RU2013102143A - Топливная форсунка с осевым потоком (варианты) и способ предварительного смешивания топлива и воздуха - Google Patents

Топливная форсунка с осевым потоком (варианты) и способ предварительного смешивания топлива и воздуха Download PDF

Info

Publication number
RU2013102143A
RU2013102143A RU2013102143/06A RU2013102143A RU2013102143A RU 2013102143 A RU2013102143 A RU 2013102143A RU 2013102143/06 A RU2013102143/06 A RU 2013102143/06A RU 2013102143 A RU2013102143 A RU 2013102143A RU 2013102143 A RU2013102143 A RU 2013102143A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
air
annular
holes
fuel
Prior art date
Application number
RU2013102143/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2618799C2 (ru
Inventor
Нишант Говиндбхай ПАРСАНИА
Грегори Аллен БОРДМЭН
Джеффри Дэвид МАЙЕРС
Original Assignee
Дженерал Электрик Компани
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 Дженерал Электрик Компани filed Critical Дженерал Электрик Компани
Publication of RU2013102143A publication Critical patent/RU2013102143A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2618799C2 publication Critical patent/RU2618799C2/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
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • F23D11/16—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour in which an emulsion of water and fuel is sprayed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

1. Топливная форсунка с осевым потоком для газовой турбины, содержащая:кольцевой воздушный канал, предназначенный для приема нагнетаемого компрессором воздуха,завихрительные лопаточные каналы, расположенные смежно с осевым концом кольцевого воздушного канала,первый кольцевой канал, расположенный радиально внутри кольцевого воздушного канала и имеющий первые отверстия, расположенные смежно с осевым концом первого кольцевого канала и ниже по потоку от завихрительных лопаточных каналов, ивторой кольцевой канал, расположенный радиально внутри первого кольцевого канала и имеющий вторые отверстия, расположенные смежно с осевым концом второго кольцевого канала и ниже по потоку от первых отверстий.2. Топливная форсунка по п.1, в которой первый кольцевой канал соединен с источником жидкого топлива.3. Топливная форсунка по п.2, в которой первые отверстия расположены относительно кольцевого воздушного канала таким образом, что воздушный поток, проходящий через завихрительные лопаточные каналы, по меньшей мере частично распыляет жидкое топливо, протекающее через первые отверстия.4. Топливная форсунка по п.3, в которой второй кольцевой канал соединен с источником воды.5. Топливная форсунка по п.4, в которой вторые отверстия расположены относительно первых отверстий таким образом, что вода, проходящая через вторые отверстия, сталкивается с жидким топливом, протекающим через первые отверстия.6. Топливная форсунка по п.2, в которой второй кольцевой воздушный канал соединен с источником воздуха.7. Топливная форсунка по п.6, в которой вторые отверстия расположены относительно первых отверстий таким образом, что воздушный

Claims (18)

