KR102055493B1 - 연소기 및 가스 터빈 - Google Patents

연소기 및 가스 터빈 Download PDF

Info

Publication number
KR102055493B1
KR102055493B1 KR1020177036177A KR20177036177A KR102055493B1 KR 102055493 B1 KR102055493 B1 KR 102055493B1 KR 1020177036177 A KR1020177036177 A KR 1020177036177A KR 20177036177 A KR20177036177 A KR 20177036177A KR 102055493 B1 KR102055493 B1 KR 102055493B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
combustion cylinder
space
wall
opening
combustion
Prior art date
Application number
KR1020177036177A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180008687A (ko
Inventor
와타루 구기미야
다이키 기노시타
아츠시 고야마
Original Assignee
미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 filed Critical 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Publication of KR20180008687A publication Critical patent/KR20180008687A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102055493B1 publication Critical patent/KR102055493B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/46—Combustion chambers comprising an annular arrangement of several essentially tubular flame tubes within a common annular casing or within individual casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002—Wall structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
    • F23R3/18—Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162—Selection of materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/35—Combustors or associated equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00013—Reducing thermo-acoustic vibrations by active means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00014—Reducing thermo-acoustic vibrations by passive means, e.g. by Helmholtz resonators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Abstract

연소기는 적어도 1개의 제 1 개구가 형성된 제 1 영역을 갖는 연소통과, 연소통 내에 연료를 분사하도록 구성된 노즐과, 연소통에 장착되는 제 1 음향 장치를 구비한다. 제 1 음향 장치는 연소통의 외측에 제 1 영역과 대향하여 배치되는 동시에 적어도 1개의 제 2 개구가 형성된 적어도 1개의 제 1 벽을 갖고, 제 1 영역과 제 1 벽의 사이에 제 1 개구를 통하여 연소통의 내부와 연통되는 적어도 1개의 제 1 공간을 구획하는 제 1 케이싱부와, 제 1 케이싱부의 외측에 제 1 벽과 대향하여 배치되는 적어도 1개의 제 2 벽을 갖고, 제 1 벽과 제 2 벽의 사이에 제 2 개구를 통하여 제 1 공간과 연통하는 적어도 1개의 제 2 공간을 구획하는 제 2 케이싱부를 포함한다.

