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EP4372281B1 - Brennkammer für eine kraftwerksgasturbinenanordnung mit einer vielzahl von metallischen hitzeschildplatten mit verbesserter luftkühlung - Google Patents

Brennkammer für eine kraftwerksgasturbinenanordnung mit einer vielzahl von metallischen hitzeschildplatten mit verbesserter luftkühlung

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Publication number
EP4372281B1
EP4372281B1 EP22425055.5A EP22425055A EP4372281B1 EP 4372281 B1 EP4372281 B1 EP 4372281B1 EP 22425055 A EP22425055 A EP 22425055A EP 4372281 B1 EP4372281 B1 EP 4372281B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plenum
tile
combustion chamber
pipes
layer
Prior art date
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Active
Application number
EP22425055.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP4372281A1 (de
Inventor
Daniele Licata
Alberto Amato
Armando Alsina Torrent
Ivo Belina
Michael Klaus DUESING
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ansaldo Energia SpA
Original Assignee
Ansaldo Energia SpA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ansaldo Energia SpA filed Critical Ansaldo Energia SpA
Priority to EP22425055.5A priority Critical patent/EP4372281B1/de
Priority to PCT/IB2023/061594 priority patent/WO2024105611A1/en
Priority to CN202380079715.8A priority patent/CN120530285A/zh
Publication of EP4372281A1 publication Critical patent/EP4372281A1/de
Application granted granted Critical
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Active legal-status Critical Current
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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
    • F23R3/005—Combined with pressure or heat exchangers
    • 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
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/06—Arrangement of apertures along the flame tube
    • 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
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03041—Effusion cooled combustion chamber walls or domes
    • 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
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03043—Convection cooled combustion chamber walls with means for guiding the cooling air flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Claims (12)

