CH702172A2 - Brennkammer für eine Gasturbine ,mit verbesserter Kühlung. - Google Patents

Brennkammer für eine Gasturbine ,mit verbesserter Kühlung. Download PDF

Info

Publication number
CH702172A2
CH702172A2 CH01883/10A CH18832010A CH702172A2 CH 702172 A2 CH702172 A2 CH 702172A2 CH 01883/10 A CH01883/10 A CH 01883/10A CH 18832010 A CH18832010 A CH 18832010A CH 702172 A2 CH702172 A2 CH 702172A2
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
flow sleeve
combustor
cooling holes
combustion chamber
flow
Prior art date
Application number
CH01883/10A
Other languages
English (en)
Inventor
Lewis Berkley Davis, Jr.
Ronald James Chila
Original Assignee
Gen Electric
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 Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of CH702172A2 publication Critical patent/CH702172A2/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/005—Combined with pressure or heat exchangers
    • 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
    • F23R3/06—Arrangement of apertures along the flame tube
    • 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
    • F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/54—Reverse-flow combustion chambers
    • 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
    • F23R2900/03043—Convection cooled combustion chamber walls with means for guiding the cooling air flow
    • 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
    • F23R2900/03044—Impingement cooled combustion chamber walls or subassemblies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)

Abstract

Eine Brennkammereinrichtung für eine Gasturbine enthält eine Brennkammerwand (120) und eine Strömungshülse (110), die die Brennkammerwand (120) umgibt. Verdichtete Luft strömt durch einen ringförmigen Raum, der zwischen einer Aussenfläche der Brennkammerwand (120) und einer Innenfläche der Strömungshülse (119) angeordnet ist. Mehrere Kühllöcher (112) sind durch die Strömungshülse (110) hindurch ausgebildet, um es verdichteter Luft zu gestatten, von einer Position ausserhalb der Strömungshülse (110), durch die Kühllöcher (112) hindurch und in den ringförmigen Raum zu strömen. Die Höhe des ringförmigen Raums kann entlang der Länge der Brennkammereinrichtung variieren. Somit kann die Strömungshülse (110) Abschnitte mit verringertem Durchmesser aufweisen, mit der Folge, dass die Höhe des ringförmigen Raums an gewissen Stellen kleiner ist als an anderen Stellen entlang der Länge der Brennkammereinrichtung.

