(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器に作動流体を供給するためのシステムであって、
ａ．燃料ノズルと、
ｂ．前記燃料ノズルから下流の燃焼室と、
ｃ．前記燃焼室を円周方向に取り囲む流れスリーブと、
ｄ．前記流れスリーブの周りに円周方向に配置されている複数の燃料噴射器であって、前記流れスリーブを通って、前記燃焼室に流体連通を提供する、複数の燃料噴射器と、
ｅ．前記複数の燃料噴射器を円周方向に取り囲む分配マニホルドであって、
前記分配マニホルドは前記流れスリーブの外面に直接接続され、
前記流れスリーブの前記外面および前記分配マニホルドの内面は、その間に環状プレナムを画成する、
分配マニホルドと、
ｆ．前記分配マニホルドの外面を通って径方向に延びる流体通路であって、前記分配マニホルドを通って、前記環状プレナムに入り前記複数の燃料噴射器に流体連通を提供する流体通路と、
ｇ．前記流れスリーブの前記外面の径方向外側で、前記分配マニホルドの前記内面の径方向内側に位置し、前記分配マニホルドの第１の径方向壁から前記分配マニホルドの第２の径方向壁まで、前記環状プレナム内を記流れスリーブと前記分配マニホルドとの間で延在する環状バッフルと、
を備える、システム。
【請求項２】
前記分配マニホルドが前記流れスリーブと実質的に同一の広がりを持つ、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記環状プレナムが、前記流れスリーブの前記外面の周りを周方向に延びる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記バッフルが前記流れスリーブの周りに円周方向に延在する、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記分配マニホルドを通る複数の流体通路をさらに備え、前記複数の流体通路が、前記分配マニホルドを通って、前記複数の燃料噴射器に流体連通を提供する、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記複数の流体通路が、前記分配マニホルドの周りに円周方向に均等に離隔されている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
燃焼器に作動流体を供給するためのシステムであって、
ａ．燃焼室と、
ｂ．前記燃焼室を円周方向に取り囲むライナと、
ｃ．前記ライナを円周方向に取り囲む流れスリーブと、
ｄ．前記流れスリーブを円周方向に取り囲む分配マニホルドであって、
前記分配マニホルドは前記流れスリーブの外面に直接接続され、
前記流れスリーブの前記外面および前記分配マニホルドの内面は、その間に環状プレナムを画成する、
分配マニホルドと、
ｅ．前記流れスリーブの周りに円周方向に配置されている複数の燃料噴射器であって、
前記複数の燃料噴射器の各々は、前記環状プレナムと流体連通する入口を有し、
前記環状プレナムから、前記流れスリーブおよび前記ライナを通って、前記燃焼室に流体連通を提供する、
複数の燃料噴射器と、
ｆ．前記分配マニホルドの外面を通って径方向に延在する流体通路であって、前記分配マニホルドを通って前記環状プレナム内に入り、前記複数の燃料噴射器に流体連通を提供する流体通路と、
ｇ．前記流れスリーブの前記外面の径方向外側で、前記分配マニホルドの前記内面の径方向内側に位置し、前記分配マニホルドの第１の径方向壁から前記分配マニホルドの第２の径方向壁まで、前記環状プレナム内を記流れスリーブと前記分配マニホルドとの間で延在する環状バッフルと、
を備えるシステム。
【請求項８】
前記分配マニホルドが、前記流れスリーブの軸方向の長さの約５０％未満にわたって、軸方向に延在する、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記環状プレナムが、前記流れスリーブの前記外面の周りを周方向に延びる、請求項７に記載のシステム。
【請求項１０】
前記バッフルが、前記流れスリーブの周りに円周方向に延在する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１１】
前記分配マニホルドを通る複数の流体通路をさらに備え、前記複数の流体通路が、前記分配マニホルドを通って、前記複数の燃料噴射器に流体連通を提供する、請求項７に記載のシステム。
【請求項１２】
前記複数の流体通路が、前記分配マニホルドの周りに円周方向に、異なる間隔で離隔されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
