RU2013108313A - Топливовоздушная форсунка (варианты), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты) - Google Patents

Топливовоздушная форсунка (варианты), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2013108313A
RU2013108313A RU2013108313/06A RU2013108313A RU2013108313A RU 2013108313 A RU2013108313 A RU 2013108313A RU 2013108313/06 A RU2013108313/06 A RU 2013108313/06A RU 2013108313 A RU2013108313 A RU 2013108313A RU 2013108313 A RU2013108313 A RU 2013108313A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
central element
nozzle
air
mixing
Prior art date
Application number
RU2013108313/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2621566C2 (ru
Inventor
Цзон Хо АХМ
Деррик Уолтер САЙМОНС
Грегори Аллен БОРДМЭН
Брайан Уэсли РОМИГ
Кара ЭДВАРДС
Майкл Джон ХЬЮС
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 RU2013108313A publication Critical patent/RU2013108313A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2621566C2 publication Critical patent/RU2621566C2/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
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
    • 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
    • F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F23D14/08—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with axial outlets at the burner head
    • 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
    • F23R3/343—Pilot flames, i.e. fuel nozzles or injectors using only a very small proportion of the total fuel to insure continuous combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07001—Air swirling vanes incorporating fuel injectors
    • 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
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03343—Pilot burners operating in premixed mode
    • 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)

Abstract

1. Топливовоздушная форсунка для газотурбинного двигателя, содержащаявытянутую в осевом направлении периферическую стенку, образующую наружный кожух топливовоздушной форсунки и имеющую наружную поверхность и внутреннюю поверхность, обращенную в противоположную сторону от наружной поверхности и ограничивающую вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость,полый, вытянутый в осевом направлении центральный элемент, расположенный во внутренней полости топливовоздушной форсунки и имеющий центральную ось, причем указанный центральный элемент ограничен стенкой, которая имеет верхний по потоку конец и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца, и ограничена наружной поверхностью и внутренней поверхностью, обращенной в противоположную сторону от наружной поверхности, при этом внутренняя поверхность стенки центрального элемента ограничивает вытянутый в осевом направлении внутренний проход, расположенный концентрическим образом вокруг центральной оси центрального элемента,вытянутую полую линию подачи топлива, проходящую в осевом направлении через внутренний проход центрального элемента и имеющую верхний по потоку конец, расположенный у верхнего по потоку конца центрального элемента и предназначенный для присоединения к источнику топлива, и нижний по потоку конец, расположенный у нижнего по потоку конца центрального элемента,канал для первичного потока воздуха, ограниченный кольцевым пространством между наружной поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью периферической стенки,вспомогательную форсунку предварительного с

Claims (36)

1. Топливовоздушная форсунка для газотурбинного двигателя, содержащая
вытянутую в осевом направлении периферическую стенку, образующую наружный кожух топливовоздушной форсунки и имеющую наружную поверхность и внутреннюю поверхность, обращенную в противоположную сторону от наружной поверхности и ограничивающую вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость,
полый, вытянутый в осевом направлении центральный элемент, расположенный во внутренней полости топливовоздушной форсунки и имеющий центральную ось, причем указанный центральный элемент ограничен стенкой, которая имеет верхний по потоку конец и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца, и ограничена наружной поверхностью и внутренней поверхностью, обращенной в противоположную сторону от наружной поверхности, при этом внутренняя поверхность стенки центрального элемента ограничивает вытянутый в осевом направлении внутренний проход, расположенный концентрическим образом вокруг центральной оси центрального элемента,
вытянутую полую линию подачи топлива, проходящую в осевом направлении через внутренний проход центрального элемента и имеющую верхний по потоку конец, расположенный у верхнего по потоку конца центрального элемента и предназначенный для присоединения к источнику топлива, и нижний по потоку конец, расположенный у нижнего по потоку конца центрального элемента,
канал для первичного потока воздуха, ограниченный кольцевым пространством между наружной поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью периферической стенки,
вспомогательную форсунку предварительного смешивания, имеющую верхний по потоку конец, соединенный с нижним по потоку концом центрального элемента, и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца указанной вспомогательной форсунки,
причем вспомогательная форсунка предварительного смешивания также ограничивает вытянутые в осевом направлении полые трубопроводы предварительного смешивания, каждый из которых имеет верхний по потоку конец, расположенный вблизи нижнего по потоку конца центрального элемента и ограничивающий входное отверстие, проточно соединенное с внутренним проходом центрального элемента, и имеет по меньшей мере одно топливное отверстие, проточно соединенное с нижним по потоку концом линии подачи топлива, при этом каждый трубопровод предварительного смешивания имеет нижний по потоку конец, ограничивающий выходное отверстие, обеспечивающее возможность выхода текучей среды из указанного полого трубопровода, и имеет центральную ось, которая не параллельна центральной оси центрального элемента.
