JP2014181898A - ガス・タービンの下流燃料及び空気噴射に関わるシステム及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】共に内部流路を画定するタービンに結合された燃焼器であって、内部流路は、前端を画定する主空気及び燃料噴射システムから長手軸の周りに後方に、燃焼器がタービンに接続する境界面を通り、後端を画定するタービンの静翼列を通って延在している、燃焼器と、内部流路の長手軸に沿って軸方向に隔設された二つの噴射段すなわち第一段及び第二段を含んでいる下流噴射システムとを含んでいるガス・タービンである。第一段及び第二段は各々、混合気を内部流路に噴射するように構成されている多数の噴射器を含んでいる。
【選択図】図19
Description
11:圧縮機
12:燃焼器
13:タービン
16:静翼列
17:動翼列
20:燃焼器
21:燃料ノズル
22:ヘッド端
23:燃焼帯
24:ライナ
25:尾筒
26:流れスリーブ
27:流れ円環
28:衝突スリーブ
29:後部フレーム
30:下流噴射システム
31:燃料通路
32:噴射器
33:ノズル
34:移送管
37:中心軸
38:噴射面
39:尾筒帯
41:第一段
42:第二段
43:第三段
48:燃焼器中央面
49:燃焼器端面
51:第一段の距離
52:第二段の距離
55:制御弁
65:内壁
66:外面
67:内部流路
71:燃料プレナム
72:燃料入口孔
73:空気入口孔
74:出口孔
75:燃料出口孔
76:空気出口孔
77:燃料供給
81:管
82:開口
83:乱流発生器
84:予混合器
Claims (20)
- 共に内部流路を画定するタービンに結合された燃焼器であって、前記内部流路は、前端を画定する主空気及び燃料噴射システムから長手軸の周りに後方に、当該燃焼器が前記タービンに接続する境界面を通り、後端を画定する前記タービンの静翼列を通って延在する、燃焼器と、
前記内部流路の前記長手軸に沿って軸方向に隔設された二つの噴射段すなわち第一段及び第二段を含んでいる下流噴射システムと
を備えたガス・タービンであって、
前記第一段及び前記第二段は各々、混合気を前記内部流路に噴射するように構成されている多数の噴射器を含んでいる、ガス・タービン。 - 第一の滞留時間が、予め決められたエンジン動作モードにおいて、燃焼流が前記内部流路に沿って前記主空気及び燃料噴射システムに画定された第一の位置から前記下流噴射システムの前記第一段に画定された第二の位置まで走行するのに掛かる時間を含んでおり、
前記第一段は、前記主空気及び燃料噴射システムの後方に、少なくとも6ミリ秒である前記第一の滞留時間と同等になるような距離に配置される、請求項1に記載のガス・タービン。 - 第二の滞留時間が、前記予め決められたエンジン動作モードにおいて、前記燃焼流が前記内部流路に沿って前記第二段に画定された第一の位置から燃焼器端面に画定された第二の位置まで走行するのに掛かる時間を含んでおり、
前記第二段は、前記燃焼器端面の前方に、2ミリ秒未満である前記第二の滞留時間と同等になるような距離に配置される、請求項2に記載のガス・タービン。 - 前記第二段は、前記第一段の後方に配置されており、
前記主空気及び燃料噴射システムの直後方に、前記内部流路は周囲のライナにより画定される主燃焼帯を含んでおり、前記ライナの直後方に、前記内部流路は周囲の尾筒により画定される尾筒帯を含んでおり、
前記尾筒は、前記主燃焼帯を前記タービンに流体結合するように構成されており、前記尾筒は、前記ライナの円筒形断面形状から前記タービンの円環状断面形状へ移行する形状を有している、請求項3に記載のガス・タービン。 - 前記下流噴射システムは三つの噴射段すなわち前記第一段と、前記第二段と、第三段とを含んでおり、該第三段は前記第二段の後方に配置されている、請求項3に記載のガス・タービン。
- 前記第三段は、前記タービンの前記静翼列に配置されており、
前記第三段は、混合気を前記内部流路に噴射するように構成されている多数の噴射器を含んでいる、請求項5に記載のガス・タービン。 - 前記第三段の前記噴射器は前記静翼列に一体化されている、請求項6に記載のガス・タービン。
- 前記エンジン動作モードは基底負荷動作モードを含んでいる、請求項4に記載のガス・タービン。
- 滞留時間の算出が、(a)前記燃焼器の前記内部流路の関連する部分を通じた容積、及び(b)前記エンジン動作モードにおける前記内部流路の前記関連する部分を通じたバルク容積流量に基づいている、請求項1に記載のガス・タービン。
- 前記第一段は、前記内部流路に沿って前記主空気及び燃料噴射システムと前記境界面との間に画定された軸方向中点の後方に配置されており、
前記第二段は、前記第一段から後方に隔設されている、請求項1に記載のガス・タービン。 - 前記主空気及び燃料噴射システムの直後方に、前記内部流路は、周囲のライナにより画定されている主燃焼帯を含んでおり、前記ライナの直後方に、前記内部流路は、周囲の尾筒により画定されている尾筒帯を含んでおり、
