(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼器間の燃空比変動を低減するシステムを提供する。【解決手段】燃料供給システム３１は、ガスタービン１０の燃焼セクション１８の複数の燃焼セクタに燃料を供給する。燃焼セクタの各々は、少なくとも２つの燃焼器２０を含む。燃料供給システムは、一般に、燃料供給装置３２と流体連通した燃料分配マニホルド３４を含む。第１の流路が、燃料分配マニホルドと第１の燃焼セクタとの間に定められる。第２の流路が、燃料分配マニホルドと第２の燃焼セクタとの間に定められる。【選択図】図１
2014102066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの燃焼セクションに燃料を供給するシステムであって、前記燃焼セクションが、少なくとも２つの燃焼器を各々が有する複数の燃焼セクタを含み、前記システムが、
燃料供給装置と流体連通した燃料分配マニホルドと、
前記燃料分配マニホルドと第１の燃焼セクタとの間に定められる第１の流路と、
前記燃料分配バルブと第２の燃焼セクタとの間に定められる第２の流路と、
を備える、システム。
【請求項２】
前記複数の燃焼セクタの燃焼器の各々が、一次及び二次燃料回路を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記第１の流路が、前記第１の燃焼セクタの各燃焼器の一次燃料回路と流体連通している、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第２の流路が、前記第２の燃焼セクタの各燃焼器の一次燃料回路と流体連通している、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
第１及び第２の燃料分配バルブを更に備え、前記第１の燃料分配バルブが、前記燃料分配マニホルド及び前記第１の燃焼セクタと流体連通しており、前記第２の燃料分配バルブが、前記燃料分配マニホルド及び前記第２の燃焼セクタと流体連通している、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第１の燃料分配バルブが更に、前記第１の流路を前記燃料分配マニホルドと前記第１の燃焼セクタの各燃焼器との間に定める、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第２の燃料分配バルブが更に、前記流路を前記燃料分配マニホルドと前記第２の燃焼セクタの各燃焼器との間に定める、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
少なくとも１つのセンサ並びに前記第１及び第２の燃料分配バルブに連結されたコントローラを更に備え、前記センサが、前記ガスタービンの少なくとも１つの作動パラメータを検知するよう構成され、前記コントローラが、前記少なくとも１つのセンサによって検知された前記作動パラメータに基づいて前記第１及び第２の燃料分配バルブのうちの少なくとも１つを選択的に作動させる、請求項５に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つのセンサが、排気温度センサ、動的圧力センサ、周囲空気温度センサ、又はこれらの少なくとも１つを含むセンサの組み合わせである、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
ガスタービンの燃焼セクションのためのシステムであって、前記燃焼セクションが、該燃焼セクション内に内包される環状リング内に円周方向に離間して配置された複数の燃料噴射装置を有し、前記システムが、
燃料供給装置と流体連通した燃料分配マニホルドと、
第１の流路を通じて前記燃料分配マニホルドと流体連通し、前記燃料噴射装置のうちの少なくとも２つを有する第１の燃焼セクタと、
第２の流路を通じて前記前記燃料分配マニホルドと流体連通し、前記燃料噴射装置のうちの少なくとも２つを有する第２の燃焼セクタと、
を備える、システム。
【請求項１１】
