JP2013517440A - Turbine burner - Google Patents

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Abstract

タービン用のバーナであって、中に燃焼室が形成されている内筒、ジャケットであって、前記内筒と該ジャケットとの間に酸化剤集合室を形成するよう前記内筒を前記内筒から所与の間隔をおいて径方向外側から包囲しているジャケット、前記バーナの一方の軸方向端において前記酸化剤集合室及び前記燃焼室を画定しているバーナ底、燃料・酸化剤混合物を前記燃焼室に供給するためのスワール発生装置であって、軸方向においては前記バーナ底に、径方向においては前記酸化剤集合室に接していて、軸方向において内筒とバーナ底との間に配置された、スワール発生装置、を有するバーナにおいて、前記スワール発生装置は、前記バーナの円周方向に沿ってそれぞれ互いに円周方向の間隔をおいて配置された複数のガイドベーンを有していて、それらガイドベーンの間のそれぞれの間隔が、その経路において、それぞれ接線成分を有する、前記燃焼室に向かう複数の径方向取込み通路を形成していること、それぞれの取込み流領域内で前記複数の取込み通路のうちの少なくともいくつかに一つの燃料供給管が設けられていて、該燃料供給管はその長さにおいては前記バーナの軸方向に、また酸化剤流れ方向に対しては横方向に、前記それぞれの取込み通路を通って延在していること、及び、各燃料供給管はその壁内に、少なくとも一つの、前記燃料供給管に関して径方向の燃料排出口を有しており、該燃料排出口を介して燃料が前記酸化剤の流れ方向に対して横方向に進む方向成分を持って前記それぞれの取込み通路内に混入可能である。  A turbine burner, an inner cylinder and a jacket in which a combustion chamber is formed, wherein the inner cylinder is formed so as to form an oxidant collecting chamber between the inner cylinder and the jacket. A jacket enclosing from a radially outer side at a given distance from a burner bottom at one axial end of the burner defining the oxidant collecting chamber and the combustion chamber; a fuel / oxidant mixture; A swirl generator for supplying to the combustion chamber, which is in contact with the burner bottom in the axial direction and in contact with the oxidant collecting chamber in the radial direction, and between the inner cylinder and the burner bottom in the axial direction. In the burner having a swirl generator arranged, the swirl generator has a plurality of guide vanes arranged at circumferential intervals along the circumferential direction of the burner. And each spacing between the guide vanes forms a plurality of radial intake passages toward the combustion chamber, each having a tangential component in the path, and the plurality of the plurality of guide vanes in each intake flow region. At least some of the intake passages are provided with one fuel supply pipe, the fuel supply pipe being longitudinal in the axial direction of the burner and transverse to the oxidant flow direction. Extending through the respective intake passages, and each fuel supply pipe has at least one radial fuel outlet in the wall with respect to the fuel supply pipe, The fuel can be mixed into each intake passage with a directional component that travels in a direction transverse to the flow direction of the oxidant through a fuel discharge port.

Description

本発明はタービン用バーナ、特に、酸化剤と燃料との予混合のための装置を備えるタービン用バーナに関する。   The present invention relates to a turbine burner, and more particularly to a turbine burner provided with an apparatus for premixing an oxidant and a fuel.

低エミッション値を達成するために、例えばガスタービンなどのタービンにはいわゆる「予混合バーナ」すなわち「プレミックス・バーナ」が設けられる。予混合技術を導入することにより、燃料と空気などの酸化剤との混合プロセスは実際の燃焼プロセスから切り離される、つまり、燃焼プロセスの前に置かれる。それにより、燃焼におけるピーク温度を下げることができる。同時に燃料・酸化剤混合物（例えば燃料・空気混合物）の反応帯内の滞留時間を短縮することができる。それにより特にＮＯｘ（特にサーマルＮＯｘ）の生成が低減される。常圧での燃焼及び圧力下での燃焼においてはさまざまな「予混合バーナ」が用いられている。ガスタービンの分野においてもさまざまなバーナが用いられている。最適なバーナにおいては燃焼は大きな運転領域において安定し、コントロールされた状態にあり、有害物質が少なく、及び、可能な限り完全に進行する。このとき常に注目されるのが、燃料と酸化剤との混合の質の良さである。混合は、局所的な燃焼温度にとって、及びそれにより反応生成物、つまり、エミッションを決定づけるものである。そのため、燃料注入の場所及び空気力学を慎重に選択する必要がある。 In order to achieve low emission values, turbines such as gas turbines are provided with so-called “premix burners” or “premix burners”. By introducing a premixing technique, the mixing process of fuel and oxidant such as air is decoupled from the actual combustion process, i.e. placed before the combustion process. Thereby, the peak temperature in combustion can be lowered. At the same time, the residence time of the fuel / oxidant mixture (for example, fuel / air mixture) in the reaction zone can be shortened. Thereby, in particular the production of NO x (especially thermal NO x ) is reduced. Various "premix burners" are used for combustion at normal pressure and combustion under pressure. Various burners are also used in the field of gas turbines. In an optimal burner, combustion is stable in a large operating region, is in a controlled state, is less toxic and proceeds as completely as possible. What is always noticed at this time is the quality of the mixture of fuel and oxidant. Mixing is decisive for the local combustion temperature and thereby the reaction product, ie emission. This necessitates careful selection of fuel injection location and aerodynamics.

特許文献１には、空気と燃料とを予混合するための装置を備えたタービン用バーナが記述されている。この文献によると、バーナはガス状又は液状燃料のための円筒状の燃焼室、及び、メインインジェクションを有している。燃焼室は、バーナの軸方向において片側でバーナ底により、及び、径方向において内筒により画定されている。メインインジェクションは予混合された燃料・空気混合物の注入に用いられる。メインインジェクションは径方向のスワール発生装置内に開口しており、注入は、バーナ長軸に対して径方向にメインインジェクションを介して行われる。径方向のスワール発生装置はバーナ底と内筒との間に配置されており、燃料・空気混合物がスワールインパルスを受けて旋回されて燃焼室内に入るようにはたらく。   Patent Document 1 describes a turbine burner equipped with a device for premixing air and fuel. According to this document, the burner has a cylindrical combustion chamber for gaseous or liquid fuel and a main injection. The combustion chamber is defined by the burner bottom on one side in the axial direction of the burner and by the inner cylinder in the radial direction. The main injection is used to inject a premixed fuel / air mixture. The main injection opens into the radial swirl generator and the injection takes place via the main injection in the radial direction with respect to the burner major axis. The radial swirl generator is disposed between the burner bottom and the inner cylinder, so that the fuel / air mixture is swirled by swirl impulse and enters the combustion chamber.

