JP2014122784A - System for supplying fuel to combustor - Google Patents

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ウェイ・チェン
Martin Dicintio Richard
リチャード・マーティン・ディシンティオ
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ハサン・カリム
Alexandrovich Slobodyanskiy Ilya
イリヤ・アレキサンドロヴィッチ・スロボディアンスキー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system for supplying fuel to a combustor, the system having a combustion chamber and a liner that circumferentially surrounds at least a portion of the combustion chamber.SOLUTION: A plurality of fuel nozzles are radially arranged across the combustor upstream from the combustion chamber to supply a swirling flow of the fuel into the combustion chamber. A first fuel injector downstream from the plurality of fuel nozzles provides fluid communication for the fuel to flow through the liner and into the combustion chamber. The first fuel injector is circumferentially clocked with respect to the swirling flow of the fuel in the combustion chamber.

Description

本発明は、概して、燃焼器に燃料を供給するためのシステムに関する。特定の実施形態では、燃焼器がガスタービンまたは別のターボ機械に組み込まれ得る。   The present invention generally relates to a system for supplying fuel to a combustor. In certain embodiments, the combustor may be incorporated into a gas turbine or another turbomachine.

燃焼器は、産業用の動力発生オペレーションにおいて、燃料を点火して高い温度および高い圧力を有する燃焼ガスを生成するのに広く使用される。例えば、ガスタービンなどのターボ機械は、通常、動力または推力を発生させるために1つまたは複数の燃焼器を含む。典型的なガスタービンは、入口セクションと、圧縮機セクションと、燃焼セクションと、タービンセクションと、排気セクションとを含む。入口セクションが動作流体(例えば、空気)を洗浄して調整し、その動作流体を圧縮機セクションに供給する。圧縮機セクションが動作流体の圧力を増大させ、その圧縮動作流体を燃焼セクションに供給する。燃焼セクションが圧縮動作流体に燃料を混合してその混合物を点火し、高い温度および高い圧力を有する燃焼ガスを生成させる。燃焼ガスがタービンセクションまで流れ、そこで膨張して仕事を生成する。例えば、タービンセクション内で燃焼ガスが膨張することにより、発電機に接続されるシャフトが回転し、それにより電気が生成される。   Combustors are widely used in industrial power generation operations to ignite fuel and produce combustion gases having high temperatures and high pressures. For example, turbomachines such as gas turbines typically include one or more combustors to generate power or thrust. A typical gas turbine includes an inlet section, a compressor section, a combustion section, a turbine section, and an exhaust section. An inlet section cleans and regulates the working fluid (eg, air) and supplies the working fluid to the compressor section. A compressor section increases the pressure of the working fluid and supplies the compressed working fluid to the combustion section. A combustion section mixes fuel with the compressed working fluid and ignites the mixture to produce combustion gases having a high temperature and pressure. Combustion gas flows to the turbine section where it expands to produce work. For example, the expansion of the combustion gas in the turbine section rotates the shaft connected to the generator, thereby generating electricity.

燃焼セクションは、圧縮機セクションとタービンセクションとの間で環状に構成される1つまたは複数の燃焼器を有することができ、ここでは、燃焼ガスの温度が燃焼器の熱力学的効率、設計マージン、および、発生する排気物質に直接に影響する。例えば、燃焼ガスの温度が高いと、一般に、燃焼器の熱力学的効率が向上する。しかし、燃焼ガスの温度が高いと、ノズルによって供給されている燃料の方に向かうように燃焼炎が移動するという保炎状態が促進されることにもなり、それにより比較的短時間でノズルの損傷が加速する可能性がある。さらに、燃焼ガスの温度が高いと、一般に、二原子窒素の乖離率が増大し、それにより、燃焼器内での同一の滞在時間における窒素酸化物(NOX)の生成量が増加する。逆に、燃料流れが減少することおよび/または部分負荷運転(ターンダウン)になることに付随して燃焼ガスの温度が低下すると、一般に、燃焼ガスの化学反応速度が低下し、それにより、燃焼器内での同一の滞在時間における一酸化炭素の生成量が増加しさらには未燃炭化水素が増加する。 The combustion section may have one or more combustors configured in an annulus between the compressor section and the turbine section, where the temperature of the combustion gas is the thermodynamic efficiency of the combustor, the design margin And directly affects the exhaust emissions generated. For example, a high combustion gas temperature generally improves the thermodynamic efficiency of the combustor. However, when the temperature of the combustion gas is high, a flame holding state in which the combustion flame moves toward the fuel supplied by the nozzle is also promoted, so that the nozzle can be operated in a relatively short time. Damage can be accelerated. Further, when the temperature of the combustion gas is high, the dissociation rate of diatomic nitrogen generally increases, thereby increasing the amount of nitrogen oxide (NO x ) generated in the same residence time in the combustor. Conversely, a decrease in the temperature of the combustion gas associated with decreasing fuel flow and / or partial load operation (turndown) generally decreases the chemical reaction rate of the combustion gas, thereby causing combustion. The amount of carbon monoxide produced during the same residence time in the vessel increases and unburned hydrocarbons increase.

特定の燃焼器デザインでは、燃焼器は、燃焼器の少なくとも一部分を径方向に横切って延在するキャップ組立体を有することができ、また、1つまたは複数の燃料ノズルが、燃焼器に燃料を供給するためにキャップ組立体を横切って径方向に配置され得る。燃料ノズルは、燃焼を行うための希薄な(lean)燃料−空気の混合物を生成するために燃料と圧縮動作流体との間での混合を強めるためのスワラ羽根(swirler vane)および/または別の流れガイドを有することができる。旋回する燃料−空気の混合物が燃焼室内に流れ、そこで点火されて燃焼ガスを発生させる。燃焼器は、燃焼を行うための追加の燃料を供給するために燃焼室の周りで円周方向に配置される1つまたは複数の燃料噴射器をさらに有することができる。燃料噴射器によって供給される追加の燃料は、燃焼室内での燃焼ガスの滞在時間を相応して増加させることなく、燃焼器の入口温度(firing temperature)を上昇させる。   In certain combustor designs, the combustor can have a cap assembly that extends radially across at least a portion of the combustor, and one or more fuel nozzles provide fuel to the combustor. It can be arranged radially across the cap assembly for delivery. The fuel nozzle may have a swirler vane and / or another to enhance mixing between the fuel and the compressed working fluid to produce a lean fuel-air mixture for combustion. Can have a flow guide. A swirling fuel-air mixture flows into the combustion chamber where it is ignited to generate combustion gases. The combustor can further include one or more fuel injectors disposed circumferentially around the combustion chamber to provide additional fuel for performing combustion. The additional fuel supplied by the fuel injector raises the firing temperature of the combustor without correspondingly increasing the residence time of the combustion gases in the combustion chamber.

