JP2015531450A - How to operate a multi-stage flame sheet combustor - Google Patents

How to operate a multi-stage flame sheet combustor Download PDF

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Abstract

本発明は、ガスタービンエンジンからの動力の要求が減じられたときにエミッションレベルを低減するようにガスタービンエンジンを制御する新規の方法を開示する。作動システムは、ガスタービン燃焼器のための一連の作動モードを提供し、これらの作動モードを通じて、燃料は、エンジン動力を徐々に増大させるように段付けされ、ただし一酸化炭素などの有害なエミッションは許容レベルに維持される。The present invention discloses a novel method for controlling a gas turbine engine to reduce emissions levels when power demand from the gas turbine engine is reduced. The operating system provides a series of operating modes for the gas turbine combustor, through which fuel is staged to gradually increase engine power, but harmful emissions such as carbon monoxide. Is maintained at an acceptable level.

Description

本発明は、概して、ガスタービン燃焼器におけるエミッションを低減するために燃焼システムを作動させる方法に関する。より具体的には、燃焼器のための燃料段付けにおける改良が提供される。   The present invention generally relates to a method of operating a combustion system to reduce emissions in a gas turbine combustor. More specifically, improvements in fuel staging for combustors are provided.

発明の背景
ガス駆動式タービンからの汚染エミッションの量を低減する努力において、政府省庁は、窒素酸化物(NOx)および一酸化炭素(CO)の量の低減を要求する多くの規則を制定してきた。より少ない燃焼エミッションは、しばしば、特に燃料インジェクタ位置および混合効率に関して、より効率的な燃焼プロセスに帰することができる。
BACKGROUND OF THE INVENTION In an effort to reduce the amount of pollutant emissions from gas-driven turbines, government ministries have enacted a number of rules that require a reduction in the amount of nitrogen oxides (NOx) and carbon monoxide (CO). . Less combustion emissions can often be attributed to a more efficient combustion process, particularly with respect to fuel injector position and mixing efficiency.

初期の燃焼システムは、拡散型ノズルを利用していた。拡散型ノズルでは、燃料は、火炎領域の近くで、拡散によって、燃料ノズルの外部の空気と混合される。拡散型ノズルは、十分な燃焼器安定性および低い燃焼ダイナミクスを維持するために燃料と空気とが高温において化学量論的に燃焼することにより、大量のエミッションを発生する。   Early combustion systems utilized diffusion nozzles. In a diffusion nozzle, fuel is mixed with air outside the fuel nozzle by diffusion near the flame area. Diffusion nozzles generate large amounts of emissions by stoichiometric combustion of fuel and air at high temperatures to maintain sufficient combustor stability and low combustion dynamics.

燃焼技術の向上は、予混合の利用であり、燃料と空気は燃焼前に混合され、均質な混合物を形成する。均質な混合物は、拡散型火炎よりも低温で燃焼し、より少ないNOxエミッションを発生する。予混合は、それが燃焼領域の上流である限り、燃料ノズルの内部または外部において行い得る。従来の予混合燃焼器の一例が図1に示されている。燃焼器8は複数の燃料ノズル18を有しており、各燃料ノズル18は、燃料を予混合キャビティ19内へ噴射する。予混合キャビティ19において、燃料は、プレナム10からの圧縮空気6と混合された後、燃焼室20へ進入する。燃料と空気とを燃焼前に予混合することにより、燃料と空気はより均質な混合物を形成し、この均質な混合物はより完全に燃焼する結果、エミッションが少なくなる。しかしながら、この構成では、燃料は、燃焼器の比較的同じ平面において噴射され、混合長さを変化することによるあらゆる改良の可能性を妨げる。   An improvement in combustion technology is the use of premixing, where fuel and air are mixed prior to combustion to form a homogeneous mixture. A homogeneous mixture burns at a lower temperature than a diffusion flame and generates less NOx emissions. Premixing can take place inside or outside the fuel nozzle as long as it is upstream of the combustion zone. An example of a conventional premix combustor is shown in FIG. The combustor 8 has a plurality of fuel nozzles 18, and each fuel nozzle 18 injects fuel into a premixing cavity 19. In the premix cavity 19, the fuel enters the combustion chamber 20 after being mixed with the compressed air 6 from the plenum 10. By premixing the fuel and air before combustion, the fuel and air form a more homogeneous mixture, and this homogeneous mixture burns more completely, resulting in less emissions. However, in this configuration, the fuel is injected in relatively the same plane of the combustor, hindering any possible improvement by changing the mixing length.

予混合およびより少ないエミッションの代替手段は、複数の燃焼段によって達成することができ、これは、負荷が増大するにつれて予混合を高める。ここで図2を参照すると、従来の多段燃焼器の一例が示されている。燃焼器30は、狭いのど領域34を有するベンチュリ管33によって分離された、第1の燃焼室31と第2の燃焼室32とを有している。負荷条件に応じて燃焼が第1または第2の燃焼室においてまたは両燃焼室において生じることができるが、ノズル領域35を通じて噴射される燃料が、第2の燃焼室32において燃焼する前に第1の燃焼室31において圧縮空気と完全に混合されたときに最も低いエミッションレベルが生じる。したがって、ベンチュリ管を備えたこの多段燃焼器は、より高い負荷条件においてより効果的である。   An alternative to premixing and less emissions can be achieved with multiple combustion stages, which increases premixing as the load increases. Referring now to FIG. 2, an example of a conventional multistage combustor is shown. The combustor 30 has a first combustion chamber 31 and a second combustion chamber 32 separated by a venturi 33 having a narrow throat region 34. Depending on the load conditions, combustion can occur in the first or second combustion chamber or in both combustion chambers, but the fuel injected through the nozzle region 35 is first combusted before burning in the second combustion chamber 32. The lowest emission level occurs when fully mixed with compressed air in the combustion chamber 31 of the engine. Thus, this multi-stage combustor with a venturi tube is more effective at higher load conditions.

ガスタービンエンジンは、様々な動力設定で運転することが要求される。ガスタービンエンジンが、発電機を駆動するように接続されている場合、エンジンの所要の出力は、しばしば、発電機における負荷の大きさ、または発電機によって発生されなければならない電力に従って測定される。全負荷条件とは、発電機から最大出力が引き出される状態であり、したがって、発電機を駆動するためにエンジンから最大動力を必要とする。これは、発電に使用される陸上ガスタービンのための最も一般的な運転状態である。しかしながら、しばしば電力需要は発電機の全容量を必要とせず、オペレータは、エンジンをより低い負荷設定で運転させたいので、要求される負荷のみが発生され、これによって、燃料を節約し、運転コストを削減している。従来の燃焼システムは、より低い負荷設定、特に50%未満の負荷において不安定になることが知られており、許容できないレベルのNOxおよびCOエミッションをも発生する。これは、主に、ほとんどの燃焼システムが、高負荷設定において最も効率的な運転のために段付けされていることによるものである。潜在的に不安定な燃焼と、より高いエミッションとの組合せは、しばしば、エンジンオペレータがエンジンをより低い負荷設定で運転することを妨げ、エンジンをより高い設定で運転させ、これにより、付加的な燃料を燃焼させるか、または停止させ、これにより、部分負荷需要から発生することができたであろう貴重な収入を失っている。   Gas turbine engines are required to operate at various power settings. When a gas turbine engine is connected to drive a generator, the required output of the engine is often measured according to the magnitude of the load on the generator or the power that must be generated by the generator. The full load condition is a state in which the maximum output is drawn from the generator, and therefore requires the maximum power from the engine to drive the generator. This is the most common operating condition for onshore gas turbines used for power generation. However, often the power demand does not require the full capacity of the generator and the operator wants to run the engine at a lower load setting, so only the required load is generated, thereby saving fuel and reducing operating costs. Have reduced. Conventional combustion systems are known to be unstable at lower load settings, particularly less than 50%, and also produce unacceptable levels of NOx and CO emissions. This is mainly due to the fact that most combustion systems are staged for the most efficient operation at high load settings. The combination of potentially unstable combustion and higher emissions often prevents engine operators from operating the engine at lower load settings, causing the engine to operate at higher settings, thereby providing additional The fuel is burned or shut down, thereby losing valuable revenue that could have been generated from part load demand.

エンジンを停止させることに関する1つの問題は、エンジンハードウェアによって付加的なサイクルが行われるということである。サイクルとは、一般的に、エンジンが、通常運転エンベロープを通過することであると定義される。すなわち、エンジンを停止させることによって、エンジンハードウェアは付加的なサイクルを蓄積する。エンジン製造者は、通常、運転時間または同等の運転サイクルに関してハードウェア寿命を格付けする。したがって、付加的なサイクルを行うことは、ハードウェア寿命を短縮する可能性があり、これは、エンジンオペレータの支払において早期の修理または交換を必要とする。必要なことは、部分負荷条件および全負荷条件において火炎安定性および低エミッション利益を提供することができ、これにより、エンジンをより低い負荷条件において効率的に運転させることができ、これにより、高負荷運転が要求されていないときの燃料の廃棄を排除するかまたはシャットダウン時のエンジンハードウェアにおける付加的なサイクルを発生する、システムである。   One problem with stopping the engine is that additional cycles are performed by the engine hardware. A cycle is generally defined as the engine passing through a normal operating envelope. That is, by stopping the engine, the engine hardware accumulates additional cycles. Engine manufacturers typically rate hardware life with respect to operating hours or equivalent operating cycles. Thus, performing additional cycles can reduce hardware life, which requires early repair or replacement at the expense of the engine operator. What is needed can provide flame stability and low emissions benefits at partial and full load conditions, which allows the engine to operate efficiently at lower load conditions, which A system that eliminates fuel disposal when no load operation is required or generates an additional cycle in engine hardware upon shutdown.

