RU2781670C1 - Burner device of a low-emission combustion chamber and a method for regulating the flow of air entering it - Google Patents

Burner device of a low-emission combustion chamber and a method for regulating the flow of air entering it Download PDF

Info

Publication number
RU2781670C1
RU2781670C1 RU2021134690A RU2021134690A RU2781670C1 RU 2781670 C1 RU2781670 C1 RU 2781670C1 RU 2021134690 A RU2021134690 A RU 2021134690A RU 2021134690 A RU2021134690 A RU 2021134690A RU 2781670 C1 RU2781670 C1 RU 2781670C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
burner
gas
channel
mixing chamber
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2021134690A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Витальевич Бубенцов
Валерий Александрович Ташкинов
Борис Васильевич Шошин
Екатерина Владимировна Ломохова
Original Assignee
Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн"
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" filed Critical Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн"
Application granted granted Critical
Publication of RU2781670C1 publication Critical patent/RU2781670C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engine technology.
SUBSTANCE: invention relates to combustion chambers of gas turbine engines using natural gas, and can be used in marine and land-based engines. The burner device of the low-emission combustion chamber, installed at the entrance to the heat pipe, contains a housing including a fitting, a radial swirl, fuel supply channels, and a mixing chamber. At least one of the fittings has an adjustable valve block consisting of support elements, one of which is presented in the form of a sleeve with an external thread, a spring, a shut-off element made in the form of a preload rod with a plug, while holes are made in the ring of the mixing chamber with a total area, ensuring the operation of the burner device when gas is supplied only in the first: starting, fuel channel with a closed section at the entrance to the swirler.
EFFECT: increase in the reliability of regulating the flow of air entering the burner over the entire range of engine operation by regulating the flow area of the burner, using the pressure of fuel gas entering the burner cavity for this purpose.
3 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к камерам сгорания, газотурбинных двигателей работающим на природном газе и может найти применение в двигателях морского и наземного назначения.The invention relates to combustion chambers, gas turbine engines running on natural gas and can be used in marine and land engines.

Основным элементом малоэмиссионной камеры сгорания (КС) является горелочное устройство (горелка) во фронтовой части жаровой трубы. В современных КС, в целях понижения вредных выбросов оксида азота (NOX) и оксида углерода (COX), реализуется работа на обеднённой топливной смеси, что может спровоцировать возникновение вибрационного горения, приводящее к выработкам и разрушению элементов двигателя. Для обеспечения работоспособности экологической камеры сгорания во всём диапазоне режимов применяется двухканальная топливная система.The main element of a low-emission combustion chamber (CC) is a burner device (burner) in the front part of the flame tube. In modern compressor stations, in order to reduce harmful emissions of nitrogen oxide (NO X ) and carbon monoxide (CO X ), work is carried out on a lean fuel mixture, which can provoke the occurrence of vibration combustion, leading to exhaustion and destruction of engine elements. To ensure the operability of the ecological combustion chamber in the entire range of modes, a dual-channel fuel system is used.

Перспективы развития малоэмиссионных КС ГТД связаны с созданием систем управления, позволяющих, в условиях изменения условий при работе ГТД, воздействовать на регулирующие элементы. В качестве регулирующих элементов могут выступать топливные коллекторы, перепускные трубы и (или) фронтовые устройства изменяемой геометрии (Сиротин Н.Н., Марчуков Е.Ю., Новиков А.С. «Основы конструирования, производства и эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок в системе CALS технологий» Книга 1. - М.: Наука, 2011. стр. 448, 479).Prospects for the development of low-emission CS gas turbine engines are associated with the creation of control systems that allow, in conditions of changing conditions during the operation of gas turbine engines, to influence the regulatory elements. Fuel manifolds, bypass pipes and (or) front devices of variable geometry can act as control elements (Sirotin N.N., Marchukov E.Yu., Novikov A.S. “Fundamentals of design, production and operation of aircraft gas turbine engines and power plants in the CALS technology system ”Book 1. - M .: Nauka, 2011. pp. 448, 479).

