DE102009003785A1 - Brennkammer einer Turbine, Verfahren zum Nachrüsten einer Brennkammer einer Turbine und Verfahren zum Ausführen einer Brennkammer einer Turbine - Google Patents

Brennkammer einer Turbine, Verfahren zum Nachrüsten einer Brennkammer einer Turbine und Verfahren zum Ausführen einer Brennkammer einer Turbine Download PDF

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William Kirk Hessler
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Abstract

Es sind jeweils eine Brennkammer einer Turbine, ein Verfahren zum Nachrüsten einer Brennkammer einer Turbine und ein Verfahren zum Aufbau einer Brennkammer einer Turbine geschaffen. Die Brennkammer enthält eine Verbrennungskammer, längs derer ein Verdünnungsdurchgang definiert ist, ein Gehäuse, das die Verbrennungskammer längs des Umfangs umgibt, um einen Luftfluss zwischen dem Gehäuse und der Verbrennungskammer zu definieren, wobei der Luftfluss konfiguriert ist, um Verdünnungsluft zu der Verbrennungskammer über den Verdünnungsdurchgang zu liefern, und ein leicht einzustellendes Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil, das an dem Gehäuse sowie in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss angeordnet ist. Das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil ist konfiguriert, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die zu der Verbrennungskammer geliefert werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.

Description

  • HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
  • Aspekte der vorliegenden Erfindung sind auf eine Brennkammer einer Turbine, ein Verfahren zum Nachrüsten einer Brennkammer einer Turbine und ein Verfahren zum Ausführen einer Brennkammer einer Turbine gerichtet und betreffen insbesondere eine Brennkammer einer Turbine, die ein Verdünnungsluft-Abstimmteil enthält, ein Verfahren zum Nachrüsten einer Brennkammer einer Turbine mit einem Verdünnungsluft-Abstimmteil und ein Verfahren zum Ausführen einer Brennkammer einer Turbine mit einem Verdünnungsluft-Abstimmteil.
  • Wenn Veränderungen zum Abstimmen erforderlich sind, werden Ineffizienzen bei der Installation und/oder der Reparatur von Gasturbinentriebwerken beobachtet. Das heißt, es ist verständlich, dass die Aufrechterhaltung einer bestimmten Menge von Verdünnungsluft in einer Brennkammer eines Gasturbinentriebwerks für den effizienten Betrieb und zur Abstimmung des Gasturbinentriebwerks erforderlich ist. Es ist ferner verständlich, dass die Aufrechterhaltung derartiger Mengen der Verdünnungsluft durch Erhöhung oder Verringerung einer Größe eines Verdünnungsdurchbruchs bzw. -durchgangs in einer Auskleidung der Brennkammer bewerkstelligt werden kann. Die mit der Erhöhung oder Verringerung der Größe des Verdünnungsdurchgangs verbundenen Verfahren sind jedoch zeitaufwendig und kostspielig und müssen gegebenenfalls mehrere Male wiederholt werden, um ein gewünschtes Ergebnis zu erreichen, wie es nun erforderlich ist, um die Brennkammer abzustimmen.
  • Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass eine Gasturbine ineffizient arbeitet, weil der Verdünnungsdurchgang aufgeweitet werden muss, muss gegebenenfalls wenigstens das Gehäuse der gesamten Gasturbine gelöst bzw. entfernt werden. Dies könnte eine Außerbetriebnahme einer Brennkammer, eine Demontage einer Kappenanordnung, von Endabdeckungen, Brennstoffleitungen und Auskleidungen sowie ein Lösen von zwanzig Schraubenbolzen von jedem Flansch des Gehäuses umfassen. Sobald die Auskleidung entfernt ist, kann der Verdünnungsdurchgang aufgeweitet und die Anordnung wieder aufgebaut werden. Wenn an diesem Punkt festgestellt wird, dass das Gasturbinentriebwerk weiterhin ineffizient arbeitet, muss der Prozess gegebenenfalls wiederholt werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Brennkammer einer Turbine geschaffen, die enthält: eine Verbrennungskammer, in der eine Brennstoffverbrennung stattfindet und im Verlauf derer Längserstreckung ein Verdünnungsdurchgang definiert ist, ein Gehäuse, das die Verbrennungskammer rings um den Umfang umgibt, um einen Luftfluss zwischen dem Gehäuse und der Verbrennungskammer zu definieren, wobei der Luftfluss konfiguriert ist, um Verdünnungsluft zu der Verbrennungskammer über den Verdünnungsdurchgang zuzuführen, und ein Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil, das an dem Gehäuse und in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss angeordnet ist, wobei das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil konfiguriert ist, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft zu erhöhen und/oder zu verringern, die der Verbrennungskammer zugeführt werden soll.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Nachrüsten einer Brennkammer einer Turbine geschaffen.
  • Die Turbine enthält eine Brennstoffverbrennungskammer und ein Gehäuse, das die Verbrennungskammer längs des Umfangs umgibt und einen Luftfluss definiert, von dem Verdünnungsluft der Verbrennungskammer über einen Verdünnungsdurchgang zugeführt wird. Das Verfahren enthält ein Messen einer Brennstoffverbrennungscharakteristik, ein Bestimmen, dass eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer zugeführt werden soll, unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt, auf der Basis der gemessenen Brennstoffverbrennungscharakteristik und ein Einbauen eines Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils an dem Gehäuse und in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer zugeführt werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Ausführen einer Brennkammer einer Turbine geschaffen und enthält: Bilden einer Brennstoffverbrennungskammer, Bilden eines Verdünnungsdurchgangs an einer Außenseite der Verbrennungskammer, Umgeben der Verbrennungskammer längs des Umfangs mit einem Gehäuse, um einen Luftfluss zwischen Gehäuse und der Verbrennungskammer zu definieren, wobei der Luftfluss eingerichtet ist, um Verdünnungsluft zu der Verbrennungskammer über den Verdünnungsdurchgang zuzuführen, und Einbau eines Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils an dem Gehäuse und in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss, das dadurch positioniert wird, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer zugeführt werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Der Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, ist in den Ansprüchen am Ende der Beschreibung besonders angegeben und klar und deutlich beansprucht. Das Vorstehende sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung erschließen sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen angegeben ist, in denen zeigen:
  • 1 eine ausschnittsweise Querschnittsansicht eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks;
  • 2A und 2B Perspektivansichten einer Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung, die hinsichtlich ihrer Gestalt einer Zündkerze ähnlich ist, bzw. einer Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung, die hinsichtlich ihrer Gestalt einem Kreuzfeuerrohr ähnlich ist, gemäß beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung;
  • 3 eine Perspektivansicht einer Verdünnungsluft-Abstimmkomponente gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung und
  • 4 ein schematisiertes Diagramm einer Steuerungseinrichtung und eines Servomechanismus zur Verwendung mit dem beispielhaften Gasturbinentriebwerk nach 1.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Unter Bezugnahme auf 1 enthält ein beispielhaftes Gasturbinentriebwerk 1 einen (nicht veranschaulichten) Verdichter, eine Brennkammer 10 und eine (nicht veranschaulichte) Turbine stromabwärts von der Brennkammer 10. Die Brennkammer 10 enthält eine Verbrennungskammer 20, in der eine Verbrennung von Luft und Brennstoff stattfindet, einen Überleitkanal 25, der sich von der Verbrennungskammer 20 aus stromabwärts erstreckt, und ein Gehäuse 40, das die Verbrennungskammer 10 einkapselt.
