RU2008138545A - Газотурбинная горелка и способ эксплуатации газотурбинной горелки - Google Patents

Газотурбинная горелка и способ эксплуатации газотурбинной горелки Download PDF

Info

Publication number
RU2008138545A
RU2008138545A RU2008138545/06A RU2008138545A RU2008138545A RU 2008138545 A RU2008138545 A RU 2008138545A RU 2008138545/06 A RU2008138545/06 A RU 2008138545/06A RU 2008138545 A RU2008138545 A RU 2008138545A RU 2008138545 A RU2008138545 A RU 2008138545A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
gas turbine
turbine burner
gas
exhaust gas
Prior art date
Application number
RU2008138545/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2406034C2 (ru
Inventor
Андреас ХЕЙЛОС (DE)
Андреас ХЕЙЛОС
Вернер КРЕБС (DE)
Вернер КРЕБС
КАМПЕН Яп ВАН (NL)
КАМПЕН Яп ВАН
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт (DE), Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Publication of RU2008138545A publication Critical patent/RU2008138545A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2406034C2 publication Critical patent/RU2406034C2/ru

Links

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
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34—Feeding into different combustion zones
    • F23R3/346—Feeding into different combustion zones for staged combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/08—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof
    • F02K3/10—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan with supplementary heating of the working fluid; Control thereof by after-burners
    • 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
    • F23R3/24—Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants of the fluid-screen type

Landscapes

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

Abstract

1. Газотурбинная горелка (4) с зоной сгорания (6) для сжигания смеси из отходящего газа (10) с добавкой топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), и с устройством подмешивания топлива (18) с топливным соплом (20, 34, 48) для впрыскивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10), отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,2-кратной скоростью звука. ! 2. Газотурбинная горелка (4) по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрена первичная камера сгорания (12), расположенная в потоке отходящего газа вниз по течению после первичной камеры сгорания (12), и предусмотрено устройство подмешивания топлива (18) для впрыскивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10) из первичной камеры сгорания (12). ! 3. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,4-кратной скоростью звука. ! 4. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) в отходящий газ (6) со скоростью, которая является меньше, чем 0,9-кратная скорость звука в газообразном топливе (10). ! 5. Газотурбинная горелка (4) по п.1, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) содержит блок пре�

Claims (18)

1. Газотурбинная горелка (4) с зоной сгорания (6) для сжигания смеси из отходящего газа (10) с добавкой топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), и с устройством подмешивания топлива (18) с топливным соплом (20, 34, 48) для впрыскивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10), отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,2-кратной скоростью звука.
2. Газотурбинная горелка (4) по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрена первичная камера сгорания (12), расположенная в потоке отходящего газа вниз по течению после первичной камеры сгорания (12), и предусмотрено устройство подмешивания топлива (18) для впрыскивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8), в отходящий газ (10) из первичной камеры сгорания (12).
3. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,4-кратной скоростью звука.
4. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) в отходящий газ (6) со скоростью, которая является меньше, чем 0,9-кратная скорость звука в газообразном топливе (10).
5. Газотурбинная горелка (4) по п.1, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) содержит блок предварительного смешивания (24) для предварительного смешивания топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с кислородсодержащим газом или инертным веществом.
6. Газотурбинная горелка (4) по п.5, отличающаяся тем, что блок предварительного смешивания (24) рассчитан на предварительное смешивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с кислородсодержащим газом так, что отношение между числом молекул топлива к числу молекул кислорода лежит между 0,2 и 10.
7. Газотурбинная горелка (4) по п.5, отличающаяся тем, что блок предварительного смешивания (24) рассчитан на предварительное смешивание топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с кислородсодержащим газом так, что отношение между числом молекул топлива к числу молекул кислорода лежит ниже 1,0.
8. Газотурбинная горелка (4) по одному из пп.1-7, отличающаяся тем, что градиент среза в краевой области (26) впрыскиваемой струи (22) в области перед выходом сопла (28) лежит выше критического градиента среза для самовоспламенения топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8).
9. Газотурбинная горелка (4) по п.8, отличающаяся тем, что длина области перед выходом сопла (28), в которой градиент среза лежит выше критического градиента среза для самовоспламенения, составляет, по меньшей мере, 10 см.
10. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что устройство подмешивания топлива (18) рассчитано на впрыскивание в отходящий газ (10) топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) с давлением, которое является, по меньшей мере, на 20% выше, в частности, по меньшей мере, на 50% выше, чем среднее давление в зоне сгорания (6).
11. Газотурбинная горелка (4) по одному из п.8, отличающаяся тем, что впрыскиваемая струя (22) из топливосодержащей топливной смеси, в частности, газообразного топлива (8) содержит, по меньшей мере, одну внутреннюю струю (30) из топливосодержащего газа и окружающую внутреннюю струю (30) внешнюю струю (32) из охлаждающего газа, причем охлаждающий газ имеет более низкую температуру, чем отходящий газ (10).
12. Газотурбинная горелка (4) по п.11, отличающаяся тем, что температура охлаждающего газа лежит между 200 и 600°С.
13. Газотурбинная горелка (4) по п.11 или 12, отличающаяся тем, что скорость внешней струи (32) из охлаждающего газа равна скорости внутренней струи (30).
14. Газотурбинная горелка (4) по п.11 или 12, отличающаяся тем, что скорость внешней струи (32) из охлаждающего газа является больше, чем скорость внутренней струи (30).
15. Газотурбинная горелка (4) по п.11, отличающаяся тем, что охлаждающий газ содержит топливо.
16. Газотурбинная горелка (4) по п.11, отличающаяся тем, что охлаждающий газ состоит, по меньшей мере, в основном из инертного вещества и/или воздуха.
17. Газотурбинная горелка (4) по п.2, отличающаяся тем, что температура отходящего газа (8) в зоне сгорания (6) лежит между 900 и 1600°С.
18. Способ эксплуатации газотурбинной горелки (4) с зоной сгорания (6), в которой сжигают смесь из отходящего газа (10) с добавкой газообразного топлива (8), причем газообразное топливо (8) впрыскивают топливным соплом (20, 34, 48) в отходящий газ (10), отличающийся тем, что топливосодержащую смесь, в частности, газообразное топливо (8) впрыскивают в отходящий газ (10) с, по меньшей мере, 0,2-кратной скоростью звука.
RU2008138545/06A 2006-02-28 2007-02-20 Газотурбинная горелка и способ эксплуатации газотурбинной горелки RU2406034C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006009562.6 2006-02-28
DE102006009562 2006-02-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008138545A true RU2008138545A (ru) 2010-04-10
RU2406034C2 RU2406034C2 (ru) 2010-12-10