燃焼器に作動流体を供給するための方法であって、
ａ．圧縮機から前記燃焼室まで前記作動流体を流すステップであって、前記作動流体の第１の部分は前記燃焼室のライナ内に画成された燃焼室内に送られる、ステップと、
ｂ．前記燃焼室の周りに円周方向に配置されている複数の燃料噴射器を円周方向に取り囲む分配マニホルドの外壁を通って径方向に延在する流体通路を通る作動流体の第２の部分を方向転換するステップであって、
前記分配マニホルドは、前記ライナを周方向に囲む前記流れスリーブの外面に直接接続され、
前記流れスリーブの前記外面および前記分配マニホルドの内面は、その間に環状プレナムを画成し、
前記流体通路は、前記環状プレナム内への流体連通を提供する、
ステップと、
ｃ．前記作動流体を、前記環状プレナムから前記複数の燃料噴射器を通って前記燃焼室に流すステップと、
ｄ．前記方向転換された作動流体の一部を、環状バッフルを横切って流すステップであって、
前記環状バッフルは、前記流れスリーブの前記外面の径方向外側で、前記分配マニホルドの前記内面の径方向内側に位置し、前記分配マニホルドの第１の径方向壁から前記分配マニホルドの第２の径方向壁まで、前記環状プレナム内を記流れスリーブと前記分配マニホルドとの間で延在し、
前記バッフルは、前記流れスリーブの周りを周方向に延在する、
ステップと、
を含む、方法。
【請求項１４】
前記方向転換された作動流体の一部を、前記燃焼室の周りに実質的に均等に分配するステップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体的に、作動流体を燃焼器に供給するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼器は、通常、燃料に点火して、高温および高圧を有する燃焼ガスを生成するために、工業用および電力生成事業で使用される。例えば、ガスタービンは、典型的には、動力または推力を生成するための１つまたは複数の燃焼器を含む。電力を生成するために使用される典型的なガスタービンは、前部に軸方向の圧縮機、中間部辺りに１つまたは複数の燃焼器および後部にタービンを含む。周囲の空気を圧縮機に供給することができ、圧縮機内の回転動翼および静翼は、次第に運動エネルギーを作動流体（空気）に伝えて、非常に高エネルギーの状態の圧縮済み作動流体を生成することができる。圧縮済み作動流体は、圧縮機を出て、１つまたは複数のノズルを通って各燃焼器内の燃焼室内に流れ込み、燃焼室では、圧縮済み作動流体が燃料と混合し、発火して、高温および高圧を有する燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、タービン内で膨張して、仕事を生成する。例えば、タービン内の燃焼ガスの膨張により、発電機に連結されている軸を回転させて、電気を生成することができる。
【０００３】
様々な設計および作動パラメータが、燃焼器の設計および作動に影響を与える。例えば、より高い燃焼ガス温度は、一般的に、燃焼器の熱力学的な効率を改良する。しかし、また、より高い燃焼ガス温度により、フラッシュバックまたは炎保持状態が促進され、その状態では、燃焼炎がノズルによって供給される燃料の方へ移動し、比較的短い期間内にノズルに深刻な損傷を与える可能性がある。加えて、より高い燃焼ガス温度により、一般的に、二元素窒素の解離速度が増加し、窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成が増加する。逆に、減少した燃料流、および／または部分負荷作動（減量運転）に関連する低い燃料ガス温度により、一般的に、燃焼ガスの化学反応速度が減少し、一酸化窒素および不完全燃焼された炭化水素の生成が増加する。
【０００４】
特定の燃焼器設計では、遅延希薄噴射器としても既知である、１つまたは複数の燃料噴射器をノズルから下流の燃焼室の周りに円周方向に配置することができる。圧縮機を出る圧縮済み作動流体の一部が、燃料噴射器を通って流れ、燃料と混合して、希薄な燃料／空気混合物を生成することができる。次いで、希薄な燃料／空気混合物は、燃焼室内に噴射されて、追加の燃焼が燃焼ガス温度を上昇させ、燃焼室の熱力学的な効率を増加することができる。
【０００５】
