[go: up one dir, main page]

RU2018142182A - Топливная форсунка с радиальным и осевым завихрителями для газовой турбины и газовая турбина - Google Patents

Топливная форсунка с радиальным и осевым завихрителями для газовой турбины и газовая турбина Download PDF

Info

Publication number
RU2018142182A
RU2018142182A RU2018142182A RU2018142182A RU2018142182A RU 2018142182 A RU2018142182 A RU 2018142182A RU 2018142182 A RU2018142182 A RU 2018142182A RU 2018142182 A RU2018142182 A RU 2018142182A RU 2018142182 A RU2018142182 A RU 2018142182A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel nozzle
stream
fuel
central channel
swirl
Prior art date
Application number
RU2018142182A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018142182A3 (ru
RU2732353C2 (ru
Inventor
Маттео ЧЕРУТТИ
Original Assignee
Нуово Пиньоне Текнолоджи Срл
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 Нуово Пиньоне Текнолоджи Срл filed Critical Нуово Пиньоне Текнолоджи Срл
Publication of RU2018142182A3 publication Critical patent/RU2018142182A3/ru
Publication of RU2018142182A publication Critical patent/RU2018142182A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2732353C2 publication Critical patent/RU2732353C2/ru

Links

Classifications

    • 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
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • 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
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
    • F23D14/08—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with axial outlets at the burner head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
    • 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
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • 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
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34—Feeding into different combustion zones
    • F23R3/343—Pilot flames, i.e. fuel nozzles or injectors using only a very small proportion of the total fuel to insure continuous combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07001—Air swirling vanes incorporating fuel injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/14—Special features of gas burners
    • F23D2900/14021—Premixing burners with swirling or vortices creating means for fuel or air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/14—Special features of gas burners
    • F23D2900/14701—Swirling means inside the mixing tube or chamber to improve premixing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Claims (14)

1. Топливная форсунка (100) для газовой турбины (1), содержащая радиальный завихритель (111) и осевой завихритель (121), причем радиальный завихритель (111) выполнен с возможностью закручивания первого потока (A1+F1) первой смеси топлива и окислителя, а осевой завихритель (121) выполнен с возможностью закручивания второго потока (А2+F2) второй смеси топлива и окислителя.
2. Топливная форсунка (100) по п. 1, в которой с радиальным завихрителем (111) взаимосвязана первая зона (R1) рециркуляции, а с осевым завихрителем (121) взаимосвязана вторая зона (R2) рециркуляции, при этом вторая зона (R2) рециркуляции по меньшей мере частично расположена ниже по потоку относительно первой зоны (R1) рециркуляции.
3. Топливная форсунка (100) по п. 1 или 2, которая проходит в осевом направлении (101) от стороны (103) впуска к стороне (105) выпуска и содержит центральный канал (110), проходящий в осевом направлении (101), и кольцевой канал (120), проходящий в осевом направлении (101) вокруг центрального канала (110), причем центральный канал (110) предназначен для подачи указанного первого потока (A1+F1), а кольцевой канал (120) предназначен для подачи указанного второго потока (А2+F2).
4. Топливная форсунка (100) по п. 3, в которой кольцевой канал (120) содержит множество лопаток (121) завихрителя, выполненных с возможностью закручивания второго потока (А2+F2) осевым образом.
5. Топливная форсунка (100) по п. 4, в которой лопатки (121) завихрителя являются полыми и выполнены с возможностью подачи первого компонента (А1) указанного первого потока (A1+F1) в центральный канал (110) в радиальном направлении.
6. Топливная форсунка (100) по любому из пп. 1-5, в которой внутри лопаток (121) завихрителя выполнены первые подающие каналы (111), выполненные с возможностью подачи указанного первого компонента (А1), причем первые подающие каналы (111) расположены тангенциально с обеспечением, тем самым, создания радиально закручивающего движения в центральном канале (110) вокруг осевого направления (101).
7. Топливная форсунка (100) по п. 6, выполненная с возможностью введения второго компонента (F1) указанного первого потока (A1+F1) в центральный канал (110) и смешивания указанного компонента с первым компонентом (А1) с образованием, тем самым, указанного первого потока (A1+F1) с радиально закручивающим движением.
8. Топливная форсунка (100) по любому из пп. 3-7, в которой центральный канал (110) имеет сужающуюся секцию (113) и расходящуюся секцию (115), выполненную за сужающейся секцией (113).
9. Топливная форсунка (100) по любому из пп. 4-8, в которой между профильными частями смежных лопаток (121) завихрителя образованы вторые подающие каналы (122), выполненные с возможностью подачи указанного второго потока (А2+F2).
10. Топливная форсунка (100) по п. 9, выполненная с возможностью смешивания первого компонента (А2) и второго компонента (F2) указанного второго потока (А2+F2) в кольцевом канале (120) выше по потоку относительно лопаток (121) завихрителя.
11. Топливная форсунка (100) по п. 9 или 10, в которой лопатки (121) завихрителя содержат первые по существу прямолинейные части (121 А) и вторые криволинейные части (121 В), при этом вторые части (121 В) расположены ниже по потоку относительно первых частей (121 А) и выполнены с возможностью осевого закручивания второго потока (А2+F2).
12. Топливная форсунка (100) по п. 11, в которой первые подающие каналы (111) расположены в пределах первых частей (121 А) лопаток (121) завихрителя.
13. Топливная форсунка (100) по любому из пп. 3-12, дополнительно содержащая пилотный инжектор (140), расположенный в центре центрального канала (110).
14. Газовая турбина (1), содержащая по меньшей мере одну топливную форсунку (100) по любому из пп. 1-13.
RU2018142182A 2016-05-31 2017-05-30 Топливная форсунка с радиальным и осевым завихрителями для газовой турбины и газовая турбина RU2732353C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102016000056306 2016-05-31
ITUA2016A003988A ITUA20163988A1 (it) 2016-05-31 2016-05-31 Ugello carburante per una turbina a gas con swirler radiale e swirler assiale e turbina a gas / fuel nozzle for a gas turbine with radial swirler and axial swirler and gas turbine
PCT/EP2017/063044 WO2017207573A1 (en) 2016-05-31 2017-05-30 Fuel nozzle for a gas turbine with radial swirler and axial swirler and gas turbine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018142182A3 RU2018142182A3 (ru) 2020-07-09
RU2018142182A true RU2018142182A (ru) 2020-07-09
RU2732353C2 RU2732353C2 (ru) 2020-09-15

