(57)【要約】【課題】燃焼ダイナミックス及び／又は燃焼ダイナミックスのモード結合を制御する。【解決手段】システムは、第１の燃焼器及び第２の燃焼器を有するガスタービンエンジンを含む。第１の燃焼器は、第１の複数の噴射装置を有する第１の燃料導管を含む。第１の複数の噴射装置は、第１の燃料経路に沿って第１の燃焼器内に第１の構成で配置され、第１の複数の噴射装置は、第１の燃焼室に燃料を送るよう構成される。システムは更に、第２の複数の噴射装置を有する第２の燃料導管を含む第２の燃焼器を備える。第２の複数の噴射装置は、第２の燃料経路に沿って第２の燃焼器内に第２の構成で配置され、第２の複数の噴射装置は、第２の燃焼室に燃料を送るよう構成される。第２の構成は、第１の構成に対して少なくとも１つの相違点を有する。【選択図】      図１
2015224866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジンを備えたシステム（１０）であって、前記ガスタービンエンジンが、
第１の複数の噴射装置（１８）を有する第１の燃料導管を含み、該第１の複数の噴射装置が第１の燃料経路に沿って第１の構成で内部に配置され、前記第１の複数の噴射装置が第１の燃焼室に燃料を送るように構成された第１の燃焼器（１２ａ）と、
第２の複数の噴射装置（１８）を有する第２の燃料導管を含み、該第２の複数の噴射装置が第２の燃料経路に沿って第２の構成で内部に配置され、前記第２の複数の噴射装置が第２の燃焼室に燃料を送るように構成された第２の燃焼器（１２ｂ）と、
を備え、前記第２の構成は、前記第１の構成に対して少なくとも１つの相違点を有する、システム（１０）。
【請求項２】
前記少なくとも１つの相違点が、前記第１の複数の噴射装置の第１の放熱エネルギー分布又は第１の火炎ダイナミックを前記第２の複数の噴射装置の第２の放熱エネルギー分布又は第２の火炎ダイナミックに対して変えることにより、前記第１の燃焼室と前記第２の燃焼室との間の火炎ダイナミックス及びこれにより燃焼ダイナミックスを変えるように構成されている、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記少なくとも１つの相違点が、前記第１の複数の噴射装置の酸化剤−燃料混合気の第１の比を前記第２の複数の噴射装置の酸化剤−燃料混合気の第２の比に対して変えることにより、前記第１の燃焼室と前記第２の燃焼室との間の火炎ダイナミックス及びこれにより燃焼ダイナミックスを変えるように構成されている、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項４】
前記第１の複数の噴射装置と前記第２の複数の噴射装置との間の少なくとも１つの相違点が、前記第１の複数の噴射装置の少なくとも１つの噴射装置（１８）と前記第２の複数の噴射装置の少なくとも１つの噴射装置（１８）との間の相違点を含む、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項５】
前記第１の複数の噴射装置と前記第２の複数の噴射装置との間の少なくとも１つの相違点が、異なる軸方向構成、異なる円周方向構成、異なる燃料吸入部又は異なる噴射装置動作、或いはこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項４に記載のシステム（１０）。
【請求項６】
前記軸方向構成が、前記第１の燃焼器（１２ａ）と前記第２の燃焼器（１２ｂ）との間の異なる軸方向配置、異なる軸方向区域、異なる軸方向位置、又は異なる軸方向配列、或いはこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載のシステム（１０）。
【請求項７】
前記異なる円周方向構成が、異なる円周方向配置、異なる円周方向区域、異なる円周方向位置、又は異なる円周方向配列、或いはこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項５に記載のシステム（１０）。
【請求項８】
前記異なる円周方向構成が、前記第１の燃焼器（１２ａ）と前記第２の燃焼器（１２ｂ）との間の異なるオフセット角を含む、請求項７に記載のシステム（１０）。