前記第１及び第２の燃焼セクタの前記少なくとも２つの燃料噴射装置の各々が、一次燃料回路及び二次燃料回路を含む、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第１及び第２の燃焼セクタの各燃料噴射装置の一次燃料回路が、前記燃料分配マニホルドと流体連通している、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
第１及び第２の燃料分配バルブを更に備え、前記第１の燃料分配バルブが更に、前記燃料分配マニホルドと前記第１の燃焼セクタとの間に第１の流路を定め、前記第２の燃料分配バルブが更に、前記燃料分配マニホルドと前記第２の燃焼セクタとの間に第２の流路を定める、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の燃料分配バルブが、前記第１の燃焼セクタの各燃料噴射装置の一次燃料回路と流体連通し、前記第２の燃料分配バルブが、前記第２の燃焼セクタの各燃料噴射装置の一次燃料回路と流体連通している、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
少なくとも１つのセンサ並びに前記第１及び第２の燃料分配バルブに連結されたコントローラを更に備え、前記センサが、前記ガスタービンの少なくとも１つの作動パラメータを検知するよう構成され、前記コントローラが、前記少なくとも１つのセンサによって検知された前記作動パラメータに基づいて前記第１及び第２の燃料分配バルブのうちの少なくとも１つを選択的に作動させる、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
ガスタービンの燃焼セクションであって、
燃焼セクションの外側ケーシングの周りに円周方向に配列され、少なくとも２つの燃焼器を各々が有する複数の燃焼セクタと、
前記燃焼セクションを少なくとも部分的に円周方向に囲み、燃料供給装置と流体連通した燃料分配マニホルドと、
前記燃料分配マニホルドと第１の燃焼セクタとの間に定められる第１の流路と、
前記燃料分配マニホルドと第２の燃焼セクタとの間に定められる第２の流路と、
を備える、燃焼セクション。
【請求項１７】
前記複数の燃焼セクションの各燃焼器が、一次燃料回路及び二次燃料回路を含む、請求項１５に記載の燃焼セクション。
【請求項１８】
前記第１の流路が、前記第１の燃焼セクタの各燃焼器の一次燃料回路と流体連通しており、前記第２の流路が、前記第２の燃焼セクタの各燃焼器の一次燃料回路と流体連通している、請求項１６に記載の燃焼セクション。
【請求項１９】
第１及び第２の燃料分配バルブを更に備え、前記第１の燃料分配バルブが前記第１の流路を更に定め、前記第２の燃料分配バルブが前記第２の流路を更に定める、請求項１５に記載の燃焼セクション。
【請求項２０】
少なくとも１つのセンサ並びに前記第１及び第２の燃料分配バルブに連結されたコントローラを更に備え、前記センサが、前記ガスタービンの少なくとも１つの作動パラメータを検知するよう構成され、前記コントローラが、前記少なくとも１つのセンサによって検知された前記作動パラメータに基づいて前記第１及び第２の燃料分配バルブのうちの少なくとも１つを選択的に作動させる、請求項１９に記載の燃焼セクション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に、ガスタービンの燃焼セクションに燃料を送給するための燃料システムに関する。より具体的には、本発明は、燃焼セクションの複数の燃焼セクタへの燃料流を制御するための燃料供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスタービンエンジンは、複数の燃焼器において燃料／空気混合気を燃焼させ、タービンに送られる熱エネルギーを放出する。中央燃料又はガス供給装置が、燃焼器の各々に連結される。中央供給装置は、燃焼器の全てに提供される共通のマニホルドに連結された供給ラインを通ってある量の燃料を送給するよう作動する。燃料は、燃焼器の各々内に定められた燃焼室において空気と混合されて点火され、急激に膨張する高温のガスストリームを形成する。タービンは、高温ガスストリームからの運動及び熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、これによりタービンシャフトを回転させる。タービンの出力は、例えば、発電機への動力供給、及び／又はガスタービンの圧縮機セクションの駆動など、様々な用途で用いることができる。
