(57)【要約】  本開示は環状燃焼システムを対象とする。環状燃焼システムは、内側ライナおよび外側ライナを含み、内側ライナおよび外側ライナは、それらの間に、燃焼システムの中心線を取り囲む環状部を画定する。環状部は、その上流端に画定された複数の主燃焼領域を含み、主燃焼領域の下流に複数の二次燃焼領域をさらに画定する。環状燃焼システムは複数の燃料ノズルをさらに含み、少なくとも１つの燃料ノズルは燃焼可能な混合物を複数の主燃焼領域のそれぞれの主燃焼領域内に吐出する。複数のパネル燃料インジェクタは隣接した燃料ノズルの間に配置されている。複数のパネル燃料インジェクタは、隣接した主燃焼領域を分離するように軸方向下流に延在する。各パネル燃料インジェクタは、燃焼可能な混合物を少なくとも１つの二次燃焼領域内に吐出する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状燃焼システム（３６）であって
前記環状燃焼システム（３６）の中心線を取り囲む環状部を間に画定する、内側ライナ（３００）、および前記内側ライナ（３００）の半径方向外側に配置された外側ライナ（４００）であって、前記環状部が、その上流端に複数の主燃焼領域（４８）と、前記主燃焼領域（４８）の下流に複数の二次燃焼領域（５６）とを含む、内側ライナ（３００）および外側ライナ（４００）と、
少なくとも１つの燃料ノズル（１００）が燃焼可能な混合物を複数の主燃焼領域（４８）のそれぞれの主燃焼領域（４８）内に吐出する、複数の燃料ノズル（１００）と、
各パネル燃料インジェクタ（２００）が隣接した燃料ノズル（１００）の間に配置され、軸方向下流に延在して、隣接した主燃焼領域（４８）を分離し、燃焼可能な混合物を少なくとも１つの二次燃焼領域（５６）内に吐出する、複数のパネル燃料インジェクタ（２００）と
を備える環状燃焼システム（３６）。
【請求項２】
前記内側ライナ（３００）および前記外側ライナ（４００）が周方向にセグメント化されている、請求項１記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項３】
前記複数の燃料ノズル（１００）の各燃料ノズル（１００）が、前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の隣接したパネル燃料インジェクタ（２００）の間を周方向に延在する収束管燃料ノズル（１００）であり、各収束管燃料ノズル（１００）が、
前方プレート（１０６）と、
後方プレート（１０８）と、
前記前方プレート（１０６）と前記後方プレート（１０８）との間を軸方向に延在する外側シュラウド（１１０）と、
前記外側シュラウド（１１０）内に画定された燃料プレナム（１１２）と、
前記前方プレート（１０６）、前記燃料プレナム（１１２）、および前記後方プレート（１０８）を通って延在する複数の予混合管（１１４）と
を備える、請求項１記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項４】
各燃料ノズル（１００）が、前記内側ライナ（３００）と前記外側ライナ（４００）との間を半径方向に延在する、請求項３記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項５】
各パネル燃料インジェクタ（２００）が、前記内側ライナ（３００）と前記外側ライナ（４００）との間を半径方向に延在する、請求項１記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項６】
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の各パネル燃料インジェクタ（２００）が、
第１の側の壁（２０４）と、
前記第１の側の壁（２０４）に向かい合った第２の側の壁（２０６）と、
前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２０６）とを接続する後方端（２１０）と
を備え、
前記第１の側の壁（２０４）、前記第２の側の壁（２０６）、および前記後方端（２１０）がそれらの間に予混合空気プレナム（２２４）および燃料プレナム（１１２）を画定し、
複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）が、前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２０６）との間に配置され、前記複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）の各予混合チャネルが、前記予混合空気プレナム（２２４）および前記燃料プレナム（１１２）と流体連通し、前記第１の側の壁（２０４）および前記第２の側の壁（２０６）のうちの１つに形成された噴射開口（２３４）（２３６）を有する、請求項１記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項７】
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）が第１の側の予混合チャネル（２３０）を備え、前記第１の側の予混合チャネル（２３０）の前記噴射開口（２３４）が、前記それぞれのパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第１の側の壁（２０４）を貫通するように画定される、請求項６記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項８】
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）が第２の側の予混合チャネル（２３２）をさらに備え、前記第２の側の予混合チャネル（２３２）の前記噴射開口（２３６）が、前記それぞれのパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第２の側の壁（２０６）を貫通するように画定される、請求項７記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項９】
各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記燃焼システムの下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から一様な距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と対応するタービンノズル（５４）との間に一様な軸方向間隙を画定し、前記二次燃焼領域（５６）が前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）によって妨げられていない、請求項６記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項１０】
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）が、第１の組（２００ａ）と第２の組（２００ｂ）とを含み、前記第１の組（２００ａ）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記環状燃焼システム（３６）の下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から第１の距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、前記第１の組の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と前記対応するタービンノズル（５４）との間に第１の軸方向間隙（５０ａ）を画定し、前記第２の組（２００ｂ）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記燃焼システムの下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から第２の距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、前記第２の組（２００ｂ）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と前記対応するタービンノズル（５４）との間に第２の軸方向間隙（５０ｂ）を画定し、前記第２の軸方向間隙（５０ｂ）が前記第１の軸方向間隙（５０ａ）より狭く、前記二次燃焼領域（５６）が、パネル燃料インジェクタ（２００）の前記第２の組（２００ｂ）によって分離され、その結果、二次燃焼領域（５６）の数が主燃焼領域（４８）の数よりも少ない、請求項６記載の環状燃焼システム（３６）。
【請求項１１】
各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記環状燃焼システム（３６）の下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から一様な距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と前記対応するタービンノズル（５４）との間に軸方向間隙（５０）を画定し、前記パネル燃料インジェクタ（２００）が、前記軸方向間隙の上流の隣接した二次燃焼領域（５６）を分離するような寸法であり、その結果、二次燃焼領域（５６）の数が主燃焼領域（４８）の数に等しい、請求項６記載の環状燃焼システム（３６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、ガスタービンに使用するためのセグメント化された燃焼システムに関する。より詳細には、本開示は複数のパネル燃料インジェクを有するセグメント化された燃焼システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用ガスタービン燃焼システムは通常、炭化水素燃料を燃やし、窒素酸化物（ＮＯｘ）および一酸化炭素（ＣＯ）などの大気汚染排出物を生じる。ガスタービン内での窒素分子の酸化は、燃焼器内のガスの温度とともに、燃焼器内の最高温度領域内の反応物の滞留時間に依存する。したがって、ガスタービンによって生成されるＮＯｘの量は、燃焼器の温度をＮＯｘが生成される温度より低く保つか、または燃焼器内の反応物の滞留時間を制限することによって削減または制御することができる。
【０００３】
燃焼器の温度を制御するための１つの方法は、燃料と空気を予混合して燃焼前に燃料−空気混合物を生成することを含む。この方法は、１つまたは複数のインジェクタを燃焼器の上流端に配置し、１つまたは複数のインジェクタを軸方向下流位置に配置する、燃料インジェクタの軸方向のステージングを含むことができる。上流のインジェクタは、第１の燃料−空気混合物を第１または主燃焼領域に噴射し、そこで、点火されて高エネルギー燃焼ガスの主流を生成する。第２の燃料−空気混合物は、半径方向に向けられ、周方向に間隔を置いて配置された複数の燃料インジェクタ、または主燃焼領域の下流に配置され軸方向にステージングされた燃料インジェクタ組立体によって、高エネルギー燃焼ガスの主流に噴射されて、それと混合する。
【０００４】
軸方向にステージングして噴射すると、利用可能な燃料を完全に燃焼させる可能性を高めて、大気汚染排出物を削減する。しかしながら、軸方向にステージングする従来の燃料噴射燃焼システムには、ガスタービンの運転の全範囲にわたって排出の適法性を保ちながら、様々な燃焼器構成部品への空気流、第１の燃料−空気混合物のための燃焼器のヘッド端部に必要な空気流、および／または第２の燃料−空気混合物のための軸方向にステージングした燃料インジェクタへの圧縮空気流のバランスをとることに関する様々な課題がある。したがって、軸方向にステージングした燃料噴射を含む改善されたガスタービン燃焼システムは当業界で有用となろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５８３６１６４（Ａ）号