運転温度を上昇させることを可能にすることには効果的であるが、燃焼室の周りにおいて軸方向および円周方向に燃料噴射器を配置することにより、望ましくない排出物質が発生することおよび/または構成要素が摩耗することに大きな影響が出る可能性がある。例えば、燃料ノズルから流れてくる燃焼する燃料−空気の混合物内に燃料を直接に噴射する燃料噴射器は、燃焼器内部に望ましくないホットストリークを発生させる可能性があり、それにより、NOX排出量が増加したり、構成要素の低サイクル疲労が軽減されたりする可能性がある。また他には、燃料ノズルから流れてくる燃焼する燃料−空気の混合物から過度に離れたところから燃料を噴射する燃料噴射器の場合、燃料の不完全燃焼を生じる可能性があり、それにより、一酸化炭素および未燃炭化水素の生成量が増加する可能性がある。したがって、燃料ノズルに対して、および/または、燃料ノズルから流れる旋回する燃料−空気の混合物に対して、燃料噴射器をインデックス(index)またはクロック(clock)する、燃焼器に燃料を供給するためのシステムにより、望ましくない排出物質を相応に増加させたりおよび/または構成要素の摩耗を相応に加速させたりすることなく、広範囲の運転状態にわたって燃焼器の温度を上昇させることが可能となり得る。 While effective to allow the operating temperature to be raised, the placement of fuel injectors axially and circumferentially around the combustion chamber can produce undesirable emissions and / or Or it can have a significant impact on component wear. For example, a fuel injector that injects fuel directly into a combusting fuel-air mixture flowing from a fuel nozzle can create undesirable hot streaks within the combustor, thereby causing NO x emissions. The amount may increase and low cycle fatigue of the component may be reduced. In other cases, fuel injectors that inject fuel from too far away from the burning fuel-air mixture flowing from the fuel nozzle may cause incomplete combustion of the fuel, thereby Carbon monoxide and unburned hydrocarbon production may increase. Thus, to supply fuel to the combustor that indexes or clocks the fuel injector to the fuel nozzle and / or to the swirling fuel-air mixture flowing from the fuel nozzle. This system may allow the temperature of the combustor to be raised over a wide range of operating conditions without a corresponding increase in undesirable emissions and / or a corresponding acceleration of component wear.

米国特許第8112216号公報U.S. Pat. No. 8,112,216

本発明の態様および利点は以下の記述に記載されるか、あるいは、以下の記述により明確とされ得るかまたは本発明を実施することにより理解され得る。   Aspects and advantages of the present invention are set forth in the following description, or may be obvious from the following description, or understood by practicing the invention.

本発明の一実施形態は、燃焼室と、燃焼室の少なくとも一部分を円周方向に囲むライナとを有する、燃焼器に燃料を供給するためのシステムである。複数の燃料ノズルが、燃焼室内に旋回する燃料流れを供給するために、燃焼室の上流において燃焼器を径方向に横切って配置される。複数の燃料ノズルの下流にある第1の燃料噴射器が、燃料がライナを通って燃焼室内まで流れるようにするための流体連通を形成する。この第1の燃料噴射器は、燃焼室内の旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる。   One embodiment of the present invention is a system for supplying fuel to a combustor having a combustion chamber and a liner that circumferentially surrounds at least a portion of the combustion chamber. A plurality of fuel nozzles are disposed radially across the combustor upstream of the combustion chamber to provide a swirling fuel flow into the combustion chamber. A first fuel injector downstream of the plurality of fuel nozzles provides fluid communication for allowing fuel to flow through the liner into the combustion chamber. The first fuel injector is clocked in the circumferential direction with reference to the swirling fuel flow in the combustion chamber.

本発明の別の一実施形態は、燃焼室と、燃焼室の少なくとも一部分を円周方向に囲むライナとを有する、燃焼器に燃料を供給するためのシステムである。複数の燃料ノズルが、燃焼室内に旋回する燃料流れを供給するために、燃焼室の上流において燃焼器を径方向に横切って配置される。第1の燃料噴射器のセットが、複数の燃料ノズルの下流においてライナの周りで円周方向に配置される。この第1の燃料噴射器のセットは燃料がライナを通って燃焼室内まで流れるようにするための流体連通を形成し、燃焼室内の旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる。   Another embodiment of the present invention is a system for supplying fuel to a combustor having a combustion chamber and a liner that circumferentially surrounds at least a portion of the combustion chamber. A plurality of fuel nozzles are disposed radially across the combustor upstream of the combustion chamber to provide a swirling fuel flow into the combustion chamber. A first set of fuel injectors is disposed circumferentially around the liner downstream of the plurality of fuel nozzles. This first set of fuel injectors provides fluid communication for allowing fuel to flow through the liner into the combustion chamber and is clocked circumferentially with reference to the swirling fuel flow in the combustion chamber.

本発明はまた、圧縮機と、圧縮機の下流にある燃焼器と、燃焼器の下流にあるタービンと、を有するガスタービンを含むことができる。複数の燃料ノズルが燃焼器内部で径方向に配置され、燃焼室が複数の燃料ノズルの下流にある。複数の燃料ノズルが燃焼室内に旋回する燃料流れを供給する。第1の燃料噴射器のセットが、複数の燃料ノズルの下流において燃焼室の周りで円周方向に配置される。この第1の燃料噴射器のセットは燃料が燃焼室内まで流れるようにするための流体連通を形成し、燃焼室内の旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる。   The present invention may also include a gas turbine having a compressor, a combustor downstream of the compressor, and a turbine downstream of the combustor. A plurality of fuel nozzles are arranged radially inside the combustor and a combustion chamber is downstream of the plurality of fuel nozzles. A plurality of fuel nozzles supply a swirling fuel flow into the combustion chamber. A first set of fuel injectors is disposed circumferentially around the combustion chamber downstream of the plurality of fuel nozzles. This first set of fuel injectors forms fluid communication for allowing fuel to flow into the combustion chamber and is clocked circumferentially with reference to the swirling fuel flow in the combustion chamber.

当業者であれば、本明細書を読むことによりこれらの実施形態および別の実施形態の特徴および態様をより良く認識するであろう。   Those skilled in the art will better appreciate the features and aspects of these and other embodiments upon reading this specification.

当業者を対象とする、最良の形態を含めた本発明の完全で実施可能な開示が、添付図を参照することを含む本明細書の残りの部分でより詳細に示される。   The complete, operable disclosure of the present invention, including the best mode, directed to those skilled in the art is presented in more detail in the remainder of this specification, including reference to the accompanying drawings.

