一种火焰筒、燃烧室及燃气轮机
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种火焰筒、燃烧室及燃气轮机。
背景技术
燃气轮机在航空、船舶等领域具有广泛的应用，现有的燃气轮机通常采用预混燃烧的方式，预混燃烧是在燃烧之前将燃气和空气先混合好形成混合气，混合气再进入火焰筒进行燃烧，燃烧产生的高温烟气和从掺混孔进来的空气混合后流出火焰筒。
其中，掺混孔的位置对燃烧室的性能有重要影响，例如，当掺混孔位置距离旋流器较近时，掺混孔气过早与高温烟气掺混，由于淬熄作用，这时会导致燃气燃烧不完全，降低燃烧效率，使得CO排放较高；当掺混孔位置距离旋流器较远时，高温烟气在火焰筒内停留时间过长，这就为NOx的生成提供了条件，使得NOx排放较高。
因此，在实验研究或者燃气轮机实际运行时，通常需要对掺混孔的轴向位置进行调节，现有技术中，通常是堵孔和新开孔方式，工作量较大，十分不便。
发明内容
本发明公开了一种火焰筒、燃烧室及燃气轮机，用于避免改变燃气轮机中火焰筒掺混孔位置时，操作不便的技术问题。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种火焰筒，包括：
沿所述火焰筒轴向间隔分布的至少两个子段，每相邻的两个所述子段之间设有调节段，所述调节段上分布有掺混孔；其中，
所述调节段沿所述火焰筒的轴向与该调节段两端的子段滑动配合，且所述调节段可与该调节段两端的子段相对固定。
在上述火焰筒中，由于调节段可以沿火焰筒的轴向相对于该调节段两端的子段滑动，当需要调节掺混孔的沿火焰筒的轴向位置时，只需要将调节段沿火焰筒的轴向移动，使掺混孔到达合适位置，再将调节段与对应的子段相对固定，即可实现掺混孔在火焰筒轴向位置上的调节；以上过程，无需重新开孔和堵孔，使得调节掺混孔的位置操作更便捷。
优选地，所述调节段套设于所述子段外，且所述调节段的两端分别设有一个第一贯穿孔组，每个所述第一贯穿孔组包括多个第一贯穿通孔，所述第一贯穿通孔内侧壁通过螺纹配合有用于顶紧对应的子段的第一紧固件；或者，
所述子段套设于所述调节段的端部的外侧面，所述子段用于与所述调节段配合的部分设有第二贯穿孔组，每个所述第二贯穿孔组包括多个第二贯穿通孔；所述第二贯穿通孔内侧壁通过螺纹配合有用于顶紧所述调节段的第二紧固件。
优选地，当所述调节段套设于所述子段外时，所述第一贯穿通孔周围设有第一增厚层，所述第一贯穿通孔贯穿所述第一增厚层，且所述第一增厚层中第一贯穿通孔的内侧壁通过螺纹与所述第一紧固件配合；
当所述子段套设于所述调节段的端部的外侧面时，所述第二贯穿通孔周围设有第二增厚层，所述第二贯穿通孔贯穿所述第二增厚层，且所述第二增厚层中第二贯穿通孔的内侧壁通过螺纹与所述第二紧固件配合。
优选地，当所述调节段套设于所述子段外时，每个所述第一贯穿孔组中的所述第一贯穿通孔沿所述调节段的周向均匀分布；
当所述子段套设于所述调节段的端部的外侧面时，每个所述第二贯穿孔组中的第二贯穿通孔沿所述子段的周向均匀分布。
优选地，当所述调节段套设于所述子段外时，每个所述第一贯穿孔组包括4个所述第一贯穿通孔；
当所述子段套设于所述调节段的端部的外侧面时，每个所述第二贯穿孔组包括4个所述第二贯穿通孔。
优选地，所述调节段套设于所述子段外，所述火焰筒还包括第一抱箍，所述第一抱箍套设于所述调节段与所述子段重叠的部分，以使所述调节段抱紧所述子段；或者，
所述子段套设于所述调节段的端部的外侧面，所述火焰筒还包括第二抱箍，所述第二抱箍套设于所述子段与所述调节段重叠的部分，以使所述子段抱紧所述调节段。
优选地，当所述调节段套设于所述子段外时，所述调节段的端部形成有第一扩口结构；
当所述子段套设于所述调节段的端部的外侧面时，所述子段用于与所述调节段配合的端部形成有第二扩口结构。
