RU2621566C2 - 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
RU2621566C2
RU2621566C2 RU2013108313A RU2013108313A RU2621566C2 RU 2621566 C2 RU2621566 C2 RU 2621566C2 RU 2013108313 A RU2013108313 A RU 2013108313A RU 2013108313 A RU2013108313 A RU 2013108313A RU 2621566 C2 RU2621566 C2 RU 2621566C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
air
fuel
nozzle
mixing
central element
Prior art date
Application number
RU2013108313A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2013108313A (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

Images

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
    • F23R3/02—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
    • F23R3/34—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

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

Изобретение относится к энергетике. Камера сгорания для газотурбинного двигателя имеет переднюю концевую часть, которая поддерживает по меньшей мере одну топливовоздушную форсунку. Каждая топливовоздушная форсунка содержит вспомогательную форсунку предварительного смешивания, содержащую трубопроводы предварительного смешивания, которые имеют концентрические оси, направляющие топливовоздушную смесь вдоль оси от вспомогательной форсунки предварительного смешивания. Вспомогательная форсунка может иметь кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно нее, и воздушные жиклеры, которые направляют воздух в радиально наружном направлении от трубопроводов предварительного смешивания. Также представлены варианты способа работы топливовоздушной форсунки для газотурбинного двигателя. Изобретение позволяет обеспечить предварительное смешивание топлива и воздуха с одновременным снижением содержания оксидов азота. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Данное изобретение относится в целом к газотурбинному двигателю, который сжигает углеводородное топливо, смешанное с воздухом, с образованием высокотемпературного потока газа, под действием которого турбинные лопатки вращают соединенный с ними вал, и, более конкретно, к топливной форсунке двигателя, содержащей вспомогательную форсунку, обеспечивающую предварительное смешивание топлива и воздуха с одновременным снижением содержания оксидов азота.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Газотурбинные двигатели широко используются для выработки энергии в различных областях применения. Обычный газотурбинный двигатель содержит компрессор, камеру сгорания и турбину. В типичном газотурбинном двигателе компрессор обеспечивает подачу сжатого воздуха к камере сгорания. Воздух, поступающий в камеру сгорания, смешивается с топливом и сжигается. Горячие газы сгорания выпускаются из камеры сгорания и направляются на лопатки турбины с обеспечением вращения вала турбины, соединенного с указанными лопатками. Часть этой механической энергии вращающегося вала приводит в действие компрессор и/или другие механические устройства.
[0003] Поскольку постановлениями правительства не одобряется выброс в атмосферу оксидов азота, то следует поддерживать их образование в качестве побочных продуктов работы газотурбинных двигателей ниже допустимых уровней. Одним подходом для соответствия таким постановлениям является переход от диффузионных камер сгорания к камерам сгорания, которые работают на обедненных топливовоздушных смесях с использованием режима проведения операций после выполнения полного смешивания для уменьшения выбросов, например, оксидов азота (обычно обозначаемых NOx) и монооксида углерода (СО). Эти камеры сгорания известны в данной области техники под различными названиями, например, системы сгорания с пониженным содержанием NOx и влаги, с пониженным содержанием выбросов и влаги или системы сгорания с предварительным получением обедненной топливной смеси.
[0004] Смешивание топлива с воздухом воздействует как на уровни содержания оксидов азота, образующихся в горячих газах сгорания газотурбинного двигателя, так и на производительность указанного двигателя. В газотурбинном двигателе для содействия смешиванию топлива и воздуха в камере сгорания могут использоваться одна или более топливных форсунок, в которые поступают воздух и топливо. Топливные форсунки могут быть расположены в передней концевой части камеры сгорания и могут быть выполнены с обеспечением принятия потока воздуха, смешиваемого с поступающим топливом. Обычно каждая топливная форсунка может поддерживаться во внутреннем направлении центральным элементом, который расположен в указанной форсунке и на нижнем по потоку конце которого может быть установлено вспомогательное устройство. Как описано, например, в Патенте США №6438961, который полностью включен в данную заявку посредством ссылки, к наружной части центрального элемента может быть присоединен так называемый завихритель, расположенный выше по потоку от вспомогательного устройства. Завихритель имеет криволинейные направляющие лопатки, которые проходят в радиальном направлении от центрального элемента поперек кольцевого проточного прохода и от которых топливо поступает в указанный проход для его захвата потоком воздуха, закрученного лопатками завихрителя.
[0005] С образованием оксидов азота связаны различные параметры, описывающие процесс горения в газотурбинном двигателе. Например, повышенные температуры газа в зоне реакции горения отвечают за образование большего количества оксидов азота. Одним способом снижения этих температур является предварительное получение смеси топлива и воздуха и уменьшение соотношения сжигаемых топлива и воздуха. При снижении соотношения сжигаемых топлива и воздуха также снижается количество оксидов азота. Однако вследствие этого происходит снижение производительности газотурбинного двигателя. При снижении соотношения сжигаемых топлива и воздуха появляется нарастающая тенденция затухания пламени топливной форсунки и, следовательно, нестабильности работы газотурбинного двигателя. Для лучшей стабилизации пламени в камере сгорания используют вспомогательное устройство диффузионного типа, однако это приводит к увеличению NOx.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] Ниже изложены аспекты и преимущества изобретения, которые могут быть очевидны из нижеприведенного описания или выявлены при практической реализации изобретения.
[0007] По теории, чем ближе соотношение топлива и воздуха, сжигаемых при заданной температуре горения, в каждой точке камеры сгорания к стехиометрическому, тем сильнее стремится к минимуму образование оксидов азота как побочного продукта горения. С помощью топливной форсунки, выполненной в соответствии с нижеприведенным описанием, становится возможным достичь более однородного эквивалентного соотношения в плоскости верхней части центрального элемента наружной форсунки и, таким образом, в большей степени приблизиться к достижению в камере сгорания газотурбинного двигателя указанных теоретических условий требуемого стехиометрического соотношения топлива и воздуха, подвергаемых сжиганию при заданной температуре горения. Кроме того, для преодоления одного из недостатков вспомогательного устройства диффузионного типа, вспомогательное устройство предварительного смешивания также может использоваться в качестве вспомогательного устройства для стабилизации пламени в нем даже при низком соотношении топлива и воздуха с предотвращением увеличения содержания NOx.