【発明の概要】
【０００６】
態様および利点は、以下の説明の中に記載され、またはその説明から明らかになることができ、または実施を通じて学ぶことができる。
【０００７】
本開示の１つの実施形態は環状燃焼システムを対象とする。環状燃焼システムは、内側ライナ、および内側ライナの半径方向外側に配置された外側ライナを含む。内側ライナと外側ライナはそれらの間に燃焼システムの中心線を取り囲む環状部を画定する。環状部は、その上流端に画定された複数の主燃焼領域を含み、主燃焼領域の下流に複数の二次燃焼領域をさらに画定する。環状燃焼システムは複数の燃料ノズルをさらに含み、少なくとも１つの燃料ノズルは燃焼可能な混合物を複数の主燃焼領域のそれぞれの主燃焼領域内に吐出する。複数のパネル燃料インジェクタは隣接した燃料ノズルの間に配置されている。複数のパネル燃料インジェクタは、隣接した主燃焼領域を分離するように軸方向下流に延在する。各パネル燃料インジェクタは、燃焼可能な混合物を少なくとも１つの二次燃焼領域内に吐出する。
【０００８】
本開示の別の実施形態は、燃焼システムを対象とする。本燃焼システムは、燃焼システムの軸方向中心線のまわりに環状列で配置された複数のパネル燃料インジェクタを含む。パネル燃料インジェクタの隣接した各対は、燃料ノズルによって周方向に分離されている。パネル燃料インジェクタの隣接した各対は、第１の側の壁と、複数の第２の側の噴射出口を画定する第２の側の壁と、第１の側の壁と第２の側の壁との間に画定された複数の第２の側の予混合チャネルとを含む第１のパネル燃料インジェクタを含む。第１のパネル燃料インジェクタのそれぞれの第２の側の予混合チャネルは、複数の第２の側の噴射出口のそれぞれの第２の側の噴射出口と流体連通している。第１の側の壁と第２の側の壁は、第１のパネル燃料インジェクタの後方端で相互接続されている、または終端となる。第１のパネル燃料インジェクタの後方端は第１の静止ノズルの前縁に近接して配置されている。複数のパネル燃料インジェクタは、第２のパネル燃料インジェクタをさらに含み、第２のパネル燃料インジェクタは、第１の側の壁と、複数の第１の側の噴射出口を画定する第２の側の壁と、第１の側の壁と第２の側の壁との間に画定された複数の第１の側の予混合チャネルとを含む。第２のパネル燃料インジェクタのそれぞれの第１の側の予混合チャネルは、それぞれの第１の側の噴射出口と流体連通している。第１の側の壁と第２の側の壁は、第２のパネル燃料インジェクタの後方端で相互接続されている、または終端となる。第２のパネル燃料インジェクタの後方端は第２の静止ノズルの前縁に近接して配置されている。
【０００９】
当業者は、本明細書を精査すれば、このような実施形態の特徴および態様、その他をよりよく理解するであろう。
【００１０】
添付図面の参照を含む本明細書の残りの部分では、当業者に対して、最良の態様を含む様々な実施形態の完全かつ有効な開示をより具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の様々な実施形態を組み込むことができる例示的なガスタービンの機能ブロック図である。
【図２】本開示の少なくとも１つの実施形態によるガスタービンの例示的な燃焼セクションの上流の図である。
【図３】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なセグメント化された環状燃焼システムの一部分の下流または後方側の図である。
【図４】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図３に示すようなセグメント化された環状燃焼システムの一部分の上流または前方側の図である。
【図５】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図３の例示的なセグメント化された環状燃焼システムの部分の斜視図である。
【図６】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図５に示すような切断線Ａ−Ａに沿って切り取った例示的な収束管燃料ノズルの一部分の断面斜視図である。
【図７】本開示の様々な実施形態による、燃焼器の外側ケーシング内に取り付けられた環状燃焼システムの断面側面図である。
【図８】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタの第１の側の壁を示す斜視図である。
【図９】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図８に示すような例示的な燃料噴射パネルの第２の側の壁の斜視図である。
【図１０】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図８に示すような切断線Ｂ−Ｂに沿って切り取った例示的なパネル燃料インジェクタの断面上面図である。
【図１１】本開示の少なくとも１つの実施形態による、図９に示すような切断線Ｃ−Ｃに沿って切り取った例示的なパネル燃料インジェクタの断面上面図である。
【図１２】本開示の少なくとも１つの実施形態による、収束管燃料ノズル、および周方向に隣接した一対のパネル燃料インジェクタの断面上面図である。
【図１３】本開示の少なくとも１つ実施形態による、収束管燃料ノズル、および周方向に隣接した一対のパネル燃料インジェクタの断面上面図である。
【図１４】本開示の少なくとも１つの実施形態によるパネル燃料インジェクタおよびタービンノズルの例示的な配置の簡略斜視図である。
【図１５】本開示の１つまたは複数の実施形態による、例示的なパネル燃料インジェクタと例示的な静止ノズルの一部分との間の配置の拡大断面上面図である。
【図１６】本開示の少なくとも１つの実施形態による、パネル燃料インジェクタとタービンノズルとの例示的な配置の簡略斜視図である。
【図１７】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタの一部分の上面断面斜視図である。
【図１８】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタ、収束管燃料ノズル、内側ライナの一部分、および外側ライナの一部分の斜視図である。
【図１９】本開示の少なくとも１つ実施形態による、図１８に示したようなパネル燃料インジェクタの一部分の拡大断面図である。
【図２０】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタの一部分の斜視図である。
【図２１】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な燃焼器セグメントの一部分の斜視図である。
【図２２】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な内側ライナの一部分または例示的な外側ライナの一部分のどちらかを示した図である。
【図２３】本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な内側ライナの一部分または例示的な外側ライナの一部分のどちらかを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、１つまたは複数の例が添付図に示されている本開示の実施形態を詳細に参照する。この詳細な説明では、図面内の要素を指すために数字表示および文字表示を使用する。図面および記述における類似または同様の表示は、本開示の類似または同様の部品を指すために使用されている。
【００１３】
用語「第１の」、「第２の」、および「第３の」は、本明細書で使用するとき、１つの構成部品を別の構成部品と区別するために交換可能に使用される場合があり、個々の構成部品の位置または重要性を意味することを意図していない。用語「上流」および「下流」は、流体通路内の流体の流れに関する相対方向を指す。例えば、「上流」は流体が流れて来る元の方向を指し、「下流」は流体が流れて行く先の方向を指す。用語「半径方向」は、特定の構成部品の軸方向中心線に対して実質的に直交する相対方向を指し、用語「軸方向」は、特定の構成部品の軸方向中心線に対して実質的に平行および／または同軸に揃えられた相対方向を指し、用語「周方向」は、特定の構成部品の軸方向中心線のまわりを延在する相対方向を指す。
【００１４】
本明細書で使用する用語は、特定の実施形態を説明する目的のためだけであり、限定することを意図したものではない。単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、本明細書で使用するとき、文脈においてそうでないこと明示しない限り、複数形も含むことを意図する。用語「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および／または「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、本明細書で使用するとき、述べられた特徴、完全体、ステップ、動作、要素、および／または構成部品が存在することを特定するが、１つまたは複数の他の特徴、完全体、ステップ、動作、要素、構成部品、および／またはそれらのグループが存在すること、あるいはそれらが付加されることを排除しないことはさらに理解されよう。
【００１５】
それぞれの例は説明のために提示されており、限定するためではない。実際、本開示の範囲または精神から逸脱せずに、修正および変更を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、１つの実施形態の一部分として例示または記述された特徴を、さらなる実施形態を得るために別の実施形態に使用することができる。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内にあるこのような修正および変更を包含することが意図されている。
【００１６】
本開示の例示的な実施形態は、例示のために、全体として、陸上発電用ガスタービンのセグメント化された環状燃焼システムの文脈で説明されているが、本開示の実施形態をターボ機械の任意のタイプに適用することができ、特許請求の範囲で特記しない限り、陸上発電用ガスタービン用の環状燃焼システムに限定されるものではないことは当業者であれば容易に認識するであろう。
【００１７】
次に、図面を参照すると、図１は例示的なガスタービン１０の概略図である。ガスタービン１０は一般に、入口セクション１２と、入口セクション１２の下流に配置された圧縮機１４と、圧縮機１４の下流に配置された燃焼セクション１６と、燃焼セクション１６の下流に配置されたタービン１８と、タービン１８の下流に配置された排気セクション２０とを含む。さらに、ガスタービン１０は、圧縮機１４をタービン１８に結合する１つまたは複数のシャフト２２を含むことができる。
【００１８】
作動中、空気２４は入口セクション１２を通って圧縮機１４に流入し、そこで、空気２４は漸進的に圧縮され、このようにして燃焼セクション１６に圧縮空気２６を供給する。圧縮空気２６の少なくとも一部分は燃焼セクション１６内で燃料２８と混合され、燃やされて燃焼ガス３０を生成する。燃焼ガス３０は、燃焼セクション１６からタービン１８に流入し、そこで、エネルギー（運動エネルギーおよび／または熱エネルギー）は燃焼ガス３０からロータブレード（図示せず）に伝達され、したがってシャフト２２を回転させる。機械的な回転エネルギーは、次いで、圧縮機１４に動力を与えるため、かつ／または電力を発生させるためなどの様々な目的に用いることができる。タービン１８を出た燃焼ガス３０は、次いで、排気セクション２０を経てガスタービン１０から排出することができる。
【００１９】
