CH707828A2 - Durchgehende Brennkammerauskleidung für eine Brennkammer einer Gasturbine. - Google Patents

Abstract

Eine Brennkammerauskleidung (66) für eine Gasturbinenbrennkammer enthält einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende (76), das von einem hinteren Ende (78) axial getrennt ist, und einem Übergangszwischenabschnitt, der zwischen dem vorderen Ende (76) und dem hinteren Ende (78) definiert ist. Der Hauptkörper erstreckt sich kontinuierlich von dem vorderen Ende (76) zu dem hinteren Ende (78). Mehrere Brennstoffinjektorkanäle (72) erstrecken sich radial durch den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt. Der Hauptkörper weist einen konischen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt, der zwischen dem vorderen Ende (76) und dem Übergangszwischenabschnitt divergiert, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt auf, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt zu dem hinteren Ende (78) des Hauptkörpers erstreckt.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein eine Brennkammer einer Gasturbine. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Heissgaspfadkanal oder eine Heissgaspfadauskleidung für eine Gasturbine.

Hintergrund zu der Erfindung

[0002] Ein Verbrennungsabschnitt einer ringrohrförmigen Gasturbine enthält allgemein mehrere Brennkammern, die in einer ringförmigen Anordnung um ein Verdichterauslassgehäuse herum angeordnet sind. Unter Druck stehende Luft strömt von einem Verdichter zu dem Verdichterauslassgehäuse und wird zu jeder Brennkammer geleitet. Brennstoff aus einer Brennstoffdüse wird mit der unter Druck stehenden Luft in jeder Brennkammer vermischt, um ein brennbares Gemisch innerhalb einer primären Verbrennungszone der Brennkammer zu bilden. Das brennbare Gemisch wird verbrannt, um heisse Verbrennungsgase zu erzeugen, die einen hohen Druck und eine hohe Geschwindigkeit aufweisen. Die Verbrennungsgase werden in Richtung auf einen Einlass einer Turbine der Gasturbine durch einen Heissgaspfad geleitet, der wenigstens teilweise durch eine Brennkammerauskleidung und einen Übergangskanal definiert ist. Die Brennkammerauskleidung erstreckt sich stromabwärts von einer Kappenanordnung, die die Brennstoffdüse umgibt. Ein vorderes Ende des Übergangskanals erstreckt sich stromabwärts von einem hinteren Ende der Brennkammerauskleidung. Thermische und kinetische Energie wird von den Verbrennungsgasen auf die Turbine übertragen, um die Turbine zu veranlassen, umzulaufen, wodurch mechanische Arbeit verrichtet wird. Zum Beispiel kann die Turbine mit einer Welle verbunden sein, die einen Generator antreibt, um Elektrizität zu erzeugen.

[0003] Hochdruck-Verbrennungsgase können aus dem Heissgaspfad an einer Verbindung austreten, die zwischen dem hinteren Ende der Brennkammerauskleidung und dem vorderen Ende des Übergangskanals ausgebildet ist, wodurch möglicherweise die Gesamtleistung der Brennkammer beeinträchtigt wird. Ein Versuch, eine Leckage zwischen der Brennkammerauskleidung und dem Übergangskanal zu verhindern, erfordert einen kontinuierlichen Übergangskanal, der sich von der Kappenanordnung zu einem Einlass der Turbine erstreckt. Der durchgängige Übergangskanal weist einen kreisförmigen Querschnitt an einem vorderen Abschnitt des Übergangskanals auf, um eine Eingriffsverbindung mit einem stromabwärtigen Ende der Kappenanordnung zu ermöglichen. Jedoch wechselt der durchgängige Übergangskanal zu einem nicht-kreisförmigen Querschnitt im Wesentlichen stromaufwärts von und/oder in der Nähe der primären Verbrennungszone, und er weist weiterhin einen nicht-kreisförmigen Querschnitt den ganzen Weg über bis zu einem hinteren Ende des durchgängigen Übergangskanals auf, der an dem Einlass der Turbine endet. Folglich würde eine sich durchgehend erstreckende Brennkammerauskleidung, die die späte magere Brennstoffeinspritzung unterstützt, während sie eine Leckage der Hochdruck-Verbrennungsgase reduziert und/oder verhindert, nützlich sein.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0004] Aspekte und Vorteile der Erfindung sind nachstehend in der folgenden Beschreibung erläutert oder können aus der Beschreibung offenkundig sein, oder sie können durch Umsetzung der Erfindung in die Praxis erfahren werden.

[0005] Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Brennkammerauskleidung für eine Gasturbinenbrennkammer. Die Brennkammerauskleidung enthält einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial separiert ist, und einem Übergangszwischenabschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist. Der Hauptkörper erstreckt sich durchgehend von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende. Mehrere Brennstoffinjektorkanäle erstrecken sich radial durch den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt. Der Hauptkörper weist einen konischen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem Übergangszwischenabschnitt auseinanderläuft, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt auf, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt aus zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

[0006] Die Brennkammerauskleidung kann ferner einen ringförmigen Flansch aufweisen, der an dem vorderen Ende des Hauptkörpers angeordnet ist, wobei der Flansch eine Inneneingriffsfläche definiert.

[0007] Wenigstens ein Teilabschnitt des Übergangsabschnitts einer beliebigen vorstehend erwähnten Brennkammerauskleidung kann einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

[0008] Der Hauptkörper einer beliebigen vorstehend erwähnten Brennkammerauskleidung kann als eine Einzelkomponente gegossen sein.

[0009] Der konische Abschnitt und der Übergangsabschnitt einer beliebigen vorstehend erwähnten Brennkammerauskleidung können an dem Übergangs zwischenabschnitt miteinander verbunden sein.

[0010] Die Brennkammerauskleidung einer beliebigen vorstehend erwähnten Bauart kann ferner mehrere Kühleinrichtungen aufweisen, die sich radial nach aussen von einer Aussenfläche des Hauptkörpers aus erstrecken.