遅延希薄噴射器は、対応する窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成を増加させることなく燃焼ガス温度を増加させるのに効果的である。しかし、圧縮機を出る圧縮済み作動流体の圧力および流れは、燃焼室周辺の周りで大幅に変動することがある。その結果、遅延希薄噴射器を通って流れる空燃比は、相当に変動する可能性があり、そうではない場合に、燃料の燃焼室内への遅延希薄噴射によって生成される有利な効果を減少させることがある。従来より、遅延希薄噴射器を通る作動流体のより均一な流れを達成する試みが成されてきた。例えば、燃料噴射器を通る作動流体の流れをより均一に調整するために、スクープまたはシュラウドが燃料噴射器の一部の上に取り付けられてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０１７９８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、遅延希薄噴射器を流れる作動流体の圧力、および／または流れの変動を減少させるための改良されたシステムおよび方法が有益であろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の態様および利点は、下記の説明の中で以下に説明され、または説明から明白になる可能性があり、または本発明を実施することにより、習得される可能性がある。
【０００９】
本発明の一実施形態は、燃料ノズルと、燃料ノズルから下流の燃焼室とを含む燃焼器に作動流体を供給するためのシステムである。流れスリーブが円周方向に燃焼室を取り囲み、複数の燃料噴射器が流れスリーブの周りに円周方向に配置されて、流れスリーブを通って燃焼室に流体連通を提供する。分配マニホルドが複数の燃料噴射器を円周方向に取り囲み、分配マニホルドを通る流体通路が、分配マニホルドを通って、複数の燃料噴射器に流体連通を提供する。
【００１０】
本発明の別の実施形態は、燃焼室と、燃焼室を円周方向に取り囲むライナ（ｌｉｎｅｒ）とを含む燃焼器に作動流体を供給するためのシステムである。流れスリーブが円周方向にライナを取り囲み、分配マニホルドが流れスリーブを円周方向に取り囲む。複数の燃料噴射器が流れスリーブの周りに円周方向に配置されて、流れスリーブおよびライナを通って燃焼室に流体連通を提供する。分配マニホルドを通る流体通路が、分配マニホルドを通って複数の燃料噴射器に流体連通を提供する。
【００１１】
本発明はまた、燃焼器に作動流体を供給するための方法を含む。その方法は、圧縮機から燃焼室を通って、作動流体を流すステップと、燃焼室の周りに円周方向に配置されている複数の燃料噴射器を円周方向に取り囲む分配マニホルドを通って、作動流体の一部を方向転換するステップとを含む。
【００１２】
当業者は、本明細書を検討すると、そのような実施形態の特徴および態様、ならびにその他の特徴および態様をより十分に理解するであろう。
【００１３】
当業者にとって最良の形態を含みながら、本発明の完全で権能付与的開示が、添付の図面の参照を含めて、本明細書の残りの部分に、より具体的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による、システムの概略側面横断面図である。
【図２】本発明の一次実施形態による、図１に示す燃焼器の一部の概略側面横断面図である。
【図３】本発明の二次実施形態による、図１に示す燃焼器の一部の概略側面横断面図である。
【図４】本発明の三次実施形態による、図１に示す燃焼器の一部の概略側面横断面図である。
【図５】本発明の四次実施形態による、図１に示す燃焼器の一部の概略側面横断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による、線Ａ−Ａに沿って取った、図５に示す燃焼器の軸方向の横断面図である。
【図７】本発明の別の実施形態による、線Ａ−Ａに沿って取った、図５に示す燃焼器の軸方向の横断面図である。
【図８】本発明の四次実施形態による、図１に示す燃焼器の一部の概略側面横断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による、線Ｂ−Ｂに沿って取った、図８に示す燃焼器の軸方向の横断面図である。