Известно горелочное устройство малоэмиссионной камеры сгорания, установленное на входе в жаровую трубу («Николаевские газотурбинные двигатели и установки. История создания» ГП НПКГ «Зоря-Машпроект» - Николаев, 2005 г., стр.119), и содержащее корпус, включающий штуцера, радиальные завихрители, установленный на выходе из каналов подвода топлива, камеру смешения. Топливный газ (далее - газ) из полостей горелки подаётся в полые лопатки завихрителей и через отверстия в лопатках, поступает в кольцевые камеры смешения. Запуск двигателя и его работа на низких режимах осуществляется подачей газа только в завихритель первого - пускового канала. В дальнейшем происходит подключение второго канала. При этом для устранения вибрационного горения на каждый режим требуется свой алгоритм распределения топлива по двум каналам.Known burner low-emission combustion chamber installed at the entrance to the flame tube ("Nikolaev gas turbine engines and installations. History of creation" SE NPKG "Zorya-Mashproekt" - Nikolaev, 2005, p. 119), and containing a housing including fittings, radial swirlers installed at the outlet of the fuel supply channels, mixing chamber. Fuel gas (hereinafter - gas) from the burner cavities is fed into the hollow blades of the swirlers and through the holes in the blades, enters the annular mixing chambers. Starting the engine and its operation in low modes is carried out by supplying gas only to the swirler of the first - starting channel. In the future, the second channel is connected. At the same time, to eliminate vibrational combustion, each mode requires its own algorithm for distributing fuel over two channels.

Недостатком такой конструкции является следующее.The disadvantage of this design is the following.

Определяющие параметры горелки, такие как площади завихрителей и расход газа обеспечивают необходимые характеристики КС на основном (номинальном) режиме. При этом поступающий в зону горения воздух не регулируется. Поэтому, на запуске и режимах ниже номинального количество воздуха, поступающего в горелку, выше необходимого, что ухудшает запуск и приводит к возникновению виброгорения. Кроме того, здесь из-за «обеднения» топливо-воздушной смеси при низкой температуре в зоне горения, увеличиваются выбросы несгоревших оксида углерода и углеводорода.The defining parameters of the burner, such as swirler areas and gas flow rate, provide the necessary characteristics of the combustion chamber in the main (nominal) mode. In this case, the air entering the combustion zone is not regulated. Therefore, at start-up and modes below the nominal value, the amount of air entering the burner is higher than necessary, which worsens the start-up and leads to vibration combustion. In addition, here, due to the "depletion" of the fuel-air mixture at low temperatures in the combustion zone, emissions of unburned carbon monoxide and hydrocarbons increase.

Снижение вредных выбросов может достигаться за счёт обеспечения постоянства состава смеси (α=const) в зоне горения во всём диапазоне работы двигателя путём применения элементов, регулирующих распределение воздуха в жаровой трубе. Так, на максимальных режимах значительная часть воздуха должна подаваться в первичную зону для минимизации образования сажи и NO2. При снижении мощности двигателя для обеспечения низких уровней выбросов СО и НС необходимо удерживать высокую температуру в первичной зоне за счёт сокращения доли первичного воздуха, например, уменьшая площадь завихрителей горелки.The reduction of harmful emissions can be achieved by ensuring the constancy of the composition of the mixture (α=const) in the combustion zone throughout the entire range of engine operation by using elements that regulate the distribution of air in the flame tube. So, at maximum modes, a significant part of the air should be supplied to the primary zone to minimize the formation of soot and NO 2 . When reducing engine power, to ensure low levels of CO and HC emissions, it is necessary to maintain a high temperature in the primary zone by reducing the proportion of primary air, for example, by reducing the area of the burner swirlers.