図２は、本開示の様々な実施形態による燃焼セクション１６の上流の図である。図２に示すように、燃焼セクション１６は、外側ケーシングまたは圧縮機出口ケーシング３２によって少なくとも部分的に取り囲むことができる。圧縮機出口ケーシング３２は、燃焼セクション１６の様々な構成部品を少なくとも部分的に取り囲む高圧プレナム３４を少なくとも部分的に画定することができる。高圧プレナム３４は、圧縮空気２６を圧縮機１４（図１）から受け入れるように圧縮機１４と流体連通することができる。
【００２０】
様々な実施形態では、図２に示すように、燃焼セクション１６は、セグメント化された環状燃焼システム３６を含む。図２に示すように、セグメント化された環状燃焼システム３６は、燃焼セクション１６の軸方向中心線３８の回りに環状列で交互に配置された、一連の燃料ノズル１００とこれに対応した一連の中空または半中空のパネル燃料インジェクタ２００とを含む。燃焼セクション１６の半径方向内側および半径方向外側の燃焼ガス流の境界を形成する内側ライナ３００と外側ライナ４００との間をパネル燃料インジェクタ２００は（中心線３８に関して）半径方向に延在している。燃料ノズル１００は、内側ライナ３００と外側ライナ４００との間に配置されるが、必ずしもそれらの間の範囲全体に延在しているわけではない。
【００２１】
図３は、本開示の少なくとも１つの実施形態によるセグメント化された環状燃焼システム３６の一部分の下流または後方側の図である。図４は、本開示の少なくとも１つの実施形態によるセグメント化された環状燃焼システム３６の一部分の上流または前方側の図である。特定の実施形態では、図３および４にまとめて示すように、各パネル燃料インジェクタ２００は、周方向に隣接した２つの燃料ノズル１００を周方向に分離する。本明細書で例示した実施形態では、燃料ノズル１００は収束管燃料ノズルとして図示され説明されているが、その代わりに他のタイプの燃料ノズルを使用することができることは明らかであろう。例えば、１つあるいは複数の燃料ノズル（例えば、スウォズル）またはバーナを、内側ライナ３００と外側ライナ４００との間を半径方向に延在し、隣接したパネル燃料インジェクタ２００の間を周方向に延在したキャップフェイスセグメント（単独で図示されていない）に取り付けることができる。「収束管燃料ノズル１００」に言及していることはすべて、文脈でそうでないと述べていない限り、任意のタイプの燃料ノズルを含むことを意図する。
【００２２】
特定の実施形態では、図３に示すように、浮遊カラーシール、スプリングシール、またはフラシールなどのシール４０は、１つまたは複数の収束管燃料ノズル１００の側壁に取り付けることができる。特定の実施形態では、図４に示すように、浮遊カラーシール、スプリングシール、またはフラシールなどのシール４２は、１つまたは複数のパネル燃料インジェクタ２００の側壁に取り付けることができる。シール４０、４２を使用して、隣接した収束管燃料ノズル１００とそれぞれのパネル燃料インジェクタ２００の間の空気漏れを、燃焼セクション１６の作動中、防止、低減、および／または制御することができる。
【００２３】
特定の実施形態では、図２、３、および４にまとめて示すように、セグメント化された環状燃焼システム３６は、個々の燃焼器セグメント４４に細分化することができる。各燃焼器セグメント４４は、２つ以上の（収束管）燃料ノズル１００と少なくとも１つのパネル燃料インジェクタ２００を含むことができる。特定の実施形態では、図２および４に示すように、内側ライナ３００および／または外側ライナ４００は、１つまたは複数の燃焼器セグメント４４と一致する複数のセクションに細分化することができる。
【００２４】
図５は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な燃焼器セグメント４４の斜視図である。特定の実施形態では、図５に示すように、燃焼器セグメント４４の１つまたは複数は、エンドカバー４６に結合することができ、エンドカバー４６は、燃焼セクション１６の圧縮機出口ケーシング３２（図２）に結合するように、かつ／またはそれをシールするように形成される。特定の実施形態では、収束管燃料ノズル１００は、１つまたは複数の流体導管１０２を介してエンドカバー４６および／または燃料供給部（図示せず）に流体結合することができる。特定の実施形態では、パネル燃料インジェクタ２００の１つまたは複数は、１つまたは複数の流体導管２０２を介してエンドカバー４６および／または燃料供給部（図示せず）に流体結合することができる。
【００２５】
図６は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な収束管燃料ノズル１００の一部分を図５に示すような切断線Ａ−Ａに沿って切り取った断面斜視図である。様々な実施形態では、図６に示すように、収束管燃料ノズル１００はハウジング本体１０４を含む。ハウジング本体１０４は、前方または上流プレートまたはフェイス１０６と、後方または下流プレートまたはフェイス１０８と、前方プレート１０６と後方プレート１０８から、かつ／またはそれらの間を軸方向に延在し、収束管燃料ノズル１００の半径方向外周を画定することができる外壁またはシュラウド１１０とを含む。収束管燃料プレナム１１２は、ハウジング本体１０４内に画定される。特定の実施形態では、収束管燃料プレナム１１２は、前方プレート１０６と後方プレート１０８と外側シュラウド１１０とによって、および／またはそれらの間で少なくとも部分的に画定することができる。
【００２６】
図６に示すように、複数の管１１４は、前方プレート１０６、収束管燃料プレナム１１２、および後方プレート１０８を通って延在している。複数の管１１４の各管１１４は、前方プレート１０６で、または前方プレート１０６の上流で画定された入口１１６と、後方プレート１０８で、または後方プレート１０８の下流で画定された出口１１８とを含む。管１１４のそれぞれは、それぞれの入口１１６と出口１１８との間を延在するそれぞれの予混合通路１２０を画定する。管１１４の少なくともいくつかは、収束管燃料プレナム１１２と流体連通する少なくとも１つの燃料ポート１２２を含む、または画定する。燃料ポート１２２によって、収束管燃料プレナム１１２からそれぞれの管１１４のそれぞれの予混合通路１２０内への流体連通が可能となる。
【００２７】
運転中、ガス状燃料（または、いくつかの実施形態では、ガス状混合物に改質された液体燃料）は収束管燃料プレナム１１２から、燃料ポート１２２を通って管１１４のそれぞれの各予混合通路１２０に流入し、そこで、燃料は、それぞれの管１１４のそれぞれの入口１１６から入る空気と混合する。例えば、隣接した２つの主燃焼領域４８間の燃焼ダイナミックスに対処またはそれを調整するために、あるいは、セグメント化された環状燃焼システム３６とタービン１８との間の干渉性の軸方向モードを軽減するためにマルチタウ配置を望む場合、燃料ポート１２２は、それぞれの管１１４に沿って、収束管燃料ノズル１００の中心線に関して単一の軸方向平面または２つ以上の軸方向平面内に配置することができる。
【００２８】
特定の実施形態では、収束管燃料プレナム１１２は、壁または他の要素（図示せず）によって、ハウジング本体１０４内に画定された２つ以上の収束管燃料プレナム１１２に細分化または仕切られてもよい。この実施形態では、複数の管１１４の第１のサブセットの管には、第１の収束管燃料プレナムを通じて燃料を供給し、複数の管１１４の第２のサブセットの管には、第２の収束管燃料プレナムを通じて独立して燃料を供給することができる。収束管燃料ノズル１００は、鋳造または付加製造によって一体化された構成部品として作られて、コストを低減し、組立てを簡単にすることができる。
【００２９】
図６に示すように、流体導管１０２は、前方プレート１０６に結合することができ、または前方プレート１０６を貫通して延在することができ、収束管燃料プレナム１１２内に流体連通することができる。特定の実施形態では、図６に示すように、収束管燃料ノズル１００の１つまたは複数は、それぞれの流体導管１０２内を軸方向に延在してそれぞれの後方プレート１０８を貫通する内管１２４を含むことができる。内管１２４は、収束管燃料ノズル１００を貫通するカートリッジまたは空気通路１２６を画定することができ、これは、液体燃料カートリッジ、センサ、点火器、または何らかの他の構成部品を保持することができる。特定の実施形態では、カートリッジ通路１２６は後方プレート１０８を貫通して延在する。
【００３０】
図７は、本開示の様々な実施形態による、燃焼セクション１６の圧縮機出口ケーシング３２内に取り付けられた環状燃焼システム３６の断面側面図である。図７に示すように、内側ライナ３００、外側ライナ４００、およびそれぞれの各パネル燃料インジェクタ２００は、複数の収束管燃料ノズル１００のそれぞれの収束管燃料ノズル１００の下流に画定された主燃焼室または領域４８を少なくとも部分的に画定する。図２に示すように、内側ライナ３００、外側ライナ４００、および複数のパネル燃料インジェクタ２００は、環状に配置され、互いに対して構造的および／または流体的に隔離された複数の主燃焼領域４８を画定する。軸方向間隙５０は、各パネル燃料インジェクタ２００の後方端２１０と、タービン（図１）の入口に近接して配置された静止ノズル５４の前縁（または前方部分）５２との間に形成される。二次燃焼領域５６は、パネル燃料インジェクタ２００によって妨げられない（すなわち、二次燃焼領域５６は、パネル燃料インジェクタ２００の後方端２１０の下流の内側ライナ３００と外側ライナ４００との間の環状部分内に分布している）。
【００３１】
図８は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタ２００の第１の側の壁２０４を示す斜視図である。図９は、本開示の少なくとも１つの実施形態による、図８に示すような例示的な燃料噴射パネル２００の第２の側の壁２０６の斜視図である。図８および９にまとめて示すように、各パネル燃料インジェクタ２００は、第１の側の壁２０４と、第２の側の壁２０６と、前方壁または上流端部２０８と、後方または下流端２１０と、底（または半径方向内側）壁２１２と、頂（または半径方向外側）壁２１４とを含む。第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６とは、後方端２１０で終端となる、または相互接続される。
【００３２】
図１０は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタ２００の図８に示すような切断線Ｂ−Ｂに沿って切り取った断面上面図である。図１１は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタ２００の図９に示すような切断線Ｃ−Ｃに沿って切り取った断面上面図である。図１０および１１にまとめて示すように、第１の側の壁２０４は、外（または高温）側表面２１６と内（または低温）側表面２１８とを含む。図１０および１１にまとめて示すように、第２の側の壁２０６は、外（または高温）側表面２２０と内（または低温）側表面２２２とを含む。燃焼システム３６の作動中、第１の側の壁２０４の外側表面２１６および第２の側の壁２０６の外側表面２２０は燃焼ガスに曝されている。
【００３３】
様々な実施形態では、図８、９、１０、および１１にまとめて示すように、各パネル燃料インジェクタ２００は、それぞれのパネル燃料インジェクタ２００内でそれぞれの第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６との間に画定された予混合空気プレナムまたはポケット２２４（図８および９に隠線で示す）と、１つまたは複数の燃料分配プレナム２２６（図８および９に隠線で示す）とを含む。図８よび９に示すように、燃料分配プレナム２２６および／または予混合空気プレナム２２４は、それぞれの半径方向内側壁２１２と半径方向外側壁２１４との間を半径方向に延在することができる。特定の実施形態では、燃料分配プレナム２２６は、流体導管２０２を通じて燃料供給部（図示せず）と流体連通することができる。特定の実施形態では、図８に示すように、燃料分配プレナム２２６は、頂壁２１４および／または底壁２１２から半径方向外向きに延在する流体導管または継手２２８を通じて燃料供給部（図示せず）と流体連通することができる。したがって、燃料２８は、パネル燃料インジェクタ２００内へ燃焼器１６の中心線に対して軸方向または半径方向に送出することができる。