Family

ID=38009771

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008138545/06A RU2406034C2 (ru) 2006-02-28 2007-02-20 Газотурбинная горелка и способ эксплуатации газотурбинной горелки

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100043440A1 (ru)
EP (1) EP1989486A1 (ru)
JP (1) JP4776697B2 (ru)
CN (1) CN101395428B (ru)
RU (1) RU2406034C2 (ru)
WO (1) WO2007099046A1 (ru)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9528439B2 (en) * 2013-03-15 2016-12-27 General Electric Company Systems and apparatus relating to downstream fuel and air injection in gas turbines
US10222066B2 (en) * 2016-05-26 2019-03-05 Siemens Energy, Inc. Ducting arrangement with injector assemblies arranged in an expanding cross-sectional area of a downstream combustion stage in a gas turbine engine
US11156156B2 (en) 2018-10-04 2021-10-26 Raytheon Technologies Corporation Gas turbine engine with a unitary structure and method for manufacturing the same
DE102019204746A1 (de) 2019-04-03 2020-10-08 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildkachel mit Dämpfungsfunktion
US11156164B2 (en) 2019-05-21 2021-10-26 General Electric Company System and method for high frequency accoustic dampers with caps
US11174792B2 (en) 2019-05-21 2021-11-16 General Electric Company System and method for high frequency acoustic dampers with baffles

