EP1288574A1 - Brennkammeranordnung - Google Patents

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EP1288574A1
EP1288574A1 EP01121089A EP01121089A EP1288574A1 EP 1288574 A1 EP1288574 A1 EP 1288574A1 EP 01121089 A EP01121089 A EP 01121089A EP 01121089 A EP01121089 A EP 01121089A EP 1288574 A1 EP1288574 A1 EP 1288574A1
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EP
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combustion chamber
turbine
chamber arrangement
individual
arrangement according
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EP01121089A
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Peter Tiemann
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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    • 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
    • F23R3/60—Support structures; Attaching or mounting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14—Casings modified therefor
    • 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
    • F23R3/002—Wall structures
    • 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
    • F23R3/46—Combustion chambers comprising an annular arrangement of several essentially tubular flame tubes within a common annular casing or within individual casings

Definitions

  • the invention relates to a combustion chamber arrangement for a gas turbine with a variety of in one, in one Individual combustion chambers leading to the annular space leading to the turbine space, with burners upstream of the individual combustion chambers are that with the individual combustion chambers through an outer casing are connected through.
  • the invention further relates to a Gas turbine with such a combustion chamber arrangement.
  • Such combustion chamber arrangements for gas turbines are in the state of the art.
  • a mixture ignited in the burners from an oxygen-containing fuel gas and a fuel is burned in the combustion chambers and the expanding ones Hot gases are released through the transition sections of the individual combustion chambers in the direction of the turbine chamber and the ones inside Arrangement of guide vanes and rotor blades deflected.
  • The are in the usually circular cylindrical built entrance sections of the individual combustion chambers generated hot gas flows with a circular cross section the transition sections into a hot gas stream with a circular segment Cross section transferred and finally to merged into a circular hot gas stream. This enters the turbine space through the annular gap and drives the blades of the gas turbine.
  • Cooling fluid flows open on the individual combustion chambers over and creates a cooling effect.
  • the cooling fluid flow is not directed and defined, which results in an overall lower cooling efficiency.
  • such a design of the individual combustion chambers structurally simpler and requires less effort.
  • the invention has for its object to further develop a combustion chamber arrangement of the type mentioned in such a way that the cooling efficiency can be increased considerably in the case of individual combustion chambers of simple design.
  • At least one connecting piece which is arranged on a side of the turbine outer casing facing the turbine space and extends radially in the direction of the turbine space and at least partially surrounds a section of at least one individual combustion chamber while leaving a gap space.
  • the arranged on the turbine outer casing according to the invention radially extending in the direction of the turbine space at least a nozzle surrounds one inside the turbine outer casing located section of at least one single combustion chamber and leaves between the wall of the single combustion chamber and the Trim a gap.
  • a cooling fluid can enter this gap flow in and due to the defined flow channel cause more effective convective cooling in this area.
  • the single combustion chamber itself remains unchanged simple in structure, a complication of the construction the single combustion chamber itself is not required. On in this way the quasi closed cooling area of the Single combustion chamber in the interior of the turbine outer casing extended towards the turbine chamber, the cooling efficiency is noticeably improved.
  • the nozzle can of the invention in the circumferential direction of the individual combustion chamber be closed so that it extends over the entire Circumferential area of the single combustion chamber in the section in which the nozzle according to the invention in the interior of the outer housing the gas turbine protrudes, is cooled virtually closed.
  • the invention settles the single combustion chamber from a substantially cylindrical shaped input section downstream of the burner and a transition section fading into a circular ring sector together, the nozzle at least the input section partially surrounds.
  • the entrance section is due its proximity to the burner is particularly thermally stressed Element of the single combustion chamber, so that the possibility of a quasi closed cooling, which is due to the invention provided neck in this area is a significant Improve the cooling of the individual combustion chamber with represents comparatively less expenditure on cooling fluid.
  • a low expenditure of cooling fluid increases the economy of the gas turbine as a whole, and in those cases where the cooling fluid is simultaneously used as fuel gas, the efficiency of the gas turbine is increased at the same time.