[0008] В одном варианте выполнения топливной форсунки, которая содержит трубопроводы предварительного смешивания, имеющие концентрические оси, которые проходят параллельно оси патрубка горелки с обеспечением направления топливовоздушной смеси вдоль оси от вспомогательной форсунки предварительного смешивания, около каждого из трубопроводов предварительного смешивания имеется по меньшей мере один воздушный жиклер, причем каждый из указанных жиклеров ориентирован в радиально наружном направлении от указанных трубопроводов, так что он может захватывать часть топливовоздушной смеси с обеспечением ее проведения в радиально наружном направлении от трубопроводов предварительного смешивания для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости горения форсунки и в камере сгорания газовой турбины. Воздушные жиклеры предпочтительно выполнены на нижнем по потоку конце кольцевого канала, расположенного в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительного смешивания.
[0009] В другом варианте выполнения данного изобретения каждый трубопровод предварительного смешивания проходит концентрическим образом вокруг центральной продольной оси, расположенной под острым углом к оси патрубка горелки с обеспечением проведения топливовоздушной смеси в радиально наружном направлении относительно оси патрубка горелки для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости горения форсунки и в камере сгорания газовой турбины.
[0010] В еще одном варианте выполнения данного изобретения каждый трубопровод предварительного смешивания проходит концентрическим образом вокруг двунаправленной центральной продольной оси, первый луч которой расположен параллельно оси патрубка горелки, а второй луч расположен под острым углом к оси патрубка горелки с обеспечением проведения топливовоздушной смеси в радиально наружном направлении относительно оси патрубка горелки для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости горелки форсунки и в камере сгорания газовой турбины.
[0011] В еще одном варианте выполнения топливной форсунки, в которой каждый трубопровод предварительного смешивания проходит концентрическим образом вокруг центральной продольной оси, расположенной под острым углом к патрубку горелки для проведения топливовоздушной смеси в радиально наружном направлении относительно оси патрубка горелки, около каждого трубопровода предварительного смешивания имеется по меньшей мере один воздушный жиклер, причем каждый из указанных жиклеров может захватывать часть топливовоздушной смеси с обеспечением ее дальнейшего проведения в радиально наружном направлении от трубопроводов предварительного смешивания для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости горелки форсунки и в камере сгорания газовой турбины. Кроме того, один или более воздушных жиклеров предпочтительно ориентированы в радиально наружном направлении от трубопроводов предварительного смешивания для захватывания части топливовоздушной смеси с обеспечением ее дальнейшего проведения в радиально наружном направлении от указанных трубопроводов для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости горелки форсунки и в камере сгорания газовой турбины.
[0012] Особенности и аспекты этих и других вариантов выполнения станут более понятны специалистам после прочтения описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0013] Ниже для специалистов более подробно изложено полное и достаточное описание данного изобретения, в том числе его предпочтительного варианта выполнения, приведенное со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
[0014] фиг.1 изображает принципиальную схему турбинной установки, содержащей топливную форсунку, соединенную с камерой сгорания, в соответствии с вариантом выполнения данного изобретения,
[0015] фиг.2 изображает разрез различных частей камеры сгорания в газотурбинной установке, описанной в данном документе,
[0016] фиг.3 изображает иллюстративный вариант выполнения элементов данного изобретения, представленный частично в аксонометрии и частично в разрезе,
[0017] фиг.4 изображает разрез другого иллюстративного варианта выполнения элементов данного изобретения,
[0018] фиг.5 изображает разрез по линии 5-5 на фиг.4,
[0019] фиг.6 изображает разрез еще одного иллюстративного варианта выполнения элементов данного изобретения,
[0020] фиг.7 изображает разрез еще одного иллюстративного варианта выполнения элементов данного изобретения,
[0021] фиг.8 изображает разрез альтернативного иллюстративного варианта выполнения части, ограниченной пунктирной линией, обозначенной номером 8 позиции на фиг.6,
[0022] фиг.9 изображает разрез еще одного иллюстративного варианта выполнения элементов данного изобретения, аналогичный виду, показанному на фиг.4,
[0023] фиг.10 схематически иллюстрирует варианты выполнения предложенных способов работы топливовоздушной форсунки для газотурбинного двигателя, и
[0024] фиг.11 схематически иллюстрирует альтернативные варианты выполнения предложенных способов работы топливовоздушной форсунки для газотурбинного двигателя.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0025] Ниже приведено подробное описание вариантов выполнения изобретения, один или более примеров которых изображены на прилагаемых чертежах. Для ссылки на элементы, изображенные на чертежах, в подробном описании используются числовые и буквенные обозначения. Одинаковые или аналогичные обозначения на чертежах и в описании используются для обозначения одинаковых или аналогичных компонентов изобретения.
[0026] Все примеры являются пояснительными и не ограничивают изобретение. Фактически, специалистам должно быть очевидно, что возможно выполнение модификаций и изменений в данном изобретении без отклонения от его сущности и объема. Например, характерные особенности, изображенные или описанные как часть одного варианта выполнения, могут быть применены в другом варианте выполнения с получением в результате еще одного варианта выполнения. Таким образом, предполагается, что данное изобретение охватывает такие модификации и изменения как находящиеся в рамках объема пунктов прилагаемой формулы изобретения и их эквивалентов.
[0027] Следует понимать, что диапазоны и интервалы, указанные в данном документе, включают все промежуточные диапазоны в пределах заданных границ, включая граничные значения, если не указано иное. Например, диапазон от 100 до 200 также включает все возможные промежуточные диапазоны, например от 100 до 150, от 170 до 190, от 153 до 162, от 145,3 до 149,6 и от 187 до 200. Далее, ограничение до 7 также охватывает ограничение до 5, до 3, и до 4,5, а также все промежуточные диапазоны в пределах указанного ограничения, например от приблизительно 0 до 5, включая 0 и 5, и от 5,2 до 7, включая 5,2 и 7.
[0028] На фиг.1 изображен упрощенный вид различных частей газотурбинной установки 10. Для запуска установки 10 может использоваться жидкое или газообразное топливо, например природный газ или обогащенный водородом синтетический газ. Как показано на чертеже, топливные форсунки 12, относящиеся к типу, более подробно описанному ниже, принимают топливо 14, смешивают его с воздухом и распределяют воздушно-топливную смесь в камеру 16 сгорания. Воздушно-топливная смесь сгорает в топке внутри камеры 16 сгорания с образованием при этом горячих отработанных газов, находящихся под высоким давлением. Камера 16 сгорания направляет отработанные газы через турбину 18 к выпуску 20 для отработанных газов. При прохождении отработанных газов через турбину 18 под их воздействием одна или более турбинных лопаток вращают вал 22, проходящий вдоль оси установки 10. Как показано на чертеже, вал 22 может быть соединен с различными элементами установки 10, в том числе с компрессором 24. Компрессор 24 также содержит лопатки, которые могут быть присоединены к валу 22. При вращении вала 22 лопатки компрессора 24 также вращаются с обеспечением, таким образом, сжатия воздуха, проходящего от воздухозаборника 26 через компрессор 24 в топливные форсунки 12 и/или камеру 16 сгорания. Вал 22 также может быть соединен с нагрузкой 28, которая может представлять собой нагрузку от транспортных средств или стационарную нагрузку, например электрогенератор силовой установки или движитель летательного аппарата. Следует понимать, что нагрузка 28 может представлять собой любое подходящее устройство, приводимое в действие с помощью крутящего момента на выходе турбинной установки 10.