优选地，当所述调节段套设于所述子段外时，所述子段用于与所述调节段配合的端部内侧面形成有第一倒角结构；
当所述子段套设于所述调节段的端部的外侧面时，所述调节段的端部内侧面形成有第二倒角结构。
优选地，所述调节段和所述子段之间夹设有耐高温纤维棉。
优选地，所述调节段通过螺纹与所述子段连接。
一种燃烧室，包括上述技术方案所述的火焰筒。
与现有技术相比，所述的燃烧室和上述的火焰筒所具有的优势相同，在此不再赘述。
一种燃气轮机，包括上述技术方案所述的燃烧室。
所述的燃气轮机与上述的燃烧室相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
图1为本发明实施例提供的燃烧室的结构示意图一；
图2为本发明实施例提供的燃烧室的结构示意图二；
图3为本发明实施例提供的燃烧室的结构示意图三。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供的火焰筒，包括：
沿火焰筒轴向间隔分布的至少两个子段，每相邻的两个子段之间设有调节段4，调节段4上分布有掺混孔；其中，
调节段4沿火焰筒的轴向与该调节段4两端的子段滑动配合，且调节段4可与该调节段4两端的子段相对固定。
在上述火焰筒中，由于调节段4可以沿火焰筒的轴向相对于该调节段4两端的子段滑动，当需要调节掺混孔的沿火焰筒的轴向位置时，只需要将调节段4沿火焰筒的轴向移动，使掺混孔到达合适位置，再将调节段4与对应的子段相对固定，即可实现掺混孔在火焰筒轴向位置上的调节；以上过程，无需重新开孔和堵孔，使得调节掺混孔的位置操作更便捷。
本发明实施例中，可以是调节段4套设于子段外，也可以是子段套设于调节段4外，以下分情况进行讨论：
需要说明的是，本发明实施例中，子段可以是如图1至图3中的首段3和尾段6，也可以是位于火焰筒中部的某一段，图1至3中以火焰筒包括两个分段为例，所以，没有表示出子段为火焰筒中部某段的情况；同时，尾段6的尾部设有排气口9。
第一种情况，当调节段4套设于子段外时；
调节段4的两端分别设有一个第一贯穿孔组，每个第一贯穿孔组包括多个第一贯穿通孔12a，第一贯穿通孔12a内侧壁通过螺纹配合有用于顶紧对应的子段的第一紧固件8a；即如图1所示，火焰筒包括间隔设置的首段3和尾段6，其中，首段3的首部设有旋流器2，旋流器2中设有燃气喷嘴1，调节段4呈管状，调节段4上分布有掺混孔5，调节段4的一端套设于首段3外、另一端套设于尾段6外，调节段4与首段3配合的部分设有第一贯穿通孔12a，第一贯穿通孔12a中通过螺纹配合有第一紧固件8，第一紧固件8可是螺栓或者螺钉等，用于将首段3顶紧；类似地，调节段4与尾段6配合的部分设有第一贯穿通孔12a，第一贯穿通孔12a中通过螺纹配合有第一紧固件8，第一紧固件8可是螺栓或者螺钉等，用于将首段3顶紧；
为了使第一紧固件8a能够被第一贯穿通孔12的侧壁更多的接触，以增加第一紧固件8a与调节段4配合的稳定性，第一贯穿通孔12a周围设有第一增厚层7a，第一贯穿通孔12a贯穿第一增厚层7a，且第一增厚层7a中第一贯穿通孔12a的内侧壁通过螺纹与第一紧固件8a配合。
其中，每个第一贯穿孔组中的第一贯穿通孔12a沿调节段4的周向均匀分布，以使第一紧固件8a对首段3和尾段6施加均匀的压力。
例如，当调节段4套设于子段外时，每个第一贯穿孔组包括4个第一贯穿通孔12a，通过4个第一紧固件8将调节段4与首段3或者尾段6固定，可以有效保障调节段4与首段3或者尾段6配合的稳定性的要求。