【請求項９】
前記ガスタービンエンジンが、前記第１の複数の噴射装置の燃料吸入を前記第２の複数の噴射装置に対して変えるように前記第１の燃料導管又は前記第２の燃料導管を制御するよう構成されたコントローラを備える、請求項１に記載のシステム（１０）。
【請求項１０】
前記コントローラが、前記第１の燃料導管を制御して、前記第１の複数の噴射装置の第１の噴射装置への燃料吸入を前記第２の複数の噴射装置の第２の噴射装置に対して変えるように構成されている、請求項９に記載のシステム（１０）。
【請求項１１】
第１のタービン燃焼器を備えたシステムであって、
前記第１のタービン燃焼器が、
前記第１のタービン燃焼器内に第１の配列を有する第１の複数の燃料噴射装置を含む第１の燃料導管を備え、前記第１の複数の燃料噴射装置が、前記第１のタービン燃焼器の第１の二次燃焼ゾーンに燃料を送るように構成され、前記第１の複数の燃料噴射装置が、第２の噴射装置に対して少なくとも１つの相違点を有する第１の噴射装置を含み、
前記第１のタービン燃焼器が更に、
前記第１の燃料導管を制御して、前記第１の噴射装置の第１の燃料流れを前記第２の噴射装置の第２の燃料流れに対して変えるように構成されたコントローラと、
を備える、システム。
【請求項１２】
前記システムが第２のタービン燃焼器を更に備え、
該第２のタービン燃焼器が、
第２の配列を前記第２のタービン燃焼器内に有する第２の複数の燃料噴射装置を含む第２の燃料導管を備え、前記第２の複数の燃料噴射装置が、前記第２のタービン燃焼器の第２の二次燃焼ゾーンに燃料を送るように構成され、前記第２の複数の燃料噴射装置が、第４の噴射装置に対して少なくとも１つの相違点を有する第３の噴射装置を含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記コントローラが、前記第２の燃料導管を制御して、前記第３の噴射装置の第３の燃料流れを前記第４の噴射装置の第４の燃料流れに対して変更して、前記第３の噴射装置と前記第４の噴射装置との間の火炎ダイナミックス及びこれにより燃焼ダイナミックスを変えるように構成されている、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コントローラが、前記第３の燃料流れ及び前記第４の燃料流れのうちの少なくとも１つに対して前記第１の燃料流れ又は前記第２の燃料流れを変えるように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの相違点が、前記第１の噴射装置の第１の放熱エネルギー分布又は第１の火炎ダイナミックを前記第２の噴射装置の第２の放熱エネルギー分布又は第２の火炎ダイナミックに対して変えることにより、前記二次燃焼ゾーン内の火炎ダイナミックス及びこれにより燃焼ダイナミックスを変えるように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの相違点が、前記第１の噴射装置の酸化剤−燃料混合気の第１の比を前記第２の噴射装置の酸化剤−燃料混合気の第２の比に対して変えることにより、前記第２の燃焼室内の火炎ダイナミックス及びこれにより燃焼ダイナミックスを変えるように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の噴射装置と前記第２の噴射装置との間の少なくとも１つの相違点が、異なる軸方向構成、異なる円周方向構成、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のシステム。
【請求項１８】
方法であって、
第１の燃焼器（１２ａ）の第１の燃焼ダイナミックス又は前記第１の燃焼器（１２ａ）の燃料噴射装置の第１のセットの第１の火炎ダイナミックを前記燃料噴射装置の第１のセットの第１の配列で制御するステップと、
第２の燃焼器（１２ｂ）の第２の燃焼ダイナミックス又は前記第２の燃焼器（１２ｂ）の燃料噴射装置の第２のセットの第２の火炎ダイナミックを前記燃料噴射装置の第２のセットの第２の配列で制御するステップと、