Description

Hintergrund der Erfindung
[0001] Gasturbinen, die in der Stromerzeugungsindustrie eingesetzt werden, enthalten gewöhnlich einen Verdichterabschnitt, der von mehreren Brennkammern umgeben ist. In jeder Brennkammer wird verdichtete Luft aus dem Verdichterabschnitt der Turbine in einen Innenbereich einer Brennkammerwand eingeführt. Die verdichtete Luft wird mit Brennstoff vermischt, und das Brennstoff-Luft-Gemisch wird anschliessend gezündet. Die Verbrennungsgase strömen danach aus der Brennkammer heraus und in den Turbinenabschnitt des Triebwerks.
[0002] In einer typischen Brennkammereinrichtung ist die Brennkammerwand von einer Strömungshülse umgeben. Ein ringförmiger Raum, der zwischen einer Innenfläche der Strömungshülse und einer Aussenfläche der Brennkammerwand angeordnet ist, leitet einen Strom verdichteter Luft aus dem Verdichterabschnitt der Turbine in das Innere der Brennkammerwand, wo die Verbrennung stattfindet. Verdichtete Luft aus dem Verdichterabschnitt der Turbine umgibt ausserdem eine Aussenumgebung der Strömungshülse. In der Strömungshülse können Kühllöcher ausgebildet sein, um es verdichteter Luft zu gestatten, von einer Position ausserhalb der Strömungshülse durch die Kühllöcher hindurch und in den ringförmigen Raum zu strömen. Der durch die Kühllöcher strömende Strom verdichteter Luft trifft auf die Aussenfläche der Brennkammerwand auf. Dieser Strom verdichteter Luft durch die Kühllöcher gegen die Aussenfläche der Brennkammerwand trägt zur Kühlung der Brennkammerwand bei.
Kurzbeschreibung der Erfindung
[0003] Gemäss einem ersten Aspekt kann die Erfindung in einer Brennkammer für eine Gasturbine verwendet werden, die eine Brennkammerwand, einen Abschlussdeckel, der an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammerwand angebracht ist, und eine Strömungshülse aufweist, die eine Aussenseite der Brennkammerwand umgibt. Verdichtete Luft strömt durch einen ringförmigen Raum zwischen einer Aussenfläche der Brennkammerwand und einer Innenfläche der Strömungshülse. Durch die Strömungshülse hindurch sind Kühllöcher ausgebildet, wobei die Kühllöcher es verdichteter Luft gestatten, von einer Aussenumgebung der Strömungshülse in den ringförmigen Raum zu strömen. Die Strömungshülse weist mindestens einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser auf, wobei eine Höhe des ringförmigen Raums entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse kleiner ist als entlang anderer Abschnitte der Strömungshülse.
[0004] In einem zweiten Aspekt kann die Erfindung in einer Brennkammer für eine Gasturbine ausgeführt sein, die eine Brennkammerwand, einen Abschlussdeckel, der an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammerwand angebracht ist, und eine Strömungshülse aufweist, die eine Aussenseite der Brennkammerwand umgibt. Verdichtete Luft strömt durch einen ringförmigen Raum zwischen einer Aussenfläche der Brennkammerwand und einer Innenfläche der Strömungshülse. Durch die Strömungshülse hindurch sind Kühllöcher ausgebildet, wobei die Kühllöcher es verdichteter Luft gestatten, von einer Aussenumgebung der Strömungshülse in den ringförmigen Raum zu strömen. Eine Höhe des ringförmigen Raums zwischen der Innenfläche der Strömungshülse und der Aussenfläche der Brennkammerwand variiert entlang einer Länge der Strömungshülse.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0005] Fig. 1 veranschaulicht in einer Schnittansicht eine typische Brennkammereinrichtung für eine Gasturbine;
[0006] Fig. 2 veranschaulicht in einer Schnittansicht eine weitere typische Brennkammereinrichtung für eine Gasturbine;
[0007] Fig. 3 zeigt in einer Schnittansicht einen Abschnitt einer Brennkammereinrichtung, die die Brennkammerwand und die umgebende Strömungshülse enthält;
[0008] Fig. 4 zeigt in einer Schnittansicht einen Abschnitt einer Brennkammereinrichtung, die die Brennkammerwand und die umgebende Strömungshülse enthält;
[0009] Fig. 5 zeigt in einer Schnittansicht einen Abschnitt einer Brennkammereinrichtung, die die Brennkammerwand und die umgebende Strömungshülse enthält, wobei ein Abschnitt der Strömungshülse einen verminderten Durchmesser aufweist;
[0010] Fig. 6 veranschaulicht eine Brennkammereinrichtung, die eine Strömungshülse enthält, die zwei Abschnitte mit verringertem Durchmesser aufweist;
[0011] Fig. 7 zeigt in einer Schnittansicht einen Abschnitt einer Brennkammereinrichtung, die eine Brennkammerwand und eine Strömungshülse enthält, die einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser aufweist, wobei in Kühllöcher des mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts Kühlleitrohre angeordnet sind;
[0012] Fig. 8 zeigt in einer Schnittansicht einen Abschnitt einer Brennkammereinrichtung, die eine Brennkammerwand und eine Strömungshülse mit einem Abschnitt mit verringertem Durchmesser enthält;
[0013] Fig. 9 zeigt in einer Schnittansicht einen Abschnitt einer Brennkammereinrichtung, die eine Brennkammerwand und eine Strömungshülse mit einem Abschnitt mit verringertem Durchmesser enthält; und
[0014] Fig. 10 zeigt in einer Schnittansicht einen Abschnitt einer Brennkammereinrichtung, die eine Brennkammerwand und eine Strömungshülse mit einem Abschnitt mit verringertem Durchmesser enthält.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
[0015] In Fig. 1 ist eine typische Brennkammereinrichtung für eine Gasturbine veranschaulicht. Wie gezeigt, umgibt ein Gehäuse 100 die Aussenseite der Brennkammereinrichtung. Verdichtete Luft aus dem Verdichterabschnitt einer Turbine tritt von unten her in das Innere des Gehäuses ein.
[0016] Die Brennkammereinrichtung enthält eine Strömungshülse 112, die eine im Wesentlichen zylindrische Brennkammerwand 120 umgibt. Das stromabwärts gelegene Ende der Brennkammerwand 120 liefert die Verbrennungsprodukte in ein Übergangsstück 116. Das Übergangsstück 116 leitet den Strom von Verbrennungsprodukten in den Turbinenabschnitt des Triebwerks. Eine Prallhülse 114 umgibt die Aussenseite des Übergangsstücks 116.
