JP2014109433A - ガス・タービン・エンジン・システム及び関連する方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ガス・タービン・エンジン・システムが、圧縮機と、燃焼器と、タービンとを含んでいる。燃焼器は、圧縮機に結合されて圧縮機の下流に配設される。燃焼器は、主燃焼器区画に結合されて主燃焼器区画の下流に配設された副燃焼器区画を含んでいる。燃焼器はまた、副燃焼器区画に結合されて副燃焼器区画の下流に配設された尾筒ノズルを含んでいる。燃焼器はさらに、副燃焼器区画に結合されて混合気を副燃焼器区画に噴射する噴射器を含んでいる。タービンは、燃焼器に結合されて尾筒ノズルの下流に配設され、尾筒ノズルは、タービンに対して実質的に接線方向に配向している。
【選択図】図1
Description
12:吸込部
14:圧縮機
16:燃焼器
18:主燃焼器区画
19:第一の燃焼ガス
20:副燃焼器区画
22:タービン
24:排気部
26:負荷
28:尾筒ノズル
30:ケーシング
32:端部カバー
34:始動用燃料ノズル
36:予備混合燃料ノズル
38:キャップ・アセンブリ
40:流れスリーブ
42:燃焼ライナ
44:衝突スリーブ
46:円環プレナム
48:動翼
50:ディフューザ
52:スワーラ
54:スポーク
56:一次反応帯
58:噴射器
60:二次反応帯
61:間隙
62:副燃焼器区画の周縁
63:第二の燃焼ガス
64:動翼
66:燃焼炎が生成される領域に対応する点
68:燃焼炎
70:オフセット方向
72:中心軸
74:熱スポット
75:側壁
76:出口
77:周縁面
78:一体型ベーン
80:尾筒区画
82:燃焼器
84:噴射器
86:尾筒ノズル
88:一体型ベーン
90:尾筒区画
91:第一の燃焼ガス
92:熱スポット
93:第二の燃焼ガス
94:出口
95:側壁
96:主燃焼器区画
97:中心軸
98:副燃焼器区画
99:周縁面
Claims (26)
- 圧縮機と、
該圧縮機に結合されて該圧縮機の下流に配設された燃焼器であって、
主燃焼器区画と、
該主燃焼器区画に結合されて該主燃焼器区画の下流に配設された副燃焼器区画と、
該副燃焼器区画に結合されて該副燃焼器区画の下流に配設された尾筒ノズルと、
前記副燃焼器区画に結合されて前記副燃焼器区画に混合気を噴射する噴射器と
を含んでいる燃焼器と、
該燃焼器に結合されて前記尾筒ノズルの下流に配設されたタービンであって、前記尾筒ノズルは当該タービンに対して実質的に接線方向に配向している、タービンと、
を備えたガス・タービン・エンジン・システム。 - 前記噴射器は翼型形状である、請求項1に記載のガス・タービン・エンジン・システム。
- 前記噴射器は、前記第二段燃焼区画の範囲内に前記混合気の分配を強化するための彎曲部を有している、請求項1に記載のガス・タービン・エンジン・システム。
- 前記尾筒ノズルは、燃焼炎が前記副燃焼区画において生成される位置に対応する点から前記タービンへ向けて延在している、請求項1に記載のガス・タービン・エンジン・システム。
- 前記噴射器は、前記混合気を前記副燃焼器区画に非一様に噴射するように構成されている、請求項1に記載のガス・タービン・システム。
- 前記噴射器は、前記尾筒ノズルの複数の側壁から離隔して前記尾筒ノズルの出口の中央部において熱スポットを生成するように構成されている、請求項5に記載のガス・タービン・システム。
- 前記尾筒ノズルが複数の尾筒区画として形成されるように、前記尾筒ノズルの内部に配設された一体型ベーンをさらに含んでいる請求項1に記載のガス・タービン・エンジン・システム。
- 前記一体型ベーンを用いて冷却空気を前記圧縮機から前記尾筒ノズルの内部に供給する、請求項7に記載のガス・タービン・エンジン・システム。
