BR102013027397A2

BR102013027397A2 - Transição no combustor

Info

Publication number: BR102013027397A2
Application number: BRBR102013027397-0A
Authority: BR
Inventors: Michael Duesing; Mirko Ruben Bothien
Original assignee: Alstom Technology Ltd
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2014-12-30
Also published as: CN103776057B; EP2725197A1; US20140109579A1; CA2830683A1; JP5726268B2; JP2014084874A; CN103776057A; US9482106B2; RU2013146536A; EP2725199A1; BR102013027397A8; KR101576455B1; CA2830683C; RU2566867C2; SA113340952B1; EP2725199B1; KR20140052872A

Abstract

RESUMO Patente de Invenção: "TRANSIÇÃO NO COMBUSTOR". A presente invenção refere-se a uma transição no combustor (24) adaptada para guiar gases de combustão em um curso de fluxo de gases quentes (15) estendendo-se entre um combustor com câmaras (2) e um primeiro estágio de turbina (3) em uma turbina a gás (9). A transição no combustor (24) compreende um duto tendo uma extremidade a montante adaptada para conexão com o combustor com câmaras (2) e uma extremidade a jusante adaptada para conexão a um primeiro estágio de uma turbina (3), em que a extremidade a jusante compreende uma parede externa (11), uma parede interna (12), uma primeira e uma segunda paredes laterais (21a, 21b). A transição no combustor é caracterizada pelo fato de pelo menos uma parede lateral (21a, 21 b) ter uma extensão de parede lateral (20, 20a, 20b), que está se estendendo em uma direção a jusante além da saída (22). Além da transição no combustor (24), uma turbina a gás compreendendo essa transição no combustor (24), um método para retroadaptação de uma turbina a gás (9) com essa transição no combustor (24), bem como um método para inspeção por boroscópio de uma GT com essa transição no combustor são descritos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "TRANSIÇÃO NO COMBUSTOR".

Campo da Invenção A presente invenção refere-se a uma transição no combustor com uma extensão de parede para desacoplamento termo acústico de com-bustores adjacentes, uma turbina compreendendo essa transição no combustor, bem como um método para retroadaptação de uma turbina a gás com essa transição no combustor.

Antecedentes da Invenção Turbinas a gás com combustores com câmaras são conhecidas de várias aplicações em usinas de energia. O processo de combustão nessas turbinas a gás pode levar a acoplamento dinâmico de câmara com câmara. Esse acoplamento dinâmico ou termoacústico combustores com câmaras de turbina a gás pode levar a fortes pulsações, em particular, a fortes pulsações de baia frequência, que afetam, negativamente, a estabilidade e a durabilidade do combustor. Isso pode levar à durabilidade reduzida ou, em casos extremos, a uma falha mecânica da turbina a gás. A fim de aliviar as pulsações termoacústicas, usualmente, amortecedores ou ressonadores são instalados e/ou o estágio do suprimento de combustível é feito como descrito, por exemplo, na US2010/0313568. Uma vez que os amortecedores de baixa frequência requerem grandes volumes essa solução não é favorecida. O preparo de combustível tem um impacto prejudicial sobre o desempenho das emissões devido à criação de pontos quentes locais (levando a emissões de ??? e pontos frios locais (levando à emissões de CO).

Esse tipo de pulsações termoacústicas são difíceis de prever analiticamente e só podem ser observadas mis tarde no processo de desenvolvimento, uma vez que todos os testes de motor precisam ser realizados a fim de detectar modos instáveis com a interação de câmara com câmara. Mesmo se os amortecedores ou ressonadores forem proporcionados, esses ainda precisam de ajuste e uma fase de desenvolvimento e, no pior dos casos, requerem ajuste específico do motor durante o comissionamento de cada motor individual. O acoplamento dos diferentes combustores com câmaras ocorre através de: • a entrada da turbina na área a jusante dos combustores ou, na transição no combustor, da parte para a turbina e a montante das bordas dianteiras das pás de primeiro estágio da turbina; • o principal suprimento de ar para os queimadores, • resfriamento e vazamento de suprimento de ar para o combustor • tubos de ignição dispostos entre câmaras.