[0011] Ein Verbrennungsmodul für eine Brennkammer einer Gasturbine kann aufweisen: einen ringförmigen Brennstoffverteiler, der an einem stromaufwärtigen Ende des Verbrennungsmoduls angeordnet ist, wobei der Brennstoffverteiler eine ringförmige Stützhülse enthält; und eine Brennstoffinjektionsanordnung, die eine ringförmige Brennkammerauskleidung, die sich stromabwärts von dem Brennstoffverteiler erstreckt und die an einem hinteren Rahmen endet, und eine ringförmige Strömungshülse aufweist, die die Brennkammerauskleidung längs des Umfangs umgibt, wobei die Brennkammerauskleidung aufweist: einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial getrennt ist, und einem Übergangszwischenabschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist, wobei der Hauptkörper sich durchgehend von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende erstreckt; mehrere Brennstoffinjektorkanäle, die sich radial durch die Strömungshülse und den Hauptkörper stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt erstrecken; und wobei der Hauptkörper einen konischen Abschnitt, der sich zwischen dem vorderen Ende und dem Übergangszwischenabschnitt erstreckt, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich von dem Übergangszwischenabchnitt zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

[0012] Das Verbrennungsmodul kann ferner einen ringförmigen Flansch aufweisen, der an dem vorderen Ende des Hauptkörpers der Brennkammerauskleidung angeordnet ist, wobei der Flansch eine Inneneingriffsflache definiert.

[0013] Wenigstens ein Abschnitt des Übergangsabschnitts jedes vorstehend erwähnten Verbrennungsmoduls kann einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

[0014] Der Hauptkörper der Brennkammerauskleidung jedes beliebigen vorstehend erwähnten Verbrennungsmoduls kann als eine Einzelkomponente gegossen sein.

[0015] Der konische Abschnitt und der Übergangsabschnitt eines beliebigen vorstehend erwähnten Verbrennungsmoduls können an dem Übergangszwischenabschnitt miteinander verbunden sein.

[0016] Der Hauptkörper der Brennkammerauskleidung eines beliebigen vorstehend erwähnten Verbrennungsmoduls kann ferner mehrere Kühleinrichtungen aufweisen, die sich radial nach aussen von einer Aussenflache des Hauptkörpers aus erstrecken.

[0017] Das Verbrennungsmodul einer beliebigen vorstehend erwähnten Bauart kann ferner mehrere Brennstoffinjektoren aufweisen, die sich in radialer Richtung durch die Brennstoffinjektorkanäle erstrecken, wobei die Brennstoffinjektoren mit dem Brennstoffverteiler in Strömungsverbindung stehen.

[0018] Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verbrennungsmodul für eine Brennkammer einer Gasturbine. Das Verbrennungsmodul enthält allgemein einen ringförmigen Brennstoffverteiler, der an einem stromaufwärtigen Ende des Verbrennungsmoduls angeordnet ist. Der Brennstoffverteiler enthält eine ringförmige Stützhülse. Das Verbrennungsmodul enthält ferner eine Brennstoffinjektionsanordnung mit einer ringförmigen Brennkammerauskleidung, die sich stromabwärts von dem Brennstoffverteiler erstreckt und die an einem hinteren Rahmen endet, und eine ringförmige Strömungshülse, die die Brennkammerauskleidung längs des Umfangs umgibt. Die Brennkammerauskleidung weist einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial separiert ist, und einem Übergangszwischenabschnitt auf, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist. Der Hauptkörper erstreckt sich durchgehend von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende. Mehrere Brennstoffinjektorkanäle erstrecken sich in Radialrichtung durch die Strömungshülse und den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt. Der Hauptkörper enthält einen konischen Abschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem Übergangszwischenabschnitt auseinanderläuft, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

[0019] Demgemäss kann die Gasturbine aufweisen: einen Verdichter, ein Verdichterauslassgehäuse, das stromabwärts von dem Verdichter angeordnet ist, und eine Turbine, die stromabwärts von dem Verdichterauslassgehäuse angeordnet ist; und eine Brennkammer, die sich durch das Verdichterauslassgehäuse erstreckt, wobei die Brennkammer eine Brennstoffdüse, die sich axial durch eine ringförmige Kappenanordnung erstreckt, und ein Verbrennungsmodul aufweist, das sich durch das Verdichterauslassgehäuse erstreckt, wobei das Verbrennungsmodul einen ringförmigen Brennstoffverteiler, der an einem stromaufwärtigen Ende des Verbrennungsmoduls angeordnet ist, und eine Brennstoffinjektionsanordnung mit einer Brennkammerauskleidung aufweist, die sich stromabwärts von der Kappenanordnung erstreckt und die an einem hinteren Rahmen endet, und eine ringförmige Strömungshülse aufweist, die in Umfangsrichtung die Brennkammerauskleidung umgibt, wobei die Brennkammerauskleidung aufweist: einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial beabstandet ist, und einem Übergangszwischenabschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist, wobei sich der Hauptkörper durchgehend von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende erstreckt; mehrere Brennstoffinjektorkanäle, die sich radial durch den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt erstrecken; und wobei der Hauptkörper einen konischen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt, der sich zwischen dem vorderen Ende und dem Übergangszwischenabschnitt erstreckt, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

[0020] Der Hauptkörper der Brennkammerauskleidung der Gasturbine kann ferner einen ringförmigen Flansch aufweisen, der an dem vorderen Ende des Hauptkörpers angeordnet ist, wobei der Flansch eine innere Eingriffsverbindungsfläche definiert.

[0021] Wenigstens ein Abschnitt des Übergangsabschnitts einer beliebigen vorstehend erwähnten Gasturbine kann einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweisen.

[0022] Der Hauptkörper des Brennkammerauskleidungsabschnitts einer beliebigen vorstehend erwähnten Gasturbine kann als eine Einzelkomponente gegossen sein.

[0023] Der konische Abschnitt und der Übergangsabschnitt können an dem Übergangszwischenabschnitt miteinander verbunden sein.

[0024] Der Hauptkörper der Brennkammerauskleidung einer beliebigen vorstehend erwähnten Gasturbine kann ferner eine Aussenfläche und mehrere Kühleinrichtungen aufweisen, die sich von der Aussenfläche radial nach aussen erstrecken.