酸化剤と燃料とを予混合するための装置を備えたさらなるバーナは、特許文献２及び特許文献３に記述されている。   Further burners with a device for premixing oxidant and fuel are described in US Pat.

独国特許出願公開第１０２００８０１９１１７号明細書German Patent Application No. 102008019117 独国特許出願公開第１９８５９２１０号明細書German Patent Application Publication No. 198559210 独国特許出願公開第３８１９８９８号明細書German Patent Application Publication No. 3819898

本発明の課題は、バーナ内の燃焼室に投入すべき燃料・酸化剤混合物、例えば、燃料・空気混合物の予混合が極めて均一に行われるタービン用バーナを簡単にかつ低コストで提供することである。   An object of the present invention is to provide a burner for a turbine in which premixing of a fuel / oxidant mixture to be put into a combustion chamber in the burner, for example, a fuel / air mixture is performed extremely uniformly, easily and at low cost. is there.

この課題は、請求項１に記載のバーナにより解決される。本発明の発展形は従属請求項において定義される。   This problem is solved by the burner according to claim 1. Developments of the invention are defined in the dependent claims.

本発明におけるタービン用バーナは、中に燃焼室が形成されている内筒と、ジャケットであって、内筒とジャケットとの間に酸化剤集合室が形成されるよう、内筒の径方向外側から所与の間隔をおいて内筒をカバーしている、ジャケットと、バーナの軸方向の一方の端において酸化剤集合室及び燃焼室を画定するバーナ底と、燃焼室に燃料・酸化剤混合物を供給するためのスワール発生装置であって、軸方向においてはバーナ底、径方向においては酸化剤集合室に接しながら軸方向において内筒とバーナ底との間に配置されているスワール発生装置と、を有しており、スワール発生装置が、バーナの円周方向においてそれぞれたがいに円周方向の間隔をおいて配置された複数のガイドベーンを有しており、ガイドベーン間の間隔が、その経路においてそれぞれ一つの接線成分を有する、燃焼室への径方向取込み通路を複数形成しており、また、それぞれの取込み流領域において複数の取込み通路の少なくともいくつかにそれぞれ一つの燃料供給管が設けられていて、この燃料供給管はその長さに関してはバーナの軸方向に、及び、酸化剤流れ方向に対しては横方向にそれぞれの取込み通路を通って延在しており、また、各燃料供給管の壁内には、少なくとも一つの、燃料供給管に関して径方向の燃料排出口が設けられており、この燃料排出口を介して燃料が、酸化剤の流れ方向に対して横方向に進む方向成分をもってそれぞれの取込み通路内に混入可能である。   The turbine burner according to the present invention includes an inner cylinder in which a combustion chamber is formed and a jacket, and an outer side in the radial direction of the inner cylinder so that an oxidant collecting chamber is formed between the inner cylinder and the jacket. A jacket covering the inner cylinder at a given distance from, a burner bottom defining an oxidant collecting chamber and a combustion chamber at one axial end of the burner, and a fuel / oxidant mixture in the combustion chamber A swirl generator for supplying gas, wherein the swirl generator is disposed between the inner cylinder and the burner bottom in the axial direction while being in contact with the oxidant collecting chamber in the radial direction. The swirl generator has a plurality of guide vanes arranged at circumferential intervals in the circumferential direction of the burner, and the interval between the guide vanes is Route A plurality of radial intake passages to the combustion chamber, each having one tangential component, and at least some of the plurality of intake passages are provided in each intake flow region. The fuel supply pipe extends through the respective intake passages in the axial direction of the burner with respect to its length and in the transverse direction with respect to the oxidant flow direction. In the wall of the supply pipe, at least one fuel discharge port in the radial direction with respect to the fuel supply pipe is provided, and the fuel travels in a direction transverse to the flow direction of the oxidant through the fuel discharge port. It can be mixed in each intake passage with a directional component.

望ましくは酸化剤として空気が考慮され、空気は、常圧又は高圧で酸化剤集合室内に供給される。   Desirably, air is considered as the oxidant, and air is supplied into the oxidant assembly chamber at normal or high pressure.

本発明のバーナにおいて燃料注入が、スワール発生装置の取込み通路又は空気ダクト内において、酸化剤の流れ方向に対して横方向に進む方向成分を持つ個々の燃料供給管により行われることにより、バーナの燃焼室に供給すべき燃料・酸化剤混合物、例えば燃料・空気混合物の極めて均一な予混合が簡単かつコスト安に行える。   In the burner of the present invention, fuel injection is performed in the intake passage or air duct of the swirl generator by individual fuel supply pipes having a directional component that runs in a direction transverse to the direction of oxidant flow. A very uniform premixing of the fuel / oxidant mixture to be supplied to the combustion chamber, for example a fuel / air mixture, is simple and cost-effective.

望ましくはボアとして構成される１以上の燃料排出口は自由に構成できるため、また、それぞれの取込み流領域内又はそれぞれの燃料供給管において燃料供給管及び１以上の燃料排出口の位置が自由に選択可能であることにより、燃料（例えば燃焼ガス）と酸化剤（例えば空気）との最適な予混合を行うことができる。燃料組成が変化する場合は燃料排出口の大きさ及び形状を適合させることができる。   Preferably, the one or more fuel outlets configured as bores can be freely configured, and the position of the fuel supply pipe and the one or more fuel outlets in each intake flow region or in each fuel supply pipe is free. By being selectable, optimum premixing of fuel (for example, combustion gas) and oxidant (for example, air) can be performed. When the fuel composition changes, the size and shape of the fuel outlet can be adapted.

本発明の一つの実施形態においては、すべての取込み通路にはそれぞれ一つの燃料供給管が設けられている。   In one embodiment of the invention, each intake passage is provided with one fuel supply pipe.

燃料供給管は、燃料と酸化剤との特に均一な混合物を、燃焼室へ供給する前に好適に輸送する。   The fuel supply pipe suitably transports a particularly homogeneous mixture of fuel and oxidant before being supplied to the combustion chamber.

本発明のさらなる一つの実施形態においては燃料供給管の少なくとも一つがそれぞれの取込み通路内に配置されている。   In a further embodiment of the invention, at least one of the fuel supply pipes is arranged in each intake passage.

本発明のこの実施形態は、１以上の又は全ての燃料供給管の配置の好適な一つのバリエーションであり、このとき、それぞれの位置は取込み通路内において自由に選択可能であり、それにより、燃料と酸化剤との混合距離が自由に変更可能である。   This embodiment of the present invention is a preferred variation of the arrangement of one or more or all fuel supply pipes, where each position is freely selectable within the intake passage, whereby fuel The mixing distance between the oxidant and the oxidizing agent can be freely changed.