Sumário da Invenção A fim de evitar essas pulsações, desacoplamento efetivo dos combustores com câmaras é sugerido. A presente invenção é destinada a desacoplar a interação termoacústica entre câmaras via a entrada da turbina, que, que é vista como o curso de acoplamento dominante. Esse curso de acoplamento é dominante uma vez que tem as maiores áreas e envolve a menor queda de pressão entre duas câmaras vizinhas. Nesse caso, as pulsações termoacústicas do tipo câmara com câmara podem ser evitadas em geral sem a necessidade de estágios e amortecedores. Portanto, a durabilidade é aumentada e as emissões são reduzidas.

Um aspecto da presente exposição é propor uma transição no combustor de um combustor com câmaras para a entrada da turbina adaptada para guiar os gases de combustão em um curso de fluxo de gases quentes estendendo-se entre um combustor com câmaras da turbina a gás e um primeiro estágio da turbina. A transição no combustor compreende um duto tendo uma entrada em uma extremidade a montante adaptada para conexão com o combustor com câmaras e uma saída em uma extremidade a jusante adaptada para conexão a um primeiro estágio de uma turbina. A extremidade a jusante compreende uma parede externa, uma parede interna, bem uma primeira e uma segunda paredes laterais. As paredes externas e internas de transições nos combustores adjacentes formam um curso de fluxo anular com uma saída, a saída sendo conectada à entrada de turbina. A entrada de uma transição no combustor, tipicamente, tem a mesma seção transversal que o combustor com câmaras ao qual a peça de transição é afixada. Essa pode ser, por exemplo, uma seção transversal circular, uma oval ou uma retangular. A saída, tipicamente, tem a forma de um segmento de um anel. Uma pluralidade de transições no combustor instaladas na turbina a gás forma um anel para guiar o fluxo de gases quentes na turbina.

De acordo com uma primeira modalidade, pelo menos uma parede lateral tem uma extensão de parede lateral, que está se estendendo em uma direção a jusante além da saída na extremidade a jusante da transição no combustor.

Quando instalada na turbina a gás, a extensão de parede lateral alcança o canal de fluxo da entrada da turbina, assim, desacoplando a interação termoacústica ente os combustores com câmaras via a entrada da turbina.

De acordo com uma outra modalidade da extensão de parede lateral da transição no combustor compreende um canal de resfriamento. Esse canal de resfriamento é, por exemplo, encerrado por uma primeira extensão de parede lateral e uma segunda extensão de parede lateral, que separam o canal de resfriamento do curso de fluxo de gases quentes, tipicamente, formando um curso de fluxo oco entre as duas extensões de parede lateral. Um canal de resfriamento também pode ser formado pelas extensões de parede lateral de duas transições no combustor, que são configuradas de modo que as extensões de parede lateral das duas transições no combustor forma um canal de resfriamento, quando são instaladas em seguida uma à outra em uma turbina a gás.

De acordo com outra modalidade, a transição no combustor tem a extensão de parede lateral, que é dividida na primeira extensão de parede lateral e a segunda extensão de parede lateral por uma linha divisória compreendendo uma vedação. O canal de resfriamento pode ser encerrado ou formado pelas duas extensões de parede lateral.

Ainda em outra modalidade, a transição no combustor tem uma primeira parede lateral, que termina na saída e uma segunda parede lateral que tem uma extensão de parede lateral, que está se estendendo em uma direção a jusante além da saída na extremidade a jusante da transição no combustor. Essa extensão de parede lateral tem uma seção transversal em forma de U, com uma primeira perna da extensão em forma de U conectada à segunda parede lateral. A extensão está separando um lado de gases quentes de um lado de resfriamento e uma segunda perna da extensão em forma de U está começando diretamente a jusante da saída no lado de resfriamento da primeira extensão de parede lateral. A segunda perna está conectada À primeira perna por uma terceira perna na extremidade a jusante. A extensão em forma de U, assim, está formando um canal de resfriamento entre a primeira perna, a segunda perna e a terceira perna. A segunda perna da extensão em forma de U é configurada de modo que a segunda perna da extensão começa diretamente a jusante da primeira parede lateral de uma transição no combustor vizinha, que não tem extensão, para formar um contorno aerodinâmico no lado dos gases quentes da primeira parede lateral/segunda perna, quando duas transições no combustor são instaladas em seguida uma à outra em uma turbina a gás.