【０００３】
ガスタービンの各燃焼室におけるバルク燃空比は同じであるはずである。各燃焼器における燃料空気混合気が一定であることにより、この混合気を、ＣＯ、ＵＨＣ、及びＮＯｘエミッションを最良に低減する希薄比に維持することが可能となる。加えて、燃焼器の各々間の均一な燃空比は、燃焼器間の均一な温度分布を確実にする。均一な温度及び圧力分布により、燃焼器、タービン、並びにガスタービンの他の高温ガスストリーム構成要素に対する熱的及び機械的応力が低減され、これにより燃焼器及びタービンの作動寿命が長くなる。一部の燃焼室（他は除く）における高温ガスストリームのピーク温度及び圧力は、熱応力を増大させ、より高温の燃空比の燃焼器における材料の機械的耐用年数を短くする。
【０００４】
燃焼室のうちの少なくとも１つにおいて燃料空気混合気が過剰に希薄である場合には燃焼火炎の不安定性が生じ、これにより二酸化炭素（ＣＯ）及び未燃炭化水素（ＵＨＣ）の過剰なミッションが生じる結果となる。加えて、燃焼火炎の不安定性は、これらの燃焼室内で高い圧力及び温度ピークをもたらし、これにより燃焼器及び／又はタービンの機械的寿命を短縮する可能性がある。
【０００５】
燃焼器の燃空比変動に対して燃焼器間燃空比変動を低減する１つの既知のシステムは、共通の燃料マニホルドを通じた各燃焼器への燃料の同じ流量を計量する共通の制御装置を含む燃料供給システムを備える。各燃焼器に流れる燃料は、共通の燃料マニホルドと各燃焼器との間に定められる流路に配置されるオリフィスプラグによって制御される。しかしながら、このシステムは、機械加工公差、オリフィスプラグに対する機械的摩耗、燃料マニホルド内の圧力勾配、及び／又は燃焼器の円周方向位置に起因して、燃焼器間燃空比変動を有することが証明されている。当該技術分野において既知の別のシステムは、各個別の燃焼器への燃料の流量を計量する燃焼器缶レベル制御装置を含む。しかしながら、このシステムは、各燃焼に必要とされるハードウェアコストに起因して実装及び維持が高価である。従って、燃焼器間燃空比変動を低減する改善されたシステムが有用となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７，８９１，１９２号明細書
【発明の概要】
【０００７】
本発明の態様及び利点は、以下の説明において部分的に記載され、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。
【０００８】
本発明の１つの実施形態は、ガスタービンの燃焼セクションに燃料を供給する燃料供給システムである。燃焼セクションは、複数の燃焼セクタを含む。各燃焼セクタは、少なくとも２つの燃焼器を有する。燃料供給システムは、一般に、燃料供給装置と流体連通した燃料分配マニホルドを含む。第１の流路が、燃料分配マニホルドと第１の燃焼セクタとの間に定められる。第２の流路が、燃料分配マニホルドと第２の燃焼セクタとの間に定められる。
【０００９】
本発明の別の実施形態は、ガスタービンの燃焼セクションのための燃料供給システムである。燃焼セクションが、該燃焼セクション内に内包される環状リング内に円周方向に離間して配置された複数の燃料噴射装置を含む。燃料供給システムは、燃料供給装置と流体連通した燃料分配マニホルドを備える。第１の燃焼セクタが、第１の流路を通じて前記燃料分配マニホルドと流体連通している。第１の燃焼セクタは、燃料噴射装置のうちの少なくとも２つを有する。第２の燃焼セクタが、第２の流路を通じて前記前記燃料分配マニホルドと流体連通している。第２の燃焼セクタは、複数の燃料噴射装置のうちの少なくとも２つを有する。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、ガスタービンの燃焼セクションを含む。燃焼セクションは、燃焼セクションの外側ケーシングの周りに円周方向に配列された複数の燃焼セクタを含む。燃焼セクタの各々は、少なくとも２つの燃焼器を有する。燃料分配マニホルドが、燃焼セクションを少なくとも部分的に円周方向に囲む。燃料分配マニホルドは、燃料分配マニホルドと第１の燃焼セクタとの間に定められる第１の流路を通じて燃料供給装置と流体連通している。第２の流路が、燃料分配マニホルドと第２の燃焼セクタとの間に定められる。
【００１１】
