JP5997440B2 - ペグなし二次燃料ノズル - Google Patents
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Description
10 予混合セクション
15 ペグ
16 外側表面
17 燃料ノズル壁
18 フィレット溶接部
19 内側表面
20 燃料ノズル本体
22 支持構造体
25 二次マニホルド
26 半径方向通路
27 吐出通路
28 燃料噴射孔
30 燃料チャンバ
40 予混合空間
45 空気流
100 二次燃料ノズル
101 燃料供給源
105 基部セクション
106 基部端部
107 先端端部
108 ノズル先端
110 中心燃料通路
111 空気通路
112 空気通路
115 空気スワーラ
116 第1のチューブ壁
117 第2のチューブ壁
118 第3のチューブ壁
119 外側壁
120 細長いノズル本体
122 外側表面
123 環状支持要素
124 下側面
127 端部壁
130 燃料噴射マニホルド
131 燃料供給源
135 外側部分(燃料噴射マニホルドの)
140 内側部分(燃料噴射マニホルドの)
145 燃料噴射通路
146 燃料噴射出口
147 マニホルド外側表面
150 予混合セクション
155 第3の環状通路
160 燃焼空気流
165 円周方向四部円部
169 半径方向外側リング部分
170 支持リング
172 矩形スロット
173 矩形スロット
174 矩形スロット
175 軸方向空気通路
176 30°逆方向吐出角度
177 30°順方向吐出角度
180 予混合空間
185 下流スワーラ
200 燃焼器
210 ライナ
211 流れスリーブ
215 燃焼器壁
217 一次燃焼チャンバ
220 二次燃焼チャンバ
225 ベンチュリ
230 一次燃料ノズル
231 燃料供給源
240 燃焼空気
245 燃焼器中心線
250 バックプレート
Claims (19)
- その周りの燃料−空気予混合空間内に下流方向燃焼空気流を供給するガスタービンの燃焼器における二次燃料ノズルであって、
燃料供給源端部及び先端端部を備える細長いチューブ本体と、
前記下流方向燃焼空気流と燃料を予混合するための単体構造燃料噴射マニホルドであって、該単体構造燃料噴射マニホルドが、前記細長いチューブ本体内のほぼ環状の本体形状のものであって前記燃料供給源端部と先端端部の間に配置されているとともに、前記細長いチューブ本体の円周方向全周にわたって前記細長いチューブ本体の内部から半径方向上方に前記細長いチューブ本体の外部の燃料−空気予混合空間内に半径方向に延びる、単体構造燃料噴射マニホルドと、
前記単体構造燃料噴射マニホルドに予混合燃料を供給する燃料通路であって、前記細長いチューブ本体の燃料供給源端部から前記単体構造燃料噴射マニホルドの近傍までの燃料通路と、
前記細長いチューブ本体内の前記予混合燃料通路と前記単体構造燃料噴射マニホルドの外側表面上の複数の燃料吐出出口との間に流体連通をもたらして前記予混合燃料を流体連通させるための複数の燃料チャネルであって、前記燃料噴射マニホルドの本体の周りに円周方向に配置される複数の燃料チャネルと
を含む、二次燃料ノズル。 - 前記二次燃料ノズル本体内に設けられかつ前記単体構造燃料噴射マニホルドと同心になった複数の通路をさらに含み、
前記通路の少なくとも1つが燃料を供給しかつ該通路の少なくとも1つが該ノズルの燃料端部から該ノズルの先端端部に空気を供給し、また
前記単体構造燃料噴射マニホルドが、前記燃料及び空気の少なくとも1つが該ノズルの先端に流れるのを可能にする複数の軸方向内部チャネルを前記環状本体内に含む、
請求項1記載の二次燃料ノズル。 - 前記細長いチューブ本体の上方で延びる前記単体構造燃料噴射マニホルドが、空気力学的な形状にされかつ前記燃料供給源端部及び先端端部上における前記細長いチューブ本体の外側表面内への滑らかなテーパを含む、請求項2記載の二次燃料ノズル。
- 前記単体構造燃料噴射マニホルドの燃料吐出出口が、燃料−空気混合を促進するような形状及び寸法にされる、請求項3記載の二次燃料ノズル。
- 前記単体構造燃料噴射マニホルドの外側表面上における前記複数の燃料吐出出口の各々が、前記予混合空間内における前記空気流に対して垂直に吐出する少なくとも1つの孔を含む、請求項4記載の二次燃料ノズル。
- 前記単体構造燃料噴射マニホルドの外側表面上における前記複数の燃料吐出出口の各々が、前記予混合空間内における前記空気流に対して垂直に吐出する少なくともスロットを含む、請求項4記載の二次燃料ノズル。
- 前記単体構造燃料噴射マニホルドの外側表面上における前記複数の燃料吐出出口の各々が、前記予混合空間内における前記空気流に対して逆方向の角度で垂直に吐出する少なくともスロットを含む、請求項4記載の二次燃料ノズル。
- 前記単体構造燃料噴射マニホルドの外側表面上における前記複数の燃料吐出出口の各々が、前記予混合空間内における前記空気流に対して順方向の角度で垂直に吐出する少なくともスロットを含む、請求項4記載の二次燃料ノズル。
- タービン及び圧縮機を備えるガスターン用の燃焼器であって、