[0029] Фиг.2 изображает упрощенный разрез различных частей газотурбинной установки 10, схематически показанной на фиг.1. Как схематически изображено на фиг.2, установка 10 содержит одну или более топливовоздушных форсунок 12, расположенных в передней концевой части 27 одной или более камер 16 сгорания в газотурбинном двигателе. Каждая изображенная форсунка 12 может содержать несколько топливных форсунок, объединенных в группу, и/или одиночную топливную форсунку и опирается по меньшей мере существенно или полностью на внутреннюю конструктивную опору (например, несущие проходы для текучей среды). В соответствии с фиг.2 установка 10 содержит компрессорную секцию 24 для сжатия газа, например воздуха, проходящего в установку 10 через воздухозаборник 26. При эксплуатации воздух поступает в установку 10 через воздухозаборник 26 и может быть сжат в компрессоре 24. Следует понимать, что несмотря на то что в данном документе газ может называться воздухом, указанный газ может быть любым газом, подходящим для использования в газотурбинной установке 10. Сжатый воздух, выпущенный из компрессорной секции 24, проходит в топочную секцию 16, которая в целом характеризуется набором камер 16 сгорания (на фиг.1 и 2 изображена только одна из них), расположенных кольцевым образом вокруг оси установки 10. Воздух, поступающий в топочную секцию 16, смешивается с топливом и сжигается в топочной камере 32 камеры 16 сгорания. Например, топливные форсунки 12 могут впрыскивать топливовоздушную смесь в камеру 16 сгорания при подходящем соотношении топлива и воздуха для оптимального сгорания, уровня выбросов, расхода топлива и выходной мощности. В результате сгорания образуются находящиеся под высоким давлением горячие отработанные газы, которые затем проходят из каждой камеры 16 сгорания к турбинной секции 18 (фиг.1) для приведения в действие установки 10 и выработки энергии. Горячие газы приводят во вращение одну или более лопаток (не показаны) в турбине 18 для вращения вала 22 и, следовательно, компрессора 24 и нагрузки 28. Вращение вала 22 заставляет лопатки 30 в компрессоре 24 вращаться и втягивать и сжимать воздух, поступивший в воздухозаборник 26. Однако следует понимать, что камера 16 сгорания не обязательно должна быть выполнена так, как описано выше и показано на приведенных чертежах, и в целом может иметь любую конфигурацию, которая обеспечивает возможность смешивания сжатого воздуха с топливом, его сжигания и перемещения в турбинную секцию 18 установки 10.
[0030] Фиг.3-9 схематически изображают различные варианты выполнения топливовоздушных форсунок 12 в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения данного изобретения. Например, на фиг.4, 8 и 9 по меньшей мере каждый верхний по потоку конец каждого трубопровода 41 предварительного смешивания имеет центральную ось 41d, выполненную и расположенную таким образом, что поток текучей среды, поступающий во входное отверстие 66а каждого трубопровода 41, направляется параллельно центральной оси 36 центрального элемента 52. Например, на фиг.6 и 7 по меньшей мере каждый верхний по потоку конец каждого трубопровода 41 имеет центральную ось 41d, выполненную и расположенную таким образом, что поток текучей среды, поступающий во входное отверстие 66а каждого трубопровода 41, направляется под острым углом от 0,1 до 20 градусов от центральной оси 36 центрального элемента 52. Например, как схематически показано на фиг.3, один вариант выполнения топливовоздушной форсунки 12 содержит трубопроводы 41 предварительного смешивания, которые имеют концентрические оси, проходящие параллельно оси 36 патрубка горелки с обеспечением направления топливовоздушной смеси вдоль оси от вспомогательной форсунки 40 предварительного смешивания. В вариантах выполнения, схематически изображенных на фиг.4, 5 и 9, вблизи каждого трубопровода 41 предварительного смешивания имеется по меньшей мере один воздушный жиклер 42, причем каждый жиклер 42 может захватывать часть топливовоздушной смеси с обеспечением ее проведения в радиально наружном направлении от трубопроводов 41 для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости 44 горения форсунки 12 и в топочной камере 32 камеры 16 сгорания (фиг.1 и 2). В варианте выполнения, изображенном на фиг.4 и 5, каждый жиклер 42 предпочтительно ориентирован в радиально наружном направлении от трубопроводов 41, так что он может проще захватывать большее количество топливовоздушной смеси с обеспечением ее направления в радиально наружном направлении от трубопроводов 41 для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости 44 горения форсунки 12 и в топочной камере 32 камеры 16 сгорания (фиг.1 и 2).
[0031] Как схематически изображено, например, на фиг.3, топливовоздушная форсунка 12 для газотурбинного двигателя предпочтительно имеет вытянутую в осевом направлении периферическую стенку 50, образующую наружный кожух форсунки 12. Периферическая стенка 50 форсунки 12 имеет наружную поверхность 50а и внутреннюю поверхность 50b, обращенную в противоположную сторону от поверхности 50а и ограничивающую вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость 50 с.
[0032] Как схематически изображено, например, на фиг.3, топливовоздушная форсунка 12 для газотурбинного двигателя предпочтительно содержит полый, вытянутый в осевом направлении центральный элемент 52, расположенный во внутренней полости 50с форсунки 12 и имеющий центральную ось 36, которая совпадает с центральной осью патрубка горелки. Центральный элемент 52 ограничен стенкой 52а, которая имеет верхний по потоку конец 52b и нижний по потоку конец 52с, расположенный в осевом направлении напротив конца 52b. Стенка 52а центрального элемента ограничена наружной поверхностью 52d и внутренней поверхностью 52е, обращенной в противоположную сторону от наружной поверхности 52d. Внутренняя поверхность 52d стенки 52а ограничивает вытянутый в осевом направлении внутренний проход 53, который расположен концентрическим образом вокруг центральной оси 36 элемента 52. В кольцевом пространстве между внутренней поверхностью 50b периферической стенки 50 и наружной поверхностью 52d стенки 52а центрального элемента образован канал 51 для первичного потока воздуха.
[0033] Как схематически изображено, например, на фиг.3, топливовоздушная форсунка 12 для газотурбинного двигателя предпочтительно содержит вытянутую в осевом направлении полую линию 54 подачи топлива, проходящую в осевом направлении через внутренний проход 53 центрального элемента 52. Указанная линия 54 имеет верхний по потоку конец 54а, который расположен у верхнего по потоку концу 52b элемента 52 и предназначен для присоединения к источнику топлива (не показан). Линия 54 подачи топлива имеет нижний по потоку конец 54b, расположенный у нижнего по потоку конца 52 с центрального элемента 52. Кольцевое пространство между внутренней поверхностью 52 с элемента 52 и наружной поверхностью линии 54 подачи топлива ограничивает канал для вторичного потока воздуха и ограничивает вытянутый в осевом направлении внутренний проход 53, схематически показанный на фиг.3.