【図１０】本発明の別の実施形態による、線Ｂ−Ｂに沿って取った、図８に示す燃焼器の軸方向の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明の本実施形態に対して詳細な参照がなされることになり、本発明の１つまたは複数の実施例が添付の図面の中で図示される。詳細な説明は、図面の中の特徴を指す目的で番号および文字記号を使用する。図面および説明の中の同様の記号、または類似の記号は、本発明の同様の部品、または類似の部品を指すために使用されている。本明細書で使用すると、「一次」、「二次」、および「三次」という用語は、ある構成要素を別の構成要素と区別するために交換可能な方法で使用することができ、個々の構成要素の位置または重要性を表す目的ではない。加えて、「上流に」および「下流に」という用語は、流体通路内の構成要素の相対的な位置を指す。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から上流にある。逆に、構成要素Ｂが構成要素Ａから流体流を受ける場合、構成要素Ｂは構成要素Ａから下流にある。
【００１６】
各実施例は、本発明の説明によって提供されるが、本発明を限定するものではない。実際に、当業者にとって、修正形態および変形形態が、本発明の範囲または精神とは異ならずに、本発明の中で作製され得るということは明白であろう。例えば、一実施形態の部分として図示され、説明される特徴は、やはり別の実施形態を生成するための別の実施形態で使用可能である。したがって、本発明が、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内にあるような修正形態および変形形態に及ぶことを目的としている。
【００１７】
本発明の様々な実施形態は、作動流体を燃焼器に供給するためのシステムおよび方法を含む。そのシステムは、一般的に、円周方向に燃焼室を取り囲む複数の遅延希薄噴射器を含む。システムは、円周方向に遅延希薄噴射器を取り囲む分配マニホルドを通して作動流体の一部を方向転換または流し、遅延希薄噴射器に到達する作動流体の圧力および／または流速の変動を減少させる。１つまたは複数のバッフルが分配マニホルド内部に含まれて、作動流体の圧力および／または流速を円周方向に燃焼室の周りにさらに分配し、均等にすることができる。その結果、システムは、各遅延希薄噴射器を通る作動流体の圧力および／または流速の変動を減少させて、燃焼室内に噴射される、より均一な燃料／空気混合物を生成する。本発明の例示的な実施形態は、図示の目的で、ガスタービン内に組み込まれている燃焼器に関連して全体的に説明されることになるが、当業者なら、本発明の実施形態は、任意の燃焼器に応用可能であり、特許請求の範囲で具体的に指定しない限り、ガスタービン燃焼器に限定されないということをすぐに理解するであろう。
【００１８】
図１は、本発明の一実施形態によるシステム１０の概略横断面図を提供する。図示のように、システム１０は、前部の圧縮機１４、中間部の辺りに半径方向に配置されている１つまたは複数の燃焼器１６、および後部のタービン１８を有するガスタービン１２の中に組み込まれ得る。圧縮機１４およびタービン１８は、典型的には、発電機２２に連結されている共通の回転子２０を共有して、電気を生成する。
【００１９】
圧縮機１４は、軸方向流の圧縮機であることができ、圧縮機１４内で、周辺の空気などの作動流体２４が圧縮機１４に入り、静翼２６および回転動翼２８の交互の段階を貫通する。静翼２６および回転動翼２８が作動流体２４を加速し、向きを転換して、圧縮済み作動流体２４の連続流を生成すると、圧縮機外筒３０が作動流体２４を包含する。圧縮済み作動流体２４の大部分は、圧縮機排出プレナム３２を通って燃焼器１６に流れる。
【００２０】
燃焼器１６は、当分野で既知の任意の型の燃焼器であってよい。例えば、図１に示すように、燃焼器外筒３４は、燃焼器１６の一部または全部を円周方向に取り囲み、圧縮機１４から流れる圧縮済み作動流体２４を収容する。１つまたは複数の燃料ノズル３６が、端部カバー３８内に半径方向に配置されて、燃料ノズル３６から下流の燃焼室４０に燃料を供給することができる。可能な燃料ガスには、例えば、１つまたは複数のブラスト炉頂ガス、コークス炉ガス、天然ガス、蒸発した液化天然ガス（ＬＮＧ）、水素およびプロパンが含まれる。圧縮済み作動流体２４は、圧縮機排出プレナム３２から燃焼室４０の外側に沿って流れて、その後、端部カバー３８に到達し、方向を転換して燃料ノズル３６を通って流れて、燃料と混合することができる。燃料と圧縮済み作動流体２４の混合物が燃焼室４０内に流れ込み、燃焼室４０内で混合物が発火して、高温および高圧を有する燃焼ガスを生成する。燃焼ガスは、連絡管４２を通ってタービン１８に流れる。
【００２１】
タービン１８は、固定子４４および回転バケット４６の交互の段階を含むことができる。固定子４４の一次段階は、燃焼ガスを方向転換し、タービンバケット４６の一次段階に集中させる。燃焼ガスがタービンバケット４６の一次段階を通過すると、燃焼ガスは膨張し、タービンバケット４６および回転子２０を回転させる。次いで、燃焼ガスは、固定子４４の次の段階に流れ、固定子４４は、燃焼ガスを回転しているタービンバケット４６の次の段階に向け、工程は後続の段階で繰り返される。