  • Die Verbrennungskammer 20 enthält eine Brennkammerauskleidung bzw. -wand 21. Entlang der Brennkammerauskleidung 21 ist ein Venturi-Halsbereich 22 definiert, der einen konvergierenden Abschnitt, in dem die Brennkammerauskleidung 21 sich verengt, und einen divergierenden Abschnitt enthält, der stromabwärts von dem konvergierenden Abschnitt angeordnet ist und in dem sich die Brennkammerauskleidung 21 erweitert. An der Brennkammerauskleidung 21 sind Auslassöffnungen 23 definiert, die eine Kühlung ermöglichen und eine Verbrennung unterstützen, indem sie in die Verbrennungskammer 20 führen. In der Brennkammerauskleidung 21 ist an einer zweiten axialen Stelle 82 der Verbrennungskammer 20 ein Verdünnungsdurchbruch bzw. -durchgang 24 definiert. Der Verdünnungsdurchgang 24 ermöglicht Verdünnungsluft, in die Verbrennungskammer 20 einzutreten und ist, wenn eine Größe des Verdünnungsdurchgangs 24 auf ein Gasturbinentriebwerk 1 abgestimmt ist, dazu eingerichtet, ein geeignetes Niveau an Verdünnungsluft zur Verbrennung innerhalb der Verbrennungskammer 20 aufrechtzuerhalten.
  • Die Verbrennungskammer 20 ist von dem Gehäuse 40 derart umgeben, dass ein kreisringförmiger Luftfluss 35 rings um eine Außenseite der Verbrennungskammer 20 definiert ist. Eine Durchflusshülse 30 ist mit einer Innenfläche des Gehäuses 40 gekoppelt und führt Luftflüsse innerhalb der Luftströmung 35 von einem distalen Ende des Gehäuses 40 bis zu wenigstens dem Verdünnungsdurchgang 24.
  • Das Gehäuse 40 enthält einen ersten Flansch 41, der durch erste Bolzen 42 gehalten ist, ein äußeres Gehäuse 43, das mit dem ersten Flansch 41 gekoppelt ist, und einen zweiten Flansch 44, der mit dem äußeren Gehäuse 43 gekoppelt ist und der durch zweite Bolzen gehalten ist, die in Bolzenaufnahmeräumen 45 aufgenommen sind. Eine Kappenanordnung 50, die eine primäre Brennstoffdüse 60 und eine sekundäre Brennstoffdüse 70 enthält, ist an einem Endabschnitt des Gehäuses 40 angeordnet und mit dem zweiten Flansch 44 über wenigstens die zweiten Bolzen gekoppelt.
  • Da die ersten Bolzen 42 und die zweiten Bolzen jeweils in Sätzen von etwa zwanzig (20) Schraubenbolzen vorgesehen sind, sind die Prozesse der Montage und Demontage des Gehäuses 40 jeweils zeitaufwendig. Dies bedeutet, dass eine Montage des Gehäuses 40 ein Positionieren des ersten Flansches 41, des äußeren Gehäuses 43, des zweiten Flansches 44 und der Kappenanordnung 50 und ein Festziehen von etwa vierzig (40) Schraubenbolzen enthält, während eine Demontage des Gehäuses 40 wenigstens das Lösen der vierzig (40) Schraubenbolzen erfordert. An sich kann eine Reduktion der Häufigkeit der Montage- und Demontageprozesse, die durchgeführt werden müssen, um die Größe des Verdünnungsdurchgangs 24 erneut abzustimmen, von Vorteil sein.
