(57)【要約】【課題】  改良された流れスリーブ組立体を提供する。【解決手段】ガスタービンの燃焼器のための流れスリーブ組立体は、流れスリーブ組立体の前端に配置される環状支持スリーブを含む。支持スリーブは、後方部から軸方向に離間した前方部を有する。後方フレームは、流れスリーブ組立体の後端に配置される。環状流れスリーブは、支持スリーブの後方部から後方フレームに向かって延びる。流れスリーブは、後端から軸方向に離間した前端を有する。流れスリーブの前端は支持スリーブの後端を円周方向に取り囲む。環状インピンジメントスリーブは、流れスリーブの後端と後方フレームとの間に延びる。インピンジメントスリーブの前端は流れスリーブの後端に結合され、インピンジメントスリーブの後端は後方フレームに結合される。【選択図】      図２
2014181701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの燃焼器のための流れスリーブ組立体であって、
（ａ）前記流れスリーブ組立体の前端に配置され、後方部から軸方向に離間した前方部を有する環状支持スリーブと、
（ｂ）前記流れスリーブ組立体の後端に配置される後方フレームと、
（ｃ）前記支持スリーブの後方部から前記後方フレームに向かって延び、後端から軸方向に離間した前端を有し、該前端が前記支持スリーブの後端を円周方向に取り囲む、環状流れスリーブと、
（ｄ）前記流れスリーブの後端と前記後方フレームとの間に延び、前記流れスリーブの後端に結合する前端と、前記後方フレームに結合される後端とを有する環状インピンジメントスリーブと、
を備える流れスリーブ組立体。
【請求項２】
前記支持スリーブは、少なくとも部分的に、前記支持スリーブを通じるアクセスを可能にするように前記支持スリーブを半径方向に貫通して延びる開口を定める、請求項１に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項３】
前記支持スリーブは、軸方向長さを有するフランジを含み、該フランジは、前記支持スリーブの前方部の周りを円周方向に延びる、請求項１に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項４】
前記支持スリーブから半径方向外向きに延び、前記支持スリーブの後端の周りに円周方向に配置される、複数の締結特徴部をさらに備える、請求項１に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項５】
前記流れスリーブは、第１の半環状流れスリーブセクションと、該第１の半環状流れスリーブセクションに結合する第２の半環状  流れスリーブセクションとから構成される、請求項１に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項６】
前記流れスリーブは、少なくとも部分的に、前記流れスリーブの前端に配置される複数のロックチャンネルを定める、請求項１に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項７】
前記インピンジメントスリーブは、第１の半環状インピンジメントスリーブセクションと、該第１の半環状インピンジメントスリーブセクションに結合する第２の半環状インピンジメントスリーブセクションとから構成される、請求項１に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項８】
前記支持スリーブ、前記流れスリーブ、及び前記インピンジメントスリーブによって少なくとも部分的に円周方向に取り囲まれる環状燃焼ライナと、前記後方フレームに結合する後端を有する燃焼ライナと、前記支持スリーブの前方部の近傍で終端する前端とをさらに備える、請求項１に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項９】
前記燃焼ライナと前記インピンジメントスリーブの間で、流れスリーブ及び支持スリーブを規定する冷却流れ通路をさらに備える、請求項８に記載の流れスリーブ組立体。
【請求項１０】
燃焼器のための燃焼モジュールであって、
（ａ）後端から軸方向に離間した前端を有する環状燃料分配マニホルドと、
（ｂ）前記燃料分配マニホルドの下流に延び、前端と後端との間に延びる環状燃焼ライナと、前記燃焼ライナを円周方向に取り囲む環状流れスリーブ組立体とを有する燃料噴射組立体と、
を備え、
前記流れスリーブ組立体は、
（ｉ）前記流れスリーブ組立体の前端に配置され、後方部から軸方向に離間した前方部を有する環状支持スリーブと、
（ｉｉ）前記流れスリーブ組立体の後端に配置される後方フレームと、
（ｉｉｉ）前記支持スリーブの後方部から前記後方フレームに向かって延び、後端から軸方向に離間した前端を有する、環状流れスリーブと、
（ｉｖ）前記流れスリーブの後端と前記後方フレームとの間に延び、前記流れスリーブの後端に結合する前端と、前記後方フレームに結合される後端とを有する環状インピンジメントスリーブと、
を備える、燃焼モジュール。