Family

ID=57045319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018142182A RU2732353C2 (ru) 2016-05-31 2017-05-30 Топливная форсунка с радиальным и осевым завихрителями для газовой турбины и газовая турбина

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11649965B2 (ru)
AU (2) AU2017272607A1 (ru)
IT (1) ITUA20163988A1 (ru)
RU (1) RU2732353C2 (ru)
WO (1) WO2017207573A1 (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125848A1 (de) 2018-10-18 2020-04-23 Man Energy Solutions Se Brennkammer einer Gasturbine, Gasturbine und Verfahren zum Betreiben derselben
RU205176U1 (ru) * 2021-04-20 2021-06-29 Азат Анисович Шавалиев Инжектор парогенератора
KR102583226B1 (ko) * 2022-02-07 2023-09-25 두산에너빌리티 주식회사 다단 연료 공급부가 구비된 마이크로 믹서 및 이를 포함하는 가스 터빈
CN116972389A (zh) * 2023-07-19 2023-10-31 山东晋控明水化工集团有限公司 一种一体化强掺混酸性气制硫燃烧器

Family Cites Families (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2572463B1 (fr) * 1984-10-30 1989-01-20 Snecma Systeme d'injection a geometrie variable.
FR2596102B1 (fr) 1986-03-20 1988-05-27 Snecma Dispositif d'injection a vrille axialo-centripete
US5295352A (en) * 1992-08-04 1994-03-22 General Electric Company Dual fuel injector with premixing capability for low emissions combustion
GB9326367D0 (en) * 1993-12-23 1994-02-23 Rolls Royce Plc Fuel injection apparatus
JP2954480B2 (ja) * 1994-04-08 1999-09-27 株式会社日立製作所 ガスタービン燃焼器
US5836164A (en) * 1995-01-30 1998-11-17 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor
FR2752917B1 (fr) * 1996-09-05 1998-10-02 Snecma Systeme d'injection a degre d'homogeneisation avancee
GB9809371D0 (en) * 1998-05-02 1998-07-01 Rolls Royce Plc A combustion chamber and a method of operation thereof
US6272840B1 (en) * 2000-01-13 2001-08-14 Cfd Research Corporation Piloted airblast lean direct fuel injector
US6389815B1 (en) * 2000-09-08 2002-05-21 General Electric Company Fuel nozzle assembly for reduced exhaust emissions
US20020162333A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-07 Honeywell International, Inc., Law Dept. Ab2 Partial premix dual circuit fuel injector
US6862889B2 (en) * 2002-12-03 2005-03-08 General Electric Company Method and apparatus to decrease combustor emissions
US7631500B2 (en) * 2006-09-29 2009-12-15 General Electric Company Methods and apparatus to facilitate decreasing combustor acoustics
FR2911665B1 (fr) * 2007-01-22 2009-04-17 Hispano Suiza Sa Injecteur de carburant a deux etages.
US20080276622A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Thomas Edward Johnson Fuel nozzle and method of fabricating the same
US7926744B2 (en) * 2008-02-21 2011-04-19 Delavan Inc Radially outward flowing air-blast fuel injector for gas turbine engine
US8499564B2 (en) * 2008-09-19 2013-08-06 Siemens Energy, Inc. Pilot burner for gas turbine engine
EP2192347B1 (en) 2008-11-26 2014-01-01 Siemens Aktiengesellschaft Tubular swirling chamber
EP2239501B1 (en) * 2009-04-06 2012-01-04 Siemens Aktiengesellschaft Swirler, combustion chamber, and gas turbine with improved swirl
EP2405200A1 (en) * 2010-07-05 2012-01-11 Siemens Aktiengesellschaft A combustion apparatus and gas turbine engine
US9920932B2 (en) * 2011-01-26 2018-03-20 United Technologies Corporation Mixer assembly for a gas turbine engine
