DE112014000652B4

DE112014000652B4 - Brennkammer und Gasturbine

Info

Publication number: DE112014000652B4
Application number: DE112014000652.1T
Authority: DE
Inventors: Kei Inoue; Keijiro Saito; Hikaru Katano; Sosuke Nakamura; Mitsunori Isono; Atsushi Yuasa
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2019-07-18
Anticipated expiration: 2034-01-11
Also published as: US20150362193A1; DE112014000652T5; JP6025587B2; JP2014149127A; KR101685865B1; CN104937344A; WO2014119358A1; KR20150102092A; US9933162B2; CN104937344B

Abstract

Eine Brennkammer (12), mit:
einem Pilotbrenner (35),
einer Vielzahl von Hauptbrennern (36), die radial außerhalb des Pilotbrenners (35) entlang einer Umfangsrichtung um den Pilotbrenner (35) herum vorgesehen sind,
wobei jeder der Hauptbrenner (36) einen Hauptbrennerzylinder (36A), eine Hauptdüse (36a), die in dem Hauptbrennerzylinder (36A) angeordnet ist, und ein Verlängerungsrohr (36B), das sich von dem Hauptbrennerzylinder (36A) zu einer stromabwärtigen Seite von dem Hauptbrenner (36) erstreckt, aufweist, und
wobei das Verlängerungsrohr (36B) mit einem kreisförmigen Einlass (36Ba), welcher mit dem Hauptbrennerzylinder (36A) kommuniziert, und mit einem Auslass (36Bb) an der stromabwärtigen Seite versehen ist, und wobei der Auslass (36Bb) aus zwei radialen Rändern (36Bc), die parallel zu der Radialrichtung verlaufen, und zwei Umfangsrändern (36Bd), die entlang der Umfangsrichtung verlaufen und so gebildet sind, dass sie jeweils die beiden radial inneren und äußeren Enden der radialen Ränder (36Bc) verbinden, gebildet ist, und
einem Luftdurchgang (36E), der außerhalb des Hauptbrennerzylinders (36A) ausgebildet ist,
wobei jedes Verlängerungsrohr (36B) ein inneres Verbindungsloch (H1a) an der Seite des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) aufweist, das, von der stromabwärtigen Seite des Verlängerungsrohrs (36B) betrachtet, an einer Position ausgebildet ist, die sich in einem Umfangsabschnitt des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) befindet, der im Verlauf von dem Einlass (36Ba) zum Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) einem Abschnitt des radial innen befindlichen Umfangsrands (36Bd) an der Seite des Auslasses (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) entspricht, um eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang (36E) und einer Innenseite des Verlängerungsrohrs (36B) herzustellen, und
wobei das innere Verbindungsloch (H1a) schräg so ausgebildet ist, dass die Öffnung in dem Verlängerungsrohr (36B) dem Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) zugewandt ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer mit einem Brenner (Hauptbrenner), der eine Vormischverbrennung ausführt, und auf eine Gasturbine, welche die Brennkammer verwendet.
Hintergrund
Die JP 2006-78127 A beschreibt beispielsweise eine Brennkammer, die ein Vormischverbrennungssystem anwendet. Diese Brennkammer umfasst nicht nur einen Hauptbrenner, der eine Vormischverbrennung ausführt, sondern auch einen Pilotbrenner für eine Diffusionsverbrennung, um die Vormischverbrennung stabil zu halten. Eine durch den Pilotbrenner erzeugte diffuse Flamme wird als eine Pilotflamme verwendet, durch welche der Hauptbrenner eine Vormischflamme erzeugt, wodurch die Vormischverbrennung gehalten wird. In einer allgemeinen Brennkammer ist ein Hauptbrenner in der Umfangsrichtung radial und nach außen um einen Pilotbrenner herum gleichmäßig beabstandet.
Der Hauptbrenner umfasst eine Hauptdüse und ein HauptVerwirbelungselement in einem zylindrischen Brenner-Außenzylinder (Hauptbrennerzylinder). Ein Verlängerungsrohr ist mit einem vorderen Ende des Brenner-Außenzylinders verbunden. Der Hauptbrenner mischt einen Brennstoff und Luft im Inneren, um ein Vormischgas zu bilden, und spritzt das gebildete Vormischgas von dem vorderen Ende des Verlängerungsrohrs ein. Insbesondere spritzt die Hauptdüse an einer stromaufwärtigen Seite des Hauptverwirbelungselements einen Brennstoff zu komprimierter Luft ein, welche von einem Kompressor (nicht gezeigt) zugeführt wird, und das Hauptverwirbelungselement verwirbelt die Strömung der Luft und des Brennstoffs. Das erzeugt ein Vormischgas, das ein Gemisch aus Luft und Brennstoff ist, und erzeugt außerdem eine Wirbelströmung des Vormischgases. Das Vormischgas wird von dem Verlängerungsrohr eingespritzt und wird ferner mit der durch den Pilotbrenner erzeugten Diffusionsflamme an der stromabwärtigen Seite des Verlängerungsrohrs verbrannt. Dadurch ist eine Vormischverbrennung eingerichtet.
Ein Rückschlag („flashback“) des Hauptbrenners kann leicht aufgrund einer niedrigen Strömungsrate in der Umgebung einer inneren Wandfläche des Verlängerungsrohrs auftreten. Das Auftreten des Rückschlags führt zu einer Flammenbeschädigung in der Brennkammer. Dadurch muss der Rückschlag soweit wie möglich vermieden werden Die JP 2006 - 78127 A beschreibt, dass die Form des Verlängerungsrohrs verbessert ist und Schichtluft von einem Verbindungsabschnitt des Brenner-Außenzylinders und des Verlängerungsrohrs eingeführt wird, um den Rückschlag zu verhindern. Das Verlängerungsrohr ist so geformt, dass ein Einlass gemäß dem Brenner-Außenzylinder kreisförmig ist und ein Auslass in ein Trapezoid mit zwei radialen Rändern und Umfangsrändern, welche ein radial innen liegender Rand und ein radial außen liegender Rand zum Verbinden der jeweiligen radialen Ränder sind, geformt ist.