【請求項１１】
前記支持スリーブは、軸方向長さを有するフランジを含み、該フランジは、前記支持スリーブの前方部の周りを円周方向に延び、該フランジは、前記燃焼モジュールの作動中に前記燃料分配マニホルドの内側側部に沿って摺動するように、前記燃料分配マニホルド内で同軸に配置される、請求項１０に記載の燃焼モジュール。
【請求項１２】
前記支持スリーブは、少なくとも部分的に、前記支持スリーブを通じるアクセスを可能にするように前記支持スリーブを半径方向に貫通して延びる開口を定める、請求項１０に記載の燃焼モジュール。
【請求項１３】
前記支持スリーブから半径方向外向きに延び、前記支持スリーブの後端の周りに円周方向に配置される、複数の締結特徴部をさらに備える、請求項１０に記載の燃焼モジュール。
【請求項１４】
前記流れスリーブは、第１の半環状流れスリーブセクションと、該第１の半環状流れスリーブセクションに結合する第２の半環状流れスリーブセクションとから構成される、請求項１０に記載の燃焼モジュール。
【請求項１５】
前記流れスリーブは、少なくとも部分的に、前記流れスリーブの前端に配置される複数のロックチャンネルを定める、請求項１０に記載の燃焼モジュール。
【請求項１６】
前記インピンジメントスリーブは、第１の半環状インピンジメントスリーブセクションと、該第１の半環状インピンジメントスリーブセクションに結合する第２の半環状インピンジメントスリーブセクションとから構成される、請求項１０に記載の燃焼モジュール。
【請求項１７】
ガスタービンであって、
（ａ）前記ガスタービンの上流端に配置される圧縮機と、該圧縮機の下流に配置される燃焼器と、該燃焼器の下流に配置されるタービンと、
（ｂ）少なくとも部分的に前記燃焼器を通って延びる燃焼モジュールと、
を備え、
前記燃焼モジュールは、後端から軸方向に離間する前端を有する環状燃料分配マニホルドと、前記燃料分配マニホルドの下流に延びる燃料噴射組立体とを含み、該燃料噴射組立体は、前端と後端との間を延びる環状燃焼ライナと、前記燃焼ライナを円周方向に取り囲む環状流れスリーブ組立体とを含み、該流れスリーブ組立体は、
（ｉ）前記流れスリーブ組立体の前端に配置され、後方部から軸方向に離間した前方部を有する環状支持スリーブと、
（ｉｉ）前記流れスリーブ組立体の後端に配置される後方フレームと、
（ｉｉｉ）前記支持スリーブの後方部から前記後方フレームに向かって延び、後端から軸方向に離間した前端を有する、環状流れスリーブと、
（ｉｖ）前記流れスリーブの後端と前記後方フレームとの間に延び、前記流れスリーブの後端に結合する前端と、前記後方フレームに結合される後端とを有する環状インピンジメントスリーブと、
を備える、ガスタービン。
【請求項１８】
前記支持スリーブから半径方向外向きに延び、前記支持スリーブの後端の周りに円周方向に配置される、複数の締結特徴部をさらに備える、請求項１７に記載のガスタービン。
【請求項１９】
前記流れスリーブは、少なくとも部分的に、前記流れスリーブの前端に配置される複数のロックチャンネルを定める、請求項１７に記載のガスタービン。
【請求項２０】
前記流れスリーブは、第１の半環状流れスリーブセクションと、該第１の半環状流れスリーブセクションに結合する第２の半環状流れスリーブセクションとから構成され、前記インピンジメントスリーブは、第１の半環状インピンジメントスリーブセクションと、該第１の半環状インピンジメントスリーブセクションに結合する第２の半環状インピンジメントスリーブセクションとから構成される、請求項１７に記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的にガスタービン用燃焼器に関する。本発明は、詳細には、燃焼器の燃焼モジュールのための流れスリーブ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電力を発生するために使用されるガスタービンは、軸流圧縮機、該圧縮機の下流の１つ又はそれ以上の燃焼器、及び該燃焼器の下流のタービンを含む。周囲空気は圧縮機に供給され、圧縮機の動翼及び固定ベーンは、漸次、作動流体（空気）に運動エネルギを与えて、高エネルギ状態の加圧作動流体を生成するようになっている。加圧作動流体は圧縮機から流出して燃焼器のヘッド端部に向かって流れ、加圧作動流体は端部カバーにおいて反対方向に流れ、１つ又はそれ以上の燃料ノズルを通って各燃焼器の燃焼室に規定される一次燃焼ゾーンに流入する。加圧作動流体は、１つ又はそれ以上の燃料ノズル及び／又は燃焼室において燃料と混合されて着火され、高温高圧の燃焼ガスが発生する。燃焼ガスは、タービンで膨張して仕事を生成する。例えば、タービンでの燃焼ガスの膨張により、発電機に連結されるシャフトを回転させて電気を発生することができる。
【０００３】
