DE2321379A1 - Selbstkompensierender stroemungsaufteiler fuer ein dampf-injektionssystem fuer gasturbinen - Google Patents
Selbstkompensierender stroemungsaufteiler fuer ein dampf-injektionssystem fuer gasturbinenInfo
- Publication number
- DE2321379A1 DE2321379A1 DE2321379A DE2321379A DE2321379A1 DE 2321379 A1 DE2321379 A1 DE 2321379A1 DE 2321379 A DE2321379 A DE 2321379A DE 2321379 A DE2321379 A DE 2321379A DE 2321379 A1 DE2321379 A1 DE 2321379A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nozzle
- flow
- conduit means
- injected
- combustion
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 title description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 5
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 3
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
- F02C3/305—Increasing the power, speed, torque or efficiency of a gas turbine or the thrust of a turbojet engine by injecting or adding water, steam or other fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Description
2327379
6 Frankfurt/Main 1, den 26. April 1973 Niddastraße 52 WK./he.
Telefon (0611) 237220 Postscheck-Konto: 282420 Frankfurt/M.
Bank-Konto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.
2357-51-GA-21S9
GENERAL ELECTRIC COMPANY
1 River Road Schenectady, N.Y./U.S.A.
Selbstkompensierender Strömungsaufteiler für ein Dampf-Injektionssystem für Gasturbinen
Die Erfindung betrifft allgemein Dampfinjektionssysteme für Gasturbinen,
insbesondere einen selbstkompensierenden Strömungsaufteiler, um Dampf an zwei verschiedenen Punkten in dem Gasturbinenzyklus
zuzuführen.
Es ist bekannt, daß V/asser oder Dampf in das Antriebsmittel einer
Gasturbine injiziert werden können, um die Strömungsmasse zu erhöhen
und dadurch den Leistungsausstoß zu steigern. Es ist eben-
309847/0390
falls bekannt, daß begrenzte Mengen von Dampf, welche stromaufwärts
von der Verbrennungsreaktionszone injiziert werden, den Anteil
von Oxiden des Stickstoff, beispielsweise Distickstoffmonoxid
und Stickstoffmonoxid verringern, welche beim Verbrennungsvorgang'
erzeugt werden und nachstehend als NO bezeichnet werden, übermäßige
Mengen von Dampf, welche vor oder in die Verbrennungsreak- .
tionszone injiziert werden, können jedoch eine Verschlechterung des Verbrennungsvorgangs bewirken und den Wirkungsgrad der Verbrennung in der Gasturbine verringern.
Die Zuflußmengen von Dampf, welche in nutzvoller Weise zu dem
Zyklus zur Steigerung der Leistung zugeführt werden können, ändern
sich und können außerdem oberhalb des Mengenanteiles liegen, welcher
zur Verringerung des NO -Gehaltes im Abgas der Turbine erforderlich ist. Dieser letztere Mengenzufluß von Dampf zur Verringerung
des NO -Gehaltes sollte relativ konstant bleiben, bezogen auf seinen prozentualen Anteil am Gesamtluftstrom.
Es. ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes
Dampfinjektionssystem für eine Gasturbine zu schaffen, welches variierende Anteile einer Gesamtdampfmeηge sowohl für die
Verringerung des NO -Gehaltes als auch für die Leistungssteigerung
einführt unter gleichzeitiger Beschränkung des für den ersteren
Zweck zugeführten Dampfes zur Vermeidung einer Verschlechterung
des Verbrennungsprozesses. -
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht allgemein darin, einen
verbesserten selbstkompensierenden' Strömungsauf teiler zu schaffen,
v/elcher den Anteil einer stromaufwärts von einem Prozeß zugeführten
Strömung begrenzt und trotzdem eine Variation der Strömung zu einem
beträchtlichen Ausmaße gestattet, die stromabwärts von dem Prozeß
zugeführt wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Pampfinjektionssystem
für eine Gasturbine zu schaffen, das einen begrenzten
309847/03 9 0
konstanten prozentualen Anteil der Dampfzuflußmenge zur Luftzuflußmenge
zwecks Verminderung des NO -Gehaltes und einen variablen prozentualen Anteil der Dampfzuflußmenge für die Leistungssteigerung
zuführt.
