JPH031015A - Gas turbine combustion device - Google Patents

Gas turbine combustion device

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JPH031015A
JPH031015A JP13128289A JP13128289A JPH031015A JP H031015 A JPH031015 A JP H031015A JP 13128289 A JP13128289 A JP 13128289A JP 13128289 A JP13128289 A JP 13128289A JP H031015 A JPH031015 A JP H031015A
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air
combustion
transition piece
flow
gas turbine
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Yasuo Okamoto
岡本 安夫
Hiroaki Okamoto
浩明 岡本
Isamu Suzuki
勇 鈴木
Fukuo Maeda
福夫 前田
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Abstract

PURPOSE:To provide a uniform, stable and continuous supplying of combustion air by a method wherein a sleeve and a transition piece are formed with a plurality of holes, and a hole in the sleeve and another hole in the transition piece are made different in their relative positions. CONSTITUTION:Air compressed by a compressor 2 may flow into an air chamber 21 formed by a combustion air casing 5 and a combustion inner casing 6. An air flow passage for cooling a transition piece 13 and an air flow passage reacting with fuel flowing between a liner outer cylinder 11 and an inner cylin der 12 are separately formed. Discharged air from the compressor 2 may flow with a disturbed high frequency. Since the air chamber 21 has an effect of keeping a stillness, a substantial attenuation is attained, the air may flow a spacing between the liner outer cylinder 11 and the inner cylinder 12 and further the air may flow from the combustion air holes 22 made in the inner cylinder 12 into a combustion chamber 12a of the inner cylinder 12. Air flowing between the liner outer cylinder 11 and the inner cylinder 12 passes through air holes formed in a swirler 23 and flows into the combustion chamber 12a. The air may provide a strong circulating energy when it passes through the air holes of the swirler 23 so as to promote a stable combustion.

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の目的) (産業上の利用分野) 本発明はガスタービン燃焼器に係り、特に空気を用いて
燃焼器トランジションピースを冷却するガスタービン燃
焼器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to gas turbine combustors, and more particularly to gas turbine combustors that use air to cool a combustor transition piece.

(従来の技術) 従来、ガスタービン燃焼器のトランジションピース冷却
構造は、特開昭62−218732号公報に開示されて
いるように、燃焼器トランジションピースにフロースリ
ープを設け、このフロースリープの一部に孔を穿設し冷
却空気をトランジションピースに向けて噴出することに
より、トランジションピースを冷却する方式である。
(Prior Art) Conventionally, a transition piece cooling structure for a gas turbine combustor, as disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 62-218732, has provided a flow sleep in the combustor transition piece, and a part of the flow sleep has been provided with a flow sleep. This method cools the transition piece by drilling holes in it and blowing cooling air toward the transition piece.

従来の燃焼器トランジションピースは第11図に示すよ
うに構成されており、圧縮機aにて圧縮された圧縮空気
の一部はフロースリープbに穿設した冷却孔Cより噴出
してトランジションピースdを冷却する。フロースリー
プbに穿設した孔は小径の冷却孔Cの外に、空気取入用
の大径の空気孔eがあり、これら各々の孔C1eから吹
出した空気はフロースリープbとトランジシコンビース
dとの間を流れつつ、燃焼器フロースリープrとライナ
ー0との間に流入し、燃焼用の空気およびライナーQの
冷却に用いられる。
A conventional combustor transition piece is constructed as shown in Fig. 11, in which a part of the compressed air compressed by the compressor a is ejected from the cooling hole C drilled in the flow sleep b and flows into the transition piece d. to cool down. The holes drilled in Flow Sleep b include large diameter air holes e for air intake in addition to the small diameter cooling holes C, and the air blown out from each of these holes C1e flows through Flow Sleep B and Transicicon Bead d. The air flows between the combustor Flow Sleep R and the liner 0, and is used for cooling the combustion air and the liner Q.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、ガスタービン燃焼器のトランジションピ
ースdは、ライナーQとの接続部が円形断面をなしてい
るものの、タービンhとの接続部は第12図に示すよう
にほぼ扇形をなしている。
(Problem to be Solved by the Invention) However, although the transition piece d of the gas turbine combustor has a circular cross section at the connection part with the liner Q, the connection part with the turbine h has a circular cross section as shown in FIG. It is almost fan-shaped.

したがって、空気通路iもほぼ扇形となり、フロースリ
ープbと!・ランジションビースdとの間を流れる空気
は、その流動抵抗が異なることとなって、流れがガスタ
ービンの軸芯側に偏って燃焼器に流入することになる。
Therefore, the air passage i also becomes approximately fan-shaped, resulting in flow sleep b! - The air flowing between the transition bead d has different flow resistance, and the flow is biased towards the axis of the gas turbine and flows into the combustor.