[0017] An dem stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammerwand 120 ist ein Abschlussdeckel 130 angeordnet. Mehrere primäre Brennstoffdüsen 140 sind um die Aussenseite des zylindrischen Abschlussdeckels 130 befestigt. Darüber hinaus ist in der Mitte des Abschlussdeckels 130 eine sekundäre Brennstoffdüse 150 angeordnet. Eine Verbrennungszone 200 ist stromabwärts unmittelbar unterhalb der primären und sekundären Brennstoffdüsen angeordnet.
[0018] Verdichtete Luft aus dem Verdichterabschnitt der Turbine tritt in einen ringförmigen Raum ein, der zwischen einer Aussenfläche der Brennkammerwand 120 und einer Innenfläche der Strömungshülse 110 ausgebildet ist. Die Pfeile in Fig. 1 veranschaulichen, dass sich die verdichtete Luft in diesem ringförmigen Raum entlang der Länge der Brennkammereinrichtung in Richtung des Abschlussdeckels 130 und der Brennstoffdüsen bewegt. Die verdichtete Luft ändert hinter dem Abschlussdeckel 130 ihre Richtung um 180° und strömt in die Verbrennungszone 200. Die verdichtete Luft, die an den Brennstoffdüsen vorbei strömt, wird mit Brennstoff vermischt, der durch die Brennstoffdüsen in den Strom verdichteter Luft eingebracht wird. Das Brennstoff/Luft-Gemisch wird anschliessend stromabwärts unmittelbar unterhalb der Brennstoffdüsen in der Verbrennungszone 200 gezündet. Die Verbrennungsgase strömen anschliessend, wie durch die Pfeile angedeutet, über die gesamte Länge der Brennkammerwand, und die Verbrennungsgase strömen durch das Übergangsstück 116 an dem stromabwärts gelegenen Ende der Brennkammerwand 120 und in den Turbinenabschnitt des Triebwerks.
[0019] Mehrere Kühllöcher 112 können über die gesamte Länge der Strömungshülse 110 angeordnet sein. Es können auch an der Prallhülse 114, die das Übergangsstück 116 umgibt, Kühllöcher angeordnet sein. Wie durch die Pfeile in Fig. 1gezeigt, kann verdichtete Luft von einer Stelle ausserhalb der Strömungshülse, durch die Kühllöcher 112 und in den ringförmigen Raum zwischen der Brennkammerwand 120 und der Strömungshülse 110 strömen. Die Bewegung der verdichteten Luft durch die Kühllöcher 112 bewirkt, dass die betreffende verdichtete Luft auf der Aussenfläche der Brennkammerwand 120 auftrifft, und diese verdichtete Luft trägt zur Kühlung der Brennkammerwand 120 bei. Desgleichen kann Kühlluft durch die Kühllöcher in der Prallhülse 114 strömen, die das Übergangsstück 116 umgibt, und auf der Aussenfläche des Übergangsstücks 116 auftreffen, um das Übergangsstück 116 zu kühlen.
[0020] Fig. 2 zeigt eine weitere Konstruktion einer Brennkammer, bei der das Übergangsstück 116 und die Prallhülse 114 weggelassen ist. In diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Brennkammerwand 120 über den gesamten Weg bis zu dem Einlass zu dem Turbinenabschnitt des Triebwerks.
[0021] In beiden der in Fig. 1und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiele kann in jenen Abschnitten der Strömungshülse, die die heisseren Abschnitte der Brennkammerwand umgeben, eine grosse Zahl von Kühllöchern pro Flächeneinheit angeordnet sein. Somit wird das Bereitstellen einer grösseren Zahl von Kühllöchern pro Flächeneinheit dazu beitragen, die heisseren Abschnitte der Brennkammerwand 120 zu kühlen.
[0022] Fig. 3 zeigt eine vergrösserte Schnittansicht eines Abschnitts der Brennkammereinrichtung. Wie in Fig. 3gezeigt, sind in einer Strömungshülse 110, die eine Brennkammerwand 120 umgibt, mehrere Kühllöcher 112 ausgebildet. Die Pfeile in Fig. 3veranschaulichen den Strom verdichteter Luft sowohl in dem ringförmigen Raum zwischen der Brennkammerwand 120 und der Strömungshülse 110 als auch durch die Kühllöcher 112. Wie in Fig. 3 gezeigt, neigt die durch die Kühllöcher 112 in den ringförmigen Raum eintretende Luft dazu, durch den ringförmigen Raum nach unten zu strömen, um auf der Aussenfläche der Brennkammerwand 120 aufzutreffen, um dadurch zur Kühlung der Brennkammerwand 120 beizutragen.
[0023] Fig. 4 zeigt eine Ansicht, die derjenigen nach Fig. 3ähnelt. In Fig. 4enthält die Strömungshülse 110 mehrere Kühlleitrohre 116, die in bestimmten der Kühllöcher 112 angebracht sind. Die Kühlleitrohre 116 weisen einen zylindrischen Abschnitt auf, der sich von der Innenfläche der Strömungshülse 110 nach unten in Richtung der Aussenfläche der Brennkammerwand 120 erstreckt. Auf diese Weise tragen die Kühlleitrohre 116 dazu bei, dass die Kühlluft, die durch die Kühllöcher der Strömungshülse eintritt, kräftiger gegen die Aussenfläche der Brennkammerwand 120 gelenkt wird. Die Verwendung von Kühlleitrohren 116 trägt dazu bei, die Kühlwirkung, die durch die Kühllöcher 112 bereitgestellt ist, und die die Brennkammerwand 120 erfährt, zu verbessern. Allerdings kann die Anwesenheit der Kühlleitrohre 116, die sich in den ringförmigen Raum nach unten erstrecken, den gleichmässigen Strom verdichteter Luft entlang des ringförmigen Raums zwischen der Brennkammerwand und der Strömungshülse behindern.
[0024] Fig. 5 zeigt eine Ansicht, die derjenigen nach Fig. 3und 4 ähnelt. Wie in Fig. 5gezeigt, umgibt die Strömungshülse 110 die Aussenseite der Brennkammerwand 120. Allerdings weist die Strömungshülse 110 in dem in Fig. 5 veranschaulichten Ausführungsbeispiel einen Abschnitt 114 mit verringertem Durchmesser auf. Auf diese Weise ist eine Höhe des ringförmigen Raums zwischen der Aussenfläche der Brennkammerwand 120 und der Innenfläche der Strömungshülse 110 entlang des mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts 114 der Strömungshülse 110 reduziert.
[0025] Die Kühlluft, die durch die Kühllöcher 112 in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114 der Strömungshülse 110 strömt wird wirkungsvoller auf die Aussenfläche der Brennkammerwand 120 aufgebracht. Somit kann ein Ausbilden der Strömungshülse mit einem Abschnitt 114, der einen verringerten Durchmesser aufweist, dazu beitragen, die Kühlwirkung, die die Brennkammerwand entlang des mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse 110 erfährt, zu verbessern. In diesem Sinne erfüllt der mit geringerem Durchmesser bemessene Abschnitt 114 der Strömungshülse 110 im Wesentlichen dieselbe Aufgabe wie die in Fig. 4veranschaulichten Kühlleitrohre. Allerdings sind in dem in Fig. 5veranschaulichten Ausführungsbeispiel keine Leitrohre erforderlich, um diese verbesserte Kühlwirkung hervorzubringen. Daher sind in dem ringförmigen Raum keine Leitrohre vorhanden, die den Strom der Kühlluft durch den ringförmigen Raum behindern könnten.