  1. Brennkammer (3) für eine Kraftwerks-Gasturbinenanordnung (1);
    wobei die Brennkammer (3) ein äußeres Gehäuse (7) und mehrere von dem äußeren Gehäuse (7) getragene Hitzeschildkacheln (8) umfasst;
    wobei wenigstens eine der Hitzeschildkacheln (8) eine Hitzeschildkachel-Vorrichtung ist, die umfasst:
    - einen metallischen Kachelkörper (9), der eine Innenfläche (10), die dazu konfiguriert ist, dem Heißgasstrom innerhalb der Brennkammer zugewandt zu sein, und eine gegenüberliegende Außenfläche (11) aufweist;
    - mehrere erste Kühlleitungen (12), die mit Kühlluft gespeist werden, wobei die ersten Kühlleitungen (12) parallel zueinander angeordnet sind und eine erste Lage (16) auf der Außenfläche (11) des metallischen Kachelkörpers (9) oder innerhalb desselben bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Hitzeschutzkachel auch umfasst:
    - mehrere zweite Kühlleitungen (13), die mit Kühlluft gespeist werden, wobei die zweiten Kühlleitungen (13) parallel zueinander angeordnet sind und eine zweite Lage (17) auf der ersten Lage (16) von Kühlleitungen (12) oder auf der Außenfläche (l1) des metallischen Kachelkörpers (9) bilden;
    wobei an der Außenfläche (11) des Kachelkörpers (9) eine mit Kühlluft gespeiste Kachelkammer (14, 15) vorgesehen ist, wobei jede Kühlleitung (12, 13) einen der Kachelkammer (14, 15) zugewandten Einlass umfasst;
    wobei die Kachelkammer umfasst:
    - eine quadratische Kammer (14), die vier Abschnitte (22, 23, 24, 25) umfasst, die entlang der Kanten der Außenfläche (11) des Kachelkörpers (9) verlaufen; und
    - eine Brückenkammer (15), die in der Mitte der Außenfläche (11) des Kachelkörpers (9) verläuft und zwei gegenüberliegende Abschnitte der quadratischen Kammer verbindet;
    wobei die Brückenkammer (15) parallel zu den Leitungen (13) der zweiten Lage (17) ist.
  2. Brennkammer nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine Einlassluftöffnung (18) zum Verbinden der Kachelkammer (14, 15) mit einer Kühlluftquelle (19) vorgesehen ist.
  3. Brennkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlleitungen (12, 13) jeder Lage (16, 17) so konfiguriert sind, dass die in zwei benachbarte Kühlleitungen (12, 13) derselben Lage einströmende Kühlluft im Gegenstrom (16, 17) fließt.
  4. Brennkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kühlleitungen (12) der ersten Lage (16) orthogonal zu den Kühlleitungen (13) der zweiten Lage (17) angeordnet sind.
  5. Brennkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei innerhalb der Brennkammer die Heißgasströmung eine Hauptrichtung (M) aufweist und die Kühlleitungen (12) der ersten Lage (16) parallel zur Heißgasströmungs-Hauptrichtung (M) sind.
  6. Brennkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Bolzen (20) zur Befestigung des metallischen Kachelkörpers (9) an dem äußeren Gehäuse (7) der Brennkammer vorgesehen ist; wobei der Bolzen (20) orthogonal zu dem Kachelkörper (9) ist und durch ein Befestigungsloch (21) verläuft, das im Wesentlichen in der Mitte des Kachelkörpers (9) ausgebildet ist.
  7. Brennkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Wärmebarrierebeschichtung vorgesehen ist, die auf die Innenfläche (10) des Kachelkörpers (9) aufgebracht ist.
  8. Brennkammer nach Anspruch 1, wobei einige Leitungen (12) der ersten Lage (16) Einlässe in einem ersten (22) und in einem zweiten (23) Abschnitt der quadratischen Kammer (14), die einander gegenüberliegen, und Auslässe an der Außenfläche der Kachel (9) aufweisen; und wobei einige Leitungen (12) der ersten Lage (16) Einlässe in der Brückenkammer (15) und Auslässe, die den Kacheln zugewandt sind, die benachbart zu dem ersten (22) und dem zweiten (24) Abschnitt der quadratischen Kammer (14) liegen, aufweisen.
  9. Brennkammer nach Anspruch 8, wobei einige Leitungen (13) der zweiten Lage (17) Einlässe in einem dritten Abschnitt (24) der quadratischen Kammer (14) und Auslässe, die einer Kachel zugewandt sind, die benachbart zum gegenüberliegenden vierten Abschnitt (25) der quadratischen Kammer (14) liegt, aufweisen; und wobei einige Leitungen (13) der zweiten Lage (17) Einlässe im vierten Abschnitt (25) der quadratischen Kammer (14) und Auslässe, die einer Kachel zugewandt sind, die benachbart zum dritten Abschnitt (24) der quadratischen Kammer (14) liegt, aufweisen.
  10. Brennkammer nach Anspruch 8, wobei einige zentrale Leitungen (13) der zweiten Lage (17) Einlässe in der Brückenkammer (15) und Auslässe, die den Kacheln zugewandt sind, die benachbart zu dem dritten (24) und dem vierten (25) Abschnitt der quadratischen Kammer (14) liegen, aufweisen; und wobei einige zentrale Leitungen (13) der zweiten Lage (17) Einlässe in dem dritten (24) und dem vierten (25) Abschnitt der quadratischen Kammer und Auslässe auf der Innenfläche (10) der Kachel (9) aufweisen.
  11. Brennkammer nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kachelkörper, die Leitungen und die Kachelkammer durch ein selektives Additionsverfahren aus einem einzigen Stück gefertigt sind.
  12. Kraftwerks-Gasturbinenanordnung (1), umfassend:
    - einen Kompressor (2) zum Komprimieren von Luft;
    - eine Brennkammer (3) nach Anspruch 1 zur Erzeugung eines Heißgasstroms, der eine Hauptrichtung (M) aufweist;
    - eine Turbine (4), die durch den Heißgasstrom angetrieben wird, um einen Rotor (5) zu drehen;
    - einen Generator (6) zum Konvertieren der Dreharbeit des Rotors (5).
EP22425055.5A 2022-11-18 2022-11-18 Brennkammer für eine kraftwerksgasturbinenanordnung mit einer vielzahl von metallischen hitzeschildplatten mit verbesserter luftkühlung Active EP4372281B1 (de)

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PCT/IB2023/061594 WO2024105611A1 (en) 2022-11-18 2023-11-16 Combustion chamber for a power plant gas turbine assembly comprising a plurality of metallic heat shielding tiles with improved air cooling feature
CN202380079715.8A CN120530285A (zh) 2022-11-18 2023-11-16 用于发电厂燃气涡轮组件的、包括多个具有改进的空气冷却特征的金属热防护瓦的燃烧室

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Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5363654A (en) * 1993-05-10 1994-11-15 General Electric Company Recuperative impingement cooling of jet engine components
EP1672281A1 (de) * 2004-12-16 2006-06-21 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelement
DE102014221225A1 (de) * 2014-10-20 2016-04-21 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelement und Verfahren zu seiner Herstellung
GB201501971D0 (en) * 2015-02-06 2015-03-25 Rolls Royce Plc A combustion chamber
RU2706211C2 (ru) * 2016-01-25 2019-11-14 Ансалдо Энерджиа Свитзерлэнд Аг Охлаждаемая стенка компонента турбины и способ охлаждения этой стенки
DE102017203326A1 (de) * 2017-03-01 2018-09-06 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Brennkammerschindel-Anordnung einer Gasturbine
EP3674519A1 (de) * 2018-12-27 2020-07-01 Siemens Aktiengesellschaft Kühlbares bauteil für einen strömungsmotor und zugehöriges fertigungsverfahren

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