  • the nozzle has a circular cross-sectional area has and concentric around the circular cylindrical Input section is arranged. So there is an in The circumferential direction of the input section is more uniform Gap space, which is an even distribution of the cooling fluid flow and therefore even cooling in this area allows.
  • a gas turbine with a combustor arrangement according to the previous Embodiments are also the subject of the invention.
  • Figure 1 is a section of a section a gas turbine with a combustion chamber arrangement according to the invention 1 shown.
  • the combustion chamber arrangement 1 settles together from a large number of individual combustion chambers 3, which are arranged like a wreath and in a common annular gap 13 flow out.
  • the annular gap 13 in turn opens into a turbine chamber 2, in which there are schematically indicated guide vanes and blades of the turbine.
  • Burners 6 are connected upstream of the individual combustion chambers 3. These serve to ignite a mixture of an oxygen-containing Fuel gas and a fuel, which in the Single combustion chambers 3 continue to burn.
  • the single combustion chambers 3 consist of one adjoining the burner 6 Input section 4 and an input section 4 in the direction of the annular gap 13 transition section 5 together.
  • the burners 6 are with the individual combustion chambers 3 connected through an outer turbine housing 7. Starting from the turbine outer casing 7 in the direction of Turbine space 2, a nozzle 8 can be recognized, which concentrically around the circular cylindrical input section 4 of the single combustion chamber 3 extends. Between the nozzle 8 and the input section 4 of the single combustion chamber 3, a gap 9 is left, which by one Cooling fluid can be flowed through.
  • the individual combustion chamber 3 are distributed along the circumference Ribs 10 are formed, with which the individual combustion chamber 3 is supported on the nozzle 8.
  • the ribs 10 are shown in FIG Embodiment molded onto the individual combustion chamber 3, however, they can also be molded onto the connector 8 and extend in the direction of the single combustion chamber 3.
  • a recess 11 can be seen on the side of the nozzle 8, at which an adjacent nozzle of an adjacent Single combustion chamber connects.
  • the individual combustion chambers 3 are to be transferred into a common annular gap 13 the individual combustion chambers at an angle to each other arranged.
  • the distance between the individual combustion chambers starting from the burner 6 in the direction of Annular gap 13 reduced, so that the cylindrical neck 8 from a certain extent in the direction of the annular gap 13 collide.
  • the recesses 11 arranged to further in the nozzle 8 To be able to extend the direction of the annular gap 13 inwards. Adjacent ones lie along the edge of the recesses 11 Stub 8 to each other and can be used to seal each other connected, for example welded.
  • the nozzles 8 arranged according to the invention form with their Gap space 9 a flow channel for a cooling fluid.
  • This in the cooling channel carries cooling fluid guided in a quasi closed manner due to the defined flow channel effectively one convective cooling of the individual combustion chambers 3 in the Nozzle 8 covered area.
  • FIGs 2 and 3 are perspective from different Viewing directions excerpts from trained according to the invention Combustion chamber arrangements shown.
  • the individual combustion chamber 3 at least in the input section 4 surrounding nozzle 8 with the tongue-like extension 12a and 12b shown.
  • Figure 2 is also with help arrows the course of the flow 14 of a coolant fluid from the openly cooled area towards the gap spaces below the tongue-like extensions 12a and shown below the nozzle 8.
