Quemador de turbina de gas (2) que comprende dos electrodos de ignición (7) con,

en cada caso, una punta de electrodo (12), con lo que al aplicar una tensión de encendido entre ambos electrodos de ignición se produce un salto de chispas en las puntas de electrodo, con lo que los electrodos de ignición (7) transcurren en el lado exterior del quemador, con lo que a los electrodos de ignición (7) se encuentra asignado un elemento de protección (8) que se proyecta más allá del lado exterior del quemador (2) y más allá de los electrodos de ignición (7), con lo que la distancia entre el elemento de protección (8) y los electrodos de ignición (7) es, al menos, de un tamaño tal, que al aplicar una tensión de encendido en los electrodos de ignición (7) no se produzca un salto de chispas entre el elemento de protección (8) y los electrodos de ignición (7), con lo que el valor concreto para la distancia depende, al menos, de la geometría de los electrodos de ignición y de la temperatura existente al aplicar la tensión de encendido

Quemador con un elemento protector para electrodo de ignición.

Antecedentes de la invención

La presente invención hace referencia a quemador con un encendedor y, al menos, un electrodo de ignición, especialmente uno para el montaje en un quemador de una turbina de gas.

Un quemador conformado como quemador piloto con un encendedor y electrodos de ignición que conducen al encendedor se describe, por ejemplo, en la EP 1 591 723 A o en la EP 0 193 838 B1. El encendedor tiene como objeto encender el combustible. Los electrodos de ignición se encuentran fijados en el exterior en el quemador piloto y transcurren en paralelo a su eje longitudinal. La alimentación de combustible se encuentra en el interior del quemador piloto y culmina en aberturas de salida de combustible. Los electrodos de ignición culminan en el área de las aberturas de salida de combustible y encienden el combustible que sale de allí mediante una chispa de encendido. La chispa de encendido es generada por una tensión de encendido entre dos electrodos de ignición y permanece durante todo el periodo de encendido.

El daño o la deformación de uno o ambos electrodos de ignición colocados en el quemador piloto durante el transporte o el montaje pueden perjudicar la capacidad de funcionamiento de los electrodos de ignición. Por ello, los daños o la deformación pueden hacer necesario un cambio de los electrodos de ignición.

El cambio de los electrodos de ignición también puede ser necesario, si un electrodo se encuentra doblado de manera tal, que en lugar de entre las puntas de electrodo se produce un salto de corriente entre un conductor de electrodo y otro componente metálico y por ello la mezcla de gases no puede ser encendida.

En la US 2,850,084, US 5,860,804 y US 5,865,651 se describen esencialmente encendedores con electrodos de ignición en los cuales el encendido se realiza mediante el calentamiento de un electrodo de ignición debido a su alta resistencia, es decir, de forma térmica. Esta forma de encendido es denominada en lo sucesivo como encendido térmico. La posibilidad de un encendido electrónico o eléctrico, por ejemplo, a través de salto de chispas sólo se menciona en la US 5,860,804.

Para proteger el área del electrodo de ignición cercana al punto en que se produce el encendido, en la US 2,850,084, US 5,860,804 y US 5,865,651 se revelan diferentes elementos de protección o revestimientos de protección. Estos revestimientos de protección se caracterizan porque pueden introducirse en la flama que se produce y porque deben proteger a los electrodos de ignición en el área del encendido especialmente ante un posible ensuciamiento o un daño. Las áreas de los electrodos de ignición que son adyacentes al área del encendido, es decir que conducen hacia o alejan del área del encendido, no son protegidos por un correspondiente elemento de protección.

También en la US 4,029,936, US 6,777,650 B1 y US 3,823,345 se describen encendedores con electrodos de ignición. En estas, al menos áreas de los electrodos de ignición que son adyacentes al área del encendido, es decir que conducen hacia o alejan del área del encendido, también se encuentran rodeadas, en cualquier caso parcialmente, por una carcasa. Sin embargo, en el caso de estos encendedores se trata únicamente de encendedores térmicos. Además, en el caso de estos encendedores no se trata de encendedores de quemadores de turbina de gas.