[0025] Die Brennstoffinjektionsanordnung einer beliebigen vorstehend erwähnten Gasturbine kann ferner mehrere Brennstoffinjektoren aufweisen, die sich radial durch die Brennstoffinjektorkanäle erstrecken, wobei die Brennstoffinjektoren mit dem Brennstoffverteiler in Strömungsverbindung stehen.

[0026] Die vorliegende Erfindung kann ferner eine Gasturbine enthalten. Die Gasturbine enthält allgemein einen Verdichter, ein Verdichterauslassgehäuse, das stromabwärts von dem Verdichter angeordnet ist, und eine Turbine, die stromabwärts von dem Verdichterauslassgehäuse angeordnet ist, und eine Brennkammer, die sich durch das Verdichterauslassgehäuse erstreckt. Die Brennkammer enthält eine Brennstoffdüse, die sich axial durch eine ringförmige Kappenanordnung erstreckt, und ein Verbrennungsmodul, das sich durch das Verdichterauslassgehäuse erstreckt. Das Verbrennungsmodul enthält einen ringförmigen Brennstoffverteiler, der an einem stromaufwärtigen Ende des Verbrennungsmoduls angeordnet ist, und eine Brennstoffinjektionsanordnung, die eine Brennkammerauskleidung aufweist, die sich stromabwärts von der Kappenanordnung erstreckt und die an einem hinteren Rahmen endet. Das Verbrennungsmodul enthält ferner eine ringförmige Strömungshülse, die die Brennkammerauskleidung längs des Umfangs umgibt. Die Brennkammerauskleidung weist einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial separiert ist, und einem Übergangszwischenabschnitt auf, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist. Der Hauptkörper erstreckt sich durchgehend von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers. Mehrere Brennstoffinjektorkanäle erstrecken sich radial durch den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt. Der Hauptkörper weist einen konischen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem Übergangszwischenabschnitt auseinanderläuft, und einen Übergangsabschnitt mit einem nichtkreisförmigen Querschnitt auf, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

[0027] Fachleute auf dem Gebiet werden die Merkmale und Aspekte derartiger Ausführungsformen und weiterer bei einer Durchsicht der Beschreibung besser erkennen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0028] Eine umfassende und eine Umsetzung ermöglichende Offenbarung der vorliegenden Erfindung, einschliesslich der besten Ausführungsart, für einen Fachmann ist in grösseren Einzelheiten in dem Rest der Beschreibung erläutert, die eine Bezugnahme auf die beigefügten Figuren enthält, in denen zeigen: <tb>Fig. 1<SEP>ein funktionales Blockschaltbild einer beispielhaften Gasturbine im Rahmen der vorliegenden Erfindung; <tb>Fig. 2<SEP>eine geschnittene Seitenansicht eines Abschnitts einer beispielhaften Gasturbine, die eine beispielhafte Brennkammer enthält, die verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst; <tb>Fig. 3<SEP>eine Perspektivansicht eines Verbrennungsmoduls, wie in Fig. 2 veranschaulicht, das verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen kann; <tb>Fig. 4<SEP>eine perspektivische Explosionsansicht des in Fig. 3 veranschaulichten Verbrennungsmoduls; <tb>Fig. 5<SEP>eine Seitenansicht einer Brennkammerauskleidung gemäss verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; <tb>Fig. 6<SEP>eine geschnittene Seitenansicht der Brennkammerauskleidung, wie in Fig. 5 veranschaulicht, gemäss verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung; und <tb>Fig. 7<SEP>eine geschnittene Draufsicht von oben auf die Brennkammerauskleidung, wie in Fig. 5 veranschaulicht, gemäss wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0029] Es wird nun im Einzelnen auf vorliegende Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, von denen ein oder mehrere Beispiele in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind. Die detaillierte Beschreibung verwendet Bezeichnungen in Form von Zahlen und Buchstaben, um auf Merkmale in den Zeichnungen zu verweisen. Gleiche oder ähnliche Bezeichnungen in den Zeichnungen und der Beschreibung werden verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile der Erfindung Bezug zu nehmen. Wie hierin verwendet, können die Ausdrücke «erste», «zweite» und «dritte» austauschbar verwendet werden, um eine Komponente voneinander zu unterscheiden, und sie sollen keine Lage oder Wichtigkeit der einzelnen Komponenten anzeigen. Die Begriffe «stromaufwärts» und «stromabwärts» beziehen sich auf die relative Richtung in Bezug auf eine Fluidströmung in einem Fluidkanal. Zum Beispiel bezieht sich «stromaufwärts» auf die Richtung, von der das Fluid ausströmt, und «stromabwärts» bezieht sich auf die Richtung, zu der das Fluid hinströmt. Der Begriff «radial» bezieht sich auf die relative Richtung, die zu einer axialen Mittellinie einer bestimmten Komponente im Wesentlichen senkrecht verläuft, und der Begriff «axial» bezieht sich auf die relative Richtung, die zu einer axialen Mittellinie einer bestimmten Komponente im Wesentlichen parallel verläuft.

[0030] Jedes Beispiel ist zur Erläuterung der Erfindung, nicht zur Beschränkung der Erfindung vorgesehen. In der Tat wird es für Fachleute auf dem Gebiet offenkundig sein, dass Modifikationen und Veränderungen an der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von deren Umfang oder Rahmen abzuweichen. Zum Beispiel können Merkmale, die als ein Teil einer Ausführungsform veranschaulicht oder beschrieben sind, bei einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um eine noch weitere Ausführungsform zu ergeben. Somit besteht die Absicht, dass die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Veränderungen umfasst, wie sie in den Umfang der beigefügten Ansprüche und ihrer Äquivalente fallen. Obwohl beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für die Zwecke der Veranschaulichung allgemein in dem Zusammenhang mit einer Brennkammer beschrieben sind, die in einer Gasturbine enthalten ist, wird ein Fachmann auf dem Gebiet ohne weiteres erkennen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf eine beliebige Brennkammer angewandt werden können, die in einer beliebigen Turbomaschine enthalten ist, und nicht auf eine Gasturbinenbrennkammer beschränkt sind, sofern dies nicht speziell in den Ansprüchen angegeben ist.