[0034] Как схематически изображено на фиг.3, первичное топливо может быть подано в топочную камеру 32 камеры 16 сгорания (фиг.2) через воздушные вихреобразователи 56, которые присоединены и проходят на пути потока через канал 51. Эти вихреобразователи 56 образуют так называемый завихритель, проходящий в радиальном направлении от наружной поверхности стенки 52а центрального элемента. Как схематически изображено на фиг.3, каждый вихреобразователь 56 завихрителя предпочтительно выполнен с внутренними топливопроводами 57, оканчивающимися в портах или отверстиях 58 для впрыскивания топлива, из которых первичное топливо (показанное стрелками, обозначенными номером 57а позиции), выходящее из топливопроводов 57, может быть впрыснуто в первичный воздух (показанный стрелками, обозначенными номером 51а позиции), проходящий мимо портов 58 в вихреобразователях 56. Когда поток 51а первичного воздуха направляется на вихреобразователи 56, ему придается завихрение, которое способствует смешиванию указанного потока 51а с первичным топливом, впрыскиваемым из портов 58 вихреобразователей 56 в проходящий поток 51а первичного воздуха. Поток 51а первичного воздуха, смешанный с первичным топливом, затем может проходить в кольцеобразное пространство 51 для предварительного смешивания, которое ограничено между периферической стенкой 50 и внутренним центральным элементом 52 и в котором указанный поток 51а и первичное топливо продолжают смешиваться друг с другом перед поступлением в топочную камеру 32.
[0035] Как схематически изображено, например, на фиг.3, топливовоздушная форсунка 12 для газотурбинного двигателя предпочтительно содержит вспомогательную форсунку 40 предварительного смешивания, которая имеет верхний по потоку конец 40а, присоединенный к нижнему по потоку концу 52 с центрального элемента 52. В варианте выполнения, изображенном на фиг.3, нижний по потоку конец 52с элемента 52 и верхний по потоку конец 40а форсунки 40 частично ограничены различными частями металлического цилиндра, образующего центральный элемент 52, и наиболее удаленной от центра стенкой, которая ограничивает вспомогательную форсунку 40. Указанная форсунка 40 имеет нижний по потоку конец 40b, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца 40а форсунки 40.
[0036] Как схематически изображено, например, на фиг.3, 4 и 9, вспомогательная форсунка 40 ограничивает вспомогательную топливную форсунку 60, которая имеет верхний по потоку конец 60а и нижний по потоку конец 60b. Как схематически изображено, например, на фиг.4 и 9, верхний по потоку конец 60а топливной форсунки 60 проточно соединен с нижним по потоку концом 54b линии 54 подачи топлива. Нижний по потоку конец 60b форсунки 60 ограничивает по меньшей мере один топливный жиклер 61, проточно соединенный с верхним по потоку концом 60а форсунки 60. Как схематически показано стрелками, обозначенными номером 62 позиции, например, на фиг.4 и 9, топливо 62, поступающее в форсунку 60 через нижний по потоку конец 54b линии 54, выходит из указанной форсунки 60 через топливные жиклеры 61 (показанные пунктирной линией на фиг.5).
[0037] Как схематические изображено, например, на фиг.3, 4 и 9, вспомогательная форсунка 40 предварительного смешивания также ограничивает кольцеобразную стенку 63 топливного пространства, расположенную в радиально наружном направлении относительно вспомогательной топливной форсунки 60 и предпочтительно концентрическим образом относительно оси 36 патрубка горелки, показанной на фиг.3. Как схематически изображено, например, на фиг.3, 4 и 9, стенка 63 ограничивает топливное пространство 64 между форсункой 60 и указанной стенкой 63. Как схематически изображено, например, на фиг.4 и 9, стенка 63 также ограничивает топливные отверстия 63а, через которые топливо выходит из пространства 64. Как схематически изображено, например, на фиг.4 и 9, по меньшей мере одно отверстие 63а проточно соединен с по меньшей мере одним топливным жиклером 61 через пространство 64. Предпочтительно каждое отверстие 63а проточно соединен с каждым жиклером 61 через пространство 64.
[0038] Как схематически изображено, например, на фиг.3, 4 и 9, вспомогательная форсунка 40 предварительного смешивания также ограничивает вытянутые в осевом направлении полые трубопроводы 41 предварительного смешивания, расположенные в радиально наружном направлении относительно стенки 63 топливного пространства. Как схематически изображено в варианте выполнения, показанном, например, на фиг.4 и 9, каждый трубопровод 41 предпочтительно частично ограничен стенкой 63. Как схематически изображено, например, на фиг.3, каждый трубопровод 41 имеет верхний по потоку конец 41 а, расположенный вблизи нижнего по потоку конца 52с центрального элемента 52. Как схематически изображено, например. на фиг.4 и 9, каждый трубопровод 41 ограничивает на конце 41а входное отверстие 66а, проточно соединенное с внутренним проходом 53 центрального элемента 52. Стрелки, обозначенные номером 53а позиции на фиг.4 и 9, упрощенно показывают поток воздуха 53а, который поступает во входное отверстие 66а каждого трубопровода 41 из внутреннего прохода 53 центрального элемента 52.
[0039] Как упрощенно изображено, например, на фиг.4 и 9, каждый трубопровод 41 предварительного смешивания проточно соединен с по меньшей мере одним отверстием 63а, образованным в стенке 63 топливного пространства 64. Стрелки, обозначенные номером 62а позиции на фиг.4 и 9, упрощенно показывают поток 62а топлива, который выходит из пространства 64 через отверстия 63а, образованные в стенке 63, и проходит в каждый трубопровод 41. Стрелки, обозначенные номером 62b позиции на фиг.4 и 9, упрощенно указывают поток 62b топливовоздушной смеси, который проходит вниз по потоку в трубопроводы 41 вспомогательной форсунки 40 предварительного смешивания.
[0040] Как схематически изображено, например, на сриг.4 и 9, каждый трубопровод 41 имеет нижний по потоку конец 41b, расположенный в осевом направлении напротив верхнего по потоку конца 41а трубопровода 41 и расположенный около нижнего по потоку конца 40b вспомогательной форсунки 40. Как схематически изображено, например, на фиг.4 и 9, каждый нижний по потоку конец 41b каждого трубопровода 41 ограничивает выходное отверстие 66b, которое обеспечивает возможность выхода текучей среды, то есть топливовоздушной смеси 62b, из полого трубопровода 41. Как схематически изображено, например, на фиг.4 и 9, каждый нижний по потоку конец 41b каждого трубопровода 41 имеет центральную ось 41с, вокруг которой концентрическим образом расположены стенки, ограничивающие каждый трубопровод 41. Кроме того, как схематически изображено для варианта выполнения вспомогательной форсунки 40, показанной на фиг.4 и 9, каждая центральная ось 41с представляет собой прямую линию, расположенную таким образом, что поток текучей среды, представляющей собой смесь топлива и воздуха, выходящую из выходного отверстия 66b каждого трубопровода 41, направлен параллельно центральной оси 36 центрального элемента 52.
[0041] Несмотря на то что топливовоздушная смесь 62b стремится распространиться в радиальном направлении от каждой центральной оси 41с после ее выхода из выходного отверстия 66b каждого трубопровода 41, заявителем было установлено, что радиальное распределение не очень существенно. Действительно, проведенные заявителем исследования показали, что эквивалентное соотношение в той части выходной плоскости 44 горения (фиг.4 и 9), которая расположена непосредственно ниже по потоку от выходного отверстия 66b каждого трубопровода 41, может почти вдвое превышать эквивалентное соотношение, существующее в той части указанной плоскости 44 (фиг.4 и 9), которая расположена непосредственно ниже по потоку от центральной оси 36 центрального элемента 52. Высокое эквивалентное соотношение в местоположении непосредственно ниже по потоку от выходного отверстия 66b каждого трубопровода 41 может обеспечивать непрерывное и эффективное поджигание топливовоздушной смеси, проходящей через вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость 50с (фиг.3), и может обеспечивать стабильность пламени даже при его нахождении в состоянии срыва при работе с обедненной смесью. В этом заключается одна из важных ролей вспомогательного устройства предварительного смешивания, и вспомогательная форсунка 60 выполняет эту роль без повышения содержания NOx.
