JP2017527765A - Burner with fluid oscillator for gas turbine and gas turbine with at least one such burner - Google Patents

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Abstract

本発明は、予混合流路(68)を有するバーナーに関するものであり、前記予混合流路は、径方向外側に向かって壁によって区切られ、動作中に燃料と空気との予混合に用いられ、前記予混合流路には、バーナーランス(72、94)及び複数の燃料インジェクタが配置されており、前記燃料インジェクタは、前記バーナーランス(72)から、前記壁の方向に延在しており、燃料ノズル(80、80a、80b)を有している。前記バーナーは、動作中の有害物質の排出量の減少又は圧力変動の減少を可能にする。そのために、前記燃料供給装置は、相互作用チャンバ(26)を有する少なくとも1つの流体発振器(85)を含んでおり、前記相互作用チャンバの入口(28)は、前記燃料供給装置の燃料導管(82)に接続されており、前記相互作用チャンバの第1の排出導管(86)は、少なくとも第1の燃料ノズル(80a)まで延在し、第2の排出導管(88)は、少なくとも第2の燃料ノズル(80b)まで延在しており、前記流体発振器は、前記排出導管毎に、フィードバック導管(38a、38b)を含んでおり、前記フィードバック導管は、その一方の端部で、少なくとも1つの燃料ノズルの下流の領域において、それぞれの排出導管内に合流し、他方の端部で、前記相互作用チャンバの入口領域(30)に合流している。The present invention relates to a burner having a premixing channel (68), said premixing channel being delimited by a wall radially outward and used for premixing fuel and air during operation. A burner lance (72, 94) and a plurality of fuel injectors are arranged in the premixing flow path, and the fuel injector extends from the burner lance (72) in the direction of the wall. The fuel nozzles (80, 80a, 80b) are provided. The burner allows a reduction in the emission of harmful substances during operation or a reduction in pressure fluctuations. To that end, the fuel supply includes at least one fluid oscillator (85) having an interaction chamber (26), the inlet (28) of the interaction chamber being a fuel conduit (82) of the fuel supply. ), The first discharge conduit (86) of the interaction chamber extends to at least the first fuel nozzle (80a), and the second discharge conduit (88) is at least a second Extending to a fuel nozzle (80b), the fluid oscillator includes a feedback conduit (38a, 38b) for each of the discharge conduits, the feedback conduit having at least one at one end thereof In the region downstream of the fuel nozzle, it merges into the respective discharge conduit and, at the other end, merges into the inlet region (30) of the interaction chamber.

Description

本発明は、中央のバーナー軸と、当該バーナー軸を少なくとも部分的に包囲する予混合流路と、を有するガスタービンのためのバーナーに関する。従って、予混合流路は、流路の横断面領域を有しており、当該横断面領域は、バーナー軸の周囲に延在している。中央バーナー軸は、数学的に無限の長さの線である。流路の横断面領域は、例えば環状であるか、又は、全円としてバーナー軸の周囲に配置され得る。言い換えると、予混合流路は、バーナー軸に対して同軸に(同じ回転軸)延在し得る。環又は全円の直径は、バーナー軸の部分に沿って変化し得る。特に、予混合流路を、少なくとも部分的に、環状空間流路(横断面が環状)として構成することが可能であり、当該環状空間流路は、横断面において全円として構成されている予混合流路部分に移行できる。   The present invention relates to a burner for a gas turbine having a central burner shaft and a premixing channel that at least partially surrounds the burner shaft. Accordingly, the premix channel has a cross-sectional area of the channel, and the cross-sectional area extends around the burner shaft. The central burner axis is a mathematically infinite length line. The cross-sectional area of the channel can be annular, for example, or it can be arranged around the burner axis as a full circle. In other words, the premix channel may extend coaxially (same rotational axis) with respect to the burner axis. The diameter of the ring or the full circle can vary along the part of the burner axis. In particular, the premixing channel can be configured at least partially as an annular space channel (circular cross section), and the annular space channel is configured as a full circle in the cross section. It is possible to move to the mixing channel part.

予混合流路は、径方向外側に向かって、壁によって区切られている。動作中、予混合流路は、圧縮空気によって貫流可能である。予混合流路は、燃料と空気との予混合に用いられ、予混合流路には、バーナーランス又はバーナーハブと複数の燃料インジェクタとが配置されている。バーナーランス/バーナーハブから壁の方向に延在する燃料インジェクタは、少なくとも部分的にバーナーランス/バーナーハブによって包囲された燃料供給装置と流体的に接続されており、燃料ノズルを有している。燃料インジェクタは、例えば、気体状燃料のための燃料ノズルも、燃料油による運転のための燃料ノズルも含み得る。同じことが、燃料ノズルを有さない代替的な構造のバーナーランス/バーナーハブにも当てはまる。   The premixing channel is delimited by walls toward the radially outer side. In operation, the premix channel can flow through with compressed air. The premixing channel is used for premixing fuel and air, and a burner lance or burner hub and a plurality of fuel injectors are arranged in the premixing channel. A fuel injector extending from the burner lance / burner hub in the direction of the wall is fluidly connected to a fuel supply device at least partially surrounded by the burner lance / burner hub and has a fuel nozzle. The fuel injector may include, for example, a fuel nozzle for gaseous fuel as well as a fuel nozzle for operation with fuel oil. The same applies to an alternative structure of the burner lance / burner hub without a fuel nozzle.

バーナーランスは、本発明の範囲内において、バーナーハブとも称される可能性がある。   A burner lance may also be referred to as a burner hub within the scope of the present invention.

バーナーランスは、予混合流路の中央に配置され得る。バーナーランスは、上流から、予混合流路内に突出し得るので、当該流路は、部分的にのみ、径方向内側に向かって、バーナーランスによって区切られる。この場合、予混合流路は、例えば、バーナーランスの下流に、全円形の横断面領域を有し得る。しかしまた、バーナーランスは、予混合流路のほぼ出口まで延在することも可能である。   The burner lance can be placed in the center of the premix channel. Since the burner lance can protrude from the upstream into the premixing channel, the channel is only partially delimited by the burner lance towards the inside in the radial direction. In this case, the premix channel may have a full circular cross-sectional area, for example downstream of the burner lance. However, the burner lance can also extend almost to the outlet of the premix channel.

代替的に、予混合流路は、径方向内側に向かって、少なくとも部分的に、当該流路の中央に配置された、ほぼ円錐台の側面状の表面を有するバーナーハブによって区切られることも可能であり、当該バーナーハブは、予混合流路を、上流から、ハブの端部領域まで、径方向内側に向かって区切っている。予混合流路は、ハブの下流で、横断面が全円形状である予混合領域に移行する。従って、ハブに沿って、予混合流路は、環状の流路横断面領域を有しており、その直径は、流れの方向において減少し得る。特に、バーナーハブ内には、さらなる予混合流路か、又は、例えば中央のパイロットバーナーを配置しても良い。   Alternatively, the premixing channel can be delimited by a burner hub having a generally frustoconical side surface located at least partially in the middle of the channel, radially inward. The burner hub divides the premix channel from the upstream side to the end region of the hub inward in the radial direction. The premix flow path transitions to a premix region downstream of the hub and having a full circular cross section. Thus, along the hub, the premix channel has an annular channel cross-sectional area whose diameter can decrease in the direction of flow. In particular, further premixing channels or, for example, a central pilot burner may be arranged in the burner hub.

予混合流路は、本発明の範囲内において、予混合管とも称される可能性がある。燃料インジェクタを通じて、燃料が予混合流路内に噴射され、当該燃料は、下流に配置された予混合流路の出口まで、予混合流路を貫流する圧縮空気フローと混合され得るので、予混合バーナーは、その出口において、燃焼室に排出するための燃料/空気混合物を供給する。付加的に、直接バーナーランス上に配置された燃料ノズルを通じて、燃料を噴射することも可能である。   The premix channel may also be referred to as a premix tube within the scope of the present invention. Through the fuel injector, fuel is injected into the premixing channel, and the fuel can be mixed with the compressed air flow that flows through the premixing channel up to the outlet of the premixing channel disposed downstream. The burner supplies at its outlet a fuel / air mixture for discharge into the combustion chamber. In addition, it is also possible to inject fuel through a fuel nozzle arranged directly on the burner lance.

同属のバーナーによって、可能な限り有害物質の少ない燃焼と、燃焼の際の熱音響的不安定性の回避とを得られるよう試みられる。特に、予混合バーナーは、動作中に排出する有害物質は確かに少ないが、圧力変動は生じやすい。   Attempts are made to obtain combustion with as little harmful substances as possible and avoidance of thermoacoustic instabilities during combustion by the burner of the same genus. In particular, premixed burners do not emit much harmful substances during operation, but are subject to pressure fluctuations.

本発明の課題は、冒頭に挙げた種類のガスタービンのためのバーナーであって、バーナーの動作中における有害物質の排出量の減少、又は、圧力変動の減少を可能にしたバーナーを記載することにある。   The object of the present invention is to describe a burner for a gas turbine of the type mentioned at the outset, which makes it possible to reduce the emission of harmful substances or reduce pressure fluctuations during the operation of the burner. It is in.

