KR20200038698A - Nozzle assembly, combustor and gas turbine including the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노즐 어셈블리, 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 압축공기와 연료를 혼합하여 이를 연소챔버로 분사하는 연소기, 압축공기와 연료의 혼합물을 연소시켜 연소가스를 생성하는 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle assembly, a combustor, and a gas turbine including the same, and more specifically, to generate a combustion gas by burning a mixture of compressed air and fuel by mixing compressed air and fuel and injecting it into the combustion chamber. It relates to a combustor and a gas turbine comprising the same.
일반적으로, 가스터빈은 압축기와 연소기와 터빈으로 구성된다. 압축기는 압축기 케이싱 내에 다수개의 압축기 베인과 압축기 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 압축기는 압축기 입구 스크롤 스트럿(Compressor inlet scroll strut)을 통해 외부의 공기를 흡입한다. 이렇게 흡입된 공기는 압축기의 내부를 통과하면서 상기 압축기 베인과 압축기 블레이드에 의해 압축된다.Generally, a gas turbine is composed of a compressor, a combustor, and a turbine. In the compressor, a plurality of compressor vanes and compressor blades are alternately arranged in the compressor casing. And the compressor draws in the outside air through the compressor inlet scroll strut. The air sucked in this way is compressed by the compressor vane and the compressor blade while passing through the interior of the compressor.
연소기는 상기 압축기에서 압축된 압축공기를 공급받아 연료와 혼합시킨다. 또한 연소기는 압축공기와 혼합된 연료를 점화기로 점화하여 고온고압의 연소가스를 생성한다. 이와 같이 생성된 연소가스는 터빈으로 공급된다.The combustor receives compressed air compressed by the compressor and mixes it with fuel. In addition, the combustor ignites fuel mixed with compressed air with an igniter to generate high-temperature and high-pressure combustion gas. The generated combustion gas is supplied to the turbine.
터빈은 터빈 케이싱 내에 복수개의 터빈 베인과 터빈 블레이드가 교대로 배치된다. 그리고 터빈은 연소기에서 생성된 연소가스를 공급받아 내부로 통과시킨다. 터빈의 내부를 통과하는 연소가스는 터빈 블레이드를 회전시키게 되고, 터빈의 내부를 완전히 통과하게 된 연소가스는 터빈 디퓨저를 통해 외부로 토출되게 된다.In the turbine, a plurality of turbine vanes and turbine blades are alternately arranged in the turbine casing. And the turbine receives the combustion gas generated by the combustor and passes it through. The combustion gas passing through the inside of the turbine rotates the turbine blades, and the combustion gas completely passing through the inside of the turbine is discharged to the outside through the turbine diffuser.
가스터빈은 타이로드(Tie rod)를 더 포함한다. 상기 타이로드는, 압축기 블레이드가 외주면에 결합되는 압축기 디스크와, 터빈 블레이드가 외주면에 결합되는 터빈 디스크의 중심부를 관통하도록 설치된다. 이에 따라 상기 타이로드는, 압축기 디스크와 터빈 디스크가 가스터빈의 내부에서 서로 고정될 수 있도록 한다.The gas turbine further includes a tie rod. The tie rod is installed such that the compressor blade is coupled to the outer circumferential surface of the compressor disk and the turbine blade is coupled to the outer circumferential surface of the turbine disk. Accordingly, the tie rod allows the compressor disk and the turbine disk to be fixed to each other inside the gas turbine.
이와 같은 가스터빈은, 4행정 기관의 피스톤과 같은 왕복운동 기구가 없기 때문에, 피스톤-실린더와 같은 상호 마찰부분이 없어 윤활유의 소비가 극히 적다. 따라서 가스터빈은, 왕복운동기계의 특징인 진폭이 대폭 감소되며, 고속운동이 가능하여 고용량의 전력을 생성할 수 있다는 장점이 있다.Since such a gas turbine does not have a reciprocating mechanism such as a piston of a four-stroke engine, there is no mutual friction portion such as a piston-cylinder, so consumption of lubricant is extremely low. Therefore, the gas turbine has an advantage in that amplitude, which is a characteristic of a reciprocating machine, is greatly reduced, and high-speed motion is possible, thereby generating high-capacity power.
한편, 종래의 가스터빈은, 유입되는 압축공기에 와류를 형성하는 스월베인에서 연료가 직접 분사됨에 따라, 압축공기와 연료가 균일하게 혼합되지 않는다는 문제가 있다.On the other hand, in the conventional gas turbine, there is a problem that the compressed air and the fuel are not uniformly mixed as the fuel is directly injected from the swirl vane forming a vortex in the compressed air to be introduced.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 압축기로부터 공급받은 압축공기와 외부로부터 공급받은 연료가 보다 더 균일하게 혼합되도록 하여, 연소챔버에서의 연소 효율을 향상시킬 수 있는 노즐 어셈블리, 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈을 제공하는 데 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, the compressed air supplied from the compressor and the fuel supplied from the outside to be more uniformly mixed, to improve the combustion efficiency in the combustion chamber nozzle assembly, It is an object to provide a combustor and a gas turbine comprising the same.
본 발명의 일 측면에 따른 노즐 어셈블리는, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기와 외부로부터 공급받은 연료를 혼합하여 가스터빈의 연소기의 연소챔버로 분사하는 것으로서, 외부로부터 연료를 공급받는 노즐 플랜지; 상기 노즐 플랜지의 일 측에 배치되는 노즐 슈라우드; 상기 노즐 슈라우드의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 노즐 슈라우드와의 사이에 제1메인유로를 형성하는 제1메인실린더; 상기 제1메인실린더에 설치되는 제1스월러; 및 압축공기의 유동방향을 기준으로 하였을 때의 상기 제1스월러의 상류 측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료를 상기 제1스월러 측으로 분사하는 격자모듈을 포함한다.A nozzle assembly according to an aspect of the present invention, by mixing the compressed air supplied from the compressor of the gas turbine and the fuel supplied from the outside to inject into the combustion chamber of the combustor of the gas turbine, the nozzle flange receiving the fuel from the outside; A nozzle shroud disposed on one side of the nozzle flange; A first main cylinder disposed in the radially inner side of the nozzle shroud and forming a first main flow path between the nozzle shroud; A first swirler installed in the first main cylinder; And a grating module installed on the upstream side of the first swirler when based on the flow direction of compressed air, and injecting fuel supplied from the nozzle flange to the first swirler side.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 가스터빈의 압축기로부터 공급받은 압축공기와 외부로부터 공급받은 연료를 혼합하여 연소시키는 것으로서, 공급받은 연료와 압축공기를 혼합시켜 분사하는 노즐 어셈블리; 상기 노즐 어셈블리로부터 분사된 연료와 압축공기의 혼합물이 연소되는 연소챔버가 형성된 라이너; 및 상기 연소챔버로부터 생성된 연소가스를 공급받는 트랜지션피스를 포함하되, 상기 노즐 어셈블리는, 외부로부터 연료를 공급받는 노즐 플랜지와, 상기 노즐 플랜지의 일 측에 배치되는 노즐 슈라우드와, 상기 노즐 슈라우드의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 노즐 슈라우드와의 사이에 제1메인유로를 형성하는 제1메인실린더와, 상기 제1메인실린더에 설치되는 제1스월러와, 압축공기의 유동방향을 기준으로 하였을 때의 상기 제1스월러의 상류 측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료를 상기 제1스월러 측으로 분사하는 격자모듈을 포함하는 연소기가 제공된다.According to another aspect of the present invention, as a mixture of the compressed air supplied from the compressor of the gas turbine and the fuel supplied from the outside to be combusted, a nozzle assembly for mixing and injecting the supplied fuel and the compressed air; A liner having a combustion chamber in which a mixture of fuel and compressed air injected from the nozzle assembly is burned; And a transition piece receiving combustion gas generated from the combustion chamber, wherein the nozzle assembly includes: a nozzle flange supplied with fuel from the outside; a nozzle shroud disposed on one side of the nozzle flange; and the nozzle shroud. The first main cylinder is disposed inside the radial direction and forms a first main flow path between the nozzle shroud, the first swirler installed in the first main cylinder, and the flow direction of compressed air. It is installed on the upstream side of the first swirler at the time, and a combustor including a lattice module for injecting fuel supplied from the nozzle flange to the first swirler is provided.
