KR100395643B1

KR100395643B1 - Gas turbin combuster

Info

Publication number: KR100395643B1
Application number: KR10-2000-0058286A
Authority: KR
Inventors: 안국영; 안토노브스키비아체슬라브이바노비치; 김한석
Original assignee: 한국기계연구원
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2003-08-21
Also published as: KR20020027056A

Abstract

본 발명은 항공기, 열병합발전소 등에 사용되는 가스터빈 연소기에 관한 것으로, 특히 연소 영역의 벽면을 고온 화염으로부터 보호하기 위한 가스터빈 연소기 라이너에 관한 것으로, 더욱이 가스터빈 연소기 라이너의 수명을 향상시키고, 질소산화물의 연소를 저감시키며, 연소효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 가스터빈 연소기 및 가스터빈 연소기 라이너의 공기충돌 냉각 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to gas turbine combustors used in aircrafts, cogeneration plants, and the like, and more particularly, to gas turbine combustor liners for protecting the walls of the combustion zone from high temperature flames. The present invention relates to an air collision cooling method of a gas turbine combustor and a gas turbine combustor liner, which reduces combustion and significantly improves combustion efficiency.

일실시예로서, 가스터빈 연소기는In one embodiment, the gas turbine combustor

일단측에 공기유입구(20a)를 포함한 케이싱(20)과;A casing 20 including an air inlet 20a at one end thereof;

상기 케이싱의 타단측에 설치되어 연소영역으로 연료를 분사시키는 연료분사노즐(30)과;A fuel injection nozzle (30) installed at the other end side of the casing to inject fuel into a combustion zone;

상기 케이싱(20)의 내부에 배치되고 상기 연료분사노즐(30)에서 발화된 화염의 연소실을 형성함과 동시에 주연소공기 및 희석공기를 도입시키는 라이너(40)와;A liner 40 disposed inside the casing 20 and introducing main combustion air and dilution air while forming a combustion chamber of the flame ignited by the fuel injection nozzle 30;

상기 라이너(40)와 상기 케이싱(20)과의 사이에 배설되어 케이싱(20)내로 공급된 공기를 상기 라이너(40)의 연소실 벽면에 충돌시켜서 균일한 온도분포로 냉각시키는 공기충돌유도기(50); 및An air collision induction apparatus 50 disposed between the liner 40 and the casing 20 to impinge the air supplied into the casing 20 onto the wall of the combustion chamber of the liner 40 to cool to a uniform temperature distribution. ; And

상기 공기충돌유도기(50)를 거쳐 라이너(40)에 충돌된 승온 공기의 일부를 연료분사노즐(30)의 분사측으로 유도 공급하는 선회기(60)를 포함한 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a swivel 60 for inducing and supplying a portion of the elevated air impinged on the liner 40 via the air collision induction 50 to the injection side of the fuel injection nozzle (30).

Description

Gas turbine combustor {Gas turbin combuster}

본 발명은 항공기, 열병합발전소 등에 사용되는 가스터빈 연소기에 관한 것으로, 특히 연소 영역의 벽면을 고온 화염으로부터 보호하기 위한 가스터빈 연소기라이너에 관한 것으로, 더욱이 가스터빈 연소기 라이너의 수명을 향상시키고, 질소산화물의 연소를 저감시키며, 연소효율을 대폭 향상시킬 수 있도록 한 가스터빈 연소기 및 가스터빈 연소기 라이너의 공기충돌 냉각방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to gas turbine combustors used in aircrafts, cogeneration plants, and the like, and more particularly, to gas turbine combustor liners for protecting the walls of the combustion zone from high temperature flames. The present invention relates to an air collision cooling method of a gas turbine combustor and a gas turbine combustor liner, which reduces combustion and significantly improves combustion efficiency.