【００３４】
様々な実施形態では、図１０および１１にまとめて示すように、パネル燃料インジェクタ２００は複数の予混合チャネルを含むが、これらの予混合チャネルは、半径方向に積み重ねられ、パネル燃料インジェクタ２００内で第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６との間を延在し、予混合空気プレナム２２４および燃料分配プレナム２２６と流体連通している。特定の実施形態では、複数の予混合チャネルは、パネル燃料インジェクタ２００内で第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６との間で半径方向に積み重ねられた複数の第１の側の予混合チャネル２３０と複数の第２の側の予混合チャネル２３２とを含む。
【００３５】
特定の実施形態では、図１０および１１に示すように、第１の側の予混合チャネル２３０の１つまたは複数は、第２の側の壁２０６の内側表面２２２に沿って軸方向に延在してから、燃料分配プレナム２２６のあたりで第１の側の壁２０４の方へ部分的に湾曲し、第１の側の壁２０４で、第１の側の壁２０４に沿って画定された対応する第１の側の噴射開口２３４で終端となる。特定の実施形態では、図１０および１１に示すように、第２の側の予混合チャネル２３２の１つまたは複数は、第１の側の壁２０４の内側表面２１８に沿って軸方向に延在し、次いで、燃料分配プレナム２２６のあたりで第２の側の壁２０６の方へ部分的に湾曲し、第２の側の壁２０６で、第２の側の壁２０６に沿って画定された対応する第２の側の噴射開口２３６で終端となる。本明細書での説明のため、「第１の側の」予混合チャネル２３０は、その出口（噴射開口２３４）が配置された側の壁２０４に基づいてそのように識別される。同様に、「第２の側の」予混合チャネル２３２は、第２の側の壁２０６に出口（噴射開口２３６）を有することに基づいてそのように識別される。
【００３６】
特定の実施形態では、第１の側の予混合チャネル２３０および／または第２の側の予混合チャネル２３２は、パネル燃料インジェクタ２００の第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６との間を横断するまたはその間で曲がることができる。１つの実施形態では、第１の側の予混合チャネル２３０および／または第２の側の予混合チャネル２３２は、パネル燃料インジェクタ２００の真直ぐなまたは一定の軸方向または長手方向の平面に沿って横断するのではなく、第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６との間を半径方向内向きおよび／または外向きに横断することができる。第１の側の予混合チャネル２３０および／または第２の側の予混合チャネル２３２は、パネル燃料インジェクタ２００内で様々な角度に向けることができる。特定の実施形態では、第１の側の予混合チャネル２３０および／または第２の側の予混合チャネル２３２の１つまたは複数は、寸法および／または形状を変化させて形成することができる。特定の実施形態では、予混合チャネル２３０、２３２の１つまたは複数は、その中に、曲がり、よじれ、ねじれ、螺旋部分、タービュレータなどの混合促進要素を含むことができる。
【００３７】
図１１に示すように、それぞれの第１の側の予混合チャネル２３０は空気入口２３８を含み、空気入口２３８は予混合空気プレナム２２４と流体連通している。特定の実施形態では、第１の側の予混合チャネル２３０の１つまたは複数は、それぞれの燃料ポート２４０を通じて燃料分配プレナム２２６と流体連通している。様々な実施形態では、図８に示すように、第１の側のそれぞれの噴射開口２３４は、第１の側の壁２０４に沿って半径方向に間隔を置いて配置されている、かつ／または積み重ねられている。
【００３８】
図１０に示すように、第２の側の各予混合チャネル２３２は空気入口２４２を含み、空気入口２４２は予混合空気プレナム２２４と流体連通している。特定の実施形態では、第２の側の予混合チャネル２３２の１つまたは複数は、それぞれの燃料ポート２４４を通じて燃料分配プレナム２２６と流体連通している。様々な実施形態では、図９に示すように、それぞれの第２の側の噴射開口２３６は、第２の側の壁２０６に沿って半径方向に間隔を置いて配置されている、かつ／または積み重ねられている。
【００３９】
パネル燃料インジェクタ２００は、１つの側の壁（それぞれ、第１の側の壁２０４または第２の側の壁２０６のどちらか）に沿って配置された噴射開口で終端となる予混合チャネル（２３０または２３２）を有することができると考えられる。したがって、本明細書では、第１の側の壁２０４および第２の側の壁２０６の両方に噴射開口２３４、２３６を有する実施形態を参照しているが、特許請求の範囲に記載なければ、第１の側の壁２０４および第２の側の壁２０６の両方が燃料−空気混合物を吐出するための噴射開口２３４、２３６を有する必要はないことを理解すべきである。さらに、噴射開口２３４、２３６は、（図示のように）一様な寸法で一様な間隔で配置されてもよいが、必要に応じて、非一様な寸法で非一様な間隔で配置されてもよい。
【００４０】
特定の実施形態では、パネル燃料インジェクタ２００は、鋳造、（３Ｄプリント技法などの）付加製造、または他の同様な製造プロセスによって、一体または単一の構成部品として作ってもよい。パネル燃料インジェクタ２００を単一または一体の構成部品として形成することは、パネル燃料インジェクタ２００の様々な要素間をシールする必要性を低減または除去し、部品点数およびコストを削減し、組立工程を簡素化または除去することができる。他の実施形態では、パネル燃料インジェクタ２００は、溶接などによって作ることができる、または、様々な製造技法で形成することができ、１つの技法で作られた構成部品を別の技法によって作られた構成部品に結合することができる。特定の実施形態では、各パネル燃料インジェクタ２００の少なくとも一部分またはすべてをセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ：ｃｅｒａｍｉｃ  ｍａｔｒｉｘ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ）または他の複合材から形成することができる。
【００４１】
図１２は、本開示の様々な実施形態による、複数の収束管燃料ノズル１００のうちの１つの収束管燃料ノズル１００と、複数のパネル燃料インジェクタ２００のうちの周方向に隣接した一対のパネル燃料インジェクタ２００とを含む環状燃焼システム３６の一部分の断面上面図である。図１２に示すように、それぞれの各主燃焼領域４８は、周方向に隣接した一対のパネル燃料インジェクタ２００の対応する第１の側の噴射開口２３４および第２の側の噴射開口２３６の上流に画定される。図１２に示すように、二次燃焼領域５６は、周方向に隣接した一対のパネル燃料インジェクタ２００の対応する第１の側の噴射開口２３４および第２の側の噴射開口２３６の下流に画定される。
【００４２】
図１２に示すように、複数のパネル燃料インジェクタ２００の周方向に隣接した２つの燃料噴射パネル２００の第１の側の噴射開口２３４および第２の側の噴射開口２３６は、それぞれの第１の側および第２の側の噴射平面５８、６０をそれぞれ画定し、これらの孔から第２の燃料−空気混合物がそれぞれの主燃焼領域４８から生じる燃焼ガスの流れの中に噴射される。第１の側の噴射平面５８は、それぞれの収束管燃料ノズル１００の後方プレート１０８から第１の軸方向距離６２で画定される。第２の側の噴射平面６０は、それぞれの収束管燃料ノズル１００の後方プレート１０８から第２の軸方向距離６４で画定される。
【００４３】
特定の実施形態（図１２に示した実施形態など）では、第１の側の噴射平面５８の第１の軸方向距離６２と第２の側の噴射平面６０の第２の軸方向距離６４とは一致してもよい（すなわち、それぞれの収束管燃料ノズル１００の後方プレート１０８から同じ軸方向距離であってもよい）。他の実施形態（図１３に示す実施形態など）では、第１の側の噴射平面５８と第２の側の噴射平面６０とは、それぞれの収束管燃料ノズル１００の後方プレート１０８から異なる軸方向距離で画定または軸方向にステージングされてもよい（すなわち、第１の軸方向距離６２は第２の軸方向距離６４とは異なる）。
【００４４】
複数の第１の噴射開口２３４は共通の半径方向または噴射平面５８にあるように図８に示されているが、いくつかの実施形態では、第１の側の噴射開口２３４の１つまたは複数は、半径方向に隣接した第１の側の噴射開口２３４に関して軸方向にずらして、第１の側の噴射開口２３４の１つまたは複数の軸方向距離６２をずらすことができる。同様に、複数の第２の側の噴射開口は共通の半径方向または噴射平面６０にあるように図９に示されているが、いくつかの実施形態では、第２の側の噴射開口２３６の１つまたは複数は、半径方向に隣接した第２の側の噴射開口２３６に関して軸方向にずらして、第２の側の噴射開口２３６の１つまたは複数の軸方向距離６４をずらすことができる。第１の側の噴射開口２３４のずらす量は、第２の側の噴射開口２３６のずらす量と異なっていてもよい。
【００４５】
図１３は、本開示の様々な実施形態による、複数の収束管燃料ノズル１００のうちの１つの収束管燃料ノズル１００と、複数のパネル燃料インジェクタ２００のうちの周方向に隣接した一対のパネル燃料インジェクタ２００とを含む環状燃焼システム３６の一部分の断面上面図である。特定の実施形態では、複数のパネル燃料インジェクタ２００の第１のパネル燃料インジェクタ２００（ａ）の後方端２１０（ａ）は、それぞれの収束管燃料ノズル１００の後方プレート１０８に関して、複数のパネル燃料インジェクタ２００の第２のパネル燃料インジェクタ２００（ｂ）の後方端２１０（ｂ）の軸方向下流に配置されてもよい。言い換えれば、パネル燃料インジェクタ２００（ａ）の後方端２１０（ａ）と静止ノズル５４（ａ）の前縁５２（ａ）との間で画定された軸方向間隙５０（ａ）は、パネル燃料インジェクタ２００（ｂ）の後方端２１０（ｂ）と第２の静止ノズル５４（ｂ）の前縁５２（ｂ）との間で画定された軸方向間隙５０（ｂ）より狭くてもよい。
【００４６】
再び、図１２を参照すると、燃焼システム３６が軸方向にステージングして作動している間、圧縮機１４からの圧縮空気２６の一部分は、収束管燃料ノズル１００の管１１４の入口１１６を通って流れ、一方、燃料２８は、それぞれの燃料プレナム１１２に供給される。燃料２８は、燃料ポート１２２を通って管１１４内の圧縮空気の流れの中に噴射される。燃料と空気は各管１１４内で混合して主燃料−空気混合物を主燃焼領域４８に供給する。主燃料−空気混合物は主燃焼領域４８で燃焼して高温の燃焼ガスの流出流を発生させる。本明細書に示した例示的な収束管燃料ノズル１００の場合、比較的短い火炎が、管１１４のそれぞれの出口１１８から、対応する各主（または第１の）燃焼領域４８内に生じる。高温の流出流は、第１の側の噴射平面５８および第２の側の噴射平面６０に向かって下流に流れる。
【００４７】
圧縮空気２６の一部分は、パネル燃料インジェクタ２００の予混合空気プレナム２２４内に送られる。圧縮空気２６は、予混合空気プレナム２２４から第１の側の予混合チャネル２３０のそれぞれの各入口２３８、および第２の側の予混合チャネル２３２のそれぞれの各入口２４２に送られる。燃料２８は、流体導管２０２および／または流体導管２２８を通じて燃料分配プレナム２２６に供給される。圧縮空気２６が、それぞれのパネル燃料インジェクタ２００の第１の側の予混合チャネル２３０および第２の側の予混合チャネル２３２を通って流れると、燃料は、それぞれの燃料ポート２４０を通じて第１の側の予混合チャネル２３０、および／または燃料ポート２４４を通じて第２の側の予混合チャネル２３２のそれぞれに噴射することができる。