[0042] Различные варианты выполнения данного изобретения имеют характерные особенности, которые противодействуют этому значительно повышенному эквивалентному соотношению, существующему в части выходной плоскости 44 (фиг.4 и 9), расположенной непосредственно ниже по потоку от выходного отверстия 66b каждого трубопровода 41. Как схематически изображено для вариантов выполнения вспомогательной форсунки 40, показанных, например, на фиг.3, 4, 5 и 9, указанная форсунка 40 дополнительно ограничивает кольцевой канал 70, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов 41. В вариантах выполнения, изображенных, например, на фиг.3, 4, 5 и 9, внутренняя стенка 43 канала 70 также служит для ограничения наружной стенки 43 трубопроводов 41. В вариантах выполнения, изображенных, например, на фиг.3, 4, 5 и 9, стенка 52а центрального элемента также служит для ограничения наружной стенки 52а кольцевого канала 70.
[0043] Как схематически показано для вариантов выполнения вспомогательной форсунки 40 предварительного смешивания, изображенных, например, на фиг.3, 4, 5 и 9, верхний по потоку конец канала 70 проточно соединен с внутренним проходом 53 центрального элемента 52, и, таким образом, в него поступает поток воздуха из указанного прохода 53 элемента 52. На нижнем по потоку конце кольцевого канала 70 образованы воздушные жиклеры 42. По меньшей мере один жиклер 42 расположен вблизи по меньшей мере одного выходного отверстия 66b по меньшей мере одного трубопровода 41. Предпочтительно, как изображено, например, на фиг.4, 5 и 9, по меньшей мере один жиклер 42 расположен вблизи каждого отверстия 66b каждого трубопровода 41.
[0044] Как упрощенно изображено, например, на фиг.9, каждый проход, ограничивающий один из жиклеров 42, проходит концентрическим образом вокруг центральной оси 42а, расположенной параллельно оси 41 с нижнего потока конца 41b ближайшего трубопровода 41. Таким образом, ускоренный воздух, выходящий из каждого жиклера 42, захватывает часть топливовоздушной смеси, выходящей из трубопроводов 41, и служит для направления топливовоздушной смеси, находящейся в той части выходной плоскости 44 горения (сриг.9), которая расположена непосредственно ниже по потоку от выходного отверстия 66b каждого трубопровода 41. Итоговым результатом является более однородное эквивалентное соотношение в указанной плоскости 44 (фиг.9) топливовоздушной форсунки 12, что также может использоваться источником поджига в качестве вспомогательного средства.
[0045] Как схематически изображено, например, на фиг.4, каждый проход, ограничивающий один из жиклеров 42, проходит концентрическим образом вокруг центральной оси 42а, расположенной под острым углом относительно центральной оси 41с нижнего по потока конца 41b ближайшего трубопровода 41. Величина этого острого угла предпочтительно лежит в пределах от 0,1 до 20 градусов. Кроме того, воздушный жиклер 42 в варианте выполнения, показанном на фиг.4, предпочтительно выполнен и расположен таким образом, что соответствующий жиклер 42 направляет выходящий из него поток воздуха в направлении от ближайшего выходного отверстия 66b трубопроводов 41. Таким образом, в варианте выполнения, схематически изображенном, например, на фиг.4, каждый воздушный жиклер 42 направлен так, что выходящий из него воздух перемещается одновременно как вниз по потоку в радиальном направлении от центральной оси 36 центрального элемента 52, так и в радиальном направлении от центральной оси 41с нижнего по потоку конца 41b соответствующего ближайшего трубопровода 41. Таким образом, воздух, выходящий из каждого жиклера 42, захватывает часть топливовоздушной смеси, выходящей из трубопроводов 41, и служит для направления топливовоздушной смеси, находящейся в той части выходной плоскости 44 горения (фиг.4), которая расположена непосредственно ниже по потоку от выходного отверстия 66b каждого трубопровода 41, в радиально наружном направлении к периферической стенке 50 (фиг.3). Итоговым результатом является более однородное эквивалентное соотношение в указанной плоскости 44 (фиг.4) топливовоздушной форсунки 12, что также может использоваться источником поджига в качестве вспомогательного средства.
[0046] Другой вариант выполнения данного изобретения, схематически изображенный, например, на фиг.6, за исключением выполнения вспомогательной форсунки 40 предварительного смешивания, схематически показанной на фиг.6, аналогичен варианту выполнения, изображенному на фиг.3, 4, 5 и 9. Как схематически изображено на фиг.6, каждый трубопровод 41 проходит концентрическим образом вокруг центральной продольной оси 41с, расположенной под острым углом относительно центральной оси 36 центрального элемента 52. Величина этого острого угла предпочтительно лежит в диапазоне от 0,1 до 20 градусов. Таким образом, во вспомогательной форсунке 40, изображенной на фиг.6, каждый трубопровод 41 выполнен и расположен с обеспечением проведения выходящей из его выходного отверстия топливовоздушной смеси в радиально наружном направлении от центральной оси 36 элемента 52 с получением более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости 44 горения топливовоздушной форсунки 12 и в камере сгорания газовой турбины 10 и с обеспечением непрерывного и эффективного поджигания топливовоздушной смеси, которая подается через вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость 50 с (фиг.3) форсунки 12. Несмотря на то, что это не отражено, например, на фиг.6, один или более трубопроводов 41 могут проходить в осевом направлении за пределы нижнего по потоку конца 40b вспомогательной форсунки 40с расположением концентрическим образом вокруг центральной оси 41с нижнего по потоку конца 41b трубопровода 41.
[0047] Еще один вариант выполнения данного изобретения, схематически изображенный, например, на фиг.8, за исключением выполнения трубопроводов 41 предварительного смешивания вспомогательной форсунки 40, схематически показанной на фиг.6, аналогичен варианту выполнения, изображенному на фиг.3, 4, 5, 6 и 9. В варианте выполнения, схематически изображенном на фиг.8, каждый трубопровод 41 проходит концентрическим образом вокруг двунаправленной центральной продольной оси, имеющей первый луч 41d и второй луч 41с. Как схематически изображено на фиг.8, первый луч 41d указанной оси расположен параллельно центральной оси 36 элемента 52 и проходит между верхним по потоку концом 41а и нижним по потоку концом 41b каждого трубопровода 41. Второй луч 41с указанной оси расположен под острым углом к центральной оси 36 элемента 52 и проходит через нижний по потоку конец 41 b каждого трубопровода 41. Величина этого острого угла предпочтительно лежит в диапазоне от 0,1 до 20 градусов. Таким образом, трубопровод 41, схематически изображенный на сриг.8, выполнен и расположен с обеспечением проведения топливовоздушной смеси, выходящей из выходного отверстия 66b, в радиально наружном направлении от центральной оси 36 элемента 52 с получением более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости 44 горения топливовоздушной форсунки 12 и в камере сгорания газовой турбины 10 и с обеспечением непрерывного и эффективного поджигания топливовоздушной смеси, которая подается через вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость 50 с (фиг.3) форсунки 12.