【００２２】
図２は、本発明の一次実施形態による、図１に示す燃焼器１６の一部の概略側面横断面図を提供する。図示のように、燃焼器１６は、燃焼室４０の少なくとも一部を円周方向に取り囲むライナ４８を含むことができ、流れスリーブ５０は、ライナ４８を円周方向に取り囲んで、ライナ４８を取り囲む環状通路５２を画定することができる。このようにして、圧縮機排出プレナム３２からの圧縮済み作動流体２４は、ライナ４８の外側に沿って、環状通路５２を通って流れて、ライナ４８に対流性冷却をもたらすことができ、その後、方向転換して燃料ノズル３６（図１参照）を通って燃焼室４０内に流れることができる。
【００２３】
燃焼器１６は、燃焼室４０の周りに円周方向に配置されている複数の燃料噴射器６０、ライナ４８、および燃料ノズル３６から下流の流れスリーブ５０をさらに備えることができる。燃料噴射器６０は、ライナ４８および流れスリーブ５０を通って、燃焼室４０内に流体連通をもたらす。燃料噴射器６０は、混合物を燃焼室４０内に噴射する前に、または噴射中に、燃料ノズル３６に供給されるものと同じ燃料または異なる燃料を受け、その燃料を圧縮済み作動流体２４の一部と混合することができる。このようにして、燃料噴射器６０は、燃料と圧縮済み作動流体２４との希薄な混合物を追加の燃焼のために供給することができ、燃焼器１６の温度、したがって、その効率を高めることができる。
【００２４】
分配マニホルド６２は、燃料噴射器６０を円周方向に取り囲んで、圧縮機１４から流れ出る圧縮済み作動流体２４による直接の衝突から燃料噴射器６０を保護する。分配マニホルド６２は、圧入され、または、そうではない場合は燃焼器外筒３４に連結され、および／または流れスリーブ５０の円周の周りに連結されて、分配マニホルド６２と流れスリーブ５０との間に実質的に囲まれた体積、または環状プレナム６４をもたらすことができる。分配マニホルド６２は流れスリーブ５０の一部または全体の長さに沿って軸方向に延在することができる。特に図２に示す実施形態では、例えば、分配マニホルド６２は、流れスリーブ５０の全体の長さに沿って軸方向に延在し、その結果、分配マニホルド６２は流れスリーブ５０と実質的に同一の広がりを持つ。
【００２５】
分配マニホルド６２を通る１つまたは複数の流体通路６６は、分配マニホルド６２を通って、分配マニホルド６２と流れスリーブ５０との間の環状プレナム６４に流体連通をもたらすことができる。したがって、圧縮済み作動流体２４の一部が、方向転換され、または流体通路６６を通って環状プレナム６４に流れることができる。圧縮済み作動流体２４が環状プレナム６４の内側の流れスリーブ５０の周りに流れると、燃料噴射器６０に到達する作動流体２４の圧力および／または流速の変動が減少して、燃焼室４０内に噴射される、より均一な燃料／空気混合物を生成する。
【００２６】
図３および４は、本発明の別の実施形態による、図１に示す燃焼器１６の一部の概略側面横断面図を提供する。図示のように、燃焼器１６は、図２に示す実施形態に関して上記に説明したように、やはり、ライナ４８、流れスリーブ５０、環状通路５２、燃料噴射器６０、分配マニホルド６２、環状プレナム６４および流体通路６６を備える。これらの具体的な実施形態では、複数のボルト７０が、分配マニホルド６２の一端部を燃焼器外筒３４に連結するために使用される。加えて、分配マニホルド６２は、燃料噴射器６０の近傍に、燃料噴射器６０に軸方向に位置合わせされた半径方向の突起部７２を備える。半径方向の突起部７２は、図３に示すように分配マニホルド６２と一体であってよく、または、図４に示すように、分配マニホルド６２および／または流れスリーブ５０に連結されている分離型スリーブ、カラーまたは類似の装置であってよい。加えて、半径方向の突起部７２は、図３に示すように、流れスリーブ５０を円周方向に取り囲むことができ、または、図４に示すように、燃料噴射器６０と一致して存在することができる。どちらの場合も、半径方向の突起部７２は、分配マニホルド６２と燃料噴射器６０との間に追加の間隙をもたらして、燃料噴射器６０に到達する圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流速の任意の変動をさらに減少させて、燃焼室４０内に噴射される、より均一な燃料／空気混合物を生成する。
【００２７】