Description

연소기 및 가스 터빈
본 발명은 연소기 및 가스 터빈에 관한 것이다.
가스 터빈은 연소기 및 터빈을 갖고, 터빈은, 연소기가 연료를 연소시키는 것에 의해 발생시킨 연소 가스를 이용하여, 회전력을 발생시킨다. 연소기에는, 음향 라이너라 불리는 음향 장치(연소 진동 저감 장치)가 장착되고, 음향 라이너는 음향 모드와 연소계의 결합에 의해 발생하는 소정 주파수의 연소 진동을 감쇠시킬 수 있다.
예를 들면 특허문헌 1에 개시되는 음향 라이너는, 연소기의 미통의 내부와 환기 구멍을 통하여 연통하는 가스 공간을 규정하고 있고, 소정 주파수의 연소 진동을 감쇠 가능하다.
일본 특허 공개 제 2009-097841 호 공보
종래, 음향 라이너는 1개의 튜닝 주파수를 갖도록 설계되며, 튜닝 주파수 및 그 근방의 주파수의 연소 진동을 감쇠시킬 수 있다.
그렇지만, 연소 진동에 있어서는, 연소 상태 등의 여러 가지 요인에 의해, 주파수가 크게 상이한 복수의 모드(연소 진동 모드)가 발생할 가능성이 있다. 가스 터빈의 운전 시에는, 보다 많은 연소 진동 모드를 감쇠 가능하다는 것이 바람직하지만, 튜닝 주파수와 주파수가 크게 상이한 연소 진동 모드의 경우, 1개의 음향 라이너로는 감쇠시킬 수 없다.
이 때문에, 주파수가 크게 상이한 복수의 연소 진동 모드를 감쇠시키기 위해서는, 복수의 음향 라이너의 설치가 필요하게 되지만, 설치 공간이나 비용의 제약 때문에, 설치 가능한 음향 라이너의 수에는 제한이 있다. 즉, 보다 많은 연소 진동 모드를 감쇠시키는 것이 바람직하지만, 현실에는, 감쇠 가능한 연소 진동 모드의 수는 설치 가능한 음향 라이너의 수에 따라서 제한되어 버린다는 문제가 있었다.
상기 사정을 감안하여, 본 발명의 적어도 일 실시형태의 목적은, 복수의 연소 진동 모드를 감쇠 가능한 음향 장치를 구비하는 연소기 및 가스 터빈을 제공하는 것이다.
(1) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 연소기는,
적어도 1개의 제 1 개구가 형성된 제 1 영역을 갖는 연소통과,
상기 연소통 내에 연료를 분사하도록 구성된 노즐과,
상기 연소통에 장착되는 제 1 음향 장치를 구비하고,
상기 제 1 음향 장치는,
상기 연소통의 외측에 상기 제 1 영역과 대향하여 배치되는 동시에 적어도 1개의 제 2 개구가 형성된 적어도 1개의 제 1 벽을 갖고, 상기 제 1 영역과 상기 적어도 1개의 제 1 벽의 사이에 상기 적어도 1개의 제 1 개구를 통하여 상기 연소통의 내부와 연통하는 적어도 1개의 제 1 공간을 구획하는 제 1 케이싱부와,
상기 제 1 케이싱부의 외측에 상기 적어도 1개의 제 1 벽과 대향하여 배치되는 적어도 1개의 제 2 벽을 갖고, 상기 적어도 1개의 제 1 벽과 상기 적어도 1개의 제 2 벽의 사이에 상기 적어도 1개의 제 2 개구를 통하여 상기 적어도 1개의 제 1 공간과 연통하는 적어도 1개의 제 2 공간을 구획하는 제 2 케이싱부를 포함한다.
상기 구성 (1)의 연소기에서는, 제 1 음향 장치가, 제 1 공간의 외측에, 제 1 개구를 통하여 제 1 공간과 연통하는 제 2 공간이 존재하는 것에 의해, 복수의 튜닝 주파수를 갖는다. 이 때문에, 제 1 음향 장치에 의해, 주파수가 상이한 복수의 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
(2) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (1)에 있어서,
상기 적어도 1개의 제 1 개구와 상기 적어도 1개의 제 2 개구는 상기 연소통의 축선 방향에서 동일 또는 상이한 위치에 있다.
(3) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (1) 또는 (2)에 있어서,
상기 적어도 1개의 제 2 공간은, 격벽에 의해 서로 분리되며 또한 상기 연소통의 직경 방향에서의 높이가 상이한 복수의 제 2 공간을 포함한다.
상기 구성 (3)의 연소기에서는, 격벽에 의해 분리된 복수의 제 2 공간이 상이한 높이를 갖는 것에 의해, 제 1 음향 장치가 보다 많은 튜닝 주파수를 가질 수 있다. 이 때문에, 제 1 음향 장치에 의해 보다 많은 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
(4) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (3)에 있어서,
상기 복수의 제 2 공간은 상기 연소통의 둘레 방향을 따라서 배열되어 있다.
상기 구성 (4)의 연소기에서는, 복수의 제 2 공간이 연소통의 둘레 방향을 따라서 배열되어 있으므로, 간단한 구성으로, 높이가 상이한 복수의 제 2 공간을 마련할 수 있다.
(5) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (3) 또는 (4)에 있어서,
상기 복수의 제 2 공간은 상기 연소통의 축선 방향을 따라서 배열되어 있다.
상기 구성 (5)의 연소기에서는, 복수의 제 2 공간이 연소통의 축선 방향을 따라서 배열되어 있으므로, 간단한 구성으로, 높이가 다른 복수의 제 2 공간을 마련할 수 있다.
(6) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (5)에 있어서,
상기 복수의 제 2 공간의 높이는 상기 연소통의 축선 방향으로 상기 노즐에 접근함에 따라서 단계적으로 낮게 되어 있다.
화염 근방, 즉 노즐 근방에서는, 화염으로부터 먼 영역에 비하여, 주파수가 높은 연소 진동 모드가 발생하는 경향이 있다. 이 경향에 대응하여, 상기 구성 (6)의 연소기에서는, 제 2 공간의 높이가 연소통의 축선 방향으로 노즐에 근접에 따라서 단계적으로 낮게 되어 있으며, 화염 근방의 고주파수의 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
(7) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 있어서,
상기 제 1 음향 장치는, 상기 연소통의 축선 방향에서, 상기 노즐의 선단으로부터 상기 연소통의 내경 상당분의 범위 내에 배치되어 있다.
노즐 선단으로부터 연소통의 내경 상당분의 범위 내에서는, 범위 외에 비하여, 다수의 연소 진동 모드가 발생하는 경향이 있다. 이 경향에 대응하여, 상기 구성 (7)의 연소기에서는, 연소통의 축선 방향에 있어서, 제 1 음향 장치를 연소통의 내경 상당분의 범위 내에 설치하는 것에 의해, 다수의 연소 진동 모드를 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
(8) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서,
상기 연소기에 장착되는 제 2 음향 장치를 추가로 구비하고,
상기 연소통은 적어도 1개의 제 3 개구가 형성된 제 2 영역을 추가로 포함하고,
상기 제 2 음향 장치는 상기 연소통의 외측에 상기 제 2 영역과 대향하여 배치되는 제 3 벽을 갖고, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 벽의 사이에 상기 적어도 1개의 제 3 개구를 통하여 상기 연소통의 내부와 연통하는 적어도 1개의 제 3 공간을 구획하고 있다.
상기 구성 (8)의 연소기에서는, 제 1 음향 장치에 부가하여 제 2 음향 장치를 마련하는 것에 의해, 더욱 많은 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
