KR20160028643A - 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기 - Google Patents

연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기 Download PDF

Info

Publication number
KR20160028643A
KR20160028643A KR1020140117367A KR20140117367A KR20160028643A KR 20160028643 A KR20160028643 A KR 20160028643A KR 1020140117367 A KR1020140117367 A KR 1020140117367A KR 20140117367 A KR20140117367 A KR 20140117367A KR 20160028643 A KR20160028643 A KR 20160028643A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fuel
air
holder
mixing
combustor
Prior art date
Application number
KR1020140117367A
Other languages
English (en)
Inventor
도규형
김태훈
최병일
한용식
김명배
Original Assignee
한국기계연구원
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 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020140117367A priority Critical patent/KR20160028643A/ko
Publication of KR20160028643A publication Critical patent/KR20160028643A/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
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

본 발명은 연료와 공기가 혼합되는 과정에서 공기 및/또는 연료에 스월링 유동을 형성함으로써 연료와 공기의 혼합을 촉진시킬 시킬 수 있는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에 관한 것이며, 일면 상에 서로 이격되는 복수개의 노즐이 형성되는 연료 공급부;상기 복수개의 노즐을 마주보는 면에 상기 복수개의 노즐에 각각 대응되어 상기 복수개의 노즐와 각각 연결되는 복수개의 연료공급홈이 형성되는 몸체; 상기 연료공급홈으로부터 상기 몸체의 내측으로 연장형성되며, 외부로부터 공급되는 공기 및 상기 연료 공급부로부터 공급되는 연료가 혼합되어 혼합기를 형성하는 동안 공기 및 연료 중 적어도 어느 하나가 스월링 유동을 하도록 안내하는 홀더; 상기 몸체 내측에 마련되며, 상기 홀더로부터 방출되는 혼합기를 제공받아 연소시키는 연소부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기{COMBUSTOR FOR PROMOTING MIXING FUEL AND AIR, FOR GAS TURBINE}
본 발명은 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료와 공기가 혼합되는 과정에서 공기에 스월링 유동을 형성함으로써 연료와 공기의 혼합을 촉진시킬 수 있는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에 관한 것이다.
휴대형 장비나 소형 무인 자가작동장비 등 동력을 필요로 하는 기기에 독립적으로 동력을 공급해 줄 목적으로 제작되는 초소형 전원공급장치를 마이크로 동력원(Micro power generation:MPG)라고 한다.
현재 사용되고 있는 휴대용 기기에는 리튬 2차 전지가 주로 탑재되고 있다. 그러나, 대표적인 상용 2차 전지는 연속 사용기간이 짧고 충전시간이 길다는 단점이 있으며, 에너지 밀도도 이론한계치에 근접하여 있는 상태여서 휴대용 전자기기의 고성능화가 기존의 2차 전지로는 해결할 수 없는 상황까지 진행되고 있다.
한편, 마이크로 동력발생 장치는 기본적으로 에너지 밀도가 기존의 동력원보다 높아야 개발의 당위성이 보장되며, 출력과 에너지 밀도가 높은 동력발생장치로 극초소형 가스 터빈(Ultra Micro Gas Turbine:UMGT)이 주목을 받고 있다.
여기서, 극초소형 가스 터빈의 구동방법을 설명하면, 유입구 측에서 압축기를 통해 외부의 공기를 강제적으로 압축하여 극초소형 가스 터빈의 내부로 유입하면, 압축된 공기는 극초소형 가스 터빈의 내부 유로를 유동하며, 결국 연소기 측으로부터 제공되는 연료와 섞인 상태로 연소기 내측에서 연소하여 터빈을 회전시키게 된다.
특히, 연소기에서의 구동을 설명하면, 유입되는 공기와 연료가 혼합되어 혼합기를 형성하고, 연소기 내부에서 이러한 혼합기를 연소시켜 높은 에너지를 갖는 공기를 발생시킨다.
