CN102818288B - 在燃烧衬套上的集成式迟稀薄喷射和迟稀薄喷射套管组件 - Google Patents

在燃烧衬套上的集成式迟稀薄喷射和迟稀薄喷射套管组件 Download PDF

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Abstract

本发明涉及在燃烧衬套上的集成式迟稀薄喷射和迟稀薄喷射套管组件。一种迟稀薄喷射套管组件(25/45/55)允许在过渡件(24)之前的燃气轮机衬套(23/43/53)的后部端处将燃料(13)喷射到涡轮燃烧器的燃料喷嘴(21)的下游的燃烧气体中。迟稀薄喷射使得在燃料喷嘴(21)的下游的燃料喷射能够产生二次/三次(对于燃料喷嘴(21)上游的四元喷射)燃烧区，同时降低/消除燃料泄漏到燃烧排出壳体中的风险。燃料(13)被流动套管(25/45/55)输送到一个或多个喷嘴(30/40/50)，喷嘴(30/40/50)混合燃料(13)与CDC空气，此后将其喷射到燃烧器的衬套(23/43/53)中。

Description

在燃烧衬套上的集成式迟稀薄喷射和迟稀薄喷射套管组件
技术领域
本发明涉及涡轮，并且更具体而言，涉及将迟稀薄喷射集成到燃气轮机的燃烧衬套中以及涉及迟稀薄喷射套管组件。
背景技术
对于燃气轮机中的分级燃烧存在多种设计，但是它们大多数是由多个管路和接口构成的复杂组件。燃气轮机中的一种分级燃烧是迟稀薄喷射(“LLI”)，其中空气/燃料混合物的LLI喷射器在燃烧器中位于较远的下游处，以实现改进的NOX性能。NOX或氮氧化物是燃烧传统的烃燃料的一些燃气轮机所产生的主要的不合需要的空气污染排放中的一种。迟稀薄喷射还用作空气旁通，这用来在“降速(turndown)”或低负荷运行期间满足一氧化碳或CO排放。
因为部件的数量和燃料通路的复杂性的原因，对于新的燃气轮机单元和现有单元的改型两者而言，当前的迟稀薄喷射组件是昂贵的且成本高。当前迟稀薄喷射组件还具有燃料泄漏到压缩机排出壳体中的高风险，这可导致自燃且是危害安全的。
发明内容
本发明涉及一种迟稀薄喷射套管组件，其将传统衬套和流动套管组件结合成具有内部燃料歧管和空气/燃料输送系统的组件。衬套和流动套管组件允许降低泄漏和改进对潜在的燃料泄漏的控制。迟稀薄喷射所需要的燃料通过流动套管凸缘中的歧管环被供应到套管。钻出通过流动套管的单个馈送孔。燃料通过流动套管中的至少一个通路被输送到喷嘴或喷射器中，喷嘴或喷射器混合燃料与压缩机排出壳体(“CDC”)空气，然后将其喷射到衬套中。优选地，该至少一个通路是在流动套管中的一个或多个沿纵向延伸的孔或管，但是还可使用具有同心地成环形的壁的流动套管来将燃料输送到喷嘴或喷射器。喷嘴/喷射器的数量和尺寸可有所变化，这取决于燃料供应要求。喷嘴/喷射器跨越流动套管和衬套组件两者，从而提供了迟稀薄喷射的中心核心，而无空气损失和潜在的燃料泄漏。
本发明还涉及一种迟稀薄喷射系统，其中，通过燃烧器组件来实现燃料的输送，其中，燃烧器的传统流动套管和衬套组件结合成具有内部燃料歧管和输送系统的单个构件。
迟稀薄喷射套管组件允许在过渡件之前的燃气轮机衬套的后部端处将燃料喷射到燃料喷嘴的下游的燃烧气体中。迟稀薄喷射使得燃料喷嘴下游的燃料喷射能够在下游在涡轮的过渡件之前产生燃烧区，同时降低/消除燃料泄漏到燃烧排出壳体中的风险。迟稀薄喷射套管组件容易改型到现有涡轮单元中且容易安装到新的单元中。这降低了燃料泄漏到CDC隔室中的风险，因为不具有任何未焊接的接口。
本发明进一步涉及在燃烧衬套上的集成式迟稀薄喷射，其为迟稀薄喷射提供了简单的低成本选择。这个集成式迟稀薄喷射设计容易在现有单元上进行改型且可以比当前迟稀薄喷射设计以更低的成本进行安装。该设计是在单元组件期间安装的单个组件。该设计具有前部凸缘，其用来既支承喷射管又将燃料馈送到衬套的后部端处的喷射管。燃料被供应到前部凸缘中的内部歧管，并且然后通过支柱输送到喷射管。支柱的数量和定向可有所变化，这取决于所需要的迟稀薄喷射的量。轴向延伸的管沿着衬套的长度由焊接到衬套本体上的支柱支承。这个接口被设计成最大程度地减小管支柱和管之间磨损。还可使用其它手段来沿着衬套的外侧将燃料从歧管凸缘传输到喷嘴。这个可通过配合到凸缘歧管中来实现，这与使用支柱相反。
附图说明
图1是显示典型的燃气轮机系统的构件的简单图示。
图2是包括根据本发明的迟稀薄喷射系统的涡轮燃烧器的局部侧视截面图。
图3A和3B分别是用于以迟稀薄的方式将燃料喷射通过燃烧器衬套的流动套管的第一实施例的局部透明透视图和侧视横截面图。
图4A至4F是用于以迟稀薄的方式将燃料喷射通过燃烧器衬套的流动套管的第二实施例的各种透视图和截面图。
图5A和5B是用于以迟稀薄的方式将燃料喷射到燃烧器衬套中的流动套管的第三实施例的两个截面图。
图6A和6B是迟稀薄喷射组件的两个局部透视图和截面图，该迟稀薄喷射组件集成到涡轮燃烧器的燃烧衬套组件中，以便结合传统燃烧衬套与集成式燃料输送系统。
部件列表
10燃气轮机系统
11输入空气
12压缩机
13燃料
14燃烧器
16涡轮
17热气
19排气
20燃气轮机燃烧器
21预混合燃料喷嘴
22首端
23衬套
24过渡件
25流动套管
26流动套管凸缘
28燃料环形歧管
29“枪钻出的”长管/轴/孔
30迟稀薄喷射(“LLI”)喷嘴/喷射器
31管内部
40LLI喷嘴/燃料喷射器
41传输管
43衬套
44CDC空气供应
45流动套管
46流动套管凸缘
48环形歧管
49馈送孔
50喷嘴/喷射器
51传输管
53衬套
55流动套管
56流动套管凸缘
60迟稀薄喷射组件
61管
62歧管凸缘
63燃烧衬套组件
64歧管
65支柱。
具体实施方式
图1是显示典型的燃气轮机系统10的构件的简单图示。燃气轮机系统10包括将输入空气11压缩到高压力的压缩机12、燃烧燃料13以便产生高压高速热气17的燃烧器14，以及涡轮16，涡轮16使用涡轮叶片(未显示)从自燃烧器14进入涡轮16的高压高速热气17中抽取能量，以便被热气17旋转。在涡轮16旋转时，连接到涡轮16的轴18上也被旋转。最终，排气19离开涡轮16。
图2是包括根据本发明的迟稀薄喷射系统的燃气轮机燃烧器20的局部侧视截面图。燃烧器20(图1中的燃烧器14)包括：首端22，其包括多个预混合燃料喷嘴21；以及衬套23，其连接到首端22上，并且在其中燃烧供应的燃料。衬套23限定燃烧器20的燃烧区。衬套23被流动套管25包围，并且由连接到衬套23上的过渡件或过渡区24终止。压缩机12(未在图2中显示)压缩入口空气11，并且将压缩空气提供给燃烧器20，提供给过渡件24，并且提供给涡轮16(也未在图2中显示)。
如上面所提到的那样，涡轮包括涡轮叶片，至少燃料在衬套23中燃烧的产物被接收到涡轮叶片中，以对涡轮叶片的旋转提供动力。过渡件将燃烧产物流引导到涡轮16中，其中，它们转动涡轮的叶片，并且产生电力。因而，过渡件24用来联接燃烧器20和涡轮16。但是，过渡件24还包括第二燃烧区，对其供应的额外的燃料和供应给衬套23燃烧区的燃料的燃烧产物在其中燃烧。
如上面所提到，图2中显示的涡轮燃烧器包括根据本发明的迟稀薄喷射系统。迟稀薄喷射系统的目的是将迟稀薄喷射系统喷射器定位在较远的下游处，以改进涡轮燃烧器的NOX性能，但是不会远到进入过渡件中而导致有不合需要的更高的CO排放。本发明的迟稀薄喷射系统还允许消除内部压缩机排出壳体(“CDC”)导管、柔性软管、受密封连接件等。还提供了简单组件来将迟稀薄喷射集成到燃气轮机的燃烧衬套中。