前記尾筒は、前記主燃焼帯を前記タービンに流体結合するように構成されており、前記尾筒は、前記ライナの円筒形断面形状から前記タービンの円環状断面形状へ移行する形状を有しており、
前記尾筒は、前記燃焼器と前記タービンとの間の前記境界面を形成する後部フレームを含んでおり、
前記下流噴射システムの前記第一段は前記尾筒帯の内部に配置されており、前記下流噴射システムの前記第二段は前記第一段から後方に隔設されている、請求項10に記載のガス・タービン。 - 前記第一段の前記噴射器は、共通の噴射面の周囲に円周方向に配列されており、前記共通の噴射面は、前記内部流路の前記長手軸に対して近似的に垂直に整列しており、
前記第二段の前記噴射器は、共通の噴射面の周囲に円周方向に配列されており、前記共通の噴射面は、前記内部流路の前記長手軸に対して近似的に垂直に整列している、請求項11に記載のガス・タービン。 - 前記第二段の前記共通の噴射面は前記後部フレームに配置されており、前記第二段の前記噴射器は前記後部フレームに一体化されている、請求項12に記載のガス・タービン。
- 前記第一段の前記共通の噴射面は、前記尾筒の上流端から後方に隔設されており、
前記第二段の前記共通の噴射面は、前記後部フレームから後方に隔設されている、請求項12に記載のガス・タービン。 - 前記第二段の前記共通の噴射面は、前記タービンの前記静翼列に配置されており、
前記第二段の前記噴射器は、前記静翼列に一体化されている、請求項14に記載のガス・タービン。 - 前記第一段の前記共通の噴射面は、前記燃焼器の前記後部フレームに配置されており、前記第二段の前記共通の噴射面は、前記タービンの前記静翼列に配置されており、
前記第一段の前記噴射器は、前記後部フレームに一体化されており、前記第二段の前記噴射器は、前記静翼列に一体化されている、請求項12に記載のガス・タービン。 - 前記下流噴射システムは、前記内部流路の内部に配置された第三段であって空気及び燃料の両方を前記内部流路に噴射するように構成されている第三段を含んでおり、
前記第二段及び前記第三段は各々、前記内部流路の前記長手軸に沿って他方から軸方向に隔設されており、前記第三段は前記第二段の後方である軸方向位置を含んでいる、請求項10に記載のガス・タービン。 - 前記主空気及び燃料噴射システムの直後方に、前記内部流路は、周囲のライナにより画定されている主燃焼帯を含んでおり、前記ライナの直後方に、前記内部流路は、周囲の尾筒により画定されている尾筒帯を含んでおり、
前記尾筒は、当該尾筒を流れる流れを、前記ライナの近似的な円筒形の断面積から前記タービンの入口の円環状断面積へ移行させつつ、前記主燃焼帯を前記タービンの前記入口に流体結合するように構成されており、
前記尾筒は、前記燃焼器と前記タービンの前記入口との間の前記境界面を形成する後部フレームを含んでおり、
前記下流噴射システムの前記第一段は前記尾筒帯の内部に配置されている、請求項17に記載のガス・タービン。 - 前記第二段は前記燃焼器の前記後部フレームに配置されており、前記第三段は前記タービンの前記静翼列に配置されており、前記第二段は前記後部フレームに一体化されており、前記第三段は前記静翼列に一体化されている、請求項18に記載のガス・タービン。
- 共に内部流路を画定するタービンに結合された燃焼器であって、前記内部流路は、前端を画定する主空気及び燃料噴射システムから長手軸の周りに後方に、当該燃焼器が前記タービンに接続する境界面を通り、後端を画定する前記タービンの静翼列を通って延在する、燃焼器と、
前記内部流路の前記長手軸に沿って軸方向に隔設された二つの噴射段すなわち第一段及び第二段を含んでいる下流噴射システムであって、前記第一段及び前記第二段は各々、混合気を前記内部流路に噴射するように構成されている多数の噴射器を含んでいる、下流噴射システムと
を備えたガス・タービンであって、
第一の滞留時間が、予め決められたエンジン動作モードにおいて、燃焼流が前記内部流路に沿って前記主空気及び燃料噴射システムに画定された第一の位置から前記下流噴射システムの前記第一段に画定された第二の位置まで走行するのに掛かる時間を含んでおり、第二の滞留時間が、前記予め決められたエンジン動作モードにおいて、前記燃焼流が前記内部流路に沿って前記第二段に画定された第一の位置から燃焼器端面に画定された第二の位置まで走行するのに掛かる時間を含んでおり、
前記第一段は、前記主空気及び燃料噴射システムの後方に、少なくとも6ミリ秒である前記第一の滞留時間と同等になるような距離に配置され、前記第二段は、前記燃焼器端面の前方に、2ミリ秒未満である前記第二の滞留時間と同等になるような距離に配置される、ガス・タービン。
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