本発明によると、冒頭に挙げた種類のバーナーにおいて、本課題は、燃料供給装置が、相互作用チャンバを有する少なくとも1つの流体発振器を含んでいることによって解決され、相互作用チャンバの入口は、燃料供給装置の燃料導管に接続されており、相互作用チャンバの第1の排出導管は、少なくとも第1の燃料ノズルまで延在し、第2の排出導管は、少なくとも第2の燃料ノズルまで延在しており、流体発振器は、排出導管毎に、フィードバック導管を含んでおり、フィードバック導管は、その一方の端部で、少なくとも1つの燃料ノズルの下流の領域において各排出導管に合流し、他方の端部で、相互作用チャンバの入口領域に合流している。   According to the invention, in a burner of the type mentioned at the outset, the problem is solved by the fact that the fuel supply device includes at least one fluid oscillator having an interaction chamber, the inlet of the interaction chamber being A first exhaust conduit of the interaction chamber extends to at least the first fuel nozzle and a second exhaust conduit extends to at least the second fuel nozzle. The fluid oscillator includes a feedback conduit for each discharge conduit, the feedback conduit merges with each discharge conduit at one end thereof in the region downstream of the at least one fuel nozzle and the other end. At the junction of the entrance region of the interaction chamber.

例えば、少なくとも第1の燃料ノズル及び少なくとも第2の燃料ノズル、又は、第1の燃料ノズル群及び第2の燃料ノズル群が、共通の燃料インジェクタに配置され、予混合流路における燃料の可能な限り均一な分散のために、径方向に分散して配置され得る。例えば、少なくとも第1の燃料ノズルは、吸込み側にも、少なくとも第2の燃料ノズルは、旋回ブレード状に構成された燃料インジェクタの圧力側にも配置され得る。第1の燃料ノズル群及び第2の燃料ノズル群は、例えば、異なる燃料インジェクタにも配置され得る。例えば、ほぼ向かい合って燃料ランスに配置された燃料インジェクタ内に配置され得る。   For example, at least a first fuel nozzle and at least a second fuel nozzle, or a first fuel nozzle group and a second fuel nozzle group, are arranged in a common fuel injector and are capable of fuel in the premix channel. For as uniform dispersion as possible, they can be distributed radially. For example, at least the first fuel nozzle can be arranged on the suction side, and at least the second fuel nozzle can be arranged on the pressure side of the fuel injector configured in the form of a swirling blade. The first fuel nozzle group and the second fuel nozzle group may be arranged in different fuel injectors, for example. For example, it can be located in a fuel injector that is located substantially opposite the fuel lance.

流体発振器は、高価な弁を用いずにすむ流体制御要素として長らく知られてきた。例えば、流体発振器は、空気を支持面の境界層に供給し、境界層の分離を回避するために用いられる。   Fluid oscillators have long been known as fluid control elements that do not require expensive valves. For example, fluid oscillators are used to supply air to the boundary layer of the support surface and avoid boundary layer separation.

流体発振器は、その入口に接しており、圧力下にある流体フローによって動作する。この流体フローは、相互作用チャンバ内で振動させられるので、当該チャンバの少なくとも1つの出口には、交互に、流出する噴流が衝突する。従って、流体発振器の排出導管からは、脈動する流体フローが流出し、排出導管は、交互に流体を排出する。先行技術からは、フィードバック導管を有する流体発振器が知られており、当該フィードバック導管は、相互作用チャンバ内の振動を安定化するために、相互作用チャンバの出口領域を、相互作用チャンバの入口領域と接続している。先行技術に係るフィードバック導管は、その一方の端部で、それぞれ相互作用チャンバの出口近くで相互作用チャンバに合流し、その他方の端部で、当該出口の上流において、相互作用チャンバの入口近くで相互作用チャンバに合流する。それぞれの出口には、振動している間に、流体フローが衝突し、それによって、フィードバック導管の端部において圧力が上昇し、当該圧力は、当該導管を通じて、入口領域にさらに伝えられ、フローが相互作用チャンバの側壁にまさに接する領域まで伝えられる。それによって、振動するフローは、側壁から分離する傾向を有する。これは、振動を安定化させる、相互作用チャンバの出口領域と入口領域との間の圧力条件のフィードバックにつながる。   The fluid oscillator is in contact with its inlet and operates with a fluid flow under pressure. Since this fluid flow is oscillated in the interaction chamber, at least one outlet of the chamber is alternately impinged by the outgoing jet. Accordingly, a pulsating fluid flow flows out of the fluid oscillator discharge conduit, and the discharge conduit alternately discharges fluid. From the prior art, fluid oscillators with feedback conduits are known, which feedback conduits are connected to the interaction chamber outlet region and the interaction chamber inlet region in order to stabilize vibrations in the interaction chamber. Connected. The prior art feedback conduit joins the interaction chamber at one end near the exit of the interaction chamber, and at the other end, upstream of the exit, near the entrance of the interaction chamber. Merge into the interaction chamber. Each outlet impinges on fluid flow while oscillating, thereby increasing the pressure at the end of the feedback conduit, which pressure is further transmitted through the conduit to the inlet region and the flow is reduced. It is transmitted to the area just in contact with the side wall of the interaction chamber. Thereby, the oscillating flow has a tendency to separate from the sidewall. This leads to feedback of pressure conditions between the exit region and the entrance region of the interaction chamber that stabilizes the vibration.

本発明では、先行技術のようにフィードバック導管を相互作用チャンバの出口領域に合流させるのではなく、それぞれの排出導管に、少なくとも1つの燃料ノズル又は燃料ノズル群の下流の領域において合流させることが提案されており、当該排出導管は、少なくとも1つの燃料ノズル又は燃料ノズル群まで延在している。本発明によると、それによって、燃料ノズルのすぐ上流の予混合領域における予混合流路内の圧力条件を、フィードバック信号に取り込むことが可能になる。排出導管は、燃料ノズル又は燃料ノズル群の下流において、フィードバック導管が合流する末端部を有し得る。   In the present invention, it is proposed that the feedback conduits are joined to the respective discharge conduits in the region downstream of at least one fuel nozzle or group of fuel nozzles, rather than joining the outlet region of the interaction chamber as in the prior art. And the exhaust conduit extends to at least one fuel nozzle or group of fuel nozzles. According to the invention, this makes it possible to incorporate in the feedback signal the pressure conditions in the premixing channel in the premixing region immediately upstream of the fuel nozzle. The discharge conduit may have a distal end where the feedback conduit joins downstream of the fuel nozzle or group of fuel nozzles.

予混合流路内の、燃料ノズル群の領域における静圧が比較的高い場合、排出導管を通る燃料はより少なくなり、排出導管内の動圧はより低くなる。それによって、本発明に基づいてフィードバック導管を構成する際に、フィードバック信号が少なくなり、燃料は、排出導管内を、予混合流路内の排出導管の燃料ノズル上流における逆の圧力条件の場合よりも長く流れる。予混合流路内の燃料ノズル群の領域における静圧が比較的低い場合、相互作用チャンバの付属する出口の衝突の際、より多くの燃料が、付属する排出導管を通って流れ、排出導管内の動圧はより高くなる。付属のフィードバック導管は、排出導管の少なくとも1つの燃料ノズルの下流で排出導管に合流しているので、排出導管の端部領域に合流するフィードバック導管における圧力はより高くなり、付随する燃料噴流は、相互作用チャンバの入口領域の側壁からより速く分離し、最も近い出口に燃料を衝突させる。従って、相互作用チャンバ内の燃料噴流の振動は、排出導管により長く燃料を衝突させ、その少なくとも1つの燃料ノズルは、予混合流路の、より高い圧力が支配的である領域に合流する。それによって、一般的に比較的少ない燃料が、より高い流路圧力の領域に合流している燃料ノズルから流出する、又は、より多くの燃料が、圧力の低い領域内に噴射されるという効果が補償される。この補償によって、本発明では、予混合流路においてより均一な燃料濃度が得られる。従って、少なくとも2つの、流体発振器に接続された燃料ノズル群又は燃料ノズルを通じた燃料の噴射は、付加的な制御装置を必要とせずとも、独力で調整される。結果として生じる、予混合流路における燃料濃度のより均一な分散によって、有害物質の排出量が削減される。時間的かつ場所的に変動する燃料の噴射によって、さらに、燃料ノズル群によって排出される燃料と、脇を通過して流れる圧縮空気との良好な混合がもたらされる。本発明によると、流体発振器によって変動する燃料の噴射に基づいて、バーナーの滞留時間プロフィールの広がりももたらされ、それによって、バーナーと炎との相互作用が減少し、熱音響振動が引き起こされることが減少する。   If the static pressure in the region of the fuel nozzle group in the premix channel is relatively high, less fuel will pass through the discharge conduit and the dynamic pressure in the discharge conduit will be lower. Thereby, in constructing the feedback conduit according to the present invention, the feedback signal is reduced and the fuel flows in the exhaust conduit more than in the case of reverse pressure conditions upstream of the fuel nozzle of the exhaust conduit in the premix channel. Also flows long. If the static pressure in the region of the fuel nozzle group in the premixing channel is relatively low, more fuel will flow through the associated exhaust conduit during the collision of the associated outlet of the interaction chamber and into the exhaust conduit. The dynamic pressure is higher. Since the attached feedback conduit joins the exhaust conduit downstream of at least one fuel nozzle of the exhaust conduit, the pressure in the feedback conduit joining the end region of the exhaust conduit is higher and the accompanying fuel jet is It separates faster from the side walls of the interaction chamber inlet region and causes fuel to impinge on the nearest outlet. Thus, the vibration of the fuel jet in the interaction chamber causes the fuel to collide longer with the discharge conduit, and at least one of the fuel nozzles merges into a region of the premix channel where the higher pressure is dominant. This has the effect that generally less fuel flows out of the fuel nozzle that joins the region of higher flow path pressure, or more fuel is injected into the region of lower pressure. Compensated. With this compensation, the present invention provides a more uniform fuel concentration in the premixing channel. Thus, the injection of fuel through at least two fuel nozzle groups or fuel nozzles connected to the fluid oscillator is adjusted independently without the need for additional control devices. The resulting more uniform distribution of fuel concentration in the premix flow path reduces the emissions of harmful substances. The injection of fuel, which varies in time and location, also provides a good mixing of the fuel discharged by the fuel nozzle group and the compressed air flowing through the sides. According to the present invention, based on the fuel injection fluctuated by the fluid oscillator, it also leads to a broader residence time profile of the burner, thereby reducing the burner-flame interaction and causing thermoacoustic oscillations. Decrease.