본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 외부로부터 공급받은 공기를 압축시키는 압축기; 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기와 외부로부터 공급받은 연료를 혼합하여 연소시키는 연소기; 및 상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하되, 상기 연소기는, 공급받은 연료와 압축공기를 혼합시켜 분사하는 노즐 어셈블리와, 상기 노즐 어셈블리로부터 분사된 연료와 압축공기의 혼합물이 연소되는 연소챔버가 형성된 라이너와, 상기 연소챔버로부터 생성된 연소가스를 공급받는 트랜지션피스를 포함하며, 상기 노즐 어셈블리는, 외부로부터 연료를 공급받는 노즐 플랜지와, 상기 노즐 플랜지의 일 측에 배치되는 노즐 슈라우드와, 상기 노즐 슈라우드의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 노즐 슈라우드와의 사이에 제1메인유로를 형성하는 제1메인실린더와, 상기 제1메인실린더에 설치되는 제1스월러와, 압축공기의 유동방향을 기준으로 하였을 때의 상기 제1스월러의 상류 측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료를 상기 제1스월러 측으로 분사하는 격자모듈을 포함하는 가스터빈이 제공된다.According to another aspect of the invention, the compressor for compressing the air supplied from the outside; A combustor that mixes and compresses compressed air supplied from the compressor and fuel supplied from the outside; And a turbine for passing power through the combustion gas supplied from the combustor to generate power for generating electricity, wherein the combustor comprises a nozzle assembly for mixing and supplying the supplied fuel and compressed air, and from the nozzle assembly. A liner having a combustion chamber in which a mixture of the injected fuel and compressed air is burned, and a transition piece receiving combustion gas generated from the combustion chamber, wherein the nozzle assembly includes a nozzle flange supplied with fuel from the outside, A nozzle main shroud disposed on one side of the nozzle flange, a first main cylinder disposed radially inside the nozzle shroud, and forming a first main flow path between the nozzle shroud and the first main cylinder The installed first swirler and the upstream side of the first swirler when the flow direction of compressed air is used as a reference. Installation is, the gas turbine is provided comprising a grating module to the first injection side first swirler fuel supply received from the nozzle flange.
상기 노즐 어셈블리는, 상기 제1메인실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 제1메인실린더와의 사이에 제2메인유로를 형성하는 제2메인실린더를 더 포함한다.The nozzle assembly further includes a second main cylinder that is disposed inside the first main cylinder in a radial direction and forms a second main flow path between the first main cylinder.
상기 제1스월러는, 상기 노즐 슈라우드와 상기 제2메인실린더의 사이에 개재되며, 상기 제1메인실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부와 결합하는 이너 제1스월실린더와, 상기 이너 제1스월실린더와 상기 노즐 슈라우드 사이에 설치되는 제1스월베인을 포함한다.The first swirler is interposed between the nozzle shroud and the second main cylinder, and the inner first swirl cylinder and the inner first swirl cylinder are engaged with the nozzle flange side end of the first main cylinder. And a first swirl vane installed between the nozzle shrouds.
상기 노즐 어셈블리는, 상기 격자모듈의 반경방향 내측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 격자모듈로 공급하고, 나머지는 공급받은 압축공기와 혼합시켜 상기 제2메인유로로 공급하는 제2스월러를 더 포함한다.The nozzle assembly is installed on the radially inner side of the grating module, and some of the fuel supplied from the nozzle flange is supplied to the grating module, and the other is mixed with the compressed air supplied and supplied to the second main channel. It further includes a second swirler.
상기 제2스월러는, 외주면에 상기 격자모듈의 내주면이 접하는 아우터 제2스월실린더와, 상기 아우터 제2스월실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 일 단부가 상기 노즐 플랜지에 결합되고 타 단부가 상기 제2메인실린더에 결합되는 이너 제2스월실린더와, 상기 아우터 제2스월실린더와 상기 이너 제2스월실린더의 사이에 설치되며, 상기 격자모듈과 연통되는 복수개의 제2스월베인을 포함한다.The second swirler, the outer second swirl cylinder that the inner circumferential surface of the lattice module is in contact with the outer circumferential surface, is disposed radially inside the outer second swirl cylinder, one end is coupled to the nozzle flange and the other end is the The inner second swirl cylinder is coupled to the second main cylinder, and is installed between the outer second swirl cylinder and the inner second swirl cylinder, and includes a plurality of second swirl vanes communicating with the grid module.
상기 노즐 어셈블리는, 상기 격자모듈의 외주면의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제1메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제1가이드실린더와, 상기 아우터 제2스월실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제2메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제2가이드실린더를 더 포함한다.The nozzle assembly is coupled to an end of the nozzle flange side of the outer circumferential surface of the grating module, and a first guide cylinder for guiding compressed air toward the first main flow path and an end of the nozzle flange side of the outer second swirl cylinder. It is combined, and further includes a second guide cylinder for guiding compressed air toward the second main flow path.
상기 격자모듈은, 각각 서로 다른 직경을 지니며, 중심축이 서로 공통되도록 배치되는 복수개의 격자링과, 상기 복수개의 격자링의 사이에 배치되고, 상기 격자링의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 반경방향 내측으로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 제1스월러 측으로 분사하고, 나머지는 반경방향 외측으로 공급하는 복수개의 격자베인을 포함한다.The grid modules, each having a different diameter, a plurality of grid rings are arranged so that the central axis is common to each other, and disposed between the plurality of grid rings, and spaced apart from each other along the circumferential direction of the grid ring In part, some of the fuel supplied from the radially inner side includes a plurality of lattice vanes that are injected to the first swirler side and the rest is supplied to the radially outer side.