Известен способ регулирования расхода воздуха (Международная заявка № WO 94/00718, МПК F23R 3/34, 3/36, F23D 17/00, F23D 14/26, опубл. 06.01.1994), заключающийся в изменении, в зависимости от нагрузки ГТД, количества воздуха поступающего в камеру смешения горелок. Предусмотрен дополнительный подвод сжатого воздуха из компрессора двигателя в каналы горелок. Данный воздух отбирается из кольцевого канала КС через трубопровод, содержащий регулируемый клапан и соединённый с коллектором, от которого этот воздух через трубопроводы подводится к каждой горелке. Регулирование расхода осуществляется изменением проходной площади канала трубопровода в линии отбора закомпрессорного воздуха. В трубопроводе установлен клапан, изменяющий проходное сечение трубопровода. На режиме запуска клапан установлен в позицию минимального открытия и минимальное количество воздуха поступает в горелочное устройство. При увеличении нагрузки необходима подача дополнительного воздуха в первичную зону жаровой трубы, что осуществляется открытием клапана и поступлением воздуха из кольцевого канала КС через коллектор и трубопроводы - к каналам горелок.A known method for regulating the air flow (International application No. WO 94/00718, IPC F23R 3/34, 3/36, F23D 17/00, F23D 14/26, publ. 01/06/1994), which consists in changing, depending on the load of the gas turbine engine , the amount of air entering the mixing chamber of the burners. An additional supply of compressed air from the engine compressor to the burner channels is provided. This air is taken from the annular channel of the combustion chamber through a pipeline containing an adjustable valve and connected to a collector, from which this air is supplied through pipelines to each burner. Flow control is carried out by changing the passage area of the pipeline channel in the line for extracting the after-compressor air. A valve is installed in the pipeline, which changes the flow area of the pipeline. In the start mode, the valve is set to the minimum opening position and the minimum amount of air enters the burner. When the load increases, it is necessary to supply additional air to the primary zone of the flame tube, which is carried out by opening the valve and air flowing from the annular channel of the combustion chamber through the collector and pipelines to the burner channels.

Недостатком этого способа является низкая эффективность, так как расход дополнительного воздуха в этом случае определяется не только дозирующими элементами в каналах горелок, но и перепадом давления между полостями кольцевого канала КС и первичной зоны жаровой трубы. При такой схеме, в результате потерь давления воздуха на клапане, в коллекторе и подводящих трубопроводах, вероятно, не будет обеспечено необходимое увеличение расхода воздуха через горелку.The disadvantage of this method is its low efficiency, since the consumption of additional air in this case is determined not only by the dosing elements in the burner channels, but also by the pressure drop between the cavities of the annular channel of the combustion chamber and the primary zone of the flame tube. With such a scheme, as a result of air pressure losses at the valve, in the manifold and in the supply pipes, the necessary increase in air flow through the burner will probably not be ensured.

Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является разработка устройства и способа для его осуществления, позволяющие повысить надежность регулирования расхода воздуха поступающего в горелку, во всём диапазоне работы двигателя, за счет регулирования проходной площади горелки, используя для этого давление топливного газа, поступающего в полость горелки.The technical result achieved in the claimed invention is the development of a device and a method for its implementation, which makes it possible to increase the reliability of regulating the flow of air entering the burner, throughout the entire range of engine operation, by regulating the burner passage area, using for this purpose the pressure of the fuel gas entering the cavity burners.

Технический результат в заявленном устройстве достигается тем, что в горелочном устройстве малоэмиссионной камеры сгорания, установленном на входе в жаровую трубу и содержащем корпус, включающий штуцера, радиальный завихритель, каналы подвода топлива, камеру смешения в отличие от известного, по меньшей мере в один из штуцеров установлен регулируемый клапанный блок, состоящий из опорных элементов, один из которых представлен в виде гильзы с наружной резьбой, пружины, запорного элемента, выполненного в виде поджимного штока с заглушкой, при этом в кольце камеры смешения выполнены отверстия суммарной площадью, обеспечивающей работу горелочного устройства при подаче газа только в первый - пусковой топливный канал при закрытом сечении на входе в завихритель.The technical result in the claimed device is achieved by the fact that in the burner device of a low-emission combustion chamber installed at the inlet to the flame tube and containing a housing including fittings, a radial swirler, fuel supply channels, a mixing chamber, in contrast to the known, at least one of the fittings an adjustable valve block is installed, consisting of support elements, one of which is presented in the form of a sleeve with an external thread, a spring, a locking element made in the form of a clamping rod with a plug, while holes with a total area are made in the mixing chamber ring, ensuring the operation of the burner device at gas supply only to the first - starting fuel channel with a closed section at the inlet to the swirler.