[0031] Indem nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen gleiche Bezugszeichen überall in den Figuren die gleichen Elemente bezeichnen, zeigt Fig. 1 ein funktionales Blockschaltbild einer beispielhaften Gasturbine 10, die verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthalten kann. Wie veranschaulicht, enthält die Gasturbine 10 allgemein einen Einlassabschnitt 12, der eine Reihe von Filtern, Kühlschlangen, Feuchtigkeitsabscheidern und/oder andere Vorrichtungen zur Reinigung oder sonstigen Konditionierung eines Arbeitsfluids (z.B. Luft) 14 enthalten kann, die in die Gasturbine 10 eintritt. Das Arbeitsfluid 14 strömt zu einem Verdichterabschnitt, wo ein Verdichter 16 dem Arbeitsfluid 14 zunehmend kinetische Energie verleiht, um ein verdichtetes Arbeitsfluid 18 in einem hochenergetischen Zustand zu erzeugen.

[0032] Das verdichtete Arbeitsfluid 18 wird mit einem Brennstoff 20 aus einer Brennstoffversorgung 22 vermischt, um ein brennbares Gemisch innerhalb einer oder mehrerer Brennkammern 24 zu bilden. Das brennbare Gemisch wird verbrannt, um Verbrennungsgase 26 mit einer hohen Temperatur und hohem Druck zu erzeugen. Die Verbrennungsgase 26 strömen durch eine Turbine 28 eines Turbinenabschnitts, um Arbeit zu verrichten. Zum Beispiel kann die Turbine 28 mit einer Welle 30 verbunden sein, so dass eine Drehung der Welle 28 den Verdichter 16 antreibt, um das verdichtete Arbeitsfluid 18 zu erzeugen. Alternativ oder zusätzlich kann die Welle 30 die Turbine 28 mit einem Generator 32 verbinden, um Elektrizität zu erzeugen. Abgase 34 aus der Turbine 28 strömen durch einen Auslassabschnitt 36 hindurch, der die Turbine 28 mit einem Abgasschacht 38 stromabwärts von der Turbine 28 verbindet. Der Auslassabschnitt 36 kann z.B. einen (nicht veranschaulichten) Abhitzedampferzeuger zur Reinigung und Extraktion zusätzlicher Wärme aus den Abgasen 34 vor deren Freilassung zu der Umgebung enthalten.

[0033] Fig. 2 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Abschnitts einer beispielhaften Gasturbine 10, die eine beispielhafte Brennkammer 50 enthält, die verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung umfassen kann. Wie veranschaulicht, ist die Brennkammer 50 wenigstens teilweise von einem Aussengehäuse 52, wie beispielsweise einem Verdichterauslassgehäuse 54, das stromabwärts von dem Verdichter angeordnet ist, und/oder einem äusseren Turbinengehäuse 56 umgeben. Das Aussengehäuse 52 steht in Strömungsverbindung mit dem Verdichter 16 und definiert wenigstens teilweise eine Hochdruckplenumkammer 58, die wenigstens einen Abschnitt der Brennkammer umgibt. Eine Endabdeckung 60 ist an einem Ende der Brennkammer 50 mit dem Aussengehäuse 52 verbunden.

[0034] Die Brennkammer 50 enthält allgemein wenigstens eine sich axial erstreckende Brennstoffdüse 62, die sich stromabwärts von der Endabdeckung 60 erstreckt, eine ringförmige Kappenanordnung 64, die sich radial und axial innerhalb des Aussengehäuses 52 stromabwärts von der Endabdeckung 60 erstreckt, einen ringförmigen Heissgaspfadkanal oder eine Brennkammerauskleidung 66, der bzw. die sich stromabwärts von der Kappenanordnung 64 erstreckt, und eine ringförmige Strömungshülse 64, die wenigstens teilweise wenigstens einen Abschnitt der Brennkammerauskleidung 66 umgibt. Die Brennkammerauskleidung definiert einen Heissgaspfad 69, um die Verbrennungsgase 26 durch die Brennkammer 50 zu leiten. Die Endabdeckung 60 und die Kappenanordnung 64 definieren wenigstens teilweise ein Kopfende 70 innerhalb der Brennkammer 50. In bestimmten Ausführungsformen enthält die Brennkammer 50 ferner einen oder mehrere sich radial erstreckende Brennstoffinjektoren 72, die sich durch die Brennkammerauskleidung 66 und die Strömungshülse 68 stromabwärts von der wenigstens einen sich axial erstreckenden Brennstoffdüse 62 erstrecken. In bestimmten Ausführungsformen sind die Brennkammerauskleidung 66, die Strömungshülse 68 und der (die) Brennstoffinjektor(en) 72 als ein Teil eines Verbrennungsmoduls 74 geschaffen, das sich durch das Aussengehäuse 52 erstreckt und das wenigstens einen Abschnitt der Kappenanordnung 64 umgibt.

[0035] Die Kappenanordnung 64 enthält im Wesentlichen ein vorderes Ende 76, das stromabwärts von der Endabdeckung 60 positioniert ist, ein hinteres Ende 78, das stromabwärts von dem vorderen Ende 76 angeordnet ist, und einen oder mehrere ringförmige Mantelringe 80, die sich wenigstens teilweise dazwischen erstrecken. In bestimmten Ausführungsformen erstrecken sich die sich axial erstreckenden Brennstoffdüsen 62 wenigstens teilweise durch die Kappenanordnung 64 hindurch, um ein erstes brennbares Gemisch 82 aus dem Brennstoff 20 (Fig. 1 ) und dem verdichteten Arbeitsfluid 18 für eine primäre Verbrennungszone 84 zu schaffen, die innerhalb der Brennkammerauskleidung 66 stromabwärts von der Kappenanordnung 64 definiert ist.