発明の概要
本発明は、ガスタービンエンジンを作動させる方法、より具体的には、エンジンのターンダウン効率を改良するようにガスタービン燃焼器を作動させる方法を開示する。本発明の1つの実施の形態では、燃焼器を作動させる方法は、燃料をパイロットノズルに供給し、パイロットノズルからの燃料を点火し、付加的な燃料をパイロットチューンインジェクタに供給することを含む。この方法は、燃料を燃焼器主燃料インジェクタの第1の部分へ供給し、主燃焼火炎を形成するためにこの燃料を点火し、燃料を燃焼器主燃料インジェクタの第2の部分へ供給し、主燃焼火炎を維持するためにこの燃料を点火することも開示する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention discloses a method of operating a gas turbine engine, and more particularly a method of operating a gas turbine combustor to improve engine turndown efficiency. In one embodiment of the invention, a method for operating a combustor includes supplying fuel to a pilot nozzle, igniting fuel from the pilot nozzle, and supplying additional fuel to a pilot tune injector. The method supplies fuel to a first portion of a combustor main fuel injector, ignites this fuel to form a main combustion flame, supplies fuel to a second portion of the combustor main fuel injector, It is also disclosed to ignite this fuel to maintain the main combustion flame.

本発明の択一的な実施の形態では、ガスタービン燃焼器において燃料を段付けするためのコンピュータ化された方法が提供される。この方法は、パイロットノズルと、パイロットチューンインジェクタのセットと、燃料インジェクタの主セットとを有する燃焼器を、4つの異なる作動モードで作動させる方法を提供する。それぞれの連続した作動モードは、燃焼器へ付加的な燃料流を加える。   In an alternative embodiment of the present invention, a computerized method for staging fuel in a gas turbine combustor is provided. This method provides a method of operating a combustor having a pilot nozzle, a set of pilot tune injectors, and a main set of fuel injectors in four different modes of operation. Each successive mode of operation adds additional fuel flow to the combustor.

本発明のさらに別の実施の形態では、一酸化炭素生成を制御しながらガスタービン燃焼器のターンダウン能力を改良する方法が開示される。この方法は、燃料インジェクタの環状の配列の第1の部分および第2の部分への燃料流を調整し、ガスタービン燃焼器のコアセクションにおける1つまたは複数のインジェクタへの燃料流を調整し、コアセクションは、パイロットノズルと、パイロットノズルをチューニングするためのインジェクタのセットとを有する。これらの燃料回路の調整により、全体的な燃料流を減じることができ、許容できるエミッションレベルの範囲での作動を維持しながらターンダウン能力を維持することができる。   In yet another embodiment of the present invention, a method for improving the turndown capability of a gas turbine combustor while controlling carbon monoxide production is disclosed. The method regulates fuel flow to the first and second portions of the annular array of fuel injectors, regulates fuel flow to the one or more injectors in the core section of the gas turbine combustor, The core section has a pilot nozzle and a set of injectors for tuning the pilot nozzle. By adjusting these fuel circuits, the overall fuel flow can be reduced, and turndown capability can be maintained while maintaining operation within an acceptable emission level range.

本発明の別の実施の形態では、燃焼器を作動させる方法は、パイロット燃料ノズルおよびパイロットチューンインジェクタの段へ燃料を供給することを含む。これらの回路を通じて噴射された燃料は、点火され、次いで、主燃料インジェクタの第1の部分を通じて付加的な燃料が加えられ、この付加的な燃料は点火され、主燃焼火炎を発生する。次いで、燃料は主燃料インジェクタの第2の部分へ供給され、次いで、この付加的な燃料は点火され、主燃焼火炎をさらに維持する。   In another embodiment of the present invention, a method of operating a combustor includes supplying fuel to a stage of a pilot fuel nozzle and a pilot tune injector. The fuel injected through these circuits is ignited and then additional fuel is added through the first portion of the main fuel injector, which is ignited and generates a main combustion flame. The fuel is then supplied to the second portion of the main fuel injector, and this additional fuel is then ignited to further maintain the main combustion flame.

本発明の付加的な実施の形態では、燃焼器を作動させる方法は、燃料をパイロットノズルへ供給し、この燃料を点火して種火を形成することを含む。主燃料インジェクタの第1の部分へ燃料を供給することにより、燃焼器に付加的な燃料が加えられる。主インジェクタの第1の部分を通じて加えられた燃料は、点火され、主燃焼火炎を形成する。次いで、燃料は主燃料インジェクタの第2の部分へ供給され、点火され、主燃焼火炎をさらに維持する。   In an additional embodiment of the present invention, a method for operating a combustor includes supplying fuel to a pilot nozzle and igniting the fuel to form a pilot. By supplying fuel to the first portion of the main fuel injector, additional fuel is added to the combustor. Fuel added through the first portion of the main injector is ignited to form a main combustion flame. Fuel is then supplied to the second portion of the main fuel injector and ignited to further maintain the main combustion flame.

本発明の付加的な利点および特徴は、以下に続く説明において部分的に示され、部分的に以下の説明の検討により当業者に明らかになるか、または本発明の実施によって学ばれ得る。ここで、添付の図面を特に参照して、本発明を説明する。   Additional advantages and features of the present invention will be set forth in part in the description that follows, and in part will be apparent to those of ordinary skill in the art upon review of the following description or may be learned by practice of the invention. The present invention will now be described with particular reference to the accompanying drawings.

添付の図面を参照して、本発明を以下で詳細に説明する。   The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

従来のガスタービン燃焼器の断面図である。It is sectional drawing of the conventional gas turbine combustor. 従来の択一的な燃焼器の断面図である。It is sectional drawing of the conventional alternative combustor. 本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の断面図である。1 is a cross-sectional view of a gas turbine combustor according to one embodiment of the present invention. 本発明の1つの実施の形態による、図1のガスタービン燃焼器の端面図である。FIG. 2 is an end view of the gas turbine combustor of FIG. 1 according to one embodiment of the present invention. 本発明の1つの実施の形態によるガスタービンを制御する方法を示す流れ図である。2 is a flow diagram illustrating a method for controlling a gas turbine according to one embodiment of the present invention. 第1のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の断面図である。1 is a cross-sectional view of a gas turbine combustor according to an embodiment of the present invention operating in a first mode. FIG. 第2のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の断面図である。2 is a cross-sectional view of a gas turbine combustor according to one embodiment of the present invention operating in a second mode. FIG. 第3のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a gas turbine combustor operating in a third mode according to one embodiment of the present invention. 第4のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の断面図である。6 is a cross-sectional view of a gas turbine combustor according to one embodiment of the present invention operating in a fourth mode. FIG. 図6Dの第4のモードの変更された態様において作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の断面図である。6D is a cross-sectional view of a gas turbine combustor according to one embodiment of the present invention operating in a modified mode of the fourth mode of FIG. 6D. FIG. 第1のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の端面図である。1 is an end view of a gas turbine combustor operating in a first mode according to one embodiment of the present invention. FIG. 第2のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の端面図である。2 is an end view of a gas turbine combustor according to one embodiment of the present invention operating in a second mode. FIG. 第3のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の端面図である。FIG. 6 is an end view of a gas turbine combustor according to one embodiment of the present invention operating in a third mode. 第4のモードにおいて作動する、本発明の1つの実施の形態によるガスタービン燃焼器の端面図である。FIG. 6 is an end view of a gas turbine combustor according to one embodiment of the present invention operating in a fourth mode. 本発明の択一的な実施の形態によるガスタービンを制御する方法を示す流れ図である。3 is a flow diagram illustrating a method for controlling a gas turbine according to an alternative embodiment of the present invention. 本発明のさらに別の実施の形態によるガスタービンを制御する方法を示す流れ図である。6 is a flow diagram illustrating a method for controlling a gas turbine according to yet another embodiment of the present invention.

発明の詳細な説明
引用により、本願は、米国特許第6935116号明細書、米国特許第6986254号明細書、米国特許第7137256号明細書、米国特許第7237384号明細書、米国特許第7308793号明細書、米国特許第7513115号明細書および米国特許第7677025号明細書の内容を含む。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION By reference, this application is incorporated by reference in US Pat. No. 6,935,116, US Pat. No. 6,986,254, US Pat. No. 7,137,256, US Pat. No. 7,237,384, US Pat. No. 7,308,793. , U.S. Pat. No. 7,513,115 and U.S. Pat. No. 7,767,025.

本発明は、ガスタービンエンジンのターンダウン能力を改良するために燃焼システムを作動させる方法を開示する。すなわち、開示された発明の実施の形態は、発電機からの動力の需要がより小さく、要求されるエンジンからの出力がより小さいときに、ガスタービン燃焼器内の改良された燃焼安定性のための手段を提供する。   The present invention discloses a method of operating a combustion system to improve the turndown capability of a gas turbine engine. That is, embodiments of the disclosed invention provide improved combustion stability in a gas turbine combustor when the demand for power from the generator is smaller and the required power from the engine is smaller. Provide the means.