2. Топливовоздушная форсунка по п.1, в которой каждая центральная ось по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания расположена под острым углом к центральной оси центрального элемента.
3. Топливовоздушная форсунка по п.1, в которой вспомогательная форсунка предварительного смешивания ограничивает кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительного смешивания и проточно соединенный с внутренним проходом центрального элемента, при этом указанный кольцевой канал ограничивает воздушные жиклеры, по меньшей мере один из которых расположен вблизи одного из выходных отверстий по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания и имеет центральную ось.
4. Топливовоздушная форсунка по п.3, в которой центральная ось верхнего по потоку конца по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания выполнена и расположена с прохождением в направлении, параллельном центральной оси центрального элемента.
5. Топливовоздушная форсунка по п.3, в которой центральная ось по меньшей мере одного воздушного жиклера образует острый угол с центральной осью центрального элемента.
6. Топливовоздушная форсунка по п.3, в которой кольцевой канал выполнен сужающимся в направлении вниз по потоку к воздушным жиклерам.
7. Топливовоздушная форсунка по п.1, дополнительно содержащая завихритель, содержащий вихреобразователи, которые проходят в радиальном направлении через канал для потока первичного воздуха и по меньшей мере один из которых ограничивает топливопровод, имеющий впуск, расположенный на одном конце топливопровода, и выпуск, расположенный на его противоположном конце и проточно соединенный с указанным каналом для потока первичного воздуха.
8. Топливовоздушная форсунка по п.1, в которой вспомогательная форсунка предварительного смешивания ограничивает вспомогательную топливную форсунку, имеющую верхний по потоку конец и нижний по потоку конец, причем верхний по потоку конец вспомогательной топливной форсунки проточно соединен с нижним по потоку концом линии подачи топлива, а нижний по потоку конец вспомогательной топливной форсунки ограничивает по меньшей мере один топливный жиклер, проточно соединенный с ее верхним по потоку концом, при этом вспомогательная форсунка предварительного смешивания ограничивает стенку топливного пространства, расположенную в радиально наружном направлении относительно вспомогательной топливной форсунки и ограничивающую топливное пространство между вспомогательной топливной форсункой и указанной стенкой, причем стенка топливного пространства также ограничивает топливные отверстия, по меньшей мере одно из которых проточно соединено с по меньшей мере одним из указанных топливных жиклеров через топливное пространство, при этом каждый трубопровод предварительного смешивания расположен в радиально наружном направлении относительно стенки топливного пространства и проточно соединен с по меньшей мере одним из указанных топливных отверстий.
9. Камера сгорания для газотурбинного двигателя, содержащая
переднюю концевую часть,
по меньшей мере одну топливовоздушную форсунку, поддерживаемую указанной передней частью и содержащую
вытянутую в осевом направлении периферическую стенку, образующую наружный кожух топливовоздушной форсунки и имеющую наружную поверхность и внутреннюю поверхность, обращенную в противоположную сторону от наружной поверхности и ограничивающую вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость,
полый, вытянутый в осевом направлении центральный элемент, расположенный во внутренней полости топливовоздушной форсунки и имеющий центральную ось, причем указанный центральный элемент ограничен стенкой, которая имеет верхний по потоку конец и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца, и ограничена наружной поверхностью и внутренней поверхностью, обращенной в противоположную сторону от наружной поверхности, при этом внутренняя поверхность стенки центрального элемента ограничивает вытянутый в осевом направлении внутренний проход, расположенный концентрическим образом вокруг центральной оси центрального элемента,
вытянутую полую линию подачи топлива, проходящую в осевом направлении через внутренний проход центрального элемента и имеющую верхний по потоку конец, расположенный у верхнего по потоку конца центрального элемента и предназначенный для присоединения к источнику топлива, и нижний по потоку конец, расположенный у нижнего по потоку конца центрального элемента,
канал для первичного потока воздуха, ограниченный кольцевым пространством между наружной поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью периферической стенки,
вспомогательную форсунку предварительного смешивания, имеющую верхний по потоку конец, соединенный с нижним по потоку концом центрального элемента, и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца указанной вспомогательной форсунки,
причем вспомогательная форсунка предварительного смешивания также ограничивает вытянутые в осевом направлении полые трубопроводы предварительного смешивания, каждый из которых имеет верхний по потоку конец, расположенный вблизи нижнего по потоку конца центрального элемента и ограничивающий входное отверстие, проточно соединенное с внутренним проходом центрального элемента, и по меньшей мере одно топливное отверстие, проточно соединенное с нижним по потоку концом линии подачи топлива, при этом каждый трубопровод предварительного смешивания имеет нижний по потоку конец, ограничивающий выходное отверстие, обеспечивающее возможность выхода текучей среды из указанного полого трубопровода, и имеет центральную ось, которая не параллельна центральной оси центрального элемента.