を含み、前記第１の配列が、前記第２の配列に対して少なくとも１つの相違点を含む、方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの相違点が、異なる軸方向構成、異なる円周方向構成、又はこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の配列と前記第２の配列との間の少なくとも１つの相違点が、前記第１の燃焼器（１２ａ）と前記第２の燃焼器（１２ｂ）との間のコヒーレンス又はモード結合を低減するよう構成されている、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題は、全体的に、ガスタービンシステムに関し、より詳細には、燃焼ダイナミックスを低減するシステム及び方法に関し、より具体的には、ガスタービンエンジン内の燃焼ダイナミックスのモード結合を低減するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンシステムは、一般に、圧縮機セクション、燃焼器セクション、及びタービンセクションを有するガスタービンエンジンを含む。燃焼器セクションは、１又はそれ以上の燃焼器（例えば、燃焼缶）を含むことができ、各燃焼器は、一次燃焼システムと、該一次燃焼システムから下流側にある二次燃焼システム（例えば、遅延希薄噴射（ＬＬＩ）システム）とを有する。燃料及び／又は酸化剤（例えば、空気）混合気は、燃料ノズルを通じて一次及び二次燃焼システムに送ることができ、各燃焼システムは、燃料及び酸化剤−酸化剤（例えば、空気）の混合気を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生し、この燃焼ガスが、タービンセクションにおいて１又はそれ以上のタービン段を駆動する。
【０００３】
高温燃焼ガスの発生により様々な燃焼ダイナミックスをもたらす可能性があり、これは、火炎ダイナミックス（放熱の周期的振動成分としても知られる）が、燃焼器の１又はそれ以上の音響モードと相互作用し又はこの燃焼器の１又はそれ以上の音響モードを励起して、結果として燃焼器において圧力の周期的振動をもたらしたときに生じる。燃焼ダイナミックスは、複数の離散的周波数において、又はある周波数範囲にわたって起こる場合があり、それぞれの燃焼器の上流側及び下流側の両方に伝播する可能性がある。例えば、圧力波は、例えば１又はそれ以上のタービン段を通って下流側のタービンセクションに伝播し、或いは上流側の燃料システムに伝播する可能性がある。特に個々の燃焼器により生じる燃焼ダイナミックスが同相で互いにコヒーレント（可干渉性）な関係を示し、構成要素の固有周波数又は共振周波数もしくはその近傍の周波数を有する場合には、タービンシステムの特定の構成要素が燃焼ダイナミックスに応答する可能性がある。一般に、「コヒーレンス」とは、２つのダイナミック信号間の線形関係の強度を指し、これら信号間の周波数の重なり度によって強い影響を受ける。特定の実施形態において、「コヒーレンス」は、燃焼システムによって示されるモード結合、すなわち燃焼器間の音響相互作用の尺度として用いることができる。
【０００４】
従って、タービンシステムにおける構成要素の何らかの望ましくない共鳴振動応答（例えば、共振挙動）の可能性を低減するよう、燃焼ダイナミックス及び／又は燃焼ダイナミックスのモード結合を制御する必要性がある。
【発明の概要】
【０００５】
最初に請求項に記載された本発明の範囲内にある特定の実施形態について以下で要約する。これらの実施形態は、特許請求した本発明の技術的範囲を限定することを意図するものではなく、むしろそれらの実施形態は、本発明の実施可能な形態の簡潔な概要を示すことのみを意図している。当然のことながら、本発明は、下記に説明した実施形態と同様のもの又は該実施形態と異なるものとすることができる様々な形態を含むことができる。
【０００６】