En efecto, en la US 2,850,084, US 5,860,804, US 5,865,651, US 4,029,936, US 6,777,650 B1 y US 3,823,345 no se revelan quemadores de turbina de gas. Sin embargo, los electrodos de ignición que se utilizan en el marco de quemadores de turbina de gas y que encienden con ayuda de una chispa de encendido se ven considerablemente más perjudicados en su capacidad de funcionamiento por una posible deformación que los electrodos de ignición de encendedores térmicos.

Objeto

Es objeto de la presente invención, poner a disposición un quemador de turbina de gas con, al menos, un electrodo de ignición en el que la problemática arriba mencionada no se presente o sólo se presente de forma reducida. Otro objeto de la presente invención es poner a disposición una turbina de gas con un quemador de turbina de gas ventajoso.

Solución conforme a la invención

Este objeto es resuelto a través de un quemador de turbina de gas con las características de la reivindicación 1 y una turbina de gas conforme a la reivindicación 15. El quemador de turbina de gas puede estar conformado especialmente como quemador piloto.

Conforme a la invención, la solución del objeto consiste en que el quemador se encuentre equipado con dos electrodos de ignición que transcurren en su lado exterior, con lo que a estos electrodos se encuentra asignado un elemento de protección que se proyecta más allá del lado exterior del quemador y más allá de los electrodos de ignición. La turbina de gas conforme a la invención se encuentra equipada con un quemador de turbina de gas tal.

Conforme a la invención, la distancia entre el elemento de protección y los electrodos de ignición es, al menos, de un tamaño tal, que al aplicar una tensión de encendido en los electrodos de ignición no se produce un salto de chispas entre el elemento de protección y los electrodos de ignición para poder evitar de forma fiable un salto de corriente entre los electrodos de ignición y el elemento de protección.

Además, el quemador de turbina de gas comprende dos electrodos de ignición con, en cada caso, una punta de electrodo. El encendido se realiza mediante un salto de chispas en las puntas de electrodo al aplicar una tensión de encendido entre ambos electrodos de ignición. Por lo tanto el encendido no es provocado térmicamente. Aunque en la US 5,860,804 y US 5,865,651 también se mencionan en general otros encendedores además de los térmicos, en estos documentos no se describe ningún encendedor en el que se produzca un salto de chispas entre dos electrodos. Los otros documentos ya mencionados describen únicamente encendedores térmicos.

La ventaja de la solución conforme a la invención es que los electrodos de ignición se encuentran protegidos y por ello se pueden evitar daños durante el transporte o durante el montaje y desmontaje de los electrodos de ignición. En la EP 0 193 838 B1 se describe una cámara de combustión de una turbina de gas con un quemador, pero los electrodos de ignición del quemador no se encuentran equipados con un elemento de protección.

Perfeccionamientos ventajosos de la invención

En las reivindicaciones dependientes se describen perfeccionamientos ventajosos.

En un perfeccionamiento ventajoso de la presente invención el elemento de protección se encuentra unido con el lado exterior del quemador, de manera que se garantiza la estabilidad necesaria.

Otro perfeccionamiento ventajoso consiste en que el elemento de protección rodea a los electrodos de ignición, con lo que el electrodo de ignición es cubierto, al menos parcialmente, en su largo, de manera que, al menos, un electrodo de ignición se encuentra protegido de forma óptima.

Además, el elemento de protección puede estar conformado en forma de U y estar fijado con el lado abierto al lado exterior del quemador, de manera que los electrodos de ignición son protegidos hacia fuera desde tres lados. El elemento de protección puede rodear completamente el electrodo al menos en el área cercana a las puntas de electrodo.

De manera alternativa, el elemento de protección puede estar formado por, al menos, una nervadura, de manera que se encuentre garantizado un mejor acceso a los electrodos de ignición. La nervadura puede transcurrir en paralelo al electrodo de ignición. A ambos lados de los electrodos de ignición se puede encontrar, respectivamente, al menos una nervadura.