1. Топливная форсунка с осевым потоком для газовой турбины, содержащая:
кольцевой воздушный канал, предназначенный для приема нагнетаемого компрессором воздуха,
завихрительные лопаточные каналы, расположенные смежно с осевым концом кольцевого воздушного канала,
первый кольцевой канал, расположенный радиально внутри кольцевого воздушного канала и имеющий первые отверстия, расположенные смежно с осевым концом первого кольцевого канала и ниже по потоку от завихрительных лопаточных каналов, и
второй кольцевой канал, расположенный радиально внутри первого кольцевого канала и имеющий вторые отверстия, расположенные смежно с осевым концом второго кольцевого канала и ниже по потоку от первых отверстий.
2. Топливная форсунка по п.1, в которой первый кольцевой канал соединен с источником жидкого топлива.
3. Топливная форсунка по п.2, в которой первые отверстия расположены относительно кольцевого воздушного канала таким образом, что воздушный поток, проходящий через завихрительные лопаточные каналы, по меньшей мере частично распыляет жидкое топливо, протекающее через первые отверстия.
4. Топливная форсунка по п.3, в которой второй кольцевой канал соединен с источником воды.
5. Топливная форсунка по п.4, в которой вторые отверстия расположены относительно первых отверстий таким образом, что вода, проходящая через вторые отверстия, сталкивается с жидким топливом, протекающим через первые отверстия.
6. Топливная форсунка по п.2, в которой второй кольцевой воздушный канал соединен с источником воздуха.
7. Топливная форсунка по п.6, в которой вторые отверстия расположены относительно первых отверстий таким образом, что воздушный поток, проходящий через вторые отверстия, сталкивается с жидким топливом, протекающим через первые отверстия.
8. Топливная форсунка по п.6, в которой вторые отверстия ориентированы таким образом, что воздушный поток, проходящий через вторые отверстия, создает кольцевую воздушную прослойку вдоль дистального конца центрального корпуса форсунки.
9. Топливная форсунка по п.1, в которой первый кольцевой канал соединен с источником смешанного жидкого топлива и воды.
10. Топливная форсунка по п.1, в которой второй кольцевой канал соединен с источником воды.
11. Топливная форсунка по п.1, в которой второй кольцевой канал соединен с источником воздуха.
12. Топливная форсунка по п.1, в которой первый кольцевой канал соединен с источником жидкого топлива, а второй кольцевой канал соединен с источником воды, причем первые отверстия расположены относительно кольцевого воздушного канала так, что воздушный поток, проходящий через завихрительные лопаточные каналы, по меньшей мере частично распыляет топливо, протекающее через первые отверстия.
13. Топливная форсунка по п.1, дополнительно содержащая завихритель основного воздуха для горения, расположенный на верхнем по потоку конце канала для основного воздуха для горения, при этом канал для основного воздуха для горения окружает кольцевой воздушный канал, причем завихритель основного воздуха для горения содержит лопатки, которые ориентированы с обеспечением придания завихрения воздушному потоку, проходящему через указанный завихритель, при этом завихрительные лопаточные каналы ориентированы так же, как и лопатки завихрителя основного воздуха для горения.
14. Топливная форсунка по п.1, дополнительно содержащая завихритель основного воздуха для горения, расположенный на верхнем по потоку конце канала для основного воздуха для горения, при этом канал для основного воздуха для горения окружает кольцевой воздушный канал, причем завихритель основного воздуха для горения содержит лопатки, которые ориентированы с обеспечением придания завихрения воздушному потоку, проходящему через указанный завихритель, при этом завихрительные лопаточные каналы расположены с противоположной ориентацией по сравнению с лопатками завихрителя основного воздуха для горения.
15. Топливная форсунка по п.1, в которой дистальный конец кольцевого воздушного канала сужается от первой толщины до второй, меньшей толщины.
16. Топливная форсунка с осевым потоком для газовой турбины, содержащая:
кольцевой воздушный канал, предназначенный для приема нагнетаемого компрессором воздуха,
завихрительные лопаточные каналы, расположенные смежно с осевым концом кольцевого воздушного канала с обеспечением подачи по кольцевому воздушному каналу через завихрительные лопаточные каналы воздушной завесы / распыляемого воздуха в зону предварительного смешивания, расположенную ниже по потоку от завихрительных лопаточных каналов,
кольцевой канал для жидкого топлива, расположенный радиально внутри кольцевого воздушного канала и предназначенный для подачи жидкого топлива в зону предварительного смешивания, и
кольцевой канал для воды, расположенный радиально внутри кольцевого канала для жидкого топлива и предназначенный для подачи воды в зону предварительного смешивания, причем вода служит для охлаждения топливной форсунки и способствует смешиванию жидкого топлива и нагнетаемого компрессором воздуха.
17. Топливная форсунка по п.16, в которой кольцевой канал для жидкого топлива имеет первые отверстия, расположенные смежно с осевым концом кольцевого канала для жидкого топлива и ниже по потоку от завихрительных лопаточных каналов, при этом кольцевой канал для воды имеет вторые отверстия, расположенные смежно с осевым концом канала для воды и ниже по потоку от первых отверстий.
18. Способ предварительного смешивания топлива и воздуха для сжигания в газовой турбине, включающий:
обеспечение протекания нагнетаемого компрессором воздуха через кольцевой воздушный канал и через завихрительные лопаточные каналы, расположенные смежно с осевым концом кольцевого воздушного канала, в зону предварительного смешивания, расположенную ниже по потоку от завихрительных лопаточных каналов,
подачу (1) топлива, или (2) воды, или (3) смеси топлива и воды через первый кольцевой канал, расположенный радиально внутри кольцевого воздушного канала, в зону предварительного смешивания, и
подачу (1) воды или (2) воздуха через второй кольцевой канал, расположенный радиально внутри первого кольцевого канала, в зону предварительного смешивания.
RU2013102143A 2012-01-20 2013-01-18 Топливная форсунка с осевым потоком (варианты) и способ предварительного смешивания топлива и воздуха RU2618799C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/354,897 US9217570B2 (en) 2012-01-20 2012-01-20 Axial flow fuel nozzle with a stepped center body
US13/354,897 2012-01-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013102143A true RU2013102143A (ru) 2014-07-27
RU2618799C2 RU2618799C2 (ru) 2017-05-11

