用于工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的模塊化即用燃燒器組件及安裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，更具體地，涉及在安裝到工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)之前根據(jù)組裝和功能規(guī)格預(yù)組裝的模塊化即用(drop-1n)燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)利用可更換的燃燒器，可更換的燃燒器具有到燃燒器殼體中的接近端口(access port)的凸緣連接件。在已知的燃燒器設(shè)計(jì)中，大致環(huán)形的燃燒器籃具有位于燃燒器凸緣遠(yuǎn)側(cè)的敞開頂部，其沿插入路徑以嵌套方式插入對(duì)應(yīng)燃燒器過渡部中，插入路徑與相應(yīng)接近端口、燃燒器籃和過渡部開口的中心線共軸。與人為對(duì)準(zhǔn)燃燒器籃與其位于燃燒器殼體內(nèi)的接收容座協(xié)作，插入通常利用保持燃燒器重量的起重機(jī)和/或滑輪齒輪來執(zhí)行。燃燒器長度遠(yuǎn)大于燃燒器籃外周和其它渦輪部件(位于燃燒器殼體內(nèi)部或外部)之間的徑向間隙。燃燒器從期望插入路徑的小的偏航偏差會(huì)導(dǎo)致燃燒器和另一渦輪部件之間無意的碰撞接觸，可導(dǎo)致燃燒器內(nèi)部部件(例如，注射器、儀表、離心式噴嘴、噴口、文丘里管等)不符合對(duì)準(zhǔn)和功能規(guī)格的未對(duì)準(zhǔn)。在已知的渦輪設(shè)計(jì)中，在完全組裝的燃燒器和其它渦輪部件(位于燃燒器殼體外部)之間存在不足的間隙，所以不可能對(duì)準(zhǔn)和插入完全組裝的燃燒器。超過1200鎊(545kg)的完全組裝的燃燒器重量還使在安裝期間的精確燃燒器對(duì)準(zhǔn)變復(fù)雜，尤其當(dāng)對(duì)準(zhǔn)主要由人操作者執(zhí)行時(shí)。
[0003]假設(shè)缺乏完全組裝的燃燒器安裝間隙且由燃燒器重量加劇對(duì)準(zhǔn)復(fù)雜性，已知的工業(yè)解決方案是在燃燒器的初始組裝、服務(wù)和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)及插入期間，在燃燒器殼體接近端口內(nèi)在原處組裝燃燒器子部件。與工廠或授權(quán)服務(wù)設(shè)施工作臺(tái)組裝和檢查相比，在燃燒器接近端口內(nèi)組裝子部件以構(gòu)建完整燃燒器并隨后檢查與對(duì)準(zhǔn)/性能規(guī)格一致性更加緩慢。在可控環(huán)境中的工作和/或服務(wù)中心預(yù)組裝還可由組裝專員執(zhí)行，與必須執(zhí)行更廣泛范圍的修理服務(wù)的一些現(xiàn)場(chǎng)人員相比，組裝專員可具有更實(shí)際的組裝經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。不幸地，如果對(duì)于完全組裝單元而言沒有足夠的安裝間隙，或者如果不能在現(xiàn)場(chǎng)可靠地且恒定地獲得所需的安裝精度對(duì)準(zhǔn)(由于部件總重或缺乏精確對(duì)準(zhǔn)夾具)，則即用燃燒器的預(yù)組裝是不可行的。
[0004]需要預(yù)組裝工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，預(yù)檢查和確認(rèn)工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器是否滿足組裝和功能規(guī)格，之后，可現(xiàn)場(chǎng)安裝為模塊化即用單元。
[0005]還需要在燃燒器殼體外部具有足夠外部間隙的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)，其便于沿安裝路徑直接對(duì)準(zhǔn)和安裝預(yù)組裝的燃燒器進(jìn)入燃燒器殼體接近端口中，而沒有與位于燃燒器殼體內(nèi)部或外部的其它渦輪部件無意的燃燒器碰撞/撞擊(會(huì)損壞燃燒器)的不適當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)。
