JP2012229697A - ガスタービンエンジン内で燃料を燃焼させるための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】流体を燃焼器アセンブリに送るためのノズル402は、中心線を含む本体406と、中心線に沿って本体を貫通する通路414、416、418と、通路414、416、418の下流側端に結合したノズル先端500とを含み、ノズル先端500は、中心から外表面まで延びる半径を有する。ノズル先端500は、下流面と、その下流面内に画成された開口424、502を各々が含む複数の出口通路とを含み、各開口424、502は、接線、半径及び中心線に対して規定されるそれぞれのX軸、Y軸及びZ軸を含み、複数の出口通路の各々は、それぞれのX−Z平面におけるそれぞれのZ軸に対して30°よりも大きい排出角度をなす。
【選択図】図4
Description
Claims (20)
- 燃焼器アセンブリを含むガスタービンエンジンを作動させるための方法であって、当該方法が、
第1の流体を第1のノズルを通して燃焼器アセンブリに送る段階と、
第1のノズルの下流側の燃焼器アセンブリ内の第1の流体に点火する段階と、
ガスタービンエンジンが定格速度の85%よりも大きい速度に達したときに、第2の流体を第2のノズルを通して燃焼器アセンブリに送る段階と、
第2のノズルの下流側の燃焼器アセンブリ内の第2の流体に点火する段階と、
第1のノズルを通る第1の流体の流れを止める段階と、
第2の流体を第1のノズルへ送る段階と
を含む方法。 - 燃料器アセンブリケーシングの半径方向内側に延在する複数の第3のノズルに第2の流体を送る段階をさらに含む、請求項1記載の方法。
- 第1の流体を第1のノズルを通して燃焼器アセンブリに送る段階が、複数の第1のノズルから第1の流体を、X−Z平面でZ軸に対して測定して30°よりも大きい排出角度で排出することを含んでおり、X軸、Y軸及びZ軸が前記複数の第1のノズルの各々の接線、半径及び中心線に対して規定される、請求項1又は請求項2記載の方法。
- 第1の流体を第1のノズルを通して燃焼器アセンブリに送る段階が、液体燃料、気体燃料及び固体燃料の少なくとも1種類を複数の第1のノズルに送ることを含む、請求項1乃至請求項3のいずれか1項記載の方法。
- 第2の流体を第2のノズルを通して燃焼器アセンブリに送る段階が、ガスタービンエンジンがベース負荷の30%未満で作動するときに、第2の流体を第2のノズルに送ることを含む、請求項1乃至請求項4のいずれか1項記載の方法。
- 第2の流体を第2のノズルを通して燃焼器アセンブリに送る段階が、液体燃料、気体燃料及び固体燃料の少なくとも1種類を第2のノズルで空気と混合しておくことを含む、請求項1乃至請求項5のいずれか1項記載の方法。
- 第1のノズルを通る第1の流体の流れを止める段階が、ガスタービンエンジンがベース負荷の第1の所定パーセンテージとベース負荷の第2の所定パーセンテージの間で作動しているときに、第2の流体を複数の第1のノズルに送ることを含む、請求項1乃至請求項6のいずれか1項記載の方法。
- 第1のノズルを通る第1の流体の流れを止める段階が、ガスタービンエンジンがベース負荷の第2の所定パーセンテージ以上で作動するときに、複数の第1のノズルを通る第1の流体の流れを止めることを含む、請求項7記載の方法。
- 流体を燃焼器アセンブリ内に送るためのノズル(18)であって、当該ノズル(18)が
中心線を含む本体(406)と、
前記中心線に沿って前記本体を貫通する第1の通路と、
前記第1の通路の下流側端部に結合したノズル先端(500)であって、中心から外表面まで延びる半径を有するノズル先端(500)と
を備えており、