图3A是迟稀薄喷射流动套管25的一个实施例的侧面透视图，迟稀薄喷射流动套管25用于在过渡件24之前的衬套23的后部端33处将燃料喷射到首端22和预混合燃料喷嘴21的下游的燃烧气体中。
图3A显示钻出深孔29，其沿轴向和沿纵向通过流动套管25而到达位于衬套23的后部端/下游端33处的迟稀薄喷射(“LLI”)喷嘴/喷射器30。衬套23限定燃烧室，其中燃烧产物(燃料/空气混合物)在衬套23内燃烧。LLI喷射器的燃料入口通过在燃烧器衬套23的首端/上游端处的流动套管凸缘26。
图3B显示流动套管25和衬套23的横截面图。燃料从流动套管凸缘26中的至少一个燃料环形歧管28流出，通过流动套管25中的“枪钻出的”长管/轴/孔29，并且然后到达LLI喷嘴/喷射器30，LLI喷嘴/喷射器30构造成类似将(外部)流动套管25连接到(内部)衬套23上的管。存在许多LLI喷射器30，它们沿周向定位在流动套管25/衬套23的周围，使得燃料/空气混合物在衬套23的周围的多个点处被引入。应当注意，燃料/空气混合物被喷射到衬套中，因为在LLI喷嘴中，燃料被喷射到从CDC腔体传送到衬套中的空气中。这个空气绕过首端且参与到迟稀薄喷射中。各个LLI喷射器30包括其中形成了许多小孔的套环。燃料从流动套管25中的管29流到这些孔且通过这些孔而进入且通过管的内部30，并且进入燃烧衬套23。衬套23中的正在燃烧的燃烧产物点燃新引入的燃料/空气混合物。
图3A和3B中显示的迟稀薄喷射流动套管优选通过这样来构造：首先将衬套23定向成竖立的，将喷射器30完全插入衬套23中，然后将衬套插入流动套管中(流动套管不可配合在衬套上面)，对准衬套23中的喷射器30与流动套管25中的隙孔，以及然后安装垫圈和螺栓来将喷射器30固定到流动套管25上。前述部件共同连结成子单元，使得它们可在燃烧器的组装期间安装在燃烧器20内，从而在子组件的一端上附连到CDC上且在下游端上附连到过渡件24上。首端22然后组装到流动套管凸缘上且插入衬套前部端中。应当注意，组件使各个构件相对于彼此而定位成沿轴向通过燃料喷嘴。换句话说，衬套轴向位置通过LLI喷嘴固持在燃烧器中，并且衬套后部端径向位置通过LLI喷嘴来保持(这对于本发明是与别个不同的，因为传统上衬套被前部端上的凸耳和止动件沿轴向保持)。这个固持允许LLI喷嘴在所有运行状况下相对于衬套在恰当位置上。
再次参照图3B，还应当注意，衬套23可为用作传统衬套和过渡件之间的连接器的完全长度衬套或缩短件。可使用这个，以具有可组装到CDC上的较可管理的组件，并且然后可向后插入较长的传统衬套。在这个实施例中，流动套管/连接器组件螺栓连接到CDC上且接合过渡件，然后传统衬套将被插入连接器中。
如上面所提到的那样，图4A至4F是用于以迟稀薄的方式将燃料喷射通过燃烧器衬套的流动套管的第二实施例的多个透视图和截面图。具体而言，图4A和4C是迟稀薄喷射流动套管45的第二实施例的侧面透视图(但是在流动套管45的周边的周围的不同的点处)，类似于图3A和3B中显示的实施例，迟稀薄喷射流动套管45被用来在过渡件24之前的衬套43的后部端处喷射燃料/空气混合物。图4B是流动套管45和衬套43的局部横截面图。图4D是流动套管凸缘歧管的局部横截面图，而图4E和4F是LLI喷射器的详细的局部横截面图。
类似于图3A和3B中显示的实施例，图4A至4F中显示的迟稀薄喷射套管组件将传统衬套和流动套管组件结合成具有内部燃料歧管和输送系统的组件。衬套43和流动套管45组件被结合来提供单个组件，这允许降低泄漏和改进对潜在的燃料泄漏的控制。因而，图4A至4F中显示的迟稀薄喷射套管组件类似图3A和3B中显示的迟稀薄喷射套管组件那样操作。
如图4B和4D中显示的那样，迟稀薄喷射所需的燃料42通过流动套管凸缘46中的至少一个环形歧管48而供应到套管43。如图4B中显示的那样，至少一个馈送孔49沿纵向延伸通过流动套管45，并且燃料42从歧管环48流过这些馈送孔49，以将燃料供应给插入流动套管45中的单独的LLI喷嘴/燃料喷射器40。优选地，通过流动套管而钻出沿纵向延伸通过流动套管的孔，但是可使用其它构造方法，例如模制孔，或者通过馈送套管中的内壁和外壁来形成。
来自馈送孔49的燃料在喷嘴/燃料喷射器40中与来自CDC空气供应44的空气混合，并且喷射到衬套43中。如在详细的图4E和4F中可看到的那样，各个单独的LLI喷嘴/燃料喷射器40包括在其中形成许多小孔的套环，借此从流动套管45中的管29流出的燃料流过这些孔而进入且通过喷嘴/喷射器40的内部，并且进入燃烧衬套43中。如在图4B、4E和4F中可看到的那样，喷嘴/喷射器40连结到传输管41上，以将流动套管45中的燃料和来自进入喷嘴/喷射器40的CDC空气供应的空气传输到衬套43中。喷嘴/喷射器40和传输管41共同跨越在流动套管45和衬套43组件之间，从而提供迟稀薄喷射的中心核心，而没有空气损失和潜在的燃料泄漏。在衬套23中燃烧的燃烧产物点燃最近通过喷嘴/喷射器40而引入的燃料。并且，这里再次，喷嘴/喷射器40的数量可有所变化，这取决于燃料供应要求。而且，在本发明中可使用不同类型的LLI喷嘴，因为燃料喷嘴不是本发明特有的。
图4A至4F中显示的迟稀薄喷射流动套管45优选以与图3A至3B中显示的迟稀薄喷射流动套管25基本相同的方式构造而成。在图4A至4F中显示的实施例中，喷嘴/喷射器40首先完全插入到流动套管45中的孔中，在这之后，衬套43插入到流动套管45中，以便使流动套管45中的喷嘴/喷射器40与衬套43中的隙孔对准。在这个实施例中，喷嘴/喷射器40不是通过垫圈和螺栓而固定到流动套管45上的。相反，喷嘴/喷射器40和流动套管45设有互补性的互锁凸缘，其用来将喷嘴/喷射器40固定到流动套管45上，其中喷嘴/喷射器40插入到流动套管45中。这里再次，前述部件作为子单元而连结在一起，使得它们在燃烧器的组装期间可安装在燃烧器20内，从而在子组件的一端上附连到CDC上。首端22包含上游预混合喷嘴21，并且在下游端上附连到过渡件24上。再次，首端22然后组装到流动套管凸缘46上，并且插入到衬套43前部端中。再次，应当注意，组件使各个构件相对于彼此而定位成沿轴向通过燃料喷嘴，使得衬套轴向位置通过LLI喷嘴而固持在燃烧器中，以及衬套后部端径向位置通过LLI喷嘴而得到保持，这两个特征对本发明而言都是与别个不同的，因为在传统上，衬套被凸耳和止动件沿轴向保持在前部端上。前述固持布置允许LLI喷嘴在所有运行状况期间相对于衬套都在恰当的位置上。
因而，图4A至4F中显示的迟稀薄喷射套管组件允许在过渡件之前的燃气轮机衬套的后部端处将燃料/混合物喷射到燃料喷嘴下游的燃烧气体中。迟稀薄喷射使得在燃料喷嘴的下游的燃料喷射能够产生二次/三次(对于燃料喷嘴上游的四元喷射)燃烧区，同时降低/消除燃料泄漏到燃烧排出壳体中的风险。燃料被流动套管45输送到喷嘴40中，喷嘴40混合燃料与CDC空气，然后将其喷射到衬套中。本发明的设计允许以容易、低成本的方式对衬套组件的后部端实现分级燃烧。本发明的设计容易改型到现有的单元中且容易安装到新的单元中。这降低了燃料泄漏到CDC隔室中的风险，因为不具有任何未焊接的接口。
