KR102021128B1

KR102021128B1 - 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈

Info

Publication number: KR102021128B1
Application number: KR1020170142543A
Authority: KR
Inventors: 이동곤
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2017-10-30
Filing date: 2017-10-30
Publication date: 2019-09-11
Also published as: KR20190048054A

Abstract

본 발명에 따르면, 내측이 연소 챔버와 접하는 라이너; 라이너의 일측에 비어있는 내부를 형성하며, 통로를 형성하여 연소 챔버와 연통되는 점화 포트; 및 점화 포트의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기와, 점화 포트의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 연료분사기로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그를 포함하는 점화기;를 포함하며, 점화 포트에는 그 내외부를 관통하여 형성된 냉기유입구가 마련된 것을 특징으로 하는 연소기가 제공된다.
이에 의하면, 점화기 미 작동시에 점화 포트 내부로 고온의 연소 가스가 유입되는 것을 방지하여 점화기의 내구성을 보존할 수 있는 장점이 있다.

Description

연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈 {Combustor and gas turbine comprising the same}

본 발명은 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈에 관한 것이다.

가스 터빈은 압축기에서 압축된 압축 공기와 연료를 혼합하여 연소시키고, 연소로 발생된 고온의 가스로 터빈을 회전시키는 동력 기관이다. 가스 터빈은 발전기, 항공기, 선박, 기차 등을 구동하는데 사용된다.

일반적으로 가스 터빈은 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 압축기는 외부 공기를 흡입하여 압축한 후 연소기로 전달한다. 압축기에서 압축된 공기는 고압 및 고온의 상태가 된다. 연소기는 압축기로부터 유입된 압축 공기와 연료를 혼합해서 연소시킨다. 연소로 인해 발생된 연소 가스는 터빈으로 배출된다. 연소 가스에 의해 터빈 내부의 터빈 블레이드가 회전하게 되며, 이를 통해 동력이 발생된다. 발생된 동력은 발전, 기계 장치의 구동 등 다양한 분야에 사용된다.

연소기는 연소 챔버에서 만들어진 고온의 연소 가스를 터빈까지 전달하기 위한 연소 덕트 조립체를 포함한다. 연소 덕트 조립체는 상측에 노즐부와 헤드부가 설치되는 라이너와, 라이너와 연결되어 발생된 연소 가스를 터빈 측으로 안내하기 위한 트랜지션 피스로 이루어진다.

이때 라이너와 트랜지션 피스는 2중 관 구조이며, 라이너의 일측에는 점화 포트가 마련되어 점화기가 일체로 설치된다. 그런데 종래의 연소기는 점화기 미 작동시 점화 포트 내부로 고온의 연소 가스가 유입되어 점화기의 내구성을 떨어뜨리는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2006-0087872호 (명칭: 압축기 내부 공기의 냉각 장치를 구비한 가스 터빈 장치)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 점화기 미 작동시에 점화 포트 내부로 고온의 연소 가스가 유입되는 것을 방지할 수 있는 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 연소기는, 내측이 연소 챔버와 접하는 라이너; 라이너의 일측에 비어있는 내부를 형성하며, 통로를 형성하여 연소 챔버와 연통되는 점화 포트; 및 점화 포트의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기와, 점화 포트의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 연료분사기로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그를 포함하는 점화기;를 포함하며, 점화 포트에는 그 내외부를 관통하여 형성된 냉기유입구가 마련된 것을 특징으로 한다.

연료분사기의 단부는 점화 포트의 내부로 돌출되고, 전기플러그의 단부는 연료분사기의 단부와 대응되게 점화 포트의 비어있는 내부로 연장된 것을 특징으로 한다.

연료분사기의 상단에는 연료분사기로 공급되는 연료량을 조절하기 위한 유량조절밸브가 마련된 것을 특징으로 한다.

냉기유입구는 점화 포트 바깥으로 흐르는 압축 공기의 일부를 점화 포트 안으로 도입하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 연소기는, 내측이 연소 챔버와 접하는 라이너; 라이너의 일측에 비어있는 내부를 형성하며, 통로를 형성하여 연소 챔버와 연통되는 점화 포트; 및 점화 포트의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기와, 점화 포트의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 연료분사기로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그와, 통로에 설치되어 점화 포트 내부의 점화가스 압력에 의해 하강될 수 있는 볼과, 통로와 볼 하부 사이에 설치되어 볼을 탄력적으로 지지하는 탄성스프링을 포함하는 점화기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

점화 포트에는 그 내외부를 관통하여 형성된 냉기유입구가 마련된 것을 특징으로 한다.