[0048] Еще один вариант выполнения данного изобретения, схематически изображенный, например, на фиг.7, за исключением выполнения трубопроводов 41 и кольцевого канала 70 вспомогательной форсунки 40, схематически показанной на фиг.3, 4, 5 и 9, аналогичен варианту выполнения, изображенному на фиг.3, 4, 5 и 9. Как схематически показано на фиг.7, каждый трубопровод 41 проходит концентрическим образом вокруг центральной продольной оси 41с, расположенной под острым углом к центральной оси 36 центрального элемента 52. Величина этого острого угла предпочтительно лежит в диапазоне от 0,1 до 20 градусов. Таким образом, во вспомогательной форсунке 40, схематически изображенной на фиг.7, каждый трубопроводов 41 выполнен и расположен с обеспечением проведения топливовоздушной смеси, выходящей из его выходного отверстия 66b, в радиально наружном направлении от центральной оси 36 элемента 52 с получением более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости 44 горения топливовоздушной форсунки 12 и в камере сгорания газовой турбины 10 и с обеспечением непрерывного и эффективного поджигания топливовоздушной смеси, которая подается через вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость 50с (фиг.3) форсунки 12.
[0049] Как схематически показано для варианта выполнения вспомогательной форсунки 40 предварительного смешивания, изображенной, например, на фиг.7, верхний по потоку конец кольцевого канала 70 выполнен сужающимся в направлении вниз по потоку к воздушным жиклерам 42, расположенным около каждого выходного отверстия трубопроводов 41. Как описано выше в отношении вариантов выполнения, изображенных на фиг.3, 4 и 5, каждый жиклер 42 ориентирован в радиально наружном направлении от трубопроводов 41, так что он может захватывать часть топливовоздушной смеси с обеспечением ее дальнейшего проведения в радиально наружном направлении от трубопроводов 41 для получения более однородной топливовоздушной смеси в выходной плоскости 44 горения форсунки 12 и в топочной камере 32 камеры 16 сгорания (фиг.1 и 2) и для обеспечения непрерывного и эффективного поджигания топливовоздушной смеси, которая подается через вытянутую в осевом направлении внутреннюю полость 50 с (фиг.3) форсунки 12.
[0050] Каждый вариант выполнения вспомогательной форсунки 40 предварительного смешивания обеспечивает небольшое хорошо зафиксированное пламя, созданное предварительно полученной смесью, вблизи основания топливовоздушной форсунки 12 с фиксированием, таким образом, завихренной топливовоздушной смеси, выходящей из форсунки 12. Повышенная стабильность пламени обеспечивает возможность работы при пониженном соотношении топливо/воздух с расширением тем самым эксплуатационного диапазона в режиме срыва при использовании обедненной смеси и диапазона выбросов.
[0051] При использовании топливовоздушной форсунки 12, варианты выполнения которой описаны выше, становится возможным применение предпочтительных способов работы форсунки 12 для газотурбинного двигателя 10. Один вариант такого способа работы топливовоздушной форсунки 12 для газотурбинного двигателя предпочтительно включает следующие этапы, схематически проиллюстрированные на фиг.10: этап 81 проведения первичного потока воздуха 51а (см., например, фиг.3) вниз по потоку через завихритель с обеспечением завихрения указанного потока, этап 82 проведения первичного потока топлива 57а (см., например, фиг.3) через завихритель с обеспечением его смешивания с завихренным первичным потоком воздуха 51 а ниже по потоку от завихрителя, этап 83 проведения потока вспомогательного топлива 62 (см., например, фиг.4) через полую линию 54 подачи топлива к вспомогательной форсунке 40 предварительного смешивания, этап 84 проведения вторичного потока воздуха 53а (см., например, фиг.4) вниз по потоку через центральный элемент 52 (см., например, фиг.3) к вспомогательной форсунке 40, этап 85 смешивания вспомогательного топлива 62 с вторичным потоком воздуха 53а в вытянутых в осевом направлении полых трубопроводах 41 предварительного смешивания (см., например, фиг.4), которые выпускают топливовоздушную смесь 62b (см., например, фиг.4 и 9) из нижнего по потоку конца 41 b форсунки 40, и этап 86 выпуска топливовоздушной смеси 62b из трубопроводов 41 вспомогательной форсунки 40 в направлении от центральной оси 36 элемента 52 (см., например, фиг.3, 4 и 6-9).
[0052] Другой вариант такого способа работы топливовоздушной форсунки 12 для газотурбинного двигателя 10 предпочтительно включает следующие этапы, схематически проиллюстрированные на фиг.11: этап 81 проведения первичного потока воздуха 51а (см., например, фиг.3) вниз по потоку через завихритель с обеспечением завихрения указанного потока, этап 82 проведения первичного потока топлива 57а (см., например, фиг.3) через завихритель с обеспечением его смешивания с завихренным первичным потоком воздуха 51а ниже по потоку от завихрителя, этап 83 проведения потока вспомогательного топлива 62 (см., например, фиг.4) через полую линию 54 подачи топлива к вспомогательной форсунке 40 предварительного смешивания, этап 84 проведения вторичного потока воздуха 53а (см., например, фиг.4) вниз по потоку через центральный элемент 52 (см., например, фиг.3) к вспомогательной форсунке 40, этап 85 смешивания вспомогательного топлива 62 с вторичным потоком воздуха 53а в вытянутых в осевом направлении полых трубопроводах 41 предварительного смешивания (см., например, фиг.4), которые выпускают топливовоздушную смесь 62b (см., например, фиг.4 и 9) из нижнего по потоку конца 41b форсунки 40, этап 87 отведения части вторичного потока воздуха 53а (см., например, фиг.4, 7 и 9) в кольцевой канал 70, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов 41 вспомогательной форсунки 40, и этап 88 выпуска воздуха из кольцевого канала 70 в направлении от вспомогательной форсунки 40 (см., например, фиг.4, 7 и 9). Предпочтительно давление воздуха, выпускаемого из кольцевого канала 70, превышает давление воздуха, поступающего в указанный канал 70. Предпочтительно, как схематически изображено, например, на фиг.7, кольцевой канал 70 имеет верхний по потоку конец, выполненный сужающимся в направлении вниз по потоку. Предпочтительно, как показано, например, на фиг.7, дополнительный вариант выполнения способа включает этап выпуска топливовоздушной смеси из трубопроводов 41 вспомогательной форсунки 40 в направлении от центральной оси 36 центрального элемента 52. Предпочтительно, как схематически показано, например, на фиг.4, дополнительный вариант выполнения способа включает этап выпуска топливовоздушной смеси 62b из трубопроводов 41 вспомогательной форсунки 40 в направлении, параллельном центральной оси 36 элемента 52. Предпочтительно, как схематически показано, например, на фиг.4 и 7, дополнительный вариант выполнения способа включает этап выпуска топливовоздушной смеси 62b из кольцевого канала 70 в радиальном направлении от центральной оси 36 элемента 52.
[0053] В предложенном описании примеры, в том числе предпочтительный вариант выполнения, используются для раскрытия данного изобретения, а также для обеспечения возможности реализации изобретения на практике, включая изготовление и использование любых устройств и установок и осуществление любых предусмотренных способов, любым специалистом. Объем правовой охраны изобретения определен формулой изобретения и может охватывать другие примеры, очевидные специалистам в данной области техники. Подразумевается, что такие другие примеры находятся в рамках объема формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, не отличающиеся от описанных в дословном тексте формулы, или конструктивные элементы, незначительно отличающиеся от описанных в дословном тексте формулы.