以上是通过第一紧固件8a将调节段4与首段3或者尾段6固定，除此之外，还可以利用抱箍进行固定，例如，火焰筒还包括第一抱箍10，第一抱箍10套设于调节段4与子段重叠的部分，以使调节段4抱紧子段，如图3所示，在调节段4的两端分别设置一个第一抱箍10，第一抱箍10将调节段4的一端抱紧以夹紧首段3的端部，同时，第一抱箍10将调节段4的另一端抱紧，以夹紧尾段6的端部；以上通过第一抱箍10将调节段4与子段固定，可以使调节段4周向方向上均匀受力，防止调节段4变形漏气。
另外，如图3，调节段4的端部形成有第一扩口结构10；第一扩口结构10至少具有以下好处：第一，防止第一抱箍10脱落；第二，将首段3或者尾段6等子段装设于调节段4时，第一扩口结构具有导向作用。
另外，当调节段4套设于子段外时，子段用于与调节段4配合的端部内侧面形成有第一倒角结构，此处，第一倒角结构是指子段与调节段配合的端部自子段内部至边缘，子段的厚度逐渐减薄，以防止由子段至调节段，火焰筒内径突然变化导致的气流紊乱。
第二种情况，当子段套设于调节段4的端部的外侧面时；
如图2所示，子段用于与调节段4配合的部分设有第二贯穿孔组，每个第二贯穿孔组包括多个第二贯穿通孔12b；第二贯穿通孔12b内侧壁通过螺纹配合有用于顶紧调节段4的第二紧固件8b。
为了使第一紧固件8a能够被第一贯穿通孔12的侧壁更多的接触，以增加第一紧固件8a与调节段4配合的稳定性。
其中，每个第二贯穿孔组中的第二贯穿通孔12b沿子段的周向均匀分布，以使第二紧固件8b对首段3和尾段6施加均匀的压力；
例如，每个第二贯穿孔组包括4个第二贯穿通孔12b，通过4个第二紧固件8b将调节段4与首段3或者尾段6固定，可以有效保障调节段4与首段3或者尾段6配合的稳定性的要求。
与第一种情况中类似的，除了利用第二火焰筒还包括第二抱箍，第二抱箍套设于子段与调节段4重叠的部分，以使子段抱紧调节段4。
为了防止第二抱箍脱落和方便调节段4与子段的安装，子段用于与调节段4配合的端部形成有第二扩口结构。
另外，调节段4的端部内侧面形成有第二倒角结构，以防止火焰筒内径突然变化引起的气流紊乱。
当子段套设于调节段4的端部的外侧面时，第二贯穿通孔12b周围设有第二增厚层7b，第二贯穿通孔12b贯穿第二增厚层7b，且第二增厚层7b中第二贯穿通孔12b的内侧壁通过螺纹与第二紧固件8b配合,第二增厚层7b有利于增加第二紧固件8b与子段配合的稳定性。
为了防止调节段4与子段之间漏气，无论调节段4在子段外，还是子段在调节段4外，调节段4和子段之间夹设有耐高温纤维棉。
另外，无论调节段4在子段外，还是子段在调节段4外，调节段4与子段还可以通过螺纹连接。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种燃烧室。
本发明实施例提供的燃烧室，包括上述的火焰筒。
在上述燃烧室中，由于调节段4可以沿火焰筒的轴向相对于该调节段4两端的子段滑动，当需要调节掺混孔的沿火焰筒的轴向位置时，只需要将调节段4沿火焰筒的轴向移动，使掺混孔到达合适位置，再将调节段4与对应的子段相对固定，即可实现掺混孔在火焰筒轴向位置上的调节；以上过程，无需重新开孔和堵孔，使得调节掺混孔的位置操作更便捷。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供了一种燃气轮机。
本发明实施例提供的燃气轮机，包括上述技术方案的燃烧室。
在上述燃气轮机中，由于调节段4可以沿火焰筒的轴向相对于该调节段4两端的子段滑动，当需要调节掺混孔的沿火焰筒的轴向位置时，只需要将调节段4沿火焰筒的轴向移动，使掺混孔到达合适位置，再将调节段4与对应的子段相对固定，即可实现掺混孔在火焰筒轴向位置上的调节；以上过程，无需重新开孔和堵孔，使得调节掺混孔的位置操作更便捷。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