통로의 상측 내경은 아래 일정 길이까지 점차 확장된 경사구조를 이루어 볼에 의해 개폐되는 것을 특징으로 한다.

통로의 하측 내경은 턱지게 형성되어 탄성스프링을 지지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈은, 공기를 압축시키기 위한 압축기와, 압축기로부터 압축된 공기를 유입받아 연료와 혼합하여 연소시키는 연소기와, 연소기에서 연소된 가스에 의해 회전하여 동력을 발생시키는 터빈을 포함하며, 연소기는, 내측이 연소 챔버와 접하는 라이너; 라이너의 일측에 비어있는 내부를 형성하며, 통로를 형성하여 연소 챔버와 연통되는 점화 포트; 및 점화 포트의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기와, 점화 포트의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 연료분사기로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그와, 통로에 설치되어 점화 포트 내부의 점화가스 압력에 의해 하강될 수 있는 볼과, 통로와 볼 하부 사이에 설치되어 볼을 탄력적으로 지지하는 탄성스프링을 포함하는 점화기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈에 의하면, 점화기 미 작동시에 점화 포트 내부로 고온의 연소 가스가 유입되는 것을 방지하여 점화기의 내구성을 보존할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부를 보인 도면이다.
도 2는 도 1의 연소기의 단면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 라이너에 설치되는 점화기를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연소기에 설치되는 점화기를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 점화기 작동 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 터빈의 내부를 보인 도면이고, 도 2는 도 1의 연소기의 단면을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 가스 터빈(1000)의 압축기(1100)는 공기를 흡입하여 압축하는 역할을 하는 부분이며, 연소기(1200)에 연소용 공기를 공급하는 한편 가스 터빈(1000)에서 냉각이 필요한 고온 영역에 냉각용 공기를 공급하는 것이 주된 역할이다. 흡입된 공기는 압축기(1100)에서 단열압축 과정을 거치게 되므로, 압축기(1100)를 통과하는 공기의 압력과 온도는 올라가게 된다. 도 1과 같은 대형 가스 터빈(1000)에서의 압축기(1100)는 다단 축류 압축기로 구성되어 각 단을 거치면서 목표로 하는 압축비까지 대량의 공기를 압축한다.

그리고 연소기(1200)는 압축기(1100)의 출구로부터 공급되는 압축공기를 연료와 혼합하여 등압 연소시켜 높은 에너지의 연소 가스를 만들어 낸다. 연소기(1200)는 압축기(1100)의 하류에 배치되며, 환형을 이루는 연소기 케이싱(1210)을 따라 복수 개의 연료주입기(1220)가 배치된다. 각 연료주입기(1220)에는 노즐(1230)이 설치되며, 이 노즐(1230)에서 분사되는 연료가 공기와 적절한 비율로 혼합되어 연소에 적합한 상태를 이루게 된다.

가스 터빈(1000)에는 가스 연료와 액체 연료, 또는 이들이 조합된 복합 연료가 사용될 수 있다. 법적 규제의 대상이 되는 일산화탄소와 질소산화물 등의 배출가스 양을 저감하기 위한 연소 환경을 만드는 것이 중요한데, 연소 제어가 상대적으로 어렵기는 하지만 연소온도를 낮추고 균일한 연소를 만들어 배출가스를 줄일 수 있다는 장점이 있어 근래에는 예혼합 연소(pre-mixed combustion)가 많이 적용된다.

연소기(1200)는 가스 터빈(1000)에서 가장 고온 환경을 이루기 때문에 적절한 냉각이 필요하다. 특히 가스 터빈(1000)에 있어서는 터빈 입구 온도(Turbine Inlet Temperature, TIT)가 매우 중요하게 취급되는데, 일반적으로 터빈 입구 온도가 높을수록 가스 터빈(1000)의 효율이 증가하기 때문이다. 또한, 터빈 입구 온도가 높을수록 가스 터빈 복합 발전에도 유리하다. 이 때문에 가스 터빈(1000)의 등급을 분류할 때도 터빈 입구 온도를 기준으로 한다.