이러한 과정에서, 연료와 공기를 충분히 혼합시키는 과정이 중요하다. 즉, 공기와의 혼합을 통해서 연료가 즉시 연소할 수 있는 상태를 형성해야 하는데 연료가 공기와 충분히 혼합하지 못하여 액상 상태로 연소기 내부로 유입되는 경우 연료를 연소하는데 소요되는 시간이 증가함으로써 높은 에너지의 공기가 터빈 측에 즉각적으로 제공되지 못하는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연료와 공기가 혼합되는 과정에서 공기 및/또는 연료에 스월링 유동을 형성함으로써 연료와 공기의 혼합을 촉진시킬 시킬 수 있는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 일면 상에 서로 이격되는 복수개의 노즐이 형성되는 연료 공급부; 상기 복수개의 노즐을 마주보는 면에 상기 복수개의 노즐에 각각 대응되어 상기 복수개의 노즐와 각각 연결되는 복수개의 연료공급홈이 형성되는 몸체; 상기 연료공급홈으로부터 상기 몸체의 내측으로 연장형성되며, 외부로부터 공급되는 공기 및 상기 연료 공급부로부터 공급되는 연료가 혼합되어 혼합기를 형성하는 동안 공기 및 연료 중 적어도 어느 하나가 스월링 유동을 하도록 안내하는 홀더; 상기 몸체 내측에 마련되며, 상기 홀더로부터 방출되는 혼합기를 제공받아 연소시키는 연소부;를 포함하는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에 의해 달성된다.
여기서, 상기 연료 공급부와 상기 몸체는 소정 간격 이격되게 배치됨으로써 이격 공간을 형성하며, 상기 이격 공간을 통해 공기가 상기 홀더 측으로 유입되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홀더는 스월링 노즐로 마련되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홀더는 내벽면 상에 나선방향을 따라 연장되는 음각의 스월링 패턴이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 홀더는 상기 홀더로부터 배출되는 혼합기가 상기 몸체의 내측에서 나선방향을 따라 유동하도록 상기 몸체와 경사를 형성하며 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 연료와 공기가 충분히 혼합된 상태로 연소기 내부로 제공될 수 있는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기가 제공된다.
또한, 공기의 유동에 의해 연료와 공기가 혼합되는 시간을 증가시켜 연료의 중발을 원활하게 안내하고 연료와 공기가 혼합된 혼합기의 온도를 균일하게 형성할 수 있다.
또한, 연료와 공기가 혼합된 혼합기도 스월링 유동을 형성하며 유동하므로 연소기에 의해 연소된 공기도 균일한 온도를 가지며 터빈 측에 제공될 수 있다. 이에 따라, 온도 불균일성에 의해 야기될 수 있는 열응력(Thermal stress)에 의한 터빈의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 연료공급부를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 3은 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 몸체를 개략적으로 도시한 정면도이고,
도 4는 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 홀더를 개략적으로 도시한 절개사시도이고,
도 5는 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 연료와 공기가 혼합되는 모습을 개략적으로 도시한 정단면도이고,
도 6은 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 홀더 내부에서 공기가 스월링 유동하는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 홀더의 배치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 8은 도 7에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 혼합기의 유동을 개략적으로 도시한 도면이다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기(100)는 연료와 공기가 유동하는 홀더가 연료 또는 공기 중 적어도 어느 하나의 스월링 유동을 안내함으로써 연료와 공기의 혼합을 촉진시킬 수 있는 것으로, 연료공급부(110)와 몸체(120)와 홀더(130)와 연소부(140)를 포함한다.
도 2는 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 연료공급부를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 연료공급부(110)는 외부로부터 연료를 공급받으며 이러한 연료를 후술할 몸체(120) 측으로 제공하는 것으로서, 유로부(111)와 노즐(112)과 공급부(113)를 포함한다.
상기 유로부(111)는 연료공급부(110)의 메인 프레임 역할을 수행하는 것으로서, 내부에 연료가 유동할 수 있는 유로(115)가 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 도 2의 (a)와 같이 연료공급부(110)는 링 형상으로 마련되되 단면은 사각 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 유로(115)도 단면이 사각 형상으로 마련될 수 있다.
다만 이러한 형상에 제한되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 형상, 예컨대 도 2의 (b)와 같은 형태를 선택할 수 있음은 당연하다.
상기 노즐(112)은 유로부(111)에서 후술할 몸체(120)를 마주보는 면에 장착되어 몸체(120) 측으로 연료를 분사하는 것이다.
여기서, 노즐(112)은 유로부(111)의 유로(115)와 연통하며 유로부(111)의 외면을 따라 복수개가 서로 이격되게 장착될 수 있으며, 더 바람직하게는 복수개가 서로 등간격으로 이격되게 장착될 수 있다.