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1217843A (fr) * 1958-12-10 1960-05-05 Snecma Brûleur de combustion ou de post-combustion pour combustible chaud
DE1235670B (de) * 1962-11-06 1967-03-02 Deutsche Forsch Luft Raumfahrt Vorrichtung zur Flammenstabilisierung in Gleichdruck-Brennkammern
DE1800611A1 (de) * 1968-10-02 1970-05-27 Hertel Dr Ing Heinrich Anordnung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen an einer Einspritzduese mit UEberschallgeschwindigkeit vorbeistroemenden Luftstrom
DE1926728B1 (de) * 1969-05-24 1971-03-25 Messerschmitt Boelkow Blohm Brennkammer fuer Strahltriebwerke,insbesondere fuer Raketen-Staustrahltriebwerke
GB1283827A (en) * 1970-09-26 1972-08-02 Rolls Royce Improvements in or relating to combustion apparatus
FR2392231A1 (fr) * 1977-05-23 1978-12-22 Inst Francais Du Petrole Turbine a gaz comportant une chambre de combustion entre les etages de la turbine
US4255777A (en) * 1977-11-21 1981-03-10 Exxon Research & Engineering Co. Electrostatic atomizing device
US4581675A (en) * 1980-09-02 1986-04-08 Exxon Research And Engineering Co. Electrostatic atomizing device
US4683541A (en) * 1985-03-13 1987-07-28 David Constant V Rotary fluidized bed combustion system
US4821512A (en) * 1987-05-05 1989-04-18 United Technologies Corporation Piloting igniter for supersonic combustor
US4793305A (en) * 1987-07-16 1988-12-27 Dresser Industries, Inc. High turbulence combustion chamber for turbocharged lean burn gaseous fueled engine
US4896501A (en) * 1987-10-22 1990-01-30 Faulkner Robie L Turbojet engine with sonic injection afterburner
US5070690A (en) * 1989-04-26 1991-12-10 General Electric Company Means and method for reducing differential pressure loading in an augmented gas turbine engine
US4991774A (en) * 1989-08-24 1991-02-12 Charged Injection Corporation Electrostatic injector using vapor and mist insulation
US5093602A (en) * 1989-11-17 1992-03-03 Charged Injection Corporation Methods and apparatus for dispersing a fluent material utilizing an electron beam
US5341640A (en) * 1993-03-30 1994-08-30 Faulkner Robie L Turbojet engine with afterburner and thrust augmentation ejectors
US5515681A (en) * 1993-05-26 1996-05-14 Simmonds Precision Engine Systems Commonly housed electrostatic fuel atomizer and igniter apparatus for combustors
CH688899A5 (de) * 1994-05-26 1998-05-15 Asea Brown Boveri Verfahren zur Regelung einer Gasturbogruppe.
JPH08193716A (ja) * 1995-01-17 1996-07-30 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼器
US6112512A (en) * 1997-08-05 2000-09-05 Lockheed Martin Corporation Method and apparatus of pulsed injection for improved nozzle flow control
GB2390150A (en) * 2002-06-26 2003-12-31 Alstom Reheat combustion system for a gas turbine including an accoustic screen
US6883302B2 (en) * 2002-12-20 2005-04-26 General Electric Company Methods and apparatus for generating gas turbine engine thrust with a pulse detonation thrust augmenter
FR2858661B1 (fr) * 2003-08-05 2005-10-07 Snecma Moteurs Dispositif de post-combustion

Also Published As

Publication number Publication date
CN101395428A (zh) 2009-03-25
RU2406034C2 (ru) 2010-12-10
EP1989486A1 (de) 2008-11-12
CN101395428B (zh) 2010-12-08
JP4776697B2 (ja) 2011-09-21
WO2007099046A1 (de) 2007-09-07
US20100043440A1 (en) 2010-02-25
JP2009528503A (ja) 2009-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5620655B2 (ja) 多段燃焼システム及び方法
JP5780697B2 (ja) ガスタービン機関のための燃料ランス
RU2419032C2 (ru) Устройство для модифицирования состава газообразного топлива
US9234662B2 (en) Air fuel premixer having arrayed mixing vanes for gas turbine combustor
JP5571495B2 (ja) 多段マルチチューブ予混合噴射器
JP2011169573A (ja) 多管式予混合噴射器
JP5574659B2 (ja) 連続燃焼ガスタービン及びそのようなガスタービンのための燃焼器の排出物を減少させるための方法
JP2008122065A5 (ru)
CN1270064C (zh) 使燃料和稀释剂均匀以减少燃烧系统中释放物的方法和设备
JP2010085087A5 (ru)
WO2008138971A3 (en) Cool flame combustion
HK1138057A1 (en) A burner and a burner cooling method
WO2008097320A3 (en) Premixing injector for gas turbine engines
RU2008138545A (ru) Газотурбинная горелка и способ эксплуатации газотурбинной горелки
EP2309189A3 (en) Low NOx combustor for hydrogen-containing fuel and its operation
JP2011074917A (ja) 部分的空気分離を備えた低排出型ガスタービンサイクルを使用するシステム及び方法
RU2008136860A (ru) Горелка газовой турбины и способ смешивания топлива и воздуха в зоне закручивания горелки газовой турбины
JP2010261697A (ja) 予混合器における保炎を防ぐための不活性ガス又は低反応性燃料層による燃料ブランケット
JP5558870B2 (ja) バーナーを通過する高温ガス流を部分的に冷却するためのガスタービン用バーナー及び方法
KR101278280B1 (ko) 저녹스형 버너
JP2010096487A (ja) 燃焼器バーナのベーンレット
JP5449205B2 (ja) バーナ装置およびこのようなバーナ装置の使用方法
US20090056334A1 (en) System and method for fuel and air mixing in a gas turbine
EA008575B1 (ru) Камера сгорания (варианты) и способ использования камеры сгорания
JP2009528503A5 (ru)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200221