一般的な燃焼器は、圧縮機吐出ケーシングに結合される端部カバーと、圧縮機吐出ケーシング内で半径方向及び軸方向に延びる環状キャップ組立体と、キャップ組立体から下流に延びる環状燃焼ライナと、燃焼ライナを円周方向に取り囲む環状流れスリーブと、燃焼ライナの下流に延びる移行部品とを含む。一般的に、移行部品は、燃焼ライナと第１段の固定ノズルとの間に延びる環状移行ダクトと、移行ダクトを円周方向に取り囲むインピンジメントスリーブとを含む。一般に移行部品の後端は、タービン又は圧縮機吐出ケーシング等の外側ケーシングに結合される。流れスリーブの前端は、キャップ組立体の外側部を円周方向に取り囲む。前端は、１つ又はそれ以上のファスナを用いてキャップ組立体の外側部の適所にしっかりと固定される。移行部品の後端は、ライナ、流れスリーブ、及びキャップ組立体を少なくとも部分的に支持する。
【０００４】
前述の流れスリーブとキャップ組立体との間の剛結合は、一般に多くの既存の燃焼器に関して効果があるが、これは、前端の燃料分配マニホルド及び該燃料分配マニホルドから下流に延びる燃料噴射組立体を含む燃焼モジュールを有する燃焼器に関しては一般に効果がない。燃料分配マニホルドは、燃焼器内でキャップ組立体を部分的に取り囲む。一般に燃料噴射組立体は、流れスリーブ及び／又は燃焼ライナの少なくとも一部を円周方向に取り囲むインピンジメントスリーブを含む。燃焼ライナの前端は、キャップ組立体の下流端部を取り囲む。燃料分配マニホルドは、圧縮機吐出ケーシング等の第１の外側ケーシングに結合することができ、燃料噴射組立体の後端は、タービンケーシング等の第２の外側ケーシングに結合する。燃料分配マニホルドは、燃料噴射組立体の前端に対する構造支持部を提供する。特に、燃料分配マニホルドは、流れスリーブの前端に対する構造支持部を提供する。
【０００５】
ガスタービンが始動時、ターンダウン時、停止時等の種々の運転状態を移行する際に、燃焼モジュール、第１の外側ケーシング、及び第２の外側ケーシングは、第１及び第２の外側ケーシングと燃焼モジュールとの間の熱的膨張につながる、種々の熱的過渡状態を遷移する。従って、燃焼モジュールは、燃料分配マニホルドと燃料噴射装置の組立体との間の相対運動に適応する必要がある。その結果、流れスリーブと燃焼モジュールを有する燃焼器のキャップ組立体との間の剛結合は、実施可能な選択肢ではない。従って、改良された流れスリーブ組立体は有用であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許公開番号２０１２０１８６２６０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
改良された流れスリーブ組立体を提供すること。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様及び利点は、以下の説明において記載され、又は、本説明から明らかになることができ、或いは、本発明を実施することによって理解することができる。
【０００９】
本発明の１つの実施形態は、ガスタービンの燃焼器のための流れスリーブ組立体である。流れスリーブ組立体は、流れスリーブ組立体の前端に配置される環状支持スリーブを含む。支持スリーブは、後方部から軸方向に離間する前方部を含む。後方フレームは、流れスリーブ組立体の後端に配置される。環状流れスリーブは、支持スリーブの後方部から後方フレームに向かって延びる。流れスリーブは、後端から軸方向に離間する前端を含む。流れスリーブの前端は、支持スリーブの後端を円周方向に取り囲む。環状インピンジメントスリーブは、流れスリーブの後端と後方フレームとの間に延びる。インピンジメントスリーブは、流れスリーブの後端に結合する前端と、後方フレームに結合する後端とを含む。
【００１０】
本発明の他の実施形態は、燃焼器のための燃焼モジュールである。燃焼モジュールは、環状燃料分配マニホルドを含む。燃料分配マニホルドは、後端から軸方向に離間する前端を含む。燃焼モジュールは、燃料分配マニホルドの下流に延びる燃料噴射組立体をさらに含む。燃料噴射組立体は、燃料噴射組立体の前端と後端との間を延びる環状燃焼ライナと、燃焼ライナを円周方向に取り囲む環状流れスリーブ組立体とを含む。流れスリーブ組立体は、流れスリーブ組立体の前端に配置される環状支持スリーブを含む。支持スリーブは、後方部から軸方向に離間する前方部を有する。後方フレームは、流れスリーブ組立体の後端に配置される。環状流れスリーブは、支持スリーブの後方部から後方フレームに向かって延びる。流れスリーブは、後端から軸方向に離間した前端を含む。環状インピンジメントスリーブは、流れスリーブの後端と後方フレームとの間に延びる。インピンジメントスリーブは、流れスリーブの後端に結合する前端と、後方フレームに結合する後端とを含む。
【００１１】