상기 공급부(113)는 유로(115)와 연통하여 유로부(111) 측으로 연료가 유동할 수 있는 경로를 제공하는 것이다. 본 발명의 제1실시예에 따르면, 공급부(113)는 파이프 형으로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 몸체를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 몸체(120)는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기(100)의 메인 프레임 역할을 수행하는 것으로, 연료를 공급받기 위한 연료공급홈(121)과 배출구(122)를 포함한다.
상기 연료공급홈(121)은 몸체(120)에서 상술한 연료공급부(110)를 마주보는 면에 형성되되, 상술한 각각의 노즐(112)에 대응되는 복수개로 마련됨으로써 각각각의 노즐(112)과 연결된다.
여기서, 연료공급홈(121)의 직경/폭은 상술한 노즐(112)의 외직경/폭보다 크게 마련되는 것이 바람직하며, 이에 대해서는 후술한다.
즉, 연료공급부(110)의 노즐(112)은 몸체(120)의 연료공급홈(121)에 삽입됨으로써 연료가 몸체(120) 내측으로 제공될 수 있도록 한다.
상기 배출구(122)는 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기(100)의 작동에 의해 고압 및/또는 고온 상태로 가열된 공기가 터빈 측으로 제공되도록 연소가 완료된 공기를 배출하는 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면 배출구(122)는 몸체(120)에서 연료공급부(110)를 마주보는 면의 반대측 면에 형성되나 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 몸체(120) 측으로 공기가 유입될 수 있도록 하는 구성은 특별히 제한되는 것은 아니나, 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기(100)에서는 연료공급홈(121)으로 공기가 유입되도록 마련된다.
즉, 몸체(120)와 연료공급부(110)는 소정 간격 이격되게 장착됨으로써 몸체(120)와 연료공급부(110) 사이에 소정의 이격 간격(M)이 형성된다. 이러한 이격 간격(M)은 공기의 유동 경로로서 활용될 수 있으며, 결국, 공기는 이격 간격(M)을 따라 유동하여 연료공급홈(121) 측으로 제공될 수 있다.
도 4는 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 홀더를 개략적으로 도시한 절개사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 홀더(130)는 상술한 연료공급홈(121)으로부터 몸체(120)의 내측으로 연장형성되며 이격 공간(M) 측으로부터 공급되는 공기와 연료공급부(110)로부터 공급되는 연료가 혼합될 수 있는 공간을 제공하며, 결과적으로 연료와 공기와 혼합된 상태인 혼합기가 후술할 연소기(140) 측으로 제공되어 연소될 수 있도록 하는 것이다.
더 나아가, 본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기(100)는 단순히 연료와 공기가 혼합되는 공간을 제공하는 것뿐만 아니라, 연료와 공기 중 적어도 어느 하나가 홀더(130)의 내측에서 스월링 유동을 가질 수 있도록 연료와 공기 중 적어도 어느 하나의 유동을 안내한다.
본 발명의 제1실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기(100)에서는 유입되는 공기가 스월링 유동을 하는 것으로 가정하고 설명한다.
여기서, 홀더(130)는 스월링 노즐로 마련됨으로써 유입되는 공기가 스월링 유동을 하도록 안내할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 발명자가 발명한 한국공개특허공보 제10-2014-0095192호에 개시된 스월링 노즐을 사용할 수 있다.
아니면, 홀더(130)는 내벽면 상에 나선방향을 따라 연장되는 음각의 스월링 패턴(121')이 형성되어 공기가 홀더(130) 내부에서 나선방향을 따라 유동하도록 안내할 수 있다.
다만, 상술한 것에 의해 제한되는 것은 아니며 홀더(130)는 유입되는 공기가 스월링 유동을 할 수 있도록 안내하는 어떠한 구성으로 마련될 수 있다.
한편, 연료 및/또는 공기가 홀더(130) 내부에서 스월링 유동을 하면서 혼합된다면, 연료 및/또는 공기가 강력한 난류의 영향을 받기 때문에 그 혼합이 더 용이해지는 효과가 발생한다.
또한, 연료 및/또는 공기가 선형 유동을 하면서 혼합되는 경우에 비해 혼합되는 시간이 증가하기 때문에 혼합률이 더욱 향상되며, 연료가 충분히 증발할 시간을 제공할 수 있다. 더 나아가, 이러한 혼합 시간의 증가는 연료 및 공기가 혼합된 혼합기의 온도를 균일하게 형성할 수 있다.
상기 연소부(140)는 몸체(120) 내측에 마련되며, 홀더(130)로부터 제공받는 혼합기를 연소시키는 것이다. 여기서, 연소부(140)를 통해 연소된 공기는 배출구(122)를 통해 배출되어 터빈 측으로 제공될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 연소부(140)는 몸체(110)의 중심축 상에 배치되나 이에 제한되는 것은 아니다.
지금부터는 상술한 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.
도 5는 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 연료와 공기가 혼합되는 모습을 개략적으로 도시한 정단면도이고, 도 6은 도 1에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 홀더 내부에서 공기가 스월링 유동하는 모습을 개략적으로 도시한 단면도이다.