터빈 입구 온도를 올리기 위해서는 결국 연소 가스의 온도를 상승시켜야 하고, 따라서 고온의 연소 가스가 유동하는 연소기(1200)의 연소 챔버(1240)와 유로를 형성하는 연소 덕트 조립체의 재질이 강한 내열성능을 가지도록 하는 것은 물론 양호하게 냉각시킬 수 있는 설계가 중요하다.

도 2에서 확대 도시된 부분을 참조하면, 연소기(1200)와 터빈(1300) 사이를 연결하여 고온의 연소 가스가 유동하는 연소 덕트 조립체, 즉 라이너(1250)와 이너 트랜지션 피스(1260) 및 아우터 트랜지션 피스(1270)를 포함하는 연소 덕트 조립체의 외면을 따라 압축공기가 흘러서 연료 주입기(1220) 쪽으로 공급되며, 이 과정에서 고온의 연소 가스에 의해 가열된 연소 덕트 조립체가 적절히 냉각된다.

연소 덕트 조립체는 탄성 지지수단(1280)을 매개로 연결된 라이너(1250)와 이너 트랜지션 피스(1260)의 바깥을 아우터 트랜지션 피스(1270)가 감싸는 이중 구조로 이루어져 있으며, 압축공기는 아우터 트랜지션 피스(1270) 안쪽의 환형 공간 안으로 침투하여 후술할 이너 라이너(1251)와 이너 트랜지션 피스(1260)를 냉각시킨다.

라이너(1250)는 연소기(1200)의 연료주입기(1220)에 연결되는 관 부재로서, 라이너(1250) 내부의 공간이 연소 챔버(1240)를 형성하게 된다. 그리고, 라이너(1250)와 연결되는 이너 트랜지션 피스(1260)는 터빈(1300)의 입구와 연결되어 고온의 연소 가스를 터빈(1300)으로 유도하는 역할을 한다.

후술할 이너 라이너(1251)와 이너 트랜지션 피스(1260)의 각 일단은 연소기(1200)와 터빈(1300) 측에 각각 고정되기 때문에, 탄성 지지수단(1280)을 통해 열팽창에 의한 직경 방향 신장을 수용할 수 있도록 설치된다. 즉, 탄성 지지수단(1280)은 탄력적으로 움직일 수 있으며, 이러한 구조로서 트랜지션 피스(1260)의 선단을 지지할 수 있다.

도 3은 도 2의 라이너에 설치되는 점화기를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 라이너(1250)는 내측이 연소 챔버(1240)와 접하는 이너 라이너(1251)와, 이너 라이너(1251)의 외측을 감싸 유입된 압축공기가 유동될 수 있는 냉각각 유로를 형성하는 아우터 라이너(1252)로 이루어질 수 있다. 이너 라이너(1251)는 연소 챔버(1240)에서 생성되는 고온의 연소 가스와 직접 접촉되어 연소 가스로부터 직접적인 열전달이 이루어진다. 아우터 라이너(1252)는 이너 라이너(1251)와의 사이에 냉각 유로(1250a)가 형성되도록 이너 라이너(1251)로부터 이격되어 배치된다. 냉각 유로(1250a)는 유입된 압축공기가 유동하는 통로이며, 이 냉각 유로(1250a)로부터 냉각 공기가 유입되도록 점화 포트(1253)의 하단부, 즉 통로(P)에는 유입홀(1253b)이 형성될 수 있다.

냉각 유로(1250a)로 유입되는 냉각 공기는 가스터빈의 압축기(1100)로부터 공급되는 압축 공기일 수 있다. 라이너(1250)는 케이스 캔(도시 생략) 내부에 구비될 수 있으며, 압축기에서 생성된 압축 공기는 케이스 캔 내부로 유입된 후 라이너(1250)의 외면을 따라 유동하는 과정에서 냉각 유로(1250a)로 유입될 수 있다. 냉각 유로(1250a)로 유입된 냉각 공기는 유동하는 과정에서 이너 라이너(1251)와 접촉하게 되고, 이 과정에서 이너 라이너(1251)를 냉각시킬 수 있다. 이때 이너 라이너(1251) 또는 아우터 라이너(1252)의 내측에는 압축공기의 유동 방향 및 그 원주면 방향으로 압축공기의 일부로써 충돌제트를 일으킬 수 있는 다수의 냉각 가이드가 일정 간격으로 설치될 수 있다.