本発明のさらなる一つの実施形態においては燃料供給管の少なくとも一つが酸化剤の流れ方向においてそれぞれの取込み通路の直前、つまり取込み流領域の開始部に配置されている。   In a further embodiment of the invention, at least one of the fuel supply pipes is arranged in front of the respective intake passage in the oxidant flow direction, ie at the start of the intake flow region.

本発明のこの実施形態は、１以上の又は全ての燃料供給管の配置のさらなる好適なバリエーションであり、このとき燃料と酸化剤との混合距離又は混合区間は最大に延長されている。   This embodiment of the invention is a further preferred variation of the arrangement of one or more or all fuel supply pipes, wherein the mixing distance or mixing section between the fuel and the oxidant is extended to the maximum.

本発明のさらに一つの実施形態においては、燃料供給管の少なくとも一つはそれぞれの取込み通路の長軸方向中心線に関して偏心させてそれぞれの取込み通路内に配置されている。   In a further embodiment of the invention, at least one of the fuel supply pipes is arranged in each intake passage eccentric with respect to the longitudinal centerline of the respective intake passage.

本発明のこの実施形態は、１以上の又は全ての燃料供給管の配置のさらなる好適なバリエーションであり、このとき、取込み通路内のそれぞれの偏心位置はその長軸方向中心線に対して横方向において自由に選択可能であり、それにより燃料のスワール強さが自由に変更可能である。本発明の一つの実施形態において燃料供給管の少なくとも１以上の又は全ての燃料供給管はそれぞれの取込み通路の長軸方向中心線に関して中心に、それぞれの取込み通路内に配置されている。   This embodiment of the invention is a further preferred variation of the arrangement of one or more or all fuel supply pipes, wherein each eccentric position in the intake passage is transverse to its longitudinal centerline. The fuel swirl strength can be freely changed. In one embodiment of the present invention, at least one or more or all of the fuel supply tubes of the fuel supply tube are disposed within each intake passage centered about the longitudinal centerline of the respective intake passage.

本発明のさらなる一つの実施形態においては燃料供給管のうちの少なくとも一つは複数の燃料排出口を有しており、これら燃料排出口は燃料供給管の長さに沿って互いに間隔をおいて配置されている。   In a further embodiment of the present invention, at least one of the fuel supply pipes has a plurality of fuel outlets, the fuel outlets being spaced from one another along the length of the fuel supply pipe. Has been placed.

本発明のこの実施形態により燃料と酸化剤との均一な混合がさらに改善される。そのため望ましくは複数の又は全ての燃料供給管にはそれぞれ、燃料供給管の長さに沿ってそれぞれ互いに間隔をおいて配置された複数の燃料排出口が設けられている。   This embodiment of the present invention further improves the uniform mixing of fuel and oxidant. Therefore, preferably, each of the plurality or all of the fuel supply pipes is provided with a plurality of fuel outlets that are spaced apart from each other along the length of the fuel supply pipe.

本発明のさらなる一つの実施形態において、燃料供給管のうちの少なくとも一つは２つの燃料排出口を有しており、これら燃料排出口は、これら２つの燃料排出口を介して燃料が互いに反対の２つの方向成分を持って燃料供給管から排出可能であるよう、燃料供給管の長さに関して同じ位置に配置されている。   In a further embodiment of the invention, at least one of the fuel supply pipes has two fuel outlets, which are opposite to each other via the two fuel outlets. Are arranged at the same position with respect to the length of the fuel supply pipe so that it can be discharged from the fuel supply pipe.

本発明のこの実施形態においては、取込み通路内に燃料が反対方向に排出されることにより、酸化剤の流れが燃料供給管の両側において燃料を旋回させるために使用され、それにより燃料と酸化剤との均一な混合がさらに改善される。   In this embodiment of the invention, the flow of oxidant is used to swirl the fuel on both sides of the fuel supply tube by discharging the fuel in the opposite direction into the intake passage, thereby fuel and oxidant. And the uniform mixing with is further improved.

望ましくは複数の又は全ての燃料供給管はそれぞれ２つの燃料排出口を有しており、これら燃料排出口は、これら２つの燃料排出口を介して燃料が互いに反対の２つの方向成分をもって燃料供給管から排出可能となるよう、燃料供給管の長さに関して同じ位置に配置されている。   Desirably, the plurality or all of the fuel supply pipes each have two fuel discharge ports, and the fuel discharge ports supply fuel with two directional components opposite to each other through the two fuel discharge ports. It is arranged at the same position with respect to the length of the fuel supply pipe so that it can be discharged from the pipe.

より望ましくは、それぞれの燃料供給管の各燃料排出口は、そのような、燃料供給管の長さに関して同じ位置に配置され、反対の方向成分を持つ燃料を排出する燃料排出口を有している。   More preferably, each fuel outlet of each fuel supply pipe has such a fuel outlet that is disposed at the same position with respect to the length of the fuel supply pipe and discharges fuel having opposite directional components. Yes.

もちろん、最適な「標準位置」のほか、燃料に応じて、エミッション及びバックファイヤ挙動に関して個別の最適化を行うこともできる。   Of course, in addition to the optimal “standard position”, individual optimizations can be made for emissions and backfire behavior depending on the fuel.

本発明のさらなる複数の実施形態において、２つの燃料排出口は、それぞれ燃料供給管の断面において互いに径方向で向かい合っているか、又は、２つの燃料排出口のそれぞれの長軸方向中心線は鈍角を形成している。   In further embodiments of the present invention, the two fuel outlets are each radially facing each other in the cross section of the fuel supply pipe, or the major axis of each of the two fuel outlets has an obtuse angle. Forming.

本発明のこの実施形態によっても簡単かつ効率的に、酸化剤内における燃料のスワール強さ及び燃料の巻きこみ強さに影響を与え、それによりそれぞれの適用のために最適化することができる。   This embodiment of the present invention also can easily and efficiently affect the swirl strength of the fuel and the engulfment strength of the fuel within the oxidant, thereby optimizing for each application.

本発明のさらなる複数の実施形態において、燃料供給管はそれぞれ円筒状断面又は主翼状断面又は、その他最適なスワールにとって適切な断面を有している。本発明において全ての燃料供給管は同じ断面形状を有することができる。燃料供給管グループが形成される実施形態においては、一つのグループ内では全ての燃料供給管の断面形状は同じであるが、グループごとに異なる断面形状を持つことも可能である。   In further embodiments of the present invention, the fuel supply pipes each have a cylindrical cross section or a main wing cross section, or any other suitable cross section for an optimal swirl. In the present invention, all fuel supply pipes can have the same cross-sectional shape. In the embodiment in which the fuel supply pipe group is formed, the cross-sectional shape of all the fuel supply pipes in one group is the same, but it is also possible to have a different cross-sectional shape for each group.