Family

ID=47561422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013102143A RU2618799C2 (ru) 2012-01-20 2013-01-18 Топливная форсунка с осевым потоком (варианты) и способ предварительного смешивания топлива и воздуха

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9217570B2 (ru)
EP (1) EP2618060B1 (ru)
JP (1) JP6162960B2 (ru)
CN (1) CN103216852B (ru)
RU (1) RU2618799C2 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH710503B1 (de) * 2013-11-08 2017-11-15 Gen Electric Flüssigbrennstoffinjektor für eine Gasturbinenbrennstoffdüse.
US20160348911A1 (en) * 2013-12-12 2016-12-01 Siemens Energy, Inc. W501 d5/d5a df42 combustion system
US9964043B2 (en) 2014-11-11 2018-05-08 General Electric Company Premixing nozzle with integral liquid evaporator
CN104566461B (zh) * 2014-12-26 2017-09-01 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 一种具有台阶中心体的燃料空气混合器
US10731862B2 (en) 2015-08-26 2020-08-04 General Electric Company Systems and methods for a multi-fuel premixing nozzle with integral liquid injectors/evaporators
US10578306B2 (en) 2017-06-16 2020-03-03 General Electric Company Liquid fuel cartridge unit for gas turbine combustor and method of assembly
US10655858B2 (en) 2017-06-16 2020-05-19 General Electric Company Cooling of liquid fuel cartridge in gas turbine combustor head end
US10982593B2 (en) 2017-06-16 2021-04-20 General Electric Company System and method for combusting liquid fuel in a gas turbine combustor with staged combustion
US10612775B2 (en) 2017-06-19 2020-04-07 General Electric Company Dual-fuel fuel nozzle with air shield
US10663171B2 (en) 2017-06-19 2020-05-26 General Electric Company Dual-fuel fuel nozzle with gas and liquid fuel capability
US10955141B2 (en) 2017-06-19 2021-03-23 General Electric Company Dual-fuel fuel nozzle with gas and liquid fuel capability
US10612784B2 (en) 2017-06-19 2020-04-07 General Electric Company Nozzle assembly for a dual-fuel fuel nozzle
KR20190046219A (ko) * 2017-10-25 2019-05-07 한화에어로스페이스 주식회사 스월러 어셈블리
KR102046457B1 (ko) * 2017-11-09 2019-11-19 두산중공업 주식회사 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
CN114459055B (zh) * 2022-01-25 2023-05-12 哈尔滨工业大学 一种多层孔板式预混燃气轮机燃烧器

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4373325A (en) * 1980-03-07 1983-02-15 International Harvester Company Combustors
CH672541A5 (ru) * 1986-12-11 1989-11-30 Bbc Brown Boveri & Cie
DE3860569D1 (de) 1987-01-26 1990-10-18 Siemens Ag Hybridbrenner fuer vormischbetrieb mit gas und/oder oel, insbesondere fuer gasturbinenanlagen.
US5193995A (en) 1987-12-21 1993-03-16 Asea Brown Boveri Ltd. Apparatus for premixing-type combustion of liquid fuel
US5259184A (en) * 1992-03-30 1993-11-09 General Electric Company Dry low NOx single stage dual mode combustor construction for a gas turbine
GB2284884B (en) * 1993-12-16 1997-12-10 Rolls Royce Plc A gas turbine engine combustion chamber
US5351477A (en) 1993-12-21 1994-10-04 General Electric Company Dual fuel mixer for gas turbine combustor
US5408830A (en) * 1994-02-10 1995-04-25 General Electric Company Multi-stage fuel nozzle for reducing combustion instabilities in low NOX gas turbines
US5816049A (en) * 1997-01-02 1998-10-06 General Electric Company Dual fuel mixer for gas turbine combustor
EP0902233B1 (de) * 1997-09-15 2003-03-12 ALSTOM (Switzerland) Ltd Kombinierte Druckzerstäuberdüse
JPH11246542A (ja) * 1998-03-04 1999-09-14 Nippon Light Metal Co Ltd 新規なジクロロフタリド及びその製造方法、並びにこれを用いた２−ホルミル安息香酸核塩素化物類の製造方法
US6178752B1 (en) * 1998-03-24 2001-01-30 United Technologies Corporation Durability flame stabilizing fuel injector with impingement and transpiration cooled tip
JP3457907B2 (ja) * 1998-12-24 2003-10-20 三菱重工業株式会社 デュアルフュエルノズル
US6363724B1 (en) * 2000-08-31 2002-04-02 General Electric Company Gas only nozzle fuel tip
US6453660B1 (en) * 2001-01-18 2002-09-24 General Electric Company Combustor mixer having plasma generating nozzle
US7143583B2 (en) * 2002-08-22 2006-12-05 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor, combustion method of the gas turbine combustor, and method of remodeling a gas turbine combustor
JP4065947B2 (ja) * 2003-08-05 2008-03-26 独立行政法人 宇宙航空研究開発機構 ガスタービン燃焼器用燃料・空気プレミキサー
GB2404729B (en) * 2003-08-08 2008-01-23 Rolls Royce Plc Fuel injection
DE112004002704B4 (de) * 2004-03-03 2011-04-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Verbrennungsanlage
US7854121B2 (en) * 2005-12-12 2010-12-21 General Electric Company Independent pilot fuel control in secondary fuel nozzle
US20080078183A1 (en) * 2006-10-03 2008-04-03 General Electric Company Liquid fuel enhancement for natural gas swirl stabilized nozzle and method
US7908864B2 (en) * 2006-10-06 2011-03-22 General Electric Company Combustor nozzle for a fuel-flexible combustion system
EP2023041A1 (de) * 2007-07-27 2009-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Vormischbrenner und Verfahren zum Betrieb eines Vormischbrenners
US8007274B2 (en) 2008-10-10 2011-08-30 General Electric Company Fuel nozzle assembly
US8365535B2 (en) 2009-02-09 2013-02-05 General Electric Company Fuel nozzle with multiple fuel passages within a radial swirler
DE102009038848A1 (de) * 2009-08-26 2011-03-03 Siemens Aktiengesellschaft Brenner, insbesondere für Gasturbinen