Die US 2010/0064691 A1 beschreibt eine Brennkammer mit Pilotbrenner und mehreren um den Pilotbrenner herum angeordneten Hauptbrennern. Jeder der Hauptbrenner besitzt einen Hauptbrennerzylinder, eine in dem Hauptbrennerzylinder angeordnete Hauptdüse und ein Verlängerungsrohr, das sich von einem kreisförmigen Querschnitt am stromabwärtigen Ende des Hauptbrennerzylinders zu einem grob angenähert trapezförmigen Querschnitt am stromabwärtigen Ende des Verlängerungsrohrs verändert. Außerhalb des Hauptbrennerzylinders befindet sich ein Luftdurchgang. Das Verlängerungsrohr jedes Hauptbrenners ist im Bereich des Verwirblers mit mehreren Öffnungen am Umfang des Verlängerungsrohrs versehen, die in der Nähe des stromabwärtigen Endes des Verwirblers in einer ringförmigen Reihe so ausgebildet sind, dass Spülluft („purge air“) von dem Luftdurchgang außerhalb des Hauptbrennerzylinders in das Innere desselben einströmen kann, um eine Beschleunigung der Luftströmung und eine verbesserte Brennstoffvermischung in der Nähe einer Grenzschicht nahe der Innenoberfläche des Hauptbrenners zu erreichen. Weitere Öffnungen sind in einem axialen Abstand von den Öffnungen, etwa mittig in dem Verlängerungsrohr und am Umfang des Verlängerungsrohrs, ebenfalls in einer Ringanordnung ausgebildet, um weitere Spülluft („purge air“) von dem Luftdurchgang in das Innere des Verlängerungsrohrs einzuleiten.
Zusammenfassung
Technisches Problem
Die Ausgestaltung, bei der der Auslass des Verlängerungsrohrs trapezoidal ist und Schichtluft gemäß der Beschreibung und der JP 2006-78127 A eingeführt wird, kann einen Rückschlag verhindern. Das Verlängerungsrohr hat jedoch den kreisförmigen Einlass und den in ein Trapezoid geformten Auslass, sodass ein Abschnitt mit hoher Strömungsrate und ein Bereich mit niedriger Strömungsrate an dem Auslass des Verlängerungsrohrs gebildet werden. Das könnte eine Ungleichmäßigkeit in der eingeführten Schichtluft verursachen. Da der Rückschlag eher an dem Abschnitt mit niedriger Strömungsrate an dem Auslass des Verlängerungsrohrs auftritt, soll die Schichtluft besonders in diesen Abschnitt eingeführt werden.
Die vorliegenden Erfindung wurde getätigt, um die oben genannten Probleme zu lösen und sie zielt darauf ab, eine Brennkammer und eine Gasturbine vorzusehen, die eine Ungleichmäßigkeit einer Schichtluft verhindern können, während das Auftreten eines Rückschlags verhindert ist.
Lösung für das Problem
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Brennkammer die Merkmale des Patentanspruches 1 oder 6..
Gemäß dieser Brennkammer nach Patentanspruch 1 ist das innere Verbindungsloch ausgebildet, wodurch Luft von dem Luftdurchgang durch das innere Verbindungsloch in den Hauptbrennerzylinder eingeführt wird. Die Luft wird zu einer Schichtluft die stromab entlang den Innenwandflächen des Hauptbrennerzylinders und des Verlängerungsrohrs strömen soll. Diese Schichtluft verringert eine Brennstoffkonzentration in einer Region mit geringer Strömungsrate nahe der Wandfläche. Entsprechend kann das Auftreten des Rückschlags bzw. Flashbacks verhindert werden. Der radiale und innen befindliche Umfangsrand ist ein Abschnitt, der nahe an der Flamme von dem Pilotbrenner ist und so stark durch den Rückschlag beeinflusst wird. Wenn die Schichtluft entsprechend diesem Abschnitt zugeführt wird, kann das Auftreten eines Rückschlags verhindert und eine Ungleichmäßigkeit einer Schichtluft kann verhindert werden.
Vorzugsweise umfasst die Brennkammer außerdem ein Ecken-Verbindungsloch, das an einer Position entsprechend Ecken ausgebildet ist, die zumindest den radialen und außen befindlichen Umfangsrand und den radialen Rand an der Seite des Einlasses des Verlängerungsrohrs verbinden, und das, mit Ausnahme der Position des inneren Verbindungsloch, eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang und der Innenseite des Verlängerungsrohrs herstellt.
Die Ecke, wo der Umfangsrand und der radiale Rand in Verbindung miteinander sind, ist der Abschnitt, wo ein Fluid in der Radialrichtung von dem kreisförmigen Einlass diffundiert bzw. verteilt wird, sodass die Strömungsrate besonders dazu neigt, verringert zu werden. Gemäß der oben beschriebenen Brennkammer ist das innere Verbindungsloch entsprechend der Ecke ausgebildet, wodurch eine Wirkung zum Verhindern der Ungleichmäßigkeit der Schichtluft und zum Verhindern des Auftretens eines Rückschlags signifikant erzielt werden kann.
Vorzugsweise ist in der Brennkammer das innere Verbindungsloch in der Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet und das Ecken-Verbindungsloch ist in der Umfangsrichtung kontinuierlich an der Position entsprechend den Ecken, die den radialen und außen befindlichen Umfangsrand und den radialen Rand verbinden, ausgebildet.
Gemäß der oben beschriebenen Brennkammer wird Schichtluft basierend auf einem Abschnitt zugeführt, wo eine Geschwindigkeit gering ist. Entsprechend kann die Brennkammer eine Wirkung zum Verhindern der Ungleichmäßigkeit der Schichtluft und zum Verhindern des Auftretens eines Rückschlags in signifikanter Weise erreichen.
Vorzugsweise ist in der Brennkammer das innere Verbindungsloch so ausgebildet, dass es einen größeren Öffnungsbereich besitzt als das des Ecken-Verbindungslochs.
Der radial und innen befindliche Umfangsrand ist ein Abschnitt, der nahe an der Flamme von dem Pilotbrenner ist und der deshalb durch den Rückschlag stark beeinflusst wird. Angesichts dessen ist die oben beschriebene Brennkammer vorzugweise so ausgestaltet, dass das innere Verbindungsloch mit einem größeren Öffnungsbereich ausgebildet ist als das des Ecken-Verbindungslochs, um eine Wirkung zum Verhindern eines Auftretens eines Rückschlags in signifikanter Weise zu erreichen.
Vorzugsweise ist in der Brennkammer das innere Verbindungsloch in der Umfangsrichtung kontinuierlich ausgebildet, und das Ecken-Verbindungsloch ist in der Umfangsrichtung diskontinuierlich ausgebildet.
Da das Ecken-Verbindungsloch diskontinuierlich innerhalb des Bereichs mit Ausnahme des inneren Verbindungslochs ausgebildet ist, kann die oben beschriebene Brennkammer eine relativ große Menge an Luft zu dem inneren Verbindungsloch entsprechend dem radial und innen befindlichen Umfangsrand zuführen, der der Abschnitt nahe der Flamme von dem Pilotbrenner ist und der somit stark durch einen Rückschlag beeinflusst wird.
