RU2011144843A - Завихритель, камера сгорания и газовая турбина с улучшенным завихрением - Google Patents

Завихритель, камера сгорания и газовая турбина с улучшенным завихрением Download PDF

Info

Publication number
RU2011144843A
RU2011144843A RU2011144843/06A RU2011144843A RU2011144843A RU 2011144843 A RU2011144843 A RU 2011144843A RU 2011144843/06 A RU2011144843/06 A RU 2011144843/06A RU 2011144843 A RU2011144843 A RU 2011144843A RU 2011144843 A RU2011144843 A RU 2011144843A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
swirler
mixing
swirl
fuel injection
fuel
Prior art date
Application number
RU2011144843/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2509957C2 (ru
Inventor
Кэсинь ЛЮ
Original Assignee
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 filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2011144843A publication Critical patent/RU2011144843A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2509957C2 publication Critical patent/RU2509957C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • 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
    • F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • 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
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

1. Завихритель (2) для смешивания топлива (25, 26) и воздуха (6), содержащиймножество лопастей (15), расположенных радиально вокруг центральной оси (12) завихрителя (2);множество смешивающих каналов для смешивания топлива (25, 26) и воздуха (6),при этом по меньшей мере, один смешивающий канал (16) из множества смешивающих каналов задан противоположными стенками (17) двух соседних лопастей из множества лопастей (15) и содержит, по меньшей мере, одно отверстие (21, 22) для впрыска топлива, размещенное в секции выше по потоку, по меньшей мере, одного смешивающего канала (16), и содержит осевой завихритель (20), в частности, проходящий между стенками (17) двух соседних лопастей, размещенный в секции ниже по потоку, по меньшей мере, одного смешивающего канала (16).2. Завихритель (2) по п. 1, отличающийся тем, что осевой завихритель (20) размещен, по существу, перпендикулярно стенкам (17) двух соседних лопастей.3. Завихритель (2) по одному из п.1 или 2, отличающийся тем, что осевой завихритель (20) имеет множество аэродинамических профилей (24) завихрителя.4. Завихритель (2) по п. 3, отличающийся тем, что осевой завихритель (20) имеет прямоугольную сплошную раму (23), окружающую множество аэродинамических профилей (24) завихрителя.5. Завихритель (2) по п. 4, отличающийся тем, что множество аэродинамических профилей (24) завихрителя имеют эллиптический, в частности круглый, внешний периметр (30), соединяясь со сплошной рамой (23) через этот внешний периметр (30).6. Завихритель (2) по п. 4, отличающийся тем, что множество аэродинамических профилей (24) завихрителя имеют прямоугольный, в частности квадратный, внешний периметр (31), соединяясь со сплошной рамой (23) через этот внешний периметр (31).7.

Claims (15)