Технический результат в заявленном способе достигается тем, что в способе регулирования расхода воздуха, заключающемся в изменении, в зависимости от нагрузки ГТД, количества воздуха поступающего в камеру смешения, в отличие от известного изменение количества воздуха поступающего в камеру смешения осуществляется за счет закрытия отверстия на входе в радиальный завихритель при помощи клапана, при этом, при подаче основного топливного газа во второй канал, шток клапана перемещает соединённое с ним кольцо, которое открывает сечение на входе в завихритель, а с прекращением подачи газа во второй канал, кольцо возвращается в исходное положение и закрывает данное сечение.The technical result in the claimed method is achieved by the fact that in the method of controlling the air flow, which consists in changing, depending on the load of the gas turbine engine, the amount of air entering the mixing chamber, in contrast to the known change in the amount of air entering the mixing chamber, is carried out by closing the inlet hole into the radial swirler using a valve, while, when the main fuel gas is supplied to the second channel, the valve stem moves the ring connected to it, which opens the section at the inlet to the swirler, and when the gas supply to the second channel is stopped, the ring returns to its original position and closes this section.

При этом, корпус горелки с корпусом камеры сгорания образует резьбовые соединения через гильзы клапанов во втором канале подачи топливного газа в горелку.In this case, the body of the burner with the body of the combustion chamber forms threaded connections through the valve sleeves in the second channel for supplying fuel gas to the burner.

На фигурах представлены:The figures show:

- фиг. 1 - продольный разрез конструкции горелочного устройства;- fig. 1 - longitudinal section of the design of the burner device;

- фиг. 2 - продольный разрез клапана;- fig. 2 - longitudinal section of the valve;

- фиг. 3 - положение клапана в исходном состоянии (клапан закрыт);- fig. 3 - position of the valve in the initial state (the valve is closed);

- фиг. 4 - положение клапана в рабочем состоянии (клапан открыт);- fig. 4 - position of the valve in working condition (valve is open);

- фиг. 5 - продольный разрез горелки;- fig. 5 - longitudinal section of the burner;

- фиг. 6 - вид горелочного устройства при сборке;- fig. 6 - view of the burner device during assembly;

- фиг. 7 - вид клапана, не связанного с фланцем регулировочного кольца (в случае варианта горелки, имеющей несколько клапанов).- fig. 7 - view of the valve not connected to the flange of the adjusting ring (in the case of a burner version with several valves).

На фиг. 1 представлено предлагаемое горелочное устройство.In FIG. 1 shows the proposed burner device.

В состав выносной трубчато-кольцевой КС входят: жаровая труба 1, корпус камеры сгорания, состоящий из нескольких (по числу горелок) крышек 2 с фланцами, состыкованными с общим кольцевым участком 3. На каждой из крышек 2 закреплена горелка 4.The composition of the remote tubular-annular CS includes: a flame tube 1, a combustion chamber housing, consisting of several (according to the number of burners) covers 2 with flanges docked with a common annular section 3. A burner 4 is fixed on each of the covers 2.

Газ в горелку подводится по двум каналам. В полость 5 первого - пускового канала через штуцер 6, в полость 7 - второго канала через штуцер 8. Каждая полость через отверстия 9, 10 сообщается с полостями полых лопаток первого (пускового) 11 и второго 12 каналов и формируют камеру закручивания (завихритель). В каждой лопатке выполнены отверстия 13, через которые газ поступает в кольцевую камеру смешения 14. Лопатки 11 и 12, для равномерного подвода газа в камеру смешения 14 чередуются.Gas is supplied to the burner through two channels. In the cavity 5 of the first - starting channel through the fitting 6, in the cavity 7 - the second channel through the fitting 8. Each cavity through the holes 9, 10 communicates with the cavities of the hollow blades of the first (starting) 11 and second 12 channels and form a swirl chamber (swirler). Holes 13 are made in each blade, through which the gas enters the annular mixing chamber 14. The blades 11 and 12 alternate for a uniform supply of gas to the mixing chamber 14.