本発明の範囲内にある例示のガスタービンを示す機能ブロック図である。1 is a functional block diagram illustrating an exemplary gas turbine within the scope of the present invention. FIG. 本発明の種々の実施形態による例示の燃焼器を示す簡略化された側断面図である。2 is a simplified cross-sectional side view of an exemplary combustor according to various embodiments of the present invention. FIG. 図2に示されるキャップ組立体および燃料ノズルを示す部分拡大側断面図である。FIG. 3 is a partially enlarged side sectional view showing a cap assembly and a fuel nozzle shown in FIG. 2. 図2に示される例示の燃料噴射器を示す拡大側断面図である。FIG. 3 is an enlarged side cross-sectional view illustrating the exemplary fuel injector shown in FIG. 2. 本発明の一実施形態による、図2に示される燃焼器の上流側から見た一部分の斜視側断面図である。FIG. 3 is a perspective side cross-sectional view of a portion of the combustor shown in FIG. 種々の温度の一組の排出量曲線を示すグラフである。2 is a graph showing a set of discharge curves at various temperatures.

次に、その1つまたは複数の実施例が添付図面に示される本発明の実施形態を詳細に参照する。この詳細な説明は、図面内の特徴を示すために数値的呼称および文字的呼称を使用する。図面および記述内の同様または類似の呼称は、本発明の同様または類似の部分を参照するのに使用される。本明細書で使用される「第1」、「第2」および「第3」という用語は、1つの構成要素を別の構成要素から区別するのに互換可能に使用され得、個別の構成要素の位置または重要度を示すことを意図されない。また、「上流」、「下流」、「径方向」および「軸方向」という用語は流体経路内の流体流れを基準とした相対的方向を示す。例えば、「上流」は流体の流れ元の方向を意味し、「下流」は流体が流れる先の方向を意味する。同様に、「径方向」は流体流れに対して実質的に垂直な相対的方向を意味し、「軸方向」は流体流れに実質的に平行な相対的方向を意味する。   Reference will now be made in detail to embodiments of the invention, one or more examples of which are illustrated in the accompanying drawings. This detailed description uses numerical designations and letter designations to indicate features in the drawings. Similar or similar designations in the drawings and description are used to refer to similar or similar parts of the invention. As used herein, the terms “first”, “second”, and “third” may be used interchangeably to distinguish one component from another component, and individual components It is not intended to indicate the location or importance of. Further, the terms “upstream”, “downstream”, “radial direction”, and “axial direction” indicate relative directions based on the fluid flow in the fluid path. For example, “upstream” means the direction in which the fluid flows, and “downstream” means the direction in which the fluid flows. Similarly, “radial direction” means a relative direction substantially perpendicular to the fluid flow, and “axial direction” means a relative direction substantially parallel to the fluid flow.

各実施例は本発明を説明することにより提供されるが、本発明を限定するものではない。実際に、本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明において修正形態および変形形態が作られ得ることは当業者には明白であろう。例えば、一実施形態の一部として示されるまたは説明される特徴は、さらに別の実施形態を生み出すために別の実施形態で使用され得る。したがって、本発明は添付の特許請求の範囲の範囲およびその均等物の範囲内にあるそのような修正形態および変形形態を包含することを意図される。   Each example is provided by way of explanation of the invention, not limitation of the invention. Indeed, it will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations can be made in the present invention without departing from the scope or spirit of the invention. For example, features shown or described as part of one embodiment can be used in another embodiment to yield a still further embodiment. Accordingly, the present invention is intended to embrace such modifications and variations that fall within the scope of the appended claims and their equivalents.

本発明の種々の実施形態は、燃焼器に燃料を供給するためのシステムを含む。燃焼器は、概して、燃焼器の少なくとも一部分を径方向に横切って延在するキャップ組立体を有し、キャップ組立体内に径方向に配置される複数の燃料ノズルが燃焼室内に旋回する燃料流れを供給する。1つまたは複数の燃料噴射器が、燃焼室内に燃料を供給するために燃焼室の周りで円周方向に配置され得、各燃料噴射器が、燃焼室内の旋回する燃料流れを基準として円周方向にインデックスまたはクロックされる。特定の実施形態では、燃料噴射器は軸方向において互いに位置合わせされ得、また、別の特定の実施形態では、燃料噴射器は燃焼室内部で軸方向において互い違いにされ得る。別法としてまたは加えて、燃料噴射器は、燃焼室の接線方向に対して垂直となるように燃焼室と交差してよく、または、特定の実施形態によっては複合角度で燃焼室と交差してもよい。したがって、本発明の種々の実施形態では、燃焼器の運転状態を延長させること、種々の燃焼器構成要素の寿命および/または保全間隔を延長させること、保炎の十分な設計マージンを維持すること、ならびに/あるいは、望ましくない排出物質を減少させること、が可能となり得る。本発明の例示の実施形態は概して、説明を目的としてガスタービンに組み込まれる燃焼器の文脈で説明されるが、当業者であれば、本発明の実施形態が任意のターボ機械に組み込まれる任意の燃焼器に適用され得、特許請求の範囲で具体的に説明されていない限りガスタービンの燃焼器のみに限定されないことを容易に認識するであろう。   Various embodiments of the present invention include a system for supplying fuel to a combustor. The combustor generally has a cap assembly that extends radially across at least a portion of the combustor, and a plurality of fuel nozzles radially disposed within the cap assembly provide a fuel flow that swirls into the combustion chamber. Supply. One or more fuel injectors may be circumferentially arranged around the combustion chamber to supply fuel into the combustion chamber, each fuel injector circumferentially with respect to the swirling fuel flow in the combustion chamber Indexed or clocked in direction. In certain embodiments, the fuel injectors can be aligned with each other in the axial direction, and in another particular embodiment, the fuel injectors can be staggered in the axial direction within the combustion chamber. Alternatively or additionally, the fuel injector may intersect the combustion chamber to be perpendicular to the tangential direction of the combustion chamber, or may intersect the combustion chamber at a compound angle in some embodiments. Also good. Accordingly, various embodiments of the present invention extend the operating state of the combustor, extend the life and / or maintenance intervals of various combustor components, and maintain a sufficient design margin for flame holding. And / or reducing undesirable emissions. While exemplary embodiments of the present invention are generally described in the context of a combustor incorporated into a gas turbine for purposes of explanation, those skilled in the art will understand that any embodiment in which the present invention is incorporated into any turbomachine. It will be readily appreciated that it may be applied to a combustor and is not limited to a gas turbine combustor unless specifically stated in the claims.