(9) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (8)에 있어서,
상기 연소통의 직경 방향에서의 상기 제 1 공간의 높이와 상기 제 2 공간의 높이의 합계는 상기 제 3 공간의 높이보다 높고, 상기 제 1 공간의 높이는 상기 제 3 공간의 높이보다 낮다.
상기 구성 (9)의 연소기에서는, 제 1 음향 장치가 제 1 공간의 높이에 대응한 튜닝 주파수와, 제 1 공간의 높이와 제 2 공간의 높이의 합계에 대응한 튜닝 주파수를 갖는다. 그리고, 제 2 음향 장치가 제 3 공간의 높이에 대응한 튜닝 주파수를 갖고, 제 2 음향 장치의 튜닝 주파수는 제 1 음향 장치의 2개의 주파수의 사이에 위치한다. 이 때문에, 넓은 주파수 범위에 걸쳐서 연속적으로 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
(10) 몇 가지의 실시형태에서는, 상기 구성 (8) 또는 (9)에 있어서,
상기 연소통의 축선 방향에서, 상기 제 1 음향 장치는 상기 제 2 음향 장치보다 상기 노즐의 부근에 배치되어 있다.
노즐에 가까울수록 다수의 연소 진동 모드가 발생하는 경향이 있다. 이 경향에 대응하여, 상기 구성 (10)의 연소기에서는, 연소통의 축선 방향에 있어서, 제 1 음향 장치를 제 2 음향 장치보다 노즐의 부근에 배치하여 설치하는 것에 의해, 다수의 연소 진동 모드를 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
(11) 본 발명의 적어도 일 실시형태에 따른 가스 터빈은,
상기 구성 (1) 내지 (10) 중 어느 하나에 기재된 연소기와,
상기 연소기가 상기 연료를 연소시켜 발생시킨 연소 가스로부터 회전력을 발생시키도록 구성된 터빈을 구비한다.
상기 구성 (11)의 가스 터빈에서는, 제 1 음향 장치가, 제 1 공간의 외측에, 제 1 개구를 통하여 제 1 공간과 연통하는 제 2 공간이 존재하는 것에 의해, 복수의 튜닝 주파수를 갖는다. 이 때문에, 제 1 음향 장치에 의해, 주파수가 상이한 복수의 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시형태에 의하면, 복수의 연소 진동 모드를 감쇠 가능한 음향 장치를 구비하는 연소기 및 가스 터빈이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스 터빈의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다.
도 2는 가스 터빈의 연소기 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 제 1 음향 장치를 연소기의 연소통 주변과 함께 개략적으로 도시하는 종단면도이다.
도 4는 도 3 중의 영역(Ⅳ)을 확대하여 도시하는 부분 단면도이다.
도 5는 도 3 중의 Ⅴ-Ⅴ선을 따르는 개략적인 횡단면도이다.
도 6은 도 3 내지 도 5에 도시한 제 1 음향 장치의 흡음 특성을 나타내는 개략적인 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치를 개략적으로 도시하는, 도 5에 상당하는 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치를 개략적으로 도시하는, 도 4에 상당하는 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치를 개략적으로 도시하는, 도 4에 상당하는 종단면도이다.
도 10은 도 7 내지 도 9에 도시한 제 1 음향 장치의 흡음 특성을 나타내는 개략적인 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 2 음향 장치를 제 1 음향 장치와 함께 개략적으로 도시하는, 도 4에 상당하는 종단면도이다.
도 12는 도 11에 도시한 제 1 음향 장치 및 제 2 음향 장치의 흡음 특성을 나타내는 개략적인 그래프이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치를 개략적으로 도시하는, 도 5에 상당하는 횡단면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치를 개략적으로 도시하는, 도 5에 상당하는 횡단면도이다.
도 15는 제 1 음향 장치에 적용 가능한 제 2 개구의 형상 및 배열의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 제 1 음향 장치에 적용 가능한 제 2 개구의 형상 및 배열의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 17은 제 1 음향 장치에 적용 가능한 제 2 개구의 형상 및 배열의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 제 1 음향 장치에 적용 가능한 제 2 개구의 형상 및 배열의 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는 제 1 음향 장치에 적용 가능한 제 2 개구의 형상 및 배열의 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 몇 가지의 실시형태에 대하여 설명한다. 단, 실시형태로서 기재되어 있는 또는 도면에 도시되어 있는 구성 부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대적 배치 등은 본 발명의 범위를 이에 한정하는 취지는 아니며, 단순한 설명예에 지나지 않는다.
예를 들면, "어느 방향으로", "어느 방향을 따라서", "평행", "직교", "중심", "동심" 또는 "동축" 등의 상대적 또는 절대적인 배치를 나타내는 표현은 엄밀하게 그러한 배치를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 또는, 동일한 기능을 얻을 수 있는 정도의 각도나 거리를 가지고 상대적으로 변위되어 있는 상태도 나타내야 한다.
예를 들면, "동일", "동일하다" 및 "균질" 등의 사물이 동일한 상태인 것을 나타내는 표현은 엄밀하게 동일한 상태를 나타낼 뿐만 아니라, 공차, 또는, 동일한 기능을 얻을 수 있는 정도의 차이가 존재하고 있는 상태도 나타내야 한다.
예를 들면, 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타내는 표현은 기하학적으로 엄밀한 의미에서의 사각형상이나 원통형상 등의 형상을 나타낼 뿐만 아니라, 동일한 효과를 얻을 수 있는 범위에서, 요철부나 모따기부 등을 포함하는 형상도 나타내야 한다.
한편, 하나의 구성요소를 "마련하다", "갖추다", "구비하다", "포함하다", 또는, "갖는다"라는 표현은 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 가스 터빈(1)의 구성을 개략적으로 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 가스 터빈(1)은 압축기(압축부)(2), 연소기(연소부)(3), 및 터빈(터빈부)(4)을 구비하고 있으며, 예를 들면 발전기(6) 등의 외부 기기를 구동하는 것이다.
압축기(2)는 외부의 공기인 대기를 흡입하여 압축하고, 압축된 공기를 1개 이상의 연소기(3)에 공급하는 것이다.
연소기(3)는, 압축기(2)에 의해 압축된 공기를 이용하여, 외부로부터 공급된 연료를 연소시키는 것에 의해, 고온 가스(연소 가스)를 생성하는 것이다.