  • Zu diesem Zweck ist ein Verdünnunsluftfluss-Abstimmteil 80 an dem Gehäuse 40 und in Strömungsverbindung mit der Luftströmung 35 angeordnet. Das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil 80 ist eingerichtet, um eine verfügbare Menge der Verdünnungs luft, die der Verbrennungskammer 20 zugeführt werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern, so dass es folglich den Bedarf zur wiederholten Demontage zum erneuten Abgleich des Verdünnungsdurchgangs 24 wesentlich reduziert oder diesen Bedarf aufhebt, der ansonsten die wiederholte Montage/Demontage wenigstens des Gehäuses 40 erfordern würde.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil 80 an einer ersten axialen Stelle 81 der Brennkammer 10 angeordnet. Hier befindet sich die erste axiale Stelle 81 vorne entlang der Längsachse des Gasturbinentriebwerks 1 gegenüber der zweiten axialen Stelle 82, an der der Verdünnungsdurchgang 24 angeordnet ist. Um weitere Einzelheiten anzugehen, wird angemerkt, dass die erste axiale Position 81 in der Nähe der Kappenanordnung 50 angeordnet sein kann, obwohl sie nicht auf diese Stelle beschränkt ist.
  • Unter Bezugnahme auf die 2A, 3 und 4 ist zu beachten, dass das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil 80 eine erste Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 enthalten kann, deren Gestalt ähnlich wie die einer Zündkerze geformt ist. In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung und unter Bezugnahme auf 2B wird angemerkt, dass das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil 80 eine zweite Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 110 enthalten kann, deren Gestalt ähnlich wie ein Überschlag- bzw. Kreuzfeuerrohr geformt ist.
  • Um weitere Einzelheiten anzugeben, wie unter Bezugnahme auf den Fall der ersten Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 beschrieben, bestimmt die Verdünnungsluftdurchlässigkeit der ersten Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 die verfügbare Menge an Verdünnungsluft, die in der Luftströmung 35 vorhanden ist. Da die Verdünnungsluftdurchlässigkeit der ersten Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 erhöht und/oder verringert werden kann, kann folglich die verfügbare Menge der Verdünnungsluft in der Luftströmung 35 ebenfalls erhöht und/oder verringert werden. Zu diesem Zweck kann die erste Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 eine Verdünnungsluftfluss-Abstimmkomponente 120 enthalten, die einen Teil (z. B. eine innere Komponente 121) aufweist, der um ihre Achse 101 gedreht werden kann, indem beispielsweise ein Bediener ein Werkzeug auf geeignete Abschnitte der ersten Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 anwendet. Diese Drehung erhöht und/oder verringert die Verdünnungsluftdurchlässigkeit der ersten Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 und steigert und/oder senkt dadurch die verfügbare Menge der Verdünnungsluft innerhalb der Luftströmung 35.
  • Unter weiterer Bezugnahme auf 3 kann die Verdünnungsluftfluss-Abstimmkomponente 120 eine innere Komponente 121 mit ersten Zapflöchern 125, die mit einer Außenseite des Gehäuses 40 kommunizieren, und eine äußere Komponente 122 enthalten, die zweite Zapflöcher 126 aufweist, die mit dem Luftfluss 35 kommunizieren. Hier ist die äußere Komponente mit der ersten Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 gekoppelt und in Bezug auf diese ortsfest, während die innere Komponente 121 rings um die Achse 101 und in Bezug auf die äußere Komponente 122 gedreht werden kann. Somit bringt eine Verdrehung der inneren Komponente 121 die ersten und die zweiten Zapflöcher 125, 126 in lagerichtige Übereinstimmung bzw. Ausrichtung und/oder Nichtübereinstimmung bzw. Fehlausrichtung zueinander und ermöglicht dadurch eine Erhöhung und/oder Verringerung der zur Verfügung stehenden Menge an Verdünnungsluft.