На входе во второй канал горелки расположен клапан - см. фиг. 2 в составе: гильза 15 с двумя участками наружной резьбы, отличающимися величиной шага, пружина 16, поджимающая шток 17, на который вворачивается поршень 18 с пазами для прохода газа. Положение поршня фиксируется (после регулировки на давление открытия) гайкой 19. Противоположный резьбовой участок штока 17 предназначен для монтажа на него кольца 20 фиг. 3.A valve is located at the inlet to the second burner channel - see fig. 2 consists of: a sleeve 15 with two sections of external thread, differing in pitch, a spring 16, which presses the rod 17, onto which the piston 18 is screwed with grooves for the passage of gas. The position of the piston is fixed (after adjusting for the opening pressure) with a nut 19. The opposite threaded section of the rod 17 is intended for mounting the ring 20 of FIG. 3.

Способ осуществляется в камере сгорания, содержащей во фронтовом устройстве одно или несколько горелочных устройств с предварительно подготовленной топливовоздушной смесью.The method is carried out in a combustion chamber containing one or more burners with a pre-prepared air-fuel mixture in the front device.

В исходном состоянии, на запуске и режимах малой мощности, когда газ подаётся только в первый (пусковой) канал горелки, клапан закрыт - см. фиг. 3. Кольцо 20 полностью перекрывает кольцевой канал 21 на входе в завихритель горелки. Воздух из кольцевого канала КС поступает в завихритель через отверстия 22 в кольце 20, размеры и количество которых обеспечивают (для данных режимов) необходимые расход и равномерность потока воздуха на входе в завихритель.In the initial state, at start-up and low power modes, when gas is supplied only to the first (start-up) channel of the burner, the valve is closed - see fig. 3. Ring 20 completely covers the annular channel 21 at the inlet to the burner swirler. The air from the annular channel of the COP enters the swirler through holes 22 in the ring 20, the size and number of which provide (for these modes) the necessary flow rate and uniformity of the air flow at the inlet to the swirler.

Кроме того, закрытый клапан изолирует трубопровод коллектора основного топлива от возможного попадания в него продуктов сгорания.In addition, the closed valve isolates the pipeline of the main fuel manifold from the possible ingress of combustion products into it.

При переходе на режим большей мощности подключается второй (основной) канал подачи газа в горелку. Соответственно, расход воздуха, поступающий в горелку необходимо увеличить.When switching to a higher power mode, the second (main) channel for supplying gas to the burner is connected. Accordingly, the air flow entering the burner must be increased.

Вытекая из отверстий 23 (фиг. 4), газ перемещает шток 17 до упора в поверхность 24. Далее через отверстия 25, 26 газ попадает в полости лопаток 12, откуда из отверстий 13 - в камеру смешения 14 - см. фиг. 1, 4. При этом кольцо 20, перемещаясь со штоком 17, открывает кольцевой канал на входе в завихритель.Flowing out of the holes 23 (Fig. 4), the gas moves the rod 17 until it stops at the surface 24. Then, through the holes 25, 26, the gas enters the cavity of the blades 12, from where from the holes 13 into the mixing chamber 14 - see Fig. 1, 4. In this case, the ring 20, moving with the rod 17, opens the annular channel at the entrance to the swirler.

Таким образом, на режимах повышенной мощности задействованы оба канала подвода газа при полностью открытом кольцевом канале на входе в завихритель горелки.Thus, in high power modes, both gas supply channels are involved with a completely open annular channel at the inlet to the burner swirler.