Claims (52)

1. 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.
2. Способ по п. 1, в котором топливовоздушную смесь выпускают из трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки в радиальном направлении от центральной оси центрального элемента.
3. Способ по п. 1, в котором дополнительно отводят часть вторичного потока воздуха в кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки.
4. Способ по п. 3, в котором давление воздуха, выпускаемого из кольцевого канала, превышает давление воздуха, поступающего в указанный канал.
5. Способ по п. 3, в котором кольцевой канал сужается в направлении вниз по потоку.
6. Способ по п. 3, в котором воздух выпускают из кольцевого канала вспомогательной форсунки предварительного смешивания в направлении от выходных отверстий трубопроводов предварительного смешивания.
7. Способ по п. 6, в котором воздух, выпускаемый из кольцевого канала, направляют от центральной оси центрального элемента.
8. 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.
9. Топливовоздушная форсунка по п. 8, 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.
10. Топливовоздушная форсунка по п. 8, в которой кольцевой канал на его нижнем по потоку конце ограничивает воздушные жиклеры.
11. Топливовоздушная форсунка по п. 10, 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.
12. Топливовоздушная форсунка по п. 11, в которой центральная ось по меньшей мере одного воздушного жиклера направляет поток воздуха, выходящего из указанного жиклера, в направлении от центральной оси центрального элемента.
13. Топливовоздушная форсунка по п. 8, в которой кольцевой канал выполнен сужающимся в направлении вниз по потоку к воздушным жиклерам.
14. 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.
15. Камера сгорания по п. 14, в которой кольцевой канал на его нижнем по потоку конце ограничивает воздушные жиклеры.
16. Камера сгорания по п. 15, 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.
17. Камера сгорания по п. 16, в которой центральная ось по меньшей мере одного воздушного жиклера направляет поток воздуха, выходящий из указанного жиклера, в направлении от центральной оси центрального элемента.
18. Камера сгорания по п. 14, в которой кольцевой канал выполнен сужающимся в направлении вниз по потоку к воздушным жиклерам.
19. 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.
20. Способ по п. 19, в котором топливовоздушную смесь выпускают из трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки в направлении, параллельном центральной оси центрального элемента.
21. Способ по п. 19, в котором топливовоздушную смесь выпускают из трубопроводов предварительного смешивания указанной вспомогательной форсунки в радиальном направлении от центральной оси центрального элемента.
22. Способ по п. 19, в котором давление воздуха, выпускаемого из кольцевого канала, превышает давление воздуха, поступающего в указанный канал.
23. Способ по п. 19, в котором кольцевой канал сужается в направлении вниз по потоку.
24. Способ по п. 19, 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 RU2013108313A (ru) 2014-09-10
RU2621566C2 true 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)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774929C1 (ru) * 2020-09-16 2022-06-27 Мицубиси Пауэр, Лтд. Топливная форсунка и камера сгорания газовой турбины