이미 알려진 바와 같이 대부분의 가스터빈 연소기는, 연소실에 연료와 공기가 별도로 공급되는 확산화염을 형성한다. 이러한 확산화염은 고온의 연소장을 형성하기 때문에 연소장에 배치된 연소기 라이너(liner: 화염통) 등은 고온에 견딜 수 있는 재질로 구성되어야 한다.As is known, most gas turbine combustors form a diffusion flame in which fuel and air are separately supplied to the combustion chamber. Since such diffuse flames form a high temperature combustion field, a combustor liner (flare barrel) disposed in the combustion field should be made of a material that can withstand high temperatures.

그러나 고온인 화염온도를 견딜 수 있으며 가공이 용이하고 내구성을 겸한 재질을 만족하기는 어려운 문제이기 때문에 연소용 공기를 이용하여 라이너의 표면을 냉각시키는 방법이 주로 이용되고 있다.However, because it is a problem that can withstand a high flame temperature and is difficult to satisfy a material that is easy to process and durable, a method of cooling the surface of the liner by using combustion air is mainly used.

종래에 주로 사용되고 있는 막냉각(film cooling) 방식은 라이너 안쪽에 여러층으로 공기막 형성장치를 설치하거나, 라이너를 비늘처럼 여러조각으로 겹쳐서 성형시키고 그 틈새로 공기를 유입시켜 대류열을 차단함으로써 라이너를 냉각시키는 방식을 사용하였다.The film cooling method, which is mainly used in the related art, installs an air film forming apparatus in multiple layers inside a liner, or forms a liner by stacking it in pieces like scales, and introduces air into the gap to block convective heat. Cooling was used.

그러나 이러한 각층에 공급된 냉각용 막형 공기는 하류로 가면서 화염으로부터 받은 열에 의하여 가열되기 때문에 각 층별로 온도가 불균일 하여져 변형을 가져오는 등 재료의 피로도를 증가시켜 라이너의 수명을 단축시키는 결과를 가져온다.However, since the cooling film-type air supplied to each layer is heated by heat received from the flame as it goes downstream, the temperature becomes uneven for each layer, resulting in deformation, such as increasing the fatigue of the material, thereby shortening the life of the liner.

또, 종래의 라이너 막냉각 냉각방식은 각 부의 냉각을 위해서 냉각용 공기가 소비되기 때문에 고온부인 연소영역에 공기가 과잉으로 공급될 수 없고, 이로인해 질소산화물(NOx)이 다량 발생된다.In addition, in the conventional liner film cooling cooling method, since air for cooling is consumed for cooling each part, air cannot be supplied excessively to the combustion region, which is a high temperature part, and thus a large amount of nitrogen oxides (NOx) are generated.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 연소기 라이너의 온도분포가 균일하도록 공기냉각을 가능하도록하여 수명을 향상시키고, 고온부 주연소영역에 과잉으로 공기를 공급시킬 수 있도록 하여 질소산화물의 저감발생을 꾀하는 등의 이점을 갖는 가스터빈 연소기 및 가스터빈 연소기 라이너의 공기충돌 냉각 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, to improve the life by enabling air cooling to uniformly distribute the temperature of the combustor liner, it is possible to supply air excessively to the high temperature part main combustion region It is an object of the present invention to provide an air collision cooling method for a gas turbine combustor and a gas turbine combustor liner having advantages such as reducing generation of nitrogen oxides.

도 1은 본 발명의 가스터빈 연소기 라이너의 냉각방법을 설명하기 위한 개략도.1 is a schematic view for explaining the cooling method of the gas turbine combustor liner of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가스터빈 연소기의 조립상태도.Figure 2 is an assembled state of the gas turbine combustor according to the embodiment of the present invention.