10. Камера сгорания по п.9, в которой вспомогательная форсунка предварительного смешивания ограничивает кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительного смешивания, проточно соединенный с внутренним проходом центрального элемента и ограничивающий воздушные жиклеры.
11. Камера сгорания по п.9, в которой по меньшей мере один воздушный жиклер расположен вблизи одного из выходных отверстий по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания и имеет центральную ось, расположенную под острым углом к центральной оси ближайшего выходного отверстия по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания.
12. Камера сгорания по п.9, в которой кольцевой канал сужается в направлении вниз по потоку к воздушным жиклерам.
13. Способ работы топливовоздушной форсунки для повышения стабильности пламени и содержания NOx в газотурбинном двигателе, причем указанная топливовоздушная форсунка ограничена периферической стенкой, внутри которой расположен полый центральный элемент, имеющий центральную ось, при этом от наружной части верхнего по потоку конца центрального элемента в радиальном направлении к периферической стенке проходит завихритель, а у нижнего по потоку конца центрального элемента расположена вспомогательная форсунка предварительного смешивания, содержащая трубопроводы предварительного смешивания, имеющие выходные отверстия, причем указанный способ включает
подачу первичного потока воздуха вниз по потоку через завихритель с обеспечением завихрения указанного потока,
подачу первичного потока топлива через завихритель с обеспечением его смешивания с завихренным первичным потоком воздуха ниже по потоку от завихрителя,
подачу потока вспомогательного топлива через полую линию подачи топлива к вспомогательной форсунке предварительного смешивания,
подачу вторичного потока воздуха вниз по потоку через центральный элемент к указанной вспомогательной форсунке предварительного смешивания,
смешивание вспомогательного топлива с вторичным потоком воздуха в вытянутых в осевом направлении полых трубопроводах предварительного смешивания, каждый из которых на своем нижнем по потоку конце имеет центральную ось, не параллельную центральной оси центрального элемента, и обеспечивающую выпуск топливовоздушной смеси из нижнего по потоку конца указанной вспомогательной форсунки, и
выпуск топливовоздушной смеси из выходных отверстий трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки.
14. Способ по п.13, в котором топливовоздушную смесь выпускают из трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки в радиальном направлении от центральной оси центрального элемента.
15. Способ по п.13, в котором дополнительно отводят часть вторичного потока воздуха в кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительно смешивания указанной вспомогательной форсунки.
16. Способ по п.15, в котором давление воздуха, выпускаемого из кольцевого канала, превышает давление воздуха, поступающего в указанный канал.
17. Способ по п.15, в котором кольцевой канал сужается в направлении вниз по потоку.
18. Способ по п.15, в котором воздух выпускают из кольцевого канала вспомогательной форсунки предварительного смешивания в направлении от выходных отверстий трубопроводов предварительного смешивания.
19. Способ по п.18, в котором воздух, выпускаемый из кольцевого канала, направляют от центральной оси центрального элемента.