Em uma modalidade alternativa, a primeira parede lateral da transição no combustor tem uma primeira extensão de parede lateral curta, que se estende além da saída na extremidade a jusante da transição no combustor e um segunda parede lateral tem uma segunda extensão de parede lateral longa, que está se estendendo em uma direção a jusante além da primeira extensão de parede lateral curta, formando uma extensão em forma de J. Nessa extensão em forma de J, a parte da extensão de parede lateral longa, que está se estendendo além da extensão de parede lateral curta tem uma seção transversal em forma de U, em que uma primeira perna do U é parte da extensão de parede lateral longa, separando um lado de gases quentes de um lado de resfriamento. Uma segunda perna da extensão em forma de U começa a jusante da saída no lado de resfriamento da primeira perna e está disposta substancialmente em paralelo com a primeira perna. A segunda perna está conectada à primeira perna por uma terceira perna na extremidade a jusante. A segunda perna da extensão de parede lateral longa em forma de U é configurada de modo que a segunda perna da extensão começa diretamente a jusante da primeira extensão de parede lateral curta de uma transição no combustor vizinha, para formar um contorno aerodinâmico no lado dos gases quentes da primeira parede lateral/segunda perna, quando duas transições no combustor são instaladas em seguida uma à outra em uma turbina a gás.

De acordo com uma modalidade, o canal de resfriamento formado por uma ou mais extensões de paredes laterais é fechado na direção da parede externa, isto é, quando instalado na turbina a gás na extremidade do espaço de resfriamento, que está voltado para a plataforma de pá externa do primeiro estágio de turbina e/ou para a parede interna, isto é, quando instalado na turbina a gás no lado do espaço de resfriamento, que está voltado para a plataforma da pá interna do primeiro estágio de turbina. O espaço de resfriamento ou canal de resfriamento pode ser fechado em direção à parede externa e/ou em direção à parede interna por uma placa de extremidade.

De acordo com uma outra modalidade, a placa de extremidade em direção à parede e/ou em direção à parede interna é dividida em uma primeira placa de extremidade e em uma segunda placa de extremidade pela linha divisória. Cada uma das primeira e segunda placas de extremidade pode ser conectada à primeira e à segunda extensões de parede (por exemplo, através de brazagem ou soldagem) ou formar uma parte integral da extensão de parede de extremidade correspondente (por exemplo, em uma parte fundida ou usinada.

De acordo com outra modalidade, a placa de extremidade é pelo menos parcialmente separada da primeira extensão de parede lateral por uma folga e pelo menos parcialmente conectada à segunda extensão de parede lateral. Essa modalidade pode ser vantajosa para casos em que a segunda extensão de parede lateral se estende mais a jusante da saída da transição no combustor. Quando cada segundo combustor é removido, o respectivo lado da primeira extensão mais curta, então, oferecerá um acesso desobstruído para inspeção boroscópica do curso de fluxo de gases quentes adjacente.

Além da parte de transição, um combustor com câmaras compreendendo essa parte de transição no combustor é um objeto da exposição. A parte de transição pode ser um componente separado, que é conectado ao combustor com câmaras, ou pode ser uma parte integral do combustor com câmaras. O combustor com câmaras e a parte de transição podem, por exemplo, ser fundidos, formados por extrusão ou fabricados por meio de soldagem ou brazagem.

Ainda, uma turbina a gás compreendendo essa peça de transição no combustor é um objeto da exposição. A turbina a gás tem pelo menos um compressor, pelo menos uma turbina e pelo menos um combustor com câmaras, em que transição no combustor divulgada é instalada entre o combustor com câmaras e a turbina.

Quando instalada em uma turbina a gás, a extensão de parede lateral de uma transição no combustor está se estendendo a jusante em um espaço entre a plataforma interna e a externa de uma pá da turbina. Quando instalada, a extensão de parede lateral está terminando diretamente a montado de um aerofólio da pá. A primeira e a segunda extensões de parede lateral adjacentes e o aerofólio subsequente podem ser dispostos de modo que suas superfícies fiquem alinhadas para forma uma superfície lisa voltada para o curso de fluxo de gases quentes.

Para minimizar perdas durante a operação da turbina a gás, a pelo menos uma extensão de parede lateral fica se estendendo a jusante em relação à borda dianteira de um aerofólio de pá de modo que fica apenas uma folga, que é dimensionada para permitir a expansão térmica entre o combustor com câmaras e a turbina.