С понижением мощности и отключении подачи газа во второй канал пружина клапана возвращает шток с кольцом в исходное состояние, а кольцевой канал на входе в завихритель закрывается (с сохранением минимально необходимого расхода воздуха через отверстия в кольце 20).With a decrease in power and turning off the gas supply to the second channel, the valve spring returns the stem with the ring to its original state, and the annular channel at the inlet to the swirler closes (while maintaining the minimum required air flow through the holes in the ring 20).

Количество мест стыковки штоков 17 с кольцом 20 - предпочтительно не менее двух для предотвращения перекоса кольца при перемещениях.The number of docking points of the rods 17 with the ring 20 is preferably at least two to prevent distortion of the ring when moving.

Аналогичная конструкция горелочного устройства проверена в составе камеры сгорания, где в результате ее использования состав топливовоздушной смеси в зоне горения был более равномерным.A similar design of the burner device was tested in the composition of the combustion chamber, where, as a result of its use, the composition of the air-fuel mixture in the combustion zone was more uniform.

Особенности конструкции и сборки горелочного устройства.Features of the design and assembly of the burner.

Горелка - см. фиг. 5 включает лопаточный завихритель 27 и корпус 28 с резьбовыми бобышками первого 29 и второго 30 каналов, соединённые сваркой (пайкой) с формированием полостей первого 5 и второго 7 газовых каналов. На бобышку 30 до упора по резьбе монтируется клапан фиг. 2. На конец штока 17 своим фланцем крепится кольцо 20 с помощью гаек 31.Burner - see fig. 5 includes a blade swirler 27 and a body 28 with threaded bosses of the first 29 and second 30 channels, connected by welding (soldering) to form the cavities of the first 5 and second 7 gas channels. On the boss 30, the valve of FIG. 2. A ring 20 is attached to the end of the rod 17 with its flange using nuts 31.

Сборка горелочного устройства, состоящего из горелки фиг. 5 с крышкой 2 - см. фиг. 6:The assembly of the burner device, consisting of the burner of FIG. 5 with cover 2 - see fig. 6:

- бобышка первого канала 29 «притягивается» гайкой 32 к фланцу 33, который крепится к крышке 2 болтами 34.- the boss of the first channel 29 is “attracted” by the nut 32 to the flange 33, which is attached to the cover 2 by bolts 34.

- монтаж штуцеров 6, 8 на бобышку 29 и «внешний» участок резьбы гильзы клапана до упора в посадочную поверхность крышки 2 - см. фиг. 1.- installation of fittings 6, 8 on the boss 29 and the "external" section of the thread of the valve sleeve until it stops against the seating surface of the cover 2 - see Fig. one.

В результате, горелка на крышке фиксируется креплением центральной бобышки 29. Конструкция периферийного соединения, когда горелка и крышка скреплены через «промежуточную» гильзу клапана, упрощает сборку, допуская наличие зазоров В, Г, Д (см. вид Б фиг. 6), при этом обеспечивая необходимую надёжность и герметичность по стыкам Е и Ж.As a result, the burner on the cover is fixed by fastening the central boss 29. The design of the peripheral connection, when the burner and the cover are fastened through the “intermediate” valve sleeve, simplifies assembly, allowing for gaps C, D, D (see view B of Fig. 6), with at the same time providing the necessary reliability and tightness at the joints E and G.

Собранное горелочное устройство монтируется на корпус 3 КС.The assembled burner device is mounted on the body 3 KS.

Стопорение (фиксация от поворота по резьбе) гильзы клапана 15 обеспечивается тем, что она вкручена в бобышку 30 по резьбе с одним шагом, а в саму гильзу вкручен (и снаружи законтрен) штуцер 8 по резьбе с другим шагом. Таким образом, поворот гильзы (сразу по двум участкам резьбы с разными шагами) невозможен.Locking (fixation from rotation along the thread) of the valve sleeve 15 is ensured by the fact that it is screwed into the boss 30 along the thread with one pitch, and the fitting 8 is screwed into the sleeve itself (and is locked from the outside) along the thread with a different pitch. Thus, the rotation of the sleeve (immediately along two thread sections with different pitches) is impossible.