상기 복수개의 격자베인은, 반경방향을 따라 서로 엇갈리도록 배치된다.The plurality of lattice vanes are arranged to stagger each other along the radial direction.
본 발명에 따른 노즐 어셈블리, 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈에 의하면, 제1스월러의 상류 측에 배치된 격자모듈에서 연료를 분사하고, 제1스월러에서 연료와 압축공기에 와류를 형성함으로써, 연료와 압축공기가 보다 더 균일하게 혼합되어 연소챔버로 분사되도록 할 수 있다.According to the nozzle assembly according to the present invention, a combustor and a gas turbine including the same, by injecting fuel from a lattice module disposed on the upstream side of the first swirler, and forming a vortex in the fuel and compressed air in the first swirler, Fuel and compressed air can be mixed more uniformly and injected into the combustion chamber.
도 1은 본 발명에 따른 가스터빈을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 연소기의 단면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 노즐 어셈블리의 단면도이다.
도 4는 도 3에 나타낸 제1스월러의 사시도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 제2스월러의 일부를 절단하여 도시한 사시도이다.
도 6는 도 3의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 도 3에 나타낸 구획링의 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a gas turbine according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the combustor shown in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of the nozzle assembly shown in FIG. 2.
4 is a perspective view of the first swirler shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a perspective view of a part of the second swirler shown in FIG. 3 cut away.
6 is an enlarged view of part A of FIG. 3.
7 is a perspective view of the compartment ring shown in FIG. 3.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the technical spirit of the appended claims.
이하, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리, 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the nozzle assembly according to the present invention, a combustor and a gas turbine including the same will be described with reference to the drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스터빈(1)은 압축기(2), 연소기(10) 및 터빈(3)을 포함한다. 기체(압축공기 또는 연소가스)의 유동방향을 기준으로 하였을 때, 가스터빈(1)의 상류 측에는 압축기(2)가 배치되고 하류 측에는 터빈(3)이 배치된다. 그리고 압축기(2)와 터빈(3) 사이에는 연소기(10)가 배치된다.1, the gas turbine 1 according to the present invention includes a
압축기(2)는 압축기 케이싱 내부에 압축기 베인과 압축기 로터를 수용하며, 터빈(3)은 터빈 케이싱 내부에 터빈 베인과 터빈 로터를 수용한다. 이러한 압축기 베인과 압축기 로터는 압축공기의 유동방향을 따라 다단(Multi-stage)으로 배치되며, 터빈 베인과 터빈 로터 역시 연소가스의 유동방향을 따라 다단으로 배치된다. 이때, 압축기(2)는 흡입된 공기가 압축될 수 있게 전단(Front-stage)에서 후단(Rear-stage) 측으로 갈수록 내부공간이 줄어들며, 반대로 터빈(3)은 연소기로부터 공급받은 연소가스가 팽창될 수 있게 전단에서 후단 측으로 갈수록 내부공간이 커지는 구조로 설계된다.The
한편, 압축기(2)의 최후단부 측에 위치한 압축기 로터와, 터빈(3)의 최전단부 측에 위치한 터빈 로터 사이에는, 터빈(3)에서 발생된 회전토크를 상기 압축기(2)로 전달하는 토크 전달부재로서의 토크튜브가 배치된다. 상기 토크튜브는 도 1에 도시된 바와 같이 총 3개의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수 있으나, 이는 본 발명의 여러 실시예 중 하나에 불과하며, 상기 토크튜브는 4개 이상의 단 또는 2개 이하의 단으로 이루어지는 복수개의 토크튜브 디스크로 구성될 수도 있다.On the other hand, between the compressor rotor located at the rear end side of the
상기 압축기 로터는, 압축기 디스크와 압축기 블레이드를 포함한다. 상기 압축기 케이싱의 내부에는 복수개(예를 들어 14매)의 압축기 디스크가 구비되고, 상기 각각의 압축기 디스크들은 타이로드에 의해서 축 방향으로 이격되지 않도록 체결된다. 더욱 상세하게는, 상기 각각의 압축기 디스크는 중심부가 상기 타이로드에 의해 관통한 상태로 서로 축 방향을 따라서 정렬된다. 그리고 인접하는 각각의 압축기 디스크는 대향하는 면이 상기 타이로드에 의해 압착되어, 서로 상대적인 회전을 할 수 없도록 배치된다.The compressor rotor includes a compressor disk and a compressor blade. A plurality of (for example, 14) compressor discs are provided inside the compressor casing, and each of the compressor discs is fastened so as not to be spaced apart in the axial direction by a tie rod. More specifically, the respective compressor disks are aligned along the axial direction of each other with the central portion penetrated by the tie rod. In addition, each adjacent compressor disc is arranged such that the opposing surfaces are compressed by the tie rods so that they cannot rotate relative to each other.
상기 압축기 디스크의 외주면에는 복수개의 압축기 블레이드가 방사상으로 결합된다. 또한, 상기 압축기 블레이드의 사이에는, 동일한 단(Stage)을 기준으로 하였을 때 상기 압축기 케이싱의 내주면에 환상으로 설치되는 복수개의 압축기 베인이 각각 배치된다. 상기 압축기 베인은 상기 압축기 디스크와는 달리 회전하지 않도록 고정된 상태를 유지하며, 압축기 블레이드를 통과한 압축공기의 흐름을 정렬하여 하류 측에 위치하는 압축기 블레이드로 압축공기를 안내하는 역할을 한다. 이때, 상기 압축기 케이싱과 압축기 베인은, 상기 압축기 로터와 구분하기 위하여, 압축기 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.A plurality of compressor blades are radially coupled to the outer circumferential surface of the compressor disk. Further, between the compressor blades, a plurality of compressor vanes, which are provided in an annular shape on the inner circumferential surface of the compressor casing, are arranged on the basis of the same stage. Unlike the compressor disc, the compressor vane maintains a fixed state so as not to rotate, and serves to guide compressed air to a compressor blade positioned downstream by aligning the flow of compressed air passing through the compressor blade. At this time, the compressor casing and the compressor vane may be defined with a comprehensive name of a compressor stator to distinguish it from the compressor rotor.
상기 타이로드는 상기 복수개의 압축기 디스크와, 후술할 터빈 디스크의 중심부를 관통하도록 배치되며, 일 측 단부는 압축기의 최전단부 측에 위치한 압축기 디스크 내에 체결되고, 타 측 단부는 고정 너트에 의해 체결된다.The tie rod is disposed to penetrate the center of the plurality of compressor discs and a turbine disc, which will be described later, and one end is fastened in the compressor disc located at the foremost end side of the compressor, and the other end is fastened by a fixing nut. do.
