机的燃烧室是高温高压的腔体，试验段设计成为耐高温的空气腔，其外部为耐高压的承压缸，空气腔与承压缸的压力平衡，从而模拟了燃烧室的高温高压的进气条件；点火器需要安装在承压缸外壁上，点火杆需要穿过空气腔及燃烧室，由于高温下空气腔及燃烧室会产生较大的热位移，浮动密封结构可实现位移补偿保证密封。

技术实现思路

1、鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，本发明的目的在于提供一种用于燃烧室试验的点火结构。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于燃烧室试验的点火结构，包括：燃烧室、设置于燃烧室火焰筒外的燃压缸模拟腔及点火杆双层浮动密封结构；

4、所述承压缸内流通有常温高压气流；

5、所述空气腔内流通有高温高压气流；

6、所述防护套内设有可自动缩回的点火杆，且通过移动使位于所述点火杆顶端的点火头可伸入至燃烧室火焰筒内。

7、优选的，所述防护套与所述点火杆之间预留有散热间隙，所述散热间隙的两端密封，且散热间隙内填充有可导热气体。

8、优选的，所述燃压缸模拟腔至少包括由内至外依次设置的高温高压空气腔和常温高压承压缸缸；所述空气腔内流通有高温高压气流，所述承压缸内流通有常温高压气流，用来模拟燃烧室的空气进气气流条件。

9、优选的，所述散热间隙位于所述燃压缸模拟腔内。

10、优选的，所述防护套的一端固定于所述承压缸的常温腔壁上。

11、优选的，所述燃压缸模拟腔内固定有衬套，且所述防护套的另一端贯穿所述衬套。

12、优选的，所述燃烧室的壳壁上设有与所述点火杆密封装配的浮动密封圈a；所述衬套及所述空气腔的高温腔壁上设有与所述防护套密封装配的浮动密封圈b。

13、优选的，所述燃烧室的壳壁上凹陷形成有保护腔；且点火时，通过所述点火杆的移动使所述点火头由所述保护腔内自动伸出至所述燃烧室内；

14、完成点火后，通过所述点火杆的移动使所述点火头由所述燃烧室内缩回至所述保护腔内。

15、优选的，所述保护腔由内向外凹陷形成。

16、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

17、(1)利用空气腔及承压缸组合来模拟重型燃气轮机燃烧室的进气条件，以此保证进气气流条件的精准，降低技术风险；

18、(2)点火头在点火成功后随着燃烧室内压力的增加可自动缩回到燃烧室相对低温的保护腔，另外，在承压缸内还设有包裹于点火杆外部的防护套，由此在有效散热同时还能形成对点火杆的机械防护，进而降低点火杆的损坏概率；

19、(3)采用浮动密封圈连接防护套与冷却腔的壳壁、点火杆与燃烧室的壳壁，由此有效实现各安装位置处的在热膨胀位移条件下的密封，进而保证整体试验设备的密封性。

技术特征：

1.一种用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于，包括：燃烧室火焰筒(100)、设置于燃烧室过渡段(103)外的模拟燃压缸(200)以及由所述模拟燃压缸(200)外部向所述燃烧室火焰筒(100)所在位置延伸的点火杆防护套(300)；

2.根据权利要求1所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述防护套(300)与所述点火杆(400)之间预留有散热间隙(500)，所述散热间隙(500)的两端密封，且散热间隙(500)内填充有可导热气体。

3.根据权利要求2所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述模拟燃压缸(200)至少包括由内至外依次设置的耐高温的空气腔(210)和耐高压的承压缸(220)；所述空气腔(210)内模拟燃烧室内型面，流通有高温高压气流，所述承压缸(220)内流通有常温高压气流，且所述高温高压气流用来模拟燃烧室的进气条件。

4.根据权利要求3所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述散热间隙(500)位于所述空气腔(210)内。

5.根据权利要求4所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述防护套(300)的一端固定于所述常温承压缸(220)的常温腔壁(221)上。

6.根据权利要求5所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述空气腔(210)内固定有衬套(211)，且所述防护套(300)的另一端贯穿所述衬套(211)。

7.根据权利要求6所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述燃烧室火焰筒(100)的壳壁上凹陷形成有保护腔(101)；且

9.根据权利要求8所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述保护腔(101)由内向外凹陷形成。

10.根据权利要求8所述的用于燃烧室试验的点火结构，其特征在于：所述燃烧室火焰筒(100)的壳壁包括燃烧室火焰筒内层(102)与燃烧室过渡段(103)，所述燃烧室火焰筒内层(102)与燃烧室过渡段(103)之间形成有与所述保护腔(101)相连通的燃烧室进气腔(104)，且进气工作气流由所述燃烧室进气腔(104)流向所述保护腔(101)。

技术总结本发明属于点火试验技术领域，公开了一种用于燃烧室试验的点火结构，包括：燃烧室过渡段、设置于燃烧室外的空气腔及承压冷却腔以及点火杆防护套；所述承压冷却腔内流通有高压气流；所述防护套内设有可往复移动的点火杆，且通过移动使位于所述点火杆顶端的点火头可伸入至燃烧室火焰筒内。所述防护套与所述点火杆之间预留有散热间隙，所述散热间隙的两端密封，且散热间隙内填充有可导热气体。综上，本发明的点火结构能在满足点火试验要求的前提下，实现点火杆的散热降温，从而减小试验设备内外环境的差异；另外，在点火杆外部设有双层浮动密封结构，可满足空气腔高温膨胀热位移条件下的密封性要求。技术研发人员：刘朝晖,刘纯杰受保护的技术使用者：中国联合重型燃气轮机技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23