Kurz gesagt,umfaßt die Erfindung die Zuführung eines primären
und sekundären proportionierten Zustroms des eingebrachten fließfähigen Mediums -zu einem fließfähigen Medium des Arbeitsvorganges.
- aufgeteilt Der sekundäre Zustrom wird in zwei Anteile /durch Aufspalten des
injizierten Strahls des fließfähigen Mittels in zwei Teile, von denen ein Teil an dem Prozeß im Bypass vorbeigeführt wird. Je
größer die Gesamtzuflußmenge des eingebrachten fließfähigen Mediums
ist, desto größer ist der Anteil, welcher im Bypass zu dem Prozeß geführt wird.
Ein besseres Verständnis der praktischen Durchführung und weiterer
Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen im Zusammenhang
mit den Abbildungen.
Pig. 1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung, teilweise
im Schnitt, für die Verbrennungskammer einer Gasturbine .
Die Fig. 2a, 2b und 2c sind vereinfachte schematische Darstellungen
einer Dampfinjektion düse bei Bedingungen für geringe, mittlere und hohe Zuflußmengen_.
Fig. 3 ist ein vereinfachtes Schema zur Darstellung der Arbeitsweise
einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 4 ist eine Kurvendarstellung und zeigt ein typisches Zeitprogramm
für die Dampfinjektion bei einer Gasturbine.
Figur 1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Eine
309847/039Q
typische Brennkammer oder Verbrennungskammer für die Verwendung
in einer Gasturbine ist allgemein bei 1 dargestellt. Die Brennkammer 1 ist hier eine Brennkammer des Typs, bei dem verdichtete
Luft vom nicht gezeigten Verdichter in einem gegenläufigen Strom gerichtet ist. Der gegenläufige Strom für eine solche Brennkammer
ist an sich bekannt und ergibt den Vorteil einer Erhitzung der verdichteten Luft vor ihrer Verwendung im Verbrennungsprozeß.
Die Brennkammer 1 besteht aus einem allgemein zylindrischen äußeren Gehäuse 2, an dem das Gehäuse 3 befestigt ist. Das Gehäuse
3 seinerseits steht in Verbindung mit dem nicht gezeigten Turbinenabschnitt. Die Endabdeckung 4 des äußeren Gehäuses verschließt
das Ende des äußeren Gehäuses 2 entgegengesetzt dem Gehäuse 3, so daß das Volumen, im Innern des äußeren Gehäuses 2
gegenüber der Atmosphäre verschlossen ist. Eine Brennkammerverkleidung oder Brennerverkleidung 5 verläuft allgemein in axialer
Richtung und allgemein koaxial zum äußeren Gehäuse 2. Wie an sich bekannt, liegt die Verbrennungsreaktionszone 6, in welcher
der Verbrennungsprozeß in einem arbeitenden Brenner für Gasturbinen erfolgt, am Kopfende im Innern der Auskleidung 5· Vor dem
weiteren Durchgang der heißen Verbrennungsprodukte durch die zylindrische Auskleidung 5 werden sie mit Verdünnungsluft temperiert.
Sie erreichen dann die Übergangsverkleidung 7, welche
die temperierten Verbrennungsprodukte zur Einlaßdüse der nicht gezeigten ersten Turbinenstufe leitet. Ein ringförmiger "Luftraum
umgibt die Verkleidungen 5 und 7, um die Strömung der verdichteten Luft aufzunehmen.