  • Indem nun auf 4 Bezug genommen wird, kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ein Servomechanismus 200 eingerichtet sein, um die Verdünnungsluftfluss-Abstimmkomponente 120 der ersten Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100 derart zu beeinflussen, dass deren Verdünnungsluftdurchlässigkeit erhöht und/oder verringert wird. Hier kann eine Steuerungseinrichtung 210 mit der Verbrennungskammer 20 und dem Servomechanismus 200 betriebsmäßig gekoppelt sein. Die Steuerungseinrichtung 210 ist eingerichtet, um die Verbrennung in der Verbrennungskammer 20 zu überwachen und ein Signal 205 zu dem Servomechanismus 200 zu übertragen, das den Servomechanismus anweist, die Verdünnungsluftfluss-Abstimmkomponente 120 zu manipulieren bzw. zu beeinflussen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Nachrüsten der Brennkammer 10 des Gasturbinentriebwerks 1 geschaffen. Wie vorstehend beschrieben, enthält die Brennkammer 10 die Verbrennungskammer 20, in der eine Brennstoffverbrennung stattfindet, und das Gehäuse 40, das die Verbrennungskammer 20 in Umfangsrichtung umgibt, um den Luftfluss 35 zwischen dem Gehäuse 40 und der Verbrennungskammer 20 zu definieren. Der Luftfluss 35 ist eingerichtet, um Verdünnungsluft der Verbrennungskammer 20 über den Verdünnungsdurchgang 24 zuzuführen. Das Verfahren enthält ein Messen einer Brennstoffverbrennungscharakteristik innerhalb z. B. der Brennstoffverbrennungskammer, ein Feststellen, dass eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Brennkammer zugeführt werden soll, kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert, auf der Basis der gemessenen Brennstoffverbrennungscharakteristik und einen Einbau eines Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80 an dem Gehäuse 40 und in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss 35 in einer Weise, um die verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer 20 zugeführt werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
  • Hier kann das Verfahren ferner eine Bestimmung einer Quantität der verfügbaren Menge der Verdünnungsluft enthalten. Wenn die Quantität der verfügbaren Menge der Verdünnungsluft ermittelt ist, kann das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil 80 manipuliert werden, um die verfügbare Menge der Verdünnungsluft zu erhöhen und/oder zu verringern, wenn festgesetellt wird, dass die verfügbare Menge der Verdünnungsluft unterhalb der vorbestimmten Schwelle liegt. Diese vorbestimmte Schwelle kann für jede nachgerüstete Brennkammer 10 eine eigene sein, wobei sie sich im Allgemeinen auf eine Verdünnungsluftmenge bezieht, die ausreicht, um ein optimales Verbrennungsniveau in der Verbrennungskammer 20 aufrechtzuerhalten.
  • Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Ausführen bzw. Aufbau einer Brennkammer 10 eines Gasturbinentriebwerks 1 geschaffen. Das Verfahren enthält ein Erzeugen einer Verbrennungskammer 20, ein Erzeugen eines Verdünnungsdurchbruchs bzw. -durchgangs 24 an einer Außenseite der Verbrennungskammer 20, ein Abgrenzen der Verbrennungskammer 20 mit einem Gehäuse 40 längs des Umfangs, um einen Luftfluss 35 zwischen dem Gehäuse 40 und der Verbrennungskammer 20 zu definieren, wobei der Luftfluss 35 konfiguriert ist, um Verdünnungsluft zu der Verbrennungskammer 20 über den Verdünnungsdurchgang 24 zu liefern, und einen Einbau eines Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80 an dem Gehäuse 40 sowie in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss 35, der dadurch positioniert werden kann, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die zu der Verbrennungskammer 20 geliefert werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
  • Hier kann das Erzeugen des Verdünnungsdurchgangs 24 ein Festlegen der Abmessungen des Verdünnungsdurchgangs 24 auf seine Anfangswerte enthalten, während der Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80 ein Festlegen einer Verdünnungsluftdurchlässigkeit des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80 auf ein Anfangsniveau enthalten kann, das schätzungsgemäß den Anfangswerten der Abmessungen des Verdünnungsdurchgangs 24 entspricht. Anschließend kann, wie vorstehend beschrieben, eine Quantitätsangabe der verfügbaren Menge der Verdünnungsluft ermittelt und das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil 80 beeinflusst werden, um die verfügbare Menge der Verdünnungsluft zu erhöhen und/oder zu verringern, wenn festgestellt wird, dass die Quantität unterhalb des vorbestimmten Schwellenwertes liegt.