[0026] Fig. 6 veranschaulicht eine Brennkammereinrichtung, die eine Strömungshülse 110 enthält, die zwei Abschnitte mit verringertem Durchmesser aufweist. Wie in Fig. 6gezeigt, ist ein erster Abschnitt 114 mit verringertem Durchmesser an dem stromabwärts gelegenen Ende der Brennkammerwand 120 angeordnet. Dieser Abschnitt 114 mit verringertem Durchmesser ist benachbart zu einem Abschnitt der Brennkammerwand 120 angeordnet, deren Durchmesser abnimmt, bevor die Verbrennungsgase in den Turbinenabschnitt des Triebwerks eingespeist werden.
[0027] Die in Fig. 6 gezeigte Strömungshülse 110 weist ferner einen zweiten Abschnitt 114 mit verringertem Durchmesser auf, der an dem stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammerwand 120 angeordnet ist. Dieser zweite mit verringertem Durchmesser bemessene Abschnitt 114 der Strömungshülse 110 ist benachbart zu der im Innern der Brennkammerwand 120 angeordneten Verbrennungszone 200 angeordnet.
[0028] Wie im Vorausgehenden erläutert, tragen die mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitte 114 der Strömungshülse 110 dazu bei, die Kühlwirkung der durch die Kühllöcher 112 strömenden Kühlluft zu verbessern, um ausgewählten Abschnitten der Brennkammerwand 120 vermehrt Kühlung zuzuführen. Darüber hinaus kann die Zahl von Kühllöchern pro Flächeneinheit, wie in Fig. 6 veranschaulicht, in den mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitten 114 der Strömungshülse 110 grösser als in den mit grösserem Durchmesser bemessenen Abschnitten der Strömungshülse sein. Auch hier trägt das Bereitstellen einer grösseren Zahl von Kühllöchern pro Flächeneinheit zusätzlich dazu bei, die Kühlwirkung, die der Brennkammerwand benachbart zu den mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitten 114 der Strömungshülse 110 bereitgestellt wird, zu verbessern.
[0029] Fig. 7 veranschaulicht noch ein Ausführungsbeispiel einer Brennkammereinrichtung, die eine Brennkammerwand 120 und einer Strömungshülse 110 enthält. In dem in Fig. 7veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind in den Kühllöchern 112 eines mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitts 114 einer Strömungshülse 110 Kühlleitrohre 116 vorgesehen. Indem sowohl der Durchmesser der Strömungshülse verringert ist, um eine Höhe des ringförmigen Raums zu reduzieren, als auch Kühlleitrohre 116 in den Kühllöchern 112 in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114 vorgesehen sind, ist es möglich, die Kühlwirkung der Kühlluft, die durch die Kühlleitrohre 116 strömt und gegen die Aussenfläche der Brennkammerwand 120 prallt, zu maximieren.
[0030] Fig. 8 veranschaulicht noch ein Ausführungsbeispiel einer Brennkammereinrichtung. In dem in Fig. 8 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114 der Strömungshülse 110 pro Flächeneinheit eine grössere Zahl von Kühllöchern 112 ausgebildet. Darüber hinaus ist ein Durchmesser jedes einzelnen Kühllochs 112 in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114 der Strömungshülse 110 kleiner als in den Abschnitten der Strömungshülse 110 mit grösserem Durchmesser.
[0031] Fig. 9 veranschaulicht noch ein weiteres Ausführungsbeispiel. In dem in Fig. 9 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Kühllöcher 112 in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114 der Strömungshülse 110 grösser als ein Durchmesser der Kühllöcher 112 in sonstigen Abschnitten der Strömungshülse 110.
[0032] Ein unterschiedliches Bemessen des Durchmessers der Kühllöcher, wie in Fig. 8 und 9 veranschaulicht, kann die durch die Kühllöcher gelieferte Kühlwirkung variieren. In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, den Durchmesser der Kühllöcher in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt der Strömungshülse kleiner zu bemessen. In anderen Fällen kann es von Vorteil sein, den Durchmesser der Kühllöcher in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt der Strömungshülse grösser zu bemessen.
[0033] Fig. 10 veranschaulicht noch ein weiteres Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114 der Strömungshülse 110 keine Kühllöcher ausgebildet. Der Abschnitt 114 mit verringertem Durchmesser bewirkt, dass die Geschwindigkeit der Luft, die in dem ringförmigen Raum zwischen der Strömungshülse 110 und der Brennkammerwand 120 strömt, in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114 zunimmt. Die Steigerung der Geschwindigkeit des Luftstroms schafft eine verbesserte Kühlung in dem mit verringertem Durchmesser bemessenen Abschnitt 114.
[0034] Während die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, von dem gegenwärtig angenommen wird, dass es sich am besten verwirklichen lässt, ist die Erfindung jedoch selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel zu beschränken, sondern soll vielmehr vielfältige Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
[0035] Eine Brennkammereinrichtung für eine Gasturbine enthält eine Brennkammerwand und eine Strömungshülse, die die Brennkammerwand umgibt. Verdichtete Luft strömt durch einen ringförmigen Raum, der zwischen einer Aussenfläche der Brennkammerwand und einer Innenfläche der Strömungshülse angeordnet ist. Mehrere Kühllöcher sind durch die Strömungshülse hindurch ausgebildet, um es verdichteter Luft zu gestatten, von einer Position ausserhalb der Strömungshülse, durch die Kühllöcher hindurch und in den ringförmigen Raum zu strömen. Die Höhe des ringförmigen Raums kann entlang der Länge der Brennkammereinrichtung variieren. Somit kann die Strömungshülse Abschnitte mit verringertem Durchmesser aufweisen, mit der Folge, dass die Höhe des ringförmigen Raums an gewissen Stellen kleiner ist als an anderen Stellen entlang der Länge der Brennkammereinrichtung.