Die Ecke, wo der Umfangsrand und der radiale Rand in Verbindung miteinander sind ist der Abschnitt, wo ein Fluid in der Radialrichtung von dem kreisförmigen Einlass diffundiert bzw. gestreut wird, sodass die Strömungsrate besonders dazu neigt, verringert zu werden. Entsprechend der Brennkammer nach Patentanspruch 7 ist das Verbindungsloch entsprechend der Ecke ausgebildet, wodurch eine Wirkung zum Verhindern der Ungleichmäßigkeit einer Schichtluft und zum Verhindern des Auftretens eines Rückschlags in signifikanter Weise erzielt werden kann.
Vorzugsweise umfasst die Brennkammer außerdem eine Vielzahl von Haupt-Verwirbelungselementen, die so vorgesehen sind, dass sie sich radial in dem Hauptbrennerzylinder erstrecken, und ein Flügel-Verbindungsloch, das an einer Position entsprechend dem stromabwärtigen Ende des HauptVerwirbelungselements vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang und der Innenseite des Hauptbrennerzylinders herzustellen.
An der stromaufwärtigen Seite des HauptVerwirbelungselements neigt die Strömungsrate dazu, verringert zu werden und die Brennstoffkonzentration tendiert dazu, erhöht zu werden. Wenn das Flügel-Verbindungsloch an der Position entsprechend dem stromabwärtigen Ende des HauptVerwirbelungselements ausgebildet ist, kann die von dem Flügel-Verbindungsloch in den Hauptbrennerzylinder eingeführte Luft Flammen des Rückschlags blockieren.
Entsprechend einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Gasturbine: einen Kompressor, eine Brennkammer und eine Turbine, wobei irgendeine der oben beschriebenen Brennkammern eingesetzt ist.
Die oben beschriebene Gasturbine kann eine Beschädigung an der Brennkammer durch Verhindern eines Rückschlags verhindern und kann daher die Turbinenleistung erhalten.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Ungleichmäßigkeit von Schichtluft verhindert werden, während das Auftreten eines Rückschlags verhindert wird.
Figurenliste

1 ist eine schematische strukturelle Ansicht einer Gasturbine mit einer Brennkammer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vergrößerte Ansicht der Brennkammer in 1.
3 ist eine Seitenansicht, die schematisch eine interne Struktur der Brennkammer in 2 zeigt.
4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Hauptbrenners in der Brennkammer in 3, betrachtet von einer stromabwärtigen Seite.
5 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptbrenners in der Brennkammer in 3.
6 ist eine Ansicht, die eine Anordnung von Durchgangslöchern zeigt.
7 ist eine Ansicht, die eine andere Anordnung von Durchgangslöchern zeigt.

Beschreibung einer Ausführungsform
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Detail mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Die Elemente in der folgenden Ausführungsform umfassen diejenigen, die in einfacher Weise durch einen Fachmann ersetzt werden können oder die im Wesentlichen Äquivalente derselben sind.
1 ist eine schematische Strukturansicht einer Gasturbine mit einer Brennkammer gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Gemäß der Darstellung in 1 umfasst eine Gasturbine 10 einen Kompressor 11, eine Brennkammer 12, eine Turbine 13 und eine Abgaskammer 14, in der Reihenfolge von der stromaufwärtigen Seite in der Strömungsrichtung von Fluid. Ein Energiegenerator, der nicht gezeigt ist, ist mit der Turbine 13 verbunden. Die Gasturbine umfasst einen Rotor 24, der um eine Drehachse L drehbar ist.
Der Kompressor 11 besitzt einen Lufteinlassanschluss 15, von dem Luft eingeführt wird, und er besitzt eine Vielzahl von Statorflügeln 17 und Rotorschaufeln 18, die abwechselnd in einem Kompressorgehäuse 16 vorgesehen sind. Die Brennkammer 12 führt einen Brennstoff zu komprimierter Luft (Verbrennungsluft) zu, die durch den Kompressor 11 komprimiert ist, und kann die Luft durch eine Zündung mit dem Brenner verbrennen. Die Turbine 13 umfasst eine Vielzahl von Düsen 21 und Rotorschaufeln 22, die abwechselnd in einem Turbinengehäuse 20 vorgesehen sind. Die Abgaskammer 14 besitzt einen Abgasdiffuser 23, der kontinuierlich mit der Turbine 13 ausgebildet ist. Der Rotor 24 ist so angeordnet, dass er sich durch die radialen zentralen Teile des Kompressors 11, der Brennkammer 12, der Turbine 13 und der Abgaskammer 14 hindurch erstreckt. Das Ende des Rotors 24 an der Seite des Kompressors 11 ist durch eine Lagerung 25 getragen, während das Ende an der Abgaskammer 14 durch eine Lagerung 26 so getragen ist, dass er um die Drehachse L drehbar ist. Eine Vielzahl von Scheibenplatten sind an dem Rotor 24 befestigt und jede der Rotorschaufeln 18 und 22 ist damit verbunden. Außerdem ist eine Antriebswelle eines nicht gezeigten Energiegenerators mit dem Ende des Rotors 24 an der Seite des Kompressors 11 verbunden.
In der gemäß obiger Beschreibung ausgestalteten Gasturbine wird von dem Lufteinlassanschluss 15 des Kompressors 11 eingeführte Luft durch eine Vielzahl von Statorflügeln 17 und Rotorschaufeln 18 komprimiert und in eine komprimierte Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck umgewandelt. Die Brennkammer 12 liefert einen vorbestimmten Brennstoff zu dieser komprimierten Luft, um die Luft zu verbrennen. Das Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck, das ein in der Brennkammer 12 erzeugtes Betriebsfluid ist, passiert durch die Vielzahl von Düsen 21 und die Rotorschaufeln 22, die in der Turbine 13 enthalten sind, um den Rotor 24 zur Drehung anzutreiben. Das treibt den Energiegenerator an, der mit den Rotor 24 verbunden ist. Das durch den Rotor 24 passierende Abgas wird mit dem Abgasdiffuser 23 in der Abgaskammer 14 in einen statischen Druck transformiert und dann zur Atmosphäre ausgestoßen.
Die 2 ist eine vergrößerte Ansicht der Brennkammer in 1. In der Brennkammer 12 ist ein Innenzylinder 32 in dem Außenzylinder 31 so gelagert, dass ein Luftdurchgang 30 mit einem vorbestimmten Raum gebildet ist, und ein Übergangsteil 33 ist mit dem vorderen Ende des Innenzylinders 32 verbunden. Damit ist ein Brennkammergehäuse gebildet, das sich entlang einer Mittelachse S, die relativ zu der Drehachse L geneigt ist, erstreckt.