또, 라이너(1250)의 일측에는 점화 포트(1253)가 마련되어 점화기(1290)가 일체로 설치된다. 점화 포트(1253)는 연소 챔버(1240)로 접근할 수 있는 통로(P)를 형성하도록 라이너(20)에 구비된 관 형상의 부재이다. 점화 포트(1253)의 위치는 노즐(1230)에서 분사되는 연료와 압축 공기의 혼합기체와 인접하도록 배치된다.

점화 포트(1253)의 비어있는 내부는 통로(P)를 통해 연소 챔버(1240)와 연통되며, 이 통로(P)를 통해 연소 챔버(1240) 안으로 분사되는 연료와 압축 공기의 혼합기체와 접촉할 수 있게 된다.

점화기(1290)는 혼합기체에 최초의 연소를 일으키는 일종의 시동 장치로서, 혼합기체가 연소를 일으킬 수 있는 에너지원(이하, 점화가스)을 공급하는 것이다. 이를 위해 점화기(1290)는 점화 포트(1253)의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기(1291)와, 점화 포트(1253)의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 연료분사기(1291)로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그(1292)를 포함한다.

연료분사기(1291)의 단부(1291-1)는 점화 포트(1253)의 내부로 돌출되고, 전기플러그(1292)의 단부(1292-1)는 연료분사기(1291)의 단부(1291-1)와 대응되게 점화 포트(1253)의 비어있는 내부로 연장된다.

연료분사기(1291)의 상단에는 연료분사기(1291)로 공급되는 연료량을 조절하기 위한 유량조절밸브(1293)가 마련되는데, 유량조절밸브(1293)는 미 도시한 제어부에 의해 전기적으로 제어되는 솔레노이드를 포함하는 밸브 형태로 이루어질 수 있다.

점화 포트(1253)에는, 그 내외부를 관통하여 형성된 냉기유입구(1253a)가 마련된다. 이 냉기유입구(1253a)는 점화 포트(1253) 바깥으로 흐르는 압축 공기의 일부를 점화 포트(1253) 안으로 도입하여 점화기(1290)를 냉각시킴으로써 열로부터 점화기(1290)를 보호하는 것이다.

더욱이 연소 챔버(1240)의 내부를 유동하는 연소 가스는 점화(1290)가 작동하지 않을 경우 점화 포트(1253) 내부로 유입될 수 있는데, 냉기유입구(1253a)가 마련됨으로써 점화 포트(1253) 내부로 연소 가스가 유입되는 것을 방지하게 된다.

연소기(1200)에서 생산된 고온, 고압의 연소 가스는 연소 덕트 조립체를 통해 터빈(1300)에 공급된다. 터빈(1300)에서는 연소 가스가 단열 팽창하면서 터빈(1300)의 회전축에 방사상으로 배치된 다수의 블레이드에 충돌, 반동력을 줌으로써 연소 가스의 열에너지가 회전축이 회전하는 기계적인 에너지로 변환된다. 터빈(1300)에서 얻은 기계적 에너지의 일부는 압축기에서 공기를 압축하는데 필요한 에너지로 공급되며, 나머지는 발전기를 구동하여 전력을 생산하는 등의 유효 에너지로 활용된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연소기에 설치되는 점화기를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 라이너(1250)의 일측에는 점화 포트(1253)가 마련되어 점화기(1290)가 일체로 설치되며, 점화 포트(1253)는 연소 챔버(1240)로 접근할 수 있는 통로(P)를 형성한다.

이때 점화 포트(1253)의 위치는 노즐(1230)에서 분사되는 연료와 압축 공기의 혼합기체와 인접하도록 배치됨이 바람직하며, 점화 포트(1253)의 비어있는 내부는 통로(P)를 통해 연소 챔버(1240)와 연통됨은 물론 이 통로(P)를 통해 연소 챔버(1240) 안으로 분사되는 연료와 압축 공기의 혼합기체와 접촉한다.

점화기(1290)는 점화 포트(1253)의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기(1291)와, 점화 포트(1253)의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 연료분사기(1291)로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그(1292)를 포함하며, 연료분사기(1291)의 단부(1291-1)는 점화 포트(1253)의 내부로 돌출되고, 전기플러그(1292)의 단부(1292-1)는 연료분사기(1291)의 단부(1291-1)와 대응되게 점화 포트(1253)의 비어있는 내부로 연장된다.