  • the tongue-like extensions 12a and 12b towards the exit leading into the gap space from the transition section 5 of the individual combustion chambers 3 rejuvenate. This creates a sufficiently large entrance area guaranteed for the cooling fluid flow.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Brennkammeranordnung (1) für eine Gasturbine mit einer Vielzahl von in einem gemeinsamen, in einen Turbinenraum (2) überleitenden Ringspalt (13) mündenden Einzelbrennkammern (3), wobei den Einzelbrennkammern (3) Brenner (6) vorgeschaltet sind, die mit den Einzelbrennkammern (3) durch ein Turbinengehäuse (7) hindurch verbunden sind. Um eine derartige Brennkammeranordnung dahingehend weiterzuentwickeln, daß bei konstruktiv einfach gestalteten Einzelbrennkammern die Kühleffizienz erheblich gesteigert werden kann, wird mit der Erfindung vorgeschlagen, mindestens ein an einer dem Turbinenraum (2) zugewandten Seite des Turbinengehäuses (7) angeordneter, sich radial in Richtung des Turbinenraums (2) erstreckender Stutzen (8), der einen Abschnitt der mindestens einen Einzelbrennkammer (3) unter Belassung eines Spaltraumes (9) zumindest teilweise umgibt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkammeranordnung für eine Gasturbine mit einer Vielzahl von in einem gemeinsamen, in einen Turbinenraum führenden Ringspalt mündenden Einzelbrennkammern, wobei den Einzelbrennkammern Brenner vorgeschaltet sind, die mit den Einzelbrennkammern durch ein Außengehäuse hindurch verbunden sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Gasturbine mit einer solchen Brennkammeranordnung.
Derartige Brennkammeranordnungen für Gasturbinen sind im stand der Technik bekannt. Ein in den Brennern gezündetes Gemisch aus einem sauerstoffhaltigen Brenngas und einem Treibstoff wird in den Brennkammern verbrannt und die expandierenden Heißgase werden durch die Übergangsabschnitte der Einzelbrennkammern in Richtung des Turbinenraums und der darin befindlichen Anordnung aus Leitschaufeln und Laufschaufeln umgelenkt. Dabei werden die in den für gewöhnlich kreiszylindrisch aufgebauten Eingangsabschnitten der Einzelbrennkammern generierten Heißgasströme mit kreisförmigem Querschnitt durch die Übergangsabschnitte in einen Heißgasstrom mit kreisringsegmentförmigem Querschnitt überführt und schließlich zu einem kreisförmigen Heißgasstrom zusammengeführt. Dieser tritt durch den Ringspalt in den Turbinenraum ein und treibt die Laufschaufeln der Gasturbine an.
Die bei der Verbrennung des Brenngas/Treibstoff-Gemisches freigesetzte Wärme führt zu einer stärken Erwärmung der Einzelbrennkammern, die eine intensive Kühlung in diesem Bereich erforderlich macht. Hierzu werden im Stand der Technik verschiedene Kühlprinzipien vorgeschlagen. Bei einer in der US 4,719,748 gezeigten Brennkammeranordnung ist die gesamte Einzelbrennkammer mit einem doppelschaligen Gehäuse ausgebildet, wobei zwischen den einzelnen Gehäuseschalen ein Luftspalt belassen ist. Durch Öffnungen in der äußeren Gehäuseschale strömt ein Kühlfluid in den zwischen den Gehäuseschalen belassenen Zwischenraum ein und prallt auf die innere Schale der Einzelbrennkammer auf. Hierbei wird bereits ein erster Kühlungseffekt bewirkt, welcher als Prahlkühlung bezeichnet wird. Im weiteren Verlauf durchströmt das Kühlfluid den zwischen den Gehäuseschalen belassenen Zwischenraum und sorgt für eine konvektive Kühlung. Dieses Konzept wird wegen der durchgehend zweischaligen Ausbildung der Brennkammerwandung auch als geschlossene Kühlung bezeichnet.
Ein anderes Konzept ist die sogenannte offene Kühlung, bei der die Einzelbrennkammern mit einer einfachen Wandung ausgebildet sind. Kühlfluid strömt offen an den Einzelbrennkammern vorbei und bewirkt einen Kühleffekt. Dadurch, daß die Einzelbrennkammern mit einer einfachen Wandung ausgestaltet sind, wird der Kühlfluidstrom nicht gerichtet und definiert geführt, was eine insgesamt geringere Kühleffizienz bewirkt. Andererseits ist eine solche Ausbildung der Einzelbrennkammern konstruktiv einfacher und bedingt einen geringeren Aufwand.