第１の実施形態において、システムは、第１の燃焼器及び第２の燃焼器を有するガスタービンエンジンを含む。第１の燃焼器は、第１の複数の噴射装置を有する第１の燃料導管を含む。第１の複数の噴射装置は、第１の燃料経路に沿って第１の燃焼器内に第１の構成で配置され、第１の複数の噴射装置は、第１の燃焼室に燃料を送るよう構成される。システムは更に、第２の複数の噴射装置を有する第２の燃料導管を含む第２の燃焼器を備える。第２の複数の噴射装置は、第２の燃料経路に沿って第２の燃焼器内に第２の構成で配置され、第２の複数の噴射装置は、第２の燃焼室に燃料を送るよう構成される。第２の構成は、第１の構成に対して少なくとも１つの相違点を有する。
【０００７】
第２の実施形態において、システムは、第２の配列を備えた第２の複数の燃料噴射装置を含む第２の燃料導管を有する第２のタービン燃焼器を含む。第２の複数の燃料噴射装置は、第２のタービン燃焼器の第２の二次燃焼ゾーンに燃料を送るよう構成される。第２の複数の燃料噴射装置は、第４の噴射装置に対して少なくとも１つの相違点を有する第３の噴射装置を含む。
【０００８】
第３の実施形態において、方法は、第１の燃焼器の第１の燃焼ダイナミックス又は第１の燃焼器の燃料噴射装置の第１のセットの第１の火炎ダイナミックを燃料噴射装置の第１のセットの第１の配列で制御するステップを含む。本方法は更に、第２の燃焼器の第２の燃焼ダイナミックス又は第２の燃焼器の燃料噴射装置の第２のセットの第２の火炎ダイナミックを燃料噴射装置の第２のセットの第２の配列で制御するステップを含む。第１の配列は、第２の配列に対して少なくとも１つの相違点を含む。
【０００９】
本発明のこれらの及びその他の特徴、態様並びに利点は、図面全体を通して同じ参照符号が同様の部分を表す添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、より良好に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】各燃焼器が遅延希薄噴射（ＬＬＩ）噴射装置配列で複数のＬＬＩ噴射装置を有するＬＬＩ燃料回路を備えた、複数の燃焼器を有するガスタービンシステムの１つの実施形態の概略図。
【図２】燃焼器がＬＬＩ燃料回路及びコントローラに動作可能に結合された、図１の燃焼器のうちの１つの燃焼器の１つの実施形態の概略断面図。
【図３】各々が複数の遅延希薄噴射装置を有する複数の燃焼器を例示し、該複数の燃焼器の各々における遅延希薄噴射装置の配列が燃焼器間で変化して、燃焼ダイナミックス及びひいては燃焼ダイナミックスのモード結合を制御して、これにより下流側構成要素における望ましくない振動応答の可能性を低減するようにする、図１の燃焼器のうちの１つの燃焼器の１つの実施形態の概略断面図。
【図４】噴射装置の第１の円周方向分散配置を含む、図３のシステムにおける第１の燃焼器の１つの実施形態の概略断面図。
【図５】噴射装置の第１の円周方向分散配置とは異なる第２の円周方向分散配置を含む、図３のシステムにおける第２の燃焼器の１つの実施形態の概略断面図。
【図６】噴射装置の第１及び第２の円周方向分散配置とは異なる第３の円周方向分散配置を含む、図３のシステムにおける第２の燃焼器の１つの実施形態の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の１つ又はそれ以上の特定の実施形態について、以下に説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を行うために、本明細書では、実際の実施態様の全ての特徴については説明しないことにする。何れかの技術又は設計プロジェクトと同様に、このような何らかの実際の実装の開発において、システム及びビジネスに関連した制約への準拠など、実装毎に異なる可能性のある開発者の特定の目標を達成するために、多数の実装時固有の決定を行う必要がある点は理解されたい。更に、このような開発の取り組みは、複雑で時間を要する可能性があるが、本開示の利点を有する当業者にとっては、設計、製作、及び製造の日常的な業務である点を理解されたい。
【００１２】
本発明の種々の実施形態の要素を導入する際に、冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」、及び「ｓａｉｄ」は、要素の１つ又はそれ以上が存在することを意味するものとする。用語「備える」、「含む」、及び「有する」は、包括的なものであり、記載した要素以外の付加的な要素が存在し得ることを意味する。