20. Топливовоздушная форсунка для газотурбинного двигателя, содержащая
вытянутую в осевом направлении периферическую стенку, образующую наружный кожух топливовоздушной форсунки и имеющую наружную поверхность и внутреннюю поверхность, обращенную в противоположную сторону от наружной поверхности и ограничивающую вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость,
полый, вытянутый в осевом направлении центральный элемент, расположенный во внутренней полости топливовоздушной форсунки и имеющий центральную ось, причем указанный центральный элемент ограничен стенкой, которая имеет верхний по потоку конец и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца, и ограничена наружной поверхностью и внутренней поверхностью, обращенной в противоположную сторону от наружной поверхности, при этом внутренняя поверхность стенки центрального элемента ограничивает вытянутый в осевом направлении внутренний проход, расположенный концентрическим образом вокруг центральной оси центрального элемента,
вытянутую полую линию подачи топлива, проходящую в осевом направлении через внутренний проход центрального элемента и имеющую верхний по потоку конец, расположенный у верхнего по потоку конца центрального элемента и предназначенный для присоединения к источнику топлива, и нижний по потоку конец, расположенный у нижнего по потоку конца центрального элемента,
канал для первичного потока воздуха, ограниченный кольцевым пространством между наружной поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью периферической стенки,
вспомогательную форсунку предварительного смешивания, имеющую верхний по потоку конец, соединенный с нижним по потоку концом центрального элемента, и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца указанной вспомогательной форсунки,
причем вспомогательная форсунка предварительного смешивания также ограничивает вытянутые в осевом направлении полые трубопроводы предварительного смешивания, каждый из которых имеет верхний по потоку конец, расположенный вблизи нижнего по потоку конца центрального элемента и ограничивающий входное отверстие, проточно соединенное с внутренним проходом центрального элемента, и по меньшей мере одно топливное отверстие, проточно соединенное с нижним по потоку концом линии подачи топлива, при этом каждый трубопровод предварительного смешивания имеет нижний по потоку конец, ограничивающий выходное отверстие, обеспечивающее возможность выхода текучей среды из указанного полого трубопровода, причем по меньшей мере каждый верхний по потоку конец каждого трубопровода предварительного смешивания имеет центральную ось, выполненную и расположенную с обеспечением направления потока текучей среды, поступающего во входное отверстие каждого трубопровода предварительного смешивания, параллельно центральной оси центрального элемента, и
кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительного смешивания и проточно соединенный с внутренним проходом центрального элемента.
21. Топливовоздушная форсунка по п.20, в которой верхний по потоку конец по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания имеет центральную ось, которая не параллельна центральной оси нижнего по потоку конца указанного по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания.
22. Топливовоздушная форсунка по п.20, в которой кольцевой канал на его нижнем по потоку конце ограничивает воздушные жиклеры.
23. Топливовоздушная форсунка по п.22, в которой по меньшей мере один воздушный жиклер расположен вблизи одного выходного отверстия по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания и имеет центральную ось, образующую острый угол с центральной осью центрального элемента.
24. Топливовоздушная форсунка по п.23, в которой центральная ось по меньшей мере одного воздушного жиклера направляет поток воздуха, выходящего из указанного жиклера, в направлении от центральной оси центрального элемента.
25. Топливовоздушная форсунка по п.20, в которой кольцевой канал выполнен сужающимся в направлении вниз по потоку к воздушным жиклерам.
26. Камера сгорания для газотурбинного двигателя, содержащая
переднюю концевую часть,
по меньшей мере одну топливовоздушную форсунку, поддерживаемую указанной передней частью и содержащую
вытянутую в осевом направлении периферическую стенку, образующую наружный кожух топливовоздушной форсунки и имеющую наружную поверхность и внутреннюю поверхность, обращенную в противоположную сторону от наружной поверхности и ограничивающую вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость,
полый, вытянутый в осевом направлении центральный элемент, расположенный во внутренней полости топливовоздушной форсунки и имеющий центральную ось, причем указанный центральный элемент ограничен стенкой, которая имеет верхний по потоку конец и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца, и ограничена наружной поверхностью и внутренней поверхностью, обращенной в противоположную сторону от наружной поверхности, при этом внутренняя поверхность стенки центрального элемента ограничивает вытянутый в осевом направлении внутренний проход, расположенный концентрическим образом вокруг центральной оси центрального элемента,
вытянутую полую линию подачи топлива, проходящую в осевом направлении через внутренний проход центрального элемента и имеющую верхний по потоку конец, расположенный у верхнего по потоку конца центрального элемента и предназначенный для присоединения к источнику топлива, и нижний по потоку конец, расположенный у нижнего по потоку конца центрального элемента,
канал для первичного потока воздуха, ограниченный кольцевым пространством между наружной поверхностью центрального элемента и внутренней поверхностью периферической стенки,
вспомогательную форсунку предварительного смешивания, имеющую верхний по потоку конец, соединенный с нижним по потоку концом центрального элемента, и нижний по потоку конец, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца указанной вспомогательной форсунки,
причем вспомогательная форсунка предварительного смешивания также ограничивает вытянутые в осевом направлении полые трубопроводы предварительного смешивания, каждый из которых имеет верхний по потоку конец, расположенный вблизи нижнего по потоку конца центрального элемента и ограничивающий входное отверстие, проточно соединенное с внутренним проходом центрального элемента, и по меньшей мере одно топливное отверстие, проточно соединенное с нижним по потоку концом линии подачи топлива, при этом каждый трубопровод предварительного смешивания имеет нижний по потоку конец, ограничивающий выходное отверстие, обеспечивающее возможность выхода текучей среды из указанного полого трубопровода, причем каждый нижний по потоку конец каждого трубопровода предварительного смешивания имеет центральную ось, выполненную и расположенную с обеспечением направления потока текучей среды, выходящего из выходного отверстия, параллельно центральной оси каждого трубопровода предварительного смешивания, и
кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительного смешивания и проточно соединенный с внутренним проходом центрального элемента.