Der Außenzylinder 31 ist an einem Umhüllungsgehäuse 27 befestigt, welches das Turbinengehäuse 20 bildet. Ein Pilotbrenner 35 ist entlang der Mittelachse S an dem zentralen Teil des Innenzylinders 32 vorgesehen. Eine Vielzahl von Hauptbrennern 36 sind um den Pilotbrenner 35 an dem zentralen Teil in dem Innenzylinder 32 herum vorgesehen. Die Hauptbrenner 36 sind gleichmäßig beabstandet und parallel zu dem Pilotbrenner 35 entlang der Umfangsrichtung um die Mittelachse S herum, sodass sie den Pilotbrenner 35 radial und außen um den Pilotbrenner 35 (Mittelachse S) herum umgeben. Das Basisende des Übergangsstücks 33 ist zu einem Zylinder geformt und mit dem Innenzylinder 32 verbunden. Das Übergangsstück 33 ist so geformt, dass sein Querschnitt so gekrümmt ist, dass er zum Vorderende hin kleiner ist und er zu der Düse 21 der ersten Stufe der Turbine 13 hin offen ist.
Die Figur ist eine Ansicht, die eine interne Struktur der Brennkammer in 2 schematisch zeigt. 4 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptbrenners in der in 3 gezeigten Brennkammer, von der stromabwärtigen Seite her gesehen. 5 ist eine vergrößerte Ansicht des Hauptbrenners in der in 3 gezeigten Brennkammer.
Der Pilotbrenner 35 besitzt eine Pilotdüse 35a, die an seinem Außenende ausgebildet ist und die in einem Brennkammerzylinder 35A angeordnet ist, welcher zylindrisch ist und ein erweitertes Vorderende besitzt. Der Pilotbrenner 35 besitzt außerdem ein Pilotverwirbelungselement 35B, das zwischen seiner Außenumfangsfläche und einer Innenumfangsfläche des Brennkammerzylinders 35A angeordnet ist.
Der Hauptbrenner 36 besitzt eine Hauptdüse 36a, die an seinem Außenende ausgebildet ist und in einem zylindrischen Hauptbrennerzylinder 36A angeordnet ist. Ein Verlängerungsrohr 36B ist an dem Hauptbrennerzylinder 36A an der stromabwärtigen Seite vorgesehen, wo ein Brennstoff mit der Hauptdüse 36a (rechte Seite in 3 und 5) eingespritzt wird. Das Verlängerungsrohr 36B erstreckt sich von dem Hauptbrennerzylinder 36A nach unten.
Gemäß der Darstellung in den 4 und 5 besitzt das Verlängerungsrohr 36B einen Einlass 36Ba in Verbindung mit den Hauptbrennerzylinder 36A, und der Einlass 36Ba ist in einer Kreisform ausgebildet, ähnlich wie der Hauptbrennerzylinder 36A. Ein stromabwärtiger Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B ist in einer trapezoidalen Form ausgebildet, mit zwei radialen Rändern 36Bc, welche parallel zu der Radialrichtung um die Mittelachse S sind, und zwei Umfangsrändern 36Bd, welche beide Enden der radialen Ränder 36Bc entlang der Umfangsrichtung um die Mittelachse S herum verbinden. Die Umfangsränder 36Bd sind der innere Umfangsrand 36Bd nahe der Mittelachse S in der Radialrichtung und der äußere Umfangsrand 36Bd entfernt von der Mittelachse S in der Radialrichtung. Eine Ecke 36Be, wo der radiale Rand 36Bc und der Umfangsrand 36Bd verbunden sind, ist in einer Bogenform ausgebildet. Dieses Verlängerungsrohr 36B ist so geformt, dass es kontinuierlich bzw. gleichmäßig von der Kreisform an dem Einlass 36Ba zu der trapezoidalen Form an dem Auslass 36Bb verformt ist.
Der Hauptbrenner 36 besitzt außerdem ein Hauptverwirbelungselement 36C, das zwischen der Außenumfangsfläche der Hauptdüse 36a und der Innenumfangsfläche des Hauptbrennerzylinders 36A angeordnet ist.
Der Außenzylinder 31 besitzt einen „top-hat“-Abschnitt 34 an seinem Basisende. Der „top-hat“-Abschnitt 34 ist entlang der Innenumfangsfläche des Basisendes des Außenzylinders 31 angeordnet und umfasst ein zylindrisches Element 34A, welches einen Teil des Luftdurchgangs 30 an der Außenseite des Außenzylinders 31 bildet, und ein Deckelelement 34B, das eine Öffnung an dem Basisende des zylindrischen Elements 34A verschließt. Das Basisende des obigen Pilotbrenners 35 ist an dem Deckelelement 34B gelagert, und ein Brennstoffanschluss 35C des Pilotbrenners 35 ist außerhalb des Deckelements 34B angeordnet. Eine Pilotbrenner-Brennstoffleitung, die nicht gezeigt ist, ist mit dem Brennstoffanschluss 35C verbunden, um einen Brennstoff zu dem Pilotbrenner 35 zuzuführen. Außerdem ist das Basisende des obigen Hauptbrenners 36 an dem Deckelelement 34B gelagert, und ein Brennstoffanschluss 36D des Hauptbrenners 36 ist außerhalb des Deckelelements 34B angeordnet. Eine Hauptbrenner-Brennstoffleitung, die nicht gezeigt ist, ist mit dem Brennstoffanschluss 36D verbunden, um einen Brennstoff zu dem Hauptbrenner 36 zuzuführen.
Eine Trennwand 37 ist an dem Basisende des Außenzylinders 31 in dem zylindrischen Element 34A des „tophat“-Abschnitts 34 vorgesehen. Mit dieser Trennwand 37 ist der Luftdurchgang 30 in Verbindung mit dem Innenzylinder 32. Ein Ausrichtflügel 38 ist an dem Einlassabschnitt des Luftdurchgangs 30 und zwischen dem Außenzylinder 31 (zylindrisches Element 34A des „top-hat“-Abschnitts 34) und dem Innenzylinder 32 vorgesehen. Der Ausrichtflügel 38 ist ein poröser bzw. mit Löchern versehener Flügel, der nahe dem Luftdurchgang 30 ausgebildet ist und der viele Poren bzw. Löcher besitzt, um die stromaufwärtige Seite und die stromabwärtige Seite des Luftdurchgangs 30 in Verbindung miteinander zu setzen.