如上面提到的那样，图5A和5B是用于以迟稀薄的方式将燃料喷射到燃烧器衬套中的迟稀薄喷射套管组件的第三实施例的两个截面图。图5A和5B的实施例以与图3A和3B以及图4A至4F中显示的实施例基本类似的方式构造而成和起作用。但是，在图3A和3B以及图4A至4F中显示的实施例中，构件(即衬套、流动套管和喷射器)彼此分开。在图5A和5B的实施例中，构件组装成具有内部燃料歧管和输送系统的单个构件或子单元，其在燃烧器的组装期间安装。
图6A和6B是迟稀薄喷射组件60的两个局部透视图和截面图，该迟稀薄喷射组件60集成到涡轮燃烧器的燃烧衬套组件63中，以便结合传统燃烧衬套与集成式燃料输送系统。该设计是在单元组件期间安装的单个组件。该设计具有用于支承喷射管或喷嘴且将燃料馈送到喷射管或喷嘴的前部凸缘62。该设计可使用沿着衬套63的外侧将燃料从歧管凸缘62传输到在衬套63的后部端处插入到衬套63中的喷嘴(类似图2中显示的喷嘴30)的任何手段。优选地，使用至少一个管道来传输来自歧管凸缘62的燃料。优选地，燃料供应到前部凸缘62中的内部歧管64，并且然后通过支柱65中的通路而输送到沿轴向延伸的、呈管64的形式的管道。支柱65的数量和定向可有所变化，这取决于需要的迟稀薄喷射的量。沿轴向延伸的管64沿着衬套63的长度由管支柱66支承，管支柱66焊接到衬套63的本体上。这个接口设计成最大程度地减小管支柱66和管61之间的磨损。应当注意，具有弯曲部(例如90度的弯曲部)且具有用于附连到凸缘62中的歧管64中的装配件的管可代替支柱。
在燃烧衬套63上的集成式迟稀薄喷射组件60为迟稀薄喷射提供了简单的低成本选择。这个组件容易在现有的燃烧器单元上改型，并且与当前的迟稀薄喷射设计相比，可以更低的成本安装。组件60是在组装燃烧器单元的期间安装的单个组件。迟稀薄喷射组件60提出了机械系统来对第二燃烧级馈送燃料，而不提供燃料的实际喷射。迟稀薄喷射组件60容易在现有单元上改型，并且可用当前设计的成本的一小部分来安装。
虽然已经结合目前认为最实际的和优选的实施例来描述本发明，但是要理解的是，本发明不限于公开的实施例，而是相反，本发明意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (10)

1.一种用于以迟稀薄的方式将燃料(42)喷射到燃气轮机燃烧器(20)中的组件，所述组件包括：
衬套(23/43/53)，其连接在所述燃烧器(20)的首端(22)和过渡件(24)之间，所述衬套(23/43/53)限定所述燃烧器(20)的燃烧区；
流动套管(25/45/55)，其包围所述衬套(23/43/53)且由所述过渡件(24)终止，所述流动套管(25/45/55)具有沿纵向延伸通过所述流动套管(25/45/55)的至少一个通路(29/49/59)，其中所述至少一个通路界定于所述流动套管的壁体内；
至少一个喷嘴(30/40/50)，其插入所述流动套管(25/45/55)中且延伸到所述衬套(23/43/53)；
其中，流过沿纵向延伸通过所述流动套管(25/45/55)的所述至少一个通路(29/49/59)的燃料(42)被馈送到所述至少一个喷嘴(30/40/50)，与CDC空气(44)混合，并且被喷射到所述衬套(23/43/53)中以在其中进行燃烧。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个通路(29/49/59)是沿纵向延伸通过所述流动套管(25/45/55)的多个孔(29/49/59)。
3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述流动套管(25/45/55)包括凸缘(26/46/56)，在所述凸缘(26/46/56)内有至少一个环形歧管(28/48)，燃料通过所述至少一个环形歧管(28/48)被馈送给所述流动套管(25/45/55)中的所述至少一个通路(29/49/59)。
4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述组件包括插入所述流动套管(25/45/55)中且延伸到所述衬套(23/43/53)的多个喷嘴(30/40/50)。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，插入所述流动套管(25/45/55)中的喷嘴(30/40/50)的数量有所变化，这取决于燃料供应要求。
6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个喷嘴(40/50)中的各个通过在所述喷嘴(40/50)和所述流动套管(45/55)上的互补性的互锁凸缘来固定到所述流动套管(45/55)上。
7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述衬套(23/43)、所述流动套管(25/45)和所述至少一个喷嘴(30/40)是彼此分开的构件。
8.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述衬套(53)、所述流动套管(55)和所述至少一个喷嘴(50)组装成在所述燃烧器(20)的组装期间安装的单个单元。
9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，通过所述至少一个喷嘴以迟稀薄的方式将燃料喷射在所述燃烧器的所述首端(22)中的燃料喷嘴(21)的下游的所述衬套(23/43/53)中产生至少二次燃烧区，以改进所述燃烧器的NOX性能。
10.一种迟稀薄喷射组件(60)，其集成到燃气轮机燃烧器(20)的燃烧衬套(63)中，以便结合传统燃烧衬套与集成式燃料输送系统，所述迟稀薄喷射组件包括：
插入所述燃烧衬套(63)中的至少一个喷嘴(30)；
沿着所述燃烧衬套(63)延伸的至少一个管道(61)，所述至少一个管道(61)将燃料引导到所述至少一个喷嘴(30)；以及
支承所述至少一个管道(61)且将燃料馈送到所述至少一个管道(61)的凸缘(62)；
其中，流过所述至少一个管道(61)且被引导到所述至少一个喷嘴(30/40/50)中的燃料在所述喷嘴(30)中与空气混合且被喷射到所述衬套(63)中，以在所述衬套(63)中形成的二次燃烧区中进行燃烧。
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Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8407892B2 (en) * 2011-08-05 2013-04-02 General Electric Company Methods relating to integrating late lean injection into combustion turbine engines
US9010120B2 (en) * 2011-08-05 2015-04-21 General Electric Company Assemblies and apparatus related to integrating late lean injection into combustion turbine engines
US9303872B2 (en) * 2011-09-15 2016-04-05 General Electric Company Fuel injector