27. Камера сгорания по п.26, в которой кольцевой канал на его нижнем по потоку конце ограничивает воздушные жиклеры.
28. Камера сгорания по п.27, в которой по меньшей мере один воздушный жиклер расположен вблизи одного выходного отверстия по меньшей мере одного трубопровода предварительного смешивания и имеет центральную ось, образующую острый угол с центральной осью центрального элемента.
29. Камера сгорания по п.28, в которой центральная ось по меньшей мере одного воздушного жиклера направляет поток воздуха, выходящий из указанного жиклера, в направлении от центральной оси центрального элемента.
30. Камера сгорания по п.26, в которой кольцевой канал выполнен сужающимся в направлении вниз по потоку к воздушным жиклерам.
31. Способ работы топливовоздушной форсунки для газотурбинного двигателя, причем указанная топливовоздушная форсунка ограничена периферической стенкой, внутри которой расположен полый центральный элемент, имеющий центральную ось, при этом от наружной части верхнего по потоку конца центрального элемента в радиальном направлении к периферической стенке проходит завихритель, а у нижнего по потоку конца центрального элемента расположена вспомогательная форсунка предварительного смешивания, содержащая трубопроводы предварительного смешивания, имеющие выходные отверстия, причем указанный способ включает
подачу первичного потока воздуха вниз по потоку через завихритель с обеспечением завихрения указанного потока,
подачу первичного потока топлива через завихритель с обеспечением его смешивания с завихренным первичным потоком воздуха ниже по потоку от завихрителя,
подачу потока вспомогательного топлива через полую линию подачи топлива к вспомогательной форсунке предварительного смешивания,
подачу вторичного потока воздуха вниз по потоку через центральный элемент к указанной вспомогательной форсунке предварительного смешивания,
смешивание вспомогательного топлива с вторичным потоком воздуха в вытянутых в осевом направлении полых трубопроводах предварительного смешивания, которые выпускают топливовоздушную смесь из нижнего по потоку конца указанной вспомогательной форсунки,
отведение части вторичного потока воздуха в кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки, и
выпуск топливовоздушной смеси из выходных отверстий трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки.
32. Способ по п.31, в котором топливовоздушную смесь выпускают из трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки в направлении, параллельном центральной оси центрального элемента.
33. Способ по п.31, в котором топливовоздушную смесь выпускают из трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки в радиальном направлении от центральной оси центрального элемента.
34. Способ по п.31, в котором давление воздуха, выпускаемого из кольцевого канала, превышает давление воздуха, поступающего в указанный канал.
35. Способ по п.31, в котором кольцевой канал сужается в направлении вниз по потоку.
36. Способ по п.31, в котором воздух выпускают из кольцевого канала вспомогательной форсунки предварительного смешивания в направлении от выходных отверстий трубопроводов предварительного смешивания.