Aus dem jüngeren Stand der Technik ist es auch bekannt, Mischformen zwischen offener und geschlossener Kühlung bei den Einzelbrennkammern anzuwenden. Dabei werden die Einzelkammern über weite Bereiche offen gekühlt, lediglich in einem ein Außengehäuse durchragenden Bereich wird durch Anordnung einer zweiten, die erste Wandung unter Belassung eines Zwischenraumes umgebenden Wandung ein geschlossen zu kühlender Bereich geschaffen. Zwar sind bei diesem Konzept die verwendeten Einzelbrennkammern konstruktiv nach wie vor einfach gestaltet, jedoch ist der verbesserte Kühleffekt durch einen sehr kleinen quasi geschlossen gekühlten Bereich nicht so erheblich, wie es wünschenswert wäre.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Brennkammeranordnung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß bei konstruktiv einfach gestalteten Einzelbrennkammern die Kühleffizienz erheblich gesteigert werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, bei einer Brennkammeranordnung der eingangs genannten Art zumindest einen an einer dem Turbinenraum zugewandten Seite des Turbinenaußengehäuses angeordneten, sich radial in Richtung des Turbinenraumes erstreckenden Stutzen vorzusehen, der einen Abschnitt zumindest einer Einzelbrennkammer unter Belassung eines Spaltraumes zumindest teilweise umgibt.
Der erfindungsgemäß am Turbinenaußengehäuse angeordnete, sich radial in Richtung des Turbinenraumes erstreckende mindestens eine Stutzen umgibt einen im Inneren des Turbinenaußengehäuses gelegene Abschnitt wenigstens einer Einzelbrennkammer und beläßt zwischen der Wandung der Einzelbrennkammer und dem Stutzen einen Spaltraum. In diesen Spaltraum kann ein Kühlfluid einströmen und aufgrund des definierten Strömungskanals eine effektivere konvektive Kühlung in diesem Bereich bewirken. Die Einzelbrennkammer selbst bleibt dabei unverändert einfach in ihrem Aufbau, eine Verkomplizierung der Konstruktion der Einzelbrennkammer selbst ist nicht erforderlich. Auf diese Weise wird der quasi geschlossen gekühlte Bereich der Einzelbrennkammer in das Innere des Turbinenaußengehäuses hinein in Richtung Turbinenraum verlängert, die Kühleffizienz wird spürbar verbessert.
Dabei kann der Stutzen gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in Umfangsrichtung der Einzelbrennkammer geschlossen ausgebildet sein, so daß sich über den gesamten Umfangsbereich der Einzelbrennkammer in dem Abschnitt, in dem der erfindungsgemäße Stutzen in das Innere des Außengehäuses der Gasturbine hineinragt quasi geschlossen gekühlt wird.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung setzt sich die Einzelbrennkammer aus einem im wesentlichen zylindrisch geformten, dem Brenner nachgeschalteten Eingangsabschnitt und einem in einen Kreisringsektor überblendenden Übergangsabschnitt zusammen, wobei der Stutzen zumindest den Eingangsabschnitt teilweise umgibt. Der Eingangsabschnitt ist wegen seiner Nähe zum Brenner ein thermisch besonders belastetes Element der Einzelbrennkammer, so daß die Möglichkeit einer quasi geschlossenen Kühlung, die aufgrund des erfindungsgemäß vorgesehenen Stutzens in diesem Bereich gegeben ist, eine erhebliche Verbesserung der Kühlung der Einzelbrennkammer mit vergleichsweise geringeren Aufwand an Kühlfluid darstellt. Ein geringer Aufwand an Kühlfluid steigert die Wirtschaftlichkeit der Gasturbine insgesamt, und in den Fällen, in denen das Kühlfluid gleichzeitig als Brenngas verwendet wird, wird zugleich die Effizienz der Gasturbine gesteigert. Bei einer kreiszylindrischen Ausbildung des Eingangsabschnittes ist gemäß einer weiteren Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Stutzen eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist und konzentrisch um dem kreiszylindrisch ausgebildeten Eingangsabschnitt angeordnet ist. So ergibt sich ein in Umfangsrichtung des Eingangsabschnittes gleichmäßiger Spaltraum, welcher eine gleichmäßige Verteilung des Kühlfluidstroms und damit eine gleichmäßige Kühlung in diesem Bereich ermöglicht.