Wenn komprimierte Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck in dem Luftdurchgang 30 in der Gasturbinenbrennkammer 12 gemäß obiger Beschreibung strömt wird die komprimierte Luft durch den Ausrichtflügel 38 gerade gerichtet und durch die Trennwand 37 an dem Basisende des Innenzylinders 32 zurückgewendet, wodurch sie zu dem Verbrennungszylinder 35A des Pilotbrenners 35 und dem Hauptbrennerzylinder 36A des Hauptbrenners 36 geleitet wird. Die komprimierte Luft wird dann zu einem Luftstrom, der mit dem Hauptverwirbelungselement 36C in dem Hauptbrennerzylinder 36A in dem Hauptbrenner 36 verwirbelt wird, mit dem von der Hauptdüse 36a in dem Verlängerungsrohr 36B eingespritzten Brennstoff vermischt wird, um zu einem Vormischgas zu werden, und in das Übergangsstück 33 einströmt. Die komprimierte Luft wird außerdem zu einem Luftstrom, der mit dem Pilotverwirbelungselement 35B in dem Brennkammerzylinder 35A in dem Pilotbrenner 35 verwirbelt wird, mit dem von der Pilotdüse 35a eingespritzten Brennstoff vermischt wird, mit einer Zündung mit einer Pilotflamme, die nicht gezeigt ist, verbrannt wird, um zu einem Verbrennungsgas zu werden, und in das Übergangsstück 33 eingespritzt wird. In diesem Fall wird ein Teil des Verbrennungsgases so eingespritzt, dass es mit Flammen in dem Übergangsstück 33 diffundiert bzw. verteilt wird, wodurch das von jedem Hauptbrenner 36 in das Übergangsstück 33 einströmende Vormischgas gezündet und verbrannt wird.
Eine Flammenstabilisation für eine stabile Verbrennung des mageren Vormischbrennstoffs von dem Hauptbrenner 36 kann durch die Diffusionsflamme mit dem von dem Pilotbrenner 35 eingespritzten Pilotbrennstoff erreicht werden. Außerdem kann das Vormischen des Brennstoffs durch den Hauptbrenner 36 die Brennstoffkonzentration zur Verringerung NOx gleichmäßig machen. In diesem Fall werden die Innenseiten des Hauptbrennerzylinders 36A des Hauptbrenners 36 und das Verlängerungsrohr 36B zu einer Vormischregion, während die Region, wo das Vormischgas mit der Diffusionsflamme von dem Pilotbrenner 35 verbrannt wird, eine Verbrennungsregion wird. Die Verbrennungsregion ist stromab des Verbrennungszylinders 35A und im Inneren des Übergangsstücks 33. Daher strömt das durch die Verbrennung des Vormischgases gebildete Verbrennungsgas in das Übergangsstück 33.
In der Vormischbrennkammer 12 gemäß obiger Beschreibung wird das Vormischgas, das in den Hauptbrennerzylinder 36A strömt, zu einer Wirbelströmung an der stromabwärtigen Seite des Hauptverwirbelungselements 36C. Das führt tendenziell dazu, dass ein Rückschlag („flashback“) von der Verbrennungsregion zu der Vormischregion verursacht wird. Insbesondere wird der von der Hauptdüse 36a eingespritzte Brennstoff über der gesamten Innenseite des Hauptbrennerzylinder 36A mit der Wirbelströmung gleichmäßig gemacht. Dadurch ist die Verteilung der Brennstoffkonzentration von dem zentralen Teil zu der Innenwandfläche des Hauptbrennerzylinders 36A beinahe konstant. Andererseits beträgt die Geschwindigkeit des Vormischgases Null an der Innenwandfläche, nimmt mit der Entfernung von der Innenwandfläche (Geschwindigkeit-Grenzschicht) zu, und wird beinahe konstant an der Außenseite der Geschwindigkeits-Grenzschicht (an dem zentralen Teil des Hauptbrennerzylinders 36A). Genauer gesagt ist die Geschwindigkeits-Grenzschicht, wo die Geschwindigkeit gering ist, in der Umgebung der Innenwandfläche des Hauptbrennerzylinders 36A und des Verlängerungsrohrs 36B vorhanden, während die Brennstoffkonzentration in der Geschwindigkeits-Grenzschicht hoch ist. Dadurch kann ein Rückschlag von der Verbrennungsregion in dieser Geschwindigkeits-Grenzschicht eher auftreten.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Verlängerungsrohr 36B insbesondere so ausgebildet, dass der Einlass 36Ba in einer runden Form oder Kreisform ausgebildet ist und der Auslass 36Bb in einer trapezoiden Form ausgebildet ist. Gemäß der Untersuchung durch die vorliegenden Erfinder wurde herausgefunden, dass ein Abschnitt, wo eine Strömungsrate gering ist, an dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B mit dieser Struktur erzeugt wird. Dieses Phänomen ist insbesondere an dem Abschnitt des radial und innen befindlichen Umfangsrandes 36Bd und beiden radial außen befindlichen Ecken 36Be besonders beobachtbar. Entsprechend tritt ein Rückschlag eher an dem Abschnitt auf, wo die Strömungsrate gering ist, und das könnte zu einer Erhöhung der Temperatur der Innenwandfläche des Verlängerungsrohrs 36B und zu einer Beschädigung der Brennkammer 12 führen. Um das zu vermeiden ist der Hauptbrenner 36 in der vorliegenden Ausführungsform gemäß folgender Beschreibung gestaltet.
Gemäß der Darstellung in 5 ist ein Luftdurchgang 36E an der Außenseite des Hauptbrennerzylinders 36A ausgebildet. Ein Umfangszylinder 39, der den Umfang des Hauptbrennerzylinders 36A umschließt, ist im Inneren des Innenzylinders 32 vorgesehen, und der Luftdurchgang 36E ist zwischen sowohl einen Teil der Innenumfangsfläche des Innenzylinders 32 als auch der Innenumfangsfläche des Umfangszylinders 39 und der Außenumfangsfläche des Hauptbrennerzylinders 36A ausgebildet. Dieser Luftdurchgang 36E ist in Verbindung mit den Luftdurchgang 30. Ein Verbindungsloch H1, das eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang 36E und der Innenseite des Verlängerungsrohrs 36B zulässt, ist an der Seite des Einlasses 36Ba des Verlängerungsrohrs 36B ausgebildet. Die Seite des Einlasses 36Ba des Verlängerungsrohrs 36B ist die Position stromab der Hauptdüse 36a und ist in einer Kreisform ausgebildet. Das Verbindungsloch H1 ist schräg so ausgebildet, dass die Öffnung in dem Verlängerungsrohr 36B dem Auslass 36Bb (stromabwärtige Seite) des Verlängerungsrohrs 36B zugewandt ist. Das Verbindungsloch H1 ist gemäß folgender Beschreibung ausgebildet, damit es dem Abschnitt niedriger Strömungsrate an dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B entspricht.
