QUEMADOR PARA UNA TURBINA DE GAS.

Quemador (3) con dos electrodos de ignición (4) y con un soporte (2),

estando dispuesto el soporte (2) sobre la superficie externa del quemador (3) y que aloja a los electrodos de ignición (4), estando alojados los electrodos de ignición (4) de forma axialmente desplazable en el soporte (2), caracterizado porque el electrodo de ignición (4) está alojado en el soporte (2) de forma radialmente flexible

Quemador para una turbina de gas.

Fundamento de la invención

La invención se refiere a un quemador para una turbina de gas.

Una turbina de gas abarca, de manera esencial, un compresor, una cámara de combustión, una turbina y un difusor para los gases de escape. En el compresor se comprime el aire aspirado y es enviado al quemador para la mezcla con el combustible y para el encendido en la cámara de combustión. Los gases calientes que salen de la cámara de combustión, que se encuentran bajo presión, son conducidos hasta la turbina. Los gases calientes impulsan a la turbina en aquél punto, que está acoplada con un generador y, de este modo, sirve para la generación de corriente eléctrica. Tras la salida de la turbina, los gases calientes descomprimidos penetran en el difusor para los gases de escape y pueden emplearse para el intercambio de calor.

El quemador de la turbina de gas, que está dispuesto a la entrada de la cámara de combustión, está equipado con electrodos de ignición, que son utilizados en el momento de la puesta en marcha del quemador. Los electrodos de ignición están dispuestos directamente sobre los orificios de salida del gas y provocan la ignición de los gases que salen por dichos orificios. La chispa de ignición es generada por medio de la tensión de ignición entre dos electrodos de ignición y se mantiene durante todo el tiempo de la ignición. Para una chispa de ignición óptima es necesario mantener exactamente la distancia prescrita entre los dos electrodos de ignición.

La publicación US 2,933,896 A describe un quemador con dos electrodos de ignición y con un soporte, alojando el soporte a los electrodos de ignición y estando alojados los electrodos de ignición de manera axialmente desplazable en el soporte.

Una fijación radial defectuosa puede provocar problemas, puesto que ya no puede garantizarse una distancia óptima entre los electrodos de ignición. Por otra parte puede conducir también a problemas una fijación radial, que fije la posición exacta de los electrodos cuando las dilataciones térmicas de los electrodos conduzcan a tensiones en el material.

Tarea de la invención

La invención tiene como tarea poner a disposición un quemador para una turbina de gas con una fijación ventajosa de los electrodos de ignición.

Solución de conformidad con la invención

La tarea se resuelve por medio de un quemador y, de manera especial, por medio de un quemador para una turbina de gas, con las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes contienen desarrollos ventajosos de la invención.

La solución de la tarea consiste, de conformidad con la invención, en un quemador y, de manera especial, en un quemador para una turbina de gas, con dos electrodos de ignición y un soporte. El soporte está dispuesto sobre la superficie externa del quemador y aloja a los electrodos de ignición. En este caso los electrodos de ignición están alojados en el soporte de manera axialmente desplazable. Los electrodos de ignición están alojados en este caso en el soporte de manera radialmente flexible. La suspensión elástica radial posibilita la compensación de las vibraciones, con lo cual se aumenta la duración de vida de los electrodos de ignición.

El soporte posibilita un desplazamiento axial de los electrodos de ignición. Un desplazamiento axial de este tipo puede estar provocado por efecto del calor. Por medio del alojamiento axialmente desplazable pueden evitarse las tensiones producidas por el calor en los electrodos de ignición. Al mismo tiempo, los electrodos de ignición pueden estar fijados radialmente de manera segura, de tal manera que pueden evitarse problemas que resultan de la falta de exactitud de la distancia entre los electrodos.

En un desarrollo ventajoso de la invención, cada electrodo de ignición presenta un revestimiento cerámico y un casquillo, estando pegado el casquillo con el revestimiento cerámico del correspondiente electrodo de ignición. Cada casquillo está unido además con una corredera de guía. El revestimiento cerámico sirve para el aislamiento térmico de los electrodos de ignición, lo cual produce la dilatación producida por el calor. El casquillo es empleado como elemento portante para los electrodos de ignición. La corredera de guía posibilita una guía lineal de los electrodos de ignición para la compensación de la dilatación térmica residual de los electrodos de ignición.

De manera adicional, el quemador presenta un elemento de guía con, al menos, una ranura de guía para cada corredera de guía, estando guiada cada corredera de guía en una ranura de guía.

Por medio de la combinación de la corredera de guía y de la ranura de guía se garantiza la posibilidad de desplazamiento axial de los electrodos de ignición en el soporte. De este modo, se evitan tensiones críticas en los electrodos de ignición y, por lo tanto, una posible rotura. Por otra parte, es posible el ajuste de la distancia entre los electrodos de ignición ya durante la fabricación del elemento de guía. Por otra parte, esta disposición reduce la movilidad radial de los electrodos de ignición, con lo cual se evitan vibraciones.

El elemento de guía puede estar atornillado sobre la superficie externa del quemador. Una unión por medio de tornillos posibilita un montaje y un desmontaje sencillos y garantiza una posibilidad fácil de recambio de los electrodos de ignición cuando estén desgastados. Por otra parte, tampoco se requiere una costura de soldadura, como era usual hasta ahora.