熱音響振動及び滞留時間という概念を説明するために、燃焼室内で、音響振動と熱放出における変動との相互作用が生じ得ることに注意すべきである。これらは、いわゆるガスタービンの固有モードに一致する振動数に関する場合、互いに増大し得る。これらの固有モードは、ガスタービンそれぞれの大きさ及び様式に依存する。このような熱音響振動は、ガスタービンの運転の際に、部材を著しく損傷し、設備の運転停止を強いる可能性がある。   To illustrate the concept of thermoacoustic vibration and residence time, it should be noted that interaction between acoustic vibration and fluctuations in heat release can occur in the combustion chamber. These can increase with respect to each other when the frequencies correspond to the so-called eigenmodes of the gas turbine. These eigenmodes depend on the size and style of each gas turbine. Such thermoacoustic vibration may significantly damage the members during the operation of the gas turbine, forcing the facility to stop operating.

熱音響振動を引き起こさないようにするために、バーナーの、動作中に生じる滞留時間プロフィールは、可能な限り広くて良く、当該滞留時間は、燃料ノズルから排出された流体が炎に至るまでに要する時間である。   In order not to cause thermoacoustic vibrations, the residence time profile of the burner that occurs during operation may be as wide as possible, which residence time is required for the fluid discharged from the fuel nozzle to reach the flame. It's time.

流体発振器によって燃料を供給されるバーナーの燃料ノズル又は燃料ノズル群は、時間的にも場所的にも脈動する燃料噴流ゆえに、ノズルの出口において条件付で、通過して流れる圧縮空気内の燃料濃度プロフィールの変動を有しており、それによって再び、熱音響的安定性が、バーナーの拡大した滞留時間プロフィールに基づいて、例えば従来の圧力旋回ノズル又はフルジェットノズルを有するバーナーと比較して、改善される。燃料の脈動的な噴射の振動数は、例えば、相互作用チャンバの大きさによって調整され得る。バーナーは、複数の流体発振器を含んでいて良く、これらの流体発振器は、それぞれ少なくとも2つの排出導管に、それぞれ少なくとも1つの燃料ノズル又は燃料ノズル群を用いて、燃料を供給する。   The fuel nozzle or fuel nozzle group of the burner supplied with fuel by the fluid oscillator is conditioned by a fuel jet that pulsates in time and location, so that the fuel concentration in the compressed air flowing through the conditionally at the outlet of the nozzle Has a profile variation, so that again the thermoacoustic stability is improved based on the burner's extended residence time profile, for example compared to a burner with a conventional pressure swirling nozzle or a full jet nozzle Is done. The frequency of pulsating fuel injection can be adjusted, for example, by the size of the interaction chamber. The burner may include a plurality of fluid oscillators that each supply fuel to at least two discharge conduits using at least one fuel nozzle or group of fuel nozzles, respectively.

構造が異なる様々なタイプの流体発振器が知られている。本発明は、これらの流体発振器の特別なタイプに限定されるものではない。これら全てのタイプは、圧力下にある流体噴流が入口を通って流入する相互作用チャンバを有しているという点で共通である。当該噴流は、相互作用チャンバの様々な側壁又は側壁領域に周期的に接するので、当該噴流とチャンバの側壁との相互作用について言及することが可能であり、当該噴流の振動が引き起こされるので、当該噴流は、周期的に異なる経路で、チャンバを通過して流れ、従って、出口領域において周期的に、相互作用チャンバの様々な出口を通って当該相互作用チャンバを離れるか、又は、様々な方向において、相互作用チャンバの中央の出口を離れる。従って、当該噴流は、少なくとも2つの向かい合う側壁領域に、周期的に接するか、又は、フローの滞留によって、再び分離する。   Various types of fluid oscillators with different structures are known. The present invention is not limited to a particular type of these fluid oscillators. All these types are common in that they have an interaction chamber through which a fluid jet under pressure flows through the inlet. Since the jet is periodically in contact with various side walls or side wall regions of the interaction chamber, it is possible to refer to the interaction between the jet and the side walls of the chamber, causing vibrations of the jet, The jets flow through the chamber in periodically different paths and thus periodically leave the interaction chamber through various outlets of the interaction chamber or in various directions in the exit region. Leave the central outlet of the interaction chamber. Thus, the jets are periodically in contact with at least two opposite side wall regions or separated again by flow stagnation.

流体発振器の機能の仕方は先行技術であるので、ここでは、流体発振器について短く説明するにとどめる。加えて、図面には、いくつかのタイプの流体発振器が示されている。本発明は、用いられる流体発振器のタイプには左右されない。本発明は、好ましくは、相互作用チャンバの入口領域で分岐する側壁に基づいて、流入する噴流の振動を引き起こす流体発振器から出発している。特に、本発明は、好ましくは、相互作用チャンバのほぼ回転対称な構成から出発しており、当該構成は、チャンバの一方の端部で、回転軸の周囲に配置され、少なくとも1つの出口を有する出口領域に向かい合って配置された入口を有している。振動を引き起こすために、この種類の相互作用チャンバの場合、相互作用チャンバは、少なくともチャンバの入口領域において、出口領域への方向においてディフューザ状に拡張する。フィードバック導管の機能の仕方については、すでに上述した。   Since the manner of functioning of the fluid oscillator is prior art, only a brief description of the fluid oscillator will be given here. In addition, several types of fluid oscillators are shown in the drawings. The present invention does not depend on the type of fluid oscillator used. The present invention preferably starts with a fluid oscillator that causes oscillations of the incoming jet, based on the side walls that diverge in the inlet region of the interaction chamber. In particular, the invention preferably starts from a substantially rotationally symmetric configuration of the interaction chamber, which configuration is arranged around the axis of rotation at one end of the chamber and has at least one outlet. It has an inlet located opposite the outlet area. In order to induce vibrations, in the case of this type of interaction chamber, the interaction chamber expands like a diffuser in the direction towards the outlet region, at least in the inlet region of the chamber. The function of the feedback conduit has already been described above.

本発明の有利な態様は、以下の説明及び下位請求項に記載され、その特徴は、個別に、又は、任意の組み合わせにおいて用いられ得る。   Advantageous aspects of the invention are described in the following description and in the subclaims, whose features can be used individually or in any combination.

有利には、第1の排出導管が、第1の燃料ノズル群まで延在し、第2の排出導管が、第2の燃料ノズル群まで延在しており、フィードバック導管はそれぞれ、各燃料ノズル群の下流の領域において、排出導管に合流していると規定され得る。   Advantageously, the first exhaust conduit extends to the first fuel nozzle group, the second exhaust conduit extends to the second fuel nozzle group, and the feedback conduits each for each fuel nozzle. In the region downstream of the group, it can be defined that it joins the discharge conduit.

第1の燃料ノズル群及び第2の燃料ノズル群、又は、第1の燃料ノズル及び第2の燃料ノズルは、例えば、共通の燃料インジェクタ内に配置され得る。当該燃料インジェクタは、例えば旋回発生器の旋回ブレードであり得る。ブレードの吸込み側でも圧力側でも、予混合流路内では異なる圧力が支配的であるので、第1の燃料ノズル又は第1の燃料ノズル群が旋回ブレードの吸込み側に、第2の燃料ノズル又は第2の燃料ノズル群が圧力側に配置され得る。本発明によると、それによって、ほぼ同じ量の燃料を、ブレードの両側に噴射することができる。   The first fuel nozzle group and the second fuel nozzle group, or the first fuel nozzle and the second fuel nozzle may be disposed, for example, in a common fuel injector. The fuel injector can be, for example, a swirl blade of a swirl generator. Since different pressures are dominant in the premixing flow path on the suction side and the pressure side of the blade, the first fuel nozzle or the first fuel nozzle group is located on the suction side of the swirl blade. The second fuel nozzle group may be disposed on the pressure side. According to the present invention, this allows approximately the same amount of fuel to be injected on both sides of the blade.

フィードバック導管が、少なくとも1つの燃料ノズルの下流において、排出導管に接続されていることも有利であると見なされ得る。   It may also be advantageous to have a feedback conduit connected to the discharge conduit downstream of the at least one fuel nozzle.