1. Завихритель (2) для смешивания топлива (25, 26) и воздуха (6), содержащий
множество лопастей (15), расположенных радиально вокруг центральной оси (12) завихрителя (2);
множество смешивающих каналов для смешивания топлива (25, 26) и воздуха (6),
при этом по меньшей мере, один смешивающий канал (16) из множества смешивающих каналов задан противоположными стенками (17) двух соседних лопастей из множества лопастей (15) и содержит, по меньшей мере, одно отверстие (21, 22) для впрыска топлива, размещенное в секции выше по потоку, по меньшей мере, одного смешивающего канала (16), и содержит осевой завихритель (20), в частности, проходящий между стенками (17) двух соседних лопастей, размещенный в секции ниже по потоку, по меньшей мере, одного смешивающего канала (16).
2. Завихритель (2) по п. 1, отличающийся тем, что осевой завихритель (20) размещен, по существу, перпендикулярно стенкам (17) двух соседних лопастей.
3. Завихритель (2) по одному из п.1 или 2, отличающийся тем, что осевой завихритель (20) имеет множество аэродинамических профилей (24) завихрителя.
4. Завихритель (2) по п. 3, отличающийся тем, что осевой завихритель (20) имеет прямоугольную сплошную раму (23), окружающую множество аэродинамических профилей (24) завихрителя.
5. Завихритель (2) по п. 4, отличающийся тем, что множество аэродинамических профилей (24) завихрителя имеют эллиптический, в частности круглый, внешний периметр (30), соединяясь со сплошной рамой (23) через этот внешний периметр (30).
6. Завихритель (2) по п. 4, отличающийся тем, что множество аэродинамических профилей (24) завихрителя имеют прямоугольный, в частности квадратный, внешний периметр (31), соединяясь со сплошной рамой (23) через этот внешний периметр (31).
7. Завихритель (2) по п. 3, отличающийся тем, что множество аэродинамических профилей (24) завихрителя размещены, чтобы предоставлять отдельный вращающийся воздушный поток (43), по меньшей мере, для одного смешивающего канала (16).
8. Завихритель (2) по п. 3, отличающийся тем, что каждый из множества аэродинамических профилей (24) завихрителя имеет прямую переднюю кромку (33).
9. Завихритель (2) по п. 3, отличающийся тем, что каждый из множества аэродинамических профилей (24) завихрителя имеет изогнутую переднюю кромку.
10. Завихритель (2) по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что
первое, по меньшей мере, из одного отверстия (21, 22) для впрыска топлива выполнено с возможностью впрыска жидкого топлива (26) в поток воздуха (6), протекающий, по меньшей мере, через один смешивающий канал (16) или через любой другой из смешивающих каналов, и/или
второе, по меньшей мере, из одного отверстия (21, 22) для впрыска топлива выполнено с возможностью впрыска газообразного топлива (25) в поток воздуха (6), протекающий через тот же, по меньшей мере, из одного смешивающего канала (16) или через любой другой из множества смешивающих каналов.
11. Завихритель (2) по одному из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одно дополнительное отверстие (51, 52) для впрыска топлива, размещенное в секции ниже по потоку, по меньшей мере, одного смешивающего канала (16), дальше ниже по потоку от осевого завихрителя (20).
12. Завихритель (2) по п. 1, отличающийся тем, что дополнительное отверстие (51, 52) для впрыска топлива выполнено так, что впрыск топлива управляется отдельно, по меньшей мере, от одного отверстия (21, 22) для впрыска топлива.
13. Камера сгорания, содержащая завихритель (2) по любому из пп. 1-12.
14. Камера сгорания по п. 13, дополнительно содержащая головку (1) форсунки, причем головка (1) форсунки содержит, по меньшей мере, одно дополнительное отверстие (51, 52) для впрыска топлива, размещенное ниже по потоку от множества смешивающих каналов для смешивания топлива (25, 26) и воздуха (6).
15. Газовая турбина, содержащая, по меньшей мере, одну камеру сгорания, причем, по меньшей мере, одна камера сгорания содержит завихритель (2) по любому из пп. 1-12.
RU2011144843/06A 2009-04-06 2010-02-11 Завихритель, камера сгорания и газовая турбина с улучшенным завихрением RU2509957C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09005066A EP2239501B1 (en) 2009-04-06 2009-04-06 Swirler, combustion chamber, and gas turbine with improved swirl
EP09005066.7 2009-04-06
PCT/EP2010/051667 WO2010115648A1 (en) 2009-04-06 2010-02-11 Swirler, combustion chamber, and gas turbine with improved swirl

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011144843A true RU2011144843A (ru) 2013-05-20
RU2509957C2 RU2509957C2 (ru) 2014-03-20

Family

ID=40908421

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011144843/06A RU2509957C2 (ru) 2009-04-06 2010-02-11 Завихритель, камера сгорания и газовая турбина с улучшенным завихрением