상기 타이로드의 형태는 가스터빈에 따라 다양한 구조로 이뤄질 수 있으므로, 반드시 도 1에 제시된 형태로 한정될 것은 아니다. 즉, 도시된 바와 같이 하나의 타이로드가 압축기 디스크와 터빈 디스크의 중앙부를 관통하는 형태를 가질 수도 있고, 복수개의 타이로드가 원주상으로 배치되는 형태를 가질 수도 있으며, 이들의 혼용도 가능하다.Since the shape of the tie rod may be formed in various structures depending on the gas turbine, it is not necessarily limited to the shape shown in FIG. 1. That is, as shown, one tie rod may have a shape that passes through the central portion of the compressor disc and the turbine disc, or may have a shape in which a plurality of tie rods are arranged in a circumferential shape, and mixing of these is possible.
도시되지는 않았으나, 가스터빈의 압축기에는 유체의 압력을 높이고 난 후 연소기 입구로 들어가는 유체의 유동각을 설계 유동각으로 맞추기 위하여 안내깃 역할을 하는 디스월러(Desworler)가 설치될 수 있다.Although not shown, the gas turbine compressor may be provided with a desworler that serves as a guide for increasing the pressure of the fluid and adjusting the flow angle of the fluid entering the combustor to the design flow angle.
도 2를 참조하면, 상기 연소기(10)에서는 유입된 압축공기를 연료와 혼합, 연소시켜 높은 에너지의 고온, 고압 연소가스를 만들어 내며, 등압연소과정으로 연소기 및 터빈부품이 견딜 수 있는 내열한도까지 연소가스의 온도를 높이게 된다.Referring to FIG. 2, the
가스터빈(1)의 연소시스템을 구성하는 연소기(10)는, 셀(Cell) 형태로 형성되는 연소기 케이싱 내에 다수가 배열될 수 있으며, 연료를 분사하는 노즐 어셈블리(100)와, 연소챔버를 형성하는 라이너(11;Liner), 그리고 연소기(10)와 터빈(3)의 연결부가 되는 트랜지션피스(12;Transition piece)를 포함한다.The
구체적으로, 상기 라이너(11)는 노즐 어셈블리(100)에 의해 분사되는 연료가 압축기(2)의 압축공기와 혼합되어 연소되는 연소공간을 제공한다. 이러한 라이너(11)는, 공기와 혼합된 연료가 연소되는 연소공간을 제공하는 연소챔버와, 상기 연소챔버를 감싸면서 환형공간을 이루는 라이너 환형유로가 형성된다. 또한 라이너의 전단에는 연료를 분사하는 노즐 어셈블리(100)가 결합되며, 측벽에는 점화기가 결합된다.Specifically, the
상기 라이너 환형유로에는, 라이너(11)의 외벽에 마련되는 다수개의 홀(Hole)을 통해 유입된 압축공기가 유동하며, 후술할 트랜지션피스를 냉각시킨 압축공기 역시 이를 통해 유동한다. 이렇듯 압축공기가 라이너(11)의 외벽부를 따라 유동함으로써, 상기 연소챔버에서 연료의 연소에 의해 발생되는 열에 의해 라이너(11)가 열 손상을 입는 것을 방지할 수 있다.In the liner annular flow path, compressed air introduced through a plurality of holes provided on the outer wall of the
라이너(11)의 후단에는, 점화플러그에 의해 연소되는 연소가스를 터빈(3) 측으로 보낼 수 있도록 트랜지션피스(12)가 연결된다. 상기 라이너와 마찬가지로, 상기 트랜지션피스(12)는, 상기 트랜지션피스(12)의 내부 공간을 감싸는 트랜지션피스 환형유로가 형성되며, 연소가스의 높은 온도에 의한 파손이 방지되도록 상기 트랜지션피스 환형유로를 따라 흐르는 압축공기에 의해 외벽부가 냉각된다.At the rear end of the
한편, 다시 도 1을 참조하면, 상기 연소기(10)에서 나온 고온, 고압의 연소가스는 상술한 터빈(3)으로 공급된다. 터빈(3)으로 공급된 고온 고압의 연소가스는 터빈의 내부를 통과하면서 팽창하게 되고, 그에 따라 후술할 터빈 블레이드에 충동 및 반동력을 가하여 회전토크가 발생되도록 한다. 이렇게 얻어진 회전토크는 상술한 토크튜브를 거쳐 압축기로 전달되고, 압축기 구동에 필요한 동력을 초과하는 부분은 발전기 등을 구동하는데 쓰이게 된다.On the other hand, referring back to Figure 1, the high-temperature, high-pressure combustion gas from the
상기 터빈은 기본적으로는 압축기의 구조와 유사하다. 즉, 상기 터빈에도 압축기의 압축기 로터와 유사한 복수개의 터빈 로터가 구비된다. 따라서 상기 터빈 로터 역시, 터빈 디스크와, 이로부터 방사상으로 배치되는 복수개의 터빈 블레이드를 포함한다. 상기 터빈 블레이드의 사이에도, 동일한 단을 기준으로 하였을 때 상기 터빈 케이싱에 환상으로 설치되는 복수개의 터빈 베인이 구비되며, 상기 터빈 베인은 터빈 블레이드를 통과한 연소가스의 유동방향을 가이드하게 된다. 이때, 상기 터빈 케이싱과 터빈 베인 역시, 상기 터빈 로터와 구분하기 위하여, 터빈 스테이터라는 포괄적인 명칭으로 정의될 수 있다.The turbine is basically similar to the structure of the compressor. That is, the turbine is also provided with a plurality of turbine rotors similar to the compressor rotor of the compressor. Accordingly, the turbine rotor also includes a turbine disk and a plurality of turbine blades radially disposed therefrom. Between the turbine blades, a plurality of turbine vanes are provided in the turbine casing annularly when the same stage is used as a reference, and the turbine vanes guide the flow direction of the combustion gas passing through the turbine blades. At this time, the turbine casing and the turbine vane may also be defined with a comprehensive name of a turbine stator to distinguish it from the turbine rotor.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(100)는, 노즐 플랜지(110), 노즐 슈라우드(120), 제1메인실린더(130), 제2메인실린더(140), 제1스월러(150), 제2스월러(160), 격자모듈(170), 제1가이드실린더(180) 및 제2가이드실린더(190)를 포함한다.3, the
상기 노즐 플랜지(110)는, 원판 형상의 부재로서, 외부로부터 연료를 공급받는다. 상기 노즐 슈라우드(120)는, 중공의 원통 형상의 부재로서, 상기 노즐 플랜지(110)의 상기 라이너(11) 측에 배치된다.The
상기 제1메인실린더(130)는, 상기 노즐 슈라우드(120)보다 직경이 작은 중공의 원통 형상의 부재이다. 그리고 상기 제1메인실린더(130)는, 상기 노즐 슈라우드(120)와 그 중심축이 일치하도록 상기 노즐 슈라우드(120)의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 노즐 슈라우드(120) 와의 사이에 제1메인유로(131)를 형성한다. 상기 제2메인실린더(140)는, 상기 제1메인실린더(130)보다 직경이 작은 중공의 원통 형상의 부재이다. 그리고 상기 제2메인실린더(140)는, 상기 제1메인실린더(130)와 그 중심축이 일치하도록 상기 제1메인실린더(130)의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 제1메인실린더(130)와의 사이에 제2메인유로(141)를 형성한다.The first