De acordo com uma outra modalidade, a extensão de parede lateral é disposta entre duas pás e está se estendendo além da borda dianteira na direção a jusante. A borda dianteira pode se estender, por exemplo, na área da área de fluxo menor entre duas pás. Durante a operação, tipicamente, a velocidade de fluxo alcança velocidade crítica nessa área, desse modo, a extensão de parede lateral que chega nessa região pode, efetivamente, bloquear qualquer acoplamento acústico entre dois lados da extensão de parede lateral. A transição no combustor proposta pode ser usada para novas turbinas a gás, bem como para retroadaptação das turbinas a gás existentes. Um método para retroadaptação de uma turbina a gás compreende as etapas de abertura do alojamento da turbina a gás, remoção de pelo menos uma transição no combustor existente, instalação de pelo menos uma das transições no combustor divulgadas com uma extensão de parede lateral e fechamento do alojamento da turbina a gás. Para dar acesso para inspeção boroscópica da inspeção do curso de fluxo de gases quentes, o combustor com câmaras e/ou a transição no combustor pode ser removida. Para reduzir o tempo requerido para remoção de transições no combustor, é vantajoso se apenas uma parte da transição precisar ser removida. Contudo, com a extensão de parede lateral, o acesso de um combustor ao curso de fluxo de gases quentes de uma transição de gases quentes vizinha é restringido. Para reduzir o número de transições no combustor, as quais têm que ser removidas, um método para inspeção boroscópica de uma turbina a gás com uma transição no combustor que não tem ou tem apenas uma transição de parede lateral curta em um lado da saída é proposto. De acordo com esse método, cada segunda transição no combustor é removida para inspeção e o curso de gases quentes a jusante da transição no combustor removida e a inspeção do curso de gases quentes do combustor vizinho, que permanece instado na turbina a gás. O combustor vizinho é inspecionado via a folga, que é aberta pela remoção da extensão de parede lateral junto com a transição no combustor removida. A inspeção do curso de gases quentes pode ser feita nos cursos de gases quentes do combustor mesmo distante, se os furos do ressonador forem dispostos em ambas as paredes laterais de uma extensão de parede lateral e esses são suficientemente alinhados para permitir a passagem de um boroscópio. A transição no combustor descrita a cima, o combustor com câmaras e a turbina a gás podem ser uma única turbina a gás de combustão ou uma turbina a gás de combustão sequencial como conhecido, por exem- pio, de EP 0620363 B1 ou EP 0718470 A2. Também pode ser uma transição no combustor de uma turbina a gás com uma das disposições de combustor descritas no WO2012/136787. O método de retroadaptação descrito, bem como o método de inspeção boroscópica, podem ser aplicados a uma turbina a gás de combustão única ou uma turbina a gás de combustão sequencial.

Breve Descrição do Desenho A invenção, sua natureza, bem como suas vantagens, serão descritas em mais detalhes abaixo com o auxílio dos desenhos anexos. Fazendo referência aos desenhos: A Figura 1a mostra um exemplo de uma turbina a gás de acordo com a presente invenção. A Figura 1 b mostra uma seção transversal da entrada da turbina a gás com transições no combustor da turbina a gás da Figura 1 a. A Figura 2 mostra um exemplo de uma disposição de transição no combustor com uma pá de uma turbina de acordo com a presente invenção. A Figura 3 mostra uma seção transversal III - III da Figura 2 com a disposição de transição no combustor e uma pá.

As Figuras 4a, b, c mostram detalhes de exemplos de diferentes modalidades de extensões de parede lateral de transição no combustor. Maneiras de Implementar a Invenção Os mesmos elementos ou funcionalmente idênticos são dotados das mesmas designações abaixo. Os exemplos não constituem qualquer restrição da invenção a essas disposições.

Uma disposição exemplificativa é mostrada na Figura 1a. A turbina a gás 9 é alimentada com o gás de entrada de compressor 7. Na turbina a gás 9, um compressor 1 é seguido por uma câmara de combustão compreendendo uma pluralidade de combustores com câmaras 2. Os gases de combustão quentes são alimentados em uma turbina 3 via uma pluralidade de transições no combustor 24. Os combustores com câmaras 2 a transição no combustor 24 formam um curso de fluxo de gases quentes 15 levan- do à turbina 3. A transição no combustor 24 conecta os combustores com câmaras 2 da câmara de combustão com a pá 10 da turbina 3.