먼저, 도 5를 참조하면, 연료는 외부, 예컨대, 연료저장탱크로부터 공급부(113)를 통해 연료공급부(110) 측으로 유동하며, 유로(115) 및 노즐(112)을 거쳐 몸체(120) 측으로 유동한다.
한편, 공기는 몸체(120)와 연료공급부(110) 사이의 이격 공간(M)을 통해 몸체(120) 측으로 유동한다.
여기서, 연료와 공기는 서로 다른 경로를 통해 몸체(120) 측으로 유동하나, 결과적으로 몸체(120), 더 정확히는 연료공급홈(121) 측으로 동시에 제공된다.
연료와 공기가 연료공급홈(121) 측으로 제공되면, 연료 및/또는 공기는 홀더(130)에 의해 스월링 유동을 하며 홀더(130) 내측을 유동한다.
즉, 도 6을 참조하면, 연료 및/또는 공기는 홀더(130)의 내주면 상에서 나선방향을 따라 유동하게 된다.
여기서, 한국공개특허공보 제10-2014-0095192호에 개시된 스월링 노즐로 홀더(130)가 마련된다면, 공기 및 연료는 함께 스월링부를 따라 스월링 유동을 하면서 혼합된다.
또는, 홀더(130)의 내벽면 상에 나선방향을 따라 스월링 패턴이 형성되는 경우, 공기 및/또는 연료는 스월링 패턴에 의해 스월링 유동이 안내됨으로써 나선방향의 스월링 유동을 형성하게 된다.
상술한 예 이외의 다른 방법을 통해서 연료 및/또는 공기는 홀더(130)의 내주면 상에서 나선방향을 따라 유동하면서 혼합되며, 이러한 연료 및/또는 공기의 유동은 상술한 것과 같이 강력한 난류를 발생시키고, 연료와 공기가 홀더(130) 내측에서 혼합되는 시간을 증가시킨다.
홀더(130)를 통해 충분히 혼합된 혼합기는 연소부(140) 측으로 제공되며, 연소부(140)에 의해 혼합기의 연료가 완전히 연소됨에 따라 상당한 에너지를 포함하는 고온 및/또는 고압의 공기만이 남게 되고, 이러한 고온 및/또는 고압의 공기는 터빈 측으로 제공되어 동력을 생산하게 된다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에 대하여 설명한다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 홀더의 배치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기(200)는 홀더(230) 내부에서 연료 및/또는 공기의 스월링 유동을 안내함과 동시에 홀더(230)로부터 배출되는 혼합기가 몸체(120) 내부에서 나선방향을 따라 유동시키는 것으로서, 연료공급부(110)와 몸체(120)와 홀더(230)와 연소부(140)를 포함한다.
여기서, 연료공급부(110)와 몸체(120)와 연소부(140)는 상술한 제1실시예에서 설명한 것과 동일하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
상기 홀더(230)는 상술한 연료공급홈(121)으로부터 몸체(120)의 내측으로 연장형성되며 이격 공간(M) 측으로부터 공급되는 공기와 연료공급부(110)로부터 공급되는 연료가 혼합될 수 있는 공간을 제공하며, 결과적으로 연료와 공기와 혼합된 상태인 혼합기가 후술할 연소기(140) 측으로 제공되어 연소될 수 있도록 하는 것으로 상술한 제1실시예에서 설명한 것과 실질적으로 동일한 기능을 수행하므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.
다만, 연료와 공기의 혼합을 촉진시키도록 홀더(130) 내부에서 연료 및/또는 공기의 스월링 유동을 안내하는 제1실시예에 따른 홀더(130)의 기능을 가짐과 동시에 제2실시예에서는 홀더(230) 들이 특정한 배치를 따라 형성됨으로써 홀더(230)로부터 배출되는 혼합기들이 몸체(120) 내부에서 나선방향을 따라 유동하도록 안내한다는 점이 차이난다.
즉, 본 발명의 제2실시예에서는 도 7과 같이 홀더(230)들이 연료공급홈(121)에 의해 형성되는 가상의 원과 수직을 형성하되 이러한 가상의 원에 접하는 방향으로 소정의 각도를 형성하게 된다.
다시 설명하면, 홀더(230)의 기울어짐에 의해 홀더(230)로부터 배출되는 혼합기는 몸체(120)의 내벽면 측으로 분사되어 몸체(120)의 내벽면을 따라 유동하게 되며, 결과적으로 몸체(120)의 내부에서 나선방향을 따라 유동하게 된다.
도 8은 도 7에 따른 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기에서 혼합기의 유동을 개략적으로 도시한 도면이다.
여기서, 도 8을 참조하면, 나선방향의 유동이란 홀더(230)로부터 멀어지는 방향과 몸체(120)의 내주면 방향으로의 움직임이 모두 가짐을 의미한다.
여기서, 홀더(230)의 기울어짐은 필요에 따라 달리 조정될 수 있으나, 복수개의 홀더(230)들의 기울어짐 방향은 시계방향이거나 반시계방향으로 일치되어 홀더(230)로부터 배출되는 혼합기가 나선방향을 따라 유동하도록 안내한다.
이러한 홀더(230)들의 배치에 따라 홀더(230) 내부에서의 스월링 유동뿐만 아니라 연소기(200) 내부에서의 스월링 유동이 향상되어 연료와 공기의 혼합률을 더 증대시킬 수 있고, 결과적으로 터빈을 향하는 공기들의 온도가 균일하게 형성됨으로써 온도 불균일성에 의해 야기될 수 있는 열스트레스에 의해 터빈이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
100: 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기
110: 연료공급부 120: 몸체
130: 홀더 140: 연소부
200: 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기
230: 홀더