すなわち、第11図に示す燃焼器フロースリープfとラ
イナー9間に流入する周方向分布を第9図に破線で示す
。この従来例では流入する空気がガスタービン回転軸芯
側に多く、外側は反対に減少している。このような空気
流量配分になった時の燃焼状態を検討すると、第10図
に示すように、ガスタービン回転軸芯側とその外側とで
は燃料と空気の混合比(燃空比)にむらがあり、均等で
ないことになる。そして、燃料と空気の混合比は燃焼の
重要な因子であり、この値が大きいと安定して燃焼し、
小さくなると火炎が消失してしまい、燃焼を持続するこ
とができなくなる。
That is, the circumferential distribution of the flow between the combustor flow sleep f and the liner 9 shown in FIG. 11 is shown by a broken line in FIG. In this conventional example, the amount of air flowing in is large on the gas turbine rotation axis side, and on the contrary, it is decreasing on the outside. When considering the combustion state when such air flow distribution is achieved, as shown in Fig. 10, there is an unevenness in the mixture ratio of fuel and air (fuel-air ratio) between the gas turbine rotation axis side and the outside. Therefore, it is not equal. The mixture ratio of fuel and air is an important factor in combustion, and the higher this value, the more stable the combustion will be.
When it becomes small, the flame disappears and combustion cannot be sustained.

ところで、これまでのガスタービン燃焼器では、安定し
て燃焼するように可燃限界より高い値に燃空比が設定さ
れていたが、現在では排気ガスに含まれる窒素酸化物(
NOX)を低減させるため、燃空比の小さい希薄燃焼(
低温燃焼)が要求されている。このような希薄燃焼を行
うため燃空比は可燃限界の近傍に設定されるため、上述
のようにjI!焼器の周方向に空気流型の偏りがあると
、部分的に可燃限界を下回る場所が発生し、その結果未
燃成分である一酸化炭素<CO>やハイドロカーボン(
LJHC)を多回に排出することになる。
By the way, in conventional gas turbine combustors, the fuel-air ratio was set to a value higher than the flammability limit to ensure stable combustion, but now the nitrogen oxides (
Lean burn (NOx) with a small fuel-air ratio is used to reduce
low temperature combustion) is required. In order to perform such lean combustion, the fuel-air ratio is set close to the flammability limit, so as mentioned above, jI! If the air flow type is uneven in the circumferential direction of the burner, there will be areas where the flammability limit is partially exceeded, and as a result, unburned components such as carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (
LJHC) will be discharged multiple times.

このような場合、燃焼が極めて不安定になり、燃焼器の
ライナー内部に大きな圧力変動が発生し、燃焼器部品で
あるライナーに割れが発生したり、フロースリープ溶接
部の割れ、接続部の摩耗等が発生し、部品の修理や交換
が必要になり、またガスタービン全体を励振し、振動過
大でガスタービンの停止を誘起する問題がある。
In such cases, combustion becomes extremely unstable and large pressure fluctuations occur inside the combustor liner, which can cause cracks in the liner, which is a combustor component, cracks in flow sleep welds, and wear at connections. etc., which necessitates repair or replacement of parts, and also excites the entire gas turbine, causing excessive vibrations that may cause the gas turbine to stop.

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、排気ガス
低減のために希薄燃焼を行うにもかかわらず、燃焼用空
気の供給を均一かつ安定に連続して行うガスタービン燃
焼器を提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and provides a gas turbine combustor that continuously and uniformly supplies combustion air even though lean combustion is performed to reduce exhaust gas. The purpose is to

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(課題を解決するための手段) 本発明によるガスタービン燃焼器は、ライナー外筒とラ
イナー内筒との間に燃焼用空気流路を形成し、このライ
ナー内筒に燃焼ガスを案内するトランジションご−スを
設Uたがスタービン燃焼器において、上記[・ランジシ
ョンビースの周囲に所定間隔をおいてスリ・−ブを配設
し、このスリープおよび上記トランジションピースに複
数の孔を穿設し、かつスリープの孔と1〜ランジシヨン
ビースの孔との相対位置を異なるように配置し、上記燃
焼用空気流路とトランジションピース空気流路を分離形
成したことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) A gas turbine combustor according to the present invention forms a combustion air flow path between a liner outer cylinder and a liner inner cylinder, and has a transition section for guiding combustion gas to the liner inner cylinder. In the turbine combustor, a sleeve is arranged at a predetermined interval around the transition bead, and a plurality of holes are bored in the sleeve and the transition piece, The combustion air flow path and the transition piece air flow path are formed separately by arranging the holes in the sleeve and the holes in the transition beads 1 to 1 in different relative positions.