【００４８】
燃料と空気は、第１のパネル燃料インジェクタ２００の第１の側の予混合チャネル２３０内で混合して、燃料と空気の第１の予混合流れを第１の側の噴射開口２３４を通じて第１の側の噴射平面５８に供給する。燃料と空気は、周方向に隣接したパネル燃料インジェクタ２００の第２の側の予混合チャネル２３２内で混合して、燃料と空気の第２の予混合流れを第２の側の噴射開口２３６を通じて第２の側の噴射平面６０に供給する。少なくとも１つの実施形態では、パネル燃料インジェクタ２００の１つの側（例えば、第１の側の壁２０４または第２の側の壁２０６）から二次燃料および空気を導入することが望ましいことがある。第１の側の噴射開口２３４および／または第２の側の噴射開口２３６は１つまたは複数の半径方向または軸方向の平面に配置されてもよい。
【００４９】
高温の流出流と、燃料と空気の第１および第２の予混合流れとは、二次燃焼領域５６で反応する。全燃焼ガス流の約４０％から９５％の主燃焼領域４８からの高温の流出流は、噴射平面５８および／または６０に到達するまで加速し、そこで、残りの燃料と空気の流れが、第１および第２の予混合流れを通じて二次燃焼領域５６に加えられる。１つの実施形態では、全燃焼ガス流の約５０％が主燃焼領域４８から生じ、残りの約５０％が二次燃焼領域５６から生じる。この配置によって、主燃焼領域のより低い温度で、第１および第２の側の噴射平面５８、６０と静止ノズル５４との間でガス温度が高くなる前に、十分な時間でＣＯをＣＯ２に変換することができ、ＮＯｘの生成を最小限にすることができ、以て、全体的なＮＯｘ排出を最小限にすることができる。
【００５０】
周方向のダイナミックスモードは、従来の環状燃焼器では一般的である。しかしながら、主に、軸方向にステージングした二次燃料−空気噴射によって、本明細書で説明し例示したセグメント化された環状燃焼システム３６では、これらのダイナミックスモードは存在し得ない。さらに、各燃焼器セグメントは、周方向に隣接したセグメントから隔離されているので、多缶でのダイナミックスは低減される、または存在しない。
【００５１】
セグメント化された環状燃焼システム３６の作動中、個々の構成部品の機械的性能を高めるために、第１の側の壁２０４、第２の側の壁２０６、静止ノズル５４、内側ライナ３００、および／または外側ライナ４００のうちの１つまたは複数を冷却する必要があり得る。冷却必要性に適応するために、第１の側の壁２０４、第２の側の壁２０６、静止ノズル５４、内側ライナ３００、および／または外側ライナ４００のうちの１つまたは複数は、様々な空気通路または空洞を含むことができ、それらは、圧縮機出口ケーシング３２内に形成された高圧プレナム３４および／または各パネル燃料インジェクタ２００内に画定された予混合空気プレナム２２４と流体連通することができる。
【００５２】
特定の実施形態では、図１２に示すように、燃料ポート２４４の１つまたは複数は、燃料分配プレナム２２６からの燃料２８の噴流を第１の側の壁２０４の内側表面２１８に衝突させる、または向けるように、角度を付ける、形づくる、または形成することができ、以て、内側表面２１８をインピンジメント冷却することができる。特定の実施形態では、予混合空気プレナム２２４から流れる圧縮空気２６は、第１の側の壁２０４の内側表面２１８を対流冷却することができる。
【００５３】
特定の実施形態では、図１２に示すように、燃料ポート２４０の１つまたは複数は、燃料分配プレナム２２６からの燃料２８の噴流を第２の側の壁２０６の内側表面２２２に衝突させる、または向けるように、角度を付ける、形づくる、または形成することができ、以て、内側表面２２２をインピンジメント冷却することができる。
【００５４】
図１２に示すように、冷却空気空洞またはポケット２４６は、パネル燃料インジェクタ２００内で第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６との間に画定することができる。１つまたは複数のポート２４８は、冷却空気空洞２４６からの圧縮空気２６の噴流を予混合チャネル２３２の内側表面２１８に衝突させる、または向けるように、角度を付ける、形づくる、または形成することができる。図示の例示的な実施形態では、予混合チャネル２３２の内側表面２１８は第１の側の壁２０４と一致し、以て、第１の側の壁２０４をインピンジメント冷却することができる。
【００５５】
特定の実施形態では、予混合空気プレナム２２４から流れる圧縮空気２６は、第２の側の壁２０６の内側表面２２２を対流冷却することができる。１つまたは複数のポート２５０は、冷却空気空洞２４６からの圧縮空気２６の噴流を予混合チャネル２３０の内側表面２２２に衝突させる、または向けるように、角度を付ける、形づくる、または形成することができる。図示の例示的な実施形態では、予混合チャネル２３０の内側表面２２２は第２の側の壁２０６と一致し、以て、第２の側の壁２０６をインピンジメント冷却することができる。
【００５６】
図１２はまた、燃料分配プレナム２２６が、上流側で冷却空気空洞２４６に隣接し、下流側で冷却空気空洞２４６の延長部分に隣接することを示している。燃料ポート２４０、２４４の下流では、予混合チャネル２３０、２３２は、燃料／空気混合物をそれぞれの噴射開口２３４、２３６に向ける湾曲した端部セクションを含む。湾曲した端部セクションは、内側半径部および外側半径部を含む。ポート２４８は、湾曲した部分の内側半径部に設けることができ、冷却空気空洞２４６の下流部分と流体連通し、予混合チャネル２３０、２３２の湾曲部分の内面に沿うように空気の膜を向け、以て、流れが予混合チャネル２３０、２３２の壁に沿って滞留することを防ぐ。
【００５７】
図１４は、本開示の少なくとも１つによる例示的な燃焼器セグメント４４の簡略斜視図である。図１５は、本開示の１つまたは複数の実施形態による、例示的なパネル燃料インジェクタ２００の拡大断面上面図であり、例示的な静止ノズル５４の一部分を含む。特定の実施形態では、図１４および１５にまとめて示すように、少なくとも１つのパネル燃料インジェクタ２００の後方端２１０は、それぞれの静止ノズル５４のそれぞれの前縁５２に近接して、隣接して、直ぐ隣接して、または接して配置されている。したがって、パネル燃料インジェクタ２００の後方端２１０とそれぞれの静止ノズル５４の前縁５２との間のそれぞれの軸方向間隙５０は最小化され、以て、それぞれの前縁５２を燃焼ガス３０の流れから少なくとも部分的に遮蔽する。例えば、後方端２１０とそれぞれの静止ノズル５４の前縁との間の軸方向間隙５０は、６インチより狭く、３インチより狭く、２インチより狭く、または１インチより狭くすることができる。さらに、これらの実施形態では、二次燃焼領域５６は互いに分離され、二次燃焼領域５６の数は、主燃焼領域４８の数と等しい。
【００５８】
特定の実施形態では、図１４に示すように、第１の側の壁２０４および第２の側の壁２０６のうちの少なくとも１つの後方端は、前縁５２を通り越して、後縁の方へ、かつ／または、静止ノズル５４の圧力側の壁６６または負圧側の壁６８を部分的に交差して軸方向に延在することができ、以て、圧力側の壁６６および／または負圧側の壁６８の一部分を燃焼ガス３０の流れから少なくとも部分的に遮蔽する。
【００５９】
特定の実施形態では、図１５に示すように、少なくとも１つのパネル燃料インジェクタ２００は、後方端２１０に近接して、第１の側の壁２０４と第２の側の壁２０６との間に画定された冷却空気プレナム２５２を含む。パネル燃料インジェクタ２００の後方壁２５４または後方端２１０は、弓形、凹状、またはそれぞれの静止ノズル５４の前縁５２に相補的なその他の形状とすることができる。例えば、パネル燃料インジェクタ２００の後方端２１０は、ポケットまたはスロットを画定することができ、静止ノズル５４の前縁５２はポケット内に延在することができる。１つまたは複数の冷却孔２５６を後方壁２５４に沿って画定することができる。冷却孔２５６は、冷却空気プレナム２５２と流体連通している。作動中、圧縮空気２６は、冷却空気プレナム２５２から、冷却孔２５６を通って軸方向間隙５０に流入することができ、以て、対応する静止ノズル５４、特に対応する静止ノズル５４の前縁５２にインピンジメント冷却およびフィルム冷却のうちの少なくとも１つを行うことができる。
【００６０】
これに代えて、図１６に示すように、燃焼器３６は、それぞれの後方端２１０と対応する静止ノズル５４との間に第１の軸方向間隙５０ａを画定する第１の組のパネル燃料インジェクタ２００ａ（図７のような「短い」パネル燃料インジェクタ）と、それぞれの後方端２１０と対応する静止ノズル５４との間に第２の軸方向間隙５０ｂを画定する第２の組のパネル燃料インジェクタ２００ｂ（図１４のような「長い」パネル燃料インジェクタ）とを含むことができる。第２の組のパネル燃料インジェクタ２００ｂの数は、第１の組のパネル燃料インジェクタ２００ａの数より少なくてもよい。いくつかの実施形態では、第２の組のパネル燃料インジェクタ２００ｂは、互いに周方向に間隔を置いて配置される（すなわち、隣接しない）。ダイナミックスを低減するのに有用となり得るこの例示的な構成では、二次燃焼領域５６の数は、主燃焼領域４８の数より少ない。すなわち、二次燃焼領域５６は、第１の組のパネル燃料インジェクタ２００ａの後方端２１０の軸方向下流に形成され、第２の組のパネル燃料インジェクタ２００ｂの間を周方向に延在する。
【００６１】
図１７は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタ２００の一部分の上面断面斜視図である。特定の実施形態では、図１７に示すように、第１の側の壁２０４は、複数の第１の側のマイクロ冷却チャネル２５８を画定することができ、複数の第１の側のマイクロ冷却チャネル２５８は、第１の側の壁２０４の内側表面２１８と外側表面２１６との間を延在し、それらの間に画定される。各第１の側のマイクロ冷却チャネル２５８は、それぞれの入口２６０と、それぞれの出口２６２とを含む。第１の側のマイクロ冷却チャネル２５８の１つまたは複数のそれぞれの入口２６０は、冷却空気プレナム２５２、冷却空気空洞２４６、予混合空気プレナム２２４、あるいは他の圧縮空気または冷却流体源と流体連通することができる。第１の側のマイクロ冷却チャネル２５８の１つまたは複数のそれぞれの出口２６２は、パネル燃料インジェクタ２００の後方壁２５４に沿って画定することができる。第１の側のマイクロ冷却チャネル２５８は、第１の側の壁２０４を通って実質的に軸方向に、または直線状に延在しているように示されているが、第１の側のマイクロ冷却チャネル２５８の１つまたは複数は、内側表面２１８と外側表面２１６との間を蛇行または湾曲したパターンで延在してもよいことを留意すべきである。
【００６２】
特定の実施形態では、図１７に示すように、第２の側の壁２０６は、第２の側の壁２０６の内側表面２２２と外側表面２２０との間を延在する複数の第２の側のマイクロ冷却チャネル２６４を画定することができる。各第２の側のマイクロ冷却チャネル２６４は、それぞれの入口２６６と、それぞれの出口２６８とを含む。第２の側のマイクロ冷却チャネル２６４の１つまたは複数のそれぞれの入口２６６は、冷却空気プレナム２５２、冷却空気空洞２４６、予混合空気プレナム２２４（図１５）、あるいは他の圧縮空気または冷却流体源と流体連通することができる。第２の側のマイクロ冷却チャネル２６４の１つまたは複数のそれぞれの出口２６８は、パネル燃料インジェクタ２００の後方壁２５４に沿って画定することができる。第２の側のマイクロ冷却チャネル２６４は、第２の側の壁２０６を通って実質的に軸方向に、または直線状に延在しているように示されているが、第２の側のマイクロ冷却チャネル２６４の１つまたは複数は、内側表面２２２と外側表面２２０との間を蛇行または湾曲したパターンで延在してもよいことを留意すべきである。
【００６３】