Eine Endkappe 9 für die Verkelidung verschließt allgemein das Ende der Verkleidung 5 in Richtung der Endabdeckung 2J des äußeren
Gehäuses 2 und nimmt die allgemein bei 10 angedeutete Brennstoffdüse auf. Die Endkappe 9 der Verkleidung besitzt allgemein
die Form eines Kegelstumpfes, dessen Oberteil die Brennstoffdüsenanordnung 10 aufnimmt. Eine Luftverwirbelungsanordnung ist
309847/039
an der Kappe 9 befestigt; sie kann jedoch auch an der Brennstoffdüse
angebracht sein. Als Brennstoffdüsenanordnung 10 kann eine Brennstoffdüse irgendeines geeigneten bekannten Typs verwendet
werden, welche in dem Kopfende der Verkleidung 5 und insbesondere der Endkappe 9 angeordnet werden kann. Die Brennstoffdüse 10 besteht
dabei aus einem Typ, welcher in der Lage ist,' Kohlenwasserstoff-Brennstoffe zu verstäuben. Die Brennstoffdüse 10 kann eine
Düse des Luftzerstäubertyps ; oder des Druckzerstäubertyps sein oder alternativ hierzu eine Düse, welche zur Einführung von gasförmigem
Brennstoff eingerichtet ist.
Es ist an sich bekannt, daß die Verkleidungen von Brennkammern mit im Abstand angeordneten Löchern versehen sind, durch die
dort Luft eintreten kann, welche die Verbrennung unterhält und
ebenfalls die Verbrennungsprodukte abkühlt und verdünnt.
Wie in Figur 1 angedeutet, sind zwei Reihen solcher Löcher für Verbrennungsluft vorgesehen. Eine erste Reihe 12 besteht aus 8
öffnungen, die am Umfang im Abstand auf der Verkleidung 5 angebracht
sind. Eine zweite Reihe 14 besteht ebenfalls aus 8 Löchern,
welche am Umfang im Abstand auf der Verkleidung 5 angebracht sind. Die Reihen 12 und 14 befinden sich innerhalb der Verbrennungsreaktionszone
6.
Anschließend an die Reihe von öffnungen 14 befindet sich stromabwärts
in Beziehung zur Strömung der Verbrennungsprodukte in axialer Richtung der "thermische Aufweichungs"-Bereich der Auskleidung
5 ("thermal soaking region"). Dieser ist mit 15 auf der Figur 1 bezeichnet. Dieser Bereich 15 ist verschlossen, da
über diesem axialen Längenabschnitt der Auskleidung 5 keine großen am Umfang verteilten Öffnungen vorhanden sind. Es sind
jedoch über die ganze.Länge der Verkleidung 5 Schlitze oder Jalousien für Kühlluft für das Metall angeordnet; sie sind jedoch
wegen der Klarheit der Zeichnung nicht wiedergegeben. Diese
3098A7/0390
Sehlitze werden zur Kühlung der Verkleidung 5 verwendet und die
dort eintretende Luft trägt nicht in irgendeinem bedeutungsvollen Ausmaße zu dem Verbrennungsprozeß bei.
Am Ende des "thermischen. Aufweichbereiches" 15 sind eine Vielzahl
von Luftöffnungen 16 am Umfang im Abstand angebracht und dienen zur Temperierung. Die verwendete Größe und Zahl dieser Luftöffnungen
16 zur Temperierung ist abhängig von der Menge der Temperierungsluft, welche zu den Verbrennungsprodukten bei ihrem Austritt
aus dem Bereich 15 zugefügt werden soll. Der Temperierungsbereich der Verkleidung 5 ist in Figur 1 mit 18 bezeichnet und
erstreckt sich allgemein von den Luftöffnungen 16 für die Temperierung
zu der Düsenmündung für die erste Stufe. Der Zweck dieser Luftöffnungen 16 für die Temperierung besteht darin, einen Teil
der verdichteten Luft einzulassen, welcher relativ kühl ist im Vergleich mit den heißen Verbrennungsprodukten und zur Temperierung
der Verbrennungsprodukte vor dem Eintritt des Gesamtgemisches von Luft und Verbrennungsprodukten in die Einlaßdüse
der ersten Stufe dient. Die Temperierungsöffnungen 16 sind groß genug, um ein ausreichendes Eindringen der kühleren Temperierungsluft
in die Verbrennungsprodukte zu gestatten, so daß die erwünschte Turbineneinlaßtemperatur für die erste Stufe erreicht
wird. -
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Rohr 19 mit einer Dampfquelle
verbunden und wird in das Brennergehäuse 2 eingeführt und verzweigt sich zur Versorgung einer ersten festen Düse 20
und einer zweiten festen Düse 21. Die Düse 20 ist so angeordnet, daß sie einen Primärdampfstrom in den ringförmigen Raum 8 abgibt,
welcher vom Verdichter abgegebene Luft enthält und stromaufwärts von der Verbrennungsreaktionszöne 6 liegt. Die Düsen 20
in einer tatsächlich ausgeführten Turbine können dabei so angeordnet werden, daß sie auch eine gewisse Kühlung des heißen Übergangsteils
7 ergeben.