Um den Bereich mit einer quasi geschlossenen Kühlung noch weiter zu vergrößern, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß an dem Stutzen mindestens eine zungenartige Verlängerung ausgebildet ist, die sich entlang einer bezüglich des Ringspaltes tangentialen, abgeflachten Seite des Übergangsabschnittes der Einzelbrennkammer unter Belassung eines Zwischenraumes zu diesem erstrecken. Durch die Anordnung einer derartigen Zunge wird das zur Kühlung verwendete Kühlfluid noch früher in einen definierten Raum gelenkt und kann effektiver zu einer konvektiven Kühlung der Einzelbrennkammer beitragen. Dabei ist es zur Schaffung eines ausreichenden Einströmbereiches in den Zwischenraum von Vorteil, wenn sich die an den Stutzen angeformte, zungenartige Verlängerung in Richtung des Ringspaltes bzw. des Turbinenraumes verjüngt.
Um die erfindungsgemäß vorgesehenen Stutzen so weit wie möglich in Richtung des Turbinenraumes zu verlängern, wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß der Stutzen an der Stelle, an der er mit einem Stutzen für eine benachbarte Einzelbrennkammer zusammenstößt Ausnehmungen aufweist, die einen im wesentlichen dichten Übergang zu korrespondierenden Ausnehmungen des benachbarten Stutzens bilden.
Eine Gasturbine mit einer Brennkammeranordnung gemäß den vorigen Ausführungen ist ebenfalls Gegenstand der Erfindung.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend geschilderten Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
in geschnittener Ansicht einen Abschnitt einer Gasturbine mit einer erfindungsgemäßen Brennkammeranordnung,
Fig. 2
in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Brennkammeranordnung, gesehen aus Richtung des Turbinenraumes, wobei einige der gezeigten erfindungsgemäßen Stutzen gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel mit zungenartigen Verlängerungen versehen sind, und
Fig. 3
in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Brennkammeranordnung, gesehen aus Richtung der Brenner, wobei einige der gezeigten, erfindungsgemäßen Stutzen mit zungenartigen Verlängerungen ausgebildet sind.
In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In Figur 1 ist in geschnittener Ansicht ein Ausschnitt aus einer Gasturbine mit einer erfindungsgemäßen Brennkammeranordnung 1 eingezeigt. Die Brennkammeranordnung 1 setzt sich zusammen aus einer Vielzahl von Einzelbrennkammern 3, welche kranzartig angeordnet sind und in einem gemeinsamen Ringspalt 13 münden. Der Ringspalt 13 wiederum mündet in einem Turbinenraum 2, in welchem sich schematisch angedeutete Leitschaufeln und Laufschaufeln der Turbine befinden.
