JP2017519172A - 低排出ガスタービン燃焼器用の空気燃料予混合機 - Google Patents
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Abstract
Description
12 空燃混合機
14 中空本体
16 燃焼チャンバ
18 外側ライナ
20 内側ライナ
22 ドーム形端部、ドーム
24 旋回カップ
26 シュラウド
28 混合ダクト
30 環状壁
32 内側環状旋回器
34 外側環状旋回器
36 ベーン
38 ベーン
40 ハブ
42 空気
44 中央本体燃料噴射器
46 中心軸
48 燃料供給部
50 パージ送気部
51 送気部
52 中空経路
54 中央本体前方区分
56 中央本体後方区分
58 下流先端部
60 流路
62 燃料オリフィス
64 燃料流路
65 開口
70 グラフ
72 速度分布
74 流速分布
80 まっすぐなベーン
90 中空経路、穴
100 流れ図
102 ブロック
104 ブロック
106 ブロック
108 ブロック
Claims (15)
- ガスタービン機関で燃焼する前に燃料および空気を予混合するシステム(12)であって、
壁で画定される円形断面を有する混合ダクト(28)と、
前記混合ダクト(28)の中心軸(46)に沿って位置付けられ、前記混合ダクト(28)の実質的に全長に延びる中央本体燃料噴射器(44)と、
前記混合ダクト(28)の上流端部に隣接して位置付けられ、通過して流れる空気を第1の旋回方向に旋回させるように方向付けられた、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたベーン(38)を含む外側環状旋回器(34)と、
前記混合ダクト(28)の上流端部に隣接して位置付けられ、通過して流れる空気を前記第1の旋回方向と逆の第2の旋回方向に旋回させるように方向付けられた、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたベーン(36)を含む内側環状旋回器(32)と、
通過する空気流が独立して回転することができるように前記内側環状旋回器(32)および外側環状旋回器(34)を分離しているハブ(40)と、
前記中央本体燃料噴射器(44)の周囲の半径方向外側、かつ前記内側環状旋回器(32)の半径方向内部側に位置付けられる複数の中空経路(52)であって、前記複数の中空経路(52)は、前記中央本体燃料噴射器(44)の表面の上で空気が吹き流れることを可能にするように構成される、複数の中空経路(52)とを備えるシステム(12)。 - 前記中央本体燃料噴射器(44)と流れ連通している燃料供給部(48)をさらに備える、請求項1記載のシステム(12)。
- 前記複数の中空経路(52)が、前記内側環状旋回器(32)と前記中央本体燃料噴射器(44)との間に配置される複数のまっすぐなベーン(80)によって形成される、請求項1記載のシステム(12)。
- 前記複数の中空経路(52)が、前記内側環状旋回器(32)の前記ベーン(36)の内側半径方向部分上に配置される複数の穴(90)を備える、請求項1記載のシステム(12)。
- 前記混合ダクト(28)が、前記内側環状旋回器(32)および外側環状旋回器(34)を通って流れる、圧縮機からの高圧空気を、前記中央本体燃料噴射器(44)からの燃料と均一に混合することを可能にする、請求項1記載のシステム(12)。
- 前記中央本体燃料噴射器(44)が、燃料を前記混合ダクト(28)の中に噴射するために、その中に複数のオリフィス(62)を備える、請求項1記載のシステム(12)。
- 前記複数のオリフィス(62)がそれぞれ、前記内側環状旋回器(32)および外側環状旋回器(34)からの空気流の剪断層に燃料を浸透させることを可能にするために、前記内側環状旋回器(32)の内側旋回ベーン角度と揃えた噴射角度を含む、請求項6記載のシステム(12)。
- ガスタービン機関で燃焼する前に燃料および空気を予混合するための方法であって、
前記混合ダクト(28)の上流端部に隣接して位置付けられる外側環状旋回器(34)から、圧縮空気の第1の流れを第1の旋回方向で混合ダクト(28)の中に向けることと、
前記混合ダクト(28)の上流端部に隣接して位置付けられる内側環状旋回器(32)から、圧縮空気の第2の流れを前記第1の旋回方向と逆の第2の旋回方向で前記混合ダクト(28)の中に向けることと、
前記混合ダクト(28)の中心軸(46)に沿って位置付けられる中央本体燃料噴射器(44)から燃料を前記混合ダクト(28)の中に噴射することと、
前記中央本体燃料噴射器(44)の周囲に再循環領域が形成されることを防止するために、前記中央本体燃料噴射器(44)の表面の上を吹き流れる空気流を、前記中央本体燃料噴射器(44)の周囲の半径方向外側、かつ前記内側環状旋回器(32)の半径方向内部側に位置付けられる複数の中空経路(52)から前記混合ダクト(28)に送ることとを含む方法。 - 前記中央本体燃料噴射器(44)の中に配置される複数のオリフィス(62)から燃料を前記混合ダクト(28)の中に噴射することをさらに含む、請求項8記載の方法。
- 前記複数のオリフィス(62)はそれぞれ、前記内側環状旋回器(32)および外側環状旋回器(34)からの空気流の剪断層に燃料を浸透させることを可能にするために、前記内側環状旋回器(32)の内側旋回ベーン角度と揃えた噴射角度を含む、請求項9記載の方法。
- 前記複数の中空経路(52)が、前記内側環状旋回器(32)と前記中央本体燃料噴射器(44)との間に配置される複数のまっすぐなベーン(80)によって形成される、請求項8記載の方法。
- 前記複数の中空経路(52)が、前記内側環状旋回器(32)の前記ベーン(36)の内側半径方向部分上に配置される複数の穴(90)を備える、請求項8記載の方法。
- ガスタービン(10)であって、
壁で画定される円形断面を有する混合ダクト(28)と、
前記混合ダクト(28)の中心軸(46)に沿って位置付けられ、前記混合ダクト(28)の実質的に全長に延びる中央本体燃料噴射器(44)と、
前記混合ダクト(28)の上流端部に隣接して位置付けられ、通過して流れる空気を第1の旋回方向に旋回させるように方向付けられた、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたベーン(38)を含む外側環状旋回器(34)と、
前記混合ダクト(28)の上流端部に隣接して位置付けられ、通過して流れる空気を前記第1の旋回方向と逆の第2の旋回方向に旋回させるように方向付けられた、複数の円周方向に間隔を置いて配置されたベーン(36)を含む内側環状旋回器(32)と、
通過する空気流が独立して回転することができるように前記内側環状旋回器(32)および外側環状旋回器(34)を分離しているハブ(40)と、
前記中央本体燃料噴射器(44)の周囲の半径方向外側、かつ前記内側環状旋回器(32)の半径方向内部側に位置付けられる複数の中空経路(52)であって、前記複数の中空経路(52)は、前記中央本体燃料噴射器(44)の表面の上で空気が吹き流れることを可能にするように構成される、複数の中空経路(52)とを含む空気燃料予混合機(12)を備えるガスタービン(10)。 - 前記複数の中空経路(52)が、前記内側環状旋回器(32)と前記中央本体燃料噴射器(44)との間に配置される複数のまっすぐなベーン(80)によって形成される、請求項13記載のガスタービン(10)。
- 前記複数の中空経路(52)が、前記内側環状旋回器(32)の前記ベーン(36)の内側半径方向部分上に配置される複数の穴(90)を備える、請求項13記載のガスタービン(10)。
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