【００１３】
本開示は、燃焼ダイナミックス及び／又は燃焼ダイナミックスのモード結合を低減して、下流側構成要素における望ましくない振動応答を低減することに関する。上述のように、ガスタービンシステム内の燃焼器は、酸化剤−燃料混合気を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生し、該燃焼ガスは、ガスタービンにおける１又はそれ以上のタービン段を駆動する。場合によっては、燃焼システムは、燃焼プロセス、燃焼器への吸入流体流（例えば、燃料、酸化剤、希釈剤、その他）の特性、及び他の種々の要因に起因して燃焼ダイナミックスを発生させる可能性がある。燃焼ダイナミックスは、特定の周波数での圧力変動、脈動、周期的振動、及び／又は波動として特徴付けることができる。全体として、燃焼ダイナミックスは、燃焼器から上流側及び／又は下流側の種々の構成要素において振動応答及び／又は共振挙動を引き起こす可能性がある。例えば、燃焼ダイナミックス（例えば、特定の周波数、周波数範囲、振幅、燃焼器間位相、その他での）は、ガスタービンシステムにおいて上流側及び下流側の両方に伝播する可能性がある。ガスタービン燃焼器、上流側構成要素及び／又は下流側構成要素が、これらの圧力変動（例えば、燃焼ダイナミックス）によって引き起こされる固有又は共振周波数を有する場合には、この圧力変動は、振動、応力、疲労、その他を引き起こす可能性がある。構成要素は、燃焼器ライナ、燃焼器流れスリーブ、燃焼器キャップ、燃料ノズル、タービンノズル、タービンブレード、タービンシュラウド、タービンホイール、軸受、燃料供給組立体、又はこれらの組み合わせを含むことができる。下流側構成要素は、同相及びコヒーレントである燃焼トーンの影響をより受けやすいので特に重要である。従って、具体的には、コヒーレンスを低減することにより、下流側構成要素の望ましくない振動の可能性が低減される。
【００１４】
以下で詳細に検討するように、開示された実施形態は、ガスタービンシステムの１又はそれ以上の燃焼器内、燃焼器と燃焼器の間、及び／又は１又はそれ以上の燃焼器間で燃料供給組立体（例えば、遅延希薄噴射（ＬＬＩ）燃料回路）内の１又はそれ以上の噴射装置（例えば、遅延希薄噴射装置）の位置及び／又は区域を変えることができる。より具体的には、開示される実施形態は、軸方向揺動配置及び／又は円周方向グループ化を介して遅延希薄噴射装置の位置を変更し、各噴射装置又は噴射装置のグループの燃料−空気比及び／又は放熱分布を修正して、ガスタービン燃焼器の火炎ダイナミックス及びひいては燃焼ダイナミックスを修正（例えば、周波数、振幅、周波数範囲、又はこれらの何れかの組み合わせの変更）することができる。加えて、遅延希薄噴射装置の配列を修正することはまた燃料体積の幾何形状を変化させ、従って、燃料システムの音響応答を変えることができる。当該技術分野において燃料システムインピーダンスと呼ばれるように、遅延希薄噴射装置の音響応答を修正することで、燃焼器の火炎ダイナミックスと音響応答との間の相互作用に影響を及ぼすことができ、この結果、燃焼ダイナミックスの振幅及び／又は周波数、コヒーレンス、周波数範囲、又はこれらの何れかの組み合わせを変えることができる。上述のように、ガスタービンシステムは、１又はそれ以上の燃焼器（例えば、燃焼器缶、燃焼器、その他）を含むことができ、各燃焼器は、一次燃焼ゾーンと二次燃焼ゾーンを有して構成することができる。具体的には、一部の実施形態において、二次燃焼ゾーンは、燃焼のため二次燃焼ゾーンに二次燃料を送るよう構成されたＬＬＩ燃料回路を含むことができる。特定の実施形態において、各ＬＬＩ燃料回路は、二次燃料を１又はそれ以上の燃料噴射装置（例えば、ＬＬＩ噴射装置）に提供するよう構成された１又はそれ以上の燃料管路を含み、該燃料噴射装置は、二次燃料を二次燃焼ゾーンに送る。詳細には、燃焼器内の複数のＬＬＩ噴射装置のうちの各ＬＬＩ噴射装置の位置は、同じ燃焼器内で、隣接する燃焼器のＬＬＩ噴射装置間で、及び／又はガスタービンシステム内の複数の燃焼器のうちの何れかのＬＬＩ噴射装置間で他のＬＬＩ噴射装置に対して変えることができる。