また、本発明は、ガスタービンの上流端に配置される圧縮機と、該圧縮機の下流に配置される燃焼器と、該燃焼器の下流に配置されるタービンと、少なくとも部分的に燃焼器を通って延びる燃焼モジュールとを含むことができる。燃焼モジュールは、後端から軸方向に離間する前端を有する環状燃料分配マニホルドと、燃料分配マニホルドの下流に延びる燃料噴射組立体とを有する。燃料噴射組立体は、前端と後端との間を延びる環状燃焼ライナと、燃焼ライナを円周方向に取り囲む環状流れスリーブ組立体とを含む。流れスリーブ組立体は、流れスリーブ組立体の前端に配置される環状支持スリーブを備える。支持スリーブは、後方部から軸方向に離間した前方部を有する。後方フレームは、流れスリーブ組立体の後端に配置される。環状流れスリーブは、支持スリーブの後方部から後方フレームに向かって延びる。流れスリーブは、後端から軸方向に離間した前端を有する。環状インピンジメントスリーブは、流れスリーブの後端と後方フレームとの間に延びる。インピンジメントスリーブは、流れスリーブの後端に結合する前端と、後方フレームに結合される後端とを有する。
【００１２】
当業者であれば、本明細書を精査するとこのような実施形態の特徴及び態様、並びにその他がより理解されるであろう。
【００１３】
添付図の参照を含む本明細書の残りの部分において、当業者にとって最良の形態を含む本発明の完全且つ有効な開示をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の範囲にある例示的なガスタービンの機能ブロック図。
【図２】本発明の種々の実施形態による例示的なガスタービンの一部の横断面図。
【図３】本開示の少なくとも１つの実施形態による図２に示す燃焼モジュールの上面図。
【図４】本発明の少なくとも１つの実施形態による図３に示す燃焼モジュールの一部の流れスリーブ組立体の上面図。
【図５】本発明の少なくとも１つの実施形態による図３に示す燃焼モジュールの分解斜視図。
【図６】本発明の少なくとも１つの実施形態による図４に示す流れスリーブ組立体の上方断面図。
【図７】本発明の少なくとも１つの実施形態による図６に示す流れスリーブ組立体の断面図の一部の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
ここで、その１つ又はそれ以上の実施例が添付図面に例示されている本発明の実施形態について詳細に説明する。詳細な説明では、図面中の特徴部を示すために参照符号及び文字表示を使用している。本発明の同様の又は類似した要素を示すために、図面及び説明において同様の又は類似した表示を使用している。本明細書で使用される用語「第１」、「第２」、及び「第３」は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために同義的に用いることができ、個々の構成要素の位置又は重要性を意味することを意図したものではない。用語「上流」及び「下流」は、流体通路における流体流れの相対的な方向を呼ぶ。例えば、「上流」は、流体流が流入する方向を呼び「下流」は流体流が流出する方向を呼ぶ。用語「半径方向」は、特定の構成要素の軸方向中心線に対して実質的に直交する相対方向を呼び、用語「軸方向」は、特定の構成要素の軸方向中心線に対して実質的に平行な相対方向を呼ぶ。
【００１６】
各実施例は、本発明の限定ではなく、例証として提供される。実際に、本発明の範囲又は技術的思想から逸脱することなく、種々の修正形態及び変形形態を本発明において実施できることは、当業者であれば理解されるであろう。例えば、１つの実施形態の一部として例示され又は説明される特徴は、別の実施形態と共に使用して更に別の実施形態を得ることができる。従って、本発明は、そのような修正及び変形を特許請求の範囲及びその均等物の技術的範囲内に属するものとして保護することを意図している。以下に本発明の例示的な実施形態を一般に例示目的でガスタービンに組み込まれた燃焼器に関連して説明するが、当業者であれば、本発明の実施形態は、ターボ機械に組み込まれた何らかの燃焼器に適用でき、特に請求項に記載しない限りガスタービン燃焼器に限定されるものではないことを容易に理解できるはずである。
【００１７】
同じ参照番号が同じ要素を示す各図面を参照すると、図１は、発明の種々の実施形態を含むことができる、例示的なガスタービン１０の機能的ブロック図を示す。図示のように、概してガスタービン１０は、一連のフィルタ、冷却コイル、湿分分離器、及び／又はガスタービン１０に流入する作動流体（例えば、空気）１４を浄化又は調節する他のデバイスを含むことができる入口セクション１２を備える。作動流体１４は圧縮機セクションに流れ、圧縮機１６は、作動流体１４に漸次、運動エネルギを与え、高エネルギ状態の加圧作動流体１８を生成するようになっている。
【００１８】
加圧作動流体１８は、燃料供給部２２からの燃料２０と混合され、１つ又はそれ以上の燃焼器２４内で可燃性混合気を形成する。可燃性混合気は燃焼して高温高圧の燃焼ガス２６を生成する。燃焼ガス２６はタービンセクションのタービン２８を通って流れ、仕事を生成する。例えば、タービン２８は、シャフト３０に結合することができ、タービン２８の回転は圧縮機１６を駆動して加圧作動流体１８を生成するようになっている。代替的に又は追加的に、シャフト３０はタービン２８を発電機３２に結合して電気を生成することができる。タービン２８からの排気ガス３４は、タービン２８をその下流の排気スタック３８に接続する排気セクション３６を通って流れる。排気セクション３６は、例えば、環境に放出する前に排気ガス３４を浄化してそこから余分な熱を抽出する熱回収蒸気発生器（図示せず）を含むことができる。