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1스월러(150)는, 상기 노즐 슈라우드(120)와 상기 제2메인실린더(140)의 사이에 배치된다. 더욱 상세하게는, 상기 제1스월러(150)는, 이너 제1스월실린더(151) 및 복수개의 제1스월베인(152)를 포함할 수 있다.3 and 4, the
상기 이너 제1스월실린더(151)는, 상기 제1메인실린더(130)의 상기 노즐 플랜지(110) 측 단부와 직경이 동일한 원통 형상의 부재로서, 상기 제1메인실린더(130)의 상기 노즐 플랜지(110) 측 단부에 결합된다. 이때, 상기 이너 제1스월실린더(151)와 상기 노즐 슈라우드(120) 사이에는 제1스월유로(150a)가 형성되며, 상기 이너 제1스월실린더(151)와 상기 제2메인실린더(140)의 사이에는 제2스월유로(160a)가 형성된다.The inner
상기 복수개의 제1스월베인(152)은, 상기 이너 제1스월실린더(151)의 외주면에 설치되며, 상기 이너 제1스월실린더(151)의 원주방향을 따라 서로 소정 간격으로 이격되도록 배치된다. 그리고 상기 복수개의 제1스월베인(152)은, 상류 측으로부터 유입되는 압축공기와 연료의 유동에 와류를 형성시켜 압축공기와 연료를 균일하게 혼합시킨 후, 이를 상기 제1메인유로(131)로 공급한다.The plurality of
도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 제2스월러(160)는, 상기 제1스월러(150) 및 상기 제2메인실린더(140)의 상기 노즐 플랜지(110) 측 단부에 설치된다. 더욱 상세하게는, 상기 제2스월러(160)는, 아우터 제2스월실린더(161), 이너 제2스월실린더(162) 및 복수개의 제2스월베인(163)을 포함할 수 있다.3 and 5, the
상기 아우터 제2스월실린더(161)는, 상기 이너 제1스월실린더(151)와 동일한 직경의 원통 형상의 부재로서, 상기 이너 제1스월실린더(151)에 결합된다. 상기 이너 제2스월실린더(162)는, 상기 제2메인실린더(140)와 동일한 직경의 원통 형상의 부재로서, 상기 제2메인실린더(140)에 결합된다.The outer
상기 복수개의 제2스월베인(163)은, 상기 아우터 제2스월실린더(161)와 상기 이너 제2스월실린더(162)의 사이에 설치되며, 상기 이너 제2스월실린더(162)의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치된다. 그리고 상기 복수개의 제2스월베인(163)은, 상류 측으로부터 유입되는 압축공기와 연료의 유동에 와류를 형성시켜 압축공기와 연료를 균일하게 혼합시킨 후, 이를 상기 제2메인유로(141)로 공급한다.The plurality of second swirl vanes (163) is installed between the outer second swirl cylinder (161) and the inner second swirl cylinder (162), and the circumferential direction of the inner second swirl cylinder (162). It is arranged to be spaced apart from each other. In addition, the plurality of
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 이너 제2스월실린더(162)에는, 상기 이너 제2스월실린더(162)의 길이 방향을 따라 연장된 연료유동홈(162a)이 형성된다. 그리고 상기 복수개의 제2스월베인(163)은, 각각 상기 격자모듈(170)과 연통한다. 상기 노즐 플랜지(110)로 공급된 연료는, 상기 연료유동홈(162a)을 따라 상기 제2스월베인(163)으로 공급된다. 그리고 상기 제2스월베인(163)으로 공급된 연료는, 상기 제2스월유로(160a)로 분사되거나, 상기 격자모듈(170)로 공급되어 상기 제1스월유로(150a)로 분사된다.5 and 6, the inner
도 3 및 도 7을 참조하면, 상기 격자모듈(170)은, 상기 제1스월러(150)의 상류 측에 배치되며, 상기 제2스월러의 반경방향 외측에 배치된다. 그리고 상기 격자모듈(170)은, 상기 제2스월러(160)로부터 공급받은 연료를 상기 제1스월유로(150a)로 분사하여, 상류 측에서 유입된 압축공기와 연료가 함께 상기 복수개의 제1스월베인(152)을 통과하면서 서로 균일하게 혼합되도록 한다.3 and 7, the
더욱 상세하게는, 상기 격자모듈(170)은, 복수개의 격자링(171) 및 복수개의 격자베인(172)을 포함할 수 있다. 상기 복수개의 격자링(171)은, 각각 서로 다른 직경을 지닌 고리 형상의 부재로서, 중심축이 서로 공통되도록 배치된다. 상기 복수개의 격자베인(172)은, 상기 복수개의 격자링(171)의 사이에 배치되며, 상기 격자링(171)의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치된다. 그리고 상기 복수개의 격자베인(172)은, 상기 제2스월러(160)로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 제1스월유로(150a)로 분사하고, 나머지는 반경방향 외측의 격자베인(172) 측으로 공급한다.More specifically, the
이와 같이 상기 제1스월베인(152)의 상류 측에 배치된 상기 격자모듈(170)로부터 분사된 연료가, 상류 측으로 유입된 압축공기와 혼합되어 상기 제1스월베인(152)을 통과함으로써, 종래에 제1스월베인에서 연료가 분사되어 상기 제1메인유로(131)로 유동하던 것에 비하여 압축공기와 연료가 보다 더 균일하게 혼합되도록 할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(100)는, 상기 라이너(11)의 연소챔버에서의 연소효율을 보다 더 향상시킬 수 있다.As described above, the fuel injected from the
한편, 상기 복수개의 격자베인(172)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 반경방향을 따라 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 복수개의 격자베인(172)에 의해 구획되는 상기 격자모듈(170) 내부의 공간들 역시 서로 엇갈리게 형성되며, 상기 격자모듈(170)의 상류 측으로 유입된 압축공기가 상기 복수개의 격자베인(172)에 의해 구획된 내부의 공간들을 통과하면서, 상기 복수개의 격자베인(172)으로부터 분사된 연료와 보다 더 균일하게 혼합되게 된다.On the other hand, the plurality of
다시 도 3을 참조하면, 상기 제1가이드실린더(180)는, 상기 복수개의 격자링(171) 중, 지름이 가장 크고 반경방향을 기준으로 하였을 때의 가장 외측에 배치된 격자링(171)의 상기 노즐 플랜지(110) 측 단부에 결합된다. 그리고 상기 제1가이드실린더(180)는, 상기 압축기(2)로부터 공급받은 압축공기를 상기 제1메인유로(131) 측으로 가이드한다. 상기 제2가이드실린더(190)는, 상기 아우터 제2스월실린더(161)의 상기 노즐 플랜지(110) 측 단부에 결합된다. 그리고 상기 제2가이드실린더(190)는, 상기 압축기(2)로부터 공급받은 압축공기를 상기 제2메인유로(141) 측으로 가이드한다. 이때, 상기 제1스월유로(150a)는, 상기 제1가이드실린더(180)와 상기 제2가이드실린더(190)의 사이로 연장되어 형성될 수 있다.또한, 상기 제2스월유로(160a)는, 상기 제2가이드실린더(190)와 상기 이너 제2스월실린더(162)의 사이로 연장되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3 again, the