Claims (10)

1. Brennkammer für eine Gasturbine, umfassend: eine Brennkammerwand; einen Abschlussdeckel, der an einem stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammerwand angebracht ist; und eine Strömungshülse, die eine Aussenseite der Brennkammerwand umgibt, wobei verdichtete Luft durch einen ringförmigen Raum zwischen einer Aussenfläche der Brennkammerwand und einer Innenfläche der Strömungshülse strömt, wobei Kühllöcher durch die Strömungshülse hindurch ausgebildet sind, wobei die Kühllöcher es verdichteter Luft gestatten, von einer Aussenumgebung der Strömungshülse in den ringförmigen Raum zu strömen, und wobei die Strömungshülse mindestens einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser aufweist, wobei eine Höhe des ringförmigen Raums entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse kleiner ist als entlang anderer Abschnitte der Strömungshülse.
2. Brennkammer nach Anspruch 1, wobei entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse eine grössere Zahl von Kühllöchern pro Flächeneinheit ausgebildet ist als entlang anderer Abschnitte der Strömungshülse.
3. Brennkammer nach Anspruch 2, wobei ein Durchmesser der Kühllöcher entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse kleiner ist als ein Durchmesser der Kühllöcher entlang der anderen Abschnitte der Strömungshülse.
4. Brennkammer nach Anspruch 2, wobei ein Durchmesser der Kühllöcher entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse grösser ist als ein Durchmesser der Kühllöcher entlang der anderen Abschnitte der Strömungshülse.
5. Brennkammer nach Anspruch 2, wobei in den Kühllöchern, die entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse angeordnet sind, Kühlleitrohre befestigt sind.
6. Brennkammer nach Anspruch 5, wobei jedes der Kühlleitrohre eine zylindrische Hülse aufweist, die sich von der Innenfläche der Strömungshülse in Richtung der Aussenfläche der Brennkammerwand erstreckt.
7. Brennkammer nach Anspruch 1, wobei ein Durchmesser der Kühllöcher entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse kleiner ist als ein Durchmesser der Kühllöcher entlang der anderen Abschnitte der Strömungshülse.
8. Brennkammer nach Anspruch 1, wobei ein Durchmesser der Kühllöcher entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse grösser ist als ein Durchmesser der Kühllöcher entlang der anderen Abschnitte der Strömungshülse.
9. Brennkammer nach Anspruch 1, wobei in den Kühllöchern entlang des wenigstens einen mit geringerem Durchmesser bemessenen Abschnitts der Strömungshülse Kühlleitrohre befestigt sind.
10. Brennkammer nach Anspruch 9, wobei jedes der Kühlleitrohre eine zylindrische Hülse aufweist, die sich von der Innenfläche der Strömungshülse in Richtung der Aussenfläche der Brennkammerwand erstreckt.
CH01883/10A 2009-11-11 2010-11-10 Brennkammer für eine Gasturbine ,mit verbesserter Kühlung. CH702172A2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/616,304 US8646276B2 (en) 2009-11-11 2009-11-11 Combustor assembly for a turbine engine with enhanced cooling