その際、当該排出管と当該フィードバック導管とは、異なる直径を有し得る。   In so doing, the drain tube and the feedback conduit may have different diameters.

少なくとも第1の燃料ノズル及び少なくとも第2の燃料ノズルが、異なる燃料インジェクタ内に配置されていることも有利であると見なされ得る。   It may also be considered advantageous that at least the first fuel nozzle and at least the second fuel nozzle are arranged in different fuel injectors.

特に、両方の燃料インジェクタが、ほぼ向かい合って、バーナーランスに配置されていることは有利であると見なされ得る。   In particular, it can be considered advantageous that both fuel injectors are arranged in the burner lance approximately opposite each other.

従って、予混合流路内の燃料濃度は、少なくとも両方の向かい合う領域において、当該領域において圧力条件が異なるにも関わらず、互いに順応する。   Therefore, the fuel concentration in the premixing channel adapts to each other at least in both facing regions even though the pressure conditions are different in the regions.

少なくとも2つの燃料ノズル又は少なくとも2つの燃料ノズル群は、共通の燃料インジェクタ内に配置されており、その予混合流路における径方向配置の点で異なっているので、燃料濃度が、径方向で、予混合流路のバーナーランスの近くの領域及びバーナーランスから遠くの領域における異なる圧力条件にも関わらず、均一化されることも、有利であると見なされ得る。流体発振器は、バーナーハブ内に、又は、燃料インジェクタ内にも配置され得る。   At least two fuel nozzles or at least two fuel nozzle groups are arranged in a common fuel injector and differ in the radial arrangement in their premixing channels, so that the fuel concentration is in the radial direction, It may also be considered advantageous to be homogenized despite the different pressure conditions in the region near and far from the burner lance of the premix channel. The fluid oscillator may be located in the burner hub or also in the fuel injector.

有利には、さらに、バーナーが、2つ以上の、このように流体発振器に接続された燃料ノズル群を、異なる燃料インジェクタ内に含んでいることが規定され得る。   Advantageously, it may further be provided that the burner comprises two or more fuel nozzle groups thus connected to the fluid oscillator in different fuel injectors.

それによって、予混合流路内の、様々な燃料インジェクタの下流において、燃料濃度を均一化することが可能になる。   Thereby, the fuel concentration can be made uniform downstream of the various fuel injectors in the premixing channel.

本発明のさらなる有利な態様は、様々な燃料インジェクタが、一周するようにバーナーランス上に配置されており、付属する排出導管が、一周するように相互作用チャンバ上に配置されていることを規定し得る。   A further advantageous aspect of the invention provides that the various fuel injectors are arranged on the burner lance so as to make a circuit and the associated discharge conduit is arranged on the interaction chamber so as to make a circuit. Can do.

少なくとも1つの燃料インジェクタは、燃料インジェクタによって囲まれた燃料ノズルが配置された基部を含んでおり、当該基部は、特に旋回発生器の旋回ブレードであることも有利であると見なされ得る。   The at least one fuel injector includes a base in which a fuel nozzle surrounded by the fuel injector is arranged, which base may be considered to be particularly a swirl blade of a swirl generator.

有利には、さらに、相互作用チャンバは、その一方の端部に入口を有し、反対側の端部に出口領域を有しており、当該チャンバの入口から出口を含む出口領域まで延在する側壁又は側壁領域によって区切られており、少なくとも2つの向かい合って配置された側壁又は側壁領域は、少なくとも入口領域で、出口への方向において分岐していることが規定され得る。   Advantageously, the interaction chamber further has an inlet at one end thereof and an outlet region at the opposite end, extending from the inlet of the chamber to the outlet region containing the outlet. It may be defined that the at least two oppositely arranged side walls or side wall regions are delimited by a side wall or a side wall region, at least at the inlet region and in the direction towards the outlet.

本発明の当該態様によると、圧力下で相互作用チャンバに入口を通過して流入する燃料噴流の振動は、噴流を分岐構造を有する側壁領域に交互に接触させることによって引き起こされる。本発明に係る相互作用チャンバにおける振動の発生は、入口領域において、分岐する側壁/側壁領域によって引き起こされるフローの滞留に基づいている。   According to this aspect of the invention, the vibration of the fuel jet flowing through the inlet into the interaction chamber under pressure is caused by alternating contact of the jet with the side wall regions having a branching structure. The occurrence of vibrations in the interaction chamber according to the invention is based on the flow dwell caused by the branching sidewall / sidewall region in the inlet region.

少なくとも2つの向かい合って配置された側壁が、相互作用チャンバの入口領域で、出口方向において、相互作用チャンバの入口のフロー流入方向に対して7.5°よりも大きい角度で分岐していることも有利であると見なされ得る。   It is also possible that at least two oppositely arranged side walls diverge in the inlet region of the interaction chamber in the outlet direction at an angle greater than 7.5 ° with respect to the flow inlet direction of the interaction chamber inlet. It can be considered advantageous.

振動を引き起こすために適している相互作用チャンバの開放角は、先行技術から知られている。フローの流入方向に対して少なくとも7.5°の角度が、特に有利であると明らかになっている。   The open angle of the interaction chamber that is suitable for causing vibrations is known from the prior art. An angle of at least 7.5 ° with respect to the flow inflow direction has proven particularly advantageous.

有利には、相互作用チャンバは、ほぼ回転対称に構成されており、相互作用チャンバは、少なくとも入口領域において、出口方向へディフューザ状に広がっていることが規定され得る。   Advantageously, the interaction chamber may be configured to be substantially rotationally symmetric, and the interaction chamber may be defined as spreading in a diffuser direction toward the outlet, at least in the inlet region.

流体発振器の回転対称な構造によって、相互作用チャンバの出口領域を始点とする排出導管の全周に燃料を噴射することが可能になる。   The rotationally symmetric structure of the fluid oscillator allows fuel to be injected all around the discharge conduit starting from the exit region of the interaction chamber.

流体発振器は、例えば、バーナーランスの中央に配置され、回転して、バーナーランス上に配置された燃料インジェクタの全周に燃料を供給することが可能であり、それぞれ、流体発振器の少なくとも1つの排出導管は、燃料インジェクタの各燃料ノズル群まで延在している。一周する燃料インジェクタは、共に2つの燃料段を含み得る。各段に、適した流体発振器を設けることが可能である。   The fluid oscillator is, for example, arranged in the center of the burner lance and can be rotated to supply fuel to the entire circumference of a fuel injector arranged on the burner lance, each of which has at least one discharge of the fluid oscillator. The conduit extends to each fuel nozzle group of the fuel injector. A round fuel injector may both include two fuel stages. Each stage can be provided with a suitable fluid oscillator.

本発明のさらなる課題は、複数のバーナーを有するバーナーアセンブリについて記載することにあり、当該バーナーアセンブリでは、メインバーナーが、1つ又は複数の、互いに対して同心に配置された円に配置されており、それによって、バーナーアセンブリの動作中に、有害物質の排出量を減少させること、又は、圧力の変動を減少させることが可能になる。   A further object of the present invention is to describe a burner assembly having a plurality of burners, in which the main burners are arranged in one or more circles arranged concentrically with respect to each other. This makes it possible to reduce the emission of harmful substances or to reduce pressure fluctuations during operation of the burner assembly.

このために、少なくとも1つのバーナーが、請求項1から11のいずれか一項に従って構成されている。   For this purpose, at least one burner is configured according to any one of claims 1 to 11.

当該バーナーは、例えば、バーナーアセンブリの中央に配置されたパイロットバーナーであり得る。さらなる実施例によると、付加的又は代替的に、バーナーアセンブリのメインバーナーも、請求項1から11のいずれか一項に従って構成され得る。   The burner can be, for example, a pilot burner located in the center of the burner assembly. According to a further embodiment, additionally or alternatively, the main burner of the burner assembly can also be configured according to any one of claims 1 to 11.

本発明に係るバーナー又は本発明に係るバーナーアセンブリは、特に安定した燃焼を、特に部分負荷運転においても可能にする。   The burner according to the invention or the burner assembly according to the invention enables particularly stable combustion, especially even in part-load operation.

本発明のさらなる課題は、動作中に、有害物質の排出量の減少と、燃焼室内の圧力変動の減少とを可能にするような、ガスタービンのための燃焼室及びガスタービンについて記載することにある。   It is a further object of the present invention to describe a combustion chamber and gas turbine for a gas turbine that, during operation, allows for reduced emissions of hazardous substances and reduced pressure fluctuations in the combustion chamber. is there.

このために、燃焼室は、請求項1から12のいずれか一項に記載のバーナーを少なくとも1つ含み、ガスタービンは、請求項13に記載の燃焼室を少なくとも1つ含んでいる。   For this purpose, the combustion chamber includes at least one burner according to any one of claims 1 to 12, and the gas turbine includes at least one combustion chamber according to claim 13.

本発明のさらなる適切な態様及び利点は、図面を用いた、本発明の実施例の説明の対象であり、同じ参照符号は、同じ機能の部材を示している。   Further suitable aspects and advantages of the present invention are the subject of the description of the embodiments of the present invention with reference to the drawings, wherein the same reference numerals denote members of the same function.