RU2013108313A 2012-02-27 2013-02-26 Топливовоздушная форсунка (варианты ), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты ) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты ) RU2621566C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/405,550 US20130219899A1 (en) 2012-02-27 2012-02-27 Annular premixed pilot in fuel nozzle
US13/405,550 2012-02-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013108313A true RU2013108313A (ru) 2014-09-10
RU2621566C2 RU2621566C2 (ru) 2017-06-06

Family

ID=47757430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013108313A RU2621566C2 (ru) 2012-02-27 2013-02-26 Топливовоздушная форсунка (варианты ), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты ) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты )

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20130219899A1 (ru)
EP (1) EP2631544B1 (ru)
JP (1) JP6186132B2 (ru)
CN (1) CN103438480B (ru)
RU (1) RU2621566C2 (ru)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101371291B1 (ko) * 2012-05-04 2014-03-07 고등기술연구원연구조합 비 용융 및 부분 용융형 분류층 가스화기
JP6012407B2 (ja) * 2012-10-31 2016-10-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン燃焼器及びガスタービン
US9297535B2 (en) 2013-02-25 2016-03-29 General Electric Company Fuel/air mixing system for fuel nozzle
US9500367B2 (en) 2013-11-11 2016-11-22 General Electric Company Combustion casing manifold for high pressure air delivery to a fuel nozzle pilot system
US9435540B2 (en) * 2013-12-11 2016-09-06 General Electric Company Fuel injector with premix pilot nozzle
JP6191918B2 (ja) * 2014-03-20 2017-09-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ノズル、バーナ、燃焼器、ガスタービン、ガスタービンシステム
US20150285502A1 (en) * 2014-04-08 2015-10-08 General Electric Company Fuel nozzle shroud and method of manufacturing the shroud
CN106537042B (zh) * 2014-05-30 2019-05-14 川崎重工业株式会社 燃气涡轮发动机的燃烧装置
AU2015265278B2 (en) * 2014-05-30 2018-04-05 B&B Agema Gmbh Combustor for gas turbine engine
US10030869B2 (en) * 2014-11-26 2018-07-24 General Electric Company Premix fuel nozzle assembly
US9714767B2 (en) * 2014-11-26 2017-07-25 General Electric Company Premix fuel nozzle assembly
CN104501208B (zh) * 2014-11-27 2018-02-06 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 燃气轮机燃烧室喷嘴
US20160186663A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 General Electric Company Pilot nozzle in gas turbine combustor
US11015809B2 (en) * 2014-12-30 2021-05-25 General Electric Company Pilot nozzle in gas turbine combustor
US9982892B2 (en) * 2015-04-16 2018-05-29 General Electric Company Fuel nozzle assembly including a pilot nozzle
US9803867B2 (en) 2015-04-21 2017-10-31 General Electric Company Premix pilot nozzle
CN107750322A (zh) * 2015-06-24 2018-03-02 通用电气公司 具有预混合火焰稳定器的燃料喷嘴组件
US10215415B2 (en) 2015-09-23 2019-02-26 General Electric Company Premix fuel nozzle assembly cartridge
US10030538B2 (en) 2015-11-05 2018-07-24 General Electric Company Gas turbine engine with a vane having a cooling air turning nozzle
RU2015156419A (ru) 2015-12-28 2017-07-04 Дженерал Электрик Компани Узел топливной форсунки, выполненный со стабилизатором пламени предварительно перемешанной смеси
US10228140B2 (en) * 2016-02-18 2019-03-12 General Electric Company Gas-only cartridge for a premix fuel nozzle
US20170248318A1 (en) * 2016-02-26 2017-08-31 General Electric Company Pilot nozzles in gas turbine combustors
US10443854B2 (en) * 2016-06-21 2019-10-15 General Electric Company Pilot premix nozzle and fuel nozzle assembly
US20170363294A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 General Electric Company Pilot premix nozzle and fuel nozzle assembly
EP3301374A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-04 Siemens Aktiengesellschaft A pilot burner assembly with pilot-air supply