(作用) 上記の構成を有する本発明においては、圧縮空気がトラ
ンスジョンピースを冷片する空気と、燃焼用空気流路を
流れ燃料と反応する空気とに分離して流れる。この燃焼
用空気はライナー内筒の冷却や燃料と反応しN温の燃焼
ガスを発生しタービンを駆1.+Jする。また、トラン
ジションピース外周より流入する空気はスリープに穿設
した孔よりトランジションピースに噴流として当りトラ
ンジションピースを冷却する。したがって、トランジシ
ョンピースを流れる空気は安定であり、かつ均等に流れ
るため、健全な温度に維持され、燃焼不安定がなくなる
(Function) In the present invention having the above configuration, compressed air flows separately into air that cools the transsion piece and air that flows through the combustion air flow path and reacts with the fuel. This combustion air cools the inner cylinder of the liner and reacts with the fuel to generate N temperature combustion gas, which drives the turbine. +J. Further, the air flowing in from the outer periphery of the transition piece hits the transition piece as a jet through the hole bored in the sleeve, thereby cooling the transition piece. Therefore, the air flowing through the transition piece is stable and flows evenly, so that a healthy temperature is maintained and combustion instability is eliminated.

(突浦例) 以下、本発明に係るガスタービン燃焼器の一実施例につ
いて添付図面を参照して説明する。
(Tsuura Example) Hereinafter, an embodiment of a gas turbine combustor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明に係るガスタービン燃焼器の一実施例を
示し、ガスタービン燃焼器1は圧縮機2とRTi機3を
駆動させるガスタービン4との間に設けられ、圧縮機2
からの吐出チャンバを画成する燃焼器外ケーシング5お
よび燃焼器内ケーシング6の間に収容される。この燃焼
器外ケーシング5および燃焼器内ケーシング6は圧縮1
2とガスタービン4の各ケーシングを一体あるいは一体
的に連結するとともに、ガスタービン燃焼器1は燃焼器
外ケーシング5内の周方向に複数個、例えば10個ある
いは14個配置される。
FIG. 1 shows an embodiment of a gas turbine combustor according to the present invention. A gas turbine combustor 1 is provided between a compressor 2 and a gas turbine 4 that drives an RTi machine 3.
It is housed between an outer combustor casing 5 and an inner combustor casing 6 defining a discharge chamber from the combustor. The combustor outer casing 5 and the combustor inner casing 6 are compressor 1
2 and each casing of the gas turbine 4 are integrally or integrally connected, and a plurality of gas turbine combustors 1, for example, 10 or 14 gas turbine combustors 1, are arranged in the circumferential direction inside the combustor outer casing 5.

ガスタービン燃焼器1は燃焼器本体を構成するライナー
外筒(燃焼器フロースリープ)11とライナー内筒12
(燃焼器ライナー)とから二重筒構造に形成され、その
環状空間が燃焼用空気流路11aとして画成される。ラ
イナー内筒12内には燃焼室12aが画成され、この燃
焼室12a内に燃料と燃焼用空気とを供給して、混合せ
しめ、燃焼に供される。また、燃焼器内ケーシング6に
は燃焼器ヘッドプレート16が設けられ、このヘッドプ
レート6に燃料ノズルセット17が取付けられている。
The gas turbine combustor 1 includes a liner outer cylinder (combustor flow sleep) 11 and a liner inner cylinder 12 that constitute the combustor main body.
(combustor liner) into a double cylinder structure, and its annular space is defined as a combustion air flow path 11a. A combustion chamber 12a is defined within the liner inner cylinder 12, and fuel and combustion air are supplied into the combustion chamber 12a, mixed, and subjected to combustion. Further, a combustor head plate 16 is provided in the combustor internal casing 6, and a fuel nozzle set 17 is attached to this head plate 6.

一方、ライナー内筒12の先端部にはスリープ23が設
けられ、ライナー外筒11と内筒12との間を流れる空
気はスリープ23の空気孔を通過するとぎに強い旋回エ
ネルギが与えられる。また、ライナー内筒12の後端部
にはI・ランジションピース13が装着され、トランジ
ションピース13の外周に所定間隔をおいて覆うスリー
プ14が配設される。
On the other hand, a sleeper 23 is provided at the tip of the liner inner cylinder 12, and the air flowing between the liner outer cylinder 11 and the inner cylinder 12 is given strong swirling energy when it passes through the air hole of the sleeve 23. Further, an I-transition piece 13 is attached to the rear end of the liner inner cylinder 12, and a sleeve 14 is disposed around the outer periphery of the transition piece 13 to cover it at a predetermined interval.