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
WO2015182727A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジンの燃焼装置
AU2015265278B2 (en) * 2014-05-30 2018-04-05 B&B Agema Gmbh Combustor for gas turbine engine
US9714767B2 (en) * 2014-11-26 2017-07-25 General Electric Company Premix fuel nozzle assembly
US10030869B2 (en) * 2014-11-26 2018-07-24 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
US11015809B2 (en) * 2014-12-30 2021-05-25 General Electric Company Pilot nozzle in gas turbine combustor
US20160186663A1 (en) * 2014-12-30 2016-06-30 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
JP6595010B2 (ja) * 2015-06-24 2019-10-23 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 予混合保炎器を有する燃料ノズルアセンブリ
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
US20170363294A1 (en) * 2016-06-21 2017-12-21 General Electric Company Pilot premix nozzle and fuel nozzle assembly
US10443854B2 (en) * 2016-06-21 2019-10-15 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
EP4283197A3 (en) * 2016-11-22 2024-02-14 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

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080083229A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 General Electric Company Combustor nozzle for a fuel-flexible combustion system
WO2009055045A2 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Solar Turbines Incorporated Gas turbine fuel injector with removable pilot liquid tube
US20100287942A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 General Electric Company Dry Low NOx Combustion System with Pre-Mixed Direct-Injection Secondary Fuel Nozzle
RU2426030C2 (ru) * 2006-04-26 2011-08-10 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. УЗЕЛ ГОРЕЛОК С УЛЬТРАНИЗКОЙ ЭМИССИЕЙ NOx

Family Cites Families (21)

* 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
DE69916911T2 (de) 1998-02-10 2005-04-21 Gen Electric Brenner mit gleichmässiger Brennstoff/Luft Vormischung zur emissionsarmen Verbrennung
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
CA2630721C (en) * 2005-12-14 2012-06-19 Rolls-Royce Power Engineering Plc Gas turbine engine premix injectors
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
EP1950494A1 (de) * 2007-01-29 2008-07-30 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammer für eine Gasturbine
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
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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2426030C2 (ru) * 2006-04-26 2011-08-10 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. УЗЕЛ ГОРЕЛОК С УЛЬТРАНИЗКОЙ ЭМИССИЕЙ NOx
US20080083229A1 (en) * 2006-10-06 2008-04-10 General Electric Company Combustor nozzle for a fuel-flexible combustion system
WO2009055045A2 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Solar Turbines Incorporated Gas turbine fuel injector with removable pilot liquid tube
US20100287942A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 General Electric Company Dry Low NOx Combustion System with Pre-Mixed Direct-Injection Secondary Fuel Nozzle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2774929C1 (ru) * 2020-09-16 2022-06-27 Мицубиси Пауэр, Лтд. Топливная форсунка и камера сгорания газовой турбины
RU2774929C9 (ru) * 2020-09-16 2022-09-29 Мицубиси Пауэр, Лтд. Топливная форсунка и камера сгорания газовой турбины

Also Published As

Publication number Publication date
JP6186132B2 (ja) 2017-08-23
CN103438480A (zh) 2013-12-11
EP2631544A1 (en) 2013-08-28
EP2631544B1 (en) 2018-05-09
JP2013174431A (ja) 2013-09-05
US20150253011A1 (en) 2015-09-10
US20130219899A1 (en) 2013-08-29
CN103438480B (zh) 2016-08-24
RU2013108313A (ru) 2014-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2621566C2 (ru) Топливовоздушная форсунка (варианты ), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты ) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты )
US10072848B2 (en) Fuel injector with premix pilot nozzle
EP3211316A1 (en) Pilot nozzles in gas turbine combustors
US11015809B2 (en) Pilot nozzle in gas turbine combustor
JP6266211B2 (ja) 渦停留キャビティを備えた燃焼器組立体
US11371710B2 (en) Gas turbine combustor assembly with a trapped vortex feature
JP6134544B2 (ja) 作動流体を燃焼器に供給するシステム
RU2643908C2 (ru) Система предварительного смешивания топлива и воздуха (варианты) и способ смешивания
US20160186663A1 (en) Pilot nozzle in gas turbine combustor
EP2251605A2 (en) Dry low nox combustion system with pre-mixed direct-injection secondary fuel-nozzle
CN104662368A (zh) 具有沿径向分级的经预混合母火以改进可操作性的燃烧器
US20190003713A1 (en) Air-shielded fuel injection assembly to facilitate reduced nox emissions in a combustor system
JP4997018B2 (ja) 一次燃料噴射器及び複数の二次燃料噴射ポートを有するガスタービンエンジン燃焼器のミキサ組立体のためのパイロットミキサ
EP2520857A1 (en) A Combustor Nozzle And Method For Supplying Fuel To A Combustor
US20160061452A1 (en) Corrugated cyclone mixer assembly to facilitate reduced nox emissions and improve operability in a combustor system
KR101774630B1 (ko) 가스 터빈 엔진에 사용되는 예비혼합된 연료와 공기를 가진 접선방향의 애뉼러형 연소실
US8596074B2 (en) Gas turbine combustor
US20160018110A1 (en) Axially staged gas turbine combustor with interstage premixer
JP2013217635A (ja) 拡散燃焼器燃料ノズル
US11725819B2 (en) Gas turbine fuel nozzle having a fuel passage within a swirler
US20230366551A1 (en) Fuel nozzle and swirler
JPH07504263A (ja) ガスタービンの燃焼室構造
MX2008005404A (en) Improved airflow distribution to a low emission combustor

Legal Events

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

Effective date: 20210227