【００１９】
図２は、本発明の種々の実施形態によるガスタービン１０の一部の横断面である。図２に示すように、概してガスタービン１０は、少なくとも部分的に燃焼器２４を取り囲む外側ケーシング５０を含む。外側ケーシング５０は、燃焼器２４を取り付けるための及び／又は支持するための開口５２を少なくとも部分的に規定する。特定の実施形態において、外側ケーシング５０は、圧縮機吐出ケーシング等の第１の外側ケーシング５４及び外側タービンシェル等の第２の外側ケーシング５６を備える。第１及び第２の外側ケーシング５４、５６は、少なくとも部分的に燃焼器２４を包む。特定の実施形態において、タービン２８は、第２の外側ケーシング５６で少なくとも部分的に取り囲まれる内側タービンシェル又はケーシング５８をさらに含む。外側ケーシング５０は少なくとも部分的に高圧プレナム６０を規定し、該高圧プレナム６０は、少なくとも部分的に燃焼器２４の少なくとも一部を取り囲む。高圧プレナム６０は圧縮機１６と流体連通する。
【００２０】
図２に示すように、概して燃焼器２４は、該燃焼器２４の一端で外側ケーシング５０に接続される、半径方向に延びる端部カバー６２を含む。概して端部カバー６２は、燃料供給部２２と流体連通する（図１参照）。図２に示すように、端部カバー６２は内面６４を含む。少なくとも１つの軸方向に延びる燃料ノズル６６は、外側ケーシング５０内を端部カバー６２の内面６４の下流に延びる。環状キャップ組立体６８は、外側ケーシング５０内の一部を半径方向及び軸方向に延びる。キャップ組立体６８は、概して端部カバー６２の下流に配置される。
【００２１】
概してキャップ組立体６８は、キャップ組立体６８の前端又は上流端７２に配置され、半径方向に延びるベースプレート７０と、キャップ組立体６４の後端又は下流端７６に配置され半径方向に延びるキャッププレート７４と、ベースプレート７０とキャッププレート７４との間を少なくとも部分的に延びる１つ又はそれ以上の環状シュラウド７８とを含む。端部カバー６２、外側ケーシング５０、及びキャップ組立体６８は、少なくとも部分的に燃焼器２４内のヘッド端部プレナム８０を規定する。軸方向に延びる燃料ノズル６６は、少なくとも部分的にキャップ組立体６８を貫通して延びて、端部カバー６２及び／又は燃料供給部２２（図１参照）と、キャッププレート７４の下流に配置される燃焼室８２との間の流体連通を可能にする。このようにして、圧縮機１６から流入する加圧作動流体１８及び燃料供給部２２（図１参照）からの燃料２０の一部から成る可燃性混合気８４は、軸方向に延びる燃料ノズル６６から燃焼室８２に流入して、燃焼室８２内に定められる一次燃焼ゾーン８６内で燃焼することができる。ガスタービン１０は、少なくとも部分的にタービン２８への入口９０を規定する第１段の固定ノズル８８をさらに含む。
【００２２】
特定の実施形態において、図２に示すように、燃焼器２４は、外側ケーシング５０の開口５２を貫通して延びる燃焼モジュール１００を含む。燃焼モジュール１００の少なくとも一部は、キャップ組立体６８の少なくとも一部を円周方向に取り囲む。燃焼器２４に取り付ける場合、燃焼モジュール１００の後端又は下流端１０２は、概して第１段の固定ノズル８８の上流で及び／又はそれに隣接して終端する。
【００２３】
図３は、本開示の少なくとも１つの実施形態による燃焼モジュール１００の上面図を示し、図４は、少なくとも１つの実施形態による図３に示す燃焼モジュールの一部の上面図を示し、図５は、図３に示す燃焼モジュール１００の分解斜視図を示し、図６は図３に示す燃焼モジュール１００の上方断面図を示す。図３に示すように、燃焼モジュール１００は、概して後端１０２から燃焼モジュール１００の軸方向中心線１０６に対して軸方向に離間した前端又は上流端１０４を含む。
【００２４】
燃焼モジュール１００は、概して燃焼モジュール１００の前端１０４に配置された環状燃料分配マニホルド１０８と、燃料分配マニホルド１０８から下流に延びて燃焼モジュール１００の後端１０２で終端する燃料噴射組立体１１０とを含む。図２及び３に示すように、燃料噴射組立体１１０は、該燃料噴射組立体１１０の一部を貫通して概して半径方向に延びる少なくとも１つの燃料噴射装置１１２と、燃料噴射装置１１２を燃料分配マニホルド１０８に流体連結及び／又は接続する少なくとも１つの燃料導管１１４とを含む。種々の実施形態において、図４に示すように、燃料噴射組立体１１０は、流れスリーブ組立体１１６を含む。
【００２５】
図５に示すように、燃料分配マニホルド１０８は、概して前端又は上流端１１８と、前端１１８から軸方向に離間した後端又は下流端１２０と、外側側部１２４から半径方向に離間した内側側部１２２とを含む。半径方向に延びる取り付けフランジ１２６は、前端１１８の周りを円周方向に延びる。取り付けフランジ１２６は、取り付けフランジ１２６を外側ケーシング５０（図２参照）に連結するための複数の締結孔１２８を含むことができる。図２に示すように、取り付けフランジ１２６は、圧縮機吐出ケーシング５４等の外側ケーシング５０に連結することができる。図３及び５に示すように、燃料分配マニホルド１０８は、少なくとも部分的に燃料分配マニホルド１０８の後端１２０を定める環状支持リング１３０をさらに含むことができる。支持リング１３０は、少なくとも部分的に燃料分配マニホルド１０８の内側側部１２２（図３参照）及び／又は外側側部１２４（図３参照）を定めることができる。