例えば主翼形状は管の後流内での直接的な混合を低減させるのに好適であり、このことは特に反応性燃料（例えば水素など）において必要となる可能性がある。   For example, the main wing shape is suitable to reduce direct mixing in the wake of the tube, which may be necessary especially for reactive fuels (eg hydrogen).

本発明のさらなる一つの実施形態において燃料供給管はそれぞれ取外し可能に取付けられているため、燃料混入の一つの所与の構成により構成された各燃料供給管は、必要であれば個々に、燃料混入のその他の所与の構成による燃料供給管に交換可能である。   In a further embodiment of the invention, each fuel supply pipe is removably attached so that each fuel supply pipe constructed according to one given configuration of fuel mixing can be individually fueled if necessary. It is possible to replace the fuel supply pipe according to other given configurations of contamination.

燃料供給管が簡単に交換可能であることにより、燃料交換の際に簡単かつ迅速にバーナの適合が行える。代表的には本発明のバーナは燃料として燃焼ガスを用いるのに適している。しかしながら本発明のバーナは液状燃料でも運転することができ、その際は場合によっては特殊なノズルを燃料排出口内にセットする必要がある。   Since the fuel supply pipe can be easily replaced, the burner can be easily and quickly adapted when changing the fuel. Typically, the burner of the present invention is suitable for using combustion gases as fuel. However, the burner of the present invention can also be operated with liquid fuel, in which case it may be necessary to set a special nozzle in the fuel outlet.

中央燃料供給管をスワール発生装置（スワーラ）の取込み通路内にセットすることにより、燃料（例えば燃焼ガス）と酸化剤（例えば空気）との最適な混合が可能となる。それにより低エミッション値を達成することができる。同時に、燃料排出口の構成、及び／又は、燃料供給管の位置決めを個別に行うことにより、例えば、局所的に異なる空気の分布など、局所的に異なる酸化剤分布に対応することができる。交換可能な中央燃料供給管により本発明の解決策は非常にコスト安となる。   By setting the central fuel supply pipe in the intake passage of the swirl generator (swirler), optimum mixing of fuel (for example, combustion gas) and oxidant (for example, air) becomes possible. Thereby, a low emission value can be achieved. At the same time, the configuration of the fuel outlets and / or the positioning of the fuel supply pipes can be performed individually to accommodate locally different oxidant distributions, such as locally different air distributions. The replaceable central fuel supply pipe makes the solution of the present invention very cheap.

図１は本発明の一つの実施形態におけるガスタービンのバーナの構造を、縦方向断面図で示した図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the structure of a gas turbine burner according to an embodiment of the present invention. 図２は図１のバーナの一部の断面図であり、図１のラインＡ−Ａから見たものである。FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the burner in FIG. 1, as viewed from line AA in FIG. 図３は、図２のバーナの取込み通路の部分拡大図であり、燃料供給管の可能な３つの構成バリエーションを示している。FIG. 3 is a partially enlarged view of the intake passage of the burner of FIG. 2, showing three possible configuration variations of the fuel supply pipe. 図４は、本発明のバーナの取込み通路の燃料供給管の可能な２つの構成バリエーションを示しており、図２のラインＢ−Ｂから見たものである。FIG. 4 shows two possible variations of the fuel supply pipe of the intake passage of the burner according to the invention, as seen from line BB in FIG.

以下、望ましい実施形態及び付属の図を参照しながら本発明について詳細に述べる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments and the accompanying drawings.

図１は、本発明の一つの実施形態によるガスタービン（完全には図示されず）のバーナ１の構成を示している。   FIG. 1 shows the configuration of a burner 1 of a gas turbine (not fully shown) according to one embodiment of the present invention.

バーナ１は、中に燃焼室１１が構成されている内筒１０とパイプ状ジャケット２０とを有しており、パイプ状ジャケット２０は、径方向外側から所与の間隔をおいて内筒１０を包囲しているため、内筒１０とジャケット２０との間に酸化剤集合室２１が形成される。   The burner 1 has an inner cylinder 10 in which a combustion chamber 11 is formed, and a pipe-shaped jacket 20, and the pipe-shaped jacket 20 has an inner cylinder 10 at a given interval from the outside in the radial direction. Since it surrounds, an oxidant collecting chamber 21 is formed between the inner cylinder 10 and the jacket 20.

バーナ１用の燃料として燃焼ガスが考慮され、また、燃焼ガス用の酸化剤としては常圧の空気が考慮されており、この空気はコンプレッサ（図示されず）を介して圧縮されてから酸化剤集合室２１へ供給される。   Combustion gas is considered as the fuel for the burner 1, and atmospheric pressure air is considered as the oxidant for the combustion gas. This air is compressed through a compressor (not shown) and then the oxidant. It is supplied to the collecting chamber 21.

バーナ１はさらに、バーナ１の一方の軸方向端において酸化剤集合室２１及び燃焼室１１を画定するバーナ底３０を有しており、また、燃料・酸化剤混合物ＢＯＧを燃焼室１１に供給するためのスワール発生装置４０を有しており、このスワール発生装置４０は軸方向においてはバーナ底３０に、及び径方向においては酸化剤集合室２１に接しながら、軸方向において内筒１０とバーナ底３０との間に配置されている。   The burner 1 further has a burner bottom 30 defining an oxidant collecting chamber 21 and a combustion chamber 11 at one axial end of the burner 1, and supplies a fuel / oxidant mixture BOG to the combustion chamber 11. The swirl generator 40 is for contact with the burner bottom 30 in the axial direction and with the oxidant collecting chamber 21 in the radial direction, and in the axial direction with the inner cylinder 10 and the burner bottom. 30.

図２には、図１のバーナの一部をＡ−Ａの線から見た断面が図示されており、この図より、スワール発生装置４０はバーナ１の円周方向ＵＲに沿ってそれぞれ互いに円周上で間隔をおいて配置された複数（ここでは８つ）のガイドベーン４１を有している。   FIG. 2 shows a cross section of a part of the burner of FIG. 1 as seen from the line AA. From this figure, the swirl generator 40 is circular with respect to each other along the circumferential direction UR of the burner 1. A plurality (eight in this case) of guide vanes 41 are arranged at intervals on the circumference.