Also Published As

Publication number Publication date
EP2618060A2 (en) 2013-07-24
JP6162960B2 (ja) 2017-07-12
US9217570B2 (en) 2015-12-22
EP2618060B1 (en) 2019-12-25
CN103216852A (zh) 2013-07-24
EP2618060A3 (en) 2017-11-15
JP2013148340A (ja) 2013-08-01
US20130186094A1 (en) 2013-07-25
CN103216852B (zh) 2017-01-18
RU2618799C2 (ru) 2017-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013102143A (ru) Топливная форсунка с осевым потоком (варианты) и способ предварительного смешивания топлива и воздуха
US10072848B2 (en) Fuel injector with premix pilot nozzle
US9482433B2 (en) Multi-swirler fuel/air mixer with centralized fuel injection
US20150253011A1 (en) Annular premixed pilot in fuel nozzle
US9182123B2 (en) Combustor fuel nozzle and method for supplying fuel to a combustor
JP6196868B2 (ja) 燃料ノズルとその組立方法
JP2008089298A (ja) 天然ガススワール安定化ノズル及び方法に対する液体燃料による機能強化
RU2010146228A (ru) Горелка
RU2011144843A (ru) Завихритель, камера сгорания и газовая турбина с улучшенным завихрением
RU2011103223A (ru) Система, содержащая топливное сопло, система, содержащая турбинное топливное сопло, и система, содержащая турбинный двигатель
RU2008100057A (ru) Универсальная относительно топлива центробежная форсунка с тройным противовращением и способ ее использования
RU2012141013A (ru) Система подачи для камеры сгорания турбомашины, включающая средства подачи воздуха, улучшающие воздушно-топливную смесь
US20130177858A1 (en) Combustor and method for distributing fuel in the combustor
RU2012158341A (ru) Завихрительный узел камеры сгорания газовой турбины (варианты) и горелка для использования в системе сгорания газовой турбины
US10883719B2 (en) Prefilming fuel/air mixer
EP2244014A3 (en) Radial lean direct injection burner
RU2013123643A (ru) Форсунка, микросмеситель и способ работы двухтопливной газовой турбины
CN103090413A (zh) 具有尾流喷气的燃烧室
RU2018126668A (ru) Топливный инжектор с двойным впрыском основного топлива
RU2013125746A (ru) Камера сгорания (варианты) и газотурбинная система
US20160252254A1 (en) Gas turbine burner hub with pilot burner
RU2578785C1 (ru) Форсунка двухтопливная "газ плюс жидкое топливо"
CN109489070A (zh) 一种燃气轮机燃烧室旋流器及组件
RU2013102632A (ru) Топливная форсунка, способ ограничения стабилизации пламени и камера сгорания
JP2013217635A (ja) 拡散燃焼器燃料ノズル

Legal Events

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

Effective date: 20210119