Den Einzelbrennkammern 3 sind jeweils Brenner 6 vorgeschaltet. Diese dienen der Zündung eines Gemisches aus einem sauerstoffhaitigen Brenngas und einem Treibstoff, welches in den Einzelbrennkammern 3 weiter verbrennt. Die Einzelbrennkammern 3 setzen sich dabei aus einem sich an den Brenner 6 anschließenden Eingangsabschnitt 4 und einem den Eingangsabschnitt 4 in Richtung des Ringspaltes 13 überleitenden Übergangsabschnitt 5 zusammen. Die Brenner 6 sind mit den Einzelbrennkammern 3 durch ein Turbinenaußengehäuse 7 hindurch verbunden. Ausgehend von dem Turbinenaußengehäuse 7 in Richtung des Turbinenraums 2 kann ein Stutzen 8 erkannt werden, welcher sich konzentrisch um den kreiszylinderisch ausgebildeten Eingangsabschnitt 4 der Einzelbrennkammer 3 erstreckt. Zwischen dem Stutzen 8 und dem Eingangsabschnitt 4 der Einzelbrennkammer 3 ist dabei ein Spaltraum 9 belassen, welcher von einem Kühlfluid durchströmt werden kann. An dem Eingangsabschnitt 4 der Einzelbrennkammer 3 sind dabei entlang des Umfangs verteilt Rippen 10 angeformt, mit welchen sich die Einzelbrennkammer 3 an dem Stutzen 8 abstützt. Die Rippen 10 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel an der Einzelbrennkammer 3 angeformt, sie können jedoch auch an dem Stutzen 8 angeformt sein und sich in Richtung der Einzelbrennkammer 3 erstrecken.
Eine Ausnehmung 11 ist an der Seite des Stutzens 8 zu erkennen, an welcher sich ein benachbarter Stutzen einer nebenliegenden Einzelbrennkammer anschließt. Um die Einzelbrennkammern 3 in einen gemeinsamen Ringspalt 13 zu überführen, sind die Einzelbrennkammern jeweils unter einem Winkel zueinander angeordnet. Dadurch wird der Abstand zwischen den Einzelbrennkammern ausgehend von dem Brenner 6 in Richtung des Ringspaltes 13 verringert, so daß die zylinderförmigen Stutzen 8 ab einer bestimmten Erstreckung in Richtung des Ringspaltes 13 aneinander stoßen. An dieser Stelle sind die Ausnehmungen 11 angeordnet, um die Stutzen 8 noch weiter in Richtung des Ringspaltes 13 nach innen verlängern zu können. Entlang des Randes der Ausnehmungen 11 liegen benachbarte Stutzen 8 aneinander an und können zur Abdichtung miteinander verbunden, beispielsweise verschweißt, sein.
Die erfindungsgemäß angeordneten Stutzen 8 bilden mit ihrem Spaltraum 9 einen Strömungskanal für ein Kühlfluid. Das in dem Strömungskanal quasi geschlossen geführte Kühlfluid trägt aufgrund des definierten Strömungskanals effektiv zu einer konvektiven Kühlung der Einzelbrennkammern 3 in den von dem Stutzen 8 überdeckten Bereich bei.
In Figur 1 sind weiterhin zwei einander gegenüberliegende, tangential bezüglich des Ringspalts 13 verlaufende zungenartige Verlängerungen 12a und 12b zu erkennen, die unter Belassung eines Spaltraumes entlang des Übergangsabschnittes 5 der Einzelbrennkammer 3 geführt sind. Diese zungenartige Verlängen 12a und 12b stellen eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung dar, sind jedoch optional. Sie führen zu einer weiteren Vergrößerung des quasi geschlossen gekühlten Bereichs der Einzelbrennkammer 3 und damit zu einer weiteren Verbesserung der Kühleffizienz. Eine Grundversion einer erfindungsgemäßen Brennkammeranordnung kann jedoch ohne die zungenartigen Verlängerungen 12a und 12b lediglich mit den Stutzen 8 verwirklicht werden.
In den Figuren 2 sowie 3 sind perspektivisch aus unterschiedlichen Blickrichtungen Ausschnitte aus erfindungsgemäß ausgebildeten Brennkammeranordnungen gezeigt. Dabei sind zur Verdeutlichung der unterschiedlich Ausgestaltungsvarianten mit und ohne zungenartige Verlängerungen 12a bzw. 12b nur einige der die Einzelbrennkammer 3 zumindest im Eingangsabschnitt 4 umgebenden Stutzen 8 mit den zungenartigen Verlängerung 12a bzw. 12b dargestellt. In Figur 2 ist darüber hinaus mit Hilfe von Pfeilen der Verlauf der Strömung 14 eines Kühlmittelfluids aus dem offen gekühlten Bereich in Richtung der Spalträume unterhalb der zungenartigen Verlängerungen 12a und nachfolgend unterhalb der Stutzen 8 dargestellt. Zu erkennen ist auch, daß die zungenartigen Verlängerungen 12a bzw. 12b sich in Richtung des in den Spaltraum überleitenden Austrittes aus den Übergangsabschnitt 5 der Einzelbrennkammern 3 hin verjüngen. Hierdurch wird eine ausreichend große Eintrittsfläche für den Kühlfluidstrom gewährleistet.