터빈(4)은 연소기(3)에 의해 생성된 고온 가스의 공급을 받아 회전 구동력을 발생시키고, 발생한 회전 구동력을 압축기(2) 및 외부 기기로 출력하는 것이다.
도 2는 가스 터빈(1)의 연소기(3) 주변의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 가스 터빈(1)의 하우징(7) 내에는, 연소기 설치 공간(08)이 마련되며, 연소기 설치 공간(8)은 압축기(2)의 출구와 터빈(4)의 입구의 사이에 위치하고 있다. 연소기(3)는 연소기 설치 공간(8)에 배치되며, 압축 공기가 연소기(3)의 일단측으로부터 연소기(3) 내로 유입된다. 한편, 연소기(3)에는, 외부로부터 연료가 공급된다.
보다 상세하게는, 연소기(3)는 노즐부(10), 연소통(12), 및 미통(14)을 구비하고 있다. 노즐부(10)는 외부로부터 공급된 연료를 연소통(12) 내로 향하여 분사하는 1개 이상의 노즐(16)을 갖는다. 노즐(16)은, 예를 들면, 1개의 파일럿 노즐(16a)과, 파일럿 노즐(16a)의 주위에 동심 상에 배치된 복수의 메인 노즐(16b)을 포함한다.
연소통(12)은 통형상을 가지며, 예를 들면 원통형상을 갖는다. 연소통(12)의 일단측(상류단측)에 노즐부(10)가 결합되고, 연소통(12)의 내부에는, 노즐(16)로부터 분사된 연료가 연소되는 내부 공간(연소 공간)(18)이 규정되어 있다. 또한, 내부 공간(18)에는, 노즐(16) 간의 간극을 통하여 압축 공기가 공급되고, 연료가 압축 공기와 반응하여 연소되어, 연소 가스가 발생한다.
미통(14)은 통형상을 갖고, 연소통(12)의 타단측(하류단측)에 결합되어 있다. 미통(14)의 단면형상은, 연소기(3)의 축선 방향, 환언하면, 연소 가스의 유동 방향으로 서서히 변화되며, 미통(14)은 연소통(12)과 터빈(4)의 입구를 연결하고 있다. 예를 들면, 연소통(12) 및 미통(14)은 내부에 복수의 냉각 유로를 갖는 플레이트에 의해 각각 구성되어 있다.
그리고, 가스 터빈(1)은 연소기(3)에 장착된 제 1 음향 장치(제 1 음향 라이너)(20)를 갖는다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 제 1 음향 장치(20a)를, 연소기(3)의 연소통(12) 주변과 함께 개략적으로 도시하는 종단면도이다. 도 4는 도 3 중의 영역(Ⅳ)을 확대하여 도시하는 부분 단면도이다. 도 5는 도 3 중의 Ⅴ-Ⅴ선을 따르는 개략적인 횡단면도이다. 도 6은 제 1 음향 장치(20a)의 흡음 특성을 나타내는 개략적인 그래프이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치(20b)를 개략적으로 도시하는, 도 5에 상당하는 횡단면도이다. 도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치(20c, 20d)를 개략적으로 도시하는, 도 4에 상당하는 종단면도이다. 도 10은 제 1 음향 장치(20b, 20c, 20d)의 흡음 특성을 나타내는 개략적인 그래프이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 2 음향 장치(50)를 제 1 음향 장치(20a)와 함께 개략적으로 도시하는, 도 4에 상당하는 종단면도이다. 도 12는 제 1 음향 장치(20a) 및 제 2 음향 장치(50)의 흡음 특성을 나타내는 개략적인 그래프이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 제 1 음향 장치(20e, 20f)를 개략적으로 도시하는, 도 5에 상당하는 횡단면도이다.
도 3 내지 도 5, 도 7 내지 도 9, 도 11, 도 13 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))는 제 1 케이싱부(22) 및 제 2 케이싱부(24)를 갖는다. 연소통(12)은 제 1 케이싱부(22)에 의해 덮이는 제 1 영역(26)을 갖고, 제 1 영역(26)에는, 적어도 1개의 제 1 개구(28)가 형성되어 있다. 예를 들면, 제 1 영역(26)에는, 복수의 제 1 개구(28)가 형성되며, 각 제 1 개구(28)는 원형의 단면형상을 갖는다. 예를 들면, 제 1 개구(28)의 개구 면적은 제 1 영역(26)의 면적의 5% 이하이다.
제 1 케이싱부(22)는 연소통(12)의 외측에 제 1 영역(26)과 대향하여 배치되는 적어도 1개의 제 1 벽(30)을 갖는다. 연소통(12)의 직경 방향으로 이격되며 서로 대향하는 제 1 영역(26)과 제 1 벽(30)의 사이에는, 적어도 1개의 제 1 공간(32)이 구획되고, 제 1 공간(32)은 제 1 개구(28)를 통하여 내부 공간(18)과 연통되어 있다. 제 1 벽(30)에는, 적어도 1개의 제 2 개구(34)가 형성되어 있다. 예를 들면, 제 1 케이싱부(22)는, 연소통(12)의 둘레 방향과 직교하는 단면에서, U자형의 단면형상을 갖고 있으며, 연소통(12)의 축선 방향으로 제 1 벽(30)의 양측에 이어지는 2개의 제 1 측벽(35)을 갖는다. 제 1 케이싱부(22)는, 예를 들면 용접에 의해 연소통(12)에 고정된다.
제 2 케이싱부(24)는 제 1 케이싱부(22)의 외측에 제 1 벽(30)과 대향하여 배치되는 적어도 1개의 제 2 벽(36(36a, 36b, 36c))을 갖는다. 연소통(12)의 직경 방향으로 이격하며 서로 대향하는 제 1 벽(30)과 제 2 벽(36(36a, 36b, 36c))의 사이에는, 적어도 1개의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))이 구획되며, 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))은 제 2 개구(34)를 통하여 제 1 공간(32)과 연통되어 있다.
상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 제 1 공간(32)의 외측에, 제 1 개구(28)를 통하여 제 1 공간(32)과 연통되는 적어도 1개의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))이 존재하는 것에 의해, 도 6, 도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))가 복수의 튜닝 주파수(ν1, ν2(ν2a, ν2b, ν2c))를 갖는다. 이 때문에, 제 1 음향 장치(20)에 의해, 주파수가 상이한 복수의 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 4, 도 5, 도 11, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 제 1 음향 장치(20a, 20e, 20f)는 1개의 제 2 공간(38a)을 갖는다. 예를 들면, 제 2 케이싱부(24)는, 연소통(12)의 둘레 방향과 직교하는 단면에서, U자형의 단면형상을 갖고, 연소통(12)의 축선 방향으로 제 2 벽(36)의 양측에 이어지는 2개의 제 2 측벽(40)을 갖는다. 예를 들면, 제 2 케이싱부(24)는 제 1 케이싱부(22)에 용접에 의해 고정된다.
제 1 음향 장치(20a)는, 도 6에 나타낸 바와 같은 흡음 특성을 갖고, 제 1 음향 장치(20a)는 흡음률이 각각 커지는 2개의 튜닝 주파수(ν1, ν2)를 갖는다. 이 때문에, 제 1 음향 장치(20)에 의해, 주파수가 상이한 복수의 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