  • In jedem der oben erwähnten Aspekte der Erfindung enthält das Vorsehen des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80 an dem Gehäuse 40 wenigstens eine der folgenden Maßnahmen: Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80 in der Nähe einer Kappenanordnung 50 und vor dem Verdünnungsdurchgang 24, jedoch nicht notwendigerweise auf diesen Bereich beschränkt, Ersatz einer Zündkerze der Brennkammer durch eine erste Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 100, die hinsichtlich ihrer Gestalt einer Zündkerze ähnlich ist, Ersatz eines Überschlag- bzw. Kreuzfeuerrohrs der Brennkammer durch eine zweite Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung 110, deren Gestalt einem Kreuzfeuerrohr ähnlich ist, Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80 an dem Gehäuse 40 an einer Stelle, an der keine weiteren Komponenten bereits an dem Gehäuse 40 eingebaut sind, oder Ausführen eines neuen Gehäuses mit einem daran angeordneten Ansatzteil zur Halterung des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils 80. Wenn das Verdünnungsluft-Abstimmteil 80 so eingebaut ist, kann es manipuliert bzw. beeinflusst werden, um dadurch die verfügbare Menge der Verdünnungsluft zu erhöhen und/oder zu verringern.
  • Während die Erfindung in Einzelheiten in Verbindung mit lediglich einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte es ohne weiteres verständlich sein, dass die Erfindung nicht auf derartige offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung mo difiziert werden, um jede beliebige Anzahl von Variationen, Änderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen zu umfassen, die hier vorstehend zwar nicht beschrieben sind, die jedoch dem Rahmen und Schutzumfang der Erfindung entsprechen. Außerdem ist zu verstehen, dass, obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, Aspekte der Erfindung lediglich einige der beschriebenen Ausführungsformen enthalten können. Demgemäß ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern sie ist lediglich durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.
  • Es sind jeweils eine Brennkammer einer Turbine, ein Verfahren zum Nachrüsten einer Brennkammer einer Turbine und ein Verfahren zum Aufbau einer Brennkammer einer Turbine geschaffen. Die Brennkammer enthält eine Verbrennungskammer, längs derer ein Verdünnungsdurchgang definiert ist, ein Gehäuse, das die Verbrennungskammer längs des Umfangs umgibt, um einen Luftfluss zwischen dem Gehäuse und der Verbrennungskammer zu definieren, wobei der Luftfluss konfiguriert ist, um Verdünnungsluft zu der Verbrennungskammer über den Verdünnungsdurchgang zu liefern, und ein leicht einzustellendes Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil, das an dem Gehäuse sowie in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss angeordnet ist. Das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil ist konfiguriert, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die zu der Verbrennungskammer geliefert werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
    • 1
    Gasturbinentriebwerk
    10
    Brennkammer
    20
    Verbrennungskammer
    21
    Ringförmige Brennkammerauskleidung
    22
    Venturi-Halsbereich
    23
    Auslassöffnungen
    24
    Verdünnungsdurchgang, -durchbruch
    25
    Überleitkanal
    30
    Durchflusshülse
    35
    Luftfluss, Luftströmung
    40
    Gehäuse
    41
    Erster Flansch
    42
    Bolzen
    43
    Äußeres Gehäuse
    44
    Zweiter Flansch
    45
    Bolzenaufnahmeräume
    50
    Kappenanordnung
    60
    Primäre Brennstoffdüse
    70
    Sekundäre Brennstoffdüse
    80
    Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil
    81
    Erste axiale Position
    82
    Zweite axiale Position
    100
    Erste Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung
    101
    Achse
    110
    Zweite Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung
    120
    Verdünnungsluftfluss-Abstimmkomponente
    121
    Innere Komponente
    122
    Äußere Komponente
    125
    Erste Zapflöcher
    126
    Zweite Zapflöcher
    200
    Servomechanismus
    205
    Signal
    210
    Steuerungseinrichtung

Claims (10)

  1. Brennkammer (10) einer Turbine, die aufweist: eine Verbrennungskammer (20), in der eine Brennstoffverbrennung stattfindet und an der ein Verdünnungsdurchgang (24) definiert ist; ein Gehäuse (40), das die Verbrennungskammer (20) längs des Umfangs umgibt, um einen Luftfluss (35) zwischen dem Gehäuse (40) und der Verbrennungskammer (20) zu definieren, wobei der Luftfluss (35) eingerichtet ist, um Verdünnungsluft der Verbrennungskammer (20) über den Verdünnungsdurchgang (24) zuzuführen; und ein Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil (80), das an dem Gehäuse (40) und in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss (35) angeordnet ist, wobei das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil (80) eingerichtet ist, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer (20) zugeführt werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
  2. Brennkammer nach Anspruch 1, wobei das Verdünnungsluftfluss-Abstimmteil (80) eine Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung (100, 110) aufweist.