先行技術に係るガスタービンを縦断面で概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the gas turbine which concerns on a prior art in the longitudinal cross-section. 先行技術に係る2つのタイプの流体発振器を縦断面で概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically two types of fluid oscillators based on a prior art in the longitudinal cross-section. 先行技術に係る2つのタイプの流体発振器を縦断面で概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically two types of fluid oscillators based on a prior art in the longitudinal cross-section. 先行技術に係る燃焼室10の一部を縦断面で概略的に示した図である。It is the figure which showed roughly a part of combustion chamber 10 concerning a prior art with the longitudinal section. 図4に示されたバーナーアセンブリのメインバーナーを縦断面で概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the main burner of the burner assembly shown by FIG. 4 in the longitudinal cross-section. 本発明の第1の実施例に基づく本発明に係るバーナーを縦断面で概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the burner concerning the present invention based on the 1st example of the present invention in the longitudinal section. 本発明の第2の実施例に基づく本発明に係るバーナーを縦断面で概略的に示した図である。It is the figure which showed schematically the burner concerning the present invention based on the 2nd example of the present invention in the longitudinal section.

図1は、先行技術に係るガスタービン1の断面を、概略的に単純化した描写で示している。ガスタービン1は、その内部に、回転軸2の周囲に回転可能に支承された、シャフト4を備えたロータ3を有しており、当該ロータは、タービンロータとも称される。ロータ3に沿って、吸気ハウジング6と、圧縮機8と、バーナー11を有するバーナーアセンブリ及びバーナーのための燃料供給系(図示略)及びハウジング12をそれぞれ含む燃焼室10を複数有している燃焼系9と、タービン14と、排気ハウジング15と、が連続して配置されている。燃焼室10は、例えば環状燃焼室であり得る。しかしまた、ガスタービンは、例えばタービンの入口に環状に配置された管状燃焼室を含む可能性もある。   FIG. 1 shows a cross-section of a gas turbine 1 according to the prior art in a schematically simplified depiction. The gas turbine 1 has a rotor 3 with a shaft 4 that is rotatably supported around a rotary shaft 2 in the interior thereof, and the rotor is also referred to as a turbine rotor. Along the rotor 3, combustion having a plurality of combustion chambers 10 each including an intake housing 6, a compressor 8, a burner assembly having a burner 11, a fuel supply system (not shown) for the burner, and a housing 12. The system 9, the turbine 14, and the exhaust housing 15 are arranged in succession. The combustion chamber 10 can be, for example, an annular combustion chamber. However, the gas turbine may also include a tubular combustion chamber, for example arranged annularly at the inlet of the turbine.

燃焼系9は、例えば環状の高温ガス導管と連通している。そこでは、複数の前後に接続されたタービン段がタービン14を形成している。各タービン段は、ブレードリングから形成されている。作動媒体の流れる方向に見て、高温導管内では、ガイドベーン17から形成された列に、ローターブレード18から形成された列が続いている。その際、ガイドベーン17は、ステータ19の内側ハウジングに固定されているが、列のローターブレード18は、例えばタービンディスクを用いてロータ3に取り付けられている。ロータ3には、例えば発電機が連結されている(図示略)。   The combustion system 9 is in communication with, for example, an annular hot gas conduit. There, a plurality of turbine stages connected to the front and rear form a turbine 14. Each turbine stage is formed from a blade ring. As viewed in the direction of flow of the working medium, in the hot conduit, the rows formed from the guide vanes 17 are followed by the rows formed from the rotor blades 18. At this time, the guide vanes 17 are fixed to the inner housing of the stator 19, but the rotor blades 18 in the row are attached to the rotor 3 by using, for example, a turbine disk. For example, a generator is connected to the rotor 3 (not shown).

ガスタービンの運転中、圧縮機8によって、吸気ハウジング6を通って、空気が吸い込まれ、圧縮される。圧縮機8のタービン側端部に供給される圧縮空気L“は、バーナープレナム7に沿って、燃焼系9まで導かれ、バーナーアセンブリの領域において、バーナー11内に誘導され、当該バーナー内で燃料と混合され、及び/又は、バーナー11の出口領域において燃料が加えられる。その際、燃料供給系は、バーナーに燃料を供給する。当該混合物又は圧縮空気及び燃料は、バーナー11から燃焼室10に導入され、燃焼し、高温の作動ガスフローを、燃焼室の燃焼室ハウジング12内部の燃焼領域において形成する。当該燃焼領域から、作動ガスフローは、高温ガス導管に沿って、ガイドベーン17及びローターブレード18の脇を通過する。ローターブレード18では、作動ガスフローが、インパルスを伝達するように膨張するので、ローターブレード18はロータ3を駆動し、ロータ3は自身に連結された発電機(図示略)を駆動する。   During operation of the gas turbine, air is drawn in and compressed by the compressor 8 through the intake housing 6. The compressed air L "supplied to the turbine side end of the compressor 8 is guided along the burner plenum 7 to the combustion system 9 and is guided into the burner 11 in the region of the burner assembly, And / or fuel is added at the exit region of the burner 11. In this case, the fuel supply system supplies fuel to the burner, which mixture or compressed air and fuel are fed from the burner 11 to the combustion chamber 10. Introduced and combusted, a hot working gas flow is formed in a combustion region within the combustion chamber housing 12 of the combustion chamber, from which the working gas flow passes along the hot gas conduit along the guide vane 17 and the rotor. Passes beside the blade 18. In the rotor blade 18, the working gas flow expands to transmit impulses, so Over blade 18 drives the rotor 3, the rotor 3 drives itself linked generator (not shown).

図2は、先行技術に係る第1のタイプの流体発振器を縦断面で示している。   FIG. 2 shows a first type of fluid oscillator according to the prior art in longitudinal section.

発振器24aは、入口28及び入口領域30と、その反対側に配置された、第1の出口34及び第2の出口36を有する出口領域32とを有する相互作用チャンバ26を含んでいる。出口毎に、比較的薄肉のフィードバック導管38が配置されており、当該フィードバック導管は、入口領域を出口領域と接続している。   The oscillator 24a includes an interaction chamber 26 having an inlet 28 and an inlet region 30 and an outlet region 32 having a first outlet 34 and a second outlet 36 disposed on opposite sides thereof. For each outlet, a relatively thin feedback conduit 38 is arranged, connecting the inlet region with the outlet region.

側壁領域40は、出口の方向に分岐しているので、相互作用チャンバ26は、三角形の縦断面を有している。発振器24aは、回転対称には構成されておらず、図の水平面に対して垂直な一定の縦断面を有している。   Since the side wall region 40 branches off in the direction of the outlet, the interaction chamber 26 has a triangular longitudinal section. The oscillator 24a is not configured to be rotationally symmetric, and has a certain longitudinal section perpendicular to the horizontal plane of the drawing.

図3は、先行技術に係る第2のタイプの流体発振器24bを縦断面で示している。発振器24bも同様に、回転対称には構成されておらず、図の水平面に対して垂直な一定の縦断面を有している。入口28は、相互作用チャンバ26内の中心で、案内手段42の内部に配置されているので、圧力下で流入する噴流は、向かい側の側壁44に正面から向かうことになる。当該噴流は、案内手段の左側及び右側へ交互に、出口領域32の方向に流れ、その際、交互に出口34及び36に流体を衝突させるので、当該噴流は、交互に、一方の出口と他方の出口とを通って、チャンバから、相互作用チャンバ26の大きさによって決定される振動数で流出する。   FIG. 3 shows in longitudinal section a second type of fluid oscillator 24b according to the prior art. Similarly, the oscillator 24b is not configured to be rotationally symmetric and has a certain vertical cross section perpendicular to the horizontal plane of the drawing. Since the inlet 28 is located in the center of the interaction chamber 26 and inside the guide means 42, the jet flowing under pressure is directed to the opposite side wall 44 from the front. The jet flows alternately in the direction of the outlet region 32 to the left and right sides of the guide means, and at this time, the fluid collides with the outlets 34 and 36 alternately, so that the jet flows alternately from one outlet to the other. And out of the chamber at a frequency determined by the size of the interaction chamber 26.