도 3은 도 2에 적용된 공기충돌유도기의 정면도.3 is a front view of the air collision induction guide applied to FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

20 : 케이싱 20a : 공기유입구20: casing 20a: air inlet

30 : 연료분사노즐 40 : 라이너30: fuel injection nozzle 40: liner

41 : 주연소공기구멍 42 : 희석공기구멍41: main combustion air hole 42: dilution air hole

50 : 공기충돌유도기 52 : 공기공50: air collision induction machine 52: air ball

60 : 선회기60: turning machine

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 가스터빈 연소기 라이너의 공기충돌 냉각방법은,Air collision cooling method of the gas turbine combustor liner of the present invention for achieving the above object,

화염영역의 연소실측 라이너 벽면을 냉각시키기 위한 가스터빈 연소기의 냉각방법에 있어서,In the cooling method of a gas turbine combustor for cooling the combustion chamber side liner wall surface of a flame area | region,

연소중에 연소실측 라이너가 공기 냉각되어 고른 온도 분포를 나타내도록 외부 공기를 라이너의 외벽에 충돌시키는 단계와;Impinging the outside air on the outer wall of the liner such that the combustion chamber side liner is air cooled during combustion to exhibit an even temperature distribution;

충돌된 승온 공기를 연소실내로 도입시키는 단계를 포함한다.Introducing the impacted elevated air into the combustion chamber.

또, 본 발명에 따르면 충돌된 승온공기를 상기 연소실 화염영역의 상부측에 선회시켜 도입하는 단계를 포함하여 혼합특성을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the mixing characteristics may be improved by including introducing the collided heated air into the upper side of the combustion chamber flame zone.

또, 본 발명에 따르면 충돌공기가 화염영역의 하류층에서 상류층으로 내려갈수록 연소실측 라이너 벽면에 대해 그 량이 점증되도록 하여 균일 온도 분포로 연소기의 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, as the impingement air descends from the downstream layer of the flame zone to the upstream layer, the amount thereof increases with respect to the combustion chamber-side liner wall surface, thereby improving the life of the combustor with a uniform temperature distribution.

또, 본 발명에 따르면 충돌된 승온공기를 상기 연소실의 화염 최하류측으로부터 상류측으로 공급한다.According to the present invention, the impingemented heated air is supplied from the lowest flame side of the combustion chamber to the upstream side.

또, 본 발명에 따르면 충돌된 승온공기를 상기 연소실의 화염 중류측에 공급한다.In addition, according to the present invention, the impacted heated air is supplied to the flame upstream of the combustion chamber.

본 발명의 가스터빈 연소기에 따르면, 일단측에 공기유입구(20a)를 포함한 케이싱(20)과;According to the gas turbine combustor of the present invention, a casing 20 including an air inlet 20a at one end thereof;

상기 공기충돌유도기(50)를 거쳐 라이너(40)에 충돌된 승온 공기를 연료분사노즐(30)의 분사측으로 유도 공급하는 선회기(60)를 포함하여 달성된다.And a swirler 60 which induces and supplies heated air impinged on the liner 40 through the air collision inductor 50 to the injection side of the fuel injection nozzle 30.

본 발명에 따르면, 상기 라이너(40)는, 연소실 영역의 벽면에 복수개의 주연소공기구멍(41)을 두되, 이 주연소공기구멍(41)의 상방에 질소산화물(NOx)등의 저감 발생을 위해 연소후의 온도를 낮추고 연소기 출구온도분포를 균일하게 하기 위한 복수개의 희석공기구멍(42)을 포함한다.According to the present invention, the liner 40 has a plurality of main combustion air holes 41 on the wall surface of the combustion chamber area, and reduces generation of nitrogen oxides (NOx) or the like above the main combustion air holes 41. And a plurality of dilution air holes 42 for lowering the temperature after combustion and making the combustor outlet temperature distribution uniform.

본 발명에 따르면, 상기 공기충돌유도기(50)는, 일단이 상기 라이너(40)측에연결되고 타단이 케이싱(20)측에 연결된 원통형으로서 외벽에 다수의 공기공급구 (51)를 배열하여 두되, 이들 공기공급구(51)는 화염 영역의 하류측에서 상류측으로 갈수록 면적이 증가되도록 구성하여 라이너(40)의 연소실 벽면이 균일한 온도분포를 갖도록 한다.According to the present invention, the air collision guide 50 is a cylindrical one end is connected to the liner 40 side and the other end is connected to the casing 20 side to arrange a plurality of air supply ports 51 on the outer wall These air supply ports 51 are configured to increase in area from the downstream side to the upstream side of the flame zone so that the combustion chamber wall surface of the liner 40 has a uniform temperature distribution.