Die 6 ist eine Ansicht, welche die Anordnung der Durchgangslöcher verdeutlicht, und 7 ist eine Ansicht, die eine andere Anordnung der Durchgangslöcher verdeutlicht. In 6 und 7 ist der Hauptbrenner 36 von der stromabwärtigen Seite wie in 4 betrachtet. Das Verbindungsloch H1 ist gemäß dem radialen und innen befindlichen Umfangsrand 36Bd und beiden radial außen befindlichen Ecken 36Be an dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B an dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B ausgebildet.
In 6 ist das Verbindungsloch H1 so ausgebildet, dass ein inneres Verbindungsloch H1a, das entsprechend dem Abschnitt des radialen und innen befindlichen Umfangsrandes 36Bd ausgebildet ist, und ein Ecken-Verbindungsloch H1b, das entsprechend den Abschnitten von beiden Ecken 36Be ausgebildet ist, separat für jeden Abschnitt vorgesehen sind und diese kontinuierlich in der Form eines Schlitzes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ausgebildet sind.
Der vorbestimmte Bereich wird nun beschrieben. Gemäß der Darstellung in 6 ist in dem Fall, bei dem die Wirbelströmung in einer Gegenuhrzeigerrichtung vorliegt, wenn der Hauptbrenner 36 von der stromabwärtigen Seite her betrachtet wird, die Mitte des radialen und außen befindlichen Umfangsrandes 36Bd als Null Grad definiert. Ein inneres Verbindungloch H1a entsprechend dem radialen und innen befindlichen Umfangsrand 36Bd ist in einem Bereich zwischen zwei punktiert-gestrichelten Linien A und B in 6 ausgebildet. Das Ecken-Verbindungloch H1b entsprechend der Ecke 36Be (stromaufwärtige Seite der Wirbelströmung (rechts in 6)) ist innerhalb eines Bereichs zwischen zwei punktiert-gestrichelten Linien E und F in 6 ausgebildet. Das Ecken-Verbindungsloch H1b entsprechend der Ecke 36Be (stromabwärtige Seite der Wirbelströmung (links in 6)) ist innerhalb eines Bereichs zwischen zwei punktiert-gestrichelten Linien C und D in 6 ausgebildet. Gemäß obiger Beschreibung sind die jeweiligen Verbindungslöcher H1a und H1b ungleich in der Umfangsrichtung vorgesehen. Diese Anordnung wurde unter Berücksichtigung eines Einflusses der Wirbelströmung gemacht. Insbesondere wird gemäß obiger Beschreibung das in dem Hauptbrennerzylinder 36A strömende Vormischgas zu einer Wirbelströmung an der stromabwärtigen Seite des Hauptverwirbelungselements 36C. In 6 ist die Wirbelströmung in der Gegenuhrzeigerrichtung, wenn der Hauptbrenner 36 von der stromabwärtigen Seite betrachtet wird, und ein Teil der komprimierten Luft in dem Luftdurchgang 30, die von den jeweiligen Verbindungslöchern H1a und H1b in den Hauptbrennerzylinder 36A eingebracht wird, strömt zu der stromabwärtigen Seite während sie durch die Wirbelströmung transportiert und in der Gegenuhrzeigerrichtung zirkuliert wird. Angesicht dessen und unter Berücksichtigung der Strömungsrichtung der Wirbelströmung und des Einflusses durch die Entfernung von den jeweiligen Verbindungslöchern H1a und H1b zu dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B sind die Bereiche der jeweiligen Verbindungslöcher H1a und H1b in der Uhrzeigerrichtung, welche entgegengesetzt der Wirbelströmung ist, verschoben. Damit erreicht von den jeweiligen Verbindungslöchern H1a und H1b in den Hauptbrennerzylinder 36A eingebrachte Luft an dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B beinahe den symmetrischen Bereich um die zentrale Position herum (180°) des radialen und innen befindlichen Umfangsrandes 36Bd oder beinahe den symmetrischen Bereich mit dem engsten Teil der Ecke 36Be als eine Referenz.
Gemäß der Darstellung in 6 wird mit der Bildung des Verbindungslochs H1 ein Teil der komprimierten Luft in dem Luftdurchgang 30 in den Hauptbrennerzylinder 36A von dem Luftdurchgang 36E über das Verbindungsloch H1 eingebracht und wird zu einer Schichtluft, und diese Schichtluft strömt zu der stromabwärtigen Seite entlang den Innenwandflächen des Hauptbrennerzylinders 36A und des Verlängerungsrohrs 36B gemäß der Darstellung in 5. Diese Schichtluft verringert die Brennstoffkonzentration in dem Bereich niedriger Strömungsrate nahe der Wandfläche. Das kann das Auftreten eines Rückschlags verhindern.
Insbesondere umfasst die Brennkammer 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das innere Verbindungsloch H1a und das Ecken-Verbindungsloch H1b, die entsprechend dem Abschnitt ausgebildet sind, wo die Strömungsrate an dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B gering ist. Diese Ausgestaltung kann außerdem die Ungleichmäßigkeit von Schichtluft verhindern, während das Auftreten eines Rückschlags verhindert wird.
Die Brennkammer 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Wirkung des Verhinderns der Ungleichmäßigkeit von Schichtluft spürbar erreichen, während das Auftreten eines Rückschlags verhindert ist, indem sowohl das innere Verbindungsloch H1a als auch das Ecken-Verbindungsloch H1b ausgebildet werden. Selbst wenn nur eines von dem inneren Verbindungsloch H1a und dem Ecken-Verbindungloch H1b ausgebildet ist, kann die Wirkung des Verhinderns der Ungleichmäßigkeit von Schichtluft und des Verhinderns des Auftretens eines Rückschlags erzielt werden. Wenn eines von dem inneren Verbindungloch H1a und dem Ecken-Verbindungloch H1b ausgebildet ist, ist vorzugsweise das innere Verbindungsloch H1a entsprechend dem radialen und innen befindlichen Umfangsrand 36Bd, welcher der Abschnitt nahe der Flamme von dem Pilotenbrenner 35 ist und dadurch stark von dem Rückschlag beeinflusst wird, ausgebildet. Alternativ ist, wenn eines von dem inneren Verbindungloch H1a und dem Ecken-Verbindungsloch H1b ausgebildet ist, vorzugweise das Ecken-Verbindungsloch H1b entsprechend der Ecke 36Be ausgebildet, wo das Fluid in der Radialrichtung diffundiert bzw. verteilt wird und dadurch die Strömungsrate besonders dazu neigt, verringert zu werden.