ガイドベーン４１の形状及び配置は、ガイドベーン４１の間のそれぞれの間隔により、その経路がそれぞれ接線成分を有する、燃焼室１１へ向かう複数（ここでは８つ）の径方向の取込み通路４２が形成されるようなものとなっている。   The shape and arrangement of the guide vanes 41 are formed by a plurality of (eight in this case) radial intake passages 42 toward the combustion chamber 11, each of which has a tangential component, depending on the distance between the guide vanes 41. It is like that.

複数の取込み通路４２のうちの少なくともいくつかの取込み通路４２のそれぞれの取込み流領域においてそれぞれ燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄが設けられており、この燃料供給管は、その長さにおいてはバーナ１の軸方向ＡＲ（図１参照）に、及び酸化剤の流れ方向ＯＲに対しては横方向に、それぞれの取込み通路４２内を通って延在している。   Fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, and 43d are respectively provided in the respective intake flow regions of at least some of the plurality of intake passages 42, and the fuel supply pipes have the lengths thereof. It extends through the respective intake passages 42 in the axial direction AR (see FIG. 1) of the burner 1 and in a direction transverse to the oxidant flow direction OR.

図２には８つの取込み通路４２のうち４つにおいてのみ、それぞれ燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄが図示されているが、図示されていない本発明の複数の実施形態においてもこれより多い又はこれより少ない又はすべての取込み通路４２内にそれぞれの燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄを設けることができる。   FIG. 2 shows the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d in only four of the eight intake passages 42, respectively, but there are more in several embodiments of the invention not shown. Alternatively, the respective fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d can be provided in fewer or all of the intake passages 42.

図３及び図４に図示されたように、各燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄはその壁内に、燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄに関して径方向の少なくとも一つの燃料排出口４４、４５を有しており、この燃料排出口４４、４５を介して燃料ＢＳは、酸化剤の流れ方向ＯＲに対して横方向に進む方向成分を持ってそれぞれの取込み通路４２内に混入可能である。望ましくは、各燃料排出口４４、４５は、ボア又はノズルインサートとして構成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, each fuel supply pipe 43a, 43b, 43c, 43d has in its wall at least one fuel discharge port 44 in the radial direction with respect to the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d. , 45, and the fuel BS can be mixed into each intake passage 42 through the fuel discharge ports 44, 45 with a directional component that advances in a direction transverse to the flow direction OR of the oxidant. is there. Desirably, each fuel outlet 44, 45 is configured as a bore or nozzle insert.

図２から分かるように、一つの又は複数の又は全ての燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｄはそれぞれの取込み通路４２内に直接的に配置することができる。図２からさらに分かるように、燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｄはそれぞれの取込み通路４２内でそれぞれの取込み通路４２の長さに沿って異なる位置に配置することができる。   As can be seen from FIG. 2, one or more or all of the fuel supply pipes 43 a, 43 b, 43 d can be arranged directly in the respective intake passage 42. As can be further seen from FIG. 2, the fuel supply pipes 43 a, 43 b, 43 d can be arranged at different positions along the length of each intake passage 42 within each intake passage 42.

他方で、一つの又は複数の又は全ての燃料供給管４３ｃは酸化剤の流れ方向ＯＲにおいてそれぞれの取込み通路４２の直前（つまりそれぞれの取込み通路４２の入口にあって、部分的又は全体的に酸化剤集合室２１内にある）に配置することができる。図２からさらに分かるように、１以上の又は全ての燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃは、それぞれの取込み通路４２内においてそれぞれの取込み通路４２の長軸方向中心線Ｌに関して中央に配置することができる。他方で１以上の又は全ての燃料供給管４３ｄは、取込み通路４２内においてそれぞれの取込み通路４２の長軸方向中心線Ｌに関して偏心させて配置することができる。   On the other hand, one or more or all of the fuel supply pipes 43c are in front of their respective intake passages 42 in the oxidant flow direction OR (ie at the inlet of each intake passage 42 and are partially or totally oxidized). In the agent collecting chamber 21). As can be further seen from FIG. 2, one or more or all of the fuel supply pipes 43 a, 43 b, 43 c may be centrally located within the respective intake passage 42 with respect to the longitudinal centerline L of the respective intake passage 42. it can. On the other hand, one or more or all of the fuel supply pipes 43 d can be arranged eccentrically with respect to the longitudinal center line L of each intake passage 42 in the intake passage 42.

図４から分かるように、１以上の又は全ての燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは複数の燃料排出口４４、４５を有しておりこれら燃料排出口は４４、４５は燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄのそれぞれの長さに沿って互いに間隔をおいて配置されている（図４のバリエーションａ））。他方で、１以上の又は全ての燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄのそれぞれの長さにおいてただ一つの燃料排出口４４、４５を有している（図４のバリエーションｂ））。   As can be seen from FIG. 4, one or more or all of the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d have a plurality of fuel discharge ports 44, 45, and these fuel discharge ports 44, 45 are fuel supply pipes 43a. , 43b, 43c, and 43d are spaced apart from each other (variation a in FIG. 4). On the other hand, one or more or all of the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d have only one fuel outlet 44, 45 in the length of each of the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d. (Variation b in FIG. 4)).

図３から分かるように、１以上の又は全ての、中心にある燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ（図３の４３ａ〜ｃ）、及び、１以上の又は全ての、偏心された燃料供給管４３ｄ（図３には図示されず）も２つの燃料排出口４４、４５を有しており、これらは燃料供給管の長さにおいて同じ位置に配置されているため、これら２つの燃料排出口４４、４５を介して燃料ＢＳが互いに反対の２つの方向成分をもって（互いに反対を向いた、燃料ＢＳの排出矢印で示されるように）それぞれの燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄから排出可能である。   As can be seen from FIG. 3, one or more or all of the central fuel supply pipes 43a, 43b, 43c (43a-c of FIG. 3) and one or more or all of the eccentric fuel supply pipes 43d. (Not shown in FIG. 3) also has two fuel outlets 44, 45, which are arranged at the same position in the length of the fuel supply pipe, so that these two fuel outlets 44, The fuel BS can be discharged from the respective fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d via two fuel pipes 45 with two directional components opposite to each other (as indicated by the discharge arrows of the fuel BS facing each other). .

図３から分かるように、このとき２つの燃料排出口４４、４５はそれぞれの燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの断面において互いに径方向で向かい合う（図３のバリエーションａ））か、又は２つの燃料排出口４４、４５のそれぞれの長軸方向中心線L１、L２が鈍角α（４５°＜α＜１８０°）を形成することができる（図３のバリエーションｂ）及びｃ））。   As can be seen from FIG. 3, at this time, the two fuel discharge ports 44 and 45 face each other in the radial direction in the cross sections of the respective fuel supply pipes 43a, 43b, 43c and 43d (variation a in FIG. 3)) or 2 The long axis direction center lines L1 and L2 of the two fuel discharge ports 44 and 45 can form an obtuse angle α (45 ° <α <180 °) (variations b) and c) in FIG.