スリープ14には第2図(Δ)、(B)、  (c)に
示すように多数の円形の冷却孔24が穿設され、この冷
却孔24より冷却空気を導きトランジションピース13
に向けて噴出する。そして、トランジションピース13
のスリープ14側の周面には冷却孔24からの冷却空気
を乱すためのベレット状、円柱状の伝熱促進体15が設
けられている。
A large number of circular cooling holes 24 are bored in the sleep 14 as shown in FIGS.
erupts towards. And transition piece 13
A pellet-shaped or cylindrical heat transfer promoter 15 is provided on the circumferential surface of the sleeve 14 to disturb the cooling air from the cooling holes 24 .

スリープ14およびトランジションピース13は伝熱促
進体15を介して互いに接触するものの、接合はしない
構造となっており、熱伸びを吸収するため大気温度の状
態では所定間隔Gを保持している。また、!・ランジシ
ョンビース13に番よ複数の円形のフィルム冷却孔26
が穿設され、この冷却孔26はスリープ14の冷却孔2
4より噴出した除用空気が直接吹扱けないように相対位
置を異なるように配置しである。
Although the sleeve 14 and the transition piece 13 are in contact with each other via the heat transfer promoter 15, they are not joined together, and a predetermined distance G is maintained at atmospheric temperature to absorb thermal expansion. Also,!・Multiple circular film cooling holes 26 in the transition bead 13
is drilled, and this cooling hole 26 is the same as the cooling hole 2 of the sleep 14.
They are arranged at different relative positions so that the removal air blown out from 4 cannot be blown directly.

さらに、スリープ14および1〜ランジシヨンビース1
3は前部サポート19および後部サポート20により支
持され、前部サポート19はスリープおよびトランジシ
ョンピース13がガスタービン軸方向に延伸可能に固定
しており、接部サボーI・20はスリープ14で囲むこ
とが困難であるため第3図に示すように別のインピンジ
プレート27および伝熱促進体15を設け、トランジシ
ョンピースサポート部も均一な冷却が行われるようにな
っている。
Furthermore, sleep 14 and 1 to transition bead 1
3 is supported by a front support 19 and a rear support 20, and the front support 19 is fixed to the sleep and transition piece 13 so as to be extendable in the axial direction of the gas turbine, and the contact sabot I/20 is surrounded by the sleep 14. Since this is difficult, as shown in FIG. 3, another impingement plate 27 and a heat transfer accelerator 15 are provided so that the transition piece support portion can also be cooled uniformly.

次に、本実施例の作用を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

圧縮8!2により圧縮された空気は燃焼器外ケーシング
5および燃焼器内ケー・シンク6により形成される空気
室21に流入し、トランジションピース13を冷却する
空気流路と、ライナー外筒11と内筒12との間を流れ
燃料と反応する空気流路とが分離形成される。ここで、
圧縮12からの吐出空気は高周波の乱れをもって流入す
るが、空気室21がそのその沈静効果を有しているため
大幅に減衰し、ライナー外筒11と内筒12との間に流
入し、内筒12に複数穿設された燃焼空気孔22より内
筒12の燃焼室12aに流入する。
The air compressed by compression 8!2 flows into the air chamber 21 formed by the combustor outer casing 5 and the combustor inner case/sink 6, and is connected to an air flow path that cools the transition piece 13 and to the liner outer cylinder 11. An air flow path that flows between the inner cylinder 12 and reacts with the fuel is formed separately. here,
The discharged air from the compressor 12 enters with high-frequency turbulence, but because the air chamber 21 has a calming effect, it is greatly attenuated and flows between the liner outer cylinder 11 and the inner cylinder 12, causing the inner Combustion air flows into the combustion chamber 12a of the inner cylinder 12 through a plurality of combustion air holes 22 formed in the cylinder 12.

さらに、ライナー外筒11と内n12との間を流れる空
気は、スリープ23に設けられた空気孔を通り燃焼室1
2aに流入する。スリープ23の空気孔を通過するとき
空気は強い旋回エネルギが与えられ、燃焼室12aで燃
料との混合を良好にし、燃焼の安定化が図られる。そし
て、燃焼室12aで燃焼された高温の燃焼ガスはトラン
ジションピース13により断面が円形の流路からガスタ
ービン3の入口部に案内される。
Furthermore, the air flowing between the liner outer cylinder 11 and the inner liner cylinder 11 passes through the air hole provided in the sleeve 23 and enters the combustion chamber 1.
2a. When the air passes through the air holes of the sleeper 23, strong swirling energy is given to the air, which improves the mixing with the fuel in the combustion chamber 12a and stabilizes combustion. The high-temperature combustion gas combusted in the combustion chamber 12a is guided by the transition piece 13 to the inlet of the gas turbine 3 through a flow path having a circular cross section.

