DE161561T1

DE161561T1 - Brennkammer einer gasturbine mit pneumatischer regelung der stroemung.

Info

Publication number: DE161561T1
Application number: DE198585105055T
Authority: DE
Inventors: Sigmunn N-3600 Kongsberg Stroem
Original assignee: Kongsberg Vapenfabrikk AS
Current assignee: Kongsberg Gruppen ASA
Priority date: 1984-05-15
Filing date: 1985-04-25
Publication date: 1986-04-10
Also published as: JPS6111525A; EP0161561A1; US4628687A

Claims

EP 2376-25/SÜ 85105055.9-2301 A.S.Kongsberg Väpenfabrikk Patentansprüche

1. Verbrennungsvorrichtung für eine Gasturbine, gekennzeichnet durch:

a) einen zwischen seinem stromaufliegenden und seinem stromabliegenden Ende einen axialen Fluidströmungsweg definierenden Brenner;

b) ein den Brenner koaxial umgebendes Brenne.rgehäuse, das eine ringförmige Leitung für eine Einlaßgasströmung vom stromabliegenden zum stromaufliegenden Ende des Brenners bildet;

c) Mittel zum Einführen von Brennstoff in den Brenner, die sich nahe dessen stromaufliegenden Endes befinden;

d) erste Mittel zum Einführen eines ersten Teils des Einlaßgases in den Brenner nahe dessen stromaufliegenden Ende und zur Erzeugung eines brennbaren Brennstoff-Luftgemisches ; und

e) Drosselmittel zum Einführen von externem Gas in die ringförmige Leitung und zum Erzeugen einer pneumatischen Drosselung für die Einlaßgasströmung zu den erwähnten ersten Mitteln, sobald die Gasturbine unter vorbestimmten Betriebsbedingungen betrieben wird.

2. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselmittel Öffnungsmittel im Brennergehäuse umfassen, durch die externes Gas in die ringförmige Kammer einführbar ist, um die pneumatische Drosselung zu erzeugen, daß Mittel zum Zuführen des externen Gases zu den öff-

nungsmitteln vorgesehen sind, und daß Ventilmittel vorgesehen sind, die auf die Betriebsbedingungen der Gasturbine ansprechen, um die Strömung des externen Gases 5

durch die Zuführmittel zu steuern.

3. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführmittel aus einer Leitung bestehen, die mit einer Quelle externen Gases in Strömungsverbindung sind, und daß die Ventilmittel ein Ventil in dieser Leitung aufweisen, das auf ein elektrisches Signal anspricht, welches die Betriebsbedingungen der Gasturbine repräsentiert .

4. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal die Rotorgeschwindigkeit der Gasturbine repräsentiert, und daß das Ventil die Leitung bei Unterschreiten eines vorbestimmten Rotorgeschwindigkeitswertes öffnet.

5. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öff-

nungsmittel eine Vielzahl in Umfangsrichtung um das Brennergehäuse verteilter und beabstandeter Schlitze aufweisen, daß jeder Schlitz externes Gas in den Strömungsweg des Einlaßgases richtet, um eine ringförmige Vortex-

Drosselung in der Einlaßgasströmung und über einen Ab-30

schnitt der ringförmigen Kammer zu erzeugen.

6. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführmittel einen ringförmigen Sammler aufweisen, der mit

jedem der Schlitze in Strömungsverbindung steht, sowie eine Leitung, die zwischen dem Sammler und einer Quelle des externen Gases eine Strömungsverbindung herstellt.

7. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoff-Einführ-Mittel eine luftunterstützte Brennstoffdüse ist, daß die Ventilmittel ein Lufteinblasventil sind, das die Strömung externer Luft zum luftunterstützten Brennstoffventil steuert, und daß die Quelle externen Gases die externe Luftströmung zu der luftunterstützten Brennstoffdüse stromab zum Lufteinblasventil ist.

8. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführmittel einen ringförmigen Sammler aufweisen, der mit ₁,- jedem Schlitz in Strömungsverbindung steht, und daß eine Leitung vorgesehen ist, die zwischen dem Sammler und der externen Luftströmung zu der luftunterstützten Brenn- ,

stoffdüse eine Strömungsverbindung herstellt. ι

__.

9. Verbrennungsvorrichtung für eine Gasturbine, gekennzeichnet durch

a) einen Brenner, der in der Richtung einer axialen Fluiddurchströmung einen ersten Verbrennungsabschnitt , einen zweiten Verbrennungsabschnitt und einen Auslaßabschnitt aufweist;

b) ein eine den Brenner umgebende ringförmige Kammer definierendes Brennergehäuse, wobei die ringförmige Kammer einen Strömungsweg für Einlaßluft definiert, die entgegengesetzt zu der axialen

Fluidströmung im Brenner verläuft;

c) Mittel zum Einführen von Brennstoff in den ersten Verbrennungsabschnitt;

d) erste Mittel zum Einführen eines ersten Teils der Einlaßluft in den ersten Verbrennungsabschnitt, um ein brennbares Brennstoff-Luft-Gemisch darin zu erzeugen;

e) zweite Mittel zum Einführen eines zweiten Teils der Einlaßluft in den Brenner an der Schnitt-

_c stelle zwischen dem ersten und dem zweiten Verbrenb

nungsabschnitt, um ein brennbares Brennstoff-Luftgemisch im zweiten Verbrennungsabschnitt zu erzeugen;

f) Mittel zum Einführen eines Verdünnungsteils der Einlaßluft in den Auslaßabschnitt des Brenners, um die Brennerauslaßtemperatur zu steuern;

g) Drosselmittel zum Einführen externer Luft in die ringförmige Kammer, um eine pneumatische Drosselung in der Einlaßluftströmung zu den ersten Mitteln

zu erzeugen; und

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h) Ventilmittel zum Steuern der Strömung der ex-

t ternen Luft zu den Drosselmitteln, wobei die Ventil-

mittel die Erzeugung der pneumatischen Drosselung

'■* gestatten, sobald die Gasturbine unter vorbestimmten

Betriebsbedingungen betrieben wird. 20

10. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselmittel bestehen aus:

a) einer Vielzahl ringförmig verteilter, beabstandeter Schlitze im Brennergehäuse, von denen jeder externe Luft in den Strömungsweg der Einlaßluft stromab zu den zweiten Mitteln richtet, mit denen eine ringförmige Vortex-Drosselung in der Luftströmung über einen Abschnitt der ringförmigen Kammer erzeugt wird, und

b) Leitungsmittel, die eine Strömungsverbindung zwischen einer externen Luftquelle und den Schlitzen herstellen.

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11. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 10, da

durch gekennzeichnet, daß die Ven-

tilmittel ein Ventil aufweisen, das die Strömung durch die Leitungsmittel steuert, und daß das Ventil auf ein

_c elektrisches Signal anspricht, das die Betriebsbedingunb

gen der Turbine repräsentiert.

12. Verbrennungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Einführen des Brennstoffes eine luftunterstützte Brennstoffdüse aufweisen, daß die Ventilmittel ein Lufteinblasventil sind, das die Strömung externer Luft zu der luftunterstützten Brennstoff-Einspritzdüse steuert, und daß die externe Luftquelle die Strömung der externen

Luft stromab zum Lufteinblasventil ist. 15