Der radiale und innen befindliche Umfangsrand 36Bd ist der Abschnitt nahe der Flamme von dem Pilotenbrenner 35 und ist dadurch in starkem Maße durch den Rückschlag beeinflusst. Wenn daher sowohl das innere Verbindungsloch H1a als auch das Ecken-Verbindungsloch H1b ausgebildet werden, ist das innere Verbindungsloch H1a vorzugsweise mit einem größeren Öffnungsbereich ausgebildet als das des Ecken-Verbindungslochs H1b, um die Wirkung des Verhinderns des Auftretens eines Rückschlags in signifikanter Weise zu erreichen.
In 7 ist das Verbindungloch H1 so ausgebildet, dass das innere Verbindungsloch Hla, das entsprechend dem Abschnitt des radialen und innen befindlichen Umfangsrandes 36Bd ausgebildet ist, und das Ecken-Verbindungloch H1b, das entsprechend beiden Ecken 36Be ausgebildet ist, entlang der Umfangsrichtung ausgebildet sind. In diesem Fall ist das innere Verbindungloch H1a kontinuierlich in der Form eines Schlitzes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ausgebildet, während das Ecken-Verbindungsloch H1b diskontinuierlich innerhalb eines Bereichs mit Ausnahme des inneren Verbindungslochs H1a ausgebildet ist.
Der vorbestimmte Bereich wird nun beschrieben. Gemäß der Darstellung in 7 ist in dem Fall, wo die Wirbelströmung in der Gegenuhrzeigerrichtung ist und der Hauptbrenner 36 von der stromabwärtigen Seite her betrachtet wird, die Mitte des radialen und außen befindlichen Umfangsrandes 36Bd als Null Grad definiert. Das innere Verbindungloch H1a entsprechend dem radialen und innen befindlichen Umfangsrand 36Bd ist innerhalb eines Bereichs zwischen zwei punktiert-gestrichelten Linien A und B in 7 ausgebildet. Das Ecken-Verbindungloch H1b entsprechend der Ecke 36Be ist als diskontinuierliche kleine Löcher innerhalb des verbleibenden Bereichs ausgebildet. Das Verbindungsloch H1a ist ungleich in der Umfangsrichtung angeordnet und das erfolgt unter Berücksichtigung des Einflusses der Wirbelströmung gemäß obiger Beschreibung.
Gemäß der Darstellung in 7 wird mit der Bildung des Verbindungslochs H1 ein Teil der komprimierten Luft in den Luftdurchgang 30 in den Hauptbrennerzylinder 36A von dem Luftdurchgang 36E über das Verbindungsloch H1 eingebracht, um zu einer Schichtluft zu werden, und diese Schichtluft strömt zu der stromabwärtigen Seite entlang den Innenwandflächen des Hauptbrennerzylinders 36A und des Verlängerungsrohrs 36B gemäß der Darstellung in 5. Diese Schichtluft verringert die Brennstoffkonzentration in der Region mit niedriger Strömungsrate nahe der Wandfläche. Das kann das Auftreten eines Rückschlags verhindern.
Insbesondere umfasst die Brennkammer 12 gemäß der vorliegenden Ausführungsform das innere Verbindungsloch H1a und das Ecken-Verbindungloch H1b, die entsprechend dem Abschnitt ausgebildet sind, wo die Strömungsrate gering ist an dem Auslass 36Bb des Verlängerungsrohrs 36B. Diese Konfiguration kann in signifikanter Weise eine Wirkung des Verhinderns der Ungleichmäßigkeit von Schichtluft verhindern, während das Auftreten eines Rückschlags verhindert wird. Außerdem ist das Ecken-Verbindungsloch H1b diskontinuierlich innerhalb des Bereichs mit Ausnahme des inneren Verbindungslochs H1a ausgebildet, wobei damit eine relativ große Menge an Luft zu dem inneren Verbindungsloch H1a entsprechend dem radialen und innen befindlichen Rand 36Bd zugeführt werden kann, der der Abschnitt nahe der Flamme von dem Pilotbrenner 35 ist und der damit durch den Rückschlag stark beeinflusst wird.
Außerdem wird die Strömungsrate an der stromaufwärtigen Seite des Hauptverwirbelungselements mit Wahrscheinlichkeit verringert, sodass die Brennstoffkonzentration dazu tendiert, anzusteigen. Wenn ein Flügelverbindungsloch H2 an der Position entsprechend dem stromabwärtigen Ende des Hauptverwirbelungselements ausgebildet ist, wird die komprimierte Luft von dem Flügelverbindungsloch H2 in den Hauptbrennerzylinder 36A eingebracht und diese komprimierte Luft kann Flammen eines Rückschlags blockieren.
Außerdem kann die Gasturbine 10 mit der oben beschriebenen Brennkammer 12 eine Beschädigung an der Brennkammer 12 verhindern, weil ein Rückschlag verhindert wird, sodass die Turbinenleistung eingehalten werden kann.
Bezugszeichenliste

10: Gasturbine
11: Kompressor
12: Brennkammer
13: Turbine
35: Pilotbrenner
36: Hauptbrenner
36a: Hauptdüse
36A: Hauptbrennerzylinder
36B: Verlängerungsrohr
36Ba: Einlass
36Bb: Auslass
36Bc: Radialrand
36Bd: Umfangsrand
36Be: Ecke
36C: Hauptverwirbelungselement
36E: Luftdurchgang
H1a: inneres Verbindungsloch
H1b: Ecken-Verbindungsloch
H2: Flügelverbindungsloch

Claims

Eine Brennkammer (12), mit: einem Pilotbrenner (35), einer Vielzahl von Hauptbrennern (36), die radial außerhalb des Pilotbrenners (35) entlang einer Umfangsrichtung um den Pilotbrenner (35) herum vorgesehen sind, wobei jeder der Hauptbrenner (36) einen Hauptbrennerzylinder (36A), eine Hauptdüse (36a), die in dem Hauptbrennerzylinder (36A) angeordnet ist, und ein Verlängerungsrohr (36B), das sich von dem Hauptbrennerzylinder (36A) zu einer stromabwärtigen Seite von dem Hauptbrenner (36) erstreckt, aufweist, und wobei das Verlängerungsrohr (36B) mit einem kreisförmigen Einlass (36Ba), welcher mit dem Hauptbrennerzylinder (36A) kommuniziert, und mit einem Auslass (36Bb) an der stromabwärtigen Seite versehen ist, und wobei der Auslass (36Bb) aus zwei radialen Rändern (36Bc), die parallel zu der Radialrichtung verlaufen, und zwei Umfangsrändern (36Bd), die entlang der Umfangsrichtung verlaufen und so gebildet sind, dass sie jeweils die beiden radial inneren und äußeren Enden der radialen Ränder (36Bc) verbinden, gebildet ist, und einem Luftdurchgang (36E), der außerhalb des Hauptbrennerzylinders (36A) ausgebildet ist, wobei jedes Verlängerungsrohr (36B) ein inneres Verbindungsloch (H1a) an der Seite des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) aufweist, das, von der stromabwärtigen Seite des Verlängerungsrohrs (36B) betrachtet, an einer Position ausgebildet ist, die sich in einem Umfangsabschnitt des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) befindet, der im Verlauf von dem Einlass (36Ba) zum Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) einem Abschnitt des radial innen befindlichen Umfangsrands (36Bd) an der Seite des Auslasses (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) entspricht, um eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang (36E) und einer Innenseite des Verlängerungsrohrs (36B) herzustellen, und wobei das innere Verbindungsloch (H1a) schräg so ausgebildet ist, dass die Öffnung in dem Verlängerungsrohr (36B) dem Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) zugewandt ist.