前記燃焼器の軸方向中心線に沿って構成された二次燃料ノズルと、
前記二次燃料ノズルを囲む少なくとも1つの一次燃料ノズルと、
少なくとも1つの燃料供給源を前記少なくとも1つの一次燃料ノズル及び二次燃料ノズルに供給するバックプレートと、
前記少なくとも1つの一次燃料ノズル及び前記二次燃料ノズルに供給される、前記圧縮機からの燃焼空気供給と、
を含み、前記二次燃料ノズルが、
対向する先端端部と共に燃料供給端部を有しかつ先端ノズルに及び先端スワーラに空気及び燃料を送給する複数の内部通路を複数の同心チューブ内に備える細長いチューブ本体と、
前記下流方向燃焼空気流と燃料を予混合するための単体構造燃料噴射マニホルドであって、該単体構造燃料噴射マニホルドが、前記細長いチューブ本体内のほぼ環状の本体形状のものであって前記燃料供給源端部と先端端部の間に配置されているとともに、前記細長いチューブ本体の円周方向全周にわたって前記細長いチューブ本体の内部から半径方向上方に前記細長いチューブ本体の外部の燃料−空気予混合空間内に半径方向に延びていて、前記細長いチューブ本体の半径方向上方に前記予混合空間内における燃焼空気のための空気力学的流線型外側表面を形成し、またその外側表面の軸方向端部が前記細長いチューブ本体の半径方向外側表面に取付けるように滑らかにテーパしている、単体構造燃料噴射マニホルドと、
前記単体構造燃料噴射マニホルドに予混合燃料を供給する燃料通路であって、前記細長いチューブ本体の燃料供給源端部から前記単体構造燃料噴射マニホルドの近傍までの燃料通路と、
前記細長いチューブ本体内の前記予混合燃料通路と前記単体構造燃料噴射マニホルドの外側表面上の複数の燃料吐出出口との間に流体連通をもたらして前記予混合燃料を流体連通させるための複数の燃料チャネルであって、前記燃料噴射マニホルドの本体の周りに円周方向に配置される複数の燃料チャネルと
を含む、燃焼器。 - 前記燃料噴射マニホルドが、前記二次ノズルの細長いチューブ本体の燃料供給源端部から前記先端ノズルに供給される燃料及び空気の少なくとも1つの流体連通のための複数の内部チャネルをさらに含む、請求項9記載の燃焼器。
- 前記燃料噴射マニホルドの燃料吐出出口が、該環状燃料噴射マニホルドの周りに円周方向に配置され、
前記予混合燃料吐出出口の寸法、形状、数及び方向角度が、前記予混合空間内における燃料−空気混合気の均一化を促進させる、
請求項9記載の燃焼器。 - 前記燃料噴射マニホルドにおける各燃料チャネルからの前記燃料吐出出口が、燃焼空気流に対して垂直に又はある角度での少なくとも1つで吐出する少なくとも1つの孔を含む、請求項11記載の燃焼器。
- 前記燃料噴射マニホルドにおける各燃料チャネルからの前記燃料吐出出口が、前記燃焼空気流に対して垂直に、該燃焼空気流に対して順方向角度で及び該燃焼空気流に対して逆方向角度での少なくとも1つで吐出する少なくとも1つのスロットを含む、請求項11記載の燃焼器。
- ガスタービンの燃焼器の二次燃料ノズルの予混合燃料のための燃料噴射マニホルドであって、
ガスタービンの二次燃料ノズルのノズルチューブのほぼ環状セグメントを形成する単体構造本体であって、該単体構造本体が、前記ノズルチューブ内に取付けるための半径方向内側セクションと、前記ノズルチューブの外側表面上で前記二次燃料ノズルの予混合空間内に延びる空気力学的形状外側表面を有する半径方向隆起部分とを備えていて、前記ノズルチューブ内から予混合燃料供給源が供給される単体構造本体と、
前記単体構造本体内における複数の燃料チャネルであって、前記ノズルチューブ内の前記燃料供給源から前記ノズルチューブを半径方向に囲む前記予混合空間に開口した燃料吐出口までの前記予混合燃料のための流体連通通路を形成する複数の燃料チャネルと、
前記複数の燃料チャネルの各々における前記ノズルチューブを囲む該予混合空間への少なくとも1つの燃料吐出出口であって、前記予混合空間内に位置する燃焼空気流と前記燃料との混合を促進するように構成された燃料吐出出口と
を備える燃料噴射マニホルド。 - 前記単体構造本体内に、該単体構造本体を通して前記ノズルチューブの先端端部に流れる燃料及び空気の1つの流れを促進する複数の軸方向チャネルをさらに含む、請求項14記載の燃料噴射マニホルド。
- 各軸方向端部における前記半径方向隆起部分が、前記ノズルチューブに取付けるように外径に滑らかにテーパしている、請求項14記載の燃料噴射マニホルド。
- 各燃料噴射通路から前記予混合空間への前記燃料吐出出口が、該予混合空間内における前記空気流内に垂直に吐出する少なくとも1つの孔を含む、請求項14記載の燃料噴射マニホルド。
- 各燃料噴射通路から前記予混合空間への前記燃料吐出出口が、該予混合空間内における前記空気流内に垂直に吐出する少なくとも1つのスロットを含む、請求項14記載の燃料噴射マニホルド。
- 各燃料噴射通路から前記予混合空間への前記燃料吐出出口が、該予混合空間内における前記空気流内に該空気流に対する順方向及び逆方向の少なくとも1つの角度で吐出する少なくとも1つのスロットを含む、請求項14記載の燃料噴射マニホルド。
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