ここで、図3から図9に関して本発明を説明する。本発明の改良された作動方法を適用することができるガスタービン燃焼器の1つの実施の形態が、図3に示されている。燃焼システム300は、長手方向軸線A−Aを中心に延びており、所定量の圧縮空気を燃焼ライナ304の外面に沿って方向付けるために流れスリーブ302を有する。主燃料インジェクタ306は、燃焼ライナ304の半径方向外側に位置決めされており、燃焼ライナ304に進入する前に、燃焼ライナ304の外面の一部に沿って圧縮空気と混合するための燃料を供給するように設計されている。主燃料インジェクタ306によって噴射された燃料は、圧縮空気と混合され、燃焼ライナ304の入口領域に向かって前方へ移動し、入口領域において、燃料/空気混合物は次いで方向を反転させ、燃焼ライナ304に進入する。燃焼システムのための種火を提供および維持するためのパイロット燃料ノズル308は、概して長手方向軸線A−Aに沿って延びている。種火は、燃焼システム300の燃料インジェクタの複数の段を点火、支持および維持するために使用される。   The present invention will now be described with respect to FIGS. One embodiment of a gas turbine combustor to which the improved method of operation of the present invention can be applied is shown in FIG. Combustion system 300 extends about a longitudinal axis AA and has a flow sleeve 302 for directing a predetermined amount of compressed air along the outer surface of combustion liner 304. The main fuel injector 306 is positioned radially outward of the combustion liner 304 and supplies fuel for mixing with compressed air along a portion of the outer surface of the combustion liner 304 before entering the combustion liner 304. Designed to be The fuel injected by the main fuel injector 306 is mixed with compressed air and travels forward toward the inlet region of the combustion liner 304 where the fuel / air mixture then reverses direction and enters the combustion liner 304. enter in. A pilot fuel nozzle 308 for providing and maintaining a pilot for the combustion system generally extends along the longitudinal axis AA. The flash is used to ignite, support and maintain multiple stages of the fuel injectors of combustion system 300.

燃焼システム300は、半径方向に段付けされた予混合器310をも有している。予混合器310は、端部カバー312を有しており、端部カバー312は、燃焼システム300の長手方向軸線A−Aを中心に延びる第1の燃料プレナム314と、第1の燃料プレナム314の半径方向外側に位置決めされており、第1の燃料プレナム314と同心状の第2の燃料プレナム316とを有する。半径方向に段付けされた予混合器310は、半径方向流入スワーラ318をも有しており、半径方向流入スワーラ318は、燃焼システム300の長手方向軸線A−Aに対して少なくとも部分的に垂直な方向に向けられた複数のベーン320を有する。   The combustion system 300 also has a premixer 310 that is stepped radially. The premixer 310 has an end cover 312 that includes a first fuel plenum 314 that extends about a longitudinal axis AA of the combustion system 300 and a first fuel plenum 314. And has a first fuel plenum 314 and a concentric second fuel plenum 316. The radially stepped premixer 310 also has a radial inflow swirler 318 that is at least partially perpendicular to the longitudinal axis AA of the combustion system 300. A plurality of vanes 320 oriented in different directions.

パイロット燃料ノズル308は、燃料供給部(図示せず)に接続されており、種火350を供給するために燃料を燃焼システム300に提供し、種火350は、概して長手方向軸線A−Aに沿って位置決めされている。燃料プレナム314および316と、半径方向流入スワーラ318と、複数のベーン320とを有する半径方向に段付けされた予混合器310は、燃料空気混合物を、種火350に付加的な燃料を供給するためのベーン320を通って、パイロットチューン段もしくはPチューン352によって提供する。   The pilot fuel nozzle 308 is connected to a fuel supply (not shown) and provides fuel to the combustion system 300 to supply a pilot 350, which is generally in the longitudinal axis AA. Are positioned along. A radially stepped premixer 310 having fuel plenums 314 and 316, a radial inflow swirler 318, and a plurality of vanes 320 provides a fuel-air mixture and additional fuel to the pilot 350. Through a vane 320 for providing a pilot tune stage or P tune 352.

上述のように、燃焼システム300は、主燃料インジェクタ306も有する。図3に示された本発明の実施の形態の場合、主燃料インジェクタ306は、燃焼ライナ304の半径方向外側に配置されており、燃焼ライナ304の周囲に環状の配列で広がっている。主燃料インジェクタ306は、主燃料段の周囲に沿って均等または不均等に延びる1つまたは複数の部分および段を有してもよい。説明されている発明のための1つの適用例として、主燃料インジェクタは、2つの段、すなわち第1の部分および第2の部分に分割されている。第1の部分は、約120度にわたって延びているのに対し、第2の部分は、ほぼ残りの240度のスパンにわたって延びている。図4に示したように、主燃料インジェクタ306の第1の部分は、メイン1火炎354を発生し、主燃料インジェクタ306の第2の部分は、メイン2火炎356を発生する。   As described above, the combustion system 300 also has a main fuel injector 306. In the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the main fuel injector 306 is disposed radially outward of the combustion liner 304 and extends in an annular arrangement around the combustion liner 304. The main fuel injector 306 may have one or more portions and stages that extend evenly or unevenly around the periphery of the main fuel stage. As one application for the described invention, the main fuel injector is divided into two stages, a first part and a second part. The first portion extends over about 120 degrees, while the second portion extends over approximately the remaining 240 degrees span. As shown in FIG. 4, the first portion of the main fuel injector 306 generates a main 1 flame 354, and the second portion of the main fuel injector 306 generates a main 2 flame 356.

図4を参照すると、図3のガスタービン燃焼器内を前方に向かって見た後面図が示されている。図4は、燃焼システム300内の火炎位置のそれぞれの半径方向および周方向の位置を明らかに示しており、中央におけるパイロット火炎350と、パイロット火炎350の半径方向外側に配置されたパイロットチューン段352と、パイロットチューン段352の半径方向外側に配置されたメイン1火炎354およびメイン2火炎356とが示されている。   Referring to FIG. 4, a rear view of the inside of the gas turbine combustor of FIG. 3 as viewed from the front is shown. FIG. 4 clearly shows the respective radial and circumferential positions of the flame positions within the combustion system 300, with a pilot flame 350 in the center and a pilot tune stage 352 disposed radially outward of the pilot flame 350. And a main 1 flame 354 and a main 2 flame 356 arranged on the radially outer side of the pilot tune stage 352 are shown.

上述のように、ガスタービンエンジンは、複数の燃焼器を有する。概して、議論のために、ガスタービンエンジンは、ここに開示されるような低エミッション燃焼器を有してよく、ガスタービンエンジンの周囲に缶型環状構成で配置されていてよい。ガスタービンエンジンの1つのタイプ(例えばヘビーデューティガスタービンエンジン)には、通常、6〜18個の個々の燃焼器が設けられていてよいが、このような数に限定されない。各燃焼器は、上に概説した構成部材によって取り付けられている。したがって、ガスタービンエンジンのタイプに基づいて、ガスタービンエンジンを作動させるために利用される複数の異なる燃料回路があり得る。本発明の1つの形態では、4つの燃料回路が用いられている。しかしながら、特定の燃料回路および関連する制御機構を、より少ないまたは付加的な燃料回路を有するように変更することができると考えられる。   As described above, a gas turbine engine has a plurality of combustors. In general, for discussion purposes, a gas turbine engine may have a low emission combustor as disclosed herein and may be disposed in a can-type annular configuration around the gas turbine engine. One type of gas turbine engine (eg, a heavy duty gas turbine engine) may typically be provided with 6-18 individual combustors, but is not limited to such a number. Each combustor is attached by the components outlined above. Thus, based on the type of gas turbine engine, there can be multiple different fuel circuits utilized to operate the gas turbine engine. In one form of the invention, four fuel circuits are used. However, it is contemplated that certain fuel circuits and associated control mechanisms can be modified to have fewer or additional fuel circuits.