【００２６】
図６に示すように、燃料分配マニホルド１０８は、環状外側スリーブ１３２及び環状内側スリーブ１３４を含むことができる。外側スリーブ１３２は、内側スリーブ１３４の少なくとも一部を円周方向に取り囲み、その間に少なくとも部分的に燃料プレナム１３６を形成することができる。外側及び内側スリーブ１３２、１３４は、概して取り付けフランジ１２６と、支持リング１３０及び／又は燃料分配マニホルド１０８の後端１２０との間に延びることができる。図３及び５に示すように、取り付けフランジ１２６は、燃料入口ポート１３８をさらに含むことができる。燃料入口ポート１３８は、概して燃料供給部２０（図１参照）と燃料プレナム１３６（図６参照）との間の流体連通を可能にする。
【００２７】
特定の実施形態において、図４に示すように、流れスリーブ組立体１１６は、流れスリーブ組立体１１６の前端１４２に配置される環状支持スリーブ１４０と、流れスリーブ組立体１１６の後端１４６に配置される後方フレーム１４４と、支持スリーブ１４０から後方フレーム１４４に向かって軸方向に延びる環状流れスリーブ１４８と、流れスリーブ１４８と後方フレーム１４４との間に延びる環状インピンジメントスリーブ１５０とを備える。特定の実施形態において、流れスリーブ組立体１１６は、環状燃焼ライナ又はダクト１５２をさらに備える。燃焼ライナ１５２は、少なくとも部分的に支持スリーブ１４０、流れスリーブ１４８、及びインピンジメントスリーブ１５０で取り囲まれる。
【００２８】
図４及び５に示すように、支持スリーブ１４０は、概して流れスリーブ組立体１１６の前端１４２に隣接して配置される前方部１５４を含む。支持スリーブ１４０は、前方部１５４から軸方向に離間する後方部１５６をさらに含む。特定の実施形態において、支持スリーブ１４０は、支持スリーブ１４０を貫通して実質的に半径方向に延びる１つ又はそれ以上の開口１５８を少なくとも部分的に定める。１つ又はそれ以上の開口１５８により、支持スリーブ１４０を貫通してスパークプラグ、クロスファイヤ管、カメラ、又は他のデバイスを挿入することができる。特定の実施形態において、支持スリーブ１４０は、半径方向に延びるフランジ１６０を含む。フランジ１６０は、支持スリーブ１４０の前方部１５４の周りを円周方向に延びる。フランジ１６０は、流れスリーブ組立体１１６の軸方向中心線１６４（図４参照）に対する軸方向長１６２を有する。フランジ１６０は、フランジ１６０の軸方向長１６２を横切って少なくとも部分的に延びる外側係合面を定める。特定の実施形態において、図５に示すように、タブ、ボルト、又はボス等の複数の締結特徴部１６８は、概して支持スリーブ１４０の後方部１５６に隣接して該支持スリーブ１４０から及び／又はそこを通って半径方向外向きに延びる。特定の実施形態において、図６に示すように、支持スリーブ１４０は、燃焼ライナ１５２から半径方向に離間しており、その間に環状の冷却流れ通路１７０を少なくとも部分的に形成するようになっている。
【００２９】
図７は、図６の破線１７２で示す燃焼モジュール１００の一部の拡大図を示す。特定の実施形態において、図６及び７に示すように、フランジ１６０の一部は、外側係合面１６６が燃料分配マニホルド１０８の内側側部１２２から半径方向に離間するように、燃料分配マニホルド１０８内に同軸に配置される。このようにして、燃焼器２４の運転時、支持スリーブ１４０は、燃料分配マニホルド１０８の内側側部１２２に沿って摺動又は平行移動することができる。特定の実施形態において、図７に示すように、流れスリーブ組立体１１６は、フランジ１６０の外側係合面１６６と、燃料分配マニホルド１０８及び／又は支持リング１３０の内側側部１２２との間で半径方向に延びるフラシール等の圧縮シール又はスプリングシール１７４を含む。特定の実施形態において、スプリングシール１７４は、支持スリーブ１４０に結合することができる。別の方法として、スプリングシール１７４は、燃料分配マニホルド１０８に接続することができる。スプリングシール１７４は、ガスタービン１０の種々の運転モード時の燃料分配マニホルド１０８と流れスリーブ組立体１１６との間の軸方向移動を可能にしながら、ガスタービン１０の据え付け時及び／又は運転時に少なくとも部分的に流れスリーブ組立体１４０の構造的支持を提供する。スプリングシール１７４は、概して流れスリーブ組立体１１６と燃料分配マニホルド１０８との間の半径方向移動を制限することができる。例えば、スプリングシール１７４により、ガスタービン１０が始動運転、シャットダウン運転、及び／又はターンダウン運転等の種々の熱的過渡状態を通って遷移する際に、流れスリーブ組立体１１６と燃料分配マニホルド１０８との間の軸方向の相対移動及び半径方向の制限された移動が可能になる。