次に、複数の図を通して同一の参照符号が同一の要素を示している図面を参照すると、図1が、本発明の種々の実施形態を組み込むことができる例示のガスタービン10の機能ブロック図を提供している。示されるように、ガスタービン10が、概して、ガスタービン10に入る動作流体(例えば、空気)14を浄化するかまたは別の形で調整するための、連続する、フィルタ、冷却コイル、湿分分離器、および/または別のデバイスを含むことができる入口セクション12を有する。動作流体14が圧縮機セクションまで流れ、そこで、圧縮機16が動作流体14に連続的に運動エネルギーを加え、それにより、高エネルギー状態の圧縮動作流体18が生成される。圧縮動作流体18が燃焼セクションまで流れ、そこで、1つまたは複数の燃焼器20が圧縮動作流体18を用いて燃料22を点火し、それにより高い温度および高い圧力を有する燃焼ガス24が生成される。燃焼ガス24がタービンセクションを通って流れ、それにより仕事が生成される。例えば、タービン26がシャフト28に接続されていてよく、その場合、タービン26が回転することにより圧縮機16が駆動され、それにより圧縮動作流体18が生成される。別法としてまたは加えて、シャフト28が、電気を生成するためにタービン26を発電機30に接続させることができる。タービン26からの排気ガス32が、タービン26の下流にある排気筒36にタービン26を接続させることができる排気セクション34を通って流れる。排気セクション34は、例えば、排気ガス32を環境へと放出する前に排気ガス32を洗浄しさらには排気ガス32から追加の熱を抽出するための、熱回収蒸気発生器(図示せず)を有することができる。   Referring now to the drawings wherein like reference numerals indicate like elements throughout the several views, FIG. 1 illustrates a functional block diagram of an exemplary gas turbine 10 that may incorporate various embodiments of the present invention. providing. As shown, the gas turbine 10 is generally a continuous filter, cooling coil, moisture separator for purifying or otherwise conditioning the working fluid (eg, air) 14 entering the gas turbine 10. And / or an inlet section 12 that may include another device. The working fluid 14 flows to the compressor section where the compressor 16 continuously applies kinetic energy to the working fluid 14, thereby producing a high energy state compressed working fluid 18. The compressed working fluid 18 flows to the combustion section, where one or more combustors 20 use the compressed working fluid 18 to ignite the fuel 22, thereby producing combustion gases 24 having a high temperature and high pressure. . Combustion gas 24 flows through the turbine section, thereby generating work. For example, the turbine 26 may be connected to the shaft 28, in which case the rotation of the turbine 26 drives the compressor 16, thereby producing the compressed working fluid 18. Alternatively or additionally, the shaft 28 may connect the turbine 26 to the generator 30 to generate electricity. Exhaust gas 32 from turbine 26 flows through an exhaust section 34 that can connect turbine 26 to an exhaust stack 36 downstream of turbine 26. The exhaust section 34 includes, for example, a heat recovery steam generator (not shown) for cleaning the exhaust gas 32 and extracting additional heat from the exhaust gas 32 before releasing the exhaust gas 32 to the environment. Can have.

燃焼器20は当技術分野で知られる任意のタイプの燃焼器であってよいが、本発明は特許請求の範囲に特に明記されない限り任意特定の燃焼器のデザインに限定されない。図2は、本発明の種々の実施形態による例示の燃焼器20の簡略化された側断面図を提供する。図2に示されるように、ケーシング40およびエンドカバー42が、燃焼器20まで流れる圧縮動作流体18を収容するように組み合され得る。キャップ組立体44が燃焼器20の少なくとも一部分を径方向に横切って延在してよく、1つまたは複数の燃料ノズル46が、キャップ組立体44の下流にある燃焼室48に燃料22を供給するためにキャップ組立体44を横切って径方向に配置され得る。ライナ50が燃焼室48の少なくとも一部分を円周方向に囲んでよく、ライナ50の下流にある移行ダクト52が燃焼室48をタービン26の入口に接続してよい。流れ孔56を備える衝突スリーブ54が移行ダクト52を円周方向に囲んでよく、流れスリーブ58がライナ50を円周方向に囲んでよい。こうすることにより、圧縮動作流体18が衝突スリーブ54内の流れ孔56を通過することができ、したがって、移行ダクト52およびライナ50を対流冷却するために移行ダクト52およびライナ50の外側の環状通路60を通って流れることができる。圧縮動作流体18がエンドカバー42に到達すると、圧縮動作流体18は方向を逆転させて燃料ノズル46およびキャップ組立体44を通って燃焼室48内まで流れる。   The combustor 20 may be any type of combustor known in the art, but the invention is not limited to any particular combustor design unless specifically stated in the claims. FIG. 2 provides a simplified cross-sectional side view of an exemplary combustor 20 according to various embodiments of the present invention. As shown in FIG. 2, the casing 40 and end cover 42 may be combined to contain the compressed working fluid 18 that flows to the combustor 20. A cap assembly 44 may extend radially across at least a portion of the combustor 20 and one or more fuel nozzles 46 supply fuel 22 to a combustion chamber 48 downstream of the cap assembly 44. For this purpose, it can be arranged radially across the cap assembly 44. A liner 50 may circumferentially surround at least a portion of the combustion chamber 48 and a transition duct 52 downstream of the liner 50 may connect the combustion chamber 48 to the inlet of the turbine 26. A collision sleeve 54 with a flow hole 56 may surround the transition duct 52 circumferentially and a flow sleeve 58 may surround the liner 50 circumferentially. This allows the compressed working fluid 18 to pass through the flow holes 56 in the impingement sleeve 54, and thus an annular passage outside the transition duct 52 and liner 50 to convectively cool the transition duct 52 and liner 50. 60 can flow through. As the compressed working fluid 18 reaches the end cover 42, the compressed working fluid 18 reverses direction and flows through the fuel nozzle 46 and cap assembly 44 into the combustion chamber 48.

本発明は特許請求の範囲で特に明記されない限り任意特定のキャップ組立体44または燃料ノズル46に限定されないが、図3が、本発明の範囲内にある例示のキャップ組立体44および燃料ノズル46の拡大部分側断面図を提供する。図3に示されるように、各燃料ノズル46が、概して、シュラウド64によって囲まれる中央本体62を有することができ、中央本体62とシュラウド64との間に環状通路66が画定される。中央本体62は、概して、エンドカバー42からキャップ組立体44に向かって軸方向に延在し、それにより、燃料22、希釈剤および/または別の添加剤がエンドカバー42から中央本体62を通って燃焼室48内まで流れるための流体連通が形成される。シュラウド64は、中央本体62とシュラウド64との間の環状通路66を通って流れる圧縮動作流体18を放射状に分配するのを促進するためのベルマウス開口部68を有することができる。さらに、1つまたは複数の羽根70が中央本体62とシュラウド64との間を径方向に延在してよく、それにより、圧縮動作流体18に接線方向の渦(tangential swirl)が加えられ、それにより、燃焼する前に圧縮動作流体18と燃料22とを混合させることが強められる。   Although the present invention is not limited to any particular cap assembly 44 or fuel nozzle 46 unless specifically stated in the claims, FIG. 3 illustrates an exemplary cap assembly 44 and fuel nozzle 46 within the scope of the present invention. An enlarged partial side sectional view is provided. As shown in FIG. 3, each fuel nozzle 46 can generally have a central body 62 surrounded by a shroud 64, and an annular passage 66 is defined between the central body 62 and the shroud 64. The central body 62 generally extends axially from the end cover 42 toward the cap assembly 44 so that fuel 22, diluent and / or another additive passes from the end cover 42 through the central body 62. Thus, fluid communication for flowing into the combustion chamber 48 is formed. The shroud 64 can have a bell mouth opening 68 to facilitate the radial distribution of the compressed working fluid 18 flowing through the annular passage 66 between the central body 62 and the shroud 64. In addition, one or more vanes 70 may extend radially between the central body 62 and the shroud 64, thereby adding a tangential swirl to the compressed working fluid 18, which This enhances the mixing of the compressed working fluid 18 and the fuel 22 before combustion.