또한, 제 1 음향 장치(20a)에 있어서는, 도 6의 2개의 튜닝 주파수(ν1, ν2) 중, 저 주파수의 튜닝 주파수(ν2)는 제 1 공간(32)의 높이(H1)와 제 2 공간(38)의 높이(H2)의 합계(H1＋H2)에 의해 결정되고, 고 주파수의 튜닝 주파수(ν1)는 제 1 공간(32)의 높이(H1)에 의해 결정된다.
몇 가지의 실시형태에서는, 제 1 공간(32)의 높이(H1)와 제 2 공간(38)의 높이(H2)는 서로 동일하다(H1=H2).
몇 가지의 실시형태에서는, 제 1 공간(32) 높이(H1)는 제 2 공간(38)의 높이(H2)보다 크다(H1>H2).
몇 가지의 실시형태에서는, 제 1 공간(32)의 높이(H1)는 제 2 공간(38)의 높이(H2)보다 작다(H1<H2).
몇 가지의 실시형태에서는, 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 적어도 1개의 제 2 공간(38)은 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))을 포함한다. 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))은 격벽(42)에 의해 서로 분리되며 또한 연소통(12)의 직경 방향에서의 높이(H2a, H2b, H2c)가 상이하다.
상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 격벽(42)에 의해 분리된 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))이 상이한 높이(H2a, H2b, H2c)를 갖는 것에 의해, 제 1 음향 장치(20b, 20c, 20d)가 보다 많은 튜닝 주파수(ν1, ν2(ν2a, ν2b, ν2c))를 가질 수 있다. 이 때문에, 제 1 음향 장치(20b, 20c, 20d)에 의해, 보다 많은 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
또한, 도 7 내지 도 9에서는, 제 2 공간(38)은 3개의 높이(H2a 내지 H2c)를 갖고 있지만, 높이(H2)의 설정값은 2개라도 좋고, 또한 4개 이상이어도 좋다.
또한, 격벽(42)은 제 2 벽(36(36a, 36b, 36c))과 일체로 성형된 것이어도 좋고, 제 2 벽(36(36a, 36b, 36c))에 용접 등에 의해 결합된 것이어도 좋다. 환언하면, 제 2 케이싱부(24)는 일체로 성형된 것이어도 좋고, 복수의 부재로 이루어지는 것이어도 좋다.
또한, 도 3 내지 도 5, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이 제 2 공간(38)이 일정한 높이(H2)를 갖고 있는 경우라도, 제 2 케이싱부(24)의 내부에 격벽(42)을 마련하여 복수의 제 2 공간(38)을 구획하여도 좋다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))은 연소통(12)의 둘레 방향을 따라서 배열되어 있다. 이 경우, 격벽(42)은 연소통(12)의 축선 방향을 따라서 연장되어 있다.
상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))이 연소통(12)의 둘레 방향을 따라서 배열되어 있으므로, 간단한 구성으로, 높이(H2(H2a, H2b, H2c))가 상이한 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))을 마련할 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))은 연소통(12)의 축선 방향을 따라서 배열되어 있다. 이 경우, 격벽(42)은 연소통(12)의 둘레 방향을 따라서 연장되어 있다.
상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))이 연소통(12)의 축선 방향을 따라서 배열되어 있으므로, 간단한 구성으로, 높이(H2(H2a, H2b, H2c))가 상이한 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))을 마련할 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 복수의 제 2 공간(38(38a, 38b, 38c))의 높이(H2(H2a, H2b, H2c))는 연소통(12)의 축선 방향으로 노즐(16)에 접근함에 따라서 단계적으로 낮게 되어 있다.
화염 근방, 즉 노즐(16) 근방에서는, 화염으로부터 먼 영역에 비하여, 주파수가 높은 연소 진동 모드가 발생하는 경향이 있다. 이 경향에 대응하여, 상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 제 2 공간(38)의 높이(H2(H2a, H2b, H2c))가 연소통(12)의 축선 방향으로 노즐(16)에 접근함에 따라서 단계적으로 낮게 되어 있으며, 화염 근방의 고주파수의 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))는, 연소통(12)의 축선 방향에서, 노즐(16)의 선단으로부터 연소통(12)의 내경 상당분의 범위 내에 배치되어 있다.
노즐(16) 선단으로부터 연소통(12)의 내경 상당분의 범위 내에서는, 범위 외에 비하여, 다수의 연소 진동 모드가 발생하는 경향이 있다. 이 경향에 대응하여, 상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 연소통(12)의 축선 방향에 있어서, 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))를 연소통(12)의 내경 상당분의 범위 내에 설치하는 것에 의해, 다수의 연소 진동 모드를 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 가스 터빈(1)은, 도 11에 도시한 바와 같이, 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))에 부가하여, 연소기(3)에 장착되는 제 2 음향 장치(50)를 추가로 구비한다.
이 경우, 연소통(12)은 적어도 1개의 제 3 개구(52)가 형성된 제 2 영역(54)을 추가로 포함한다. 제 2 음향 장치(50)는 연소통(12)의 외측에 제 2 영역(54)과 대향하여 배치되는 제 3 벽(56)을 갖고, 제 2 영역(54)과 제 3 벽(56)의 사이에 적어도 1개의 제 3 개구(52)를 통하여 연소통(12)의 내부와 연통되는 적어도 1개의 제 3 공간(58)을 구획한다.
제 2 음향 장치(50)는, 도 12에 도시한 바와 같이, 제 3 공간(58)의 높이(H3)에 따른 튜닝 주파수(ν3)를 갖는다. 이 때문에, 상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))에 부가하여 제 2 음향 장치(50)를 마련하는 것에 의해, 더욱 많은 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 연소통(12)의 직경 방향에서의 제 1 공간(32)의 높이(H1)와 제 2 공간(38)의 높이(H2)의 합계(H1＋H2)는 제 3 공간(58)의 높이(H3)보다 높고, 제 1 공간(32)의 높이(H1)는 제 3 공간의 높이(H3)보다 낮다.