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9222666B2 (ru)
EP (1) EP2239501B1 (ru)
CN (1) CN102378878B (ru)
AT (1) ATE540265T1 (ru)
RU (1) RU2509957C2 (ru)
WO (1) WO2010115648A1 (ru)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009045950A1 (de) * 2009-10-23 2011-04-28 Man Diesel & Turbo Se Drallerzeuger
CN103134078B (zh) * 2011-11-25 2015-03-25 中国科学院工程热物理研究所 一种阵列驻涡燃料-空气预混器
US20140345289A1 (en) * 2012-02-01 2014-11-27 General Electric Company Gas turbomachine combustor assembly including a liquid fuel start-up system
EP2629008A1 (en) * 2012-02-15 2013-08-21 Siemens Aktiengesellschaft Inclined fuel injection of fuel into a swirler slot
CN102537958B (zh) * 2012-02-20 2014-08-13 北京交通大学 圆锥转子式燃气燃烧器
US9395084B2 (en) * 2012-06-06 2016-07-19 General Electric Company Fuel pre-mixer with planar and swirler vanes
JP6318443B2 (ja) 2013-01-22 2018-05-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼器、及び回転機械
JP5978154B2 (ja) * 2013-03-08 2016-08-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 燃料噴射弁
US9657899B2 (en) * 2013-08-26 2017-05-23 General Electric Company Replacement oil cartridge tip and method
US9371992B2 (en) * 2013-10-03 2016-06-21 Plum Combustion, Inc. Low NOx burner with low pressure drop
US9388983B2 (en) * 2013-10-03 2016-07-12 Plum Combustion, Inc. Low NOx burner with low pressure drop
EP2886955A1 (en) * 2013-12-17 2015-06-24 Siemens Aktiengesellschaft Calibration means for air flow adjustment of a gas turbine swirler
EP2905535A1 (en) * 2014-02-06 2015-08-12 Siemens Aktiengesellschaft Combustor
EP2940389A1 (en) * 2014-05-02 2015-11-04 Siemens Aktiengesellschaft Combustor burner arrangement
EP2942563A1 (en) * 2014-05-09 2015-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Swirler for a burner of a gas turbine engine, burner of a gas turbine engine and gas turbine engine
CN104791846B (zh) * 2015-03-17 2017-05-10 上海交通大学 一种燃气轮机低污染燃烧室的低旋流预混喷嘴
EP3098514A1 (en) * 2015-05-29 2016-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Combustor arrangement
USD787041S1 (en) * 2015-09-17 2017-05-16 Whirlpool Corporation Gas burner
US10837651B2 (en) 2015-09-24 2020-11-17 Whirlpool Corporation Oven cavity connector for operating power accessory trays for cooking appliance
US11777190B2 (en) 2015-12-29 2023-10-03 Whirlpool Corporation Appliance including an antenna using a portion of appliance as a ground plane
USD801513S1 (en) * 2016-03-11 2017-10-31 Starfire Direct, Inc. Firepit
ITUA20163988A1 (it) * 2016-05-31 2017-12-01 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Ugello carburante per una turbina a gas con swirler radiale e swirler assiale e turbina a gas / fuel nozzle for a gas turbine with radial swirler and axial swirler and gas turbine
RU2616685C1 (ru) * 2016-06-21 2017-04-18 Алексей Алексеевич Павлов Завихритель воздуха
US10145568B2 (en) 2016-06-27 2018-12-04 Whirlpool Corporation High efficiency high power inner flame burner
EP3301374A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-04 Siemens Aktiengesellschaft A pilot burner assembly with pilot-air supply
US10627113B2 (en) 2016-12-29 2020-04-21 Whirlpool Corporation Distributed vertical flame burner
US10551056B2 (en) 2017-02-23 2020-02-04 Whirlpool Corporation Burner base
US10451290B2 (en) 2017-03-07 2019-10-22 Whirlpool Corporation Forced convection steam assembly
US10660162B2 (en) 2017-03-16 2020-05-19 Whirlpool Corporation Power delivery system for an induction cooktop with multi-output inverters
WO2018208695A1 (en) * 2017-05-08 2018-11-15 Clearsign Combustion Corporation Combustion system including a mixing tube and a perforated flame holder
US10627116B2 (en) 2018-06-26 2020-04-21 Whirlpool Corporation Ventilation system for cooking appliance
US10619862B2 (en) 2018-06-28 2020-04-14 Whirlpool Corporation Frontal cooling towers for a ventilation system of a cooking appliance
US10837652B2 (en) 2018-07-18 2020-11-17 Whirlpool Corporation Appliance secondary door
US10837643B2 (en) * 2018-08-06 2020-11-17 General Electric Company Mixer assembly for a combustor
CN109539311A (zh) * 2018-11-13 2019-03-29 西北工业大学 一种具有喷油结构叶片的轴向旋流器结构
CN109539314A (zh) * 2018-11-14 2019-03-29 西北工业大学 一种具有波浪式叶片的新型径向旋流器
US11073114B2 (en) 2018-12-12 2021-07-27 General Electric Company Fuel injector assembly for a heat engine
US11286884B2 (en) 2018-12-12 2022-03-29 General Electric Company Combustion section and fuel injector assembly for a heat engine
US11149941B2 (en) * 2018-12-14 2021-10-19 Delavan Inc. Multipoint fuel injection for radial in-flow swirl premix gas fuel injectors
CN109708148B (zh) * 2019-01-11 2021-01-29 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种燃气轮机燃烧器双级径向旋流器
US11280495B2 (en) 2020-03-04 2022-03-22 General Electric Company Gas turbine combustor fuel injector flow device including vanes
CN116202105B (zh) * 2023-02-27 2024-05-03 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种优化燃烧性能的旋流燃烧室头部结构