一部の実施形態において、ＬＬＩ噴射装置は、該ＬＬＩ噴射装置が燃焼器内及び／又は燃焼器間で軸方向軸線に沿ってシフトされるように、軸方向揺動配置により変えることができる。一部の実施形態において、ＬＬＩ噴射装置は、該ＬＬＩ噴射装置が燃焼器内及び／又は燃焼器間で円周方向の平面上で異なるように分布又はグループ化されるように、円周方向グループ化によって変えることができる。特定の実施形態において、ガスタービンシステムのＬＬＩ噴射装置の配列、構成及び／又は機能が異なることにより、放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状が変化し、これにより各燃焼器における異なる火炎ダイナミック挙動をもたらし、システムの燃焼器間の燃焼ダイナミックス周波数をシフトさせることができる。コヒーレンスは、燃焼器間の燃焼ダイナミックスの周波数の類似性を示すことができるので、システムの燃焼器間の燃焼ダイナミックスの周波数をシフトすることにより、燃焼器間のコヒーレンスを低減することができる。特定の実施構成において、燃焼器トーンは、より大きな周波数範囲にわたってスミア又は分散され、燃焼ダイナミックス振幅を低減し、場合によってはコヒーレンスを低減することができる。詳細には、システム内の別の燃焼器のＬＬＩ噴射装置に対して特定の燃焼器のＬＬＩ噴射装置の配列を変えることにより、放熱分布を変えるだけでなく、他の燃焼器に対する当該特定の燃焼器の燃料側インピーダンス酸化剤を変えることができ、これにより、音響及び放熱変動間の結合が変化し、システムの他の燃焼器のうちの１又はそれ以上の燃焼器の火炎ダイナミック挙動とは異なる火炎ダイナミック挙動を生じることになる。従って、結果として生じる燃焼ダイナミックス周波数が燃焼器間で異なり、これによりコヒーレンス及びひいては燃焼器の結合が低減される。
【００１５】
上記のことを考慮して、図１は、複数の燃焼器１２を有し、各燃焼器１２がＬＬＩ燃料回路１４のような二次燃料回路を備えた、ガスタービンシステム１０の１つの実施形態の概略図である。特定の実施形態において、システム１０の燃焼器１２のうちの１又はそれ以上は、二次燃料回路を備えていなくてもよい。ＬＬＩ燃料回路１４は、液体及び／又はガス燃料のような二次燃料１６を燃焼器１２内に送るように構成することができる。例えば、二次燃料１６は、ＬＬＩ燃料噴射装置１８のような、燃焼器１２の１又はそれ以上の二次燃料噴射装置に送ることができる。詳細には、各燃焼器１２におけるＬＬＩ燃料噴射装置１８の配列は、システム１０内の他の燃焼器１２のＬＬＩ燃料噴射装置１８に対して変えることができる。上述され且つ以下で更に詳細に説明されるように、システム１０内のＬＬＩ噴射装置１８の配列及び／又は構成を変えることで、燃焼器１２間の放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状が変化し、これにより各燃焼器１２における異なる火炎ダイナミック挙動をもたらし、システム１０の燃焼器１２間の燃焼ダイナミックス周波数をシフトすることができる。従って、結果として生じる燃焼ダイナミックス周波数が燃焼器１２間で異なり、これによりコヒーレンス及びひいては燃焼器１２のモード結合が低減される。
【００１６】
ガスタービンシステム１０は、複数の噴射装置１８（例えば、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又はそれ以上の噴射装置１８）を有する１又はそれ以上の燃焼器１２と、圧縮機２０と、タービン２２と、を含む。燃焼器１２は、一次燃料ノズル２４を含み、該一次燃料ノズル２４は、一次燃焼ゾーン２８内で燃焼するため液体燃料及び／又はガス燃料のような一次燃料２６を燃焼器１２に送る。同様に、燃焼器１２は、ＬＬＩ噴射装置１８を含み、該ＬＬＩ噴射装置１８は、二次燃焼ゾーン３０内で燃焼するため二次燃料１６を燃焼器１２に送る。燃焼器１２は、酸化剤−燃料混合気を点火して燃焼し、次いで、高温燃焼ガス３２をタービン２２に送る。タービン２２は、シャフト３４に結合されたタービンブレードを含み、該シャフト３４はまた、システム１０全体にわたって他の複数の構成要素に結合される。