상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 제 2 음향 장치(50)의 튜닝 주파수(ν3)는 제 1 음향 장치(20a)의 2개의 주파수(ν1, ν2)의 사이에 위치한다. 이 때문에, 넓은 주파수 범위에 걸쳐서 연속적으로 연소 진동 모드를 감쇠시킬 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 연소통(12)의 직경 방향에서의 제 1 음향 장치(20)의 제 1 공간(32)의 높이(H1)와 제 2 공간(38)의 높이(H2)의 합계(H1＋H2)는 제 2 음향 장치(50)의 제 3 공간(58)의 높이(H3)와 동일하다. 이 구성에서는, 튜닝 주파수(ν2, ν3)가 동일하게 되고, 튜닝 주파수(ν2, ν3) 근방에서의 흡음률을 높게 할 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 연소통(12)의 직경 방향에서의 제 1 음향 장치(20)의 제 1 공간(32)의 높이(H1)와 제 2 공간(38)의 높이(H2)의 합계(H1＋H2)는 제 2 음향 장치(50)의 제 3 공간(58)의 높이(H3)보다 낮다. 이 구성에서는, 튜닝 주파수(ν3)가 튜닝 주파수(ν2)보다 낮아지고, 제 2 음향 장치(50)에 의해, 상대적으로 저 주파수의 연소 진동 모드를 억제하면서, 제 1 음향 장치(20)에 의해, 상대적으로 고주파수의 연소 진동 모드를 억제할 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 연소통(12)의 축선 방향에서, 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))는 제 2 음향 장치(50)보다 노즐(16)의 부근에 배치되어 있다.
노즐(16)에 가까울수록, 다수의 연소 진동 모드가 발생하는 경향이 있다. 이 경향에 대응하여, 상기 구성의 가스 터빈(1)에서는, 연소통(12)의 축선 방향에 있어서, 제 1 음향 장치(20)를 제 2 음향 장치(50)보다 노즐(16) 부근에 배치하여 설치하는 것에 의해, 다수의 연소 진동 모드를 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 제 1 벽(30) 및 제 2 벽(36)은 연소통(12)의 둘레 방향으로 전체 둘레에 걸쳐서 연장되어 있지 않으며, 연소통(12)을 부분적으로 덮고 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 제 1 벽(30)은 연소통(12)의 둘레 방향으로 전체 둘레에 걸쳐서 연장되며, 제 2 벽은 제 1 벽(30)을 부분적으로 덮고 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 5, 도 7 및 도 13에 도시한 바와 같이, 연소통(12)의 축선 주위에서의 제 1 벽(30)의 존재 범위를 나타내는 중심각(θ1)은 제 2 벽(36)의 존재 범위를 나타내는 중심각(θ2)과 일치하고 있다(θ1=θ2).
몇 가지의 실시형태에서는, 도 14에 도시한 바와 같이, 연소통(12)의 축선 주위에서의 제 1 벽(30)의 존재 범위를 나타내는 중심각(θ1)은 제 2 벽(36)의 존재 범위를 나타내는 중심각(θ2)보다 크다(θ1>θ2).
몇 가지의 실시형태에서는, 제 1 벽(30)에 형성된 제 2 개구(34)는 도 15 및 도 16에 도시한 바와 같이 원형형상을 갖고, 또는 도 17 내지 도 19에 도시한 바와 같이 슬릿형상 또는 긴 구멍형상을 갖는다. 제 1 벽(30)에 형성되는 제 2 개구(34)의 형상은 이들에 한정되는 일은 없으며, 타원형상 등이어도 좋고, 복수의 형상을 조합하여도 좋다.
몇 가지의 실시형태에서는 제 1 벽(30)의 면적에 대한 제 2 개구(34)의 합계 면적의 비(개구율)는 5% 이하로 설정된다.
몇 가지의 실시형태에서는, 제 2 개구(34)의 직경 또는 폭은 제 2 공간(38)의 높이(H2)보다 작게 설정된다.
도 15 내지 도 19는 제 1 음향 장치(20(20a 내지 20f))에 적용 가능한 제 2 개구(34)의 형상 및 배열의 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 15 내지 도 19는 제 1 벽(30)의 일부를 평면으로 전개하고 개략적으로 도시하고 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 15에 도시한 바와 같이, 제 2 개구(34)는 엇갈린형상(지그재그)으로 배열되며, 또는 도 16에 도시한 바와 같이 그리드형상(격자형상)으로 배열된다.
몇 가지의 실시형태에서는, 도 17에 도시한 바와 같이, 제 2 개구(34)는 연소통(12)의 둘레 방향으로 연장되며, 도 18에 도시한 바와 같이, 연소통(12)의 둘레 방향으로 연장되며, 또는 도 19에 도시한 바와 같이, 연소통(12)의 둘레 방향 및 축선 방향에 대하여 비스듬하게 연장되어 있다.
또한, 제 1 벽(30)에 형성되는 제 2 개구(34)의 배치는 도 15 내지 도 19에 도시한 예에 한정되는 일은 없다.
몇 가지의 실시형태에서는, 제 1 케이싱부(22) 또는 제 2 케이싱부(24)에는, 제 1 공간(32) 또는 제 2 공간(38)을 냉각하기 위해서, 제 1 음향 장치(20)의 외면에 개구되는 퍼지 구멍이 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 퍼지 구멍에 의해, 제 1 공간(32) 또는 제 2 공간(38)과 제 1 음향 장치(20)의 외부가 연통되며, 가스 터빈(1)의 운전 중, 제 1 음향 장치(20)의 주위를 흐르는 압축 공기가 제 1 공간(32) 또는 제 2 공간(38)으로 유입된다. 또한, 가스 터빈(1)의 운전 중, 제 1 음향 장치(20)의 주위의 압력은 연소통(12) 내의 압력보다 높으므로, 연소 가스가 내부 공간(18)으로부터 제 1 개구(28)를 통하여 유출되는 일은 없다.
몇 가지의 실시형태에서는, 제 1 공간(32)의 높이(H1)가 연소통(12)의 축선 방향 및 둘레 방향으로 일정하게 되고, 각 제 2 공간(38)의 높이(H2(H2a, H2b, H2c))가 연소통(12)의 축선 방향 및 둘레 방향으로 일정하게 되도록, 제 1 벽(30) 및 제 2 벽(36)은 연소통(12)의 축선 방향 및 원주 둘레 방향을 따라서 연장되어 있다.
몇 가지의 실시형태에서는, 제 2 공간(38)은 연소통(12)의 둘레 방향과 직교하는 단면에서 사각형상을 갖고, 연소통(12)의 축선 방향과 직교하는 단면에서 환형상 또는 섹터형상을 갖는다.
몇 가지의 실시형태에서는, 제 1 개구(28)와 제 2 개구(34)는 연소통(12)의 축선 방향으로 동일 또는 상이한 위치에 있다.
본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 일은 없으며, 상술한 실시형태에 변경을 가한 형태나, 이들 형태를 조합한 형태도 포함한다.
1: 가스 터빈
2: 압축기
3: 연소기
4: 터빈
6: 발전기(외부 기기)
7: 하우징
8: 연소기 설치 공간
10: 노즐부
12: 연소통
14: 미통
16: 노즐
16a: 파일럿 노즐
16b: 메인 노즐
18: 내부 공간
20(20a 내지 20f): 제 1 음향 장치
22: 제 1 케이싱부
24: 제 2 케이싱부
26: 제 1 영역
28: 제 1 개구
30: 제 1 벽
32: 제 1 공간
34: 제 2 개구
35: 제 1 측벽
36(38a 내지 38c): 제 2 벽
38(38a 내지 38c): 제 2 공간
40: 제 2 측벽
42: 격벽
50: 제 2 음향 장치
52: 제 3 개구
54: 제 2 영역
56: 제 3 벽
58: 제 3 공간