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。
【００１２】
添付図の参照を含む本明細書の残りの部分において、当業者に対してなしたその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】
【００１３】
【図１】公知のガスタービンの側断面図。
【図２】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図１に示すガスタービンの燃焼セクションの下流側図面。
【図３】本開示の少なくとも１つの実施形態による、燃料供給システムの一部の概略図。
【図４】本開示の少なくとも１つの実施形態による、代替の燃焼セクションの下流側図面。
【図５】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図４に示すような燃焼セクションに接続された、図３に示す燃料供給システムの一部の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。加えて、用語「上流側」及び「下流側」は、流体経路における構成要素の相対的位置を示している。例えば、流体が構成要素Ａから構成要素Ｂに流れる場合、構成要素Ａは、構成要素Ｂの上流側にある。逆に、構成要素Ｂが構成要素Ａから流体を受け取る場合、構成要素Ｂは構成要素Ａの下流側にある。
【００１５】
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。
【００１６】
ここで図面を参照すると、図１は、公知のガスタービン１０の１つの実施例を示している。図示のように、ガスタービン１０は、一般に、ガスタービン１０の上流側端部にて配置された入口１４を有する圧縮機セクション１２と、該圧縮機セクション１２を少なくとも部分的に囲むケーシング１６とを含む。ガスタービン１０は更に、圧縮機セクション１２から下流側に複数の燃焼器２０を有する燃焼セクション１８と、該燃焼セクション１８から下流側にタービンセクション２２とを含む。タービンセクション２２は一般に、ガスタービン１０を通ってほぼ軸方向に延びるロータシャフト２８の軸方向中心線に沿ってタービンセクション２２内に配置された固定ノズル２４及びタービンロータブレード２６の交互する段を含む。
【００１７】
燃料供給システム３１は一般に、燃料供給装置３２と、燃焼セクション１８に流体接続された少なくとも１つの燃料分配マニホルド３４とを含む。燃料供給装置３２は、各燃料分配マニホルド３４に燃料を提供する。各燃料分配マニホルド３４は、ガスタービン１０の一部を少なくとも部分的に円周方向に囲むことができる。流体流路３６は、燃料分配マニホルド３４と、各燃焼器２０の一方端に配置される端部カバー３８との間に定められる。少なくとも１つの燃料ノズル４０が、各燃焼器２０内に配置される。燃料ノズル４０は、端部カバー３８を通じて燃料分配マニホルド３４と流体連通することができる。
【００１８】
作動時には、空気４２又は他の作動流体は、圧縮機セクション１２の入口１４に吸い込まれて加圧される。燃料は、燃料供給装置３２から燃料分配マニホルド３４を通って燃焼器２０に流入する。加圧空気が燃焼セクション１８に流入し、各燃焼器２０にて燃料と混合されて可燃性混合気を形成する。可燃性混合気は、各燃焼器２０内に定められた燃焼室４２にて燃焼して、これにより高温ガス４４を発生し、この高温ガスが燃焼室４２からタービンセクション２２に流れる。
【００１９】
高温ガス４４は、タービンセクション２２の固定ノズル２４及びタービンロータブレード２６の交互する段を通って流れるにつれて急激に膨張する。熱及び／又は運動エネルギーが高温ガス４４からタービンロータブレード２６の各段に伝達され、これがロータシャフト２８を回転させて機械的仕事を産出するようになる。ロータシャフト２８は、電気を生成するために発電機（図示せず）などの負荷に結合することができる。加えて、又は代替として、ロータシャフト２８は、ガスタービンの圧縮機セクション１２を駆動するのに用いることができる。
【００２０】