[0006]額外需要燃燒器操縱工具和燃燒器安裝方法，其便于優(yōu)選地在自動(dòng)控制下以可重復(fù)的操作步驟對(duì)準(zhǔn)和插入重的預(yù)組裝燃燒器。理想地，這種燃燒器操縱工具可保持永久安裝在燃燒器殼體接近端口近側(cè)，以在需要時(shí)使用，或者易于運(yùn)輸并在各種工作場(chǎng)合由修理人員重新組裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]相應(yīng)地，本發(fā)明之目的是提供預(yù)組裝的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，預(yù)檢查和確認(rèn)預(yù)組裝的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器是否滿足組裝和功能規(guī)格，之后，可現(xiàn)場(chǎng)安裝為模塊化即用單元。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供在燃燒器殼體外部具有足夠外部間隙的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)，其便于沿安裝路徑直接對(duì)準(zhǔn)和安裝預(yù)組裝的燃燒器進(jìn)入燃燒器殼體接近端口中，而沒有與位于燃燒器殼體內(nèi)部或外部的其它渦輪部件無意的燃燒器撞觸/撞擊(會(huì)損壞燃燒器)的不適當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)。
[0009]本發(fā)明的額外目的是提供一種燃燒器操縱工具和燃燒器安裝方法，其便于優(yōu)選地在自動(dòng)控制下以可重復(fù)的操作步驟對(duì)準(zhǔn)和插入重的預(yù)組裝燃燒器。額外地，期望燃燒器操縱工具保持永久安裝在燃燒器殼體接近端口近側(cè)，以在需要時(shí)使用，或者易于運(yùn)輸并在各種工作場(chǎng)合由修理人員重新組裝。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，這些和其它目的通過一種預(yù)組裝的模塊化即用燃燒器實(shí)現(xiàn)，在插入工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)接近端口和內(nèi)部燃燒器過渡部中之前和之后，預(yù)組裝的模塊化即用燃燒器具有符合組裝和功能規(guī)格的內(nèi)部部件。如果燃燒器組件在其安裝期間不會(huì)無意地撞擊其它渦輪部件，則在插入燃燒器殼體中之后，燃燒器組件維持符合這些規(guī)格。通過具有位于燃燒器殼體近側(cè)的燃燒器工作區(qū)域(combustor service zone)，避免了無意的撞擊，使得可沿其對(duì)應(yīng)插入路徑將每個(gè)燃燒器組件滑動(dòng)地插入其對(duì)應(yīng)接近端口和過渡部中，而不會(huì)接觸其它渦輪系統(tǒng)部件。燃燒器工作區(qū)域中的多軸運(yùn)動(dòng)燃燒器操縱工具優(yōu)選地在自動(dòng)控制下聯(lián)接到每個(gè)燃燒器，并便于沿插入路徑的精確對(duì)準(zhǔn)。自動(dòng)控制便于通過執(zhí)行一系列存儲(chǔ)的預(yù)確定操作步驟而一致地重復(fù)燃燒器安裝和移除。