前記ノズル先端が、下流側面と、前記下流側面内に画成された開口を各々が有する複数の出口通路とを含んでおり、前記開口の各々が、接線、半径及び中心線に対して規定されるX軸、Y軸及びZ軸を含んでいて、前記複数の出口通路の各々が、それぞれのX−Z平面でZ軸に対して測定して30°よりも大きい排出角度をなしている、ノズル(18)。 - 前記複数の出口通路の各々が、それぞれのY−Z平面でZ軸に対して測定して30°よりも大きい排出角度をなす、請求項9記載のノズル(18)。
- 前記本体(406)を貫通する第2の通路をさらに備えており、前記第2の通路が、前記第1の通路の少なくとも一部分に実質的に外接する請求項9記載のノズル(18)。
- 前記本体から半径方向外方に延びる複数のベーン(432)をさらに備えており、前記複数のベーンの各々が、前記第2の通路と流れ連通したベーン通路と、前記ベーン通路の各々から各ベーンを貫通する複数の開口(76)とを含む、請求項11記載のノズル(18)。
- 前記出口通路の開口の各々が実質的に0.110インチ(2.79mm)よりも大きい直径を有する、請求項9記載のノズル(18)。
- 前記出口通路の開口の各々が0.126インチ(3.20mm)に実質的に等しい直径を有する、請求項13記載のノズル(18)。
- 前記第1の通路が流体を含み、前記流体が、液体燃料、気体燃料及び固体燃料の少なくとも1種類を含む、請求項9記載のノズル(18)。
- ガスタービンエンジン(10)に使用するための燃焼器アセンブリであって、当該燃焼器アセンブリが、
前記燃焼器アセンブリに結合した複数の第1のノズル(400)であって、第1の燃料源に結合した複数の出口通路を有するノズル先端(500)と、第2の燃料源に結合した複数の第1のベーン通路とを含む複数の第1のノズル(400)と、
前記燃焼器アセンブリ結合した第2のノズルであって、前記第2の燃料源に結合した複数の第2のベーン通路を含む第2のノズルと、
前記燃焼器アセンブリに結合した制御システム(44)と
を備えており、前記制御システムが、
第1の燃料(212)を前記第1の燃料源から前記複数の第1のノズルの複数の出口通路を通して送り、
前記ガスタービンエンジンが定格速度の85%よりも大きい速度に達したときに、第2の燃料を前記第2の燃料源から前記第2のノズルの複数の第2のベーン通路を通して送り、
前記ガスタービンエンジンにベース負荷の第1の所定パーセンテージよりも大きい負荷があるときに、前記第2の燃料を前記第2の燃料源から前記複数の第1のノズルの複数の第1のベーン通路を通して送り、
前記ガスタービンエンジンにベース負荷の第1の所定パーセンテージよりも大きい負荷があるときに、前記複数の第1のノズルに入る前記第1の燃料の流れを減少させるように構成されている、
燃焼器アセンブリ。 - 燃焼器アセンブリケーシング(34)から半径方向内向きに延びる複数の第3のノズル(400)をさらに備えており、前記複数の第3のノズルが第3の燃料源に結合している、請求項16記載の燃焼器アセンブリ。
- 前記制御システム(44)がさらに、ガスタービンエンジン(10)にベース負荷の第2の所定パーセンテージよりも大きい負荷があるときに、第3の燃料を前記複数の第3のノズル(400)に送るように構成されており、前記第2の所定パーセンテージが、前記第1の所定パーセンテージよりも大きい、請求項16又は請求項17記載の燃焼器アセンブリ。
- 前記出口通路の各々が、接線、ノズル先端半径及びノズル先端中心線に対して規定されるX軸、Y軸及びZ軸を含んでいて、前記複数の出口通路の各々が、それぞれのX−Z平面でZ軸に対して測定して30°よりも大きい排出角度をなしている、請求項16乃至請求項18のいずれか1項燃焼器アセンブリ。
- 前記制御システムが、さらに、ガスタービンエンジンの負荷がベース負荷の第2の所定パーセンテージよりも大きくなったときに、複数の第1のノズルを通る第1の燃料の流れを止めるように構成されている、請求項16乃至請求項19のいずれか1項燃焼器アセンブリ。
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