점화 포트(1253)에는, 그 내외부를 관통하여 형성된 복수의 냉기유입구(1253a)가 마련된다. 이 냉기유입구(1253a)는 점화 포트(1253) 바깥으로 흐르는 압축 공기의 일부를 점화 포트(1253) 안으로 도입하여 점화기(1290)를 냉각시킴으로써 열로부터 점화기(1290)를 보호하는 것이다. 점화 포트(1253)의 하단부, 즉 통로(P)에는 유입홀(1253b)이 형성되어 냉각 유로(1250a)로부터 냉각 공기가 유입될 수 있다.

점화기(1290)는 통로(P)에 설치되어 점화기(1290)의 점화시 점화 포트(1253) 내부의 점화가스 압력에 의해 하강될 수 있는 볼(1294)과, 통로(P)와 볼(1294) 하부 사이에 설치되어 볼(1294)을 탄력적으로 지지하는 탄성스프링(1295)을 더 포함한다. 이때 통로(P)의 상측 내경은 아래 일정 길이까지 점차 확장된 경사구조를 이루어 볼(1294)에 의해 개폐될 수 있으며, 통로(P)의 하측 내경은 턱지게 형성되어 탄성스프링(1295)을 지지할 수 있다.

도 5는 도 4의 점화기 작동 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 점화기(1290) 작동하게 되면, 연료분사기(1291)의 단부(1291-1)로부터 연료가 분사되며, 전기플러그(1292)의 단부(1292-1)에서 스파크나 아크 형태의 전기 에너지가 발생됨으로써 연료분사기(1291)로부터 분사되는 연료가 점화된다. 이에 따라 점화 포트(1253) 내부의 압력이 상승하여 볼(1294)이 탄성스프링(1295)을 압축시키며 아래로 이동하여 통로(P)의 상측을 개방시키게 되며, 개방된 통로(P)의 상측을 통해 점화가스가 하향 유동되어 연소 챔버(1240)로 공급되는 것이다.

반대로 점화기(1290)가 작동하지 않을 경우, 탄성스프링(1295)에 의해 볼(1294)이 통로(P)의 상측을 폐쇄하여 점화기(1290)를 연소 가스로부터 보호할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈에 의하면, 점화기 미 작동시에 점화 포트 내부로 고온의 연소 가스가 유입되는 것을 방지하여 점화기의 내구성을 보존할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

1000: 가스터빈 1100: 압축기
1200: 연소기 1210: 연소기 케이싱
1220: 연료주입기 1230: 노즐
1240: 연소 챔버 1250: 라이너
1251: 이너 라이너 1252: 아우터 라이너
1253: 점화 포트 1253a: 냉기유입구
1260: 이너 트랜지션 피스 1270: 아우터 트랜지션 피스
1280: 탄성 지지수단 1290: 점화기
1291: 연료분사기 1292: 전기플러그
1294: 볼 1295: 탄성스프링
1300: 터빈