Ar de resfriamento 5, 6 é derivado do compressor 1 para resfriar a turbina 3 e o combustor. Neste exemplo, os sistemas de resfriamento para ar de resfriamento em alta pressão 5 e ar de resfriamento em baixa pressão 6 são indicados. O gás de exaustão 8 deixa a turbina 3. O gás de exaustão 8 é usado, tipicamente, e um gerador de vapor de recuperação de calor para gerar vapor para co-geração ou para um ciclo de vapor d'água em um ciclo combinado (não mostrado). As transições no combustor 24 da turbina a gás 9 da seção transversal B-B são mostradas na Figura 1b. As transições no combustor 24 guiam os gases quentes dos combustores com câmaras 2 para a turbina e são dispostas para formar um duto anular de gases quentes na entrada da turbina.

Um exemplo para a interface entre a transição no combustor 24 e a pá 10 é mostrado em mais detalhes na Figura 2. No interior da transição no combustor 24, a parede externa 11 da transição no combustor, as paredes internas da transição no combustor 12 e as paredes laterais 21 confinam o curso de fluxo de gases quentes 15. Na saída da transição no combustor 24, a seção transversal de cada transição no combustor tem a forma geométrica de um setor do anel, que forma o curso de fluxo de gases quentes 15 na entrada da turbina. O curso de fluxo continua nas pás da turbina 3. As plataformas internas 14 e as plataformas externas 13 delimitam o curso de fluxo de gases quentes na entrada da turbina. Os aerofólios 18 das pás de turbina 10 se estendem na direção radial entre a plataforma interna 14 e a plataforma externa 13 da pá 10 e divide, pelo menos parcialmente, o fluxo de gases quentes na direção circunferencial. A extensão de parede lateral 20 compreende um volume de resfriamento (as paredes laterais são indicadas apenas como linhas tracejadas nesta vista). Para separar o curso de fluxo de gases quentes 15 em seções desacopladas, a parede lateral 20 da transição no combustor 21 é disposta a montante do aerofólio 18 e uma extensão de parede lateral 20 está se estendendo no espaço confinado pela plataforma de pá interna 14 e pela plataforma de pá externa 13. A extensão de parede lateral 20 termina a montante da borda dianteira do aerofólio 18. Conforme mostrado na Figura 2, tipicamente, uma folga permanece entre o aerofólio 18 e a extensão de parede lateral 20 para permitir movimentos axiais para expansões térmicas na turbina e no combustor. Tipicamente, o aerofólio 18 e a extensão de parede lateral 20 não tocarão um no outro para evitar danos mecânicos das partes, em particular de um revestimento ou revestimento de barreira térmica, que pode ser aplicado à superfície das partes. A seção transversal III - III da Figura 2 das transições no combustor 24 e das pás 10 é mostrada na Figura 3. Neste exemplo, disposições de pás compreendendo dois aerofólios 18 dispostos entre uma plataforma interna e uma externa 13, 14 são dispostas a jusante de cada transição no combustor 24. O número de aerofólios por plataforma interna e externa (disposição das pás) não está limitado a dois e pode ser qualquer número inteiro. Também o número de aerofólios alocados para cada parte de transição não está limitado a dois, mas pode ser qualquer número. Por causa de uma disposição com extensão de parede lateral, apenas cada outra transição no combustor ou cada segunda, terceira, quarta, etc. transição no combustor pode ser usada, o número de aerofólios alocados para cada parte de transição não está limitado aos números inteiros. No interior da transição no combustor 24, o curso de fluxo de gases quentes 15 é dividido em canais separados pelas paredes laterais de transição no combustor 21. As pás 10 são dispostas a jusante da transição no combustor 24. A montante de cada segundo aerofólio 18 uma extensão de parede lateral 20 se estende até a extremidade a montante do aerofólio 18.

Maneiras diferentes de desenhar uma extensão de parede lateral 20 da transição no combustor são possíveis. Os detalhes de três exemplos dessas extensões de parede lateral são mostrados nas Figuras 4a, b e c.