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2214568A (en) * 1939-02-17 1940-09-10 Fred P Martin Fuel burner
GB865140A (en) 1958-06-16 1961-04-12 Canadian Patents Dev Optical inspection device
DE1934700B2 (de) * 1969-07-09 1972-01-05 Mtu Muenchen Gmbh Brennstoffduese fuer gasturbinentriebwerke
US3691762A (en) * 1970-12-04 1972-09-19 Caterpillar Tractor Co Carbureted reactor combustion system for gas turbine engine
RU2062405C1 (ru) * 1992-10-23 1996-06-20 Владимир Алексеевич Маев Камера сгорания
US5450724A (en) * 1993-08-27 1995-09-19 Northern Research & Engineering Corporation Gas turbine apparatus including fuel and air mixer
GB2297151B (en) * 1995-01-13 1998-04-22 Europ Gas Turbines Ltd Fuel injector arrangement for gas-or liquid-fuelled turbine
RU2157954C2 (ru) 1995-09-05 2000-10-20 Открытое акционерное общество "Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д.Кузнецова" Топливовоздушная горелка
US5822992A (en) * 1995-10-19 1998-10-20 General Electric Company Low emissions combustor premixer
FR2752917B1 (fr) * 1996-09-05 1998-10-02 Snecma Systeme d'injection a degre d'homogeneisation avancee
US5899075A (en) * 1997-03-17 1999-05-04 General Electric Company Turbine engine combustor with fuel-air mixer
DE59710046D1 (de) 1997-03-20 2003-06-12 Alstom Switzerland Ltd Gasturbine mit toroidaler Brennkammer
US5947081A (en) * 1997-08-12 1999-09-07 Kim; Sei Y. Air flow system for internal combustion engine
GB2333832A (en) * 1998-01-31 1999-08-04 Europ Gas Turbines Ltd Multi-fuel gas turbine engine combustor
GB2334087A (en) 1998-02-03 1999-08-11 Combustion Technology Internat Combustor restrictor
US6082113A (en) * 1998-05-22 2000-07-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine fuel injector
FR2824625B1 (fr) * 2001-05-10 2003-08-15 Inst Francais Du Petrole Dispositif et procede d'injection d'un combustible liquide dans un flux d'air pour une chambre de combustion
US6834505B2 (en) * 2002-10-07 2004-12-28 General Electric Company Hybrid swirler
GB0230070D0 (en) 2002-12-23 2003-01-29 Bowman Power Systems Ltd A combustion device
AU2003253274A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-14 Ansaldo Energia S.P.A. Gas turbine burner
US7065972B2 (en) * 2004-05-21 2006-06-27 Honeywell International, Inc. Fuel-air mixing apparatus for reducing gas turbine combustor exhaust emissions
US8348180B2 (en) * 2004-06-09 2013-01-08 Delavan Inc Conical swirler for fuel injectors and combustor domes and methods of manufacturing the same
US7028663B1 (en) * 2005-01-26 2006-04-18 Kim Jay S Fluid swirling device
US7581396B2 (en) * 2005-07-25 2009-09-01 General Electric Company Mixer assembly for combustor of a gas turbine engine having a plurality of counter-rotating swirlers
US20090136450A1 (en) * 2005-08-01 2009-05-28 Ares Trading S.A. Therapy for neurological diseases
WO2007036964A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Ansaldo Energia S.P.A. Method for starting a gas turbine equipped with a gas burner, and axial swirler for said burner
US7703288B2 (en) * 2005-09-30 2010-04-27 Solar Turbines Inc. Fuel nozzle having swirler-integrated radial fuel jet
GB2435508B (en) * 2006-02-22 2011-08-03 Siemens Ag A swirler for use in a burner of a gas turbine engine
GB2437977A (en) * 2006-05-12 2007-11-14 Siemens Ag A swirler for use in a burner of a gas turbine engine
EP1867925A1 (en) * 2006-06-12 2007-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Burner
EP1892469B1 (en) * 2006-08-16 2011-10-05 Siemens Aktiengesellschaft Swirler passage and burner for a gas turbine engine
EP1890083A1 (en) * 2006-08-16 2008-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Fuel injector for a gas turbine engine
GB2443431B (en) * 2006-11-02 2008-12-03 Siemens Ag Fuel-injector nozzle
US20080104961A1 (en) 2006-11-08 2008-05-08 Ronald Scott Bunker Method and apparatus for enhanced mixing in premixing devices
GB2444737B (en) * 2006-12-13 2009-03-04 Siemens Ag Improvements in or relating to burners for a gas turbine engine
EP1992878A1 (en) * 2007-05-18 2008-11-19 Siemens Aktiengesellschaft Fuel distributor