Claims (11)

  1. 적어도 1개의 제 1 개구가 형성된 제 1 영역을 갖는 연소통과,
    상기 연소통 내에 연료를 분사하도록 구성된 노즐과,
    상기 연소통에 장착되는 제 1 음향 장치를 구비하고,
    제 1 음향 장치는,
    상기 연소통의 외측에 상기 제 1 영역과 대향하여 배치되는 동시에 적어도 1개의 제 2 개구가 형성된 적어도 1개의 제 1 벽을 갖고, 상기 제 1 영역과 상기 적어도 1개의 제 1 벽의 사이에 상기 적어도 1개의 제 1 개구를 통하여 상기 연소통의 내부와 연통되는 적어도 1개의 제 1 공간을 구획하는 제 1 케이싱부와,
    상기 제 1 케이싱부의 외측에 상기 적어도 1개의 제 1 벽과 대향하여 배치되는 적어도 1개의 제 2 벽을 갖고, 상기 적어도 1개의 제 1 벽과 상기 적어도 1개의 제 2 벽의 사이에 상기 적어도 1개의 제 2 개구를 통하여 상기 적어도 1개의 제 1 공간과 연통하는 적어도 1개의 제 2 공간을 구획하는 제 2 케이싱부를 포함하며,
    상기 적어도 1개의 제 2 공간은, 격벽에 의해 서로 분리되며 또한 상기 연소통의 직경 방향에서의 높이가 상이한 복수의 제 2 공간을 포함하는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 1개의 제 1 개구와 상기 적어도 1개의 제 2 개구는 상기 연소통의 축선 방향으로 동일 또는 상이한 위치에 있는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 공간은 상기 연소통의 둘레 방향을 따라서 배열되어 있는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 공간은 상기 연소통의 축선 방향을 따라서 배열되어 있는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 제 2 공간의 높이는 상기 연소통의 축선 방향으로 상기 노즐에 접근함에 따라서 단계적으로 낮게 되어 있는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 음향 장치는, 상기 연소통의 축선 방향에서, 상기 노즐의 선단으로부터 상기 연소통의 내경 상당분의 범위 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 연소기에 장착되는 제 2 음향 장치를 추가로 구비하고,
    상기 연소통은 적어도 1개의 제 3 개구가 형성된 제 2 영역을 추가로 포함하고,
    상기 제 2 음향 장치는 상기 연소통의 외측에 상기 제 2 영역과 대향하여 배치되는 제 3 벽을 갖고, 상기 제 2 영역과 상기 제 3 벽의 사이에 상기 적어도 1개의 제 3 개구를 통하여 상기 연소통의 내부와 연통되는 적어도 1개의 제 3 공간을 구획하고 있는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 연소통의 직경 방향에서의 상기 제 1 공간의 높이와 상기 제 2 공간의 높이의 합계는 상기 제 3 공간의 높이보다 높고, 상기 제 1 공간의 높이는 상기 제 3 공간의 높이보다 낮은 것을 특징으로 하는
    연소기.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 연소통의 축선 방향에서, 상기 제 1 음향 장치는 상기 제 2 음향 장치보다 상기 노즐의 부근에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
    연소기.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 연소기와,
    상기 연소기가 상기 연료를 연소시켜 발생시킨 연소 가스로부터 회전력을 발생시키도록 구성된 터빈을 구비하는 것을 특징으로 하는
    가스 터빈.
  11. 삭제
KR1020177036177A 2015-07-08 2016-07-06 연소기 및 가스 터빈 KR102055493B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2015-137077 2015-07-08
JP2015137077A JP6579834B2 (ja) 2015-07-08 2015-07-08 燃焼器及びガスタービン
PCT/JP2016/070051 WO2017006971A1 (ja) 2015-07-08 2016-07-06 燃焼器及びガスタービン