본 발명에 따르면, 상기 공기충돌유도기(50)는 테이퍼진 원통형이다.According to the present invention, the air collision guide 50 is tapered cylindrical.

본 발명에 따르면, 상기 공기충돌유도기(50)에는 상기 라이너(40)의 복수의 희석공기구멍(50)에 일대일 대응하되 어긋나게 설치되는 복수의 공기공(52)을 형성하여 희석공기에 회전력이 부여되도록 하여 달성된다.According to the present invention, the air collision inducer 50 forms a plurality of air holes 52 corresponding to one-to-one correspondence to the plurality of dilution air holes 50 of the liner 40, and are provided to be offset so that rotational force is applied to the dilution air. Is achieved.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.

도 1은 본 발명의 기본적인 가스터빈 연소기의 공기충돌 냉각방법을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining the air collision cooling method of the basic gas turbine combustor of the present invention.

도 1에서와 같이 본 발명은 화염영역의 연소실 벽면(40)을 냉각시키기 위한 방법으로서, 연소중에 연소실(1) 외벽이 공기 냉각되어 고른 온도 분포를 나타내도록 외부 공기를 연소실 벽면(40) 외측에 충돌시키고, 충돌된 승온 공기를 연소실내로 도입시키는 공기충돌 방법이다.As shown in FIG. 1, the present invention is a method for cooling the combustion chamber wall surface 40 in a flame zone, wherein external air is outside the combustion chamber wall surface 40 such that the outer wall of the combustion chamber 1 is air cooled during combustion to exhibit an even temperature distribution. It is an air collision method which makes a collision and introduces the impacted temperature rising air into a combustion chamber.

이때 공기충돌은 케이싱(30)에 형성된 다공(31)을 통해 도입시키고 이때 화염의 상류측(고온영역부)이 하류측보다 더 많은 량의 공기가 충돌하도록 다공의 개수와 크기를 설정할 수 있다.At this time, the air collision may be introduced through the pores 31 formed in the casing 30, and at this time, the number and size of the pores may be set so that the upstream side of the flame (high temperature region portion) collides with a larger amount of air than the downstream side.

또한, 충돌된 승온공기 중의 일부를 상기 연소실 화염영역의 상부측에 선회시켜 도입할 수도 있는데 이럴 경우 연료와 공기의 혼합특성을 좋게 하여줌으로서연소실 출구의 온도를 균일하게 하고 연소기 출구온도분포를 균일하게 할 수 있다.It is also possible to introduce a portion of the heated air impingement on the upper side of the combustion chamber flame zone, in which case the mixing characteristics of the fuel and air are improved, so that the temperature of the combustion chamber outlet is uniform and the combustion outlet temperature distribution is uniform. It can be done.

또한, 충돌된 승온공기를 상기 연소실의 화염 최상류측으로부터 하류측으로 선회 공급시켜 연료와 공기의 초기 혼합을 양호하게 할 수 있다.In addition, it is possible to improve the initial mixing of fuel and air by supplying the impacted heated air by turning from the upstream side of the flame to the downstream side of the combustion chamber.

이상의 방법을 적용한 바람직한 일실시예의 가스터빈 연소기를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.A gas turbine combustor of a preferred embodiment to which the above method is applied will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 가스터빈 연소기의 조립단면도로서, 도면부호 20은 케이싱이다.Fig. 2 is an assembled sectional view of the gas turbine combustor, where 20 is a casing.