本発明が作動する燃焼システム300の物理的配列を説明したが、ここで、この燃焼システムのための作動方法の詳細な説明のために図5から図9までを参照する。本発明は、チューニングおよび作動柔軟性のために4つの燃料段を利用する。より具体的には、図5に関して、図3の燃焼システム300を作動させる方法500が示されており、この場合、より低い負荷設定における作動を許容できるように燃焼安定性を高めるため、4つの異なる燃料段が用いられている。まずステップ502において、ガスタービン燃焼器のパイロット燃料ノズルに燃料が供給される。次いで、ステップ504において、パイロット燃料ノズルからの燃料が点火され、種火を形成する。この点火は、火花点火器またはトーチ点火器などの様々な点火源によって生じることができる。パイロット燃料ノズルは概して、燃焼器の長手方向軸線に沿って配置されており、結果として生じる種火も、概して長手方向軸線に沿って配置されている。種火を形成するためにパイロット燃料ノズルに燃料を供給し、燃料を点火するこれらのステップは、燃焼システムの作動のモード1と考えられ、パイロット燃料ノズルの点火もしくは“ライトオフ”で始まる作動範囲内で作動し、“フルスピード負荷なし”もしくは“FSNL”条件を通じて継続する。FSNLは、上述のように、タービンおよび圧縮機が、最大の設計回転速度で作動しているエンジン作動条件であり、最大の設計回転速度とは、60Hzエンジンの場合、毎分約3600回転であるが、負荷は発電機によって加えられていない。燃焼システムのモード1運転の説明が、図6Aおよび図7Aに示されている。   Having described the physical arrangement of the combustion system 300 in which the present invention operates, reference is now made to FIGS. 5-9 for a detailed description of the method of operation for the combustion system. The present invention utilizes four fuel stages for tuning and operational flexibility. More specifically, with reference to FIG. 5, a method 500 for operating the combustion system 300 of FIG. 3 is shown, in which four different methods are used to increase combustion stability to allow operation at lower load settings. Different fuel stages are used. First, at step 502, fuel is supplied to a pilot fuel nozzle of a gas turbine combustor. Next, in step 504, fuel from the pilot fuel nozzle is ignited to form a seed fire. This ignition can be caused by various ignition sources such as spark igniters or torch igniters. The pilot fuel nozzle is generally positioned along the longitudinal axis of the combustor, and the resulting fire is also generally positioned along the longitudinal axis. These steps of supplying fuel to the pilot fuel nozzle to ignite the fuel and igniting the fuel are considered as mode 1 of operation of the combustion system, and the operating range starting with ignition or "light off" of the pilot fuel nozzle And continue through “no full speed load” or “FSNL” conditions. FSNL, as described above, is the engine operating condition where the turbine and compressor are operating at the maximum design speed, which is about 3600 revolutions per minute for a 60 Hz engine. But the load is not applied by the generator. A description of Mode 1 operation of the combustion system is shown in FIGS. 6A and 7A.

当業者が理解するように、火炎は本来、せん断層を含んでいる。一般的に言えば、せん断層もしくは境界層は、大きな速度勾配が存在し得る流れの領域である。火炎のせん断層は、火炎の最も外側の縁部と、非可燃性の周囲または隣接する火炎との間の、共有領域である。   As those skilled in the art will appreciate, a flame inherently includes a shear layer. Generally speaking, a shear layer or boundary layer is a region of flow where a large velocity gradient may exist. The flame shear layer is a shared area between the outermost edge of the flame and the non-flammable surrounding or adjacent flame.

燃料インジェクタの主セットからの燃料の点火は、種火のせん断層の燃料/空気比を制御することができることにより、より容易にかつ確実に生じることができる。より具体的には、予混合通路における最も外側の半径方向位置における燃料の供給を局所的に増大させることにより、結果として生じる種火のせん断層における燃料の濃度が高められる。その結果、濃度が高められたせん断層により、主インジェクタは、多くのエネルギを必要とすることなく、より容易にかつ確実に点火することができ、ひいてはその結果、主燃料インジェクタの点火中の脈動レベルが低下する。   Ignition of fuel from the main set of fuel injectors can occur more easily and reliably by being able to control the fuel / air ratio of the seed fire shear layer. More specifically, locally increasing the fuel supply at the outermost radial location in the premixing passage increases the concentration of fuel in the resulting seed fire shear layer. As a result, the concentrated shear layer allows the main injector to ignite more easily and reliably without requiring much energy, and as a result, pulsation during ignition of the main fuel injector. The level drops.

せん断層への燃料流を局所的に高濃度にすることができることの付加的な利点は、主インジェクタによって噴射された燃料を点火する安定したプロセスを維持することができるということである。すなわち、予混合される燃焼システムでは、燃料流レベルは、従来、エミッションを低減するために可能な限り希薄に保たれる。選択的な時間の間にせん断層に燃料を局所的に加えることによって、より燃料の多い混合物が形成され、これにより、せん断層領域における燃料/空気比を高める。より燃料の多い混合物は、点火を発生させるためのより好ましい条件を提供し、火炎の安定性を高める。火炎が点火されると、火炎の安定性を損なうことなく、燃料濃度のレベルを、より希薄な混合物へ減じることができる。   An additional advantage of being able to locally concentrate the fuel flow to the shear layer is that a stable process of igniting the fuel injected by the main injector can be maintained. That is, in premixed combustion systems, fuel flow levels are conventionally kept as lean as possible to reduce emissions. By locally adding fuel to the shear layer during a selective time, a more fuel-rich mixture is formed, thereby increasing the fuel / air ratio in the shear layer region. A more fuel-rich mixture provides more favorable conditions for generating ignition and enhances flame stability. When the flame is ignited, the level of fuel concentration can be reduced to a leaner mixture without compromising flame stability.

ステップ506において、ステップ502におけるように、パイロットチューン段インジェクタのセットにも供給されながら、燃料はパイロット燃料ノズルに供給され続ける。パイロットチューン段インジェクタは、パイロット燃料ノズル308の半径方向外側に配置された、半径方向流入スワーラ318の複数のベーン320に配置されており、周囲空気流と混合するように端部カバーの燃料プレナムから燃料を噴射する。この燃料−空気混合物は、次いで、種火に沿って通過し、種火を増強および補助し、かつ種火のせん断層を高濃度にするために使用される。パイロット燃料ノズルと、パイロットチューン段インジェクタのセットとが一緒に作動することは、燃焼システムの作動のモード2と考えられる。モード2は、ライトオフから約10%負荷まで作動することができる。燃焼システムのモード2作動の説明が、図6Bおよび図7Bに示されており、これらの図には、パイロットチューン段からの燃料/空気混合物が、種火の半径方向外側に、種火を包囲するように示されている。   In step 506, fuel continues to be supplied to the pilot fuel nozzle while also being supplied to the set of pilot tune stage injectors as in step 502. Pilot tune stage injectors are located in the plurality of vanes 320 of the radial inflow swirler 318, located radially outward of the pilot fuel nozzle 308, from the end cover fuel plenum to mix with the ambient air flow. Inject fuel. This fuel-air mixture is then used to pass along the fire, enhance and assist the fire, and to concentrate the shear layer of the fire. The operation of the pilot fuel nozzle and the set of pilot tune stage injectors together is considered mode 2 of operation of the combustion system. Mode 2 can operate from light off to about 10% load. A description of the mode 2 operation of the combustion system is shown in FIGS. 6B and 7B, where the fuel / air mixture from the pilot tune stage surrounds the seed fire radially outward of the fire. Shown to be.

次に、ステップ508において、燃焼システムは、作動のモード3に入る。モード3では、燃料が、いまだパイロット燃料ノズル、およびパイロットチューン段インジェクタのセットにも供給されながら、主燃料インジェクタの第1の部分に供給される。上述のように、燃焼システムの主燃料インジェクタ306は、燃焼ライナの周囲に環状の配列で配置されており、2つの部分、すなわち燃焼ライナ304の周囲に約120度にわたって延びる第1の部分と、燃焼ライナ304の周囲に約240度にわたって延びる第2の部分とに分割されている。ステップ510において、ステップ508において主燃料インジェクタの第1の部分によって噴射された燃料は点火され、主燃焼火炎を形成する。モード1および2を通じて形成された種火の結果、主燃焼火炎の点火が生じる。しかしながら、この主燃焼火炎を点火するために、燃焼システムは、通常、(モード2の終了時に)、モード3への移行時において、パイロットチューン段に燃料を加えることによってこの点まで高まり、パイロットチューン段を介して加えられた燃料は、次いで、主燃料インジェクタの第1の部分へ移送される。これは、モード3への効率的で、静かな移行を保証する。ライトオフで始まり、約10%負荷条件を通じて、主インジェクタの第1の部分に燃料を供給することができる。燃焼システムのモード3作動の説明が、図6Cおよび図7Cに示されており、この場合、モード3において形成された主燃焼火炎は、インジェクタのパイロットチューン段からの燃料−空気混合物の半径方向外側に配置されている。   Next, in step 508, the combustion system enters mode 3 of operation. In mode 3, fuel is supplied to the first portion of the main fuel injector while still being supplied to the pilot fuel nozzle and the set of pilot tune stage injectors. As described above, the main fuel injector 306 of the combustion system is arranged in an annular arrangement around the combustion liner, and includes two parts, a first part extending about 120 degrees around the combustion liner 304; It is divided into a second portion extending about 240 degrees around the combustion liner 304. In step 510, the fuel injected by the first portion of the main fuel injector in step 508 is ignited to form a main combustion flame. As a result of the pilot fire formed through modes 1 and 2, ignition of the main combustion flame occurs. However, to ignite this main combustion flame, the combustion system is usually raised to this point by adding fuel to the pilot tune stage at the transition to mode 3 (at the end of mode 2). The fuel added through the stage is then transferred to the first part of the main fuel injector. This ensures an efficient and quiet transition to mode 3. Starting at light off, fuel can be supplied to the first portion of the main injector through an approximately 10% load condition. A description of the mode 3 operation of the combustion system is shown in FIGS. 6C and 7C, where the main combustion flame formed in mode 3 is radially outward of the fuel-air mixture from the pilot tune stage of the injector. Is arranged.