No exemplo da Figura 4a, a parede lateral direita de transição no combustor 21 b de uma primeira transição no combustor 24 e a parede lateral esquerda 21a de transição no combustor da extremidade de transição no combustor vizinha em seguida uma à outra na saída 22 da transição no combustor. A parede lateral direita de transição no combustor 21a é estendida a jusante para formar uma extensão de parede lateral direita 20a e a parede lateral esquerda 21b de transição no combustor é estendida a jusante para formar uma extensão de parede lateral esquerda 20b. Ambas as extensões de parede lateral 20a, 20b são dispostas em seguida uma à outra (neste exemplo, paralelas uma à outra), assim, formando uma extensão de parede lateral 20 compreendendo um duto ou canal de resfriamento entre a plataforma de pá interna 14 e a plataforma de pá externa. Esse duto é aberto em direção ao espaço entre a parede lateral direita 21a de transição no combustor de uma primeira transição no combustor 24 e a parede lateral esquerda 21b da transição no combustor da transição no combustor vizinha. Ar de resfriamento em alta pressão 6 é fornecido a esse canal de resfriamento a partir do espaço entre a parede lateral direita 21a da transição no combustor de uma primeira transição no combustor 24 e a parede lateral esquerda 21a na transição no combustor de uma primeira transição no combustor 24 e a parede lateral esquerda 21a da primeira transição no combustor vizinha 24. Para reduzir as perdas do ar de resfriamento, as extensões de parede lateral esquerda e direita 20a, 20b podem ser curvadas em direção uma da outra em sua extremidade a jusante, conforme mostrado na Figura 4a. Além disso, para reduzir as perdas do ar de resfriamento, o canal entre as extensões de pala esquerda e direita 20a, 20b pode ser fechado por uma placa de extremidade 17 no lado radialmente externa e na extremidade interna das extensões de parede lateral 20a, 20b, isto é, na extremidade voltada para a plataforma de pá lateral interna 14 e/ou na extremidade voltada para a plataforma de pá externa 13. No exemplo mostrado na Figura 4a, a placa de extremidade 17 compreende uma placa de extremidade esquerda 17a, que é presa às extensões de parede lateral esquerda 20a e uma placa de extremidade direita 17b, que é presa às extensões de parede lateral direita 20b.

Entre as placas de extremidade esquerda e direita 17a, 17b na posição interna e/ou externa, uma folga ou linha divisória 16 pode permane- cer aberta para permitir a extensão térmica e tolerâncias de montagem. Também, entre as extremidades a jusante das extensões de parede lateral esquerda e direita 20a, 20b, uma folga 23 pode ser prevista para permitir extensão térmica e tolerâncias de montagem. A Figura 4 mostra uma extensão de parede extrema alternativa. Neste exemplo, parede lateral esquerda de transição no combustor 21a termina na saída 22, sem uma extensão. Apenas a parede lateral direita de transição no combustor 21 b é estendida para formar as extensões de parede lateral 20 de transição no combustor. Aqui, a extensão de parede lateral direita 20b de transição no combustor não termina na extremidade a jusante, mas a extensão de parede lateral da parede lateral direita 21 b tem uma forma de U e a extensão de parede lateral esquerda 20a de transição no combustor é conectada à extensão de parede lateral direita 20b de transição no combustor na extremidade a jusante. Neste exemplo, a placa de extremidade 17 é proporcionada como uma peça conectando as extensões de parede lateral esquerda e direita 20a, 20b. O exemplo da Figura 4b tem a vantagem de que a folga aberta 23 e a linha divisória 16 entre as extensões de parede lateral esquerda e direita na transição no combustor podem ser minimizadas até uma folga 23 na extremidade a jusante da parede lateral esquerda 21a de transição no combustor, assim, reduzindo as perdas do ar de resfriamento. Adicionalmente, para inspeções da área de saída 22 a jusante das duas transições no combustor vizinhas 24 apenas uma transição no combustor 24 tem que ser removida.