상기 케이싱(20)은, 연소에 필요한 공기를 라이너(40)측으로 도입시키는 기능을 하고 라이너(40)의 출구(40a)측에 가까이 공기유입구(20a)를 포함하고 있다.The casing 20 functions to introduce air necessary for combustion into the liner 40 side and includes an air inlet 20a near the outlet 40a side of the liner 40.

상기 케이싱(20)에는 연료분사노즐(30)이 설치되어 있다. 연료분사노즐(30)은 라이너(40)내의 연소실(1)로 연료를 분사시키기 위한 것으로 공기유입구(20a)에서 멀리 떨어져 설치되어 있다.The casing 20 is provided with a fuel injection nozzle 30. The fuel injection nozzle 30 is for injecting fuel into the combustion chamber 1 in the liner 40 and is provided far from the air inlet 20a.

상기 케이싱(20)의 내부에는 상기 라이너(40)가 동축으로 배치되고, 이 라이너(40)는 상기 연료분사노즐(30)에서 발화된 화염의 연소실을 형성함과 동시에 주연소공기 및 희석공기를 도입시키기 위해 상류측 주연소공기구멍(41)과 하류측 희석공기구멍(42)을 가지고 있다.The liner 40 is disposed coaxially in the casing 20, and the liner 40 forms a combustion chamber of the flame ignited by the fuel injection nozzle 30, and at the same time, the main combustion air and the dilution air. It has an upstream main combustion air hole 41 and a downstream dilution air hole 42 for introduction.

즉 라이너(40)는, 연소실 영역의 벽면에 복수개의 주연소공기구멍(41)을 두되, 이 주연소공기구멍(41)의 상방에 질소산화물(NOx)등의 저감 발생을 위한 복수개의 희석공기구멍(42)을 포함한다.That is, the liner 40 has a plurality of main combustion air holes 41 on the wall surface of the combustion chamber area, but a plurality of dilution air for reducing generation of nitrogen oxides (NOx) and the like above the main combustion air holes 41. And a hole 42.

즉, 희석공기공(42)은 이미 연소가 끝난 후 온도를 낮춤과 동시에 연소기 출구온도분포를 균일하게 하기 위한 것으로 다른 연소기에도 널리 사용될 수 있다.In other words, the dilution air hole 42 is used to lower the temperature after the combustion is completed and to uniformize the combustor outlet temperature distribution, and may be widely used in other combustors.

상기 라이너(40)와 상기 케이싱(20)과의 사이에는 공기충돌유도기(50)가 배치되어 있다.An air collision inducer 50 is disposed between the liner 40 and the casing 20.

상기 공기충돌유도기(50)는 화염의 상류측으로 확대되는 테이퍼진 원통형으로서 일단이 상기 라이너(40)측에 연결되어 있고 타단이 케이싱(20)측에 연결되어 있고, 공기충돌유도기(50)의 외벽에 도 3과 같이 다수의 공기공급구(51)를 배열하여 두되, 이들 공기공급구(51)는 화염 영역의 하류측에서 상류측으로 갈수록 면적이 증가되도록 구성하여 공기충돌시 라이너(40)의 고온영역부가 균일한 온도분포를 갖도록 구성된다.The air collision inducer 50 is a tapered cylindrical shape that extends upstream of the flame, one end of which is connected to the liner 40 side, and the other end of which is connected to the casing 20 side, and an outer wall of the air collision inducer 50. As shown in FIG. 3, a plurality of air supply ports 51 are arranged, and these air supply ports 51 are configured to increase in area from the downstream side to the upstream side of the flame zone, so that the high temperature of the liner 40 during the air collision. The region portion is configured to have a uniform temperature distribution.

상기 공기충돌유도기(50)에는 상기 라이너(40)의 복수의 희석공기구멍(42)에 일대일 대응하되 어긋나게 설치되는 복수의 공기공(52)이 형성되어 있고, 이 공기공(52)을 통해 희석공기에 회전력이 부여되어 화염영역 고온부에 작용하게 되어 있다.The air collision induction apparatus 50 is provided with a plurality of air holes 52 corresponding to one-to-one correspondence to the plurality of dilution air holes 42 of the liner 40 and installed to be offset, and diluted through the air holes 52. The rotational force is applied to the air to act on the hot zone of the flame zone.