図５は、本発明の別の実施形態による、図１に示す燃焼器１６の一部の概略側面横断面図を提供する。図５に示すように、分配マニホルド６２は、流れスリーブ５０および／または燃料噴射器６０をやはり円周方向に取り囲んで、圧縮機１４を流れ出る圧縮済み作動流体２４による直接の衝突から燃料噴射器６０を保護する。加えて、分配マニホルド６２を通る流体通路６６は、やはり、作動流体２４の一部が、燃料噴射器６０に到達する前に、分配マニホルド６２を通って、流れスリーブ５０の周りに、および環状プレナム６４の内部に流れることを可能にする。しかし、この具体的な実施形態では、分配マニホルド６２は、流れスリーブ５０のわずかな部分のみを覆う。例えば、分配マニホルド６２は、流れスリーブ５０の軸方向の長さの約７５％、５０％または２５％未満にわたって、軸方向に延在することができる。加えて、１つまたは複数のバッフル８０が、流れスリーブ５０と分配マニホルド６２との間に半径方向に延在する。バッフル８０は、流れスリーブ５０および／または分配マニホルド６２に連結することができ、流れスリーブ５０のある部分、または全部の周りに円周方向に延在することができ、ならびに／あるいは、通路または穴を含んで、圧縮済み作動流体２４が流れスリーブ５０の周りに分配されることを促進する。このようにして、バッフル８０は、燃料噴射器６０に到達する圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流速の変動を減少させて、燃焼室４０内に噴射される、より均一な燃料／空気混合物を生成することができる。
【００２８】
図６および７は、本発明の様々な実施形態による、図５に示す燃焼器１６の線Ａ−Ａに沿って取られた軸方向の横断面図を提供する。図６に示すように、流体通路６６は、分配マニホルド６２の周りに均等に離隔可能であり、および／または、燃料噴射器６０に対して、円周方向に互い違いに配列可能である。流体通路６６の均等な離隔は、圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流れが分配マニホルド６２の円周の周りで過度に変動しない応用例、ならびに／あるいは、バッフル８０が圧縮済み作動流体２４を環状プレナム６４内部に適切に分配して、燃料噴射器６０に到達する圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流速の任意の変動を十分に減少させる応用例では、有益である可能性がある。別法として、図７に示すように、流体通路６６を異なる間隔で分配マニホルド６２の周りに円周方向に離隔することができる。流体通路６６間の不規則な離隔は、圧縮済み作動流体２４の静圧力が分配マニホルド６２の円周の周りで過度に変動する応用例、ならびに／あるいは、バッフル８０が圧縮済み作動流体２４を環状プレナム６４内部に適切に分配せず、その結果、燃料噴射器６０に到達する圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流速の任意の変動を十分に減少させない応用例では、有益である可能性がある。
【００２９】
図８は、本発明のさらに別の実施形態による、図１に示す燃焼器１６の一部の概略側面横断面図を提供する。図８に示すように、分配マニホルド６２は、流れスリーブ５０および／または燃料噴射器６０をやはり円周方向に取り囲んで、圧縮機１４を流れ出る圧縮済み作動流体２４による直接の衝突から燃料噴射器６０を保護する。加えて、分配マニホルド６２を通る流体通路６６は、やはり、作動流体２４の一部が、燃料噴射器６０に到達する前に、分配マニホルド６２を通って、流れスリーブ５０の周りに、および環状プレナム６４の内側に流れることを可能にする。しかし、図５に示す上述の実施形態と同様に、分配マニホルド６２は流れスリーブ５０の一部分だけを覆う。例えば、分配マニホルド６２は、流れスリーブ５０の軸方向の長さの約７５％、５０％、または２５％未満にわたって、軸方向に延在することができる。加えて、１つまたは複数のバッフル８０が、流れスリーブ５０と分配マニホルド６２との間に円周方向に延在する。バッフル８０は、流れスリーブ５０および／または分配マニホルド６２に連結することができ、流れスリーブ５０のある部分、または全部の周りに円周方向に延在することができ、ならびに／あるいは、通路または穴を含んで、圧縮済み作動流体２４が流れスリーブ５０の周りに分配することを促進する。このようにして、バッフル８０は、燃料噴射器６０に到達する圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流速の変動を減少させて、燃焼室４０内に噴射される、より均一な燃料／空気混合物を生成することができる。