他方、トランジションピース13には空気室21に流入
した空気の一部が冷却用として案内される。この冷却空
気は、第2図に示すように、スリープ14に穿設した多
数の冷却孔24よりトランジションピース13に向け“
(噴出することにより、!・ランジションピース13に
噴流として当り対流冷却を行う。そして、トランジショ
ンピース13の表面を冷却した冷却空気は伝熱促進体2
5により一段と冷W空気流が乱され、その冷気がトラン
ジションピース13表面を流れ、対流伝熱促進が行われ
る。この場合、スリープ14より噴出した冷却空気によ
る冷却効果は、当接した位置を最大としてその周辺では
次第に熱伝達率が低下することが知られている。このた
め、トランジシ・ヨンビース13を均一に冷却するため
には、伝熱促進体15が噴流と噴流との中面付近に設置
されるのが好ましい。
On the other hand, a portion of the air that has flowed into the air chamber 21 is guided to the transition piece 13 for cooling purposes. As shown in FIG.
(By ejecting!), the transition piece 13 is hit as a jet and convection cooling is performed.Then, the cooling air that has cooled the surface of the transition piece 13 is transferred to the heat transfer promoter 2.
5, the cold W airflow is further disturbed, the cold air flows over the surface of the transition piece 13, and convective heat transfer is promoted. In this case, it is known that the cooling effect of the cooling air ejected from the sleeper 14 is maximum at the position of contact, and the heat transfer coefficient gradually decreases in the vicinity. Therefore, in order to uniformly cool the transition beads 13, it is preferable that the heat transfer promoter 15 be installed near the middle surfaces of the jets.

次いで、スリープ14とトランジションピース13との
間に噴出した冷却空気は1〜ランジシヨンビース13を
冷却した侵、トランジションピース13に度数穿設され
たフィルム冷加孔26を通り、トランジションピース1
3の内面を流れることによりフィルム冷却が行われる。
Next, the cooling air blown out between the sleeper 14 and the transition piece 13 cools the transition piece 13, passes through the film cooling holes 26 drilled in the transition piece 13, and then cools the transition piece 13.
Film cooling is performed by flowing on the inner surface of 3.

このフィルム冷lJ1によって燃焼ガスとトランジショ
ンピース13間に薄い冷却空気の膜を形成し、i・ラン
ジションビース13を燃焼ガスより保護することができ
るようになっている。このフィルム冷却空気は燃焼ガス
とともに流れながら混合、拡散し、下流方向にいくにつ
れて効率が低下するので、トランジションピース13に
は多数のフィルム冷却孔26を穿設し、高いフィルム冷
却効率が保持されるようになっている。
This film cooling lJ1 forms a thin film of cooling air between the combustion gas and the transition piece 13, making it possible to protect the i-transition piece 13 from the combustion gas. This film cooling air mixes and diffuses as it flows together with the combustion gas, and the efficiency decreases as it goes downstream, so a large number of film cooling holes 26 are bored in the transition piece 13 to maintain high film cooling efficiency. It looks like this.

つまり、本実施例において、圧縮機2により圧縮空気は
空気室20に流入し、トランジションピース13を冷却
する空気と、燃料と反応する空気とが分離して流れ、燃
焼172aに流入する空気は内筒12の冷却や燃料と反
応し高温の燃焼ガスを発生しガスタービン4を駆動する
。他方、トランジションピース13外周より流入する空
気は第2図に示すようにスリープ14に穿設した冷却孔
24よりトランジションピース13に噴流として当りト
ランジションピース13を冷部する。ここで、噴流周囲
の冷却効率の低下した部分には伝熱促進体25を設け、
トランジションピース13全面にHり均等に冷却される
ようになっている。この冷却空気は1−ランジシ]ンピ
ース13に穿設したフィルム冷却孔26から吹出し、フ
ィルム空気層を形成することにより、燃焼ガスからトラ
ンジションピース13を保護しつつガスタービン4側へ
流れる。
That is, in this embodiment, compressed air flows into the air chamber 20 by the compressor 2, air that cools the transition piece 13 and air that reacts with the fuel flow separately, and the air that flows into the combustion chamber 172a flows into the air chamber 20. It cools the cylinder 12 and reacts with the fuel to generate high-temperature combustion gas, which drives the gas turbine 4. On the other hand, as shown in FIG. 2, the air flowing from the outer periphery of the transition piece 13 hits the transition piece 13 as a jet through the cooling holes 24 formed in the sleeper 14, thereby cooling the transition piece 13. Here, a heat transfer accelerator 25 is provided in the area around the jet where the cooling efficiency has decreased,
The entire surface of the transition piece 13 is heated and cooled evenly. This cooling air is blown out from a film cooling hole 26 formed in the 1-range transition piece 13 and flows toward the gas turbine 4 while protecting the transition piece 13 from combustion gas by forming a film air layer.