이와 같이, 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(100)는, 상기 제1스월유로(150a)를 따라 유동하는 압축공기와 연료가 상기 복수개의 제1스월베인(152)에 의해 혼합되어 상기 제1메인유로(131)로 흐르고, 상기 제2스월유로(160a)를 따라 유동하는 압축공기와 연료가 상기 복수개의 제2스월베인(163)에 의해 혼합되어 상기 제2메인유로(141)로 흐름으로써, 상기 노즐 어셈블리(100)로 유입된 압축공기와 연료가 서로 독립된 2개의 유로에서 혼합되어 상기 라이너(11)의 연소챔버로 분사되도록 할 수 있다.As described above, in the
이에 따라 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(100)에 의하면, 종래에 노즐 어셈블리의 내부에 압축공기와 연료가 유동하는 유로가 하나만 구비되던 것에 비하여, 압축공기와 연료가 보다 균일하게 혼합되도록 할 수 있다. 또한, 이에 따라 본 발명에 따른 노즐 어셈블리(100)에 의하면, 종래에 비하여 상기 라이너(11)의 연소챔버에서의 연소효율을 보다 향상시킬 수 있다.Accordingly, according to the
한편, 상기 노즐 어셈블리(100)는, 상기 제1메인실린더(130)와 상기 제2메인실린더(140)의 상기 라이너(11) 측 단부는, 상기 노즐 슈라우드(120)의 상기 라이너(11) 측 단부에 비해, 상기 노즐 플랜지(110) 측으로 더 만입되도록 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 제1메인유로(131)를 따라 유동하는 압축공기와 연료의 혼합물이, 상기 제2메인유로(141)의 출구 측에서 상기 제2메인유로(141)를 따라 유동하는 압축공기와 연료의 혼합물과 충돌하여 혼합된 후 상기 라이너(11)의 연소챔버로 분사됨으로써, 압축공기와 연료가 보다 더 균일하게 혼합되도록 할 수 있다.On the other hand, the
또한, 상기 제1스월베인(152)과 제2스월베인(163)은, 압축공기의 유동방향을 따라, 각각 상기 이너 제1스월실린더(151) 및 상기 이너 제2스월실린더(162)의 원주방향으로 휘어지는 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1스월유로(150a)와 상기 제2스월유로(160a)를 따라 유동하는 압축공기와 연료의 혼합물은, 상기 제1스월베인(152)과 상기 제2스월베인(163)의 표면을 따라 상기 이너 제1스월실린더(151) 및 상기 이너 제2스월실린더(162)의 원주방향을 따라 와류를 형성하면서 유동하게 되어, 보다 더 균일하게 혼합되게 된다.Further, the
1 : 가스터빈
2 : 압축기
3 : 터빈
10 : 연소기
11 : 라이너
12 : 트랜지션피스
100 : 노즐 어셈블리
110 : 노즐 플랜지
120 : 노즐 슈라우드
130 : 제1메인실린더
140 : 제2메인실린더
150 : 제1스월러
160 : 제2스월러
170 : 격자모듈
180 : 제1가이드실린더
190 : 제2가이드실린더1: Gas turbine 2: Compressor
3: Turbine 10: Combustor
11: Liner 12: Transition Piece
100: nozzle assembly 110: nozzle flange
120: nozzle shroud 130: the first main cylinder
140: second main cylinder 150: first swirler
160: second swirler 170: grid module
180: first guide cylinder 190: second guide cylinder
Claims (24)
외부로부터 연료를 공급받는 노즐 플랜지;
상기 노즐 플랜지의 일 측에 배치되는 노즐 슈라우드;
상기 노즐 슈라우드의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 노즐 슈라우드와의 사이에 제1메인유로를 형성하는 제1메인실린더;
상기 제1메인실린더에 설치되는 제1스월러; 및
압축공기의 유동방향을 기준으로 하였을 때의 상기 제1스월러의 상류 측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료를 상기 제1스월러 측으로 분사하는 격자모듈을 포함하는 노즐 어셈블리.In the nozzle assembly for mixing the compressed air supplied from the compressor of the gas turbine and the fuel supplied from the outside to inject into the combustion chamber of the gas turbine combustor,
A nozzle flange supplied with fuel from the outside;
A nozzle shroud disposed on one side of the nozzle flange;
A first main cylinder disposed in the radially inner side of the nozzle shroud and forming a first main flow path between the nozzle shroud;
A first swirler installed in the first main cylinder; And
A nozzle assembly including a grid module installed on an upstream side of the first swirler when the compressed air is flowed as a reference, and injecting fuel supplied from the nozzle flange to the first swirler.
상기 제1메인실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 제1메인실린더와의 사이에 제2메인유로를 형성하는 제2메인실린더를 더 포함하는 노즐 어셈블리.The method according to claim 1,
The nozzle assembly further includes a second main cylinder disposed in the radially inner side of the first main cylinder and forming a second main flow path between the first main cylinder.
상기 제1스월러는,
상기 노즐 슈라우드와 상기 제2메인실린더의 사이에 개재되며, 상기 제1메인실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부와 결합하는 이너 제1스월실린더와,
상기 이너 제1스월실린더와 상기 노즐 슈라우드 사이에 설치되는 제1스월베인을 포함하는 노즐 어셈블리.The method according to claim 2,
The first swirler,
An inner first swirl cylinder interposed between the nozzle shroud and the second main cylinder, and coupled to an end of the nozzle flange side of the first main cylinder;
A nozzle assembly including a first swirl vane installed between the inner first swirl cylinder and the nozzle shroud.
상기 격자모듈의 반경방향 내측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 격자모듈로 공급하고, 나머지는 공급받은 압축공기와 혼합시켜 상기 제2메인유로로 공급하는 제2스월러를 더 포함하는 노즐 어셈블리.The method according to claim 2,
A second swirler that is installed on the radially inner side of the grid module, supplies some of the fuel supplied from the nozzle flange to the grid module, and mixes the rest with the compressed air supplied and supplies it to the second main channel. Further comprising a nozzle assembly.