도면부호 60은 선회기이다.Reference numeral 60 denotes a turning machine.

상기 선회기(60)는 상기 공기충돌유도기(50)를 거쳐 라이너(40)에 출돌된 승온 공기를 연료분사노즐(30)의 분사측으로 유도 공급하기 위한 것으로서 연료와 공기의 혼합을 촉진한다.The swirler 60 is intended to induce and supply the heated air, which is emitted from the liner 40 through the air collision inductor 50, to the injection side of the fuel injection nozzle 30 to promote the mixing of fuel and air.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.The operation of this embodiment configured as described above will be described.

도 2에 도시된 바와 같이 연료가 연료분사노즐(30)을 통해 고압 분사되고, 동시에 고압공기가 케이싱(20)의 공기유입구(20a)를 통해 유입된다.As shown in FIG. 2, fuel is injected at high pressure through the fuel injection nozzle 30, and at the same time, high pressure air is introduced through the air inlet 20a of the casing 20.

케이싱(20)측 유입공기는 먼저, 공기충돌유도기(50)에 형성된 다수의 공기공급구(51)를 통과하면서 공기충돌유도기(50)의 길이에 해당하는 라이너(40)의 연소실 외벽면에 충돌한다. 이것에 의해 라이너(40)의 고온부측 해당 벽면이 공기냉각된다.The inflow air of the casing 20 side first impinges on the outer wall surface of the combustion chamber of the liner 40 corresponding to the length of the air collision inductor 50 while passing through a plurality of air supply ports 51 formed in the air collision induction apparatus 50. do. Thereby, the corresponding wall surface of the high temperature part side of the liner 40 is air cooled.

이때 공기충돌유도기(50)로부터 토출되는 충돌공기는 화염의 고온영역측으로 갈수록 증가되므로 고른 냉각 효과를 얻을 수 있다. 이런 균일한 냉각 효과로 인해 라이너(40)는 종래와 같이 온도편차에 의한 변형이 일어나지 않게 되고 수명을 향상시키는 결과를 가져오게 된다.At this time, since the collision air discharged from the air collision induction apparatus 50 increases toward the high temperature region of the flame, an even cooling effect can be obtained. Due to this uniform cooling effect, the liner 40 is not deformed due to temperature deviation as in the prior art, resulting in an improvement in life.

한편, 라이너(40)에 충돌하여 접촉한 승온공기가 선회기(60)로 가고, 일부가 라이너(40)의 주연소공기구멍(41) 및 희석공기구멍(42)으로 공급된다.On the other hand, the heated air that has collided with the liner 40 and comes into contact with the swirler 60 is partially supplied to the main combustion air hole 41 and the dilution air hole 42 of the liner 40.

주연소공기구멍(41)으로 유입된 공기는 승온된 상태이므로 연료분사노즐(30)로부터 분사된 연료가 화염을 일으켜 연소될시 연소효율을 향상시키게 된다.Since the air introduced into the main combustion air hole 41 is in a heated state, the fuel injected from the fuel injection nozzle 30 generates a flame, thereby improving combustion efficiency.

이때 화염은 선회기(60)로 도입된 승온공기가 선회기(60)를 통과하면서 스월(swirl)작용에 의해 연료와 공기의 혼합을 촉진한다.At this time, the flame promotes mixing of fuel and air by a swirling action while the heated air introduced into the swirler 60 passes through the swirler 60.