図4は、燃焼室の上端部にバーナーアセンブリ48を有する、先行技術に係る燃焼室10の一部を概略的に示している。燃焼室は、燃焼領域を含む炎管50と、当該炎管に接続する移行部52と、を有する燃焼室壁を含んでおり、当該移行部は、ガスタービンのタービン入口まで延在している。動作中に生じる熱音響振動の減衰のために、炎の高さで、共振器54が燃焼室壁に配置されている。バーナーアセンブリ48は、中央のパイロットバーナーランス58とパイロットバーナー予混合流路60とを有する中央のパイロットバーナー56を含んでいる。パイロットバーナー56は、流れる方向において円錐形に拡大するパイロットコーン62を含んでいる。中央のパイロットバーナーの周りに、円形に、メインバーナー64が配置されている。メインバーナー64はそれぞれ、バーナー軸66と、当該バーナー軸に対して同心に配置された予混合流路68とを有しており、予混合流路68は、径方向外側に向かって、壁70によって区切られており、動作中には圧縮空気L“によって貫流可能であり、燃料及び空気L“の予混合に用いられ、予混合流路68内には、中央のバーナーランス72と、複数の燃料インジェクタとが配置されており、当該燃料インジェクタは、バーナーランスから壁70の方向に延在しており、バーナーランス72に囲まれた燃料供給装置と流体的に接続されており、燃料ノズルを有している。当該燃料インジェクタは、旋回発生器74の旋回ブレードとして構成されており、燃料ノズルは、当該旋回ブレードに配置されている。   FIG. 4 schematically illustrates a portion of a prior art combustion chamber 10 having a burner assembly 48 at the upper end of the combustion chamber. The combustion chamber includes a combustion chamber wall having a flame tube 50 including a combustion region and a transition portion 52 connected to the flame tube, the transition portion extending to a turbine inlet of the gas turbine. . A resonator 54 is placed on the combustion chamber wall at the height of the flame for damping thermoacoustic vibrations that occur during operation. The burner assembly 48 includes a central pilot burner 56 having a central pilot burner lance 58 and a pilot burner premix channel 60. The pilot burner 56 includes a pilot cone 62 that expands conically in the direction of flow. A main burner 64 is arranged in a circle around the central pilot burner. Each main burner 64 has a burner shaft 66 and a premixing channel 68 disposed concentrically with the burner shaft. And is capable of flowing through with compressed air L "during operation, and is used for premixing of fuel and air L". Inside the premixing channel 68, there is a central burner lance 72 and a plurality of A fuel injector, which extends from the burner lance in the direction of the wall 70 and is fluidly connected to a fuel supply device surrounded by the burner lance 72, with a fuel nozzle Have. The fuel injector is configured as a swirl blade of the swirl generator 74, and the fuel nozzle is disposed on the swirl blade.

図5は、図4のバーナーアセンブリのメインバーナー64を、縦断面で概略的に示している。バーナー64は、中央のバーナー軸66と、当該バーナー軸を少なくとも部分的に包囲する予混合流路68と、を有しており、当該予混合流路は、径方向外側に向かって、壁70によって区切られており、動作中には圧縮空気L”によって貫流可能であり、燃料及び空気の予混合に用いられる。予混合流路68には、中央のバーナーランス72と複数の燃料インジェクタ79とが配置されている。燃料インジェクタ79はそれぞれ、予混合流路に配置された基部71を含んでおり、当該基部は、旋回発生器74の旋回ブレード76として構成されている。燃料インジェクタ79は、燃料ノズル80を含んでおり、当該燃料ノズルは、旋回ブレード76の表面で、予混合流路68に開口している。燃料ノズル80は、燃料の供給のために、燃料供給装置73と流体的に接続されている。燃料供給装置73は、バーナーランス内に延在する燃料導管82と、旋回ブレード76内でそれぞれの燃料ノズル80まで延在する燃料供給管78とを含んでいる。   FIG. 5 schematically shows the main burner 64 of the burner assembly of FIG. 4 in longitudinal section. The burner 64 has a central burner shaft 66 and a premixing channel 68 that at least partially surrounds the burner shaft, and the premixing channel faces the wall 70 radially outward. And is capable of flowing through compressed air L ″ during operation and is used for fuel and air premixing. The premixing channel 68 includes a central burner lance 72 and a plurality of fuel injectors 79. Each of the fuel injectors 79 includes a base 71 disposed in the premixing channel, and the base is configured as a swirl blade 76 of a swirl generator 74. The fuel injector 79 is The fuel nozzle 80 includes a fuel nozzle 80 that opens to the premixing flow path 68 at the surface of the swirl blade 76. The fuel nozzle 80 is used to supply fuel. The fuel supply device 73 includes a fuel conduit 82 extending into the burner lance and a fuel supply pipe 78 extending to the respective fuel nozzles 80 in the swirl blade 76. Contains.

図6は、本発明の第1の実施例に係るバーナー84を概略的に縦断面で示している。図5に示された、先行技術に係るバーナー64とは異なり、燃料供給装置73は、相互作用チャンバ26を有する少なくとも1つの流体発振器85を備えており、相互作用チャンバの入口28は、燃料供給装置73の燃料導管82に接続されている。相互作用チャンバ26は、入口28を有する入口領域30の反対側に、2つの出口34及び36を有する出口領域32を有している。第1の排出導管86は、出口34から、第1の燃料インジェクタ79a内の第1の燃料ノズル群80aまで延在している。第2の排出導管88は、出口36から、向かい側に配置された燃料インジェクタ79b内の第2の燃料ノズル群80bまで延在しており、流体発振器85は、排出導管毎に、フィードバック導管38a、38bを含んでおり、フィードバック導管38a、38bは、その一方の端部で、それぞれの排出導管86、88に、当該排出導管によって囲まれた燃料ノズル80a、80bの下流で合流しており、他方の端部で、相互作用チャンバ26の入口領域30に合流している。   FIG. 6 schematically shows the burner 84 according to the first embodiment of the present invention in a longitudinal section. Unlike the prior art burner 64 shown in FIG. 5, the fuel supply device 73 includes at least one fluid oscillator 85 having an interaction chamber 26, the inlet 28 of the interaction chamber being a fuel supply Connected to the fuel conduit 82 of the device 73. The interaction chamber 26 has an outlet region 32 having two outlets 34 and 36 on the opposite side of the inlet region 30 having the inlet 28. The first discharge conduit 86 extends from the outlet 34 to the first fuel nozzle group 80a in the first fuel injector 79a. The second discharge conduit 88 extends from the outlet 36 to a second fuel nozzle group 80b in the fuel injector 79b disposed on the opposite side, and a fluid oscillator 85 is provided for each discharge conduit with a feedback conduit 38a, 38b, the feedback conduits 38a, 38b join at their one end to the respective discharge conduits 86, 88 downstream of the fuel nozzles 80a, 80b surrounded by the discharge conduits, At the end of the chamber merges with the inlet region 30 of the interaction chamber 26.

流体発振器85の入口28には、バーナーの動作中、燃料導管82を用いて、圧力が加えられた燃料フローが供給されるので、相互作用チャンバ26内の燃料フローは、入口領域30内の分岐する側壁ゆえに、チャンバの側壁に振動しながら接触し、それによって、出口34及び36に、交互に燃料を供給する。燃料は、排出導管86、88を通って、それぞれの燃料ノズル群まで流れるので、当該燃料ノズル群から、脈動する燃料フローが、予混合流路68に噴射される。当該燃料ノズルは、例えばフルジェットノズル又は圧力旋回ノズルであり得る。フィードバック導管38aは、燃料ノズル80aの下流で、排出導管86に接続されており、当該排出導管の端部で支配的な圧力を、相互作用チャンバの入口領域30にフィードバックする。その際、排出導管の端部で支配的な圧力は、燃料ノズル80aのわずかに上流の予混合流路における圧力に影響を受けるので、当該領域の圧力が高い場合、燃料の供給は、圧力が比較的低い場合よりもゆっくりと、第2の燃料ノズル群80bに切り替わる。従って、燃料ノズル群は、比較的長い時間に亘り、脇を通過する圧縮空気フローに燃料を噴射し、当該燃料ノズル群の上流では、予混合流路内の圧力がより高いので、バーナーの出口では、バーナーランス72の両側で圧力条件が異なる場合でも、均一な燃料濃度が生じる。これは、圧力変動の発生に抵抗し、有害物質の発生を減少させる。   The inlet 28 of the fluid oscillator 85 is supplied with pressurized fuel flow using the fuel conduit 82 during operation of the burner so that the fuel flow in the interaction chamber 26 branches off in the inlet region 30. Because of the side walls that are in contact, the chamber side walls are oscillatingly contacted, thereby alternately supplying fuel to the outlets 34 and 36. Since the fuel flows through the discharge conduits 86 and 88 to the respective fuel nozzle groups, a pulsating fuel flow is injected from the fuel nozzle groups into the premixing flow path 68. The fuel nozzle can be, for example, a full jet nozzle or a pressure swirl nozzle. The feedback conduit 38a is connected to the exhaust conduit 86 downstream of the fuel nozzle 80a and feeds back the dominant pressure at the end of the exhaust conduit to the inlet region 30 of the interaction chamber. At that time, the pressure prevailing at the end of the discharge conduit is affected by the pressure in the premixing channel slightly upstream of the fuel nozzle 80a, so if the pressure in that region is high, the fuel supply will be It switches to the second fuel nozzle group 80b more slowly than in the case where it is relatively low. Therefore, the fuel nozzle group injects fuel into the compressed air flow passing aside for a relatively long time, and the upstream of the fuel nozzle group has a higher pressure in the premixing channel, so the outlet of the burner Then, even when pressure conditions are different on both sides of the burner lance 72, a uniform fuel concentration is generated. This resists the occurrence of pressure fluctuations and reduces the generation of harmful substances.