3098A7/0390
Eine sekundäre Düse 21 ist radial auswärts gelegen von einer Temperierungsluftöffnung
16 und im wesentlichen koaxial zu derselben angeordnet. Ähnliche sekundäre Düsen 21 sind um den Umfang
der Auskleidung herum verteilt, wobei je eine dieser Düsen für jede der Temperierungsluftoffnungen l6 vorgesehen ist.
Selbstverständlich ist die Zeichnung schematisch ausgeführt und
in der praktischen Ausführung wird ein geeignetes Verteilerstück für die Zuführung zur Versorgung der Vielzahl von Primärdüsen 20
und Sekundärdüsen 21 benötigt, da gewöhnlich in einer Gasturbine mehrere Brennkammern verwendet werden. Beispielsweise können in
einer typischen großen Einheit bis zu 10 Primärdüsen und 1IO Sekundärdüsen
vorhanden und auf die 10 Brennkammern in ähnlicher Weise aufgeteilt sein, wie dies für eine einzige Brennkammer in
Figur 1 dargestellt ist.
Die Sekundärdüse 21 erfüllt im Zusammenwirken mit den öffnungen
in der Verkleidung 5 die Punktion eines Strömungsaufteilers. Die :
Figuren 2a, 2b und 2c zeigen den Vorgang der Aufteilung der Strömung bei niedrigen bzw. mittleren bzw. großen Dampfströmungsmengen.
In Figur 2a wird Dampf mit niedriger Strömungsgeschwindigkeit durch die hereinkommende Luft vollständig in den ringförmigen
Luftraum 8 abgelenkt, so daß kein Dampf durch die öffnungen 16 strömt. In Fig. 2b wird ein mittlerer Dampfzufluß' in
zwei Teile aufgeteilt durch die Kante der öffnung 16. Ein Teil
verläuft dabei im Innern des ringförmigen Luftrahmens 8 in Richtung
der Verbrennungsreaktionszone 6 und der andere Teil tritt in das Innere der Auskleidung 5 stromabwärts von der Reaktionszone
6 ein. In Fig. 2c bewirkt die hohe Zuflußmenge des Dampfes, daß fast der gesamte Dampf durch die öffnung l6 in die Auskleidung
1S strömt und dabei an dem Ringraum 8 im Bypass vorbei strömt.
Es ist zu beachten, daß die effektive Strömung zu den Düsen 20,
bezogen auf die effektive Strömung zu den Düsen 21^ dadurch proportioniert
wird, daß entweder die relativen Abmessungen der
309847/0390
Rohre eingestellt werden oder daß Düsen zur Strömungsbehinderung
verwendet werden.
Ein besseres Verständnis der Arbeitsweise der Erfindung ergibt sich im Zusammenhang mit pig. 3>
welche eine vereinfachte Ausführung des Systems zeigt. Die Verbrennungsreaktionszone ist
durch einen Block 6' dargestellt und die primäre Düse ist bei 20'
und die sekundäre Düse bei 21' symbolisch dargestellt. Die Bohrung
zur Aufteilung der Strömung ist bei 16' symbolisch wiedergegeben.