US9097424B2 (en) * 2012-03-12 2015-08-04 General Electric Company System for supplying a fuel and working fluid mixture to a combustor
US9151500B2 (en) 2012-03-15 2015-10-06 General Electric Company System for supplying a fuel and a working fluid through a liner to a combustion chamber
US9284888B2 (en) * 2012-04-25 2016-03-15 General Electric Company System for supplying fuel to late-lean fuel injectors of a combustor
US8479518B1 (en) 2012-07-11 2013-07-09 General Electric Company System for supplying a working fluid to a combustor
US9097130B2 (en) * 2012-09-13 2015-08-04 General Electric Company Seal for use between injector and combustion chamber in gas turbine
US9366443B2 (en) * 2013-01-11 2016-06-14 Siemens Energy, Inc. Lean-rich axial stage combustion in a can-annular gas turbine engine
CN103925617B (zh) * 2013-01-14 2017-11-21 通用电气公司 涡轮机械构件的流套
US20140208756A1 (en) * 2013-01-30 2014-07-31 Alstom Technology Ltd. System For Reducing Combustion Noise And Improving Cooling
EP2600063A3 (en) * 2013-02-19 2014-05-07 Alstom Technology Ltd Method of operating a gas turbine with staged and/or sequential combustion
US9631812B2 (en) 2013-03-18 2017-04-25 General Electric Company Support frame and method for assembly of a combustion module of a gas turbine
US9383104B2 (en) 2013-03-18 2016-07-05 General Electric Company Continuous combustion liner for a combustor of a gas turbine
US9400114B2 (en) * 2013-03-18 2016-07-26 General Electric Company Combustor support assembly for mounting a combustion module of a gas turbine
US9316155B2 (en) * 2013-03-18 2016-04-19 General Electric Company System for providing fuel to a combustor
US10436445B2 (en) 2013-03-18 2019-10-08 General Electric Company Assembly for controlling clearance between a liner and stationary nozzle within a gas turbine
US9316396B2 (en) 2013-03-18 2016-04-19 General Electric Company Hot gas path duct for a combustor of a gas turbine
US9322556B2 (en) 2013-03-18 2016-04-26 General Electric Company Flow sleeve assembly for a combustion module of a gas turbine combustor
US9360217B2 (en) 2013-03-18 2016-06-07 General Electric Company Flow sleeve for a combustion module of a gas turbine
US20150047360A1 (en) * 2013-08-13 2015-02-19 General Electric Company System for injecting a liquid fuel into a combustion gas flow field
US20150052905A1 (en) * 2013-08-20 2015-02-26 General Electric Company Pulse Width Modulation for Control of Late Lean Liquid Injection Velocity
US20150159877A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 General Electric Company Late lean injection manifold mixing system
US9803555B2 (en) * 2014-04-23 2017-10-31 General Electric Company Fuel delivery system with moveably attached fuel tube
US9976487B2 (en) * 2015-12-22 2018-05-22 General Electric Company Staged fuel and air injection in combustion systems of gas turbines
US10837644B2 (en) * 2016-09-28 2020-11-17 General Electric Company Tool kit and method for decoupling cross-fire tube assemblies in gas turbine engines
US10843277B2 (en) * 2017-01-16 2020-11-24 General Electric Company Portable jig and fixture for precision machining
US20180340689A1 (en) * 2017-05-25 2018-11-29 General Electric Company Low Profile Axially Staged Fuel Injector