[0036] Fig. 3 zeigt eine Perspektivansicht des Verbrennungsmoduls 74, wie in Fig. 2 veranschaulicht, und Fig. 4 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Verbrennungsmoduls 74, wie in Fig. 3 veranschaulicht. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, ist das Verbrennungsmodul 74 allgemein als eine zusammengebaute oder einzelne Komponente (Einzelkomponente) geschaffen. Das Verbrennungsmodul 74 enthält ein vorderes oder stromaufwärtiges Ende 86, das von einem hinteren oder stromabwärtigen Ende 88 in Bezug auf eine axiale Mittellinie 90 des Verbrennungsmoduls 74 axial separiert ist.

[0037] In bestimmten Ausführungsformen, wie in Fig. 4 veranschaulicht, enthält das Verbrennungsmodul 74 einen ringförmigen Brennstoffverteiler 92, der an dem stromaufwärtigen Ende 86 des Verbrennungsmoduls 74 angeordnet ist, und eine Brennstoffinjektionsanordnung 94, die sich stromabwärts von dem Brennstoffverteiler 92 erstreckt und die an dem stromabwärtigen Ende 88 des Verbrennungsmoduls 74 endet. Der Brennstoffverteiler 92 enthält einen sich radial erstreckenden Montageflansch 96, der sich längs des Umfangs um ein vorderes Ende 98 des Brennstoffverteilers 92 herum erstreckt. Der Montageflansch 96 definiert wenigstens teilweise eine Brennstoffplenumkammer 100 (Fig. 2 ). Wie in Fig. 4 veranschaulicht, erstreckt sich ein Brennstoffeinlassanschluss 102 von dem Montageflansch 96 nach aussen. Der Brennstoffeinlassanschluss 102 sorgt für eine Strömungsverbindung zwischen einer (nicht veranschaulichten) Brennstoffversorgung und der Brennstoffplenumkammer 100 (Fig. 2 ). Wie in Fig. 4 veranschaulicht, enthält der Brennstoffverteiler 92 ferner eine ringförmige Traghülse 104 mit einem inneren Seitenabschnitt 106, der von einem äusseren Seitenabschnitt 108 radial separiert ist.

[0038] In bestimmten Ausführungsformen, wie in Fig. 4 veranschaulicht, enthält die Brennstoffinjektionsanordnung 94 die Brennkammerauskleidung 66 und die Strömungshülse 68. Die Strömungshülse 68 umgibt wenigstens einen Abschnitt der Brennkammerauskleidung 66 längs des Umfangs. Die Strömungshülse 68 ist von der Brennkammerauskleidung 66 radial separiert, um wenigstens teilweise einen inneren Kühlströmungskanal 110 (Fig. 2 ) dazwischen zu definieren. Der Kühlströmungskanal 110 erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Längserstreckung der Brennkammerauskleidung 66. Die Strömungshülse 68 kann ferner mehrere Kühl- oder Pralllöcher 112 enthalten, die für eine Strömungsverbindung durch die Strömungshülse 68 hindurch in den Kühlströmungskanal 110 hinein während eines Betriebs der Gasturbine 10 sorgen. Ausserdem kann die Brennstoffinjektionsanordnung 94 ferner den (die) Brennstoffinjektor(en) 72 und eine oder mehrere Luftabschirmung(en) 114 oder äussere Strömungshülsen enthalten. In bestimmten Ausführungsformen umgibt jede Luftabschirmung 114 einen entsprechenden Brennstoffinjektor 72, um einen Teil des verdichteten Arbeitsfluids 18 (Fig. 2 ) auf den (die) Brennstoffinjektor(en) 72 und in die Brennkammerauskleidung 66 hinein zu richten. Wie in Fig. 3 veranschaulicht, ist jeder Brennstoffinjektor 72 mit dem Brennstoffteil 92 über eine Fluidleitung 116 strömungsmässig verbunden, die sich zwischen dem Brennstoffverteiler 92 und dem Brennstoffinjektor 72 erstreckt.

[0039] Wie in Fig. 2 veranschaulicht, erstreckt sich die Brennkammerauskleidung 66 stromabwärts von dem Brennstoffverteiler, und ein hinteres oder stromabwärtiges Ende 118 der Brennkammerauskleidung 66 endet an einem hinteren Rahmen 120 oder einer Tragstruktur, die das hintere Ende 118 längs des Umfangs umgibt. Wie in den Fig. 2 und 4 veranschaulicht, kann eine Halterung 122 mit dem hinteren Rahmen 120 verbunden sein. In einer Ausführungsform, wie in Fig. 2 veranschaulicht, ist die Halterung 122 mit dem äusseren Turbinengehäuse 56 verbunden, und der Montageflansch 96 des Brennstoffverteilers 92 ist mit dem Verdichterauslassgehäuse 54 verbunden, um das Verbrennungsmodul 74 sowohl an dem vorderen als auch an dem hinteren Ende 86, 88 festzuhalten.

[0040] Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Brennkammerauskleidung 66 gemäss wenigstens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, Fig. 6 zeigt eine geschnittene Seitenansicht der Brennkammerauskleidung 66, wie in Fig. 5 veranschaulicht, und Fig. 7 zeigt eine geschnittene Draufsicht von oben auf die Brennkammerauskleidung 66, wie in Fig. 5 veranschaulicht. In bestimmten Ausführungsformen, wie in den Fig. 5 , 6 und 7 veranschaulicht, weist die Brennkammerauskleidung 66 einen ringförmigen Hauptkörper 130 auf.

[0041] Wie in den Fig. 5 , 6 und 7 veranschaulicht, weist der Hauptkörper 130 ein vorderes Ende 132 auf, das von einem hinteren Ende 134 in Bezug auf eine axiale Mittellinie 136 der Brennkammerauskleidung 66 axial separiert ist. Der Hauptkörper 130 erstreckt sich durchgehend von dem vorderen Ende 132 zu dem hinteren Ende 134. In bestimmten Ausführungsformen weist der Hauptkörper 130 einen konischen Abschnitt 138 und einen Übergangsabschnitt 140 auf. Ein Übergangszwischenabschnitt 142 ist zwischen dem vorderen Ende 132 und dem hinteren Ende 134 des Hauptkörpers 130 an der Stelle definiert, an der der konische Abschnitt 138 und der Übergangsabschnitt 140 zusammentreffen. Zum Beispiel dort, wo der Hauptkörper beginnt, von einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt zu einem nicht-kreisförmigen Querschnitt zu wechseln. Der konische Abschnitt 138 erstreckt sich zwischen dem vorderen Ende 132 und dem Übergangszwischenabschnitt 140. In bestimmten Ausführungsformen ist ein ringförmiger Flansch 144 an dem vorderen Ende 132 des Hauptkörpers 130 angeordnet. Wie in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht, definiert der Flansch 144 wenigstens teilweise eine innere Eingriffsverbindungsfläche 146. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, umgibt die innere Eingriffsverbindungsfläche 146 des Flansches 144 wenigstens teilweise das hintere Ende 70 der Kappenanordnung 58.