상기 제2스월러는,
외주면에 상기 격자모듈의 내주면이 접하는 아우터 제2스월실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 일 단부가 상기 노즐 플랜지에 결합되고 타 단부가 상기 제2메인실린더에 결합되는 이너 제2스월실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더와 상기 이너 제2스월실린더의 사이에 설치되며, 상기 격자모듈과 연통되는 복수개의 제2스월베인을 포함하는 노즐 어셈블리.The method according to claim 4,
The second swirler,
An outer second swirl cylinder in contact with the inner circumferential surface of the grid module on the outer circumferential surface,
An inner second swirl cylinder having one end coupled to the nozzle flange and the other end coupled to the second main cylinder, which is disposed radially inside the outer second swirl cylinder;
A nozzle assembly including a plurality of second swirl vanes installed between the outer second swirl cylinder and the inner second swirl cylinder and communicating with the grid module.
상기 격자모듈의 외주면의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제1메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제1가이드실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제2메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제2가이드실린더를 더 포함하는 노즐 어셈블리.The method according to claim 5,
A first guide cylinder coupled to an end of the nozzle flange side of the outer circumferential surface of the grid module and guiding compressed air toward the first main flow path;
A nozzle assembly further comprising a second guide cylinder coupled to an end of the nozzle flange side of the outer second swirl cylinder and guiding compressed air toward the second main flow path.
상기 격자모듈은,
각각 서로 다른 직경을 지니며, 중심축이 서로 공통되도록 배치되는 복수개의 격자링과,
상기 복수개의 격자링의 사이에 배치되고, 상기 격자링의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 반경방향 내측으로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 제1스월러 측으로 분사하고, 나머지는 반경방향 외측으로 공급하는 복수개의 격자베인을 포함하는 노즐 어셈블리.The method according to claim 1,
The grid module,
A plurality of lattice rings, each having a different diameter, and having a central axis in common with each other,
It is disposed between the plurality of grating rings, and arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the grating rings, and some of the fuel supplied from the radial inside is injected to the first swirler side, and the others are radially outward. Nozzle assembly including a plurality of grid vanes to supply.
상기 복수개의 격자베인은, 반경방향을 따라 서로 엇갈리도록 배치된 노즐 어셈블리.The method according to claim 7,
The plurality of grid vanes, the nozzle assembly is arranged to be staggered with each other along the radial direction.
공급받은 연료와 압축공기를 혼합시켜 분사하는 노즐 어셈블리;
상기 노즐 어셈블리로부터 분사된 연료와 압축공기의 혼합물이 연소되는 연소챔버가 형성된 라이너; 및
상기 연소챔버로부터 생성된 연소가스를 공급받는 트랜지션피스를 포함하되,
상기 노즐 어셈블리는,
외부로부터 연료를 공급받는 노즐 플랜지와,
상기 노즐 플랜지의 일 측에 배치되는 노즐 슈라우드와,
상기 노즐 슈라우드의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 노즐 슈라우드와의 사이에 제1메인유로를 형성하는 제1메인실린더와,
상기 제1메인실린더에 설치되는 제1스월러와,
압축공기의 유동방향을 기준으로 하였을 때의 상기 제1스월러의 상류 측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료를 상기 제1스월러 측으로 분사하는 격자모듈을 포함하는 연소기.In the combustor for mixing the compressed air supplied from the compressor of the gas turbine and the fuel supplied from the outside to burn,
A nozzle assembly for mixing and supplying the supplied fuel and compressed air;
A liner having a combustion chamber in which a mixture of fuel and compressed air injected from the nozzle assembly is burned; And
It comprises a transition piece receiving the combustion gas generated from the combustion chamber,
The nozzle assembly,
Nozzle flange to receive fuel from the outside,
A nozzle shroud disposed on one side of the nozzle flange,
A first main cylinder disposed radially inside the nozzle shroud and forming a first main flow path between the nozzle shroud,
A first swirler installed in the first main cylinder,
A combustor including a grid module installed on the upstream side of the first swirler when the compressed air is flowed as a reference, and injecting fuel supplied from the nozzle flange to the first swirler.
상기 노즐 어셈블리는, 상기 제1메인실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 제1메인실린더와의 사이에 제2메인유로를 형성하는 제2메인실린더를 더 포함하는 연소기.The method according to claim 9,
The nozzle assembly, the combustor further comprises a second main cylinder disposed in the radially inner side of the first main cylinder and forming a second main flow path between the first main cylinder.
상기 제1스월러는,
상기 노즐 슈라우드와 상기 제2메인실린더의 사이에 개재되며, 상기 제1메인실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부와 결합하는 이너 제1스월실린더와,
상기 이너 제1스월실린더와 상기 노즐 슈라우드 사이에 설치되는 제1스월베인을 포함하는 연소기.The method according to claim 10,
The first swirler,
An inner first swirl cylinder interposed between the nozzle shroud and the second main cylinder, and coupled to an end of the nozzle flange side of the first main cylinder;
A combustor comprising a first swirl vane installed between the inner first swirl cylinder and the nozzle shroud.
상기 노즐 어셈블리는, 상기 격자모듈의 반경방향 내측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 격자모듈로 공급하고, 나머지는 공급받은 압축공기와 혼합시켜 상기 제2메인유로로 공급하는 제2스월러를 더 포함하는 연소기.The method according to claim 10,
The nozzle assembly is installed on the radially inner side of the grating module, and some of the fuel supplied from the nozzle flange is supplied to the grating module, and the other is mixed with the compressed air supplied and supplied to the second main channel. A combustor further comprising a second swirler.
상기 제2스월러는,
외주면에 상기 격자모듈의 내주면이 접하는 아우터 제2스월실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 일 단부가 상기 노즐 플랜지에 결합되고 타 단부가 상기 제2메인실린더에 결합되는 이너 제2스월실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더와 상기 이너 제2스월실린더의 사이에 설치되며, 상기 격자모듈과 연통되는 복수개의 제2스월베인을 포함하는 연소기.The method according to claim 12,
The second swirler,
An outer second swirl cylinder in contact with the inner circumferential surface of the grid module on the outer circumferential surface,
An inner second swirl cylinder having one end coupled to the nozzle flange and the other end coupled to the second main cylinder, which is disposed radially inside the outer second swirl cylinder;
A combustor installed between the outer second swirl cylinder and the inner second swirl cylinder and including a plurality of second swirl vanes communicating with the grid module.
상기 노즐 어셈블리는,
상기 격자모듈의 외주면의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제1메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제1가이드실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제2메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제2가이드실린더를 더 포함하는 연소기.The method according to claim 13,
The nozzle assembly,
A first guide cylinder coupled to an end of the nozzle flange side of the outer circumferential surface of the grid module and guiding compressed air toward the first main flow path;
A combustor further comprising a second guide cylinder coupled to an end of the nozzle flange side of the outer second swirl cylinder and guiding compressed air toward the second main flow path.
상기 격자모듈은,
각각 서로 다른 직경을 지니며, 중심축이 서로 공통되도록 배치되는 복수개의 격자링과,
상기 복수개의 격자링의 사이에 배치되고, 상기 격자링의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 반경방향 내측으로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 제1스월러 측으로 분사하고, 나머지는 반경방향 외측으로 공급하는 복수개의 격자베인을 포함하는 연소기.The method according to claim 9,
The grid module,
A plurality of lattice rings, each having a different diameter, and having a central axis in common with each other,
It is disposed between the plurality of grating rings, and arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the grating rings, and some of the fuel supplied from the radial inside is injected to the first swirler side, and the others are radially outward. Combustor comprising a plurality of grid vanes to supply.