KR101954535B1 (ko) 2017-10-31 2019-03-05 두산중공업 주식회사 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
US10982856B2 (en) * 2019-02-01 2021-04-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Fuel nozzle with sleeves for thermal protection
US11156164B2 (en) 2019-05-21 2021-10-26 General Electric Company System and method for high frequency accoustic dampers with caps
US11174792B2 (en) 2019-05-21 2021-11-16 General Electric Company System and method for high frequency acoustic dampers with baffles
US11371709B2 (en) 2020-06-30 2022-06-28 General Electric Company Combustor air flow path
US11435080B1 (en) 2021-06-17 2022-09-06 General Electric Company Combustor having fuel sweeping structures
US20230055939A1 (en) * 2021-08-20 2023-02-23 Raytheon Technologies Corporation Multi-function monolithic combustion liner
US11898753B2 (en) 2021-10-11 2024-02-13 Ge Infrastructure Technology Llc System and method for sweeping leaked fuel in gas turbine system
US11808455B2 (en) * 2021-11-24 2023-11-07 Rtx Corporation Gas turbine engine combustor with integral fuel conduit(s)
US11578871B1 (en) * 2022-01-28 2023-02-14 General Electric Company Gas turbine engine combustor with primary and secondary fuel injectors
US11846249B1 (en) 2022-09-02 2023-12-19 Rtx Corporation Gas turbine engine with integral bypass duct

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261605A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器
CN101368739A (zh) * 2007-08-15 2009-02-18 通用电气公司 燃气涡轮发动机内的燃料的燃烧方法和装置

Family Cites Families (90)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB854135A (en) 1958-03-05 1960-11-16 Rolls Royce Improvements in or relating to combustion equipment
US3099134A (en) 1959-12-24 1963-07-30 Havilland Engine Co Ltd Combustion chambers
US3924576A (en) 1972-05-12 1975-12-09 Gen Motors Corp Staged combustion engines and methods of operation
US4614082A (en) * 1972-12-19 1986-09-30 General Electric Company Combustion chamber construction
FR2221621B1 (zh) 1973-03-13 1976-09-10 Snecma
US3872664A (en) 1973-10-15 1975-03-25 United Aircraft Corp Swirl combustor with vortex burning and mixing
US4028888A (en) 1974-05-03 1977-06-14 Norwalk-Turbo Inc. Fuel distribution manifold to an annular combustion chamber
US4271674A (en) 1974-10-17 1981-06-09 United Technologies Corporation Premix combustor assembly
DE2629761A1 (de) 1976-07-02 1978-01-05 Volkswagenwerk Ag Brennkammer fuer gasturbinen
US4236378A (en) 1978-03-01 1980-12-02 General Electric Company Sectoral combustor for burning low-BTU fuel gas
US4265615A (en) 1978-12-11 1981-05-05 United Technologies Corporation Fuel injection system for low emission burners
US4420929A (en) 1979-01-12 1983-12-20 General Electric Company Dual stage-dual mode low emission gas turbine combustion system
US4590769A (en) 1981-01-12 1986-05-27 United Technologies Corporation High-performance burner construction
US4543894A (en) 1983-05-17 1985-10-01 Union Oil Company Of California Process for staged combustion of retorted oil shale
JPS6057131A (ja) 1983-09-08 1985-04-02 Hitachi Ltd ガスタ−ビン燃焼器の燃料供給方法