[0042] In einer Ausführungsform, wie in Fig. 6 veranschaulicht, weist der konische Abschnitt 138 einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt 148 auf. Der kreisförmige Querschnitt 148 bleibt zwischen dem vorderen Ende 132 und dem Übergangszwischenabschnitt 142 des Hauptkörpers 130 kreisförmig. In einer Ausführungsform divergiert der konische Abschnitt 138 zwischen dem vorderen Ende 132 und dem Übergangszwischenabschnitt 134. In anderen Worten nimmt der Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts 148 des konischen Abschnitts 138 zwischen dem vorderen Ende 132 des Hauptkörpers 130 und dem Übergangszwischenabschnitt 142 ab. In anderen Ausführungsformen kann der konische Abschnitt 138 zwischen dem vorderen Ende 132 und dem Übergangszwischenabschnitt 134 konvergieren und/oder divergieren.

[0043] Wie in den Fig. 5 , 6 und 7 veranschaulicht, definiert der Hauptkörper 130 wenigstens teilweise mehrere Brennstoffinjektorkanäle 150, die sich radial durch den konischen Abschnitt 138 des Hauptkörpers 130 hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt 142 erstrecken. Wie in Fig. 2 veranschaulicht, liefern die Brennstoffinjektoren 72 ein zweites brennbares Gemisch 152 in die Brennkammerauskleidung 66 hinein zur Verbrennung in einer sekundären Verbrennungszone 154 (Fig. 2 ), die innerhalb des Hauptkörpers 130 an und/oder stromabwärts von den Brennstoffinjektorkanälen 150 definiert ist.

[0044] In bestimmten Ausführungsformen, wie in Fig. 3 veranschaulicht, erstrecken sich mehrere Kühleinrichtungen 156 von einer Aussenfläche 158 des Hauptkörpers 130 aus radial nach aussen. Die Kühleinrichtungen 156 können an dem konischen Abschnitt 138 und/oder dem Übergangsabschnitt 140 angeordnet sein. Die Kühleinrichtungen 156 können erhabene Rippen oder Turbulatoren enthalten, die wenigstens teilweise wenigstens einen Abschnitt des Hauptkörpers 130 umgeben, um die Wärmeübertragungsrate zwischen dem verdichteten Arbeitsfluid 18, das durch den Kühlströmungskanal 110 strömt, und der Aussenfläche 158 des Hauptkörpers 130 zu vergrössern.

[0045] Wie in Fig. 6 veranschaulicht, weist der Übergangsabschnitt 140 einen im Wesentlichen nicht-kreisförmigen Querschnitt 160 auf, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt 142 zu dem hinteren Ende 134 des Hauptkörpers 130 erstreckt. In bestimmten Ausführungsformen, wie in den Fig. 6 und 7 veranschaulicht, ist der nicht-kreisförmige Querschnitt 160 des Übergangsabschnitts 140 im Wesentlichen rechteckig oder oval entlang wenigstens eines Teils des Übergangsabschnitts 140.

[0046] Der Hauptkörper 130 kann als eine Einzelkomponente gegossen sein, um einen durchgehenden Hauptkörper 130 zu bilden. Zum Beispiel können der Flansch 144, der konische Abschnitt 138 und der Übergangsabschnitt 140 als eine Einzelkomponente gegossen sein. Die Kühleinrichtungen 156 und/oder die Brennstoffinjektorkanäle 150 können in den Hauptkörper 130 maschinell eingearbeitet und/oder eingegossen werden. In der Alternative können alle oder einige von dem Flansch 144, dem konischen Abschnitt 138 und dem Übergangsabschnitt 140 gesondert erzeugt werden. Zum Beispiel kann der Flansch 144, der konische Abschnitt 138 oder der Übergangsabschnitt 140 aus einem Metallblech durch Walzen und/oder Biegen erzeugt und anschliessend durch Schweissen oder andere mechanische Mittel verbunden werden, um einen kontinuierlichen Hauptkörper 130 zu bilden. Nach der Erzeugung kann der konische Abschnitt 138 gedreht werden, um die Kühleinrichtungen 156, wie beispielsweise Turbulatoren oder gerippte Einrichtungen, zu schaffen, bevor er an dem Übergangsabschnitt 140 angeschweisst wird. In der Alternative kann der konische Abschnitt 138 die Kühleinrichtungen 156 aufweisen, die vor der Schaffung der konischen Gestalt in das Metallblech maschinell eingearbeitet werden, und anschliessend an dem hinteren Abschnitt angeschweisst werden.

[0047] Im Betrieb wird, wie in Fig. 2 veranschaulicht, das verdichtete Arbeitsfluid 18 aus dem Verdichter 16 in die Hochdruckplenumkammer 58 eingeleitet. Ein erster Teil des verdichteten Arbeitsfluids 18 wird durch die mehreren Kühl- oder Pralllöcher 112 hindurch und in den Kühlströmungskanal 110 hinein geleitet. Das verdichtete Arbeitsfluid 18 erzielt wenigstens eine von einer Konvektions-, Konduktions- oder Prallkühlung für die Aussenfläche 158 des Hauptkörpers 130 der Brennkammerauskleidung 66, während es durch den Kühlströmungskanal 110 hindurch in Richtung auf das Kopfende 70 der Brennkammer 50 strömt. Der erste Anteil der Strömungen des verdichteten Arbeitsfluids 18 kehrt an dem Kopfende 70 seine Richtung um und strömt durch und/oder rings um die Brennstoffdüse 62. Brennstoff wird von der Brennstoffdüse 62 in den ersten Anteil des verdichteten Arbeitsfluids 18 injiziert, um das erste brennbare Gemisch 82 zu erzeugen, das zu der primären Verbrennungszone 84 zur Verbrennung geleitet wird.