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH702172A2 true CH702172A2 (de) 2011-05-13

Family

ID=43853251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH01883/10A CH702172A2 (de) 2009-11-11 2010-11-10 Brennkammer für eine Gasturbine ,mit verbesserter Kühlung.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8646276B2 (de)
JP (1) JP2011102580A (de)
CN (1) CN102062399A (de)
CH (1) CH702172A2 (de)
DE (1) DE102010060286A1 (de)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8397512B2 (en) * 2008-08-25 2013-03-19 General Electric Company Flow device for turbine engine and method of assembling same
US20110303390A1 (en) * 2010-06-14 2011-12-15 Vykson Limited Combustion Chamber Cooling Method and System
US20120031099A1 (en) * 2010-08-04 2012-02-09 Mahesh Bathina Combustor assembly for use in a turbine engine and methods of assembling same
US8844260B2 (en) * 2010-11-09 2014-09-30 Opra Technologies B.V. Low calorific fuel combustor for gas turbine
US9625153B2 (en) * 2010-11-09 2017-04-18 Opra Technologies B.V. Low calorific fuel combustor for gas turbine
US20120324898A1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Mcmahan Kevin Weston Combustor assembly for use in a turbine engine and methods of assembling same
US20130086920A1 (en) * 2011-10-05 2013-04-11 General Electric Company Combustor and method for supplying flow to a combustor
US9267687B2 (en) 2011-11-04 2016-02-23 General Electric Company Combustion system having a venturi for reducing wakes in an airflow
US8899975B2 (en) 2011-11-04 2014-12-02 General Electric Company Combustor having wake air injection
CN102679340A (zh) * 2012-05-14 2012-09-19 开平市雅科机电设备有限公司 一种加强型燃烧机喷咀
US9188336B2 (en) 2012-10-31 2015-11-17 General Electric Company Assemblies and apparatus related to combustor cooling in turbine engines
EP2946092B1 (de) * 2013-01-17 2019-04-17 United Technologies Corporation Auskleidungsanordnung für gasturbinenbrennkammer mit konvergierendem hyperbolischem profil
US9322553B2 (en) 2013-05-08 2016-04-26 General Electric Company Wake manipulating structure for a turbine system
US9739201B2 (en) 2013-05-08 2017-08-22 General Electric Company Wake reducing structure for a turbine system and method of reducing wake
US9010125B2 (en) 2013-08-01 2015-04-21 Siemens Energy, Inc. Regeneratively cooled transition duct with transversely buffered impingement nozzles
US9435221B2 (en) 2013-08-09 2016-09-06 General Electric Company Turbomachine airfoil positioning
JP6202976B2 (ja) * 2013-10-10 2017-09-27 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
US10968829B2 (en) * 2013-12-06 2021-04-06 Raytheon Technologies Corporation Cooling an igniter body of a combustor wall
US20150159877A1 (en) * 2013-12-06 2015-06-11 General Electric Company Late lean injection manifold mixing system
EP3077640B1 (de) 2013-12-06 2021-06-02 Raytheon Technologies Corporation Brennkammerlöschöffnungskühlung
KR101556532B1 (ko) 2014-01-16 2015-10-01 두산중공업 주식회사 냉각슬리브를 포함하는 라이너, 플로우슬리브 및 가스터빈연소기
US9625158B2 (en) * 2014-02-18 2017-04-18 Dresser-Rand Company Gas turbine combustion acoustic damping system
EP2921779B1 (de) * 2014-03-18 2017-12-06 Ansaldo Energia Switzerland AG Brennkammer mit Kühlhülse
EP3064837B1 (de) * 2015-03-05 2019-05-08 Ansaldo Energia Switzerland AG Auskleidung einer Gasturbinenbrennkammer
US10203114B2 (en) * 2016-03-04 2019-02-12 General Electric Company Sleeve assemblies and methods of fabricating same
US10228135B2 (en) 2016-03-15 2019-03-12 General Electric Company Combustion liner cooling
US10495311B2 (en) * 2016-06-28 2019-12-03 DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD Transition part assembly and combustor including the same
US10690345B2 (en) * 2016-07-06 2020-06-23 General Electric Company Combustor assemblies for use in turbine engines and methods of assembling same
KR101834652B1 (ko) * 2016-08-02 2018-04-13 두산중공업 주식회사 터빈의 트랜지션 피스 냉각 장치
KR101906051B1 (ko) * 2017-05-08 2018-10-08 두산중공업 주식회사 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈 및 연소기의 압축공기 분배방법
KR102050563B1 (ko) * 2017-11-03 2019-11-29 두산중공업 주식회사 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
KR102080566B1 (ko) * 2018-01-03 2020-02-24 두산중공업 주식회사 연소기의 냉각구조와 이를 포함하는 연소기 및 가스터빈
KR102080567B1 (ko) * 2018-01-03 2020-02-24 두산중공업 주식회사 연소기의 냉각구조와 이를 포함하는 연소기 및 가스터빈
US11098653B2 (en) 2018-01-12 2021-08-24 Raytheon Technologies Corporation Apparatus and method for mitigating particulate accumulation on a component of a gas turbine
KR102189309B1 (ko) * 2019-11-22 2020-12-09 두산중공업 주식회사 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
CN113739208B (zh) * 2021-09-09 2022-08-26 成都中科翼能科技有限公司 一种用于低污染燃气轮机的混合冷却火焰筒