Para melhor resfriamento da extensão de parede lateral 20 da transição no combustor, resfriamento por película e/ou furos de resfriamento por efusão 19 são proporcionados nas extensões de parede lateral esquerda e direita 20a, 20b de transição no combustor. Ar de resfriamento é fornecido via o canal de resfriamento 25 encerrado pelas primeira e segunda extensões de paredes laterais 20a, 20b. Resfriamento com película e/ou furos de resfriamento por efusão podem ser proporcionados para todos os exemplos na Figura 4a, 4b e 4c, bem como qualquer outra disposição de extensão de parede lateral. O terceiro exemplo mostrado na Figura 4c é um compromisso entre os exemplos mostrados na Figura 4a e 4b. A parede lateral direita 21a de transição no combustor de uma primeira transição no combustor 24 e a parede lateral esquerda 21a de transição no combustor da transição no combustor vizinha são dispostas na extremidade em seguida uma à outra na saída 22 da transição no combustor. A parede lateral direita 21a de transição no combustor é estendida a jusante para formar uma extensão de parede lateral direita 20a e a parede lateral esquerda 21a de transição no combustor é estendida a jusante para formar uma extensão de parede lateral esquerda 20b. Ambas as extensões de parede lateral 20a, 20b são dispostas em seguida uma à outra (neste exemplo, paralelas uma à outra) A extensão de parede lateral esquerda 20a é mais curta do que a extensão de parede lateral direita 20b. A extremidade a jusante da extensão de parede lateral direita 20a forma uma extensão com uma seção transversal em forma de U, com uma perna (20b) da parte em forma de U da extensão de parede lateral longa (20b) e a segunda perna (20b) da extensão em forma de U terminando diretamente a jusante da extensão de parede lateral curta (20a). Neste e-xemplo, a placa de extremidade 17 é proporcionada como uma peça conectada as extensões de parede lateral direita 20b. Uma folga 23 é formada na extremidade a jusante da extensão de parede lateral esquerda 20a.

Para todas as modalidades, a extensão de parede lateral 20, 20a, 20b de transição no combustor podem ser uma parte integral da parede lateral 21, 21a, 21b, por exemplo, em uma peça fundida, curvada, prensada ou forjada. Também podem ser presas ou fixadas à parede lateral 21, 21a, 21b da transição no combustor 21,21a, 21b, por exemplo, através de solda-gem, brazagem, parafusos ou rebites. A placa de extremidade 17, 17a, 17b pode ser uma parte integral da(s) extensão(ões) de parede lateral 20, 20a, 20b, por exemplo, em uma peça fundida, curvada, prensada ou forjada. Também pode ser presa ou fixada à extensão de parede lateral 20, 20a, 20b de transição no combustor, por exemplo, por meio de soldagem, brazagem, parafusos ou rebites. Designações 1 Compressor 2 Combustor com câmaras 3 Turbina 4 Gerador 5 Ar de resfriamento em baixa pressão 6 Ar de resfriamento em alta pressão 7 Ar ambiente 8 Gás de exaustão 9 Turbina a gás 10 Pá 11 Parede externa de transição no combustor 12, 12a, 12b Parede interna de transição no combustor 13 Plataforma externa de pá 14 Plataforma interna de pá 15 Curso de fluxo de gases quentes 16 Linha divisória 17, 17a, 17b Placa de extremidade 18 Aerofólio 19 Resfriamento com película/efusão 20, 20a, b, c Extensão de parede lateral 21,21 a, 21 b Parede lateral de transição no combustor 22 Saída 23 Folga 24 Transição no combustor 25 Canal de resfriamento

Claims

1. Transição no combustor (24) adaptada para guiar gases de combustão em um curso de fluxo de gases quentes (15) estendendo-se entre uma câmara de combustão (2) de turbina a gás e um primeiro estágio de turbina (3), a transição no combustor (24) compreendendo um duto tendo uma entrada em uma extremidade a montante adaptada para conexão com câmara de combustão (2) e uma saída em uma extremidade a jusante adaptada para conexão a um primeiro estágio de uma turbina (3), em que a extremidade a jusante compreende uma parede externa (11), uma parede interna (12), uma primeira e uma segunda paredes laterais (21a, 21b) caracterizada pelo fato de a pelo menos uma parede lateral (21a, 21 b) ter uma extensão de parede lateral (20, 20a, 20b), que está se estendendo em uma direção a jusante além da saída (22) na extremidade a jusante da transição no combustor (24) .

2. Transição no combustor (24), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a extensão de parede lateral (20) compreender um canal de resfriamento (25) ou pelo fato de as extensões de parede lateral (20) compreenderem duas transições no combustor (24) serem configuradas de modo que a extensão de parede lateral (20a, 20b), quando instaladas em seguida uma à outra em uma turbina a gás formam um canal de resfriamento (25).

3. Transição no combustor (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de a extensão de parede lateral (20, 20a, 20b) ser dividida na primeira extensão de parede lateral (20a) e na segunda extensão de parede lateral (20b) por uma linha divisória (16).