[0048] Die Verbrennungsgase 26 strömen stromabwärts von der primären Verbrennungszone 84 innerhalb des konischen Abschnitts 138 des Hauptkörpers 130 der Brennkammerauskleidung 66 aus. Ein zweiter Anteil des verdichteten Arbeitsfluids 18 wird durch die Brennstoffinjektoren 72 geleitet, wo er sich mit einem Brennstoff vermischen kann, der von dem Brennstoffverteiler 92 aus strömt, um das zweite brennbare Gemisch 152 zu erzeugen. Das zweite brennbare Gemisch 152 wird in die sekundäre Verbrennungszone 154 eingeleitet, wo es sich mit den Verbrennungsgasen 26 aus der primären Verbrennungszone 84 vermischt und verbrennt. Während die Verbrennungsgase 26 von dem konischen Abschnitt 138 zu dem Übergangsabschnitt 140 strömen, werden die Verbrennungsgase in Richtung auf eine erste Stufe stationärer Leitschaufeln 162 konzentriert oder gerichtet, die einen Einlass 164 zu der Turbine 28 definieren. Das zweite brennbare Gemisch 152 ist ein im Wesentlichen mageres Brennstoff-Luft-Gemisch. Dies hat eine Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrads der Brennkammer 50 zur Folge. Die Brennstoffinjektoren 72 sind bei der Erhöhung der Verbrennungsgastemperaturen ohne Hervorrufung einer entsprechenden Steigerung der Erzeugung unerwünschter Emissionen, wie beispielsweise Stickoxide (NOx), wirksam. Der (Die) Brennstoffinjektor(en) 72 ist (sind) besonders für eine Reduktion von NOx während eines Grundlast- und/oder Teillastbetriebs der Gasturbine von Vorteil.

[0049] Die verschiedenen Ausführungsformen, wie sie hier präsentiert werden und wie in den Fig. 2 bis 7 veranschaulicht, ergeben verschiedene technische Vorteile gegenüber existierenden Technologien. Zum Beispiel reduziert der konische Abschnitt 138 der Brennkammerauskleidung 66 heisse Stellen, die durch unerwünschte Rezirkulationszonen hervorgerufen sind, die sich gewöhnlich in anderen sich durchgehend erstreckenden Übergangskanälen ausbilden, wodurch die Haltbarkeit und das gesamte Leistungsverhalten der Brennkammerauskleidung 66 verbessert werden. Ausserdem ermöglicht der durchgehende kreisförmige Querschnitt 148 des konischen Abschnitts 138 stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt 142 einen gleichmässigeren radialen Abstand des (der) Brennstoffinjektors (Brennstoffinjektoren) 72 um die Brennkammerauskleidung 66 herum, wodurch die Vorteile der späten mageren Brennstoffinjektion, wie beispielsweise eine verbesserte Leistung der Brennkammer 50 während verschiedener Betriebsmodi der Gasturbine 10, verbessert werden. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass durch die Ausbildung der Brennkammerauskleidung 66 als eine sich durchgehend erstreckende Komponente die Anzahl der einzelnen Komponenten innerhalb der Brennkammer 50 reduziert wird, wodurch die Kosten und/oder die für die Montage erforderliche Zeitdauer reduziert wird bzw. werden. Ausserdem verhindert die Brennkammerauskleidung 66 eine Leckage von Hochdruckverbrennungsgasen 26 aus dem Heissgaspfad 69, was die gesamte Haltbarkeit und Leistung der Brennkammer 50 verbessert.

[0050] Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele, um die Erfindung, einschliesslich der besten Ausführungsart, zu offenbaren und auch um jedem Fachmann auf dem Gebiet zu ermöglichen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, wozu die Schaffung und Verwendung jeglicher Vorrichtungen oder Systeme und die Durchführung jeglicher enthaltener Verfahren gehören. Der patentierbare Umfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele enthalten, die Fachleuten auf dem Gebiet einfallen. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Umfang der Ansprüche enthalten sein, wenn sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich von dem Wortsinn der Ansprüche nicht unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden gegenüber dem Wortsinn der Ansprüche enthalten.

[0051] Eine Brennkammerauskleidung für eine Gasturbinenbrennkammer enthält einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial getrennt ist, und einem Übergangszwischenabschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist. Der Hauptkörper erstreckt sich kontinuierlich von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende. Mehrere Brennstoffinjektorkanäle erstrecken sich radial durch den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt. Der Hauptkörper weist einen konischen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem Übergangszwischenabschnitt divergiert, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt auf, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