本発明の枠内においてはもちろん、燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの長さにおける各位置にただ一つの燃料排出口４４、４５のみが配置されるように、径方向で又は鈍角αで向き合う燃料排出口４４、４５を、燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄの長さに沿って交互に配置することも可能である。   Of course, within the framework of the present invention, only one fuel outlet 44, 45 is arranged at each position in the length of the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d in the radial direction or at an obtuse angle α. It is also possible to alternately arrange the fuel discharge ports 44 and 45 facing each other along the lengths of the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c and 43d.

図２〜図４から分かるように、燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄはそれぞれ円筒状断面を有する。しかしながら本発明の図示されていない実施形態においては燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄは主翼状の断面、又は酸化剤と燃料とを均一に混合するのに適したその他の断面形状を有することもできる。例えば特許文献３の図２にガイドベーンに関連して主翼形状が図示されている。   As can be seen from FIGS. 2 to 4, the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c and 43d each have a cylindrical cross section. However, in the embodiment of the present invention not shown, the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d have a main wing-like cross section or other cross-sectional shapes suitable for uniformly mixing the oxidant and the fuel. You can also. For example, FIG. 2 of Patent Document 3 shows the shape of the main wing in relation to the guide vane.

図１〜図４には詳細に示されてはいないが、燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄはそれぞれ、取外し可能にバーナ１内に取付けられており、それにより、燃料混入の所与の構成（取込み通路における燃料供給管の位置、燃料排出口の数及び配置、燃料供給管の断面形状）によって構成された各燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄが、必要であれば個々に燃料混入の他の所与の構成による燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄに交換可能である。   Although not shown in detail in FIGS. 1-4, each of the fuel supply tubes 43a, 43b, 43c, 43d is removably mounted in the burner 1 so that a given amount of fuel mixing is provided. Each fuel supply pipe 43a, 43b, 43c, 43d configured according to the configuration (position of fuel supply pipe in intake passage, number and arrangement of fuel discharge ports, cross-sectional shape of fuel supply pipe) It is possible to replace the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d according to other given configurations of mixing.

この目的のために燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ（図４の４３ａ〜ｄ）は図４に示されたようにバーナ底３０の対応する開口部内に取外し可能に差し込まれており、このとき、各燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄはその長さの端においてフランジ又はヘッド部４６、４７を有しており、このヘッド部は、バーナ底３０のスワール発生装置４０とは反対側でバーナ底３０に接していて、また、例えばネジ（図示されず）によりバーナ底３０に固定されている。   For this purpose, the fuel supply pipes 43a, 43b, 43c, 43d (43a-d in FIG. 4) are removably inserted into corresponding openings in the burner bottom 30, as shown in FIG. Each fuel supply pipe 43a, 43b, 43c, 43d has a flange or head portion 46, 47 at the end of its length, which head portion is opposite the swirl generator 40 on the burner bottom 30. In contact with the burner bottom 30 and is fixed to the burner bottom 30 with, for example, screws (not shown).

最後に、各燃料供給管４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄはもちろん相応のパイプ及び制御弁（どちらも図示されず）を介して、例えば燃焼ガスタンクなどの燃料源（図示されず）に流体接続されていることを挙げておく。   Finally, each fuel supply pipe 43a, 43b, 43c, 43d is of course fluidly connected to a fuel source (not shown) such as a combustion gas tank via corresponding pipes and control valves (both not shown). I'll mention that.

１ バーナ
１０ 内筒
１１ 燃焼室
２０ ジャケット
２１ 酸化剤集合室
３０ バーナ底
４０ スワール発生装置
４１ ガイドベーン
４２ 取込み通路
４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄ 燃料供給管
４４，４５ 燃料排出口
４６，４７ ヘッド部
L，L１，L２ 長軸方向中心線
α 鈍角
ＵＲ 円周方向
ＡＲ 軸方向
ＯＲ 酸化剤の流れ方向
ＢＳ 燃料
ＢＯＧ 燃料・酸化剤混合物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Burner 10 Inner cylinder 11 Combustion chamber 20 Jacket 21 Oxidant collecting chamber 30 Burner bottom 40 Swirl generator 41 Guide vane 42 Intake passage 43a, 43b, 43c, 43d Fuel supply pipe 44, 45 Fuel discharge port 46, 47 Head part
L, L1, L2 Longitudinal direction center line α Obtuse angle UR Circumferential direction AR Axial direction OR Oxidant flow direction BS Fuel BOG Fuel / oxidant mixture

Claims (10)