特定の実施形態では、図１７に示すように、パネル燃料インジェクタ２００の第１の側の壁２０４および第２の側の壁２０６のどちらか、または両方の壁厚さＴは、パネル燃料インジェクタ２００の軸方向または長手方向の長さに沿って、かつ／または半径方向のスパンに沿って変わってもよい。例えば、パネル燃料インジェクタ２００の第１の側の壁２０４および第２の側の壁２０６のどちらかまたは両方の壁厚さは、上流端部２０８と後方端２１０との間で変わってもよい、かつ／または半径方向内側壁２１２と半径方向外側壁２１４（図９）との間で変わってもよい。
【００６４】
特定の実施形態では、図１７に示すように、噴射パネルの全体厚さＰＴは、パネル燃料インジェクタ２００の軸方向または長手方向の長さに沿って変わってもよい、かつ／または半径方向のスパンに沿って変わってもよい。例えば、第１の側の壁２０４および／または第２の側の壁２０６は、周方向に隣接した２つのパネル燃料インジェクタ２００の間を流れる燃焼ガスの流れの方へ、かつ／またはその中に外向きにふくらませることができる。噴射パネルの全体厚さＰＴは、それぞれの第１の側の壁２０４または第２の側の壁２０６の半径方向のスパンおよび／または軸方向長さに沿った任意の点でふくらませる、または変えることができる。ふくらませた領域のパネル厚さＰＴまたは位置は、第１の側の壁２０４または第２の側の壁２０６の軸方向の長さおよび／または半径方向のスパンに沿って、壁厚さＴを変える必要なしに特定の目標速度および滞留時間のプロフィールを達成するために局所的に高温の通路面積を合わせるように、通路を変えることができる。
【００６５】
図１８は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタ２００、収束管燃料ノズル１００、内側ライナ３００の一部分、および外側ライナ４００の一部分の斜視図である。図１９は、少なくとも１つ実施形態による、図１８に示したようなパネル燃料インジェクタ２００の一部分拡大断面図である。特定の実施形態では、図１８および１９にまとめて示すように、パネル燃料インジェクタ２００の少なくとも１つは、それぞれのパネル燃料インジェクタ２００の第１の側の壁２０４および第２の側の壁２０６を貫通して延在する少なくとも１つの火炎伝播口２７０を画定することができる。火炎伝播口２７０によって、周方向に隣接した主燃焼領域４８に火炎が伝播して点火させることができる。
【００６６】
１つの実施形態では、火炎伝播口２７０は、間に空気容積を有する二重壁円筒構造によって画定されている。第１の燃焼領域４８で点火された燃焼ガス３０は、火炎伝播口２７０の内壁を通って隣接した主燃焼領域４８に流入することができ、燃料と空気との混合物が隣接した主燃焼領域４８で点火される。燃焼ガス３０が火炎伝播開口２７０内で滞留することを防ぐため、内壁にはパージ空気孔２７２が設けられている。パージ空気孔２７２に加えて、火炎伝播口２７０の外壁には、予混合空気プレナム２２４、冷却空気空洞２４６、または別の圧縮空気源のうちの少なくとも１つと流体連通することができる空気供給孔２７３を設けることができる。パージ空気孔２７２は空気容積と流体連通し、空気容積は空気供給孔２７３を通じて空気を受け取る。外壁のより小さな空気供給孔２７３と内壁のより大きなパージ空気孔２７２とを組み合わせると、火炎伝播口２７０は共鳴器になり、セグメント化された環状燃焼システム３６内で生じる可能性のある燃焼ダイナミックスを軽減する。
【００６７】
図２０は、少なくとも１つの実施形態による例示的なパネル燃料インジェクタ２００の一部分の斜視図である。特定の実施形態では、図２０に示すように、少なくとも１つのインピンジメント空気インサート２７４、２７６を、複数のパネル燃料インジェクタ２００のそれぞれのパネル燃料インジェクタ２００内に画定された冷却空気空洞２４６および／または冷却空気プレナム２５２などのそれぞれの空気空洞内に配置することができる。インピンジメント空気インサート２７４、２７６は、冷却空気空洞２４６および冷却空気プレナム２５２の形状にそれぞれ相補的な形状の壁を含む。インピンジメント空気インサート２７４、２７６は、空気が流れることができる少なくとも１つの開放端を含む。インピンジメント空気インサート２７４、２７６のうちの少なくとも１つは、複数の個々の空気噴流を、個々の位置において、それぞれのパネル燃料インジェクタ２００の１つまたは複数の内側表面２１８、２２２（図１０および１１）に向けてそれらを噴流冷却またはインピンジメント冷却するように方向付けられた、かつ／または形成された複数の冷却孔またはインピンジメント孔２７８、２８０を含むまたは画定することができる。
【００６８】
図２１は、本開示の少なくとも１つの実施形態による例示的な燃焼器セグメント４４の一部分の斜視図である。特定の実施形態では、図２１に示すように、内側ライナ３００および外側ライナ４００は二重バンド構造で、それぞれは、内側バンドと外側バンドとの間にそれぞれの流れ環状部を画定する。これらの実施形態では、内側ライナ３００および外側ライナ４００は、インピンジメント冷却および／またはフィルム冷却によって冷却される。
【００６９】
詳細には、これらの実施形態では、内側ライナ３００は、外側バンド３０４から半径方向に間隔を置いて配置された内側バンド３０２を含む。少なくとも１つの実施形態では、壁３０６は、内側バンド３０２と外側バンド３０４との間を半径方向に延在する。内側バンド３０２、外側バンド３０４、および壁３０６（ある場合には）は、それらの間に内側流れ環状部３０８を画定する。
【００７０】
特定の実施形態では、内側流れ環状部３０８への入口３１０は、内側ライナ３００の下流端に画定される。特定の実施形態では、内側流れ環状部３０８は、高圧プレナム３４および入口３１０を通じて圧縮機１４と流体連通している。特定の実施形態では、外側バンド３０４は複数の開口３１２を画定することができる。作動中、開口３１２によって高圧プレナム３４と内側流れ環状部３０８との間が流体連通することができる。特定の実施形態では、複数の開口３１２のうちの１つまたは複数の開口３１２は、内側ライナ３００の内側バンド３０２の低温側表面３１３に冷却空気の噴流を向けるように方向付けられる。
【００７１】
特定の実施形態では、内側バンド３０２は主開口３１４を画定する。作動中、主開口３１４によって内側流れ環状部３０８とそれぞれのパネル燃料インジェクタ２００との間が流体連通することができる。例えば、特定の実施形態では、主開口３１４によって内側流れ環状部３０８と、予混合空気プレナム２２４、冷却空気空洞２４６、および冷却空気プレナム２５２のうちの１つまたは複数との間に圧縮空気流を供給することができる。特定の実施形態では、内側バンド３０２は複数の二次開口３１６を画定することができる。作動中、内側流れ環状部３０８からの圧縮空気２６は、二次開口３１６を通って流れ、以て、内側バンド３０２の外側または高温側表面３１８にわたって圧縮空気２６の冷却フィルムを供給することができる。
【００７２】
特定の実施形態では、図２１に示すように、外側ライナ４００は、外側バンド４０４から半径方向に間隔を置いて配置された内側バンド４０２を含む。少なくとも１つの実施形態では、壁４０６は、内側バンド４０２と外側バンド４０４との間を半径方向に延在する。内側バンド４０２、外側バンド４０４、および壁４０６（ある場合には）は、それらの間に外側流れ環状部４０８を画定する。特定の実施形態では、外側流れ環状部４０８への入口４１０は、外側ライナ４００の下流端に画定される。特定の実施形態では、外側流れ環状部４０８は、高圧プレナム３４および入口４１０を通じて圧縮機１４と流体連通している。特定の実施形態では、外側バンド４０４は複数の開口４１２を画定することができる。作動中、開口４１２によって高圧プレナム３４と外側流れ環状部４０８との間が流体連通することができる。特定の実施形態では、複数の開口４１２のうちの１つまたは複数の開口４１２は、外側ライナ４００の内側バンド４０２の低温側表面に冷却空気の噴流を向けるように方向付けられる。
【００７３】
特定の実施形態では、内側バンド４０２は主開口４１４を画定する。作動中、主開口４１４によって外側流れ環状部４０８とそれぞれのパネル燃料インジェクタ２００のとの間が流体連通することができる。例えば、特定の実施形態では、主開口４１４によって外側流れ環状部４０８と、予混合空気プレナム２２４、冷却空気空洞２４６、および冷却空気プレナム２５２のうちの１つまたは複数との間に圧縮空気流を供給することができる。特定の実施形態では、内側バンド４０２は複数の二次開口４１６を画定することができる。作動中、外側流れ環状部４０８からの圧縮空気２６は、二次開口４１６を通って流れ、以て、内側バンド４０２の内側または高温側表面４１８にわたって圧縮空気２６の冷却フィルムを供給することができる。
【００７４】
図２２および２３は、本開示の特定の実施形態による内側ライナ３００の内側バンド３０２または外側ライナ４００の内側バンド４０２のどちらか、または両方の一部分を示すことを意図している。これらの実施形態では、内側ライナ３００および外側ライナ４００は、下記で説明するように、マイクロチャネル冷却通路が配置された一重壁構造である。したがって、内側ライナ３００および外側ライナ４００の冷却は、図２１を参照して説明したインピンジメント冷却および／またはフィルム冷却ではなくて対流冷却によって行われる。
【００７５】
特定の実施形態では、図２２および２３に示すように、内側ライナ３００の外側または低温側表面、ならびに／あるいは、外側ライナ４００の外側または低温側表面４１３は、高圧プレナム３４（図２）から圧縮空気２６を受け入れるための複数の入口孔３２０、４２０を画定する、または含むことができる。各入口孔３２０、４２０は、対応する出口孔または排気ポート３２４、４２４で終端となるマイクロチャネル冷却通路３２２、４２２と一体化されてもよい。マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２の長さは、ライナ３００、４００の異なる領域で変えてもよい。
【００７６】
特定の実施形態では、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２のいくつかまたはすべての長さは約１０インチより短くてもよい。特定の実施形態では、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２のいくつかまたはすべての長さは約５インチより短くてもよい。特定の実施形態では、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２のいくつかまたはすべての長さは約２インチより短くてもよい。特定の実施形態では、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２のいくつかまたはすべての長さは約１インチより短くてもよい。特定の実施形態では、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２の１つまたは複数は約０．５インチから６インチの間としてもよい。様々なマイクロチャネル冷却通路３２２、４２２の長さは、それを通って流れる空気の熱を受け取る能力（すなわち、冷却空気の温度）、マイクロチャネル通路の直径、および冷却される領域のライナ３００、４００の温度によって決定することができる。
【００７７】
特定の実施形態では、出口孔３２４、４２４の１つまたは複数は、それぞれの外側表面３１８、４１８に沿って配置することができ、それぞれの入口孔３２０、４２０からの圧縮空気２６をそれぞれの流路または回収チャネル３２６、４２６に入れることができる。少なくとも１つの実施形態では、図２２に示すように、回収チャネル３２６、４２６は、それぞれの外側表面３１８、４１８に沿って延在するダクト３２８、４２８によって画定することができる。それぞれの回収チャネル３２６、４２６は、圧縮空気２６の少なくとも一部分をパネル燃料インジェクタ２００の予混合空気プレナム２２４（図１２）に運ぶことができ、そこで、様々な第１の側の予混合チャネル２３０および／または第２の側の予混合チャネル２３２に分配することができる。この方法を使ったマイクロチャネル冷却についてのより詳細は、本発明の譲受人に譲渡された２０１５年１１月１８日出願の米国特許出願第１４／９４４，３４１号に記載されている。