図２は、本開示の少なくとも１つの実施形態による、図１に示すガスタービン１０の燃焼セクション１８の一部の下流側概略図を示す。１つの実施形態において、図２に示すように、複数の燃焼器２０が、ロータシャフト２８（図１）の軸方向中心線の周りに缶アニュラアレイを成して円周方向に離間して配置されている。図２に示すように、複数の燃焼器２０が、個々の燃焼セクタ５０に割り当てられている。各燃焼セクタ５０は、複数の燃焼器２０のうちの少なくとも２つを含む。特定の実施形態において、各燃焼セクタ５０は、燃焼器２０のうちの２つを含む。例えば、１４個の燃焼器を有する燃焼セクション１８は、７つの燃焼セクタ５０に分割することができ、各燃焼セクタ５０は、燃焼器２０のうちの２つを有する。別の実施形態において、燃焼セクタ５０の一部は、他の燃焼セクタ５０よりも多い又は少ない燃焼器２０を有することができる。例えば、燃焼セクタ５０の一部は、３つの燃焼器２０を各々有することができるが、他の燃焼セクタ５０は、２つの燃焼器２０を各々有している。
【００２１】
図３は、図２に示すような燃焼セクション１８の２つの燃焼セクタ５０を示し、各燃焼セクタ５０が２つの燃焼器２０を有している。各燃焼セクタ５０は、本開示の少なくとも１つの実施形態による、燃料供給システム３１（図１）と流体連通している。特定の実施形態において、図３に示すように、各燃焼器２０は、少なくとも１つの燃料回路５２を含む。例えば、図示のように、各燃焼器２０は、一次燃料回路５４、二次燃料回路５６、及び三次燃料回路５８を含むことができる。しかしながら、各燃焼器２０は、３つよりも多い又は少ない燃料回路５２を含むことができ、従って、本開示は、３つの燃料回路５２にのみ限定されるものではない点は、当業者には理解されるはずである。燃料回路５２は、燃料供給装置３２と各対応する燃焼器２０の燃焼室４２（図１）との間に延びる流路を少なくとも部分的に定めることができる。例えば、燃料回路は、各燃焼器２０の少なくとも１つの燃料ノズル４０のうちの少なくとも１つと流体連通することができる。
【００２２】
各燃料分配マニホルド３４は、一般に、金属パイプ、バルブ、及び／又は流体カップリングなどの複数の流体導管から構成される。種々のガスタービン構成において、燃料分配マニホルド３４は、ガスタービン１０（図１）の燃焼セクション１８の周りに円周方向に延びる。このようにして、燃料分配マニホルド３４は、燃焼セクション１８の燃焼セクタ５０の各々に燃料のより均一な流れを提供することができる。
【００２３】
特定の実施形態において、図３に示すように、各燃料分配マニホルド３４は、燃焼セクション１８の各燃焼器２０内に定められる燃料回路５２の１つに燃料を送る。例えば、図３に示すように、第１の燃料分配マニホルド６０は、各燃焼器２０の一次燃料回路５４に燃料を送り、第２の燃料分配マニホルド６２は、二次燃料回路５６に燃料を送り、第３の燃料分配マニホルド６４は、三次燃料回路５８に燃料を送る。
【００２４】
図３に示す特定の実施形態において、各燃料分配マニホルド３４と各燃焼セクタ５０との間に流路６６が定められる。各流路６６は、燃料分配マニホルド３４と流体連通したパイプ、バルブ、及び／又は流体カップリングなどの１つ又はそれ以上の流体導管によって定めることができる。各流路６６は、燃料分配マニホルド３４の１つと、対応する燃焼セクタ５０の各燃焼器２０の燃料回路５２のうちの１つとの間に流体連通をもたらす。例えば、図３に示すように、第１の流路６８が、第１の燃料分配マニホルド６０と、第１の燃焼セクタ７０における各燃焼器２０の一次燃料回路５４との間に定められ、第２の流路７２が、第１の燃料分配マニホルド６０と、第２の燃焼セクタ７４における各燃焼器２０の一次燃料回路５４との間に定められる。
【００２５】
種々の実施形態において、少なくとも１つの燃料分配バルブ７６が、各燃料分配マニホルド３４と各燃焼セクタ５０との間の各流路６６内に配置される。一般に、燃料分配バルブ７６は、燃料分配マニホルド３４から燃料を受け取る入口と、燃焼セクタ５０内の各燃焼器２０に燃料を送る少なくとも１つの出口とを含む。特定の実施形態において、燃料分配バルブ７６は、１つよりも多い出口を含むことができる。例えば、燃料分配バルブ７６は、対応する燃焼セクタ５０の各燃焼器２０に燃料を提供するために三方バルブとすることができる。特定の実施形態において、燃料分配バルブ７６は、燃焼セクタ５０への燃料流量を制御する作動機構を含む。作動機構は、手動で制御することができ、及び／又は電子信号によって遠隔的に作動させることができる。
【００２６】