Claims

내측이 연소 챔버와 접하는 라이너;
상기 라이너의 일측에 비어있는 내부를 형성하며, 통로를 형성하여 상기 연소 챔버와 연통되는 점화 포트; 및
상기 점화 포트의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기와, 상기 점화 포트의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 상기 연료분사기로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그를 포함하는 점화기;를 포함하며,
상기 점화 포트에는 그 내외부를 관통하여 형성된 냉기유입구가 마련되고,
상기 라이너는 상기 연소 챔버와 접하는 이너 라이너와, 상기 이너 라이너의 외측으로 이격되어 내측으로 냉각 공기가 유동될 수 있는 냉각 유로를 형성하는 아우터 라이너를 포함하며,
상기 점화 포트의 통로에는 상기 냉각 유로로부터 냉각 공기가 유입되도록 유입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 연소기.
제1항에 있어서,
상기 연료분사기의 단부는 상기 점화 포트의 내부로 돌출되고, 상기 전기플러그의 단부는 상기 연료분사기의 단부와 대응되게 상기 점화 포트의 비어있는 내부로 연장된 것을 특징으로 하는 연소기.
제1항에 있어서,
상기 연료분사기의 상단에는 상기 연료분사기로 공급되는 연료량을 조절하기 위한 유량조절밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 연소기.
제1항에 있어서,
상기 냉기유입구는 상기 점화 포트 바깥으로 흐르는 압축 공기의 일부를 상기 점화 포트 안으로 도입하는 것을 특징으로 하는 연소기.
내측이 연소 챔버와 접하는 라이너;
상기 라이너의 일측에 비어있는 내부를 형성하며, 통로를 형성하여 상기 연소 챔버와 연통되는 점화 포트; 및
상기 점화 포트의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기와, 상기 점화 포트의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 상기 연료분사기로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그와, 상기 통로에 설치되어 점화 포트 내부의 점화가스 압력에 의해 하강될 수 있는 볼과, 상기 통로와 상기 볼 하부 사이에 설치되어 상기 볼을 탄력적으로 지지하는 탄성스프링을 포함하는 점화기;를 포함하며,
상기 라이너는 상기 연소 챔버와 접하는 이너 라이너와, 상기 이너 라이너의 외측으로 이격되어 내측으로 냉각 공기가 유동될 수 있는 냉각 유로를 형성하는 아우터 라이너를 포함하며,
상기 점화 포트의 통로에는 상기 냉각 유로로부터 냉각 공기가 유입되도록 유입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 연소기.
제5항에 있어서,
상기 점화 포트에는 그 내외부를 관통하여 형성된 냉기유입구가 마련된 것을 특징으로 하는 연소기.
제5항에 있어서,
상기 통로의 상측 내경은 아래 일정 길이까지 점차 확장된 경사구조를 이루어 상기 볼에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 연소기.
제7항에 있어서,
상기 통로의 하측 내경은 턱지게 형성되어 상기 탄성스프링을 지지하는 것을 특징으로 하는 연소기.
공기를 압축시키기 위한 압축기와, 상기 압축기로부터 압축된 공기를 유입받아 연료와 혼합하여 연소시키는 연소기와, 상기 연소기에서 연소된 가스에 의해 회전하여 동력을 발생시키는 터빈을 포함하며,
상기 연소기는,
내측이 연소 챔버와 접하는 라이너;
상기 라이너의 일측에 비어있는 내부를 형성하며, 통로를 형성하여 연소 챔버와 연통되는 점화 포트; 및
상기 점화 포트의 일측에 마련되어 연료를 분사하는 연료분사기와, 상기 점화 포트의 타측에 마련되어 전기 에너지를 스파크나 아크의 형태로 방출하거나 그 자체가 고온으로 가열됨으로써 상기 연료분사기로부터 분사되는 연료를 점화시키기 위한 전기플러그와, 상기 통로에 설치되어 점화 포트 내부의 점화가스 압력에 의해 하강될 수 있는 볼과, 상기 통로와 상기 볼 하부 사이에 설치되어 상기 볼을 탄력적으로 지지하는 탄성스프링을 포함하는 점화기;를 포함하며,
상기 라이너는 상기 연소 챔버와 접하는 이너 라이너와, 상기 이너 라이너의 외측으로 이격되어 내측으로 냉각 공기가 유동될 수 있는 냉각 유로를 형성하는 아우터 라이너를 포함하며,
상기 점화 포트의 통로에는 상기 냉각 유로로부터 냉각 공기가 유입되도록 유입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
제9항에 있어서,
상기 연료분사기의 단부는 상기 점화 포트의 내부로 돌출되고, 상기 전기플러그의 단부는 상기 연료분사기의 단부와 대응되게 상기 점화 포트의 비어있는 내부로 연장된 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
제9항에 있어서,
상기 연료분사기의 상단에는 상기 연료분사기로 공급되는 연료량을 조절하기 위한 유량조절밸브가 마련된 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
제9항에 있어서,
상기 점화 포트에는 그 내외부를 관통하여 형성된 냉기유입구가 마련된 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
제12항에 있어서,
상기 냉기유입구는 상기 점화 포트 바깥으로 흐르는 압축 공기의 일부를 상기 점화 포트 안으로 도입하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
제9항에 있어서,
상기 통로의 상측 내경은 아래 일정 길이까지 점차 확장된 경사구조를 이루어 상기 볼에 의해 개폐되는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.
제14항에 있어서,
상기 통로의 하측 내경은 턱지게 형성되어 상기 탄성스프링을 지지하는 것을 특징으로 하는 가스 터빈.