Количество мест подвода основного (через клапаны) топлива зависит от габаритов горелки и расхода газа. Предпочтительно иметь их не менее трёх, равномерно расположенных по окружности, т.к. данные стыки являются также и опорами крепления горелки к крышке.The number of places for supplying the main (through valves) fuel depends on the dimensions of the burner and the gas flow rate. It is preferable to have at least three of them, evenly spaced around the circumference, because these joints are also the supports for attaching the burner to the cover.

В составе горелки все клапаны вместе с кольцом 20 должны при открытии работать синхронно с обеспечением одновременного упора всех контактных поверхностей штоков с бобышками 24 (фиг. 4), для чего возможен подбор минимальных местных зазоров по стыкам «гайки 31 - фланец кольца 20».As part of the burner, all valves, together with ring 20, must operate synchronously when opening, ensuring simultaneous stop of all contact surfaces of rods with bosses 24 (Fig. 4), for which it is possible to select the minimum local gaps at the joints "nuts 31 - ring flange 20".

Возможен вариант горелки, имеющей несколько клапанов в канале основного топлива, но с кольцом 20 стыкуются не все из них. Тогда место подвода газа, где шток не соединён с кольцом, может иметь конструкцию фиг. 7. Здесь шток 35 при открытом клапане упирается в дно бобышки 36. A variant of the burner is possible, having several valves in the main fuel channel, but not all of them are joined to the ring 20. Then the place of gas supply, where the stem is not connected to the ring, may have the design of Fig. 7. Here, the stem 35, with the valve open, rests against the bottom of the boss 36.

Таким образом, данное техническое решение позволяет регулировать проходную площадь горелки, что в свою очередь приводит к повышению эффективности регулирования расхода воздуха поступающего в горелочное устройство малоэмиссионной камеры сгорания.Thus, this technical solution makes it possible to regulate the passage area of the burner, which in turn leads to an increase in the efficiency of regulating the air flow entering the burner device of the low-emission combustion chamber.

Claims (3)

1. Горелочное устройство малоэмиссионной камеры сгорания, установленное на входе в жаровую трубу и содержащее корпус, включающий штуцера, радиальный завихритель, каналы подвода топлива, камеру смешения, отличающееся тем, что по меньшей мере в один из штуцеров установлен регулируемый клапанный блок, состоящий из опорных элементов, один из которых представлен в виде гильзы с наружной резьбой, пружины, запорного элемента, выполненного в виде поджимного штока с заглушкой, при этом в кольце камеры смешения выполнены отверстия суммарной площадью, обеспечивающей работу горелочного устройства при подаче газа только в первый - пусковой - топливный канал при закрытом сечении на входе в завихритель.1. A burner device of a low-emission combustion chamber installed at the inlet to the flame tube and containing a housing including fittings, a radial swirler, fuel supply channels, a mixing chamber, characterized in that at least one of the fittings has an adjustable valve block, consisting of support elements, one of which is presented in the form of a sleeve with an external thread, a spring, a locking element made in the form of a clamping rod with a plug, while in the ring of the mixing chamber there are holes with a total area that ensures the operation of the burner when gas is supplied only to the first - starting - fuel channel with a closed section at the inlet to the swirler. 2. Способ регулирования расхода воздуха, поступающего в горелочное устройство, заключающийся в изменении, в зависимости от нагрузки ГТД, количества воздуха, поступающего в камеру смешения, отличающийся тем, что изменение количества воздуха, поступающего в камеру смешения, осуществляется за счет закрытия отверстия на входе в радиальный завихритель при помощи клапана, при этом при подаче основного топливного газа во второй канал, шток клапана перемещает соединённое с ним кольцо, которое открывает сечение на входе в завихритель, а с прекращением подачи газа во второй канал кольцо возвращается в исходное положение и закрывает данное сечение.2. A method for regulating the flow of air entering the burner, which consists in changing, depending on the load of the gas turbine engine, the amount of air entering the mixing chamber, characterized in that the change in the amount of air entering the mixing chamber is carried out by closing the inlet hole into the radial swirler with the help of a valve, while when the main fuel gas is supplied to the second channel, the valve stem moves the ring connected to it, which opens the section at the inlet to the swirler, and when the gas supply to the second channel is stopped, the ring returns to its original position and closes this section. 3. Горелочное устройство малоэмиссионной камеры сгорания по п.1, отличающееся тем, что корпус горелки с корпусом камеры сгорания образует резьбовые соединения через гильзы клапанов во втором канале подачи топливного газа в горелку.3. A burner device for a low-emission combustion chamber according to claim 1, characterized in that the burner body with the combustion chamber body forms threaded connections through the valve sleeves in the second channel for supplying fuel gas to the burner.
RU2021134690A 2021-11-26 Burner device of a low-emission combustion chamber and a method for regulating the flow of air entering it RU2781670C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2781670C1 true RU2781670C1 (en) 2022-10-17