【００３０】
図４及び６に示すように、流れスリーブ１４８は、支持スリーブ１４０の後方部１５６から後方フレーム１４４に向かって延びる。図４に示すように、流れスリーブ１４８は、概して後端１７８から軸方向に離間した前端１７６を含む。流れスリーブ１４８の前端１７６は、支持スリーブ１４０の後方部１５６を円周方向に取り囲む。特定の実施形態において、図４に示すように、複数のロックチャンネル又はスロット１８０は、概して流れスリーブ１４８の前端１７６に隣接して配置される。ロックチャンネル１８０は、支持スリーブ１４０の締結特徴部１６８と係合して、流れスリーブ１４８の前端１７６を支持スリーブ１４０に結合することができる。特定の実施形態において、流れスリーブは、燃料噴射装置通路１８１を少なくとも部分的に規定することができる。図３に示すように、燃料噴射装置１１２は、燃料噴射装置通路１８１を貫通して延びることができる。
【００３１】
図６に示すように、流れスリーブ１４８は、燃焼ライナ１５２から半径方向に離間して、環状冷却流れ通路１７０を少なくとも部分的に規定するようになっている。特定の実施形態において、図４及び５に示すように、流れスリーブ１４８は、２つ又はそれ以上の半環状流れスリーブセクション１８２を備える。２つ又はそれ以上の半環状流れスリーブセクション１８２は、燃焼器２４の作動環境に適した任意の機械的手段によって結合又は接合することができる。例えば、２つ又はそれ以上の半環状流れスリーブセクション１８２は、機械ファスナを用いて及び／又は溶接によって結合することができる。
【００３２】
特定の実施形態において、図４及び６に示すように、環状インピンジメントスリーブ１５０は、流れスリーブ１４８の後端１７８と後方フレーム１４４との間に延びることができる。インピンジメントスリーブ１５０は、概して流れスリーブ１４８の後端１７８に結合される前端１８４と、後方フレーム１４４に結合される後端１８６とを含む。インピンジメントスリーブ１５０は、機械ファスナ及び／又は溶接等の燃焼器２４の作動環境に適した任意の機械的手段によって、流れスリーブ１４８の後端１７８及び／又は後方フレーム１４４に結合することができる。特定の実施形態において、図４及び５に示すように、インピンジメントスリーブ１５０は、２つ又はそれ以上の半環状インピンジメントスリーブセクション１８８で形成され、これは機械ファスナ及び／又は溶接等の燃焼器２４の作動環境に適した任意の機械的手段によって一緒に接合される。特定の実施形態において、図４及び５に示すように、インピンジメントスリーブ１５０は、少なくとも部分的に燃焼ライナ１５２の一部を取り囲み、その間に少なくとも部分的に冷却流れ通路１７０（図６）を規定する。図４に示すように、インピンジメントスリーブ１５０は、概してインピンジメントスリーブ１５０を貫通して延びる複数の冷却孔１９０を含む。冷却孔１９０は、高圧プレナム６０（図２参照）と冷却流れ通路１７０（図６）との間の加圧作動流体１８（図２参照）の一部の流体連通を可能にする。このようにして、加圧作動流体１８は、インピンジメントスリーブ１５０で取り囲まれた燃焼ライナ１５２の外側又は冷却側１９２に向けられるので、インピンジメントスリーブ１５０で取り囲まれる燃焼ライナ１５２の一部の衝突冷却がもたらされる。その後、加圧作動流体１８は冷却流れ通路１７０を通って流れ、加圧作動流体１８が冷却流れ通路１７０を通って燃焼器２４のヘッド端部プレナム８０（図２参照）に送られる際に、流れスリーブ１４８及び支持スリーブ１４０で取り囲まれる燃焼ライナ１５２の外側１９２の残余部に対する伝導冷却又は対流冷却の少なくとも１つが可能になる。
【００３３】
図６に示すように、燃焼ライナ１５２は、概して流れスリーブ組立体１１６の前端１４２に隣接して配置される前端１９４と、後方フレーム１４４で終端する後端１９６とを含む。図２に示すように、燃焼ライナ１５２の前端１９４は、少なくとも部分的にキャップ組立体６８の下流端７６の少なくとも一部を取り囲む。特定の実施形態において、図６に示すように、燃焼ライナ１５２の後端１９６は、後方フレーム１４４に結合される。燃焼ライナ１５２の後端１９６は、機械ファスナ及び／又は溶接等の燃焼器２４の作動環境に適した任意の機械的手段によって、後方フレーム１４４に結合することができる。別の方法では、後方フレーム１４４は、燃焼ライナ１５２の後端１９６を円周方向に取り囲むことができる。例えば、後方フレーム１４４及び燃焼ライナ１５２は、単一の構成部品として鋳造することができる。
【００３４】