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4719748A (en) * 1985-05-14 1988-01-19 General Electric Company Impingement cooled transition duct
JPH0752014B2 (ja) * 1986-03-20 1995-06-05 株式会社日立製作所 ガスタ−ビン燃焼器
US4875339A (en) * 1987-11-27 1989-10-24 General Electric Company Combustion chamber liner insert
US5687572A (en) * 1992-11-02 1997-11-18 Alliedsignal Inc. Thin wall combustor with backside impingement cooling
DE4328294A1 (de) * 1993-08-23 1995-03-02 Abb Management Ag Verfahren zur Kühlung eines Bauteils sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US5749229A (en) * 1995-10-13 1998-05-12 General Electric Company Thermal spreading combustor liner
US5758504A (en) * 1996-08-05 1998-06-02 Solar Turbines Incorporated Impingement/effusion cooled combustor liner
JP3619626B2 (ja) * 1996-11-29 2005-02-09 株式会社東芝 ガスタービン燃焼器の運転方法
US6484505B1 (en) * 2000-02-25 2002-11-26 General Electric Company Combustor liner cooling thimbles and related method
DE10064264B4 (de) * 2000-12-22 2017-03-23 General Electric Technology Gmbh Anordnung zur Kühlung eines Bauteils
FR2826102B1 (fr) * 2001-06-19 2004-01-02 Snecma Moteurs Perfectionnements apportes aux chambres de combustion de turbine a gaz
US6681578B1 (en) * 2002-11-22 2004-01-27 General Electric Company Combustor liner with ring turbulators and related method
EP1482246A1 (de) * 2003-05-30 2004-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammer
US7036316B2 (en) * 2003-10-17 2006-05-02 General Electric Company Methods and apparatus for cooling turbine engine combustor exit temperatures
US7082770B2 (en) * 2003-12-24 2006-08-01 Martling Vincent C Flow sleeve for a low NOx combustor
US6951109B2 (en) * 2004-01-06 2005-10-04 General Electric Company Apparatus and methods for minimizing and/or eliminating dilution air leakage in a combustion liner assembly
US7270175B2 (en) * 2004-01-09 2007-09-18 United Technologies Corporation Extended impingement cooling device and method
US7010921B2 (en) * 2004-06-01 2006-03-14 General Electric Company Method and apparatus for cooling combustor liner and transition piece of a gas turbine
FR2871847B1 (fr) * 2004-06-17 2006-09-29 Snecma Moteurs Sa Montage d'un distributeur de turbine sur une chambre de combustion a parois en cmc dans une turbine a gaz
FR2871845B1 (fr) * 2004-06-17 2009-06-26 Snecma Moteurs Sa Montage de chambre de combustion de turbine a gaz avec distributeur integre de turbine haute pression
US7574865B2 (en) * 2004-11-18 2009-08-18 Siemens Energy, Inc. Combustor flow sleeve with optimized cooling and airflow distribution
GB2420614B (en) * 2004-11-30 2009-06-03 Alstom Technology Ltd Tile and exo-skeleton tile structure
US7900459B2 (en) * 2004-12-29 2011-03-08 United Technologies Corporation Inner plenum dual wall liner
US7389643B2 (en) * 2005-01-31 2008-06-24 General Electric Company Inboard radial dump venturi for combustion chamber of a gas turbine
US7707835B2 (en) * 2005-06-15 2010-05-04 General Electric Company Axial flow sleeve for a turbine combustor and methods of introducing flow sleeve air
EP1832812A3 (de) * 2006-03-10 2012-01-04 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG Gasturbinenbrennkammerwand mit Dämpfung von Brennkammerschwingungen
US7571611B2 (en) * 2006-04-24 2009-08-11 General Electric Company Methods and system for reducing pressure losses in gas turbine engines
US7870738B2 (en) * 2006-09-29 2011-01-18 Siemens Energy, Inc. Gas turbine: seal between adjacent can annular combustors
US8166764B2 (en) * 2008-07-21 2012-05-01 United Technologies Corporation Flow sleeve impingement cooling using a plenum ring
US8291711B2 (en) * 2008-07-25 2012-10-23 United Technologies Corporation Flow sleeve impingement cooling baffles
US8720204B2 (en) * 2011-02-09 2014-05-13 Siemens Energy, Inc. Resonator system with enhanced combustor liner cooling