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU260798A1 (en) * Всесоюзный научно исследовательский , проектно конструкторский INJECTION BATTERY BURNER
US4430860A (en) * 1979-12-19 1984-02-14 The French State Supercharged internal combustion engines, inter alia diesel engines
US4677822A (en) * 1985-02-22 1987-07-07 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor
US5218824A (en) * 1992-06-25 1993-06-15 Solar Turbines Incorporated Low emission combustion nozzle for use with a gas turbine engine
RU2325588C2 (en) * 2006-07-13 2008-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Device to control low emission combustion chamber of gas turbine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU260798A1 (en) * Всесоюзный научно исследовательский , проектно конструкторский INJECTION BATTERY BURNER
US4430860A (en) * 1979-12-19 1984-02-14 The French State Supercharged internal combustion engines, inter alia diesel engines
US4677822A (en) * 1985-02-22 1987-07-07 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor
US5218824A (en) * 1992-06-25 1993-06-15 Solar Turbines Incorporated Low emission combustion nozzle for use with a gas turbine engine
RU2325588C2 (en) * 2006-07-13 2008-05-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Device to control low emission combustion chamber of gas turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5351474A (en) Combustor external air staging device
US7513100B2 (en) Systems for low emission gas turbine energy generation
US5218824A (en) Low emission combustion nozzle for use with a gas turbine engine
US4534166A (en) Flow modifying device
KR100372907B1 (en) A method for staging fuel in a turbine between diffusion and premixed operations
US8082724B2 (en) Combusting system, remodeling method for combusting system, and fuel injection method for combusting system
CN1707080B (en) Methods and apparatus for low emission gas turbine energy generation
US8919137B2 (en) Assemblies and apparatus related to integrating late lean injection into combustion turbine engines
US9010120B2 (en) Assemblies and apparatus related to integrating late lean injection into combustion turbine engines
US8572977B2 (en) Combustor of a gas turbine engine
US5365738A (en) Low emission combustion nozzle for use with a gas turbine engine
US20110314827A1 (en) Fuel nozzle assembly
US9353689B2 (en) Fuel supply device of gas turbine engine
US20170067635A1 (en) System and method having annular flow path architecture
US20130340436A1 (en) Gas fuel turbine engine for reduced oscillations
US20090223054A1 (en) Fuel nozzle for a gas turbine engine and method of fabricating the same
RU2781670C1 (en) Burner device of a low-emission combustion chamber and a method for regulating the flow of air entering it
CN208295958U (en) Burner and corresponding turbine system for gas turbine
CN111712621B (en) Method for operating a combustor assembly of a gas turbine
NO20220136A1 (en) Nozzle and fuel system for operation on gas with varying heating value
US11149941B2 (en) Multipoint fuel injection for radial in-flow swirl premix gas fuel injectors
JPS62255538A (en) Gas turbine control device
RU2287066C1 (en) Method to deliver steam into combustion chamber of steam-gas turbine plant
US9328925B2 (en) Cross-fire tube purging arrangement and method of purging a cross-fire tube
JP7187181B2 (en) FUEL DELIVERY ASSEMBLY AND RELATED METHODS