図2を再び参照すると、燃焼器20が、燃料ノズル46の下流にある1つまたは複数の燃料噴射器80をさらに有することができ、これらの1つまたは複数の燃料噴射器80は、燃焼させるように燃料22および圧縮動作流体18を遅延希薄噴射することができる。本発明は特許請求の範囲に特に明記されない限り任意特定の燃料噴射器80に限定されないが、図4が、本発明の範囲内にある例示の燃料噴射器80の拡大側断面図を提供する。図4に示されるように、燃料噴射器80が、流れスリーブ58およびライナ50を介する燃焼室48までの流体連通を形成するチューブ82または別の通路を有することができる。図4に示される例示の実施形態では、チューブ82は流れスリーブ58およびライナ50に対して実質的に垂直であり、したがって、燃焼室48に対して横向きに燃料−空気の混合物を噴射する。しかし、別の実施形態では、チューブ82は、流れスリーブ58および/またはライナ50を基準として軸方向および/または円周方向に角度が付けられてもよい。   Referring again to FIG. 2, the combustor 20 can further include one or more fuel injectors 80 downstream of the fuel nozzle 46, which one or more fuel injectors 80 combust. Thus, the fuel 22 and the compressed working fluid 18 can be delayed and lean injected. Although the present invention is not limited to any particular fuel injector 80 unless specifically stated in the claims, FIG. 4 provides an enlarged side cross-sectional view of an exemplary fuel injector 80 within the scope of the present invention. As shown in FIG. 4, the fuel injector 80 may have a tube 82 or another passage that provides fluid communication through the flow sleeve 58 and liner 50 to the combustion chamber 48. In the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the tube 82 is substantially perpendicular to the flow sleeve 58 and the liner 50, and thus injects a fuel-air mixture transversely to the combustion chamber 48. However, in other embodiments, the tube 82 may be angled axially and / or circumferentially with respect to the flow sleeve 58 and / or the liner 50.

流れスリーブ58が内部燃料通路84を有することができ、各チューブ82が、チューブ82の周りで円周方向に配置される1つまたは複数の燃料ポート86を有することができる。内部燃料通路84が、燃料ノズル46に供給される燃料と等しい燃料または異なる燃料22を燃料ポート86に供給することができる。したがって、燃料ポート86が、燃料22がチューブ82内まで流れるのを可能にするための流体連通を形成することができ、それにより、チューブ82を通って燃焼室48内まで流れる間に燃料22と圧縮動作流体18とを混合することが可能となる。こうすることにより、チューブ82が、燃焼器20の温度を上昇させさらにそれにより効率を向上させることを目的としてさらなる燃焼を行うための燃料22と圧縮動作流体18との希薄な混合物を供給することができるようになる。   The flow sleeve 58 can have an internal fuel passage 84, and each tube 82 can have one or more fuel ports 86 disposed circumferentially around the tube 82. An internal fuel passage 84 can supply fuel port 86 with fuel that is equal to or different from the fuel supplied to fuel nozzle 46. Thus, the fuel port 86 can form fluid communication to allow the fuel 22 to flow into the tube 82, thereby allowing the fuel 22 and the fuel 22 to pass through the tube 82 and into the combustion chamber 48. It is possible to mix with the compressed working fluid 18. In this way, the tube 82 provides a lean mixture of the fuel 22 and the compressed working fluid 18 for further combustion with the purpose of raising the temperature of the combustor 20 and thereby improving efficiency. Will be able to.

図5が、燃料ノズル46を基準とした燃料噴射器80の位置を例示するための、図2に示される燃焼器20の上流側から見た一部分の斜視側断面図を提供する。図5に示されるように、燃料ノズル46内の羽根70が、中央本体62とシュラウド64との間の環状通路66を通って流れる燃料22および圧縮動作流体18に接線方向の渦を加える。その結果、各燃料ノズル46が、燃焼するときに燃焼室48を通って下流方向に低速で螺旋状に動く旋回する個別の燃料流れ90を供給する。図5に示される特定の実施形態では、第1の燃料噴射器のセット92が燃料ノズル46の下流のライナ50の周りで円周方向に配置され、第2の燃料噴射器のセット94が第1の燃料噴射器のセット92の下流のライナ50の周りで円周方向に配置される。燃料噴射器の各セット92、94内の各燃料噴射器80は、同じセット92、94内の別の燃料噴射器80と等しい軸方向位置を有する。さらに、燃料噴射器の各セット92、94内の各燃料噴射器80は、別の燃料ノズル46からの旋回する燃料流れ90を基準として円周方向にインデックスまたはクロックされる。本明細書で使用される「クロックされる」または「クロックする」という用語は、旋回する燃料流れ90を基準として各燃料噴射器80を所望される円周方向オフセット96に配置することを意味する。各燃料噴射器80と旋回する燃料流れ90との間の円周方向オフセット96は、従来の遅延希薄噴射システムおよび方法で起こるような、望ましくないホットストリークを発生させることおよび燃料22が不完全に燃焼することを回避するかまたはそれらを軽減する。さらに、図5に示される特定の実施形態では、各燃料噴射器80は軸方向および円周方向に角度が付けられ、したがって、各燃料噴射器80はライナ50に対して複合角度で交差し、それにより、旋回する燃料流れ90を基準として燃料噴射器80をクロックすることによる恩恵がさらに増大する。   FIG. 5 provides a perspective side cross-sectional view of a portion viewed from the upstream side of the combustor 20 shown in FIG. 2 to illustrate the position of the fuel injector 80 relative to the fuel nozzle 46. As shown in FIG. 5, vanes 70 in fuel nozzle 46 add tangential vortices to fuel 22 and compressed working fluid 18 flowing through an annular passage 66 between central body 62 and shroud 64. As a result, each fuel nozzle 46 provides a swirling individual fuel stream 90 that moves in a spiral at low speed through the combustion chamber 48 in the downstream direction as it burns. In the particular embodiment shown in FIG. 5, a first set of fuel injectors 92 is disposed circumferentially around the liner 50 downstream of the fuel nozzle 46 and a second set of fuel injectors 94 is the first. It is arranged circumferentially around the liner 50 downstream of one fuel injector set 92. Each fuel injector 80 in each set 92, 94 of fuel injectors has an axial position that is equal to another fuel injector 80 in the same set 92, 94. Further, each fuel injector 80 in each set 92, 94 of fuel injectors is indexed or clocked circumferentially with respect to the swirling fuel flow 90 from another fuel nozzle 46. As used herein, the term “clocked” or “clocked” means that each fuel injector 80 is positioned at a desired circumferential offset 96 relative to the swirling fuel flow 90. . The circumferential offset 96 between each fuel injector 80 and swirling fuel flow 90 can cause undesirable hot streaks and incomplete fuel 22 as occurs in conventional delayed lean injection systems and methods. Avoid burning or mitigating them. Further, in the particular embodiment shown in FIG. 5, each fuel injector 80 is angled axially and circumferentially, so each fuel injector 80 intersects the liner 50 at a compound angle, Thereby, the benefits of clocking the fuel injector 80 with respect to the swirling fuel flow 90 are further increased.