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180008687A KR20180008687A (ko) 2018-01-24
KR102055493B1 true KR102055493B1 (ko) 2019-12-12

Family

ID=57685119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177036177A KR102055493B1 (ko) 2015-07-08 2016-07-06 연소기 및 가스 터빈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10712004B2 (ko)
JP (1) JP6579834B2 (ko)
KR (1) KR102055493B1 (ko)
CN (1) CN107407484B (ko)
DE (1) DE112016002108B4 (ko)
WO (1) WO2017006971A1 (ko)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10670271B2 (en) * 2016-09-30 2020-06-02 DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD Acoustic dampening liner cap and gas turbine combustor including the same
WO2018183078A1 (en) * 2017-03-30 2018-10-04 Siemens Aktiengesellschaft System with conduit arrangement for dual utilization of cooling fluid in a combustor section of a gas turbine engine
EP3655946B1 (en) * 2017-07-20 2022-12-28 President and Fellows of Harvard College Acoustic damper for gas turbine combustors
JP7289752B2 (ja) * 2019-08-01 2023-06-12 三菱重工業株式会社 音響減衰器、筒アッセンブリ、燃焼器、ガスタービン及び筒アッセンブリの製造方法
JP7262364B2 (ja) * 2019-10-17 2023-04-21 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
CN114502883B (zh) * 2019-12-24 2023-08-11 三菱重工业株式会社 燃烧器部件、具备该燃烧器部件的燃烧器及具备该燃烧器的燃气轮机
JP7393262B2 (ja) * 2020-03-23 2023-12-06 三菱重工業株式会社 燃焼器、及びこれを備えるガスタービン
JP6980144B1 (ja) * 2021-03-24 2021-12-15 三菱パワー株式会社 ガスタービン用燃焼器、ガスタービン及びガスタービンの組立方法
US20240003543A1 (en) * 2022-06-29 2024-01-04 General Electric Company Acoustic liner for a gas turbine engine

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150020498A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Reinhard Schilp Cooling cover for gas turbine damping resonator

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10243884A1 (de) 2002-09-21 2004-04-01 Mann + Hummel Gmbh Resonatorschalldämpfer
US7080514B2 (en) * 2003-08-15 2006-07-25 Siemens Power Generation,Inc. High frequency dynamics resonator assembly
JP2008121961A (ja) 2006-11-10 2008-05-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器用の音響ライナー
JP4981615B2 (ja) 2007-10-19 2012-07-25 三菱重工業株式会社 ガスタービン
WO2010097982A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 三菱重工業株式会社 燃焼器およびこれを備えたガスタービン
US8789372B2 (en) * 2009-07-08 2014-07-29 General Electric Company Injector with integrated resonator
US8413443B2 (en) * 2009-12-15 2013-04-09 Siemens Energy, Inc. Flow control through a resonator system of gas turbine combustor
EP2385303A1 (en) * 2010-05-03 2011-11-09 Alstom Technology Ltd Combustion Device for a Gas Turbine
KR101498400B1 (ko) * 2011-03-22 2015-03-30 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 음향 댐퍼, 연소기 및 가스 터빈
EP2642204A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-25 Alstom Technology Ltd Simultaneous broadband damping at multiple locations in a combustion chamber
US9163837B2 (en) * 2013-02-27 2015-10-20 Siemens Aktiengesellschaft Flow conditioner in a combustor of a gas turbine engine

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150020498A1 (en) * 2013-07-19 2015-01-22 Reinhard Schilp Cooling cover for gas turbine damping resonator

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180008687A (ko) 2018-01-24
CN107407484B (zh) 2019-12-03
DE112016002108B4 (de) 2021-02-04
WO2017006971A1 (ja) 2017-01-12
JP2017020682A (ja) 2017-01-26
DE112016002108T5 (de) 2018-03-08
US10712004B2 (en) 2020-07-14
JP6579834B2 (ja) 2019-09-25
US20180180288A1 (en) 2018-06-28
CN107407484A (zh) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102055493B1 (ko) 연소기 및 가스 터빈
EP2557282B2 (en) Acoustic Helmholtz Dampener For Use In Gas Turbine Engine
US8839624B2 (en) Combustion device of a gas turbine including a plurality of passages and chambers defining helmholtz resonators
JP5112926B2 (ja) 燃焼器ダイナミクスを低減するためのシステム
KR102569048B1 (ko) 연소기 부품, 연소기, 가스 터빈 및 연소기 부품의 제조 방법
JPWO2010097982A1 (ja) 燃焼器およびこれを備えたガスタービン
CN105781743B (zh) 用于燃气轮机的减震器
US9464807B2 (en) Combustor
WO2020071399A1 (ja) 航空機用のアニュラ型ガスタービン燃焼器
US10197275B2 (en) High frequency acoustic damper for combustor liners
JP5054988B2 (ja) 燃焼器
JP6797728B2 (ja) ガスタービン燃焼器の共鳴吸音装置並びにこれを備えたガスタービン燃焼器及びガスタービン
JP6444383B2 (ja) ガスタービンエンジンの燃焼器用の音響減衰システム
CN110296440B (zh) 燃气涡轮和用于改进其的方法
JP2013217645A (ja) 燃料ノズル、これを備えた燃焼器及びガスタービン

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right