Ein primärer Strom des fließfähigen Mittels A verläßt die Primärdüse
20' und strömt in Richtung des VerbrennungsVorgangs 6' mit
einer Strömungsgeschwindigkeit proportional zur am Einlaß 19' eintretenden Strömungsgeschwindigkeit.
Eine sekundäre Strömung von der Düse 21' wird durch die öffnung 16'
aufgeteilt in eine Strömung B, welche in den Verbrennungsprozeß eintritt und eine Strömung C, welche an dem Verbrennungsprozeß
im Bypass vorbeiströmt und in demOesamtstrom aufwärts vom Verbrennungsprozeß
eintritt und sich mit diesem erneut vereinigt.
In einem bestimmten Beispiel, welches jedoch nicht zur Beschränkung
sondern lediglich zur Veranschaulichung angeführt wird, sind die Düsen 20', 21' oder die sie versorgenden Kanäle so proportioniert,
daß sie 5/16 bzw. 11/16 der gesamten bei 19 eintretenden Strömung durchlassen. Die Kurve der Fig. 4 veranschaulicht
das Ergebnis dieser Proportionierung. Die Strömung A von der
Düse 20' steigt linear an in Form eines prozentualen Anteils des Gesamtluftstroms mit der Vergrößerung des Dampfzustroms in den
Einlaß 19'. Die Strömung B steigt bei niedrigen .Durchflußgeschwindigkeiten
(s. Fig. 2a) ebenfalls linear an, jedoch in größerer Menge bestimmt durch die relativen Durchflußquerschnitte
der Düsen 20», 21·. .
3098A7/0390
Mit der Einstellung einer mittleren Dampfzuflußmenge (s. Fig. 2b)
beginnt eine Verminderung der Strömung B und die Strömung C beginnt und verläuft in einem Bereich stromabwärts von dem Verbrennungsprozeß
6'. Dabei sind der Abstand der Sekundärdüse 21·,
die Abmessungen der öffnung 16' und die relativen Strömungen zu
der Düse 20', 21' so gewählt, daß sich die Strömung B mit der
gleichen Geschwindigkeit verringert, wie die Strömung A gesteigert wird. Daher ist nach dem Erreichen des gewünschten festgelegten
prozentualen Anteils der Strömung die Summe der Ströme A und B in dem Verbrennungsvorgang 6' konstant, wie dies durch die
Kurve angedeutet ist. Diese Strömung zur Verbrennungsreaktionszone
ist in dem gezeigten Beispiel auf 5 % des Gesamtluftstroms
begrenzt.
Die Ströme A und B vereinigen sich nach dem Durchgang durch den Verbrennungsprozeß 6' wieder mit der zusätzlichen Strömung C
stromabwärts vom Verbrennungsprozeß. Der Gesamtstrom A *· B + C
ist daher verfügbar für die Leistungssteigerung der Turbine gemäß der Kurvendarstellung. Gewünschtenfalls kann dieser Gesamtstrom
auf einen erwünschten Anteil des Luftstroms begrenzt werden, beispielsweise auf 16 % des Luftstroms gemäß anderen Beschränkungen
des Betriebs der Gasturbine.
Vorstehend wurde eine verbesserte selbst kompensierende Einrichtung
zur Strömungsaufteilung beschrieben, welche die in die Verbrennungsreaktions zone strömende Dampfmenge auf einen festen Anteil
des gesamten Stroms beschränkt und gleichzeitig die Gesamtmenge ohne Rücksicht auf die Begrenzung variiert, welche dem
Zyklus zugeführt wird. Obwohl die Strömungsaufteilung vorstehend im besonderen in ihrer Anwendung auf den Verbrennungsvorgang
einer Gasturbine beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß die Erfindung in gleicher Weise auf jede Art von Prozeß anwendbar ist,
wo ein injiziertes fließfähiges Medium zu einem anderen fließ-
309847/0390
fähigen Medium für den Arbeitsprozeß zugeführt wird und wo es erwünscht ist, die stromaufwärts von dem Prozeß eingebrachte
Strömungsmenge zu begrenzen bei gleichzeitiger Zuführung des eingeführten
Strömungsmittels in das Arbeitsmittel stromabwärts von dem Prozeß.