最適なクロック量すなわち各燃料噴射器80と旋回する燃料流れ90との間の最適な円周方向オフセット96は種々のファクタに応じて変化してよく、これらのファクタには、燃料ノズル46の数、各燃料ノズル46によって誘起される渦の大きさ、燃料噴射器80の数、燃料噴射器80の軸方向および/または円周方向の角度、ならびに、燃焼器20の予想される運転レベルなどである。例えば、最適なクロックすなわち円周方向オフセット96は5つ以上の燃料ノズル46を備える燃焼器20の場合は約±2度〜15度であり、4つの燃料ノズル46を備える燃焼器20の場合は約±10度〜25度であり、3つ以下の燃料ノズル46を備える燃焼器20の場合は約±20度〜45度である。   The optimal clock amount, i.e., the optimal circumferential offset 96 between each fuel injector 80 and the swirling fuel flow 90, may vary depending on various factors, including the number of fuel nozzles 46. , The size of the vortex induced by each fuel nozzle 46, the number of fuel injectors 80, the axial and / or circumferential angle of the fuel injectors 80, and the expected operating level of the combustor 20, etc. is there. For example, the optimal clock or circumferential offset 96 is about ± 2-15 degrees for a combustor 20 with five or more fuel nozzles 46 and for a combustor 20 with four fuel nozzles 46. It is about ± 10 degrees to 25 degrees, and in the case of the combustor 20 including three or less fuel nozzles 46, it is about ± 20 degrees to 45 degrees.

各実施形態の固有のクロックすなわち円周方向オフセット96は計算流体力学モデルおよび/または実験を通して経験的に決定され得る。例えば、図6が、燃料ノズル46ならびに第1の燃料噴射器のセット92および第2の燃料噴射器のセット94の、固有の円周方向オフセット96の一組の排出量曲線を提供する。予想されるように、一酸化炭素排出量曲線100が、燃料ノズル46のみを使用する場合に、燃料流量が減少することおよび/または部分負荷運転(ターンダウン)になることに付随して燃焼温度が低下することにより一酸化炭素排出量が大幅に増加することを示す。ターンダウン運転中に、第1の燃料噴射器のセット92を介するかまたは第1の燃料噴射器のセット92と第2の燃料噴射器のセット94との両方を介して追加の燃料22を供給することにより、一酸化炭素排出量曲線100が右側に移動する。逆に、NOX排出量曲線102が、燃料ノズル46のみを使用する場合に、全負荷運転になることに付随して燃焼温度が上昇することによりNOX排出量が大幅に増加することと、全負荷運転中に、第1の燃料噴射器のセット92を介するかまたは第1の燃料噴射器のセット92と第2の燃料噴射器のセット94との両方を介して追加の燃料22を供給することにより、NOX排出量曲線102が右側に移動することとを示す。したがって、NOX排出量曲線102は、第1の燃料噴射器のセット92および第2の燃料噴射器のセット94によって供給される希薄な燃料22が、NOX排出量が大幅に増加する前に燃焼温度を上昇させることが可能であることを示す。図6に示される追加の排出量曲線100、102は、多様な円周方向オフセット96でクロックされる第1の燃料噴射器のセット92および第2の燃料噴射器のセット94により経験的にまたは実験により得られ、最適な円周方向オフセット96は、排出量曲線100、102の収集物と、燃焼器20の予想される運転スケジュールとに基づいて選択され得る。 The unique clock or circumferential offset 96 of each embodiment can be determined empirically through computational fluid dynamics models and / or experiments. For example, FIG. 6 provides a set of emissions curves for the inherent circumferential offset 96 of the fuel nozzle 46 and the first and second fuel injector sets 92 and 94. As expected, when the carbon monoxide emission curve 100 uses only the fuel nozzle 46, the combustion temperature is associated with a decrease in fuel flow and / or partial load operation (turndown). It shows that the carbon monoxide emission increases greatly by lowering. During turndown operation, additional fuel 22 is supplied through the first set of fuel injectors 92 or through both the first set of fuel injectors 92 and the second set of fuel injectors 94. By doing so, the carbon monoxide emission curve 100 moves to the right. Conversely, when the NO x emission curve 102 uses only the fuel nozzle 46, the NO x emission increases significantly due to the combustion temperature rising accompanying the full load operation, During full load operation, additional fuel 22 is supplied through the first set of fuel injectors 92 or through both the first set of fuel injectors 92 and the second set of fuel injectors 94. This indicates that the NO x emission amount curve 102 moves to the right side. Thus, the NO x emission curve 102 shows that the lean fuel 22 supplied by the first fuel injector set 92 and the second fuel injector set 94 is increased before the NO x emission increases significantly. It shows that the combustion temperature can be raised. The additional emission curves 100, 102 shown in FIG. 6 are empirically determined by a first fuel injector set 92 and a second fuel injector set 94 that are clocked with various circumferential offsets 96. Experimentally obtained, the optimal circumferential offset 96 may be selected based on the collection of emission curves 100, 102 and the expected operating schedule of the combustor 20.