ステップ512において、燃焼システムは、モード4で作動し、この場合、燃料は、主燃料インジェクタの第2の部分に供給されるとともに、主燃料インジェクタの第1の部分、パイロット燃料ノズルおよびインジェクタのパイロットチューン段にも供給される。すなわち、作動のモード4においては、燃料は、燃焼システムの全ての4つの回路を流れており、今や全ての主燃料インジェクタへ流れている。その結果、燃料の360度のリングが、主燃料インジェクタから、通過する空気流内へ、燃焼ライナの半径方向外側に噴射される。ステップ514において、主燃料インジェクタの第2の部分によって噴射された燃料は、主燃料インジェクタの第1の部分から噴射された燃料によって形成された主燃焼火炎により、点火される。これがモード4作動である。ライトオフで始まって、約25%負荷条件を通じて、主燃料インジェクタの第2の部分を通じて燃料を噴射することができる。燃料は、約100%負荷条件またはベース負荷条件とも呼ばれる条件までこれらの回路を流れ続ける。モード4における作動は、燃焼システムのための広い、安定した作動範囲を提供する。燃焼システムのモード4作動の説明が、図6Dおよび図7Dに示されており、これらの図では、主燃焼火炎は、モード4における燃料噴射によって増強され、種火の周囲に周方向に延びている。   In step 512, the combustion system operates in mode 4, where fuel is supplied to the second portion of the main fuel injector and the first portion of the main fuel injector, the pilot fuel nozzle and the pilot of the injector. Also supplied to the tune stage. That is, in mode 4 of operation, fuel is flowing through all four circuits of the combustion system and is now flowing to all main fuel injectors. As a result, a 360 degree ring of fuel is injected radially outward of the combustion liner from the main fuel injector into the passing air stream. In step 514, the fuel injected by the second portion of the main fuel injector is ignited by a main combustion flame formed by the fuel injected from the first portion of the main fuel injector. This is mode 4 operation. Starting at light off, fuel can be injected through the second portion of the main fuel injector through an approximately 25% load condition. Fuel continues to flow through these circuits to conditions that are also referred to as approximately 100% load conditions or base load conditions. Operation in mode 4 provides a wide and stable operating range for the combustion system. A description of the mode 4 operation of the combustion system is shown in FIGS. 6D and 7D, where the main combustion flame is augmented by the fuel injection in mode 4 and extends circumferentially around the seed fire. Yes.

燃焼システムが、ベース負荷または100%負荷条件に達し、燃料が全ての4つの回路を通流していると、燃焼器のコアに燃料を供給する回路のうちの1つまたは複数への燃料流を調整することができる。これは、図6Eに示したように、調整されたパイロット燃料ノズル流360および/またはパイロットチューン段362への調整された流れである。より低い負荷が要求されているときには、燃料の量を減じることが望ましい。しかしながら、従来、燃料流レベルが減じられるところでは、火炎温度が低下する傾向があり、これは、対応してCOエミッションの増大を生じる。例えば、再び図5を参照すると、ステップ516において、パイロット燃料ノズルおよび/またはパイロットチューン段インジェクタであるコア噴射領域への燃料流を調節することができる。しかしながら、図6Eに示したように、パイロット燃料ノズルおよび/またはインジェクタのパイロットチューン段への燃料流を調整しながら主燃料インジェクタの第1の部分および第2の部分への燃料流を維持することによって、主燃焼火炎は、完全なリングの状態で、種火よりも高い温度にとどまる。すなわち、より高温の主燃焼火炎は、より低温の種火によって発生されたCOを消費する。モード4のこの調整は、図6Eに示されており、燃焼システムの通常の予混合作動の間に生じる。   When the combustion system reaches base load or 100% load conditions and fuel is flowing through all four circuits, the fuel flow to one or more of the circuits supplying fuel to the combustor core is reduced. Can be adjusted. This is a regulated flow to the conditioned pilot fuel nozzle stream 360 and / or pilot tune stage 362, as shown in FIG. 6E. When lower loads are required, it is desirable to reduce the amount of fuel. Conventionally, however, where the fuel flow level is reduced, the flame temperature tends to decrease, which results in a corresponding increase in CO emissions. For example, referring again to FIG. 5, in step 516, the fuel flow to the core injection region, which is a pilot fuel nozzle and / or a pilot tune stage injector, can be adjusted. However, as shown in FIG. 6E, maintaining the fuel flow to the first and second portions of the main fuel injector while regulating the fuel flow to the pilot tune stage of the pilot fuel nozzle and / or injector By this, the main combustion flame stays at a higher temperature than the seed fire in a complete ring. That is, the higher temperature main combustion flame consumes the CO generated by the lower temperature seed flame. This adjustment of mode 4 is shown in FIG. 6E and occurs during normal premixing operation of the combustion system.

当業者が理解するように、エンジンから要求されている動力が低減またはターンダウンされるときは、エンジンの作動を依然として維持しながらエンジン出力を有効に減じることが望ましい。エンジンのより小さな動力が要求されているときは、燃焼プロセスにおいてより少ない燃料が必要とされる。したがって、エンジンをターンダウンするために、燃料流も減じなければならない。しかしながら、上述のように、燃料流レベルが減じられるときには、火炎温度が低下する傾向があり、これは、対応してCOエミッションの増大を生じる。したがって、エンジンをエミッション規制の範囲に保つために、この付加的なCOを十分に焼失させる必要がある。COエミッションを焼失させる1つの方法は、主燃料インジェクタの第1の部分および第2の部分によって発生された主燃焼火炎をできるだけ高温に保つことである。これは、燃料インジェクタへの燃料流の慎重な調整によって達成することができる。より具体的には、コア領域(パイロット燃料ノズルおよび/またはパイロットチューン段インジェクタ)への燃料流が減じられ、主段インジェクタの第1の部分および第2の部分への燃料流が僅かに増大される。正味全体効果は、燃焼器へのより低い合計燃料流量であるが、パイロット領域への燃料流は減少するかまたは消滅させられるので、パイロットおよび/またはパイロットチューン段よりも高い比の燃料が、主火炎を維持するために方向付けられる。   As those skilled in the art will appreciate, when the power required from the engine is reduced or turned down, it is desirable to effectively reduce engine power while still maintaining engine operation. When less engine power is required, less fuel is required in the combustion process. Therefore, in order to turn down the engine, the fuel flow must also be reduced. However, as described above, when the fuel flow level is reduced, the flame temperature tends to decrease, which correspondingly results in increased CO emissions. Therefore, this additional CO must be burned down sufficiently to keep the engine within emission regulations. One way to burn off CO emissions is to keep the main combustion flame generated by the first and second portions of the main fuel injector as hot as possible. This can be achieved by careful adjustment of the fuel flow to the fuel injector. More specifically, the fuel flow to the core region (pilot fuel nozzle and / or pilot tune stage injector) is reduced and the fuel flow to the first and second portions of the main stage injector is slightly increased. The The net overall effect is a lower total fuel flow to the combustor, but since the fuel flow to the pilot region is reduced or eliminated, a higher ratio of fuel than the pilot and / or pilot tune stage is the main Oriented to maintain the flame.

燃料流を供給するステップ、および噴射された燃料の点火が、引き続き説明されるが、当業者は、噴射されたばかりの燃料の点火により生じる火炎を維持するためには、燃料流が継続されなければならず、さもないと、結果として生じる火炎が消滅することを理解するであろう。すなわち、燃料供給/噴射のステップは、燃料の点火の前および燃料の点火と同時に生じる必要がある。   The step of supplying the fuel flow and ignition of the injected fuel will continue to be described, but those skilled in the art will not be able to continue the fuel flow in order to maintain the flame resulting from the ignition of the just injected fuel. Nonetheless, you will understand that the resulting flame will disappear. That is, the fuel supply / injection step needs to occur before and simultaneously with fuel ignition.

本発明の択一的な実施の形態では、燃焼システム300は、上述のように、パイロット燃料ノズルと、パイロットチューンインジェクタのセットと、主燃焼火炎を形成するメイン1およびメイン2の火炎への2つの回路とに燃料を提供するための、4つの主燃料回路を有する。しかしながら、燃焼ノイズおよびエミッションの改良は、最初に燃料をパイロット燃料ノズルのみに方向付けることなく、しかしながらその代わりに初期ライトオフを達成するためにパイロット燃料ノズルおよびパイロットチューン段インジェクタのセットに燃料を供給することによって、現在のハードウェアを利用して達成することができることが決定された。   In an alternative embodiment of the present invention, the combustion system 300 includes a pilot fuel nozzle, a set of pilot tuned injectors, and two main to main 1 and main 2 flames forming a main combustion flame, as described above. It has four main fuel circuits for providing fuel to one circuit. However, improvements in combustion noise and emissions do not initially direct fuel to only the pilot fuel nozzle, but instead provide fuel to the pilot fuel nozzle and pilot tune stage injector set to achieve initial light-off. By doing so, it has been determined that it can be accomplished using current hardware.