JPH0752014B2 (ja) 1986-03-20 1995-06-05 株式会社日立製作所 ガスタ−ビン燃焼器
JPH01114623A (ja) 1987-10-27 1989-05-08 Toshiba Corp ガスタービン燃焼器
US4928481A (en) 1988-07-13 1990-05-29 Prutech Ii Staged low NOx premix gas turbine combustor
JPH0684817B2 (ja) 1988-08-08 1994-10-26 株式会社日立製作所 ガスタービン燃焼器及びその運転方法
US4989549A (en) 1988-10-11 1991-02-05 Donlee Technologies, Inc. Ultra-low NOx combustion apparatus
US4998410A (en) 1989-09-05 1991-03-12 Rockwell International Corporation Hybrid staged combustion-expander topping cycle engine
US5749219A (en) * 1989-11-30 1998-05-12 United Technologies Corporation Combustor with first and second zones
US5099644A (en) 1990-04-04 1992-03-31 General Electric Company Lean staged combustion assembly
US5076229A (en) 1990-10-04 1991-12-31 Stanley Russel S Internal combustion engines and method of operting an internal combustion engine using staged combustion
KR930013441A (ko) * 1991-12-18 1993-07-21 아더 엠.킹 다수의 연소기들을 포함한 가스터어빈 연소장치
US5259184A (en) 1992-03-30 1993-11-09 General Electric Company Dry low NOx single stage dual mode combustor construction for a gas turbine
US5274991A (en) 1992-03-30 1994-01-04 General Electric Company Dry low NOx multi-nozzle combustion liner cap assembly
US5518395A (en) 1993-04-30 1996-05-21 General Electric Company Entrainment fuel nozzle for partial premixing of gaseous fuel and air to reduce emissions
GB2278431A (en) 1993-05-24 1994-11-30 Rolls Royce Plc A gas turbine engine combustion chamber
JP3335713B2 (ja) 1993-06-28 2002-10-21 株式会社東芝 ガスタービン燃焼器
US5638674A (en) 1993-07-07 1997-06-17 Mowill; R. Jan Convectively cooled, single stage, fully premixed controllable fuel/air combustor with tangential admission
US5377483A (en) 1993-07-07 1995-01-03 Mowill; R. Jan Process for single stage premixed constant fuel/air ratio combustion
US5350293A (en) 1993-07-20 1994-09-27 Institute Of Gas Technology Method for two-stage combustion utilizing forced internal recirculation
US5323600A (en) 1993-08-03 1994-06-28 General Electric Company Liner stop assembly for a combustor
US5394688A (en) 1993-10-27 1995-03-07 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine combustor swirl vane arrangement
US5408825A (en) 1993-12-03 1995-04-25 Westinghouse Electric Corporation Dual fuel gas turbine combustor
US5749218A (en) 1993-12-17 1998-05-12 General Electric Co. Wear reduction kit for gas turbine combustors
JP2950720B2 (ja) 1994-02-24 1999-09-20 株式会社東芝 ガスタービン燃焼装置およびその燃焼制御方法
AU681271B2 (en) 1994-06-07 1997-08-21 Westinghouse Electric Corporation Method and apparatus for sequentially staged combustion using a catalyst
US6182451B1 (en) 1994-09-14 2001-02-06 Alliedsignal Inc. Gas turbine combustor waving ceramic combustor cans and an annular metallic combustor
US5657632A (en) 1994-11-10 1997-08-19 Westinghouse Electric Corporation Dual fuel gas turbine combustor
JP3502171B2 (ja) 1994-12-05 2004-03-02 株式会社日立製作所 ガスタービンの制御方法
US5687571A (en) 1995-02-20 1997-11-18 Asea Brown Boveri Ag Combustion chamber with two-stage combustion
DE19510744A1 (de) 1995-03-24 1996-09-26 Abb Management Ag Brennkammer mit Zweistufenverbrennung