燃焼ガス３２がタービンブレードを通ってタービン２２に流入すると、タービン２２は回転駆動されて、シャフト３４を回転させるようになる。最終的に、燃焼ガス３２は、排気出口３６を介してタービンシステム１０から流出する。最終的に、燃焼ガス３２は、排気出口３６を介してタービンシステム１０から流出する。更に、シャフト３４は負荷３８に結合され、該負荷は、シャフト３４の回転を介して動力が供給される。例えば、負荷３８は、外部機械的負荷のようなタービンシステム１０の回転出力を介して動力を発生できる何らかの好適な装置とすることができる。例えば、負荷３８は、発電機、航空機のプロペラ、及びその他を含むことができる。
【００１７】
タービンシステム１０の１つの実施形態において、圧縮機ブレードは、圧縮機２０の構成要素として含まれる。圧縮機２０内のブレードは、シャフト３４に結合され、上述のように、タービン２２によってシャフト３４が回転駆動されたときに回転するようになる。圧縮機２０内のブレードの回転により、酸化剤吸気口４２からの酸化剤（又は何れかの好適な酸化剤）を圧縮して、加圧酸化剤４４（例えば、加圧酸素）にする。次いで、加圧酸化剤４４は、燃焼器１２の一次燃料ノズル２４及び二次燃料ノズル（すなわち、遅延希薄噴射装置１８）に送り込まれる。一次燃料ノズル２４及び二次燃料ノズル（すなわち、遅延希薄噴射装置１８）は、加圧酸化剤４４と燃料（例えば、一次燃料２６）を混合して燃焼に好適な混合比（例えば、燃料が完全燃焼するような燃焼）を生成し、燃料の廃棄又は過剰エミッションを生じないようにする。
【００１８】
一部の実施形態において、１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８の物理的区域は、燃焼器１２内及び／又は燃焼器１２間でＬＬＩ噴射装置１８に対して変えることができる。例えば、第１の燃焼器１２ａのＬＬＩ噴射装置１８の位置及び／又は配列は、隣接する第２の燃焼器１２ｂのような別の燃焼器１２のＬＬＩ噴射装置１８の位置及び／又は配列と異なることができる。例示の実施形態において、第１の燃焼器１２ａのＬＬＩ噴射装置１８は、第２の燃焼器１２ｂのＬＬＩ噴射装置１８と比べて、燃焼器１２の燃焼器出口４６により近接して（ヘッド端部４８からより遠くに）配置される。換言すると、燃焼器１２のＬＬＩ噴射装置１８は、軸方向又は軸線５０（例えば、長手方向軸線）に沿ってシフトされ、ＬＬＩ噴射装置１８の位置が燃焼器１２間で異なるようにすることができる。他の実施形態において、ＬＬＩ噴射装置１８の位置は円周方向又は軸線５４に沿って変えることができる点に留意されたい。上述のように、１つの燃焼器１２のＬＬＩ噴射装置１８の配列を別の燃焼器に対して変えることで、各ＬＬＩ噴射装置１８における放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状が変化し、これにより異なる火炎ダイナミック挙動をもたらし、燃焼器１２間の周波数応答をシフトさせるようにすることができる。
【００１９】
一部の実施形態において、システム１０は、１又はそれ以上のＬＬＩ回路１４を調整するよう構成されたコントローラ５６を含むことができ、ここでＬＬＩ回路１４は、燃焼器１２と関連付けられる。コントローラ５６（例えば、産業用コントローラ、或いは、デスクトップコンピュータ、度レット、スマートフォン、その他などの何れかの好適なコンピュータデバイス）は、コンピュータ命令及び／又は制御ロジックを実行し格納するのに好適なプロセッサ及びメモリ（例えば、非一時的機械可読媒体）を含むことができる。例えば、プロセッサは、汎用又は専用マイクロプロセッサを含むことができる。同様に、メモリは、揮発性及び／又は不揮発正メモリ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、リムーバブルディスクドライブ及び／又はリムーバブルディスク（例えば、ＣＤ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク、ＵＳＢペンドライブ、その他）、又はこれらの何れかの組み合わせを含むことができる。
【００２０】