  3. Brennkammer nach Anspruch 2, wobei die Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung (100) eine Gestalt einer Zündkerze aufweist.
  4. Brennkammer nach Anspruch 2, wobei die Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung (110) eine Gestalt eines Kreuzfeuerrohrs aufweist.
  5. Verfahren zum Ausstatten einer Brennkammer (10) einer Turbine (1), die eine Brennstoffverbrennungskammer (20) und ein Gehäuse (40) enthält, das die Verbrennungskammer (20) längs des Umfangs umgibt und einen Luftfluss (55) definiert, von dem aus Verdünnungsluft (24) der Verbrennungskammer (20) über einen Verdünnungsdurchgang (24) zugeführt wird, wobei das Verfahren aufweist: Messen einer Brennstoffverbrennungscharakteristik; Feststellen, dass eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer (20) zugeführt werden soll, unterhalb einer vorbestimmten Schwelle liegt, auf der Basis der gemessenen Brennstoffverbrennungscharakteristik; und Einbau eines Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils (80) an dem Gehäuse (40) und in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss (35), um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer (20) zugeführt werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils (80) an dem Gehäuse (40) aufweist: Ersatz einer Zündkerze der Brennkammer (10) durch eine Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung (100).
  7. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils (80) an dem Gehäuse (40) aufweist: Ersatz eines Kreuzfeuerrohrs der Brennkammer (10) durch eine Verdünnungsluft-Abstimmvorrichtung (110).
  8. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils (80) an dem Gehäuse (40) aufweist: anfängliches Anbringen eines Ansatzes an dem Gehäuse (40) zur Halterung des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils (80).
  9. Verfahren zum Schaffen einer Brennkammer (10) einer Turbine (1), das aufweist: Bilden einer Brennstoffverbrennungskammer (20); Bilden eines Verdünnungsdurchgangs (24) entlang einer Außenseite der Verbrennungskammer (20); Umgeben der Verbrennungskammer (20) in Umfangsrichtung mit einem Gehäuse (40), um einen Luftfluss (35) zwischen dem Gehäuse (40) und der Verbrennungskammer (20) zu definieren, wobei der Luftfluss (35) eingerichtet ist, um Verdünnungsluft der Verbrennungskammer (20) über den Verdünnungsdurchgang (24) zuzuführen; und Einbau eines Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils an dem Gehäuse und in Strömungsverbindung mit dem Luftfluss, um diesen dadurch zu positionieren, um eine verfügbare Menge der Verdünnungsluft, die der Verbrennungskammer zugeführt werden soll, zu erhöhen und/oder zu verringern.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils (80) an dem Gehäuse (40) aufweist: Einbau des Verdünnungsluftfluss-Abstimmteils (80) an einem Ansatzteil, das zuvor an dem Gehäuse (40) angebracht worden ist.
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