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011102580A (ja) 2011-05-26
CN102062399A (zh) 2011-05-18
US8646276B2 (en) 2014-02-11
DE102010060286A1 (de) 2011-05-12
US20110107766A1 (en) 2011-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH702172A2 (de) Brennkammer für eine Gasturbine ,mit verbesserter Kühlung.
DE69006861T2 (de) Brenner und Brennstoffinjektor-Anordnung.
DE60028648T2 (de) Brennkammer mit niedrigem Ausstoss für Gasturbinen
DE112005002065B4 (de) Gasturbinen-Brennkammer
EP2423599B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Brenneranordnung sowie Brenneranordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE60029897T2 (de) Brennkammer mit niedrigem Ausstoss
DE3908166B4 (de) Prallgekühltes Gebilde
DE69205576T2 (de) Gasturbinenbrennkammer.
DE60111682T2 (de) Gasturbinenbrennkammer
DE112014004482B4 (de) Gasturbinenbrennkammer und mit selbiger versehenes Gasturbinentriebwerk
DE4316475C2 (de) Gasturbinen-Brennkammer
DE102005025823B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen einer Brennkammerauskleidung und eines Übergangsteils einer Gasturbine
DE102009043883B4 (de) Mehrfachrohrthermosicherung zum Schutz einer Düse vor einem Flammenhaltungs- oder Flammenrückschlagereignis
DE69218576T2 (de) Brennkammer einer Gasturbine
DE60032663T2 (de) Verkokungbeständige Kraftstoffeinspritzdüse
EP1801504B1 (de) Magervormischbrenner mit einer Zerstäuberlippe
DE102011055241B4 (de) Einrichtung und Verfahren zum Zünden einer Brennkammeranordnung
CH699758B1 (de) Mehrrohr-Vormischvorrichtung.
DE19510744A1 (de) Brennkammer mit Zweistufenverbrennung
DE102010017779B4 (de) Radiale Einlassleitschaufeln für einen Brenner
DE4009196A1 (de) Flammenhalter fuer einen gasturbinentriebwerks-nachbrenner
WO1999037951A1 (de) Vorrichtung zur unterdrückung von flammen-/druckschwingungen bei einer feuerung, insbesondere einer gasturbine
DE102014103083A1 (de) System und Verfahren zur Luftkonditionierung auf Rohrniveau
EP0687860A2 (de) Brennkammer mit Selbstzündung
CH701454B1 (de) Brenner mit einem Strömungskonditionierer.

Legal Events

Date Code Title Description
AZW Rejection (application)