Bezugszeichenliste

[0052] <tb>10<SEP>Gasturbine <tb>12<SEP>Einlassabschnitt <tb>14<SEP>Arbeitsfluid <tb>16<SEP>Verdichter <tb>18<SEP>Verdichtetes Arbeitsfluid <tb>20<SEP>Brennstoff <tb>22<SEP>Brennstoffversorgung <tb>24<SEP>Brennkammer <tb>26<SEP>Verbrennungsgase <tb>28<SEP>Turbine <tb>30<SEP>Welle <tb>32<SEP>Generator/Motor <tb>34<SEP>Abgase <tb>36<SEP>Auslassabschnitt <tb>38<SEP>Abgasschacht <tb>50<SEP>Brennkammer <tb>52<SEP>Aussengehäuse <tb>54<SEP>Verdichterauslassgehäuse <tb>56<SEP>Äusseres Turbinengehäuse <tb>58<SEP>Hochdruckplenumkammer <tb>60<SEP>Endabdeckung <tb>62<SEP>Brennstoffdüse <tb>64<SEP>Kappenanordnung <tb>66<SEP>Brennkammerauskleidung <tb>68<SEP>Strömungshülse <tb>69<SEP>Heissgaspfad <tb>70<SEP>Kopfende <tb>72<SEP>Brennstoffinjektor <tb>74<SEP>Verbrennungsmodul <tb>76<SEP>Vorderes Ende (Kappenanordnung) <tb>78<SEP>Hinteres Ende (Kappenanordnung) <tb>80<SEP>Mantelring <tb>82<SEP>Erstes brennbares Gemisch <tb>84<SEP>Primäre Verbrennungszone <tb>86<SEP>Vorderes / stromaufwärtiges Ende (Verbrennungsmodul) <tb>88<SEP>Hinteres / stromabwärtiges Ende (Verbrennungsmodul) <tb>90<SEP>Axiale Mittellinie (Verbrennungsmodul) <tb>92<SEP>Brennstoffverteiler <tb>94<SEP>Brennstoffinjektionsanordnung <tb>96<SEP>Montageflansch <tb>98<SEP>Vorderes Ende (Brennstoffverteiler) <tb>100<SEP>Brennstoffplenumkammer <tb>102<SEP>Brennstoffeinlassanschluss <tb>104<SEP>Traghülse <tb>106<SEP>Innenseitenabschnitt <tb>108<SEP>Aussenseitenabschnitt <tb>110<SEP>Kühlströmungskanal <tb>112<SEP>Kühl-/Pralllöcher <tb>114<SEP>Luftabschirmung <tb>116<SEP>Fluidleitung <tb>118<SEP>Hinteres / stromabwärtiges Ende (Brennkammerauskleidung) <tb>120<SEP>Hinterer Rahmen <tb>122<SEP>Halterung <tb>130<SEP>Hauptkörper <tb>132<SEP>Vorderes Ende (Hauptkörper) <tb>134<SEP>Hinteres Ende (Hauptkörper) <tb>136<SEP>Axiale Mittellinie (Brennkammerauskleidung) <tb>138<SEP>Konischer Abschnitt <tb>140<SEP>Übergangsabschnitt <tb>142<SEP>Übergangszwischenabschnitt <tb>144<SEP>Flansch <tb>146<SEP>Innere Eingriffsverbindungsfläche <tb>148<SEP>Kreisförmiger Querschnitt <tb>150<SEP>Brennstoffinjektorkanal <tb>152<SEP>Zweites brennbares Gemisch <tb>154<SEP>Sekundäre Verbrennungszone <tb>156<SEP>Kühleinrichtungen <tb>158<SEP>Aussenfläche (Hauptkörper) <tb>160<SEP>Nicht-kreisförmiger Querschnitt <tb>162<SEP>Stationäre Leitschaufeln <tb>164<SEP>Einlass

Claims (10)

1. Brennkammerauskleidung für eine Gasturbinenbrennkammer, die aufweist: a. einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial separiert ist, und einem Übergangszwischenabschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist, wobei der Hauptkörper sich durchgehend von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende erstreckt; b. mehrere Brennstoffinjektorkanäle, die sich radial durch den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangszwischenabschnitt erstrecken; und c. wobei der Hauptkörper einen konischen Abschnitt mit einem kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich zwischen dem vorderen Ende und dem Übergangs zwischenabschnitt erstreckt, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

2. Brennkammerauskleidung nach Anspruch 1, die ferner einen ringförmigen Flansch aufweist, der an dem vorderen Ende des Hauptkörpers angeordnet ist, wobei der Flansch eine innere Eingriffsverbindungsfläche definiert.

3. Brennkammerauskleidung nach Anspruch 1, wobei wenigstens ein Abschnitt des Übergangsabschnitts einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.

4. Brennkammerauskleidung nach Anspruch 1, wobei der Hauptkörper der Brennkammerauskleidung als eine Einzelkomponente gegossen ist.

5. Brennkammerauskleidung nach Anspruch 1, wobei der konische Abschnitt und der Übergangsabschnitt an dem Übergangszwischenabschnitt miteinander verbunden sind.

6. Brennkammerauskleidung nach Anspruch 1, die ferner mehrere Kühleinrichtungen aufweist, die sich von einer Aussenfläche des Hauptkörpers aus radial nach aussen erstrecken.

7. Verbrennungsmodul für eine Brennkammer einer Gasturbine, das aufweist: a. einen ringförmigen Brennstoffverteiler, der an einem stromaufwärtigen Ende des Verbrennungsmoduls angeordnet ist, wobei der Brennstoffverteiler eine ringförmige Stützhülse enthält; und b. eine Brennstoffinjektionsanordnung mit einer ringförmigen Brennkammerauskleidung, die sich stromabwärts von dem Brennstoffverteiler erstreckt und die an einem hinteren Rahmen endet, und einer ringförmigen Strömungshülse, die die Brennkammerauskleidung längs des Umfangs umgibt, wobei die Brennkammerauskleidung aufweist: i. einen ringförmigen Hauptkörper mit einem vorderen Ende, das von einem hinteren Ende axial separiert ist, und einem Übergangszwischenabschnitt, der zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende definiert ist, wobei der Hauptkörper sich durchgehend von dem vorderen Ende zu dem hinteren Ende erstreckt; ii. mehrere Brennstoffinjektorkanäle, die sich radial durch die Strömungshülse und den Hauptkörper hindurch stromaufwärts von dem Übergangs zwischenabschnitt erstrecken; und iii. wobei der Hauptkörper einen konischen Abschnitt, der sich zwischen dem vorderen Abschnitt und dem Übergangszwischenabschnitt erstreckt, und einen Übergangsabschnitt mit einem nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich von dem Übergangszwischenabschnitt zu dem hinteren Ende des Hauptkörpers erstreckt.

8. Verbrennungsmodul nach Anspruch 7, das ferner einen ringförmigen Flansch aufweist, der an dem vorderen Ende des Hauptkörpers der Brennkammerauskleidung angeordnet ist, wobei der Flansch eine innere Eingriffsverbindungsfläche definiert.

9. Verbrennungsmodul nach Anspruch 7, wobei wenigstens ein Abschnitt des Übergangsabschnitts einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.

10. Verbrennungsmodul nach Anspruch 7, wobei der Hauptkörper der Brennkammerauskleidung als eine Einzelkomponente gegossen ist.