このように本実施例によれば、F焼!12aとトランジ
ションピース13の各々に流入する空気流路を分離形成
したことにより、燃料を8薄にした燃焼が安定して行え
、その結果、燃焼排気ガスの低NOX化が達成されると
ともに、COやUHCの排出が楊めて少いガスタービン
燃焼器を提供することができる。また、燃焼器1におい
て空気流饋が一定で、かつ均一に配分されるため燃焼器
1内での不安定な圧力変動がなくなり、ライナー外筒1
1、トランジションピース13および前後部サポート1
9.20等の割れや摩耗が著しく減少し、信頼性が向上
する。そして、ライナー外筒11やトランジションピー
ス13の冷却空気配分が安定し、しかも偏り等が発生し
ないので、部分的に冷W不足等の現象も発生せず、信頼
性を一段と向上させることができる。
In this way, according to this embodiment, F-yaki! 12a and the transition piece 13 are formed separately, combustion of the fuel with 8-thickness can be performed stably, and as a result, low NOx in the combustion exhaust gas is achieved, and CO2 is reduced. It is possible to provide a gas turbine combustor that emits significantly less UHC and UHC. In addition, since the air flow is constant and uniformly distributed in the combustor 1, unstable pressure fluctuations within the combustor 1 are eliminated, and the liner outer cylinder
1. Transition piece 13 and front and rear support 1
9.20 etc. cracks and wear are significantly reduced and reliability is improved. In addition, since the cooling air distribution in the liner outer cylinder 11 and the transition piece 13 is stable and unevenness does not occur, phenomena such as a partial lack of cold W do not occur, and reliability can be further improved.

第4図(A)、(B)、(C)はスリープの他の実施例
を示し、第4図(A>に示されるスリープ14は半円状
に分割可能な半体14a、14bを組み合せて構成され
、上記半体14a、14bの分割面に接続固定用の金具
18を複数設けてあり、第4図(B)は接続固定用の金
具1’8 aをほぼ接続部全長にHっで延長しスリープ
半体14a。
FIGS. 4(A), (B), and (C) show other embodiments of the sleep, and the sleep 14 shown in FIG. A plurality of fittings 18 for connecting and fixing are provided on the dividing surface of the halves 14a and 14b, and FIG. Extend the sleep half body 14a.

14bを接続している。そして、接続部は溶接、ボルト
等による連結が可能であり、第4図(C)に示すように
スリープ半体14a、14bの双方の7ランジ32を複
数の止め板29で連結固定することもでき、第5図(A
)に示すように止め板29にスプリング効果を持たせ、
双方のフランジ32を弾性保持するようにしてもよい。
14b is connected. The connecting parts can be connected by welding, bolts, etc., and the seven flange 32 of both the sleep halves 14a and 14b can be connected and fixed with a plurality of stop plates 29 as shown in FIG. 4(C). Figure 5 (A
), the stop plate 29 has a spring effect,
Both flanges 32 may be elastically held.

また、第5図(B)に示すようにフランジ32の互いの
当接面に凹凸を形成し、接続部のずれを防止するように
してもよい。そして、スリープ半体14a214bは図
示しないビンによって位置決めすることも可能である。
Furthermore, as shown in FIG. 5(B), unevenness may be formed on the contact surfaces of the flanges 32 to prevent the connection portion from shifting. The sleep half body 14a214b can also be positioned using a bin (not shown).

また、スリープ14およびトランジシコンビース13は
、第6図(Δ)に示すように大きな熱による伸びを許容
できるようにスリープ14の端部にスライド部33を固
着してもよく、このスライド部33はライナー外筒11
側以外に、タービン側やこれらの中間に配置し、その数
も複数設けることもできる。このスライド部33の代わ
りに第6図(B)に示すようにスリープ14の端部を折
曲形成してベローズ30とし、このベローズ30によっ
て熱による伸びを吸収するようにしてもよい。
Further, the sleeve 14 and the transition bead 13 may have a slide portion 33 fixed to the end of the sleeve 14 to allow for large elongation due to heat, as shown in FIG. 6 (Δ). is liner outer cylinder 11
In addition to the side, they can be placed on the turbine side or in between, and a plurality of them can be provided. Instead of the slide portion 33, the end portion of the sleeve 14 may be bent to form a bellows 30 as shown in FIG. 6(B), and the bellows 30 may absorb elongation due to heat.

さらに、伝熱促進体15の形状は第3図に示す円柱状の
他に第7図(A>に示すように円錐状であってもよく、
要するにトランジションピース13表面に新しい冷W空
気を供給するように乱れを誘起するものであればよい。
Furthermore, the shape of the heat transfer promoter 15 may be a conical shape as shown in FIG. 7 (A>) in addition to the cylindrical shape shown in FIG.
In short, any material that induces turbulence so as to supply new cold W air to the surface of the transition piece 13 may be used.