상기 복수개의 격자베인은, 반경방향을 따라 서로 엇갈리도록 배치된 연소기.The method according to claim 15,
The plurality of lattice vanes, combustors arranged to be staggered with each other along the radial direction.
상기 압축기로부터 공급받은 압축공기와 외부로부터 공급받은 연료를 혼합하여 연소시키는 연소기; 및
상기 연소기로부터 공급받은 연소가스를 내부로 통과시켜, 전력 생성을 위한 동력을 발생시키는 터빈을 포함하되,
상기 연소기는,
공급받은 연료와 압축공기를 혼합시켜 분사하는 노즐 어셈블리와,
상기 노즐 어셈블리로부터 분사된 연료와 압축공기의 혼합물이 연소되는 연소챔버가 형성된 라이너와,
상기 연소챔버로부터 생성된 연소가스를 공급받는 트랜지션피스를 포함하며,
상기 노즐 어셈블리는,
외부로부터 연료를 공급받는 노즐 플랜지와,
상기 노즐 플랜지의 일 측에 배치되는 노즐 슈라우드와,
상기 노즐 슈라우드의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 노즐 슈라우드와의 사이에 제1메인유로를 형성하는 제1메인실린더와,
상기 제1메인실린더에 설치되는 제1스월러와,
압축공기의 유동방향을 기준으로 하였을 때의 상기 제1스월러의 상류 측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료를 상기 제1스월러 측으로 분사하는 격자모듈을 포함하는 가스터빈.A compressor that compresses air supplied from the outside;
A combustor that mixes and compresses compressed air supplied from the compressor and fuel supplied from the outside; And
It includes a turbine for passing through the combustion gas supplied from the combustor to generate power for generating electricity,
The combustor,
A nozzle assembly that mixes and supplies the supplied fuel and compressed air, and
A liner having a combustion chamber in which a mixture of fuel and compressed air injected from the nozzle assembly is burned;
It includes a transition piece receiving the combustion gas generated from the combustion chamber,
The nozzle assembly,
Nozzle flange to receive fuel from the outside,
A nozzle shroud disposed on one side of the nozzle flange,
A first main cylinder disposed radially inside the nozzle shroud and forming a first main flow path between the nozzle shroud,
A first swirler installed in the first main cylinder,
Gas turbine is installed on the upstream side of the first swirler when based on the flow direction of the compressed air, and includes a grating module for injecting the fuel supplied from the nozzle flange to the first swirler side.
상기 노즐 어셈블리는, 상기 제1메인실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 상기 제1메인실린더와의 사이에 제2메인유로를 형성하는 제2메인실린더를 더 포함하는 가스터빈.The method according to claim 17,
The nozzle assembly, the gas turbine is disposed in the radially inner side of the first main cylinder, further comprising a second main cylinder forming a second main flow path between the first main cylinder.
상기 제1스월러는,
상기 노즐 슈라우드와 상기 제2메인실린더의 사이에 개재되며, 상기 제1메인실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부와 결합하는 이너 제1스월실린더와,
상기 이너 제1스월실린더와 상기 노즐 슈라우드 사이에 설치되는 제1스월베인을 포함하는 가스터빈.The method according to claim 18,
The first swirler,
An inner first swirl cylinder interposed between the nozzle shroud and the second main cylinder, and coupled to an end of the nozzle flange side of the first main cylinder;
A gas turbine including a first swirl vane installed between the inner first swirl cylinder and the nozzle shroud.
상기 노즐 어셈블리는, 상기 격자모듈의 반경방향 내측에 설치되며, 상기 노즐 플랜지로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 격자모듈로 공급하고, 나머지는 공급받은 압축공기와 혼합시켜 상기 제2메인유로로 공급하는 제2스월러를 더 포함하는 가스터빈.The method according to claim 18,
The nozzle assembly is installed on the radially inner side of the grating module, and some of the fuel supplied from the nozzle flange is supplied to the grating module, and the other is mixed with the compressed air supplied and supplied to the second main channel. Gas turbine further comprising a second swirler.
상기 제2스월러는,
외주면에 상기 격자모듈의 내주면이 접하는 아우터 제2스월실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더의 반경방향 내측에 배치되며, 일 단부가 상기 노즐 플랜지에 결합되고 타 단부가 상기 제2메인실린더에 결합되는 이너 제2스월실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더와 상기 이너 제2스월실린더의 사이에 설치되며, 상기 격자모듈과 연통되는 복수개의 제2스월베인을 포함하는 가스터빈.The method according to claim 20,
The second swirler,
An outer second swirl cylinder in contact with the inner circumferential surface of the grid module on the outer circumferential surface,
An inner second swirl cylinder having one end coupled to the nozzle flange and the other end coupled to the second main cylinder, which is disposed radially inside the outer second swirl cylinder;
A gas turbine including a plurality of second swirl vanes which are installed between the outer second swirl cylinder and the inner second swirl cylinder and communicate with the grid module.
상기 노즐 어셈블리는,
상기 격자모듈의 외주면의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제1메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제1가이드실린더와,
상기 아우터 제2스월실린더의 상기 노즐 플랜지 측 단부에 결합되며, 상기 제2메인유로 측으로 압축공기를 가이드하는 제2가이드실린더를 더 포함하는 가스터빈.The method of claim 21,
The nozzle assembly,
A first guide cylinder coupled to an end of the nozzle flange side of the outer circumferential surface of the grid module and guiding compressed air toward the first main flow path;
A gas turbine further comprising a second guide cylinder coupled to the nozzle flange side end of the outer second swirl cylinder and guiding compressed air toward the second main flow path.
상기 격자모듈은,
각각 서로 다른 직경을 지니며, 중심축이 서로 공통되도록 배치되는 복수개의 격자링과,
상기 복수개의 격자링의 사이에 배치되고, 상기 격자링의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배치되며, 반경방향 내측으로부터 공급받은 연료 중 일부는 상기 제1스월러 측으로 분사하고, 나머지는 반경방향 외측으로 공급하는 복수개의 격자베인을 포함하는 가스터빈.The method according to claim 17,
The grid module,
A plurality of lattice rings, each having a different diameter, and having a central axis in common with each other,
It is disposed between the plurality of grating rings, and arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the grating rings, and some of the fuel supplied from the radial inside is injected to the first swirler side, and the others are radially outward. A gas turbine comprising a plurality of grid vanes to supply.
상기 복수개의 격자베인은, 반경방향을 따라 서로 엇갈리도록 배치된 가스터빈.The method according to claim 23,
The plurality of lattice vanes, gas turbines arranged to be staggered with each other along a radial direction.
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