Die Brennkammer (12) gemäß Anspruch 1, wobei jedes Verlängerungsrohr (36B) ein Ecken-Verbindungsloch (H1b) an der Seite des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) aufweist, das, von der stromabwärtigen Seite des Verlängerungsrohrs (36B) betrachtet, an einer Position angeordnet ist, die sich in einem Umfangsabschnitt des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) befindet, der im Verlauf von dem Einlass (36Ba) zum Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) einem Abschnitt von Ecken (36Be) entspricht, die zumindest den radial außen befindlichen Umfangsrand (36Bd) und die radialen Ränder (36Bc) an der Seite des Auslasses (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) verbinden, und das eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang (36E) und der Innenseite des Verlängerungsrohrs (36B) herstellt, and wobei das Ecken-Verbindungsloch (H1b) schräg so ausgebildet ist, dass die Öffnung in dem Verlängerungsrohr (36B) dem Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) zugewandt ist.
Die Brennkammer (12) gemäß Anspruch 2, wobei das innere Verbindungsloch (H1a) und das Ecken-Verbindungsloch (H1b) separat für jeden Umfangsabschnitt jeweils sich in der Umfangsrichtung erstreckend ausgebildet sind.
Die Brennkammer (12) gemäß Anspruch 3, wobei das innere Verbindungsloch (H1a) so ausgebildet, dass es einen größeren Öffnungsbereich besitzt als das des Ecken-Verbindungslochs (H1b).
Die Brennkammer (12) gemäß Anspruch 2, wobei das innere Verbindungsloch (H1a) sich in der Umfangsrichtung erstreckend ausgebildet ist, und das Ecken-Verbindungsloch (H1b) in der Umfangsrichtung in der Form diskontinuierlicher kleiner Löcher ausgebildet ist.
Die Brennkammer (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das innere Verbindungsloch (H1a) in der Form eines Schlitzes ausgebildet ist.
Eine Brennkammer (12), mit: einem Pilotbrenner (35), einer Vielzahl von Hauptbrennern (36), die radial außerhalb des Pilotbrenners (35) entlang einer Umfangsrichtung um den Pilotbrenner (35) herum vorgesehen sind, wobei jeder der Hauptbrenner (36) einen Hauptbrennerzylinder (36A), eine Hauptdüse (36a), die in dem Hauptbrennerzylinder (36A) angeordnet ist, und ein Verlängerungsrohr (36B), das sich von dem Hauptbrennerzylinder (36A) zu einer stromabwärtigen Seite von dem Hauptbrenner (36) erstreckt, aufweist, und wobei das Verlängerungsrohr (36B) mit einem kreisförmigen Einlass (36Ba), welcher mit dem Hauptbrennerzylinder (36A) kommuniziert, und mit einem Auslass (36Bb) an der stromabwärtigen Seite versehen ist, und wobei der Auslass (36Bb) aus zwei radialen Rändern (36Bc), die parallel zu der Radialrichtung verlaufen, und zwei Umfangsrändern (36Bd), die entlang der Umfangsrichtung verlaufen und so gebildet sind, dass sie jeweils die beiden radial inneren und äußeren Enden der radialen Ränder (36Bc) verbinden, gebildet ist, und einem Luftdurchgang (36E), der außerhalb des Hauptbrennerzylinders (36A) ausgebildet ist, wobei jedes Verlängerungsrohr (36B) ein Ecken-Verbindungsloch (H1b) an der Seite des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) aufweist, das, von der stromabwärtigen Seite des Verlängerungsrohrs (36B) betrachtet, an einer Position ausgebildet ist, die sich in einem Umfangsabschnitt des Einlasses (36Ba) des Verlängerungsrohrs (36B) befindet, der im Verlauf von dem Einlass (36Ba) zum Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) einem Abschnitt von Ecken (36Be) entspricht, welche den radial außen befindlichen Umfangsrand (36Bd) und die radialen Ränder (36Bc) an der Seite des Auslasses (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) verbinden, und das eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang (36E) und einer Innenseite des Verlängerungsrohrs (36B) herstellt, und wobei das Ecken-Verbindungsloch (H1b) schräg so ausgebildet ist, dass die Öffnung in dem Verlängerungsrohr (36B) dem Auslass (36Bb) des Verlängerungsrohrs (36B) zugewandt ist.
Die Brennkammer (12) gemäß Anspruch 7, wobei das Ecken-Verbindungsloch (H1b) sich in der Umfangsrichtung erstreckend, vorzugsweise in der Form eines Schlitzes, oder in der Form diskontinuierlicher kleiner Löcher ausgebildet ist.
Die Brennkammer (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, mit: einer Vielzahl von Haupt-Verwirbelungselementen (36C), die so vorgesehen sind, dass sie sich radial in dem Hauptbrennerzylinder (36A) erstrecken, und einem Flügel-Verbindungsloch (H2), das an einer Position entsprechend dem stromabwärtigen Ende der Haupt-Verwirbelungselemente (36C) vorgesehen ist, um eine Verbindung zwischen dem Luftdurchgang (36E) und der Innenseite des Hauptbrennerzylinders (36A) herzustellen.
Eine Gasturbine, mit: einem Kompressor (11), einer Brennkammer (12), und einer Turbine (13), wobei die Brennkammer (12) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.