4. Transição no combustor (24), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de uma primeira parede lateral (21a) terminar na saída (22) e pelo fato de uma segunda parede lateral (21b) ter uma extensão de parede lateral (20, 20a, 20b), que se estende em uma direção a jusante além da saída (22) e forma uma extensão de parede lateral (20b) com uma seção transversal em forma de U, em que uma primeira perna (20b) da ex- tensão em forma de U é conectada à segunda parede (21b), separando um lado de gases quentes de um lado de resfriamento e uma segunda perna (20a) da extensão em forma de U começa diretamente a jusante da saída (22) no lado de resfriamento da primeira pena (20b) e fica disposta em seguida à primeira perna (20b) e é conectada à primeira perna (20b) por uma terceira perna (20c) na extremidade a jusante, assim, formando um canal de resfriamento entre a primeira perna (20a), a segunda perna (20a) e a terceira perna (20c) .

5. Transição no combustor (24), de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de a primeira parede lateral (21a) ter uma primeira extensão de parede lateral curta (20a), que se estende além da saída (22) e pelo fato de a segunda parede lateral (21b) ter uma segunda extensão de parede lateral longa (20b), estendendo-se em uma direção a jusante além da primeira extensão de parede lateral curta (20a) e pelo fato de a parte da extensão de parede lateral longa (20b), que se estende além da extensão de parede lateral curta (20a) ter uma seção transversal em forma de U, em que uma primeira perna (20b) do U é parte da extensão de parede lateral longa (20b), separando um lado de gases quentes de um lado de resfriamento e em que uma segunda perna (20a) da extensão em forma de U começa a jusante da saída (22) no lado de resfriamento da primeira perna (20b) é disposta em seguida à primeira perna (20b) e é conectada à primeira perna (20b) por uma terceira perna (20c) em sua extremidade a jusante.

6. Transição no combustor (24), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de o canal de resfriamento 925) ser fechado em direção à parede externa (11) e/ou em direção à parede interna (12) ou uma placa de extremidade (17).

7. Transição no combustor (24), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de a placa de extremidade (17) em direção à plataforma de pá externa (13) e/ou em direção à parede interna (11, 12) ser dividida em uma primeira placa de extremidade (17a) e em uma segunda placa de extremidade (17b) pela linha divisória (16).

8. Transição no combustor (24), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de a placa de extremidade (17) ser pelo menos parcialmente separada da primeira extensão de parede lateral (20a) por uma folga (23) e pelo menos parcialmente conectada à segunda extensão de parede lateral (20b).

9. Combustor com câmaras com uma câmara de combustão (2) caracterizado pelo fato de compreender uma transição no combustor (24), de como definida em uma das reivindicações de 1 a 8.

10. Turbina a gás (9) com pelo menos um compressor (1), pelo menos uma turbina (3) e pelo menos uma câmara de combustão (2) caracterizada pelo fato de compreender uma transição no combustor (24), como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 8.

11. Turbina a gás (9), de acordo com a reivindicação 10. caracterizada pelo fato de a extensão de parede lateral (20, 20a, 20b) estar se estendendo a jusante da transição no combustor (24) em um espaço entre a plataforma interna e a externa (13, 14) de uma pá (10) diretamente a montante de um aerofólio (18) da pá (10).

12. Turbina a gás (9) de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de pelo menos uma extensão de parede lateral (20, 20a, 20b) estar se estendendo a jusante até borda dianteira de um aerofólio (18) de pá (10) deixando uma folga que é dimensionada para permitir a expansão térmica entre a câmara de combustão (2) e a turbina (3).

13. Método para retro adaptação de uma turbina a gás (9) compreendendo as etapas de abertura do alojamento da turbina a gás, remoção de pelo menos uma transição no combustor existente (24), instalação de pelo menos uma transição no combustor (24), como definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, e de fechamento do alojamento da turbina a gás.

14. Método para inspeção boroscópica de uma turbina a gás (9) com uma transição no combustor (24), como definida em qualquer uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de cada segunda transição no combustor (24) ser removida para inspeção e o curso de gases quentes a jusante da transição no combustor (24) removida, bem como o curso de gases quentes do combustor vizinho (2), que permanece instalado na turbina a gás (9) ser inspecionado via a folga que é aberta pela remoção da extensão de parede lateral (20b) junto com a transição no combustor (24) removida.