図7は、本発明の第2の実施例に係るバーナー90を概略的に示している。バーナー90は、中央のバーナー軸66と、バーナー軸66に対して同心に延在する環状空間状の、外側に向かって壁70によって区切られている予混合流路92と、中央に配置されたバーナーハブ94と、を有している。予混合流路92には、斜格子96が配置されており、当該斜格子は、予混合流路を流れる圧縮空気L”に旋回を生じさせる。当該斜格子は、ハブの周囲を囲むように配置された複数の燃料インジェクタ98から構成されており、その予混合流路内に配置された基部は、通過する圧縮空気L”に、流路の周方向を指す速度成分を加える。バーナーハブ94内には、少なくとも1つの燃料導管82が延在しており、当該燃料導管は、バーナーハブのコーン内に一周するように構成され、燃料インジェクタ98の燃料ノズル80、80a、80bを通じて、燃料を供給され得る。実施例によると、少なくとも1つの燃料インジェクタ100内に、流体発振器の少なくとも2つの排出導管が延在している(図示略)。当該流体発振器は、流体的に、燃料導管82と、少なくとも第1の燃料ノズル群及び第2の燃料ノズル群との間に配置されており、当該燃料ノズル群には、燃料インジェクタ100内で、流体発振器の第1の排出導管及び第2の排出導管(図示せず)を通じて燃料が供給される。第1の燃料ノズル群は、80aで示されており、ハブ側で燃料インジェクタ上に配置されており、第2の燃料ノズル群は、80bで示されており、燃料インジェクタから径方向外側に向かって、燃料を予混合流路に噴射する。当該実施例は、予混合流路の外側又はハブ側領域における流速又は圧力条件が異なる場合でも、径方向において均一な燃料濃度を、予混合流路の出口において維持することを可能にする。   FIG. 7 schematically shows a burner 90 according to a second embodiment of the present invention. The burner 90 is centrally disposed with a central burner shaft 66, an annular space concentrically extending with respect to the burner shaft 66, and a premix channel 92 bounded outwardly by a wall 70. And a burner hub 94. An oblique grid 96 is disposed in the premixing channel 92, and the oblique lattice causes the compressed air L ″ flowing through the premixing channel to swirl. The oblique lattice surrounds the periphery of the hub. The base part arrange | positioned in the several fuel injector 98 arrange | positioned and arrange | positioned in the premixing flow path adds the velocity component which points to the circumferential direction of a flow path to the compressed air L "which passes. Extending within the burner hub 94 is at least one fuel conduit 82 that is configured to circulate in the cone of the burner hub and through the fuel nozzles 80, 80a, 80b of the fuel injector 98. Can be fueled. According to an embodiment, at least two discharge conduits of a fluid oscillator extend within the at least one fuel injector 100 (not shown). The fluid oscillator is fluidly disposed between the fuel conduit 82 and at least the first fuel nozzle group and the second fuel nozzle group, and within the fuel injector 100, the fuel nozzle group includes: Fuel is supplied through a first discharge conduit and a second discharge conduit (not shown) of the fluid oscillator. The first fuel nozzle group is indicated by 80a and is disposed on the fuel injector on the hub side, and the second fuel nozzle group is indicated by 80b and is directed radially outward from the fuel injector. Then, the fuel is injected into the premix channel. This embodiment makes it possible to maintain a uniform fuel concentration in the radial direction at the outlet of the premixing channel even if the flow rate or pressure conditions at the outside or hub side region of the premixing channel are different.

1 ガスタービン
2 回転軸
3 ロータ
4 シャフト
6 吸気ハウジング
7 バーナープレナム
8 圧縮機
9 燃焼系
10 燃焼室
11 バーナー
12 燃焼室ハウジング
14 タービン
15 排気ハウジング
17 ガイドベーン
18 ローターブレード
19 ステータ
24a 流体発振器
24b 流体発振器
26 相互作用チャンバ
28 入口
30 入口領域
32 出口領域
34 第1の出口
36 第2の出口
38、38a、38b フィードバック導管
40 側壁領域
42 案内手段
44 側壁
48 バーナーアセンブリ
50 炎管
52 移行部
54 共振器
56 パイロットバーナー
58 パイロットバーナーランス
60 パイロットバーナー予混合流路
62 パイロットコーン
64 メインバーナー
66 バーナー軸
68 予混合流路
70 壁
71 基部
72 バーナーランス
73 燃料供給装置
74 旋回発生器
76 旋回ブレード
78 燃料供給管
79 燃料インジェクタ
79a 燃料インジェクタ
79b 燃料インジェクタ
80 燃料ノズル
80a 第1の燃料ノズル群
80b 第2の燃料ノズル群
82 燃料導管
84 バーナー
85 流体発振器
86 第1の排出導管
88 第2の排出導管
90 バーナー
92 予混合流路
94 バーナーハブ
96 斜格子
98 燃料インジェクタ
100 燃料インジェクタ
L“ 圧縮空気
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine 2 Rotating shaft 3 Rotor 4 Shaft 6 Intake housing 7 Burner plenum 8 Compressor 9 Combustion system 10 Combustion chamber 11 Burner 12 Combustion chamber housing 14 Turbine 15 Exhaust housing 17 Guide vane 18 Rotor blade 19 Stator 24a Fluid oscillator 24b Fluid oscillator 26 Interaction chamber 28 Inlet 30 Inlet region 32 Outlet region 34 First outlet 36 Second outlet 38, 38a, 38b Feedback conduit 40 Side wall region 42 Guide means 44 Side wall 48 Burner assembly 50 Flame tube 52 Transition portion 54 Resonator 56 Pilot burner 58 Pilot burner lance 60 Pilot burner premix flow path 62 Pilot cone 64 Main burner 66 Burner shaft 68 Premix flow path 70 Wall 71 Base 72 Bar Nurance 73 Fuel supply device 74 Swivel generator 76 Swivel blade 78 Fuel supply pipe 79 Fuel injector 79a Fuel injector 79b Fuel injector 80 Fuel nozzle 80a First fuel nozzle group 80b Second fuel nozzle group 82 Fuel conduit 84 Burner 85 Fluid oscillator 86 First discharge conduit 88 Second discharge conduit 90 Burner 92 Premix flow path 94 Burner hub 96 Oblique lattice 98 Fuel injector 100 Fuel injector L "Compressed air

Claims (14)