- 前記噴射器は、前記尾筒ノズルの複数の側壁及び前記一体型ベーンの周縁面から離隔して前記尾筒ノズルの出口の中央部において熱スポットを生成するように構成されている、請求項7に記載のガス・タービン・システム。
- 前記尾筒ノズルを用いて、前記タービンに対して実質的に接線方向に熱した燃焼ガスを噴射する、請求項1に記載のガス・タービン・システム。
- 前記燃焼器は、前記タービンに対して予め画定されている角度に配向した中心軸を有している、請求項1に記載のガス・タービン・システム。
- 前記尾筒ノズルは、前記タービンに対して実質的に接線方向での熱した燃焼ガスの流れの転回を提供する、請求項1に記載のガス・タービン・システム。
- 主燃焼器区画において第一の混合気を燃焼させて第一の燃焼ガスを生成するステップと、
前記第一の燃焼ガスを主燃焼器区画から副燃焼器区画に供給するステップと、
当該第二の混合気を燃焼させて第二の燃焼ガスを生成するように、前記副燃焼器区画に結合されている噴射器を介して第二の混合気を噴射するステップと、
尾筒ノズルを介してタービンに対して実質的に接線方向に前記第一及び第二の燃焼ガスを噴射するステップと
を備えた方法。 - 前記第一の混合気はリーンな混合気を含んでいる、請求項13に記載の方法。
- 前記第二の混合気はリッチな希釈混合気を含んでいる、請求項14に記載の方法。
- 冷却空気を圧縮機から前記尾筒ノズルに配設された一体型ベーンを介して供給するステップをさらに含んでいる請求項13に記載の方法。
- 前記第二の混合気を噴射するステップは、前記第二の混合気を前記噴射器を介して前記副燃焼器区画に非一様に噴射することを含んでいる、請求項13に記載の方法。
- 前記尾筒ノズルの複数の側壁から離隔して前記尾筒ノズルの出口の中央部において熱スポットを生成するステップをさらに含んでいる請求項17に記載の方法。
- 前記第一及び第二の燃焼ガスを噴射するステップは、前記尾筒ノズルを介して前記タービンに対して実質的に接線方向での第一及び第二の燃焼ガスの流れの転回を提供することを含んでいる、請求項13に記載の方法。
- 前記第一及び第二の燃焼ガスを噴射するステップは、前記尾筒ノズルに配設された一体型ベーンを介して前記タービンに対して実質的に接線方向での第一及び第二の燃焼ガスの流れの転回を提供することをさらに含んでいる、請求項13に記載の方法。
- 前記尾筒ノズルの複数の側壁及び前記一体型ベーンの周縁面から離隔して前記尾筒ノズルの出口の中央部において熱スポットを生成するステップをさらに含んでいる請求項20に記載の方法。
- 圧縮機の下流に燃焼器を形成するステップであって、当該燃焼器は、主燃焼器区画と、該主燃焼器区画に結合されて該主燃焼器区画の下流に配設された副燃焼器区画と、当該尾筒ノズルがタービンに対して実質的に接線方向に配向するように前記副燃焼器区画に結合されて前記副燃焼器区画の下流に配設された尾筒ノズルとを含んでいる、形成するステップと、
噴射器を前記副燃焼器区画に結合するステップと
を備えた方法。 - 前記噴射器は翼型形状である、請求項22に記載の方法。
- 前記噴射器は、前記副燃焼器区画の内部に配設されて混合気の分配を強化するための彎曲部を有している、請求項22に記載の方法。
- 前記尾筒ノズルが複数の尾筒区画として形成されるように、前記尾筒ノズルの内部に一体型ベーンを形成するステップをさらに含んでいる請求項22に記載の方法。
- 前記燃焼器の中心軸を、前記タービンに対して予め画定されている角度に配向させるステップをさらに含んでいる請求項22に記載の方法。
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