図1〜5に関連させて説明および例示した種々の実施形態は既存のシステムに対する1つまたは複数の利点を提供することができる。例えば、旋回する燃料流れ90に対してクロックされる燃料噴射器80の軸方向位置を種々に組み合わせることにより、NOX排出量が劇的に増加する前に燃焼器温度を上昇させることが可能となり得る。したがって、燃焼器温度が広範囲となることにより、望ましくない排出物質を相応して増加させることなくガスタービン10の熱力学的効率が向上する。 The various embodiments described and illustrated in connection with FIGS. 1-5 can provide one or more advantages over existing systems. For example, by combining the axial position of the fuel injector 80, which is clocked to the fuel stream 90 to pivot to various, it is possible to increase the combustion temperature before NO X emissions increase dramatically obtain. Thus, the wide range of combustor temperatures improves the thermodynamic efficiency of the gas turbine 10 without a corresponding increase in undesirable emissions.

本記述は、最良の形態を含めた本発明を開示するために、さらには、任意のデバイスまたはシステムを製造および使用することならびに採用される任意の方法を実施することを含めて、当業者が本発明を実施するのを可能にするために、複数の実施例を使用する。特許を受けることができる本発明の範囲は特許請求の範囲によって定義され、当業者には思い付く別の実施例を含むことができる。このような別の実施例は、特許請求の範囲の文言と違わない構造的要素を含む場合、または、特許請求の範囲の文言とほぼ違わない等価の構造的要素を含む場合、特許請求の範囲の範囲内にあることが意図される。   This description is intended to enable a person skilled in the art to disclose the invention, including the best mode, as well as to make and use any device or system and implement any method employed. Several embodiments are used to enable the practice of the present invention. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such alternative embodiments include structural elements that do not differ from the language of the claims, or equivalent structural elements that do not substantially differ from the language of the claims. Is intended to be within the scope of

10 ガスタービン
12 入口セクション
14 動作流体
16 圧縮機
18 圧縮動作流体
20 燃焼器
22 燃料
24 燃焼ガス
26 タービン
28 シャフト
30 発電機
32 排気ガス
34 排気セクション
36 排気筒
40 ケーシング
42 エンドカバー
44 キャップ組立体
46 燃料ノズル
48 燃焼室
50 ライナ
52 移行ダクト
54 衝突スリーブ
56 流れ孔
58 流れスリーブ
60 環状通路
62 中央本体
64 燃料ノズルシュラウド
66 環状通路
68 ベルマウス開口部
70 羽根
80 燃料噴射器
82 チューブ
84 燃料通路
86 燃料ポート
90 旋回する燃料流れ
92 第1の燃料噴射器のセット
94 第2の燃料噴射器のセット
96 円周方向オフセット
100 CO排出量曲線
102 NOX排出量曲線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gas turbine 12 Inlet section 14 Working fluid 16 Compressor 18 Compressed working fluid 20 Combustor 22 Fuel 24 Combustion gas 26 Turbine 28 Shaft 30 Generator 32 Exhaust gas 34 Exhaust section 36 Exhaust pipe 40 Casing 42 End cover 44 Cap assembly 46 Fuel nozzle 48 Combustion chamber 50 Liner 52 Transition duct 54 Collision sleeve 56 Flow hole 58 Flow sleeve 60 Annular passage 62 Central body 64 Fuel nozzle shroud 66 Annular passage 68 Bell mouth opening 70 Blade 80 Fuel injector 82 Tube 84 Fuel passage 86 Fuel Port 90 Swirling fuel flow 92 First fuel injector set 94 Second fuel injector set 96 Circumferential offset 100 CO emission curve 102 NO X emission curve

Claims (20)