Claims (5)

  1. 일면 상에 서로 이격되는 복수개의 노즐이 형성되는 연료 공급부;
    상기 복수개의 노즐을 마주보는 면에 상기 복수개의 노즐에 각각 대응되어 상기 복수개의 노즐와 각각 연결되는 복수개의 연료공급홈이 형성되는 몸체;
    상기 연료공급홈으로부터 상기 몸체의 내측으로 연장형성되며, 외부로부터 공급되는 공기 및 상기 연료 공급부로부터 공급되는 연료가 혼합되어 혼합기를 형성하는 동안 공기 및 연료 중 적어도 어느 하나가 스월링 유동을 하도록 안내하는 홀더;
    상기 몸체 내측에 마련되며, 상기 홀더로부터 방출되는 혼합기를 제공받아 연소시키는 연소부;를 포함하는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연료 공급부와 상기 몸체는 소정 간격 이격되게 배치됨으로써 이격 공간을 형성하며,
    상기 이격 공간을 통해 공기가 상기 홀더 측으로 유입되는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는 스월링 노즐로 마련되는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는 내벽면 상에 나선방향을 따라 연장되는 음각의 스월링 패턴이 형성되는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 홀더로부터 배출되는 혼합기가 상기 몸체의 내측에서 나선방향을 따라 유동하도록 상기 몸체와 경사를 형성하며 배치되는 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기.