US5647215A (en) 1995-11-07 1997-07-15 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine combustor with turbulence enhanced mixing fuel injectors
US5826429A (en) 1995-12-22 1998-10-27 General Electric Co. Catalytic combustor with lean direct injection of gas fuel for low emissions combustion and methods of operation
US20010049932A1 (en) 1996-05-02 2001-12-13 Beebe Kenneth W. Premixing dry low NOx emissions combustor with lean direct injection of gas fuel
US6047550A (en) 1996-05-02 2000-04-11 General Electric Co. Premixing dry low NOx emissions combustor with lean direct injection of gas fuel
US6092363A (en) 1998-06-19 2000-07-25 Siemens Westinghouse Power Corporation Low Nox combustor having dual fuel injection system
US6343462B1 (en) 1998-11-13 2002-02-05 Praxair Technology, Inc. Gas turbine power augmentation by the addition of nitrogen and moisture to the fuel gas
US6705117B2 (en) 1999-08-16 2004-03-16 The Boc Group, Inc. Method of heating a glass melting furnace using a roof mounted, staged combustion oxygen-fuel burner
GB0019533D0 (en) 2000-08-10 2000-09-27 Rolls Royce Plc A combustion chamber
US6289851B1 (en) 2000-10-18 2001-09-18 Institute Of Gas Technology Compact low-nox high-efficiency heating apparatus
JP3945152B2 (ja) 2000-11-21 2007-07-18 日産自動車株式会社 内燃機関の燃焼制御装置
DE10104150A1 (de) 2001-01-30 2002-09-05 Alstom Switzerland Ltd Brenneranlage und Verfahren zu ihrem Betrieb
US6620457B2 (en) 2001-07-13 2003-09-16 General Electric Company Method for thermal barrier coating and a liner made using said method
US20030024234A1 (en) 2001-08-02 2003-02-06 Siemens Westinghouse Power Corporation Secondary combustor for low NOx gas combustion turbine
US6663380B2 (en) 2001-09-05 2003-12-16 Gas Technology Institute Method and apparatus for advanced staged combustion utilizing forced internal recirculation
US6775987B2 (en) 2002-09-12 2004-08-17 The Boeing Company Low-emission, staged-combustion power generation
US7040094B2 (en) 2002-09-20 2006-05-09 The Regents Of The University Of California Staged combustion with piston engine and turbine engine supercharger
US6868676B1 (en) 2002-12-20 2005-03-22 General Electric Company Turbine containing system and an injector therefor
US7149632B1 (en) 2003-03-10 2006-12-12 General Electric Company On-line system and method for processing information relating to the wear of turbine components
US7082770B2 (en) 2003-12-24 2006-08-01 Martling Vincent C Flow sleeve for a low NOx combustor
US7302801B2 (en) 2004-04-19 2007-12-04 Hamilton Sundstrand Corporation Lean-staged pyrospin combustor
US7185497B2 (en) 2004-05-04 2007-03-06 Honeywell International, Inc. Rich quick mix combustion system
US7303388B2 (en) 2004-07-01 2007-12-04 Air Products And Chemicals, Inc. Staged combustion system with ignition-assisted fuel lances
US7574865B2 (en) * 2004-11-18 2009-08-18 Siemens Energy, Inc. Combustor flow sleeve with optimized cooling and airflow distribution
US7568343B2 (en) 2005-09-12 2009-08-04 Florida Turbine Technologies, Inc. Small gas turbine engine with multiple burn zones
US7685823B2 (en) 2005-10-28 2010-03-30 Power Systems Mfg., Llc Airflow distribution to a low emissions combustor