燃焼器に燃料を供給するためのシステムであって、
a.燃焼室と、
b.前記燃焼室の少なくとも一部分を円周方向に囲むライナと、
c.前記燃焼室の上流において前記燃焼器を径方向に横切って配置される複数の燃料ノズルであって、前記複数の燃料ノズルが前記燃焼室内に旋回する燃料流れを供給する、複数の燃料ノズルと、
d.前記複数の燃料ノズルの下流にある第1の燃料噴射器であって、前記第1の燃料噴射器が、燃料が前記ライナを通って前記燃焼室内まで流れるための流体連通を形成する、第1の燃料噴射器と、
を備え、
e.前記第1の燃料噴射器が、前記燃焼室内の前記旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる、
システム。
A system for supplying fuel to a combustor,
a. A combustion chamber;
b. A liner circumferentially surrounding at least a portion of the combustion chamber;
c. A plurality of fuel nozzles disposed radially across the combustor upstream of the combustion chamber, wherein the plurality of fuel nozzles supply a fuel flow that swirls into the combustion chamber;
d. A first fuel injector downstream of the plurality of fuel nozzles, wherein the first fuel injector forms fluid communication for fuel to flow through the liner into the combustion chamber; A fuel injector,
With
e. The first fuel injector is clocked circumferentially with respect to the swirling fuel flow in the combustion chamber;
system.
各燃料ノズルが、中央本体とシュラウドとの間を径方向に延在する複数のスワラ羽根を備える、請求項1記載のシステム。 The system of claim 1, wherein each fuel nozzle comprises a plurality of swirler blades extending radially between the central body and the shroud. 前記第1の燃料噴射器が複合角度で前記ライナと交差する、請求項1記載のシステム。 The system of claim 1, wherein the first fuel injector intersects the liner at a compound angle. 前記複数の燃料ノズルの下流にある第2の燃料噴射器をさらに備え、前記第2の燃料噴射器が、流体が前記ライナを通って前記燃焼室内まで流れるための流体連通を形成し、前記第2の燃料噴射器が、前記燃焼室内の前記旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる、請求項1記載のシステム。 A second fuel injector downstream of the plurality of fuel nozzles, the second fuel injector forming fluid communication for fluid to flow through the liner into the combustion chamber; The system of claim 1, wherein two fuel injectors are clocked circumferentially with respect to the swirling fuel flow in the combustion chamber. 前記第2の燃料噴射器が軸方向において前記第1の燃料噴射器に実質的に均等に位置合わせされる、請求項4記載のシステム。 The system of claim 4, wherein the second fuel injector is substantially evenly aligned with the first fuel injector in an axial direction. 前記第2の燃料噴射器が軸方向において前記第1の燃料噴射器の下流で前記燃焼室内で位置合わせされる、請求項4記載のシステム。 The system of claim 4, wherein the second fuel injector is axially aligned downstream of the first fuel injector in the combustion chamber. 前記第2の燃料噴射器が複合角度で前記ライナと交差する、請求項4記載のシステム。 The system of claim 4, wherein the second fuel injector intersects the liner at a compound angle. 前記ライナの少なくとも一部分を円周方向に囲む流れスリーブと、前記第1の燃料噴射器に流体連通される、前記流れスリーブの内部にある燃料プレナムとをさらに備える、請求項1記載のシステム。 The system of claim 1, further comprising a flow sleeve circumferentially surrounding at least a portion of the liner and a fuel plenum internal to the flow sleeve in fluid communication with the first fuel injector. 燃焼器に燃料を供給するためのシステムであって、
a.燃焼室と、
b.前記燃焼室の少なくとも一部分を円周方向に囲むライナと、
c.前記燃焼室の上流において前記燃焼器を径方向に横切って配置される複数の燃料ノズルであって、前記複数の燃料ノズルが前記燃焼室内に旋回する燃料流れを供給する、複数の燃料ノズルと、
d.前記複数の燃料ノズルの下流の前記ライナの周りで円周方向に配置される第1の燃料噴射器のセットであって、前記第1の燃料噴射器のセットが、燃料が前記ライナを通って前記燃焼室内まで流れるための流体連通を形成する、第1の燃料噴射器のセットと
を備え、
e.前記第1の燃料噴射器のセットが、前記燃焼室内の前記旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる、
システム。
A system for supplying fuel to a combustor,
a. A combustion chamber;
b. A liner circumferentially surrounding at least a portion of the combustion chamber;
c. A plurality of fuel nozzles disposed radially across the combustor upstream of the combustion chamber, wherein the plurality of fuel nozzles supply a fuel flow that swirls into the combustion chamber;
d. A first set of fuel injectors disposed circumferentially around the liner downstream of the plurality of fuel nozzles, wherein the first set of fuel injectors passes fuel through the liner; A first set of fuel injectors forming fluid communication for flowing into the combustion chamber;
e. The first set of fuel injectors is clocked circumferentially with respect to the swirling fuel flow in the combustion chamber;
system.
各燃料ノズルが、中央本体とシュラウドとの間を径方向に延在する複数のスワラ羽根を備える、請求項9記載のシステム。 The system of claim 9, wherein each fuel nozzle comprises a plurality of swirler vanes extending radially between the central body and the shroud. 前記第1の燃料噴射器のセット内の各燃料噴射器が複合角度で前記ライナと交差する、請求項9記載のシステム。 The system of claim 9, wherein each fuel injector in the first set of fuel injectors intersects the liner at a compound angle. 前記第1の燃料噴射器のセットの下流の前記ライナの周りで円周方向に配置される第2の燃料噴射器のセットをさらに備え、前記第2の燃料噴射器のセットが、燃料が前記ライナを通って前記燃焼室内まで流れるための流体連通を形成し、前記第2の燃料噴射器のセットが、前記燃焼室内の前記旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる、請求項9記載のシステム。 And further comprising a second set of fuel injectors disposed circumferentially around the liner downstream of the first set of fuel injectors, wherein the second set of fuel injectors comprises fuel Forming fluid communication for flow through a liner to the combustion chamber, wherein the second set of fuel injectors are clocked circumferentially with respect to the swirling fuel flow in the combustion chamber. 9. The system according to 9. 前記第2の燃料噴射器のセットが軸方向において前記第1の燃料噴射器のセットの下流で前記燃焼室内で位置合わせされる、請求項12記載のシステム。 The system of claim 12, wherein the second set of fuel injectors is aligned in the combustion chamber in an axial direction downstream of the first set of fuel injectors. 前記第2の燃料噴射器のセット内の各燃料噴射器が複合角度で前記ライナと交差する、請求項12記載のシステム。 The system of claim 12, wherein each fuel injector in the second set of fuel injectors intersects the liner at a compound angle. 前記ライナの少なくとも一部分を円周方向に囲む流れスリーブと、前記第1の燃料噴射器のセットに流体連通される、前記流れスリーブの内部にある燃料プレナムとをさらに備える、請求項9記載のシステム。 The system of claim 9, further comprising a flow sleeve that circumferentially surrounds at least a portion of the liner and a fuel plenum internal to the flow sleeve that is in fluid communication with the first set of fuel injectors. . a.圧縮機と、
b.前記圧縮機の下流にある燃焼器と、
c.前記燃焼器の下流にあるタービンと、
d.前記燃焼器内部で径方向に配置される複数の燃料ノズルと、
e.前記複数の燃料ノズルの下流にある燃焼室であって、前記複数の燃料ノズルが前記燃焼室内に旋回する燃料流れを供給する、燃焼室と、
f.前記複数の燃料ノズルの下流で前記燃焼室の周りで円周方向に配置される第1の燃料噴射器のセットであって、前記第1の燃料噴射器のセットが、燃料が前記燃焼室内まで流れるための流体連通を形成する、第1の燃料噴射器のセットと、
を備え、
g.前記第1の燃料噴射器のセットが、前記燃焼室内の前記旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる、
ガスタービン。
a. A compressor,
b. A combustor downstream of the compressor;
c. A turbine downstream of the combustor;
d. A plurality of fuel nozzles arranged radially in the combustor;
e. A combustion chamber downstream of the plurality of fuel nozzles, wherein the plurality of fuel nozzles supply a swirling fuel flow into the combustion chamber; and
f. A first set of fuel injectors disposed circumferentially around the combustion chamber downstream of the plurality of fuel nozzles, wherein the first set of fuel injectors provides fuel to the combustion chamber; A first set of fuel injectors that form fluid communication for flow;
With
g. The first set of fuel injectors is clocked circumferentially with respect to the swirling fuel flow in the combustion chamber;
gas turbine.
前記第1の燃料噴射器のセット内の各燃料噴射器が複合角度で前記ライナと交差する、請求項16記載のガスタービン。 The gas turbine of claim 16, wherein each fuel injector in the first set of fuel injectors intersects the liner at a compound angle. 前記第1の燃料噴射器のセットの下流の前記燃焼室の周りで円周方向に配置される第2の燃料噴射器のセットをさらに備え、前記第2の燃料噴射器のセットが、燃料が前記燃焼室内まで流れるための流体連通を形成し、前記第2の燃料噴射器のセットが、前記燃焼室内の前記旋回する燃料流れを基準として円周方向にクロックされる、請求項16記載のガスタービン。 And further comprising a second set of fuel injectors disposed circumferentially around the combustion chamber downstream of the first set of fuel injectors, the second set of fuel injectors comprising fuel The gas of claim 16, wherein fluid gas is formed for flow into the combustion chamber, and the second set of fuel injectors are clocked circumferentially with respect to the swirling fuel flow in the combustion chamber. Turbine. 前記第2の燃料噴射器のセットが軸方向において前記第1の燃料噴射器のセットの下流で前記燃焼室内で位置合わせされる、請求項18記載のガスタービン。 The gas turbine of claim 18, wherein the second set of fuel injectors is axially aligned within the combustion chamber downstream of the first set of fuel injectors. 前記第2の燃料噴射器のセット内の各燃料噴射器が複合角度で前記燃焼室と交差する、請求項18記載のガスタービン。 The gas turbine of claim 18, wherein each fuel injector in the second set of fuel injectors intersects the combustion chamber at a compound angle.
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