種々の実施形態において、燃料供給システムは、コントローラ７８を含む。コントローラ７８は、燃料供給システム３１を本明細書で記載されるように制御及び／又は作動させることを可能にする、何らかの燃料制御装置、ガスタービン制御装置又は発電プラントコントローラを含むことができる。一般に、コントローラ７８は、コントローラのメモリ内に格納されたコンピュータ可読命令のようなプログラムを実行するプロセッサを有するあらゆるコンピュータシステムを含み、センサ入力及び／又は人間のオペレータからの命令を用いて、燃料供給システム３１、燃焼器２０、及び／又はガスタービン１０の作動を制御することができる。
【００２７】
１つ又はそれ以上の実施形態において、コントローラ７８は、ガスタービン１０（図１）内に配置された少なくとも１つのセンサ８０に、並びに各燃料分配バルブ７６に連結される。センサ８０は、ガスタービン１０の少なくとも１つの作動パラメータを検知するよう構成される。センサ８０によって検知されるガスタービン１０の作動パラメータは、限定ではないが、排気ガス温度、燃焼セクション内の動的圧力、周囲空気温度、又は上記のうちの少なくとも１つを含む作動パラメータの何れかの組み合わせを含むことができる。特定の実施形態において、センサ８０は、排気温度、エミッション成分、燃焼ダイナミックス及び／又は圧力、周囲空気温度、又は上述のあらゆる組み合わせのうちの少なくとも１つを検知するよう構成される。センサ８０は、タービンセクション２２（図１）又は燃焼セクション１８（図１）などのガスタービン１０の何れかの部分、或いはガスタービン１０の外部に配置することができる。燃料供給システム３１は、ガスタービン１０全体にわたって配置される複数のセンサ８０を含むことができ、本開示は、本発明の範囲を１つのみのセンサ８０に限定することを意図するものではない点は、当業者であれば理解されるであろう。
【００２８】
特定の実施形態において、コントローラ７８は、センサ８０からの信号を受け取って処理し、対応するコマンド信号を生成するよう構成されている。次いで、コマンド信号は、燃料分配バルブ７６の一部又は全ての作動機構に伝送される。コントローラ７８は、センサ８０により検知した作動パラメータに基づいて燃料分配バルブ７６の少なくとも１つを選択的に作動させる。例えば、コントローラ７８は、個々の燃焼セクタ５０及び／又は特定の燃焼セクタ５０の個々の燃焼器２０への燃料の流れを増大又は制限することができる。
【００２９】
加えて、又は代替として、コントローラ７８は、ガスタービン１０の特定の作動モードに基づいてコマンド信号を生成するよう構成することができる。例えば、コントローラ７８は、ガスタービン１０が全速全負荷、全速無負荷、部分速度及び部分負荷作動モードの間を移行しているときに、燃料分配バルブ７６の一部又は全てを作動させるコマンド信号を生成することができる。詳細には、コントローラは、他の燃焼セクタがオンラインのままでいる間に燃焼セクタの少なくとも１つをオフラインにするように燃料分配バルブ７６の一部又は全てを作動させるコマンド信号を生成することができる。
【００３０】
少なくとも１つの実施形態において、図３に示すように、各燃焼セクタ５０は、燃焼器２０のうちの少なくとも２つを含む。第１の流路６８は、第１の燃料分配マニホルド６０と第１の燃焼セクタ７０との間に定められ、第２の流路７２は、第１の燃料分配マニホルド６０と第２の燃焼セクタ７４との間に定められる。別の実施形態において、第１及び第２の燃焼セクタ７０、７４の燃焼器２０の各々は、一次燃料回路５４を含む。第１の燃焼セクタ７０の燃焼器２０の一次燃料回路５４は、第１の流路６８と流体連通している。第１の燃焼セクタ７０の燃焼器２０の一次燃料回路５４は、第１の流路６８と流体連通している。第２の燃焼セクタ７４燃焼器２０の一次燃料回路５４は、第２の流路７２と流体連通している。
【００３１】
別の実施形態において、燃料供給システム１３は、第１及び第２の燃料分配バルブ８２、８４を含み、第１の燃料分配バルブ８２は、第１の燃料分配マニホルド６０及び第１の燃焼セクタ７０と流体連通し、第２の燃料分配バルブ８４は、燃料分配マニホルド６０及び第２の燃焼セクタ７４と流体連通している。
【００３２】