US7878000B2 (en) * 2005-12-20 2011-02-01 General Electric Company Pilot fuel injector for mixer assembly of a high pressure gas turbine engine
US8028529B2 (en) * 2006-05-04 2011-10-04 General Electric Company Low emissions gas turbine combustor
US8033113B2 (en) * 2006-08-31 2011-10-11 Pratt & Whitney Canada Corp. Fuel injection system for a gas turbine engine
US7926286B2 (en) 2006-09-26 2011-04-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Heat shield for a fuel manifold
US7886545B2 (en) 2007-04-27 2011-02-15 General Electric Company Methods and systems to facilitate reducing NOx emissions in combustion systems
US8387398B2 (en) 2007-09-14 2013-03-05 Siemens Energy, Inc. Apparatus and method for controlling the secondary injection of fuel
US7757491B2 (en) 2008-05-09 2010-07-20 General Electric Company Fuel nozzle for a gas turbine engine and method for fabricating the same
US8516820B2 (en) * 2008-07-28 2013-08-27 Siemens Energy, Inc. Integral flow sleeve and fuel injector assembly
US8528340B2 (en) * 2008-07-28 2013-09-10 Siemens Energy, Inc. Turbine engine flow sleeve
US20100024425A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 General Electric Company Turbine engine fuel nozzle
US20100071377A1 (en) * 2008-09-19 2010-03-25 Fox Timothy A Combustor Apparatus for Use in a Gas Turbine Engine
US8375726B2 (en) * 2008-09-24 2013-02-19 Siemens Energy, Inc. Combustor assembly in a gas turbine engine
US8701382B2 (en) 2009-01-07 2014-04-22 General Electric Company Late lean injection with expanded fuel flexibility
US8112216B2 (en) 2009-01-07 2012-02-07 General Electric Company Late lean injection with adjustable air splits
US8707707B2 (en) 2009-01-07 2014-04-29 General Electric Company Late lean injection fuel staging configurations
US8701383B2 (en) 2009-01-07 2014-04-22 General Electric Company Late lean injection system configuration
US8683808B2 (en) 2009-01-07 2014-04-01 General Electric Company Late lean injection control strategy
US8701418B2 (en) 2009-01-07 2014-04-22 General Electric Company Late lean injection for fuel flexibility
US8307657B2 (en) * 2009-03-10 2012-11-13 General Electric Company Combustor liner cooling system
US20100326079A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Baifang Zuo Method and system to reduce vane swirl angle in a gas turbine engine
US8991192B2 (en) * 2009-09-24 2015-03-31 Siemens Energy, Inc. Fuel nozzle assembly for use as structural support for a duct structure in a combustor of a gas turbine engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008261605A (ja) * 2007-04-13 2008-10-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器
CN101368739A (zh) * 2007-08-15 2009-02-18 通用电气公司 燃气涡轮发动机内的燃料的燃烧方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN102818288A (zh) 2012-12-12
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US8601820B2 (en) 2013-12-10
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CN102913952B (zh) 用于燃式涡轮发动机的燃烧器的延迟贫喷射系统中的传送管
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US8407892B2 (en) Methods relating to integrating late lean injection into combustion turbine engines
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