タービン用のバーナ（１）であって、
中に燃焼室（１１）が形成されている内筒（１０）と、
ジャケット（２０）であって、前記内筒（１０）と該ジャケット（２０）との間に酸化剤集合室（２１）が形成されるよう、前記内筒（１０）を前記内筒（１０）から所与の間隔をおいて径方向外側から包囲しているジャケット（２０）と、
前記バーナ（１）の一方の軸方向端において前記酸化剤集合室（２１）及び前記燃焼室（１１）を画定するバーナ底（３０）と、
燃料・酸化剤混合物（ＢＯＧ）を前記燃焼室（１１）に供給するためのスワール発生装置（４０）であって、軸方向においては前記バーナ底（３０）に、径方向においては前記酸化剤集合室（２１）に接しており、軸方向において内筒（１０）とバーナ底（３０）との間に配置された、スワール発生装置（４０）と、
を有するバーナ（１）において、
前記スワール発生装置（４０）は、前記バーナ（１）の円周方向（ＵＲ）に沿ってそれぞれ互いに円周方向の間隔をおいて配置された複数のガイドベーン（４１）を有していて、それらガイドベーン（４１）の間のそれぞれの間隔が、その経路において、それぞれ接線成分を有する、前記燃焼室（１１）に向かう複数の径方向取込み通路（４２）を形成していること、
それぞれの取込み流領域内で前記複数の取込み通路（４２）のうちの少なくともいくつかに、それぞれ一つの燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）が設けられていて、該燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）はその長さにおいては前記バーナ（１）の軸方向（ＡＲ）に、及び、酸化剤流れ方向（ＯＲ）に対して横方向に、前記それぞれの取込み通路（４２）を通って延在していること、及び、
各燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）はその壁内に、少なくとも一つの、前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）に関して径方向の燃料排出口（４４、４５）を有しており、該燃料排出口（４４、４５）を介して燃料（ＢＳ）が前記酸化剤の流れ方向（ＯＲ）に対して横方向に進む方向成分を持って前記それぞれの取込み通路（４２）内に混入可能であること、
を特徴とする、バーナ。 A turbine burner (1) comprising:
An inner cylinder (10) having a combustion chamber (11) formed therein;
It is a jacket (20), Comprising: The said inner cylinder (10) is said inner cylinder (10) so that an oxidizing agent assembly chamber (21) may be formed between the said inner cylinder (10) and this jacket (20). A jacket (20) surrounding from the radially outer side at a given interval from;
A burner bottom (30) defining the oxidant collecting chamber (21) and the combustion chamber (11) at one axial end of the burner (1);
A swirl generator (40) for supplying a fuel / oxidant mixture (BOG) to the combustion chamber (11), wherein the swirl generator (40) in the axial direction is at the burner bottom (30) and the oxidant assembly in the radial direction. A swirl generator (40) in contact with the chamber (21) and disposed between the inner cylinder (10) and the burner bottom (30) in the axial direction;
In the burner (1) with
The swirl generator (40) has a plurality of guide vanes (41) arranged in the circumferential direction (UR) of the burner (1) at circumferential intervals, respectively. Each spacing between the guide vanes (41) forms a plurality of radial intake passages (42) toward the combustion chamber (11), each having a tangential component in the path,
In each intake flow area, at least some of the plurality of intake passages (42) are provided with one fuel supply pipe (43a, 43b, 43c, 43d), respectively, and the fuel supply pipe (43a 43b, 43c, 43d) in their length in the axial direction (AR) of the burner (1) and transverse to the oxidant flow direction (OR), the respective intake passages (42). Extending through, and
Each fuel supply pipe (43a, 43b, 43c, 43d) has at least one fuel discharge port (44, 45) in the radial direction with respect to the fuel supply pipe (43a, 43b, 43c, 43d) in its wall. The respective intake passages (42) have a directional component in which the fuel (BS) travels in a direction transverse to the flow direction (OR) of the oxidant through the fuel discharge ports (44, 45). Can be mixed in,
Features a burner. 前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｄ）のうちの少なくとも一つが前記それぞれの取込み通路（４２）内に配置されている ことを特徴とする、請求項１に記載のバーナ（１）。   The burner (1) according to claim 1, characterized in that at least one of the fuel supply pipes (43a, 43b, 43d) is arranged in the respective intake passage (42). 前記燃料供給管（４３ｃ）のうちの少なくとも一つが酸化剤の流れ方向（ＯＲ）において前記それぞれの取込み通路（４２）の直前に配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のバーナ（１）。   The at least one of the fuel supply pipes (43c) is arranged immediately before the respective intake passage (42) in the flow direction (OR) of the oxidant. Burner (1). 前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ）のうちの少なくとも一つが、前記それぞれの取込み通路（４２）の長軸方向中心線（Ｌ）に関して前記それぞれの取込み通路（４２）の中央に配置されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のバーナ（１）。   At least one of the fuel supply pipes (43a, 43b, 43c) is disposed in the center of each intake passage (42) with respect to the longitudinal center line (L) of each intake passage (42). Burner (1) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that 前記燃料供給管（４３ｄ）のうちの少なくとも一つが、前記それぞれの取込み通路（４２）の長軸方向中心線（Ｌ）に関して偏心させて前記それぞれの取込み通路（４２）内に配置されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のバーナ（１）。   At least one of the fuel supply pipes (43d) is arranged in the respective intake passages (42) in an eccentric manner with respect to the longitudinal center line (L) of the respective intake passages (42). Burner (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that 前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）のうちの少なくとも一つが、複数の燃料排出口（４４、４５）を有しており、これら燃料排出口（４４、４５）が、前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）の長さに沿って互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のバーナ（１）。   At least one of the fuel supply pipes (43a, 43b, 43c, 43d) has a plurality of fuel discharge ports (44, 45), and these fuel discharge ports (44, 45) serve as the fuel supply port. Burner (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that it is spaced from one another along the length of the tubes (43a, 43b, 43c, 43d). 前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）のうちの少なくとも一つが２つの燃料排出口（４４、４５）を有しており、これら２つの燃料排出口（４４、４５）から燃料（ＢＳ）が互いに反対の２つの方向成分を持って前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）から排出可能であるように、これら２つの燃料排出口（４４、４５）が燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）の長さに関して同じ位置に配置されていることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のバーナ（１）。   At least one of the fuel supply pipes (43a, 43b, 43c, 43d) has two fuel discharge ports (44, 45). Fuel (BS) is supplied from these two fuel discharge ports (44, 45). ) Can be discharged from the fuel supply pipe (43a, 43b, 43c, 43d) with two directional components opposite to each other, so that these two fuel discharge ports (44, 45) are connected to the fuel supply pipe (43a). 43b, 43c, 43d), the burner (1) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is arranged in the same position with respect to the length of the latter. 前記それぞれの燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）の断面において前記２つの燃料排出口（４４、４５）が互いに径方向で向かい合っている、又は、前記２つの燃料排出口（４４、４５）のそれぞれの長軸方向中心線（Ｌ１、Ｌ２）が鈍角（α）を形成していることを特徴とする、請求項７に記載のバーナ（１）。   In the cross section of each of the fuel supply pipes (43a, 43b, 43c, 43d), the two fuel discharge ports (44, 45) face each other in the radial direction, or the two fuel discharge ports (44, 45). The burner (1) according to claim 7, characterized in that the respective longitudinal centerlines (L1, L2) of) form an obtuse angle (α). 前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）がそれぞれ円筒状の断面又は主翼状の断面を有していることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のバーナ（１）。   9. The burner according to claim 1, wherein each of the fuel supply pipes (43 a, 43 b, 43 c, 43 d) has a cylindrical cross section or a main wing cross section. 1). 前記燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）はそれぞれ取外し可能に取付けられていて、必要な場合には、燃料混入の所与の構成によって構成されたそれぞれの燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）を、燃料混入の他の所与の構成による燃料供給管（４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ）に個々に交換可能となっていることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のバーナ（１）。   Each of the fuel supply pipes (43a, 43b, 43c, 43d) is detachably attached and, if necessary, each fuel supply pipe (43a, 43b, 43c, 43d) can be individually replaced with fuel supply pipes (43a, 43b, 43c, 43d) according to other given configurations of fuel mixing. Burner (1) according to any one of the above.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015093685A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 삼성테크윈 주식회사 Swirler for gas turbine
WO2016051756A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 川崎重工業株式会社 Fuel injector and gas turbine
JP2017072361A (en) * 2015-09-23 2017-04-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Premix fuel nozzle assembly cartridge
JP2019516058A (en) * 2016-04-22 2019-06-13 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ A swirler for mixing fuel with air in a combustion engine
CN110542120A (en) * 2018-05-28 2019-12-06 三菱重工业株式会社 Fuel injection device and gas turbine