【００７８】
特定の実施形態では、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２の１つまたは複数は、予混合空気プレナム２２４、冷却空気空洞２４６、および冷却空気プレナム２５２のうちの１つまたは複数の間を圧縮空気が流れるように方向付けることができる。したがって、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２の１つまたは複数からの圧縮空気２６は、パネル燃料インジェクタ２００の内部を冷却するために使用される圧縮空気２６と混合することができる。
【００７９】
特定の実施形態では、マイクロチャネル冷却およびとインピンジメント冷却を使用することが可能である。例えば、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２の１つまたは複数の出口孔３２４、４２４は、内側バンド３０２または内側バンド４０２の側壁３２５、４２５（図２１）に沿って配置することができ、その結果、圧縮空気２６は、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２を通って流れ、次いで、周方向に隣接した２つの内側ライナ３００または隣接した外側ライナ４００の間を隣接した２つの内側または外側ライナ３００、４００の間に画定された分割線に沿って流れ、以て、それらの間に流体シールが生成される。１つの実施形態では、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２の１つまたは複数の出口孔３２４、４２４は、それぞれの内側バンド３０２の高温側表面３１８、または外側バンド４０４の高温側表面４１８に沿って配置することができ、その結果、圧縮空気２６は、マイクロチャネル冷却通路３２２、４２２を通って流れ、次いで、主燃焼室または領域４８または二次燃焼室または領域５６のどちらかに冷却フィルム空気として入る。
【００８０】
本明細書で説明し図示された、セグメント化された環状燃焼システム３６、特に、パネル燃料インジェクタ２００、内側ライナ３００、および外側ライナ４００を組み合わせた収束管燃料ノズル１００の様々な実施形態は、従来の環状燃焼システムを超える動作およびターンダウン能力への様々な向上または改善を提供する。例えば、セグメント化された環状燃焼システム３６の起動中、点火器は複数の管１１４のうちの管１１４の出口１１８から流れる燃料と空気との混合物を点火することができる。出力を上げる必要があるとき、各パネル燃料インジェクタ２００が作動するまで、同時に、または順次、パネル燃料インジェクタ２００に燃料を供給することができる。
【００８１】
出力を下げるためには、収束管燃料ノズル１００の管１１４および／またはパネル燃料インジェクタ２００に流れる燃料は、同時に、または順次、望むように絞ることができる。パネル燃料インジェクタ２００への供給を止めるのが望ましくなる、または必要になると、各パネル燃料インジェクタ２００または個々のパネル燃料インジェクタ２００またはパネル燃料インジェクタ２００の群への燃料を止め、以て、タービン運転へのいかなる乱れも最小限にすることができる。
【００８２】
本明細書では、最良の態様を含む例を用いて本発明を開示し、また、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が本発明を実施できるようにしている。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違ない構成要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図されている。
【００８３】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
環状燃焼システム（３６）であって
前記環状燃焼システム（３６）の中心線を取り囲む環状部を間に画定する、内側ライナ（３００）、および前記内側ライナ（３００）の半径方向外側に配置された外側ライナ（４００）であって、前記環状部が、その上流端に複数の主燃焼領域（４８）と、前記主燃焼領域（４８）の下流に複数の二次燃焼領域（５６）とを含む、内側ライナ（３００）および外側ライナ（４００）と、
少なくとも１つの燃料ノズル（１００）が燃焼可能な混合物を複数の主燃焼領域（４８）のそれぞれの主燃焼領域（４８）内に吐出する、複数の燃料ノズル（１００）と、
各パネル燃料インジェクタ（２００）が隣接した燃料ノズル（１００）の間に配置され、軸方向下流に延在して、隣接した主燃焼領域（４８）を分離し、燃焼可能な混合物を少なくとも１つの二次燃焼領域（５６）内に吐出する、複数のパネル燃料インジェクタ（２００）と
を備える環状燃焼システム（３６）。
［実施態様２］
前記内側ライナ（３００）および前記外側ライナ（４００）がセグメント化されている、実施態様１に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様３］
前記複数の燃料ノズル（１００）の各燃料ノズル（１００）が、前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の隣接したパネル燃料インジェクタ（２００）の間を周方向に延在する収束管燃料ノズル（１００）であり、各収束管燃料ノズル（１００）が、
前方プレート（１０６）と、
後方プレート（１０８）と、
前記前方プレート（１０６）と前記後方プレート（１０８）との間を軸方向に延在する外側シュラウド（１１０）と、
前記外側シュラウド（１１０）内に画定された燃料プレナム（１１２）と、
前記前方プレート（１０６）、前記燃料プレナム（１１２）、および前記後方プレート（１０８）を通って延在する複数の予混合管（１１４）と
を備える、実施態様１に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様４］
各燃料ノズル（１００）が、前記内側ライナ（３００）と前記外側ライナ（４００）との間を半径方向に延在する、実施態様３に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様５］
各パネル燃料インジェクタ（２００）が、前記内側ライナ（３００）と前記外側ライナ（４００）との間を半径方向に延在する、実施態様１に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様６］
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の各パネル燃料インジェクタ（２００）が、
第１の側の壁（２０４）と、
前記第１の側の壁（２０４）に向かい合った第２の側の壁（２０６）と、
前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２０６）とを接続する後方端（２１０）と
を備え、
前記第１の側の壁（２０４）、前記第２の側の壁（２０６）、および前記後方端（２１０）がそれらの間に予混合空気プレナム（２２４）および燃料プレナム（１１２）を画定し、
複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）が、前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２０６）との間に配置され、前記複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）の各予混合チャネルが、前記予混合空気プレナム（２２４）および前記燃料プレナム（１１２）と流体連通し、前記第１の側の壁（２０４）および前記第２の側の壁（２０６）のうちの１つに形成された噴射開口（２３４）（２３６）を有する、実施態様１に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様７］
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）が第１の側の予混合チャネル（２３０）を備え、前記第１の側の予混合チャネル（２３０）の前記噴射開口（２３４）が、前記それぞれのパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第１の側の壁（２０４）を貫通するように画定される、実施態様６に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様８］
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記複数の予混合チャネル（２３０）（２３２）が第２の側の予混合チャネル（２３２）をさらに備え、前記第２の側の予混合チャネル（２３２）の前記噴射開口（２３６）が、前記それぞれのパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第２の側の壁（２０６）を貫通するように画定される、実施態様７に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様９］
各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記燃焼システムの下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から一様な距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と対応するタービンノズル（５４）との間に一様な軸方向間隙を画定し、前記二次燃焼領域（５６）が前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）によって妨げられていない、実施態様６に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様１０］
前記複数のパネル燃料インジェクタ（２００）が、第１の組（２００ａ）と第２の組（２００ｂ）とを含み、前記第１の組（２００ａ）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記環状燃焼システム（３６）の下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から第１の距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、前記第１の組の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と前記対応するタービンノズル（５４）との間に第１の軸方向間隙（５０ａ）を画定し、前記第２の組（２００ｂ）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記燃焼システムの下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から第２の距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、前記第２の組（２００ｂ）の各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と前記対応するタービンノズル（５４）との間に第２の軸方向間隙（５０ｂ）を画定し、前記第２の軸方向間隙（５０ｂ）が前記第１の軸方向間隙（５０ａ）より狭く、前記二次燃焼領域（５６）が、パネル燃料インジェクタ（２００）の前記第２の組（２００ｂ）によって分離され、その結果、二次燃焼領域（５６）の数が主燃焼領域（４８）の数よりも少ない、実施態様６に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様１１］