CN108019774B (zh) * 2016-11-01 2019-12-06 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 用于燃气轮机的预混合燃料喷嘴和燃烧室
US10295190B2 (en) * 2016-11-04 2019-05-21 General Electric Company Centerbody injector mini mixer fuel nozzle assembly
CN106401792B (zh) * 2016-11-14 2017-11-03 西安工业大学 一种斯特林发动机燃气式加热装置
EP3545236B1 (en) * 2016-11-22 2024-01-24 Beckett Thermal Solutions Combustor
US11408356B2 (en) * 2017-10-03 2022-08-09 General Electric Company Method of operating a combustion system with main and pilot fuel circuits
US11371706B2 (en) 2017-12-18 2022-06-28 General Electric Company Premixed pilot nozzle for gas turbine combustor
JP6941576B2 (ja) * 2018-03-26 2021-09-29 三菱パワー株式会社 燃焼器及びそれを備えるガスタービン
JP6995696B2 (ja) * 2018-05-28 2022-01-17 三菱重工業株式会社 燃料噴射装置及びガスタービン
CN109442399B (zh) * 2018-07-20 2020-02-18 北京航空航天大学 一种对冲直接喷射低氮燃烧器
RU2687545C1 (ru) * 2018-08-17 2019-05-14 Рафаэль Салихзянович Кашапов Малоэмиссионная камера сгорания и способ подачи в ней топлива
JP7254540B2 (ja) 2019-01-31 2023-04-10 三菱重工業株式会社 バーナ及びこれを備えた燃焼器及びガスタービン
CN110081426A (zh) * 2019-05-13 2019-08-02 佛山市湛蓝环保设备有限公司 低氮窑炉烧嘴
US11506390B2 (en) * 2019-12-06 2022-11-22 Raytheon Technologies Corporation Multi-fuel bluff-body piloted high-shear injector and method of using same
CN112984508B (zh) * 2021-02-24 2021-12-28 西安交通大学 一种氢气引射式氨低氮旋流燃烧器
CN113137632A (zh) * 2021-05-13 2021-07-20 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 预混型值班燃料喷嘴头、燃料喷嘴和燃气轮机
CN113137633A (zh) * 2021-05-13 2021-07-20 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 燃气轮机及其燃烧室用喷嘴
US11692711B2 (en) * 2021-08-13 2023-07-04 General Electric Company Pilot burner for combustor
CN113606040B (zh) * 2021-08-26 2023-12-19 华能国际电力股份有限公司 一种采用全预混低氮燃烧方式的燃气轮机发电装置
US11815269B2 (en) * 2021-12-29 2023-11-14 General Electric Company Fuel-air mixing assembly in a turbine engine
KR102599921B1 (ko) * 2022-03-21 2023-11-07 두산에너빌리티 주식회사 연소기용 노즐, 연소기, 및 이를 포함하는 가스 터빈
DE102022202935A1 (de) * 2022-03-24 2023-09-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Düsenbaugruppe mit drallfreier Luft- und Wasserstoffeinströmung
IT202200011549A1 (it) * 2022-05-31 2023-12-01 Ac Boilers S P A Torcia pilota per un gruppo bruciatore, gruppo bruciatore comprendente detta torcia pilota e metodo per operare detta torcia pilota
DE102022208337A1 (de) * 2022-08-10 2024-02-15 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Pilotierungsanordnung, Düsenvorrichtung, Verfahren und Gasturbinenanordnung

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2950535A1 (de) * 1979-11-23 1981-06-11 BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau Brennkammer einer gasturbine mit vormisch/vorverdampf-elementen
KR100550689B1 (ko) 1998-02-10 2006-02-08 제너럴 일렉트릭 캄파니 가스 터빈의 연소 시스템용 버너 및 연료와 공기의 예비혼합 방법
US6453660B1 (en) * 2001-01-18 2002-09-24 General Electric Company Combustor mixer having plasma generating nozzle
JP4610800B2 (ja) * 2001-06-29 2011-01-12 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
US6920749B2 (en) * 2002-03-15 2005-07-26 Parker-Hannifin Corporation Multi-function simplex/prefilmer nozzle
DE112004002704B4 (de) * 2004-03-03 2011-04-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Verbrennungsanlage
US6993916B2 (en) * 2004-06-08 2006-02-07 General Electric Company Burner tube and method for mixing air and gas in a gas turbine engine
US7451602B2 (en) * 2005-11-07 2008-11-18 General Electric Company Methods and apparatus for injecting fluids into turbine engines
EP2041494B8 (en) * 2005-12-14 2015-05-27 Industrial Turbine Company (UK) Limited Gas turbine engine premix injectors
US8696348B2 (en) * 2006-04-26 2014-04-15 Air Products And Chemicals, Inc. Ultra-low NOx burner assembly
JP2008111651A (ja) * 2006-10-02 2008-05-15 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼器及びガスタービン燃焼器の燃料供給方法