図8を参照すると、ガスタービン燃焼器を作動させるための択一的なプロセスがプロセス800に開示されている。ステップ802において、ガスタービン燃焼器のパイロット燃料ノズル、およびパイロットチューン段インジェクタのセットにまず燃料が供給される。次いで、ステップ804において、パイロット燃料ノズルおよびパイロットチューン段インジェクタによって噴射された燃料が点火される。パイロット領域に火炎が形成されると、パイロット燃料ノズルと、パイロットチューンインジェクタの段との燃料供給は、約10%負荷条件を通じて継続する。次いで、ステップ806において、燃料は、主燃料インジェクタのセットの第1の部分へ供給される。上述のように、主燃料インジェクタのセットの第1の部分は、燃料インジェクタの約120度の円弧状セクションから成る。主燃料インジェクタのセットの第1の部分へ燃料が供給されながら、パイロット燃料ノズルおよびパイロットチューン段へ燃料は流れ続ける。ステップ808において、主燃料インジェクタのセットの第1の部分によって噴射された燃料は点火し、主燃焼火炎を形成する。主燃料インジェクタの第1の部分によって噴射された燃料は、約10%負荷条件を通じてライトオフと同時に開始することができる。主燃料火炎が形成されると、次いで、ステップ810において、主インジェクタのセットの第1の部分と、パイロット燃料ノズルと、パイロットチューン段インジェクタとに燃料を供給し続けながら、主燃料インジェクタのセットの第2の部分に燃料が供給される。ライトオフおよび約25%負荷条件において開始して、主燃料インジェクタの第2の部分に燃料を供給することができる。次いで、ステップ812において、主燃焼火炎を増強するために、主燃料インジェクタのセットの第2の部分によって噴射された燃料が点火される。上述の他の実施の形態のように、ステップ814において、燃料は、パイロットチューン段インジェクタへ流れ、パイロット燃料ノズルを、次いで、火炎安定性を高めるように調整することができる。   With reference to FIG. 8, an alternative process for operating a gas turbine combustor is disclosed in process 800. In step 802, fuel is first supplied to a pilot fuel nozzle and a set of pilot tune stage injectors in a gas turbine combustor. Next, at step 804, the fuel injected by the pilot fuel nozzle and pilot tune stage injector is ignited. When a flame is formed in the pilot zone, fuel supply to the pilot fuel nozzle and the stage of the pilot tune injector continues through a load condition of about 10%. Then, at step 806, fuel is supplied to the first portion of the set of main fuel injectors. As described above, the first portion of the main fuel injector set consists of an approximately 120 degree arcuate section of the fuel injector. Fuel continues to flow to the pilot fuel nozzle and pilot tune stage while fuel is being supplied to the first portion of the set of main fuel injectors. In step 808, the fuel injected by the first portion of the main fuel injector set ignites to form a main combustion flame. The fuel injected by the first part of the main fuel injector can start simultaneously with light-off through an approximately 10% load condition. Once the main fuel flame is formed, then in step 810, the main fuel injector set is maintained while continuing to supply fuel to the first portion of the main injector set, the pilot fuel nozzle, and the pilot tune stage injector. Fuel is supplied to the second portion. Starting at light-off and about 25% load conditions, fuel can be supplied to the second portion of the main fuel injector. Next, at step 812, the fuel injected by the second portion of the set of main fuel injectors is ignited to augment the main combustion flame. As in the other embodiments described above, in step 814, fuel flows to the pilot tune stage injector and the pilot fuel nozzle can then be adjusted to enhance flame stability.

本発明のさらに別の実施の形態では、前述のように、燃料が3つの回路に供給されるが、インジェクタのパイロットチューン段には供給されない、ガスタービン燃焼器を作動させる方法が開発された。ここで図9を参照すると、ガスタービン燃焼器を作動させる方法900は、ガスタービン燃焼器のパイロット燃料ノズルに燃料を供給するステップ902を含む。次いで、ステップ904において、パイロット燃料ノズルによって噴射された燃料は、点火され、種火を形成する。次いで、ステップ906において、パイロット燃料ノズルに燃料を供給し続けながら、燃料は、主燃料インジェクタのセットの第1の部分へ供給される。ライトオフおよび約10%負荷条件において開始して、主燃料インジェクタの第1の部分に燃料を供給することができる。次いで、ステップ908において、主インジェクタの第1の部分からの燃料は、点火され、主燃焼火炎を形成する。   In yet another embodiment of the present invention, a method for operating a gas turbine combustor has been developed, as described above, where fuel is supplied to the three circuits but not to the pilot tune stage of the injector. Referring now to FIG. 9, a method 900 for operating a gas turbine combustor includes supplying fuel 902 to a pilot fuel nozzle of the gas turbine combustor. Next, in step 904, the fuel injected by the pilot fuel nozzle is ignited to form a seed fire. Then, in step 906, fuel is supplied to the first portion of the set of main fuel injectors while continuing to supply fuel to the pilot fuel nozzle. Starting at light-off and about 10% load conditions, fuel can be supplied to the first portion of the main fuel injector. Then, at step 908, fuel from the first portion of the main injector is ignited to form a main combustion flame.

ステップ910において、主燃料インジェクタの第1の部分およびパイロット燃料ノズルにも供給されながら、燃料は、主燃料インジェクタのセットの第2の部分へ供給される。ライトオフと約25%負荷条件との間において開始して、主インジェクタの第2の部分に燃料を供給することができる。本発明の1つのこのような実施の形態において、主インジェクタの第1の部分は、円弧状通路において約120度にわたって延びているのに対し、主インジェクタの第2の部分は、円弧状通路の約240度にわたって延びている。ステップ912において、主インジェクタの第2の部分によって燃焼器に供給される燃料は、点火され、主燃焼火炎を増強するように機能する。上述のように、燃料は、これらの様々な回路を通って、約100%負荷まで流れ続ける。エンジンの作動条件に応じて、プロセスはステップ914において継続することができ、ステップ914において、パイロットノズルへの燃料流を調整することができる。上述のように、この調整は、COエミッションを制御しながらエンジンターンダウンを補助するために、パイロット燃料ノズルへの燃料流の量を減じることを含むことができる。   In step 910, fuel is supplied to the second portion of the set of main fuel injectors while also being supplied to the first portion of the main fuel injector and the pilot fuel nozzle. Starting between light-off and about 25% load conditions, fuel can be supplied to the second portion of the main injector. In one such embodiment of the present invention, the first portion of the main injector extends over about 120 degrees in the arcuate passage, while the second portion of the main injector is in the arcuate passage. It extends over about 240 degrees. In step 912, the fuel supplied to the combustor by the second portion of the main injector is ignited and functions to augment the main combustion flame. As mentioned above, fuel continues to flow through these various circuits to about 100% load. Depending on the operating conditions of the engine, the process can continue at step 914, where fuel flow to the pilot nozzle can be adjusted. As described above, this adjustment can include reducing the amount of fuel flow to the pilot fuel nozzles to assist in engine turndown while controlling CO emissions.

当業者が認めるであろうが、本発明は、特に、方法、システムまたはコンピュータプログラム製品として具体化されてよい。したがって、実施の形態は、ハードウェア実施形態、ソフトウェア実施形態またはソフトウェアおよびハードウェアを組み合わせた実施形態の形式をなし得る。1つの実施の形態では、本発明は、1つまたは複数のコンピュータ読取可能な媒体において具体化されたコンピュータ利用可能な命令を含むコンピュータプログラム製品などの、コンピュータ化された方法の形式を成す。   As will be appreciated by one skilled in the art, the present invention may be embodied in particular as a method, system or computer program product. Accordingly, the embodiments may take the form of a hardware embodiment, a software embodiment or an embodiment combining software and hardware. In one embodiment, the invention takes the form of a computerized method, such as a computer program product comprising computer-usable instructions embodied in one or more computer-readable media.

コンピュータ読取可能な媒体は、揮発性および不揮発性の媒体、取外し可能および取外し不能な媒体を含み、データベース、スイッチおよび様々なその他のネットワークデバイスによって読取可能な媒体を想定している。ネットワークスイッチ、ルータおよび関連するコンポーネントは、それと通信する手段であるから、本質的に慣用的である。限定ではなく、例として、コンピュータ読取可能な媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を含む。   Computer-readable media includes both volatile and non-volatile media, removable and non-removable media and contemplates media that can be read by databases, switches, and various other network devices. Network switches, routers and related components are essentially conventional because they are the means to communicate with them. By way of example, and not limitation, computer-readable media includes computer storage media and communication media.

コンピュータ記憶媒体または機械読取可能な媒体は、情報を記憶するためのあらゆる方法または技術において実行される媒体を含む。記憶される情報の例は、コンピュータ利用可能な命令、データ構造、プログラムモジュールおよびその他のデータ表現である。コンピュータ記憶媒体は、RAM、ROM、EEPROM、フラッシュメモリまたはその他のメモリ技術、CD−ROM、デジタル・バーサタイル・ディスク(DVD)、ホログラフィ媒体またはその他の光学的ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置およびその他の磁気記憶デバイスを含むが、これらに限定されない。これらのメモリコンポーネントは、瞬間的、一時的または永久的にデータを記憶することができる。   Computer storage media or machine readable media includes media implemented in any method or technique for storing information. Examples of stored information are computer-usable instructions, data structures, program modules and other data representations. Computer storage media include RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technology, CD-ROM, digital versatile disk (DVD), holographic media or other optical disk storage, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic Including but not limited to disk storage devices and other magnetic storage devices. These memory components can store data instantaneously, temporarily or permanently.