中央のバーナー軸と、前記バーナー軸を少なくとも部分的に包囲する予混合流路(60、68、92)と、を有するバーナー(56、64、84)であって、前記予混合流路は、径方向外側に向かって壁(70)によって区切られ、動作中に圧縮空気によって貫流可能であり、燃料と空気との予混合に用いられ、前記予混合流路には、バーナーランス(58、72、94)又はバーナーハブと、複数の燃料インジェクタ(79、79a、79b、98、100)と、が配置されており、前記燃料インジェクタは、前記バーナーランス又は前記バーナーハブから、前記壁(70)の方向に延在しており、少なくとも部分的に前記バーナーランス又は前記バーナーハブによって包囲された燃料供給装置(73)と流体的に接続された燃料ノズル(80、80a、80b)を有しているバーナーにおいて、
前記燃料供給装置(73)は、相互作用チャンバ(26)を有する少なくとも1つの流体発振器(24a、24b、85)を含んでおり、前記相互作用チャンバの入口(28)は、前記燃料供給装置の燃料導管(82)に接続されており、前記相互作用チャンバの第1の排出導管(86)は、少なくとも第1の燃料ノズル(80a)まで延在し、第2の排出導管(88)は、少なくとも第2の燃料ノズル(80b)まで延在しており、前記流体発振器は、前記排出導管(86、88)毎に、フィードバック導管(38、38a、38b)を含んでおり、前記フィードバック導管は、その一方の端部で、少なくとも1つの燃料ノズルの下流の領域において、それぞれの排出導管内に合流し、他方の端部で、前記相互作用チャンバ(26)の入口領域(30)に合流していることを特徴とするバーナー(56、64、84)。
A burner (56, 64, 84) having a central burner shaft and a premixing channel (60, 68, 92) at least partially surrounding the burner shaft, the premixing channel comprising: Radially outwardly bounded by a wall (70) and capable of flowing through compressed air during operation and used for premixing of fuel and air, the premix channel has burner lances (58, 72). , 94) or a burner hub and a plurality of fuel injectors (79, 79a, 79b, 98, 100), the fuel injector from the burner lance or the burner hub to the wall (70). A fuel nozzle fluidly connected to a fuel supply device (73) extending in the direction of and surrounded at least in part by the burner lance or the burner hub 0,80a, 80b) in to which burner has,
The fuel supply device (73) includes at least one fluid oscillator (24a, 24b, 85) having an interaction chamber (26), and an inlet (28) of the interaction chamber is connected to the fuel supply device. Connected to a fuel conduit (82), the first exhaust conduit (86) of the interaction chamber extends to at least the first fuel nozzle (80a), and the second exhaust conduit (88) Extending to at least the second fuel nozzle (80b), the fluid oscillator includes a feedback conduit (38, 38a, 38b) for each of the discharge conduits (86, 88), wherein the feedback conduit is At one end thereof in the region downstream of the at least one fuel nozzle into the respective discharge conduit and at the other end the inlet of said interaction chamber (26) Burner characterized in that it joins the band (30) (56,64,84).
前記第1の排出導管(86)が、第1の燃料ノズル群(80a)まで延在し、前記第2の排出導管(88)が、第2の燃料ノズル群(80b)まで延在しており、前記フィードバック導管(38a、38b)はそれぞれ、各燃料ノズル群(80、80a、80b)の下流の領域において、各排出導管に合流していることを特徴とする、請求項1に記載のバーナー(56、64、84)。   The first discharge conduit (86) extends to the first fuel nozzle group (80a), and the second discharge conduit (88) extends to the second fuel nozzle group (80b). The feedback conduits (38a, 38b) each join a respective discharge conduit in a region downstream of each fuel nozzle group (80, 80a, 80b). Burner (56, 64, 84). 前記フィードバック導管(38a、38b)が、少なくとも1つの燃料ノズル(80a、80b)の下流で、前記排出導管(86、88)に接続されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載のバーナー。   3. The feedback conduit (38a, 38b) is connected to the exhaust conduit (86, 88) downstream of at least one fuel nozzle (80a, 80b). Burner. 少なくとも第1の燃料ノズル及び少なくとも第2の燃料ノズルが、異なる燃料インジェクタ(79a、79b)内に配置されていることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のバーナー。   Burner according to any one of the preceding claims, characterized in that at least a first fuel nozzle and at least a second fuel nozzle are arranged in different fuel injectors (79a, 79b). 両方の燃料インジェクタ(79a、79b)が、ほぼ向かい合って、前記バーナーランス(72)に配置されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載のバーナー。   Burner according to any one of the preceding claims, characterized in that both fuel injectors (79a, 79b) are arranged on the burner lance (72) substantially opposite each other. 前記バーナーが、このように前記流体発振器と接続された、2つ以上の燃料ノズル群(80a、80b)を、異なる燃料インジェクタ(79a、79b)内に含んでいることを特徴とする、請求項4又は5に記載のバーナー。   The burner comprises two or more fuel nozzle groups (80a, 80b) thus connected to the fluid oscillator in different fuel injectors (79a, 79b). The burner according to 4 or 5. 異なる燃料インジェクタ(79a、79b)が、一周するように前記バーナーランス(72)に配置されており、付属する前記排出導管(86、88)が、一周するように前記相互作用チャンバ(26)に配置されていることを特徴とする、請求項6に記載のバーナー。   Different fuel injectors (79a, 79b) are arranged in the burner lance (72) so as to make a round, and the associated discharge conduits (86, 88) are arranged in the interaction chamber (26) so as to make a round. 7. Burner according to claim 6, characterized in that it is arranged. 少なくとも1つの燃料インジェクタ(79)が、基部(71)を含んでおり、前記基部には、前記燃料インジェクタによって囲まれた前記燃料ノズル(80)が配置されており、前記基部は、特に旋回発生器(74)の旋回ブレード(76)であることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のバーナー。   At least one fuel injector (79) includes a base (71), in which the fuel nozzle (80) surrounded by the fuel injector is arranged, the base particularly generating a swivel Burner according to any one of the preceding claims, characterized in that it is a swirl blade (76) of a vessel (74). 前記相互作用チャンバが、その一方の端部に前記入口(28)を含み、反対側の端部に出口領域(32)を含んでおり、前記チャンバの前記入口から前記出口(34、36)を含む前記出口領域(32)まで延在する側壁又は側壁領域(40)によって区切られており、少なくとも2つの、向かい合って配置された側壁又は側壁領域(40)は、少なくとも前記入口領域(30)で、前記出口領域の方向において分岐していることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のバーナー。   The interaction chamber includes the inlet (28) at one end thereof and an outlet region (32) at the opposite end, from the inlet of the chamber to the outlet (34, 36). At least two oppositely disposed side walls or side wall regions (40) at least at the inlet region (30), separated by a side wall or side wall region (40) extending to the outlet region (32) comprising The burner according to claim 1, wherein the burner is branched in the direction of the exit area. 少なくとも2つの、向かい合って配置された側壁領域(40)が、前記相互作用チャンバの前記入口領域で、前記出口領域への方向において、前記相互作用チャンバの前記入口のフロー流入方向に対して7.5°よりも大きい角度で分岐していることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載のバーナー。   6. At least two oppositely disposed sidewall regions (40) at the inlet region of the interaction chamber, in the direction to the outlet region, with respect to the flow inflow direction of the inlet of the interaction chamber. The burner according to any one of claims 1 to 9, characterized in that it is branched at an angle greater than 5 °. 前記相互作用チャンバが、ほぼ回転対称に構成されており、前記相互作用チャンバ(26)は、少なくとも前記入口領域において拡大し、前記出口領域への方向において、ディフューザ状となっていることを特徴とする、請求項1から10のいずれか一項に記載のバーナー。   The interaction chamber is configured to be substantially rotationally symmetric, and the interaction chamber (26) is enlarged at least in the inlet region and has a diffuser shape in the direction toward the outlet region. The burner according to any one of claims 1 to 10. 複数のバーナーを有するバーナーアセンブリ(48)であって、メインバーナー(64)が、1つ又は複数の互いに対して同心に配置された円に配置されているバーナーアセンブリにおいて、
少なくとも1つのバーナー(56、64)が、請求項1から11のいずれか一項に従って構成されていることを特徴とするバーナーアセンブリ(48)。
A burner assembly (48) having a plurality of burners, wherein the main burner (64) is arranged in one or more concentrically arranged circles,
Burner assembly (48), characterized in that at least one burner (56, 64) is constructed according to any one of claims 1 to 11.
ガスタービン(1)のための燃焼室(10)において、
前記燃焼室が、請求項1から11のいずれか一項に記載のバーナー(11、48、56、64)を少なくとも1つ含んでいることを特徴とする燃焼室(10)。
In the combustion chamber (10) for the gas turbine (1),
A combustion chamber (10), characterized in that the combustion chamber comprises at least one burner (11, 48, 56, 64) according to any one of the preceding claims.
少なくとも1つの燃焼室を有するガスタービンにおいて、
前記燃焼室が請求項13に従って構成されていることを特徴とするガスタービン。
In a gas turbine having at least one combustion chamber,
A gas turbine characterized in that the combustion chamber is configured according to claim 13.
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WO (1) WO2016037966A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4299985A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-03 Doosan Enerbility Co., Ltd. Jet nozzle

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3062019B1 (en) * 2015-02-27 2018-11-21 Ansaldo Energia Switzerland AG Method and device for flame stabilization in a burner system of a stationary combustion engine
US10386074B2 (en) * 2016-12-09 2019-08-20 Solar Turbines Incorporated Injector head with a resonator for a gas turbine engine
US11156162B2 (en) * 2018-05-23 2021-10-26 General Electric Company Fluid manifold damper for gas turbine engine
KR102142140B1 (en) * 2018-09-17 2020-08-06 두산중공업 주식회사 Fuel nozzle, combustor and gas turbine having the same
US11156164B2 (en) 2019-05-21 2021-10-26 General Electric Company System and method for high frequency accoustic dampers with caps
US11174792B2 (en) 2019-05-21 2021-11-16 General Electric Company System and method for high frequency acoustic dampers with baffles
CN110449309B (en) * 2019-08-16 2020-06-26 中国航空发动机研究院 Fluid oscillator array and frequency synchronization method thereof
CN113280366B (en) 2021-05-13 2022-09-27 中国航空发动机研究院 Afterburner structure based on self-excitation sweep oscillation fuel nozzle
CN114856827B (en) * 2022-05-12 2023-06-30 中国航发四川燃气涡轮研究院 Detachable fan-shaped nozzle capable of adjusting nozzle position and spraying direction

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5456594A (en) * 1994-03-14 1995-10-10 The Boc Group, Inc. Pulsating combustion method and apparatus
JP2000193242A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Dual fuel nozzle
JP2003148710A (en) * 2001-11-14 2003-05-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustor
US20110023493A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 General Electric Company Fuel nozzle for a turbine combustor, and methods of forming same
JP2011145060A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 General Electric Co <Ge> Premix fuel nozzle internal flow path enhancement

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3748852A (en) * 1969-12-05 1973-07-31 L Cole Self-stabilizing pressure compensated injector
US6718889B1 (en) * 2002-08-30 2004-04-13 Central Boiler, Inc. Draft controlled boiler fuel nozzle
US6820431B2 (en) * 2002-10-31 2004-11-23 General Electric Company Acoustic impedance-matched fuel nozzle device and tunable fuel injection resonator assembly
EP1662202B1 (en) * 2004-11-30 2016-11-16 Siemens Aktiengesellschaft Burner for a gas turbine
EP2327933A1 (en) * 2009-11-30 2011-06-01 Siemens Aktiengesellschaft Burner assembly
US20110225973A1 (en) * 2010-03-18 2011-09-22 General Electric Company Combustor with Pre-Mixing Primary Fuel-Nozzle Assembly
JP5156066B2 (en) * 2010-08-27 2013-03-06 株式会社日立製作所 Gas turbine combustor
JP5908379B2 (en) * 2012-09-24 2016-04-26 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gas turbine combustor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5456594A (en) * 1994-03-14 1995-10-10 The Boc Group, Inc. Pulsating combustion method and apparatus
JP2000193242A (en) * 1998-12-24 2000-07-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Dual fuel nozzle
JP2003148710A (en) * 2001-11-14 2003-05-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustor
US20110023493A1 (en) * 2009-07-29 2011-02-03 General Electric Company Fuel nozzle for a turbine combustor, and methods of forming same
JP2011145060A (en) * 2010-01-15 2011-07-28 General Electric Co <Ge> Premix fuel nozzle internal flow path enhancement

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4299985A1 (en) * 2022-06-30 2024-01-03 Doosan Enerbility Co., Ltd. Jet nozzle

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