図２及び５において、取り付けブラケット１９８は、後方フレーム１４４に結合することができる。取り付けブラケット１９８は、流れスリーブ組立体１１６及び／又は燃焼モジュール１００の軸方向中心線に対して前方向及び／又に後方向に枢動することができる。特定の実施形態において、図２に示すように、後方フレーム１４４は、取り付けブラケット１９８によって外側タービンケーシング５６等の外側ケーシング５０に結合される。この取り付け機構は、概して燃焼器２４及び／又はガスタービン１０が始動運転、シャットダウン運転、及び／又はターンダウン運転等の種々の熱的過渡状態を通って遷移する際に、燃料分配マニホルド１０８と流れスリーブ組立体１１６との間の、特に支持スリーブ１４０と燃料分配マニホルド１０８の内側側部１２２との間の相対移動をもたらす。しかしながら、支持スリーブ１４０のフランジ１６０の外側係合面１６６と、燃料分配マニホルド１０８の内側側部１２２との間に形成される半径隙間は、この移動に適合すると同時に流れスリーブ組立体の連続的な支持を可能にする。さらに、スプリングシール１７４は、支持スリーブ１４０のフランジ１６０の外側係合面１６６と燃料分配マニホルド１０８の内側側部１２２との間の半径方向移動を低減及び／又は防止するので、燃焼器２４の作動時の流れスリーブ組立体１１６及び／又は燃料分配マニホルド１０８への損傷を低減及び／又は防止する。その結果、燃焼モジュール１００及び／又は燃焼器２４の全体的な信頼性及び機械的性能が改善される。
【００３５】
図５に示すように、流れスリーブ組立体１１６は、環状外側流れスリーブ又は空気シールド２００をさらに含むことができる。外側流れスリーブ２００は、流れスリーブ１４８及び支持スリーブ１４０の少なくとも一部を円周方向に取り囲む。１つの実施形態において、外側流れスリーブ２００は、２つ又はそれ以上の半環状外側流れスリーブセクション２０２から形成され、これは燃焼器２４の作動環境に適したファスナ及び／又は任意の機械的手段によって一緒に接合される。外側流れスリーブ２００は、加圧作動流体１８の一部を高圧プレナム６０（図２参照）から燃料噴射装置１１２に送ることができ、同時に流れスリーブ１４８及び／又は支持スリーブ１４０に対する冷却が可能になる。
【００３６】
本明細書は、最良の形態を含む実施例を用いて本発明を開示し、更に、あらゆる当業者があらゆるデバイス又はシステムを実施及び利用すること並びにあらゆる包含の方法を実施することを含む本発明を実施することを可能にする。本発明の特許保護される範囲は、請求項によって定義され、当業者であれば想起される他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、請求項の文言と差違のない構造要素を有する場合、或いは、請求項の文言と僅かな差違を有する均等な構造要素を含む場合には、本発明の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００３７】
１０  ガスタービン
１２  入口セクション
１４  作動流体
１６  圧縮機
１８  加圧作動流体
２０  燃料
２２  燃料供給部
２４  燃焼器
２６  燃焼ガス
２８  タービン
３０  シャフト
３２  発電機／モータ
３４  排気ガス
３６  排気セクション
３８  排気スタック
５０  外側ケーシング
５２  開口
５４  圧縮機吐出ケーシング
５６  外側タービンシェル／ケーシング
５８  内側タービンシェル／ケーシング
６０  高圧プレナム
６２  端部カバー
６４  内面
６６  軸方向に延びる燃料ノズル
６８  キャップ組立体
７０  ベースプレート
７２  前端／上流端
７４  キャッププレート
７６  後端／下流端
７８  シュラウド
８０  ヘッド端部プレナム
８２  燃焼室
８４  可燃性混合気
８６  一次燃焼ゾーン
８８  固定ノズル
９０  入口
１００  燃焼モジュール
１０２  後端／下流端
１０４  前端／上流端
１０６  軸方向中心線
１０８  燃料分配マニホルド
１１０  燃料噴射組立体
１１２  燃料噴射装置
１１４  燃料導管
１１６  流れスリーブ組立体
１１８  前端／上流端
１２０  後端／下流端
１２２  内側側部
１２４  外側側部
１２６  取り付けフランジ
１２８  締結孔
１３０  支持リング
１３２  外側スリーブ
１３４  内側スリーブ
１３６  燃料プレナム
１３８  燃料入口ポート
１４０  支持スリーブ
１４２  前端
１４４  後方フレーム
１４６  後端
１４８  流れスリーブ
１５０  インピンジメントスリーブ
１５２  燃焼ライナ／ダクト
１５４  前方部
１５６  後方部
１５８  開口
１６０  フランジ
１６２  軸方向長さ
１６４  軸方向中心線
１６６  外側係合面
１６８  締結特徴部
１７０  冷却流れ通路
１７２  破線
１７４  スプリングシール
１７６  前端
１７８  後端
１８０  ロックチャンネル／スロット
１８１  燃料噴射装置通路
１８２  半環状流れスリーブセクション
１８４  前端
１８６  後端
１８８  半環状インピンジメントスリーブセクション
１９０  冷却孔
１９２  外側
１９４  前端
１９６  後端
１９８  取り付けブラケット
２００  外側流れスリーブ／空気シールド
２０２  半環状外側流れスリーブセクション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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