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9581333B2 (en) * 2012-05-01 2017-02-28 Aerco International, Inc. Igniter assembly and method for operating
US9677766B2 (en) * 2012-11-28 2017-06-13 General Electric Company Fuel nozzle for use in a turbine engine and method of assembly
EP3098514A1 (en) * 2015-05-29 2016-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Combustor arrangement
CN113310071B (en) * 2021-06-16 2022-11-15 哈尔滨工程大学 Coaxial staged combustor for low-pollution combustion chamber of gas fuel gas turbine
CN113834094B (en) * 2021-09-15 2022-11-01 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 Nozzle with tangential rotational flow structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180835A (en) * 1993-10-27 1995-07-18 Westinghouse Electric Corp <We> Gas turbine
DE19532264A1 (en) * 1995-09-01 1997-03-06 Mtu Muenchen Gmbh Device for the preparation of a mixture of fuel and air in combustion chambers for gas turbine engines
JP2000065355A (en) * 1998-08-21 2000-03-03 Rolls Royce Plc Combustion chamber
JP2009133508A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Hitachi Ltd Burner, combustion device, and improving method of combustion device
US20090205339A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Yimin Huang Air-cooled swirlerhead

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0169431B1 (en) * 1984-07-10 1990-04-11 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor
DE3819898A1 (en) 1988-06-11 1989-12-14 Daimler Benz Ag Combustion chamber for a thermal turbo-engine
US5117637A (en) * 1990-08-02 1992-06-02 General Electric Company Combustor dome assembly
US5450724A (en) * 1993-08-27 1995-09-19 Northern Research & Engineering Corporation Gas turbine apparatus including fuel and air mixer
EP0747635B1 (en) * 1995-06-05 2003-01-15 Rolls-Royce Corporation Dry low oxides of nitrogen lean premix module for industrial gas turbine engines
US5647215A (en) * 1995-11-07 1997-07-15 Westinghouse Electric Corporation Gas turbine combustor with turbulence enhanced mixing fuel injectors
GB2332509B (en) 1997-12-19 2002-06-19 Europ Gas Turbines Ltd Fuel/air mixing arrangement for combustion apparatus
GB2333832A (en) * 1998-01-31 1999-08-04 Europ Gas Turbines Ltd Multi-fuel gas turbine engine combustor
GB2334087A (en) * 1998-02-03 1999-08-11 Combustion Technology Internat Combustor restrictor
FR2824625B1 (en) * 2001-05-10 2003-08-15 Inst Francais Du Petrole DEVICE AND METHOD FOR INJECTING A LIQUID FUEL INTO AN AIRFLOW FOR A COMBUSTION CHAMBER
US6691515B2 (en) * 2002-03-12 2004-02-17 Rolls-Royce Corporation Dry low combustion system with means for eliminating combustion noise
US7093445B2 (en) * 2002-05-31 2006-08-22 Catalytica Energy Systems, Inc. Fuel-air premixing system for a catalytic combustor
US6786047B2 (en) * 2002-09-17 2004-09-07 Siemens Westinghouse Power Corporation Flashback resistant pre-mix burner for a gas turbine combustor
US6868676B1 (en) * 2002-12-20 2005-03-22 General Electric Company Turbine containing system and an injector therefor
GB2435508B (en) * 2006-02-22 2011-08-03 Siemens Ag A swirler for use in a burner of a gas turbine engine
US20070220898A1 (en) * 2006-03-22 2007-09-27 General Electric Company Secondary fuel nozzle with improved fuel pegs and fuel dispersion method
GB2437977A (en) * 2006-05-12 2007-11-14 Siemens Ag A swirler for use in a burner of a gas turbine engine
GB2443431B (en) * 2006-11-02 2008-12-03 Siemens Ag Fuel-injector nozzle
US20080163627A1 (en) * 2007-01-10 2008-07-10 Ahmed Mostafa Elkady Fuel-flexible triple-counter-rotating swirler and method of use
EP1970629A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Burner fuel staging
EP2107300A1 (en) * 2008-04-01 2009-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Swirler with gas injectors
DE102008019117A1 (en) 2008-04-16 2009-10-22 Man Turbo Ag Method for operating a premix burner and a premix burner for carrying out the method
EP2230458A1 (en) * 2009-03-17 2010-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Burner assembly for fluid fuels and method for producing a burner assembly
DE102009045950A1 (en) * 2009-10-23 2011-04-28 Man Diesel & Turbo Se swirl generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07180835A (en) * 1993-10-27 1995-07-18 Westinghouse Electric Corp <We> Gas turbine
DE19532264A1 (en) * 1995-09-01 1997-03-06 Mtu Muenchen Gmbh Device for the preparation of a mixture of fuel and air in combustion chambers for gas turbine engines
JP2000065355A (en) * 1998-08-21 2000-03-03 Rolls Royce Plc Combustion chamber
JP2009133508A (en) * 2007-11-29 2009-06-18 Hitachi Ltd Burner, combustion device, and improving method of combustion device
US20090205339A1 (en) * 2008-02-20 2009-08-20 Yimin Huang Air-cooled swirlerhead

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015093685A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 삼성테크윈 주식회사 Swirler for gas turbine
KR20150072101A (en) * 2013-12-19 2015-06-29 삼성테크윈 주식회사 Swirler for gas turbine
US10801725B2 (en) 2013-12-19 2020-10-13 Hanwha Aerospace Co., Ltd. Swirler for gas turbine
KR102184778B1 (en) * 2013-12-19 2020-11-30 한화에어로스페이스 주식회사 Swirler for gas turbine
WO2016051756A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 川崎重工業株式会社 Fuel injector and gas turbine
CN106415134A (en) * 2014-09-29 2017-02-15 川崎重工业株式会社 Fuel injector and gas turbine
CN106415134B (en) * 2014-09-29 2019-08-09 川崎重工业株式会社 Fuel injector and gas turbine
JP2017072361A (en) * 2015-09-23 2017-04-13 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Premix fuel nozzle assembly cartridge
JP2019516058A (en) * 2016-04-22 2019-06-13 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ A swirler for mixing fuel with air in a combustion engine
US10876731B2 (en) 2016-04-22 2020-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Swirler for mixing fuel with air in a combustion engine
CN110542120A (en) * 2018-05-28 2019-12-06 三菱重工业株式会社 Fuel injection device and gas turbine
CN110542120B (en) * 2018-05-28 2021-03-05 三菱重工业株式会社 Fuel injection device and gas turbine

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