KR1020140117367A 2014-09-04 2014-09-04 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기 KR20160028643A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140117367A KR20160028643A (ko) 2014-09-04 2014-09-04 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140117367A KR20160028643A (ko) 2014-09-04 2014-09-04 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160028643A true KR20160028643A (ko) 2016-03-14

Family

ID=55541417

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140117367A KR20160028643A (ko) 2014-09-04 2014-09-04 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160028643A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102809A (ko) * 2019-02-22 2020-09-01 한화에어로스페이스 주식회사 가스 터빈 엔진의 연료 노즐 구조체
KR102153456B1 (ko) * 2019-08-26 2020-09-08 한국항공우주연구원 가스터빈용 연소기

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200102809A (ko) * 2019-02-22 2020-09-01 한화에어로스페이스 주식회사 가스 터빈 엔진의 연료 노즐 구조체
KR102153456B1 (ko) * 2019-08-26 2020-09-08 한국항공우주연구원 가스터빈용 연소기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9038392B2 (en) Gas turbine combustor
CN107208883B (zh) 在旋流器的上游和下游具有燃料喷射装置的改进的旋流燃烧器
KR101110144B1 (ko) 녹스 저감을 위한 이중 혼합구조를 갖는 예혼합형 가스터빈 연소기
ES2830039T3 (es) Aparato de combustión con elemento de premezcla
JP2009133508A (ja) バーナ，燃焼装置及び燃焼装置の改造方法
KR20170047869A (ko) 다단연소를 이용한 초저 NOx 연소기
US11747014B2 (en) Atmosphere-adjustable multi-staged swirl ammonia burner
KR20160028643A (ko) 연료와 공기의 혼합이 촉진되는 소형 가스터빈용 연소기
KR101050511B1 (ko) 플라즈마를 이용한 다단계 연소장치
CN113483324B (zh) 尾气燃烧器
EP2515041B1 (en) Fuel Nozzle And Method For Operating A Combustor
CN208075013U (zh) 预混燃烧器
JP2009002535A (ja) 拡散燃焼式ガスタービン燃焼器
KR20150139575A (ko) 저질소산화물 프리믹스 가스 버너의 연소 방법
WO2016063791A1 (ja) 燃焼器、ガスタービン
KR102138766B1 (ko) 연소기용 혼합기
JP2020139701A (ja) マルチノズルバーナ及び燃焼器
CN105402725A (zh) 一种用于微热光电系统的微型弥散式燃烧装置
JP2016186387A (ja) ガスタービン燃焼器およびガスタービン
JP2010203746A (ja) バーナ装置および二段燃焼式バーナ装置
RU2005129938A (ru) Малоэмиссионная камера сгорания газовой турбины
JP2003322314A (ja) バーナ
KR101041466B1 (ko) 다수 연료혼합장치가 구비된 가스터빈 저공해 연소기
JP2006090602A (ja) ローブミキサー及び予混合器
KR20200066469A (ko) 화염 복합형 저공해 연소기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application