【００３０】
図９および１０は、本発明の様々な実施形態による、図８に示す燃焼器１６の線Ｂ−Ｂに沿って取られた、軸方向の横断面図を提供する。図９に示すように、流体通路６６は、分配マニホルド６２の周りに均等に離隔可能であり、および／または、燃料噴射器６０に対して、円周方向に互い違いに配列可能である。流体通路６６の均等な離隔は、圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流れが分配マニホルド６２の円周の周りで過度に変動しない応用例、ならびに／あるいは、バッフル８０が圧縮済み作動流体２４を環状プレナム６４内部に適切に分配して、燃料噴射器６０に到達する圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流速の任意の変動を十分に減少させる応用例では、有益である可能性がある。別法として、図１０に示すように、流体通路６６を異なる間隔で分配マニホルド６２の周りに円周方向に離隔することができる。流体通路６６間の不規則な離隔は、圧縮済み作動流体２４の静圧力が分配マニホルド６２の円周の周りで過度に変動する応用例、ならびに／あるいは、バッフル８０が圧縮済み作動流体２４を環状プレナム６４内部に適切に分配せず、その結果、燃料噴射器６０に到達する圧縮済み作動流体２４の圧力および／または流速の任意の変動を十分に減少させない応用例では、有益である可能性がある。
【００３１】
図１〜１０に関して示し、説明するシステム１０は、作動流体２４を燃焼器１６に供給するための方法もまた提供することができる。その方法は、圧縮機１４から燃焼室４０を通って、作動流体２４を流すステップと、燃焼室４０の周りに円周方向に配置されている燃料噴射器６０を円周方向に取り囲む分配マニホルド６２を通って、作動流体２４の一部を方向転換する、または流すステップとを含む。特定の実施形態では、その方法は、方向転換された作動流体２４の一部を分配マニホルドの内側に半径方向に、および／または円周方向に延在するバッフル８０を横切って流すステップをさらに含んで、方向転換された作動流体２４を燃焼室４０の周りに実質的に均等に分配するステップを含むことができる。
【００３２】
本発明の様々な実施形態が、既存の遅延希薄噴射システムに対して１つまたは複数の技術的な利点を提供することができる。例えば、本明細書に説明するシステムおよび方法は、各燃料噴射器６０を通る作動流体２４の圧力および／または流れの変動を減少させることができる。その結果、様々な実施形態は、燃料噴射器６０を通る所望の空燃比を達成するために必要な分析がより少なく、燃料噴射器６０の目標とされる能力を向上して、所望の効率および燃焼器１６からの排出の減少を達成する。
【００３３】
ここに記載する説明では、本発明を開示するために最良の型を含めた実施例を使用するが、さらに当業者が本発明を実施することができるように、任意の装置またはシステムを作製するステップ、使用するステップ、および任意の組み込まれた方法を実施するステップを含むものである。本発明の特許性のある範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が思い当たる他の実施例を含むことができる。そのような他の実施例が特許請求の範囲の文言とは異ならない構造的要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文言と実質的ではない相違を有する均等の構造的要素を含む場合、そのような他の実施例は、特許請求の範囲内にあると意図するものである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  システム
１２  ガスタービン
１４  圧縮機
１６  燃焼器
１８  タービン
２０  回転子
２２  発電機
２４  作動流体
２６  静翼
２８  回転動翼
３０  圧縮機外筒
３２  圧縮機排出プレナム
３４  燃焼器外筒
３６  燃料ノズル
３８  端部カバー
４０  燃焼室
４２  連絡管
４４  固定子
４６  回転バケット
４８  ライナ
５０  流れスリーブ
５２  環状通路
６０  燃料噴射器
６２  分配マニホルド
６４  環状プレナム
６６  流体通路
７０  ボルト
７２  半径方向の突起部
８０  バッフル
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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