通信媒体は、通常、データ構造およびプログラムモジュールを含むコンピュータ利用可能な命令を、調整されたデータ信号において記憶する。“調整されたデータ信号”とは、信号において情報をコード化するように設定または変更された1つまたは複数の特徴を有する伝播される信号をいう。典型的な調整されたデータ信号は、搬送波またはその他の搬送機構を含む。通信媒体は、あらゆる情報デリバリ媒体を含む。限定としてではなく、例として、通信媒体は、有線ネットワークまたは直接有線接続などの有線媒体、音波、赤外線、無線、マイクロ波、スペクトル拡散およびその他の無線媒体技術などの無線媒体を含む。上記の組合せは、コンピュータ読取可能な媒体の範囲に含まれる。   Communication media typically stores computer-usable instructions, including data structures and program modules, in a coordinated data signal. A “conditioned data signal” refers to a propagated signal having one or more characteristics that are set or changed to encode information in the signal. A typical conditioned data signal includes a carrier wave or other transport mechanism. Communication media includes any information delivery media. By way of example, and not limitation, communication media includes wired media such as a wired network or direct-wired connection, and wireless media such as acoustic, infrared, wireless, microwave, spread spectrum and other wireless media technologies. Combinations of the above are included within the scope of computer-readable media.

コンピュータ化された方法は、ガスタービンエンジンの作動システム内に組み込むことができるハードウェハの自己のピースに記憶された自立型ソフトウェアプログラムであってよいか、ガスタービンエンジンの作動システムを支配する既存のソフトウェアに組み込むように設計されたソフトウェアプログラムであることができる。   The computerized method may be a free-standing software program stored in its own piece of hard wafer that can be incorporated into the operating system of the gas turbine engine, or an existing method that governs the operating system of the gas turbine engine It can be a software program designed to be incorporated into software.

現時点で好適な実施の形態として知られるものについて、本発明は説明されているが、本発明は、開示された実施の形態に限定されるのではなく、反対に、以下の請求項の範囲の様々な変更および同等の配列を包含することが意図されている。本発明は、全ての観点から制限的ではなく例示的である特定の実施の形態に関して説明されている。硬化面表面以外のシュラウド面の機械加工および硬化面の運転により生じた摩耗などの、択一的な実施の形態および所要の運転は、発明の範囲から逸脱することなく、本発明が属する技術分野の当業者に明らかになるであろう。   Although the present invention has been described with respect to what are presently known as preferred embodiments, the invention is not limited to the disclosed embodiments, but instead is within the scope of the following claims. It is intended to encompass various modifications and equivalent sequences. The invention has been described with reference to particular embodiments that are illustrative rather than restrictive in all respects. Alternative embodiments and required operation, such as machining of shroud surfaces other than the hardened surface and wear caused by operation of the hardened surface, are within the technical scope of the present invention without departing from the scope of the invention. Will be apparent to those skilled in the art.

前記説明から、本発明が、システムおよび方法にとって明白でかつ固有である他の利点とともに、全ての目的および課題を達成するために十分に適応されたものであることが分かる。ある特徴および準組合せは利用でき、他の特徴および準組合せを参照することなく使用されて良いことが理解されるであろう。これは、請求項の範囲によっておよび請求項範囲において考慮される。   From the foregoing description, it can be seen that the present invention is well adapted to accomplish all its objectives and challenges, with other advantages that are apparent and inherent to the system and method. It will be understood that certain features and subcombinations are available and may be used without reference to other features and subcombinations. This is considered by the claims and in the claims.

Claims (31)