Also Published As

Publication number Publication date
ATE540265T1 (de) 2012-01-15
CN102378878B (zh) 2014-09-03
CN102378878A (zh) 2012-03-14
US9222666B2 (en) 2015-12-29
EP2239501A1 (en) 2010-10-13
RU2509957C2 (ru) 2014-03-20
EP2239501B1 (en) 2012-01-04
US20120017595A1 (en) 2012-01-26
WO2010115648A1 (en) 2010-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011144843A (ru) Завихритель, камера сгорания и газовая турбина с улучшенным завихрением
RU2570989C2 (ru) Осевой завихритель для камеры сгорания газовой турбины
US20130025285A1 (en) System for conditioning air flow into a multi-nozzle assembly
US8850822B2 (en) System for pre-mixing in a fuel nozzle
RU2011103223A (ru) Система, содержащая топливное сопло, система, содержащая турбинное топливное сопло, и система, содержащая турбинный двигатель
US20130139511A1 (en) Gas turbine combustor and gas turbine
RU2013126205A (ru) Камера сгорания газовой турбины со сверхнизкими выбросами
CN106524224B (zh) 具有环形流动路径架构的系统和方法
RU2010146228A (ru) Горелка
RU2013147507A (ru) Горелочное устройство промежуточного подогрева
RU2010144562A (ru) Завихритель с газовыми инжекторами
RU2010110965A (ru) Завихритель, способ предотвращения обратного удара пламени в горелке, по меньшей мере, с одним завихрителем и горелка
RU2013108313A (ru) Топливовоздушная форсунка (варианты), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты)
RU2013120728A (ru) Топливная форсунка с микшированием
JP2011153815A (ja) ガスタービンの二次燃焼システムに送給するブリードディフューザ
WO2010127682A3 (en) Swirler, combustion chamber, and gas turbine with improved mixing
JP2013140008A (ja) 可変スワラを有するガスタービン燃焼器のための空気−燃料予混合器
JP2012093077A (ja) 渦発生装置を有する混合管要素を備えたターボ機械
RU2014144987A (ru) Горелка
RU2013102143A (ru) Топливная форсунка с осевым потоком (варианты) и способ предварительного смешивания топлива и воздуха
US20120111013A1 (en) System for directing air flow in a fuel nozzle assembly
WO2015080131A1 (ja) ノズル、燃焼器、及びガスタービン
RU2010116904A (ru) Горелка для газотурбинного двигателя
JP2019536976A (ja) 燃料／空気の混合が改良されたスワーラ、燃焼器アセンブリおよびガスタービン
RU2006135372A (ru) Топливная форсунка для снижения выбросов окислов азота и улучшения стабилизации пламени

Legal Events

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

Effective date: 20170212