309847/0390
Claims (2)
1. Selbstkompensierender Strömungsaufteiler zur Zufügung eines
""■"' eingebrachten fließfähigen Mittels zu einem Arbeitsmittel, das
zuerst in Richtung auf einen Prozeß strömt und dann von dem Prozeß abströmt, dadurch gekennzeichnet,
daß er umfaßt:
eine erste Leitungseinrichtung zur Leitung des fließfähigen Mittels für den Prozeß zu dem Prozeß,
eine zweite Leitungseinrichtung zur Ableitung des fließfähigen Mittels für den Prozeß von dem Prozeß,
eine dritte Leitungseinrichtung, die mit einer Quelle für das injizierte fließfähige Mittel verbunden ist,
eine primäre feste Düse, die mit der dritten Leitungseinrichtung verbunden ist zum Ausstoß in die erste Leitung,
eine sekundäre feste Düse, die ebenfalls mit der dritten Leitungseinrichtung verbunden ist und zur Aufteilung des· injizierten
von ihr ausströmenden fließfähigen Mittels zwischen der ersten und zweiten Leitungseinrichtung in bestimmten Verhältnissen
angeordnet und eingerichtet ist, welche durch die Strömungsmenge von der sekundären Düse bestimmt sind.
2. Strömungsaufteilung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine öffnung zur Strömungsverbindung zwischen der ersten und zweiten Leitungseinrichtung
vorhanden ist und daß die sekundäre Düse so angeordnet ist, daß sie in die erste Leitungseinrichtung austritt und
im Abstand von derselben/diese öffnung gerichtet ist.
5* Strömungsaufteilung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die primäre Düse, die sekundäre
Düse und die öffnung so proportioniert sind, daß die Verminderungsgeschwindigkeit der Strömung des in die erste
Leitungseinrichtung injizierten fließfähigen Mittels von der
zweiten Düse gleich der Steigerungsgeschwindigkeit der Strömung für das fließfähige Mittel ist, welches aus der Primär-
3098A7/0390
düse in die Leitungseinrichtung injiziert ist mit der Steigerung der Gesamtzuflußmenge des injizierten Strömungsmittels.
Stromungsaufteilung nach einem der Ansprüche i bis 3S
dadurch gekennzeichnet,, daß das erste injizierte fließfähige Mittel ein Dampf ist9 der geeignet
ist zur Injektion in den Verbrennungsprozeß einer Gasturbine,-wobei die erste Leitungseinrichtung ein längliches Gehäuse (2)
um eine Brennerverkleidung (5) ist und die zweite Leitungseinrichtung diese Verkleidung (5) ist und die Primärdüse
eine feste Dampfdüse (21) zum Austritt in dieses Gehäuse (2)
ist und die Sekundärdüse eine feste Dampfdüse (2Θ) sum Austritt
in Richtung einer öffnung (16) der Verkleidung (5) ist.