また、トランジションピース13に穿設したフィルム冷
却孔26は第7図(B)に示すように斜めに設けること
で、フィルム冷却効率を一段と高めることができ、その
形状も円形以外にスリットのような長孔でもよく、しか
もスリープ14の冷却孔24より径が大きくてもよい。
In addition, by providing the film cooling holes 26 in the transition piece 13 at an angle as shown in FIG. 7(B), the film cooling efficiency can be further increased. It may be a long hole, and the diameter may be larger than that of the cooling hole 24 of the sleeper 14.

そして、スリープ14および]・ランジションビース1
3の板厚は上記実施例に限らず、スリープ141111
1を厚くしたり、同一であっても同様の作用を有する。
And sleep 14 and] transition bead 1
The plate thickness of No. 3 is not limited to the above example.
Even if 1 is made thicker or the same, the same effect is obtained.

加えて、スリープ14の冷却孔24および伝熱促進体1
5も上記実施例に限らず、その配置や間隔は一定でなく
てもよい。伝熱促進体15は必ずしもトランジションピ
ース13に取付けることなく、スリープ14に取付(プ
たり、これら双方に取付けるようにしてもよい。
In addition, the cooling holes 24 of the sleep 14 and the heat transfer promoter 1
5 is not limited to the above embodiment, and the arrangement and spacing thereof may not be constant. The heat transfer promoter 15 is not necessarily attached to the transition piece 13, but may be attached to the sleeper 14 or both.

第8図(A)はライナー外筒の他の実施例を示しており
、この図に示すようにライナー外筒11の先端を外周方
向に湾曲形成して燃焼用空気の入口ガイド31を設け、
この入口ガイド31によって燃焼用空気流路11aへの
空気の流入を均一にでき、特に燃焼状態を安定させるこ
とができる。
FIG. 8(A) shows another embodiment of the liner outer cylinder, and as shown in this figure, the tip of the liner outer cylinder 11 is curved in the outer circumferential direction to provide an inlet guide 31 for combustion air.
This inlet guide 31 allows air to flow uniformly into the combustion air flow path 11a, and in particular, stabilizes the combustion state.

また、第8図(B)は入口ガイド31を中空パイプ状に
成形してライナー外筒11に溶着したものであり、この
入口ガイド31は案内部材と補強部材を兼用し、同図(
A)の入口ガイド31の機能の他に、強度を高めること
もできる。そして、ライナー外筒11とトランジション
ピース13とが近接するような場合には、第8図(A)
、(B)に示すようにトランジションピース13の端面
の角を切り取った形状とすれば、空気の流入を一段と均
等化することができる。第9図および第10図にそれぞ
れ実線で示すように、空気の周方向分布や燃空比の周方
向分布を均一化することができる。
FIG. 8(B) shows an inlet guide 31 formed into a hollow pipe shape and welded to the liner outer cylinder 11. This inlet guide 31 serves both as a guide member and a reinforcing member.
In addition to the function of the entrance guide 31 in A), the strength can also be increased. If the liner outer cylinder 11 and the transition piece 13 are close to each other, as shown in FIG. 8(A).
, (B), if the end face of the transition piece 13 is shaped with the corners cut off, the inflow of air can be made even more uniform. As shown by solid lines in FIGS. 9 and 10, the circumferential distribution of air and the circumferential distribution of the fuel-air ratio can be made uniform.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に述べたように本発明に係るガスタービン燃焼器に
おいては、ライナー内筒およびトランジションピースを
流れる空気は安定であり、かつ均等に流れているため各
部は健全な温度に保持され燃焼不安定がない。その結果
、可燃限界付近での希il!(低fA)燃焼を安定して
持続することができ、低NOX化と未燃成分(Co、L
l)Ic)の排出量を減少させ、燃焼効率を高くしガス
タービン燃焼器の効率向上を図ることができる。
As described above, in the gas turbine combustor according to the present invention, the air flowing through the liner inner cylinder and transition piece is stable and flows evenly, so each part is maintained at a healthy temperature and combustion instability is avoided. do not have. As a result, rare illumination near the flammability limit! (Low fA) Combustion can be stably sustained, reducing NOx and unburned components (Co, L).
l) It is possible to reduce the amount of emissions of Ic), increase combustion efficiency, and improve the efficiency of the gas turbine combustor.