[0011]本發(fā)明的實(shí)施例表征了一種通過提供具有燃燒器殼體的工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)而將燃燒器組件安裝在工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)中的方法，燃燒器殼體具有位于其中的燃燒器接近端口和過渡部，過渡部沿插入路徑與接近端口同軸對(duì)準(zhǔn)。將預(yù)組裝的模塊化即用燃燒器組件沿插入路徑滑動(dòng)地插入接近端口和過渡部中，而不會(huì)撞擊其它渦輪部件，預(yù)組裝的模塊化即用燃燒器組件具有適于聯(lián)接到燃燒器接近端口的安裝凸緣和適于與過渡部滑動(dòng)聯(lián)接的燃燒器籃。之后，將燃燒器安裝凸緣聯(lián)接到燃燒器接近端口。在安裝為即用單元之后，可檢查和預(yù)先確認(rèn)預(yù)組裝的燃燒器組件是否符合組裝和功能規(guī)格?？衫糜袆?dòng)力的多軸燃燒器操縱工具(CHT)插入燃燒器組件，多軸燃燒器操縱工具的操作優(yōu)選地處于自動(dòng)控制之下，以進(jìn)行預(yù)知的可重復(fù)的對(duì)準(zhǔn)操作運(yùn)動(dòng)。
[0012]本發(fā)明的實(shí)施例還表征了一種預(yù)組裝的模塊化即用燃燒器組件，其具有適于聯(lián)接到工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器殼體接近端口和燃燒器操縱工具的安裝凸緣。該組件具有適于與燃燒器殼體中的過渡部滑動(dòng)聯(lián)接的燃燒器籃，過渡部沿插入路徑與接近端口同軸對(duì)準(zhǔn)。在插入工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)接近端口之前和之后，燃燒器組件內(nèi)部部件符合組裝和功能規(guī)格，只要燃燒器組件在插入時(shí)不會(huì)撞擊其它渦輪部件即可。即用隨時(shí)可用的燃燒器組件可以被預(yù)先確認(rèn)是否符合組裝和功能規(guī)格，使得不必重復(fù)現(xiàn)場(chǎng)安裝檢查過程。
[0013]本發(fā)明的實(shí)施例額外表征了一種工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)系統(tǒng)，包括具有壓縮器部分、燃燒器部分和渦輪部分的燃?xì)廨啓C(jī)。燃燒器部分具有燃燒器殼體，燃燒器殼體限定出位于燃燒器殼體中的多個(gè)相應(yīng)以圓形陣列排列的燃燒器接近端口和過渡部對(duì)，燃燒器接近端口與過渡部沿相應(yīng)插入路徑同軸對(duì)準(zhǔn)。渦輪系統(tǒng)具有對(duì)應(yīng)于燃燒器部分中的相應(yīng)燃燒器接近端口和過渡部對(duì)的多個(gè)預(yù)組裝的模塊化即用燃燒器組件。燃燒器組件分別具有適于聯(lián)接到燃燒器接近端口的安裝凸緣和適于與過渡部滑動(dòng)聯(lián)接的燃燒器籃。渦輪系統(tǒng)具有位于燃燒器殼體近側(cè)的燃燒器工作區(qū)域，使得可沿其對(duì)應(yīng)插入路徑將每個(gè)燃燒器組件滑動(dòng)地插入其對(duì)應(yīng)接近端口和過渡部中，而不會(huì)接觸其它渦輪系統(tǒng)部件。渦輪系統(tǒng)優(yōu)選地具有在燃燒器工作區(qū)域中取向的有動(dòng)力的多軸運(yùn)動(dòng)燃燒器操縱工具(CHT)，適于聯(lián)接到每個(gè)相應(yīng)燃燒器組件，以沿相應(yīng)插入路徑將燃燒器組件插入燃燒器殼體中?？刂破鲀?yōu)選地聯(lián)接到燃燒器操縱工具并以一系列預(yù)定燃燒器插入操作步驟控制燃燒器操縱工具的移動(dòng)。CHT的實(shí)施例具有豎直支撐柱和聯(lián)接到豎直支撐柱的提升平臺(tái)，以選擇性地改變相對(duì)于燃燒器殼體的豎直位置。燃燒器對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)聯(lián)接到提升平臺(tái)，以選擇性地改變相對(duì)于燃燒器殼體的橫向、軸向和旋轉(zhuǎn)位置。燃燒器抓具聯(lián)接到燃燒器對(duì)準(zhǔn)平臺(tái)，以聯(lián)接到燃燒器。
[0014]本發(fā)明的目的和特征可以任意組合或子組合共同地或單獨(dú)地由本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)用。
【附圖說明】
[0015]通過結(jié)