309847/0390
Leerseite
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US24939372A | 1972-05-01 | 1972-05-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2321379A1 true DE2321379A1 (de) | 1973-11-22 |
Family
ID=22943286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE2321379A Pending DE2321379A1 (de) | 1972-05-01 | 1973-04-27 | Selbstkompensierender stroemungsaufteiler fuer ein dampf-injektionssystem fuer gasturbinen |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3785146A (de) |
| JP (1) | JPS4941714A (de) |
| DE (1) | DE2321379A1 (de) |
| FR (1) | FR2183023A1 (de) |
| GB (1) | GB1383627A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2640098A1 (de) * | 1976-07-14 | 1978-01-26 | Int Power Tech | Waermekraftmaschine mit doppeltem stroemungsmittel |
| EP0036998A3 (en) * | 1980-03-28 | 1982-05-12 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Gas turbine with reduced nitrogen emission by steam injection |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54129216A (en) * | 1978-03-30 | 1979-10-06 | Motonosuke Tsutsui | Apparatus for purification* sounddproofing and fuel saving for jet aircraft |
| US4398604A (en) * | 1981-04-13 | 1983-08-16 | Carmel Energy, Inc. | Method and apparatus for producing a high pressure thermal vapor stream |
| JPS5959672U (ja) * | 1982-10-13 | 1984-04-18 | 三菱重工業株式会社 | ガスタ−ビン燃焼器 |
| GB2187273B (en) * | 1985-10-31 | 1990-01-24 | Bernard George Ediss | A gas turbine binary cycle |
| JPS63167067U (de) * | 1987-04-15 | 1988-10-31 | ||
| JPH01114623A (ja) * | 1987-10-27 | 1989-05-08 | Toshiba Corp | ガスタービン燃焼器 |
| US5054279A (en) * | 1987-11-30 | 1991-10-08 | General Electric Company | Water spray ejector system for steam injected engine |
| GB2219070B (en) * | 1988-05-27 | 1992-03-25 | Rolls Royce Plc | Fuel injector |
| JPH02133553U (de) * | 1989-04-03 | 1990-11-06 | ||
| JPH0425967U (de) * | 1990-06-14 | 1992-03-02 | ||
| US5241816A (en) * | 1991-12-09 | 1993-09-07 | Praxair Technology, Inc. | Gas turbine steam addition |
| US5239816A (en) * | 1992-03-16 | 1993-08-31 | General Electric Company | Steam deflector assembly for a steam injected gas turbine engine |
| US5536143A (en) * | 1995-03-31 | 1996-07-16 | General Electric Co. | Closed circuit steam cooled bucket |
| US6112511A (en) * | 1997-08-29 | 2000-09-05 | Alliedsignal, Inc. | Method and apparatus for water injection via primary jets |
| US6389793B1 (en) | 2000-04-19 | 2002-05-21 | General Electric Company | Combustion turbine cooling media supply system and related method |
| US6370862B1 (en) * | 2000-08-11 | 2002-04-16 | Cheng Power Systems, Inc. | Steam injection nozzle design of gas turbine combustion liners for enhancing power output and efficiency |
| US6446440B1 (en) | 2000-09-15 | 2002-09-10 | General Electric Company | Steam injection and inlet fogging in a gas turbine power cycle and related method |
| US6553768B1 (en) | 2000-11-01 | 2003-04-29 | General Electric Company | Combined water-wash and wet-compression system for a gas turbine compressor and related method |
| US6405521B1 (en) | 2001-05-23 | 2002-06-18 | General Electric Company | Gas turbine power augmentation injection system and related method |
| EP2179141B1 (de) * | 2007-08-13 | 2020-06-17 | Winkler Maschinen-Bau GmbH | Wärmekraftmaschine |
| US8454350B2 (en) * | 2008-10-29 | 2013-06-04 | General Electric Company | Diluent shroud for combustor |
| US9410409B1 (en) * | 2009-08-11 | 2016-08-09 | EOR Technology LLC | Thermal vapor stream apparatus and method |
| US20130276450A1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-10-24 | General Electric Company | Combustor apparatus for stoichiometric combustion |
| JP6320316B2 (ja) * | 2015-02-06 | 2018-05-09 | 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及び蒸気注入ガスタービン |