ガスタービン燃焼器を作動させる方法において、
前記ガスタービン燃焼器のパイロット燃料ノズルに燃料を供給し、
該パイロット燃料ノズルによって噴射された燃料を点火し、
パイロットチューン段インジェクタのセットおよびパイロット燃料ノズルに燃料を供給し、前記パイロットチューン段インジェクタは前記パイロット燃料ノズルの半径方向外側に位置決めされており、
主燃料インジェクタのセットの第1の部分と、前記パイロット燃料ノズルと、前記パイロットチューン段インジェクタとに燃料を供給し、
前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分によって噴射された燃料を点火し、主燃焼火炎を形成し、
前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分と、前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分と、前記パイロット燃料ノズルと、パイロットチューン段インジェクタとに燃料を供給し、
前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分によって噴射された燃料を点火し、前記主燃焼火炎を増強させることを特徴とする、ガスタービン燃焼器を作動させる方法。
In a method of operating a gas turbine combustor,
Supplying fuel to a pilot fuel nozzle of the gas turbine combustor;
Igniting the fuel injected by the pilot fuel nozzle;
Supplying fuel to a set of pilot tune stage injectors and a pilot fuel nozzle, the pilot tune stage injector being positioned radially outward of the pilot fuel nozzle;
Supplying fuel to a first portion of a set of main fuel injectors, the pilot fuel nozzle, and the pilot tune stage injector;
Igniting the fuel injected by the first part of the set of main fuel injectors to form a main combustion flame;
Supplying fuel to a second portion of the set of main fuel injectors, a first portion of the set of main fuel injectors, the pilot fuel nozzle, and a pilot tune stage injector;
A method of operating a gas turbine combustor, characterized by igniting fuel injected by a second portion of the set of main fuel injectors to augment the main combustion flame.
前記パイロット燃料ノズルおよび/または前記パイロットチューン段インジェクタへの燃料を調整することをさらに含む、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, further comprising adjusting fuel to the pilot fuel nozzle and / or the pilot tune stage injector. ガスタービン燃焼器のライトオフの間、フルスピード負荷なし(FSNL)条件までは、前記パイロット燃料ノズルのみに燃料を供給する、請求項1記載の方法。   The method of claim 1, wherein during the gas turbine combustor light-off, fuel is supplied only to the pilot fuel nozzles up to full speed no load (FSNL) conditions. ライトオフから約10%負荷条件までは前記パイロットチューン段インジェクタに燃料を供給する、請求項3記載の方法。   4. The method of claim 3, wherein fuel is supplied to the pilot tune stage injector from light off to about 10% load condition. ライトオフにおいて始まり約10%負荷条件までは、前記主燃料インジェクタの第1の部分に燃料を供給する、請求項4記載の方法。   5. The method of claim 4, wherein fuel is supplied to the first portion of the main fuel injector beginning at light off and up to about a 10% load condition. ライトオフにおいて始まり約25%負荷条件までは、前記主燃料インジェクタの第2の部分に燃料を供給する、請求項5記載の方法。   6. The method of claim 5, wherein fuel is supplied to the second portion of the main fuel injector starting at light off and up to about 25% load condition. 前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分は、約120度にわたって延びる燃料インジェクタの円弧状セグメントを含み、前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分は、約240度にわたって延びる燃料インジェクタの円弧状セグメントを含む、請求項1記載の方法。   The first portion of the set of main fuel injectors includes an arc segment of a fuel injector extending about 120 degrees, and the second portion of the set of main fuel injectors is an arc shape of the fuel injector extending about 240 degrees. The method of claim 1, comprising a segment. パイロット燃料ノズルと、該パイロット燃料ノズルをチューニングするためのパイロットチューン段インジェクタのセットと、燃料インジェクタの主セットとを有するガスタービン燃焼器において燃料を段付けするための、処理ユニットによって実施されるコンピュータ化された方法において、
燃料が前記パイロット燃料ノズルによって噴射される第1のモードで燃焼器を作動させ、
燃料が前記パイロット燃料ノズルと、前記パイロットチューン段のためのインジェクタとによって噴射される第2のモードで前記燃焼器を作動させ、
燃料が前記パイロット燃料ノズルと、前記パイロットチューン段のためのインジェクタと、前記燃料インジェクタの主セットの第1の部分とによって噴射される第3のモードで前記燃焼器を作動させ、
燃料が前記パイロット燃料ノズルと、前記パイロットチューン段のためのインジェクタと、前記燃料インジェクタの主セットの第1の部分と、前記燃料インジェクタの主セットの第2の部分とによって噴射される第4のモードで前記燃焼器を作動させることを含むことを特徴とする、コンピュータ化された方法。
A computer implemented by a processing unit for staging fuel in a gas turbine combustor having a pilot fuel nozzle, a set of pilot tune stage injectors for tuning the pilot fuel nozzle, and a main set of fuel injectors In a simplified way,
Operating the combustor in a first mode in which fuel is injected by the pilot fuel nozzle;
Operating the combustor in a second mode in which fuel is injected by the pilot fuel nozzle and an injector for the pilot tune stage;
Operating the combustor in a third mode in which fuel is injected by the pilot fuel nozzle, an injector for the pilot tune stage, and a first portion of the main set of the fuel injector;
Fuel is injected by the pilot fuel nozzle, an injector for the pilot tune stage, a first portion of the main set of fuel injectors, and a second portion of the main set of fuel injectors A computerized method comprising operating the combustor in a mode.
前記燃料インジェクタの主セットの第1の部分は、約120度の円弧状スパンにわたって延びており、燃料インジェクタの主セットの第2の部分は、約240度の円弧状スパンにわたって延びている、請求項8記載の方法。   The first portion of the main set of fuel injectors extends over an arcuate span of about 120 degrees, and the second portion of the main set of fuel injectors extends over an arcuate span of about 240 degrees. Item 9. The method according to Item 8. 前記第1のモードは、前記ガスタービン燃焼器に種火を提供する、請求項8記載の方法。   The method of claim 8, wherein the first mode provides a starter to the gas turbine combustor. 前記パイロットチューン段によって噴射された燃料は、前記種火を調整および補助するための付加的な燃料源を提供する、請求項10記載の方法。   The method of claim 10, wherein the fuel injected by the pilot tune stage provides an additional fuel source to condition and assist the pilot. 前記第3のモードおよび前記第4のモードによって噴射された燃料は、軸方向上流へ噴射され、点火の前に方向の反転を生じる、請求項8記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein the fuel injected by the third mode and the fourth mode is injected axially upstream, causing a direction reversal prior to ignition. 前記パイロット燃料ノズル、および前記パイロットチューン段のインジェクタへの燃料流は、前記第4のモードで前記燃焼器を作動させた後、調節可能である、請求項8記載の方法。   9. The method of claim 8, wherein fuel flow to the pilot fuel nozzle and the pilot tune stage injector is adjustable after operating the combustor in the fourth mode. ガスタービン燃焼器からの一酸化炭素生成を制御しながら前記ガスタービン燃焼器のターンダウン能力を改良する方法において、
主燃料インジェクタの環状配列の第1の部分および第2の部分への燃料流を調整し、主燃焼火炎を補助し、
前記ガスタービン燃焼器のコアセクションにおける1つまたは複数の燃料インジェクタへの燃料流を調整することを特徴とする、ガスタービン燃焼器のターンダウン能力を改良する方法。
In a method for improving the turndown capability of the gas turbine combustor while controlling carbon monoxide production from the gas turbine combustor,
Adjusting the fuel flow to the first and second portions of the annular array of main fuel injectors to assist the main combustion flame;
A method for improving the turndown capability of a gas turbine combustor, comprising adjusting fuel flow to one or more fuel injectors in a core section of the gas turbine combustor.
前記主燃料インジェクタの環状配列の第1の部分および第2の部分への燃料流を調整することは、前記第1の部分および前記第2の部分への燃料流を増大させることを含む、請求項14記載の方法。   Adjusting the fuel flow to the first and second portions of the annular array of the main fuel injectors includes increasing fuel flow to the first and second portions. Item 15. The method according to Item 14. 前記コアセクションにおける1つまたは複数の燃料インジェクタへの燃料流を調整することは、少なくともパイロット燃料ノズルへの燃料流を減少させることを含む、請求項15記載の方法。   The method of claim 15, wherein adjusting the fuel flow to one or more fuel injectors in the core section includes reducing at least the fuel flow to a pilot fuel nozzle. 少なくとも前記パイロット燃料ノズルへの燃料流と比較した前記主燃料インジェクタへの燃料流の比は、エンジンへの合計燃料流が減少しながら、増大する、請求項16記載の方法。   The method of claim 16, wherein a ratio of fuel flow to the main fuel injector as compared to at least fuel flow to the pilot fuel nozzle increases while a total fuel flow to the engine decreases. 前記第1の部分は、約120度にわたって延びる前記主燃料インジェクタの環状配列を有し、前記第2の部分は、約240度にわたって延びる前記主燃料インジェクタの環状配列を有する、請求項14記載の方法。   15. The first portion has an annular array of main fuel injectors extending about 120 degrees, and the second portion has an annular array of main fuel injectors extending about 240 degrees. Method. 前記ガスタービン燃焼器の前記コアセクションは、パイロット燃料ノズルと、パイロットチューン段のインジェクタとを有し、燃料インジェクタの前記パイロットチューン段は、種火を補助するために燃料流を提供する、請求項14記載の方法。   The core section of the gas turbine combustor includes a pilot fuel nozzle and an injector of a pilot tune stage, the pilot tune stage of the fuel injector providing a fuel flow to assist a spark. 14. The method according to 14. ガスタービン燃焼器を作動させる方法において、
前記ガスタービン燃焼器のパイロット燃料ノズルとパイロットチューン段インジェクタのセットとに燃料を供給し、
前記パイロット燃料ノズルと前記パイロットチューン段インジェクタとによって噴射された燃料を点火し、
主燃料インジェクタのセットの第1の部分と、前記パイロット燃料ノズルと、前記パイロットチューン段インジェクタとに燃料を供給し、
前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分によって噴射された燃料を点火し、主燃焼火炎を形成し、
前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分と、前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分と、前記パイロット燃料ノズルと、前記パイロットチューン段インジェクタとに燃料を供給し、
前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分によって噴射された燃料を点火し、前記主燃焼火炎を増強させることを特徴とする、ガスタービン燃焼器を作動させる方法。
In a method of operating a gas turbine combustor,
Supplying fuel to a pilot fuel nozzle and a set of pilot tune stage injectors of the gas turbine combustor;
Igniting the fuel injected by the pilot fuel nozzle and the pilot tune stage injector;
Supplying fuel to a first portion of a set of main fuel injectors, the pilot fuel nozzle, and the pilot tune stage injector;
Igniting the fuel injected by the first part of the set of main fuel injectors to form a main combustion flame;
Supplying fuel to a second portion of the set of main fuel injectors, a first portion of the set of main fuel injectors, the pilot fuel nozzle, and the pilot tune stage injector;
A method of operating a gas turbine combustor, characterized by igniting fuel injected by a second portion of the set of main fuel injectors to augment the main combustion flame.
前記主燃焼火炎への安定性を高めるために、前記パイロット燃料ノズルおよび/または前記パイロットチューン段インジェクタへの燃料を調整することをさらに含む、請求項20記載の方法。   21. The method of claim 20, further comprising adjusting fuel to the pilot fuel nozzle and / or the pilot tune stage injector to increase stability to the main combustion flame. ガスタービン燃焼器のライトオフの間、約10%負荷条件までは、前記パイロット燃料ノズルおよび前記パイロットチューン段インジェクタのみに燃料を供給する、請求項20記載の方法。   21. The method of claim 20, wherein only the pilot fuel nozzle and the pilot tune stage injector are fueled to about 10% load condition during gas turbine combustor light-off. ライトオフにおいて始まり約10%負荷条件まで、前記主燃料インジェクタの第1の部分に燃料を供給する、請求項22記載の方法。   23. The method of claim 22, wherein fuel is supplied to the first portion of the main fuel injector beginning at light off to about 10% load condition. ライトオフにおいて始まり約25%負荷条件まで、前記主燃料インジェクタの第2の部分に燃料を供給する、請求項23記載の方法。   24. The method of claim 23, wherein fuel is supplied to the second portion of the main fuel injector beginning at light off and up to about 25% load condition. 前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分は、約120度にわたって延びる燃料インジェクタの円弧状セグメントを含み、前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分もまた、約240度にわたって延びる燃料インジェクタの円弧状セグメントを含む、請求項20記載の方法。   The first portion of the set of main fuel injectors includes an arcuate segment of the fuel injector that extends approximately 120 degrees, and the second portion of the set of main fuel injectors also includes a circle of fuel injectors that extends approximately 240 degrees. 21. The method of claim 20, comprising an arc segment. ガスタービン燃焼器を作動させる方法において、
前記ガスタービン燃焼器のパイロット燃料ノズルに燃料を供給し、
該パイロット燃料ノズルによって噴射された燃料を点火し、
主燃料インジェクタのセットの第1の部分と、前記パイロット燃料ノズルとに燃料を供給し、
前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分によって噴射された燃料を点火し、主燃焼火炎を形成し、
前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分と、前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分と、前記パイロット燃料ノズルとに燃料を供給し、
前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分によって噴射された燃料を点火し、前記主燃焼火炎を増強させることを特徴とする、ガスタービン燃焼器を作動させる方法。
In a method of operating a gas turbine combustor,
Supplying fuel to a pilot fuel nozzle of the gas turbine combustor;
Igniting the fuel injected by the pilot fuel nozzle;
Supplying fuel to a first portion of a set of main fuel injectors and the pilot fuel nozzle;
Igniting the fuel injected by the first part of the set of main fuel injectors to form a main combustion flame;
Supplying fuel to a second portion of the set of main fuel injectors, a first portion of the set of main fuel injectors, and the pilot fuel nozzle;
A method of operating a gas turbine combustor, characterized by igniting fuel injected by a second portion of the set of main fuel injectors to augment the main combustion flame.
前記パイロット燃料ノズルへの燃料を調整することをさらに含む、請求項26記載の方法。   27. The method of claim 26, further comprising adjusting fuel to the pilot fuel nozzle. ガスタービン燃焼器のライトオフの間、約10%負荷条件までは、前記パイロット燃料ノズルおよび前記パイロットチューン段インジェクタのみに燃料を供給する、請求項26記載の方法。   27. The method of claim 26, wherein only the pilot fuel nozzle and the pilot tune stage injector are fueled up to about 10% load condition during gas turbine combustor light-off. ライトオフにおいて始まり約10%負荷条件まで、前記主燃料インジェクタの第1の部分に燃料を供給する、請求項28記載の方法。   29. The method of claim 28, wherein fuel is supplied to the first portion of the main fuel injector beginning at light off to about 10% load condition. ライトオフにおいて始まり約25%負荷条件まで、前記主燃料インジェクタの第2の部分に燃料を供給する、請求項29記載の方法。   30. The method of claim 29, wherein fuel is supplied to the second portion of the main fuel injector beginning at light off and up to about 25% load condition. 前記主燃料インジェクタのセットの第1の部分は、約120度にわたって延びる燃料インジェクタの円弧状セグメントを含み、前記主燃料インジェクタのセットの第2の部分もまた、約240度にわたって延びる燃料インジェクタの円弧状セグメントを含む、請求項26記載の方法。   The first portion of the set of main fuel injectors includes an arcuate segment of the fuel injector that extends approximately 120 degrees, and the second portion of the set of main fuel injectors also includes a circle of fuel injectors that extends approximately 240 degrees. 27. The method of claim 26, comprising arcuate segments.
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