En otra configuración ventajosa de la invención, el soporte está constituido por una guía de resorte de lámina, que está formado por un casquillo con resortes de lámina distribuidos sobre la periferia de los extremos del casquillo. De manera especial, los resortes de lámina pueden estar distribuidos de manera homogénea sobre la periferia de los extremos del casquillo. Esta disposición representa una alternativa a la disposición con rieles de guía que, igualmente garantiza la posibilidad de desplazamiento axial de los electrodos de ignición en caso de una dilatación producida por el calor. También, en este caso, se evitan movimientos radiales y tangenciales (vibraciones). Por otra parte se evitan tensiones críticas en los electrodos de ignición como consecuencia de la dilatación producida por el calor y, por lo tanto, roturas de los electrodos de ignición. Por otra parte se garantiza una fácil posibilidad de recambio de los electrodos de ignición. De manera especial, los resortes de lámina pueden estar sometidos a una tensión previa radial, lo cual se encarga de una guía radial y de un buen centraje.

La tensión previa radial de los resortes de lámina posibilita, así mismo, una dilatación térmica radial de los electrodos de ignición bajo el efecto del calor. La disposición pone a disposición, así mismo, un buen soporte para los electrodos de ignición con revestimiento cerámico, puesto que no existe ningún tipo de contacto entre el casquillo y el revestimiento cerámico de los electrodos de ignición. Los resortes de lámina únicamente soportan a los electrodos de ignición con inclusión del revestimiento cerámico.

De igual modo, el soporte puede estar formado por un casquillo y por un resorte radial, yaciendo el lado interno del resorte radial sobre los electrodos de ignición y yaciendo el lado externo del resorte radial sobre el lado interno del casquillo. Esta disposición representa una alternativa al soporte con guía de resorte de lámina. Las ventajas se producen de manera correspondiente a lo que ha sido descrito precedentemente.

Como otro desarrollo alternativo de la invención, el soporte puede estar formado por, al menos, un elemento de resorte y por una abrazadera dividida, presentando la abrazadera una escotadura sobre su lado interno, en la que está alojado el elemento de resorte. Esta disposición representa otra alternativa a la guía de resorte de lámina de los electrodos de ignición. También en este caso está presente una fijación radial flexible de los electrodos de ignición, garantizándose al mismo tiempo la posibilidad de desplazamiento axial. De igual modo, se evitan tensiones críticas en los electrodos de ignición. Así mismo, las vibraciones de los electrodos de ignición son absorbidas durante el funcionamiento del quemador por medio de los elementos de resorte. La disposición posibilita una buena posibilidad de montaje y una buena posibilidad de recambio. La abrazadera tiene dos piezas con objeto de absorber tensiones por flexión de los electrodos de...

1. Quemador (3) con dos electrodos de ignición (4) y con un soporte (2), estando dispuesto el soporte (2) sobre la superficie externa del quemador (3) y que aloja a los electrodos de ignición (4), estando alojados los electrodos de ignición (4) de forma axialmente desplazable en el soporte (2), caracterizado porque el electrodo de ignición (4) está alojado en el soporte (2) de forma radialmente flexible.

2. Quemador según la reivindicación 1, caracterizado porque cada uno de los electrodos de ignición (4) presenta un revestimiento (6) cerámico y un casquillo (8), estando pegado el casquillo (8) con el revestimiento (6) cerámico del electrodo de ignición (4) correspondiente y estando unido cada casquillo (8) con una corredera de guía (10).

3. Quemador según la reivindicación 2, caracterizado porque el quemador (3) presenta un elemento de guía (12) con, al menos, una ranura de guía (14) para cada una de las correderas de guía (10) y cada corredera de guía (10) está guiada en una ranura de guía (14).

4. Quemador según la reivindicación 3, caracterizado porque el elemento de guía (12) está atornillado sobre la superficie externa del quemador (3).

5. Quemador según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el soporte (2) es una guía de resorte de lámina, que está constituida por un casquillo (8) con resortes de lámina (18) distribuidos sobre la periferia de los extremos del casquillo.

6. Quemador según la reivindicación 5, caracterizado porque los resortes de lámina (18) están distribuidos homogéneamente sobre la periferia de los extremos del casquillo.

7. Quemador según la reivindicación 5 o 6, caracterizado porque los resortes de lámina (18) están sometidos a una tensión previa radial.

8. Quemador según la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte (2) está constituido por un casquillo (8) y por, al menos, un resorte radial (20), yaciendo el lado interno del resorte radial (20) sobre el electrodo de ignición (4) y yaciendo el lado externo del resorte radial (20) sobre el lado interno del casquillo (8).

9. Quemador según la reivindicación 1, caracterizado porque el soporte (2) está constituido por, al menos, un elemento de resorte (26) y por una abrazadera (7) dividida, presentando la abrazadera (7) en su lado interno al menos una escotadura (28), en la que está alojado el elemento de resorte (26).

10. Quemador según la reivindicación 9, caracterizado porque el elemento de resorte (26) está constituido por dos piezas de forma semianular.

11. Turbina de gas con un quemador según una de las reivindicaciones precedentes.