各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）が、前記環状燃焼システム（３６）の下流に配置された対応するタービンノズル（５４）から一様な距離で軸方向に間隔を置いて配置され、以て、各パネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端（２１０）と前記対応するタービンノズル（５４）との間に軸方向間隙（５０）を画定し、前記パネル燃料インジェクタ（２００）が、前記軸方向間隙の上流の隣接した二次燃焼領域（５６）を分離するような寸法であり、その結果、二次燃焼領域（５６）の数が主燃焼領域（４８）の数に等しい、実施態様６に記載の環状燃焼システム（３６）。
［実施態様１２］
その軸方向中心線のまわりに環状列で配置された複数のパネル燃料インジェクタ（２００）を備える燃焼システム（３６）であって、パネル燃料インジェクタ（２００）の隣接した各対が、燃料ノズル（１００）によって周方向に分離され、
パネル燃料インジェクタ（２００）の隣接した各対が、
第１の側の壁（２０４）と、複数の第２の側の噴射出口（２３６）を画定する第２の側の壁（２０６）と、前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２０６）との間に画定された複数の第２の側の予混合チャネル（２３２）とを含む第１のパネル燃料インジェクタ（２００）であって、それぞれの第２の側の予混合チャネル（２３２）が、それぞれの第２の側の噴射出口（２３６）と流体連通しており、前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２３６）とが、前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の後方端で相互接続され、前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端が第１の静止ノズル（５４）の前縁（５２）に近接して配置された、第１のパネル燃料インジェクタ（２００）と、
第１の側の壁（２０６）と、複数の第１の側の噴射出口（２３４）を画定する第２の側の壁（２０４）と、前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２０６）との間に画定された複数の第１の側の予混合チャネル（２３０）とを含む第２のパネル燃料インジェクタ（２００）であって、それぞれの第１の側の予混合チャネル（２３０）が、それぞれの第１の側の噴射出口（２３４）と流体連通しており、前記第１の側の壁（２０４）と前記第２の側の壁（２０６）とが、前記第２のパネル燃料インジェクタ（２００）の後方端で相互接続され、前記第２のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端が第２の静止ノズル（５４）の前縁（５２）に近接して配置された、第２のパネル燃料インジェクタ（２００）と
を含む、燃焼システム（３６）。
［実施態様１３］
前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端が、前記第１の静止ノズル（５４）の前記前縁（５２）のまわりで少なくとも部分的に遮蔽体となり、前記第２のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記後方端が、前記第２の静止ノズル（５４）の前記前縁（５２）のまわりで少なくとも部分的に遮蔽体となる、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
［実施態様１４］
前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第１の側の壁（２０４）および前記第２の側の壁（２０６）のうちの少なくとも１つが、前記前縁（５２）を通り越して、前記第１の静止ノズル（５４）の後縁の方へ軸方向に延在する、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
［実施態様１５］
前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）および前記第２のパネル燃料インジェクタ（２００）の少なくとも１つが、火炎伝播口（２７０）を画定する、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
［実施態様１６］
前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第１の側の壁（２０４）および前記第２の側の壁（２０６）のうちの少なくとも１つの壁厚さ（Ｔ）が、前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の長手方向の長さおよび半径方向のスパンのうちの少なくとも１つに沿って変わる、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
［実施態様１７］
前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第１の側の壁（２０４）および前記第２の側の壁（２０６）のうちの少なくとも１つの噴射パネルの全体厚さ（ＰＴ）が、第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の長手方向の長さおよび半径方向のスパンのうちの少なくとも１つに沿って変わる、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
［実施態様１８］
前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第２の側の壁（２０６）と、前記第２のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第１の側の壁（２０４）とが、前記燃料ノズル（１００）の下流に、かつ、前記複数の第２の側の噴射出口（２３６）および前記複数の第１の側の噴射出口（２３４）の上流に主燃焼領域（４８）を少なくとも部分的に画定する、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
［実施態様１９］
外側ライナ（４００）から半径方向に間隔を置いて配置された内側ライナ（３００）をさらに備え、前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）、前記燃料ノズル（１００）、および前記第２のパネル燃料インジェクタ（２００）が、前記内側ライナ（３００）と前記外側ライナ（４００）との間を半径方向に延在し、前記内側ライナ（３００）および前記外側ライナ（４００）がそれらの間に半径方向の流れ境界を画定する、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
［実施態様２０］
前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記複数の第２の側の噴射出口（２３６）の前記第２の側の噴射出口（２３６）が、前記第２の側の壁（２０６）に沿って半径方向に間隔を置いて配置され、前記複数の第２の側の噴射出口（２３６）が、前記第１のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第２の側の壁（２０６）と前記第２のパネル燃料インジェクタ（２００）の前記第１の側の壁（２０４）との間に画定された主燃焼領域（４８）の下流に半径方向の噴射平面（６０）を画定する、実施態様１２に記載の燃焼システム（３６）。
【符号の説明】
【００８４】
１０  ガスタービン
１２  入口セクション
１４  圧縮機
１６  燃焼セクション
１８  タービン
２０  排気セクション
２２  シャフト
２４  空気
２６  圧縮空気
２８  燃料
３０  燃焼ガス
３２  外側ケーシング
３４  高圧プレナム
３６  セグメント化された環状燃焼システム
３８  軸方向中心線−燃焼システム
４０  シール
４２  シール
４４  燃焼器セグメント
４６  エンドカバー
４８  主燃焼室／領域
５０  軸方向間隙
５２  前縁
５４  静止ノズル
５６  二次燃焼室／領域
５８  第１の側の噴射平面
６０  第２の側の噴射平面
６２  第１の軸方向距離−第１の側の噴射平面
６４  第２の軸方向距離−第２の側の噴射平面
６６  圧力側の壁
６８  負圧側の壁
１００  収束管燃料ノズル
１０２  流体導管
１０４  ハウジング本体
１０６  前方／上流プレート／フェイス
１０８  後方／下流プレート／フェイス
１１０  外壁／シュラウド
１１２  収束管燃料プレナム
１１４  管
１１６  入口−管
１１８  出口−管
１２０  予混合通路
１２２  燃料ポート
１２４  内管
１２６  カートリッジ／空気通路
２００  パネル燃料インジェクタ
２００（ａ）  第１のパネル燃料インジェクタ
２００（ｂ）  第２のパネル燃料インジェクタ
２０２  流体導管
２０４  第１の側の壁
２０６  第２の側の壁
２０８  前方壁／上流端部
２１０  下流端／後方端
２１２  底／半径方向内側壁
２１４  頂／半径方向外側壁
２１６  外側／高温側表面
２１８  内側／低温側表面
２２０  外側／高温側表面
２２２  内側／低温側表面
２２４  予混合空気プレナム／ポケット
２２６  燃料分配プレナム
２２８  流体導管／継手
２３０  第１の側の予混合チャネル
２３２  第２の側の予混合チャネル
２３４  第１の側の噴射開口
２３６  第２の側の噴射開口
２３８  空気入口−第１の側の予混合チャネル
２４０  燃料ポート−第１の側の予混合チャネル
２４２  空気入口−第２の側の予混合チャネル
２４４  燃料ポート−第２の側の予混合チャネル
２４６  冷却空気空洞
２４８  ポート
２５０  ポート
２５２  冷却空気プレナム
２５４  後方壁
２５６  冷却孔
２５８  第１の側のマイクロ冷却チャネル
２６０  入口−第１の側のマイクロ冷却チャネル
２６２  出口−第１の側のマイクロ冷却チャネル
２６４  第２の側のマイクロ冷却チャネル
２６６  入口−第２の側のマイクロ冷却チャネル
２６８  出口−第２の側のマイクロ冷却チャネル
２７０  火炎伝播口
２７２  パージ空気孔
２７３  空気供給孔
２７４  インピンジメント空気インサート
２７６  インピンジメント空気インサート
２７８  インピンジメント／冷却孔
２８０  インピンジメント／冷却孔
Ｔ  壁厚さ
ＰＴ  パネル厚さ
３００  内側ライナ
３０２  内側バンド
３０４  外側バンド
３０６  壁
３０８  流れ環状部
３１０  入口−流れ環状部
３１２  開口
３１３  低温側表面−内側ライナ−内側バンド
３１４  主開口
３１６  二次開口
３１８  外側／高温側表面−内側ライナ−内側バンド
３２０  入口孔
３２２  マイクロチャネル冷却通路
３２４  出口孔
３２５  側壁
３２６  回収チャネル
３２８  ダクト
４００  外側ライナ
４０２  内側バンド
４０４  外側バンド
４０６  壁
４０８  流れ環状部
４１０  入口−流れ環状部
４１２  開口
４１３  低温側表面−外側ライナ−内側バンド
４１４  主開口
４１６  二次開口
４１８  内側／高温側表面−外側ライナ−内側バンド
４２０  入口孔
４２２  マイクロチャネル冷却通路
４２４  出口孔
４２５  側壁
４２６  回収チャネル
４２８  ダクト
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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