| US20160369751A1 (en) * | 2015-06-22 | 2016-12-22 | Chun-Ting Chen | Internal combustion engine using water as auxiliary power |
| JP7337005B2 (ja) * | 2020-02-26 | 2023-09-01 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンプラント |
| US12092023B1 (en) * | 2023-03-14 | 2024-09-17 | Rtx Corporation | Steam cooling turbine engine combustor wall |
| US20250251129A1 (en) * | 2024-02-01 | 2025-08-07 | General Electric Company | Gas turbine engine having a steam generating system providing steam to a combustor |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR963507A (de) * | 1947-03-21 | 1950-07-17 | ||
| GB756264A (en) * | 1953-07-31 | 1956-09-05 | Gen Motors Corp | Improvements in thrust augmenting devices for aircraft gas turbine engines |
| GB904142A (en) * | 1959-04-17 | 1962-08-22 | Rolls Royce | Improvements in or relating to gas-turbine engines |
| US3238719A (en) * | 1963-03-19 | 1966-03-08 | Eric W Harslem | Liquid cooled gas turbine engine |
| US3359723A (en) * | 1965-10-29 | 1967-12-26 | Exxon Research Engineering Co | Method of combusting a residual fuel utilizing a two-stage air injection technique and an intermediate steam injection step |
-
1972
- 1972-05-01 US US00249393A patent/US3785146A/en not_active Expired - Lifetime
-
1973
- 1973-04-25 JP JP48046276A patent/JPS4941714A/ja active Pending
- 1973-04-26 FR FR7315076A patent/FR2183023A1/fr not_active Withdrawn
- 1973-04-27 DE DE2321379A patent/DE2321379A1/de active Pending
- 1973-04-30 GB GB2056073A patent/GB1383627A/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2640098A1 (de) * | 1976-07-14 | 1978-01-26 | Int Power Tech | Waermekraftmaschine mit doppeltem stroemungsmittel |
| EP0036998A3 (en) * | 1980-03-28 | 1982-05-12 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Gas turbine with reduced nitrogen emission by steam injection |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS4941714A (de) | 1974-04-19 |
| FR2183023A1 (de) | 1973-12-14 |
| GB1383627A (en) | 1974-02-12 |
| US3785146A (en) | 1974-01-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2321379A1 (de) | Selbstkompensierender stroemungsaufteiler fuer ein dampf-injektionssystem fuer gasturbinen | |
| DE2143012C3 (de) | Brenneranordnung bei einer Gasturbinen-Brennkammer | |
| DE2338673C2 (de) | Nachbrenneranordnung für ein Gasturbinenstrahltriebwerk | |
| DE69506308T2 (de) | Brennstoffeinspritzdüse für Gasturbinentriebwerke | |
| DE2945439C2 (de) | ||
| DE69619439T2 (de) | Vorrichtung zur Zerstäubung einer Flüssigkeit | |
| DE69520526T2 (de) | Kohlenstaubbrenner | |
| DE60310170T2 (de) | Brennstoffinjektionsvorrichtung | |
| DE833741C (de) | Brennkammeraggregat fuer Gasturbinen | |
| DE3027587A1 (de) | Brenner fuer feste brennstoffe | |
| DE2131490A1 (de) | Luftmischduese | |
| EP0276696A2 (de) | Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen | |
| EP2116766A1 (de) | Brennstofflanze | |
| DE3916413A1 (de) | Brennstoffinjektor | |
| DE2157181C3 (de) | Brennkammer für eine Gasturbine | |
| DE2405840A1 (de) | Steuersystem fuer den kuehlstrom fuer die verkleidung des nachbrenners eines gasturbinen-triebwerkes | |
| DE2544361A1 (de) | Kraftstoffspritzduese | |
| DE807450C (de) | Brennstoff-Verdampfer fuer Gasturbinen-Brennkammern | |
| DE2028244A1 (de) | Primarluftregelung fur Verbrennungs anlage | |
| DE112014004695T5 (de) | Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Gasturbine | |
| DE2158215C3 (de) | Brennkammer für Gasturbinentriebwerke | |
| DE2116429A1 (de) | Brennkammer fur Gasturbinenmaschinen | |
| DE1198130B (de) | Brenner fuer ringfoermige Brennkammern | |
| DE2842047A1 (de) | Vorrichtung zur verteilung von kraftstoff | |
| DE1932881A1 (de) | Brennkammer |