Preferentemente, el elemento de protección es fabricado en un material rígido a la flexión y resistente a choques, de manera que se evita una deformación del elemento de protección que podría conducir a una deformación de los electrodos de ignición que se encuentran en el interior.

El elemento de protección conforme a la invención puede estar asignado preferentemente a un área del electrodo de ignición que conduce hacia la punta del electrodo. Es decir, que en este caso el elemento de protección no se extiende hasta la punta del electrodo y tampoco se extiende más allá de la punta del electrodo. En mayor medida se debe proteger el área del electrodo que transcurre a lo largo del lado exterior...

1. Quemador de turbina de gas (2) que comprende dos electrodos de ignición (7) con, en cada caso, una punta de electrodo (12), con lo que al aplicar una tensión de encendido entre ambos electrodos de ignición se produce un salto de chispas en las puntas de electrodo, con lo que los electrodos de ignición (7) transcurren en el lado exterior del quemador, con lo que a los electrodos de ignición (7) se encuentra asignado un elemento de protección (8) que se proyecta más allá del lado exterior del quemador (2) y más allá de los electrodos de ignición (7), con lo que la distancia entre el elemento de protección (8) y los electrodos de ignición (7) es, al menos, de un tamaño tal, que al aplicar una tensión de encendido en los electrodos de ignición (7) no se produzca un salto de chispas entre el elemento de protección (8) y los electrodos de ignición (7), con lo que el valor concreto para la distancia depende, al menos, de la geometría de los electrodos de ignición y de la temperatura existente al aplicar la tensión de encendido.

2. Quemador de turbina de gas (2) conforme a la reivindicación 1, con lo que el elemento de protección (8) se encuentra unido con el lado exterior del quemador (2).

3. Quemador de turbina de gas (2) conforme a la reivindicación 1 y 2, con lo que el elemento de protección (8) rodea a los electrodos de ignición (7), con lo que los electrodos de ignición (7) son cubiertos, al menos parcialmente, en su largo.

4. Quemador de turbina de gas (2) conforme a la reivindicación 3, con lo que el elemento de protección (8) se encuentra conformado en forma de U en su sección transversal y con el lado abierto se encuentra fijado al lado exterior del quemador (2).

5. Quemador de turbina de gas (2) conforme a la reivindicación 4, con lo que el elemento de protección (8) rodea a los electrodos de ignición (7), al menos, en el sector delantero cercano a las puntas de electrodo.

6. Quemador de turbina de gas (2) conforme a la reivindicación 1 o 2, con lo que el elemento de protección (8) comprende, al menos, una nervadura.

7. Quemador de turbina de gas (2) conforme a la reivindicación 6, con lo que la nervadura (8) se extiende en paralelo a los electrodos de ignición (7).

8. Quemador de turbina de gas (2) conforme a la reivindicación 6 o 7, con lo que a ambos lados de los electrodos de ignición se encuentra respectivamente, al menos, una nervadura.

9. Quemador de turbina de gas (2) conforme a una de las reivindicaciones anteriores, con lo que el elemento de protección (8) se encuentra conformado por un material rígido a la flexión y resistente a choques.

10. Quemador de turbina de gas (2) conforme a una de las reivindicaciones anteriores, con lo que se encuentra diseñado como quemador piloto para una disposición de quemadores.

11. Quemador de turbina de gas (2) conforme a una de las reivindicaciones anteriores, con lo que el elemento de protección se encuentra asignado a un área de los electrodos de ignición (7) que conduce hacia la punta del electrodo.

12. Quemador de turbina de gas (2) conforme a una de las reivindicaciones anteriores, con lo que presenta simetría de rotación y el electrodo de ignición (7) que transcurre, al menos, en su lado exterior se extiende en paralelo al eje de simetría del quemador de turbina de gas (2).

13. Turbina de gas con un quemador de turbina de gas (2) conforme a una de las reivindicaciones anteriores.