US7908864B2 (en) * 2006-10-06 2011-03-22 General Electric Company Combustor nozzle for a fuel-flexible combustion system
EP1950494A1 (de) * 2007-01-29 2008-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammer für eine Gasturbine
US8286433B2 (en) * 2007-10-26 2012-10-16 Solar Turbines Inc. Gas turbine fuel injector with removable pilot liquid tube
US8281595B2 (en) * 2008-05-28 2012-10-09 General Electric Company Fuse for flame holding abatement in premixer of combustion chamber of gas turbine and associated method
US8234871B2 (en) * 2009-03-18 2012-08-07 General Electric Company Method and apparatus for delivery of a fuel and combustion air mixture to a gas turbine engine using fuel distribution grooves in a manifold disk with discrete air passages
US8607568B2 (en) * 2009-05-14 2013-12-17 General Electric Company Dry low NOx combustion system with pre-mixed direct-injection secondary fuel nozzle
US20110005189A1 (en) * 2009-07-08 2011-01-13 General Electric Company Active Control of Flame Holding and Flashback in Turbine Combustor Fuel Nozzle
RU2506499C2 (ru) * 2009-11-09 2014-02-10 Дженерал Электрик Компани Топливные форсунки газовой турбины с противоположными направлениями завихрения
US8677760B2 (en) * 2010-01-06 2014-03-25 General Electric Company Fuel nozzle with integrated passages and method of operation
US20110197587A1 (en) * 2010-02-18 2011-08-18 General Electric Company Multi-tube premixing injector
US8919673B2 (en) * 2010-04-14 2014-12-30 General Electric Company Apparatus and method for a fuel nozzle
US8464537B2 (en) * 2010-10-21 2013-06-18 General Electric Company Fuel nozzle for combustor
US20120180487A1 (en) * 2011-01-19 2012-07-19 General Electric Company System for flow control in multi-tube fuel nozzle
US20160186663A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 General Electric Company Pilot nozzle in gas turbine combustor

Also Published As

Publication number Publication date
US20130219899A1 (en) 2013-08-29
JP2013174431A (ja) 2013-09-05
CN103438480B (zh) 2016-08-24
EP2631544A1 (en) 2013-08-28
CN103438480A (zh) 2013-12-11
RU2621566C2 (ru) 2017-06-06
US20150253011A1 (en) 2015-09-10
EP2631544B1 (en) 2018-05-09
JP6186132B2 (ja) 2017-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013108313A (ru) Топливовоздушная форсунка (варианты), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты)
JP5468812B2 (ja) 燃焼器組立体及び、ガスタービンエンジン用の燃料ノズル
US9482433B2 (en) Multi-swirler fuel/air mixer with centralized fuel injection
JP6196868B2 (ja) 燃料ノズルとその組立方法
US20080078183A1 (en) Liquid fuel enhancement for natural gas swirl stabilized nozzle and method
RU2013126205A (ru) Камера сгорания газовой турбины со сверхнизкими выбросами
US10794589B2 (en) Liquid fuel cartridge for a fuel nozzle
JP6940393B2 (ja) ノズル
RU2010122334A (ru) Узел сгорания для газотурбинного двигателя
RU2010146228A (ru) Горелка
US9182124B2 (en) Gas turbine and fuel injector for the same
RU2011103223A (ru) Система, содержащая топливное сопло, система, содержащая турбинное топливное сопло, и система, содержащая турбинный двигатель
JP2009192214A (ja) ガスタービンエンジン用の燃料ノズル及びその製造方法
JP2012073017A (ja) ガスタービンシステムの燃料ノズル組立体
RU2008149163A (ru) Система впрыскивания смеси воздуха с топливом в камеру сгорания газотурбинного двигателя
JP6940394B2 (ja) ノズル
JP2011196681A (ja) 予混合一次燃料ノズルアセンブリを有する燃焼器
JP6595010B2 (ja) 予混合保炎器を有する燃料ノズルアセンブリ
JP2018096685A (ja) 複合燃料を放射方向に流動させるノズル
RU2578785C1 (ru) Форсунка двухтопливная "газ плюс жидкое топливо"
CN103822231A (zh) 一种燃气轮机低旋流燃烧室喷嘴
JP5991025B2 (ja) バーナ及びガスタービン燃焼器
WO2023140180A1 (ja) 燃焼器及びガスタービン
CO2023009111A2 (es) Quemador de combustión de aspas fijas
CN109028059B (zh) 具有高效燃气空气掺混结构的全预混表面式燃烧器

Legal Events

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

Effective date: 20210227