US8312724B2 (en) * 2011-01-26 2012-11-20 United Technologies Corporation Mixer assembly for a gas turbine engine having a pilot mixer with a corner flame stabilizing recirculation zone
WO2012165614A1 (ja) * 2011-06-02 2012-12-06 川崎重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
JP5773342B2 (ja) * 2011-06-03 2015-09-02 川崎重工業株式会社 燃料噴射装置
JP5772245B2 (ja) * 2011-06-03 2015-09-02 川崎重工業株式会社 燃料噴射装置
GB201112434D0 (en) * 2011-07-20 2011-08-31 Rolls Royce Plc A fuel injector
US9182123B2 (en) * 2012-01-05 2015-11-10 General Electric Company Combustor fuel nozzle and method for supplying fuel to a combustor
JP5924618B2 (ja) * 2012-06-07 2016-05-25 川崎重工業株式会社 燃料噴射装置
JP5988261B2 (ja) * 2012-06-07 2016-09-07 川崎重工業株式会社 燃料噴射装置
US9447974B2 (en) * 2012-09-13 2016-09-20 United Technologies Corporation Light weight swirler for gas turbine engine combustor and a method for lightening a swirler for a gas turbine engine
EP2966350B1 (en) 2014-07-10 2018-06-13 Ansaldo Energia Switzerland AG Axial swirler
JP6351071B2 (ja) * 2014-08-18 2018-07-04 川崎重工業株式会社 燃料噴射装置
EP3043116A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-13 United Technologies Corporation Mixer assembly for a gas turbine engine
JP6638935B2 (ja) * 2015-12-22 2020-02-05 川崎重工業株式会社 燃料噴射装置
ES2870975T3 (es) * 2016-01-15 2021-10-28 Siemens Energy Global Gmbh & Co Kg Cámara de combustión para una turbina de gas
US10352569B2 (en) * 2016-11-04 2019-07-16 General Electric Company Multi-point centerbody injector mini mixing fuel nozzle assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US11649965B2 (en) 2023-05-16
RU2018142182A3 (ru) 2020-07-09
WO2017207573A1 (en) 2017-12-07
RU2732353C2 (ru) 2020-09-15
AU2022291560B2 (en) 2024-04-18
AU2017272607A1 (en) 2018-11-29
ITUA20163988A1 (it) 2017-12-01
AU2022291560A1 (en) 2023-02-02
US20190170356A1 (en) 2019-06-06
CA3025267A1 (en) 2017-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8850819B2 (en) Swirler, fuel and air assembly and combustor
CN103542429B (zh) 用于燃气涡轮焚烧器的轴向旋流器
KR102290152B1 (ko) 저공해 가스 터빈 연소기를 위한 공기 연료 예혼합기
JP6271029B2 (ja) 燃焼器、ガスタービン
RU2010146228A (ru) Горелка
JP6940393B2 (ja) ノズル
RU2013119487A (ru) Система предварительного смешивания топлива и воздуха (варианты) и способ смешивания
US9400105B2 (en) Premix burner
JP2011196681A (ja) 予混合一次燃料ノズルアセンブリを有する燃焼器
RU2018142182A (ru) Топливная форсунка с радиальным и осевым завихрителями для газовой турбины и газовая турбина
US20160061452A1 (en) Corrugated cyclone mixer assembly to facilitate reduced nox emissions and improve operability in a combustor system
JP2016166729A (ja) 燃焼器の燃料噴射装置用のエアシールド
JP2016521840A5 (ru)
EP3617599A1 (en) Burner with improved air-fuel mixing
US9752774B2 (en) Fuel nozzle
US9441837B2 (en) Premix burner of the multi-cone type for a gas turbine
US8950187B2 (en) Premix burner of the multi-cone type for a gas turbine
US9297532B2 (en) Can annular combustion arrangement with flow tripping device
US20190086086A1 (en) Cavity stabilized detonation combustor assembly of a rotating detonation engine
US11149953B2 (en) Method for reducing NOx emission in a gas turbine, air fuel mixer, gas turbine and swirler
EP3465009B1 (en) Fuel nozzle for a gas turbine with radial swirler and axial swirler and gas turbine
CA3025267C (en) Fuel nozzle for a gas turbine with radial swirler and axial swirler and gas turbine