第１の燃料分配バルブ８２は更に、第１の燃料分配マニホルド６０と、第１の燃焼セクタ７０の各燃焼器２０との間に第１の流路６８を定め、第２の燃料分配バルブ８４は更に、第１の燃料分配マニホルド６０と、第２の燃焼セクタ７４の各燃焼器２０との間に流路７２を定める。コントローラ７８は、少なくとも１つのセンサ８０に、並びに第１及び第２の燃料分配バルブ８２、８４に連結される。センサ８０は、ガスタービン１０の少なくとも１つの作動パラメータを検知するよう構成され、コントローラ７８は、少なくとも１つのセンサ８０のうちの少なくとも１つによって検知された作動パラメータに基づいて、第１又は第２の燃料分配バルブ８２、８４のうちの少なくとも１つを選択的に作動させる。
【００３３】
図４は、本開示のこのような少なくとも１つの実施形態による、ガスタービンの燃焼セクション１１８の代替の構成の一部の下流側概略図を示す。図５は、図４に示した燃焼セクション１１８の２つの燃焼セクタ１５０を示し、各燃焼セクタ１５０が２つの燃料噴射装置１２０を有する。以下の実施形態において説明するように、燃料制御システム３１の各構成要素及びその機能は、本明細書で上述した同様の構成要素に対応する。例えば、図３に示した燃料分配マニホルド３４と燃料分配マニホルド１３４は、同様の構造及び機能のものである。
【００３４】
代替の実施形態において、図４に示すように、燃焼セクション１１８は、燃焼セクション１１８内に配置される環状リング１２２内で円周方向に離間して配置された複数の燃料噴射装置１２０を有するアニュラ燃焼器１００から構成される。図５に示すように、複数の燃料噴射装置１２０の各々は、個々の燃焼セクタ１５０に割り当てられる。各燃焼セクタ１５０は、複数の燃料噴射装置１２０のうちの少なくとも２つを含む。特定の実施形態において、各燃焼セクタ１５０は、燃料噴射装置１２０のうちの２つを含む。別の実施形態において、燃焼セクタ１５０の一部は、他の燃焼セクタ１５０よりも多い又は少ない燃料噴射装置１２０を有することできる。例えば、燃焼セクタ１５０の一部は、燃料噴射装置１２０のうちの３つを含み、他の燃焼セクタ１５０は、燃料噴射装置１２０のうちの２つを含むことができる。
【００３５】
図５に示すように、第１及び第２の燃焼セクタ１７０、１７２の少なくとも２つの燃料噴射装置１２０の各々は、少なくとも一次燃料回路１５４と二次燃料回路１５６とを含むことができる。各燃料噴射装置１２０の一次燃料回路５４は、第１の燃料分配マニホルド１６０と流体連通している。各燃料噴射装置１２０の二次燃料回路５６は、第２の燃料分配マニホルド１６２と流体連通している。第１の燃料分配バルブ１８２は、第１の燃料分配マニホルド１６０と第１の燃焼セクタ１７０との間に第１の流路１６８を少なくとも部分的に定める。第２の燃料分配バルブ１８４は、第１の燃料分配マニホルド１６０と第２の燃焼セクタ１７４との間に第２の流路１７２を少なくとも部分的に定める。
【００３６】
特定の実施形態において、第１の燃料分配バルブ１６８は、第１の燃焼セクタ１７０の各燃料噴射装置１２０の一次燃料回路１５４と流体連通している。第２の燃料分配バルブ７６１７２は、第２の燃焼セクタ１７４の各燃料噴射装置１２０の一次燃料回路１５４と流体連通している。別の実施形態において、コントローラ１７８は、少なくとも１つのセンサ１８０に、並びに第１及び第２の燃料分配バルブ１６８、１７２に連結される。センサ１８０は、ガスタービン１０の少なくとも１つの作動温度を検知するよう構成される。上記の実施形態と同様に、コントローラ１７８は、少なくとも１つのセンサ１８０によって検知された作動パラメータに基づいて、第１又は第２の燃料分配バルブ１６６、１７２のうちの少なくとも１つを選択的に動作又は作動させる。
【００３７】
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】
【００３８】
１０  ガスタービン
１４  入口
１２  圧縮機セクション
１６  ケーシング
２０  燃焼器
１８  燃焼セクション
２２  タービンセクション
２８  ロータシャフト
２４  固定ノズル
２６  タービンロータブレード
３１  燃料供給システム
３２  燃料供給装置
３４  燃料分配マニホルド
３６  流体流路
３８  端部カバー
４０  燃料ノズル
４２  燃焼室
４４  高温ガス
【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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