또한, 상기 공기충돌유도기(50)의 공기공(52)을 통과한 공기는 이에 어긋나게 배치된 라이너(40)의 회석공기구멍(42)으로 공급되어지는데, 희석공기구멍(42)내의 화염영역에는 선회력이 부여되고 이로인해 혼합특성이 좋아지고 연소실 출구 (40a)측의 온도가 균일하게 된다.In addition, the air passing through the air hole 52 of the air collision inducer 50 is supplied to the dilution air hole 42 of the liner 40 disposed to be offset thereto, and in the flame region in the dilution air hole 42. Swiveling force is imparted, thereby improving the mixing characteristics and making the temperature at the combustion chamber outlet 40a side uniform.

또, 본 발명은 케이싱(20)내로 유입된 공기가 냉각용으로 사용되면서 손실없이 연소영역에 공기공급비를 증대시키게 되어 주연소영역의 온도를 낮출 수 있고, 질소산화물(NOx)의 발생을 저감하는 것이다.In addition, the present invention can increase the air supply ratio to the combustion zone without loss while the air introduced into the casing 20 is used for cooling can lower the temperature of the main combustion zone, reducing the generation of nitrogen oxides (NOx) It is.

또, 본 발명은 라이너(40)에 종래와 같이 막형성장치 등 냉각장치 등을 별도로 설치하지 않아도 되기 때문에 제작이 용이하다.In addition, the present invention is easy to manufacture because the liner 40 does not need to separately install a cooling device such as a film forming apparatus as in the related art.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 첫째 균일하게 카스터빈 연소기의 라이너를 냉각시킴으로서 라이너의 수명을 향상시킬 수 있고, 둘째 라이너에 막형성장치등 냉각장치등을 별도로 설치하지 않기 때문에 제작이 용이하고, 셋째 냉각용 공기의 손실이 없기 때문에 연소영역에 공기공급비를 증대시킬 수 있어 주연소 영역의 온도를 낮출 수 있게 해줌으로서 저 NOx연소가 가능하고, 넷째 연소에 사용될 공기가 라이너 냉각으로 승온되기 때문에 연소시 연소효율을 상승시킬 수 있고, 다섯째 희석공기에 회전력을 주는 구조 및 방법으로 공기공을 설치하여 혼합특성을 좋게 하여 줌으로서 연소실 출구의 온도를 균일하게 할 수 있다.As described above, according to the present invention, the life of the liner can be improved by first cooling the liner of the caster combustor uniformly, and the second liner is easy to manufacture because it does not separately install a cooling device such as a film forming apparatus. Third, because there is no loss of cooling air, it is possible to increase the air supply cost in the combustion zone, thereby lowering the temperature of the main combustion zone, so that low NOx combustion is possible, and the fourth air used for combustion is heated up by the liner cooling. Combustion efficiency can be increased at the time of combustion, and the structure and method of giving the rotational force to the fifth dilution air can be installed to improve the mixing characteristics by providing the air ball to make the temperature of the combustion chamber outlet uniform.

이상에서 본 발명의 가스터빈 연소기 및 가스터빈 연소기 라이너의 공기충돌 냉각 방법에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명은 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the air collision cooling method of the gas turbine combustor and the gas turbine combustor liner of the present invention has been described with the accompanying drawings, this has been described with reference to the accompanying drawings. The embodiments are described by way of example and the present invention is not limited.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 물론이다.In addition, any person having ordinary skill in the art may make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

Claims

The fuel injection nozzle 30 is used to inject fuel into the liner 40 which is disposed inside the casing 20 and has a plurality of dilution air holes 42. In the gas turbine combustor which sucks outside air and supplies it to the fuel injection side in the liner 40 via an air collision induction device 50 disposed in the air passage formed between the casing 20 and the liner 40.

In the air collision induction machine 50,

One end is connected to the liner 40 side and the other end is a tapered cylinder connected to the casing 20 side, a plurality of air supply ports 51 are arranged on the outer wall, the air supply port 51 is to the high temperature side of the flame zone The gas turbine has a relatively increasing size, and a plurality of air holes 52 corresponding to the plurality of dilution air holes 42 to be installed one-to-one and shifted to impart rotational force to the dilution air are further included. burner.

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