Zu erkennen ist, daß mit der erfindungsgemäßen Brennkammeranordnung 1 ein quasi geschlossen gekühlter Bereich der Einzelbrennkammern geschaffen wird, in welchem eine Kühlung der Einzelbrennkammern mit hoher Effizienz möglich ist. Dabei sind die Einzelbrennkammern weiterhin von einfacher Konstruktion, eine aufwendige doppelwandige Ausführung der Einzelbrennkammern ist nicht erforderlich. Mit der Erfindung wird so ein einfaches Mittel angegeben, eine einfache Brennkammeranordnung mit der Möglichkeit einer hoch effizienten Kühlung zu schaffen.

Claims (9)

  1. Brennkammeranordnung für eine Gasturbine mit einer Vielzahl von in einem gemeinsamen, in einen Turbinenraum (2) überleitenden Ringspalt (13) mündenden Einzelbrennkammern (3), wobei den Einzelbrennkammern (3) Brenner (6) vorgeschaltet sind, die mit den Einzelbrennkammern (3) durch ein Turbinenaußengehäuse (7) hindurch verbunden sind,
    gekennzeichnet durch, zumindest einen an einer dem Turbinenraum (2) zugewandten Seite des Turbinenaußengehäuses (7) angeordneten, sich radial in Richtung des Turbinenraumes (2) erstreckenden Stutzen (8), der einen Abschnitt zumindest einer der Einzelbrennkammern (3) unter Belassung eines Spaltraumes (9) zumindest teilweise umgibt.
  2. Brennkammeranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Stutzen (8) in Umfangsrichtung der Einzelbrennkammer (3) geschlossen ausgebildet ist.
  3. Brennkammeranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelbrennkammer (3) aus einem im wesentlichen zylindrisch geformten, dem Brenner (6) nachgeschalteten Eingangsabschnitt (4) und einem in einen kreisringsektorförmigen Querschnitt überblendenden Übergangsabschnitt (5) besteht, wobei der Stutzen (8) zumindest den Eingangsabschnitt (4) mindestens teilweise umgibt.
  4. Brennkammeranordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangsabschnitt (4) kreiszylindrisch ausgebildet ist und daß der Stutzen (8) eine kreisförmige Querschnittsfläche aufweist und konzentrisch um den Eingangsabschnitt (4) herum angeordnet ist.
  5. Brennkammeranordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, gekennzeichnet durch mindestens eine an dem Stutzen (8) ausgebildete, zungenartige Verlängerung (12a, 12b), welche einer bezüglich des Ringspaltes tangentiale, abgeflachte Seite des Übergangsabschnittes (5) unter Belassung eines Spaltraumes überragt.
  6. Brennkammeranordnung nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß die zungenartige Verlängerung (12a, 12b) in Richtung des Ringspalts (13) verjüngt ausgebildet ist.
  7. Brennkammeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stutzen (8) in dem Bereich, in dem sie mit um benachbarte Einzelbrennkammern (3) angeordnete Stutzen (8) zusammentreffen, seitliche Ausnehmungen (11) aufweisen, entlang derer die benachbarten Stutzen (8) im wesentlichen dichtend aneinander anliegen.
  8. Brennkammeranordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Stutzen entlang der Ränder der Ausnehmungen (11) miteinander verbunden sind.
  9. Gasturbine, gekennzeichnet durch eine Brennkammeranordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
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