また、!!焼不安定を防止できるので、燃焼器部品の損
傷がなくなり、信頼性を大幅に向上させたガスタービン
燃焼器を提供することができるという効果を秦する。
Also,! ! Since combustion instability can be prevented, damage to combustor parts can be eliminated, and a gas turbine combustor with significantly improved reliability can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるガスタービン燃焼器を
示す部分断面図、第2図(A>、(B)。 (C)は1−ランジションビース冷却構造を示し、同図
(A>はその拡大図、同図(B)は第2図(A)のB−
B線断面図、同図(C)は第2図(A)のC−C線断面
図、第3図はトランジションピースの後部サポートを示
す断面図、第4図(Δ)、(B)、(C)はスリープの
他の実施例を示す斜視図、第5図(A)、(B)はスリ
ープの接合部を示す断面図、第6図(A)、(B)は1
〜ランジシヨンビースとスリープの端部を示づ断面図、
第7図(A)、(B)はトランジションピース冷却構造
の他の実施例を示す断面図、第8図(A)、([3)は
ライナー外筒先端部の他の実施例を示す断面図、第9図
は燃焼器フロースリープ入口における空気の周方向分布
を示を説明図、第10図は燃焼器ライナー内における燃
料と空気の流量比(燃空比)の周方向分布を示す説明図
、第11図は従来のガスタービン燃焼器を示す部分断面
図、第12図は第11図に示すトランジションピースの
タービンとの接続部を示す正面図である。 1・・・ガスタービン燃焼器、2・・・圧縮機、4・・
・発1!機、11・・・ライナー外筒、11a・・・燃
焼用空気流路、12・・・ライナー内筒、13・・・ト
ランジションピース、14・・・スリープ、15・・・
伝熱促進体、24・・・冷却孔、26・・・フィルム冷
却孔。 出願人代理人  波 多 野    久B (A) (B) (C) 第 図 (A) CB) (A) CB) 第 図 第 図 (外#J) (#λニイIす) (9HfP1) (外債j) (軸屯側) (MJ ) 第1O図
FIG. 1 is a partial sectional view showing a gas turbine combustor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 (A>, (B)) shows a 1-transition bead cooling structure; > is an enlarged view, and (B) is B- in Figure 2 (A).
A sectional view taken along the line B, (C) is a sectional view taken along the line C-C of FIG. 2 (A), FIG. 3 is a sectional view showing the rear support of the transition piece, and FIGS. (C) is a perspective view showing another embodiment of the sleep, Figures 5 (A) and (B) are sectional views showing the joints of the sleep, and Figures 6 (A) and (B) are 1
~Cross-sectional view showing the ends of the lunge bead and sleeper,
FIGS. 7(A) and (B) are cross-sectional views showing other embodiments of the transition piece cooling structure, and FIGS. 8(A) and ([3) are cross-sectional views showing other embodiments of the tip of the liner outer cylinder. Figure 9 is an explanatory diagram showing the circumferential distribution of air at the combustor flow sleep inlet, and Figure 10 is an explanatory diagram showing the circumferential distribution of the flow rate ratio of fuel and air (fuel-air ratio) in the combustor liner. 11 is a partial sectional view showing a conventional gas turbine combustor, and FIG. 12 is a front view showing a connection portion of the transition piece shown in FIG. 11 with a turbine. 1... Gas turbine combustor, 2... Compressor, 4...
- Release 1! Machine, 11... Liner outer cylinder, 11a... Combustion air flow path, 12... Liner inner cylinder, 13... Transition piece, 14... Sleep, 15...
Heat transfer promoter, 24... cooling hole, 26... film cooling hole. Applicant's agent Hisashi Hatano B (A) (B) (C) Figure (A) CB) (A) CB) Figure (Outside #J) (#λ Nii Isu) (9HfP1) ( Foreign bonds j) (Xiaotun side) (MJ) Figure 1O

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ライナー外筒とライナー内筒との間に燃焼用空気流路を
形成し、このライナー内筒に燃焼ガスを案内するトラン
ジションピースを設けたガスタービン燃焼器において、
上記トランジションピースの周囲に所定間隔をおいてス
リープを配設し、このスリープおよび上記トランジショ
ンピースに複数の孔を穿設し、かつスリープの孔とトラ
ンジションピースの孔との相対位置を異なるように配置
し、上記燃焼用空気流路とトランジションピース冷却空
気流路を分離形成したことを特徴とするガスタービン燃
焼器。
In a gas turbine combustor that forms a combustion air flow path between a liner outer cylinder and a liner inner cylinder and is provided with a transition piece that guides combustion gas to the liner inner cylinder,
Sleeps are arranged at predetermined intervals around the transition piece, a plurality of holes are bored in the sleep and the transition piece, and the holes in the sleep and the holes in the transition piece are arranged in different relative positions. A gas turbine combustor characterized in that the combustion air flow path and the transition piece cooling air flow path are formed separately.
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