特定の実施形態において、コントローラ５６は、１又はそれ以上のＬＬＩ燃料回路１４を介して１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に送られる二次燃料１６を調整するのに有用とすることができる。例えば、一部の実施形態において、コントローラ５６は、ＬＬＩ燃料回路１４を通じて特定の燃焼器１２のＬＬＩ噴射装置１８に送られる二次燃料１６をバイアス（偏倚）するよう構成することができる。例えば、特定の燃焼器１２について、コントローラ５６は、他のＬＬＩ噴射装置１８よりも多くの二次燃料１６を特定のＬＬＩ噴射装置１８に送ることができる。実際に、特定の実施形態において、コントローラ５６は、特定の燃焼器１２の１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８が二次燃料１６を受け取り、他方、燃焼器１２の残りのＬＬＩ噴射装置１８が受け取らないように二次燃料１６をバイアスするよう構成することができる。ＬＬＩ燃料回路１４は、１又はそれ以上の缶又はバルブに供給する１又はそれ以上の回路を含み、噴射装置レベルの燃料流制御を可能にすることができる。
【００２１】
加えて、一部の実施形態において、コントローラ５６は、システム１０の異なる燃焼器１２の１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に送られる二次燃料１６をバイアスするよう構成することができる。例えば、コントローラ５６は、第２の燃焼器１２ｂの１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８よりも多くの二次燃料１６を第１の燃焼器１２ａの１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に送ることができる。このような実施形態において、第１の燃焼器１２ａ及び第２の燃焼器１２ｂのＬＬＩ噴射装置１８の位置及び／又は構成はほぼ同じとすることができるが、ＬＬＩ噴射装置１８は、一部には、各燃焼器１２に関連付けられたＬＬＩ燃料回路１４及び／又は二次燃料１６をコントローラ５６がどのように調整するよう構成されているかに基づいて異なる動作を行うことができる。このようにして、コントローラ５６は、ＬＬＩ噴射装置１８の位置及び／又は構成を必ずしも変えることなく、ＬＬＩ噴射装置１８の動作を変えて燃焼ダイナミックスを低減するよう構成することができる。例えば、コントローラ５６は、燃焼器１２間の噴射装置１８の放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状を変化させるようにＬＬＩ噴射装置１８の機能を変えて、異なる火炎ダイナミック挙動が生じ、結果として生じる燃焼ダイナミックス周波数がシフトするように構成することができる。
【００２２】
図２は、燃焼器１２がＬＬＩ燃料回路１４及びコントローラ５６に動作可能に結合された、図１の燃焼器１２のうちの１つの燃焼器１２の実施形態の概略図である。上述のように、ＬＬＩ燃料回路１４は、二次燃料１６を燃焼器１２の１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に送るよう構成することができる。更に、コントローラ５６は、ＬＬＩ燃料回路１４及び／又は１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に送られる二次燃料１６を調整するよう構成することができる。特定の実施形態において、ＬＬＩ噴射装置１８の位置及び／又は構成は、システム１０内の他の燃焼器１２のＬＬＩ噴射装置１８に対して変えることができる。更に、例示の実施形態のような一部の実施形態において、コントローラ５６は、燃焼器１２のＬＬＩ噴射装置１８が異なる放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状を有するように、特定の燃焼器１２の１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８の動作を制御して、異なる火炎ダイナミック挙動が生じ、結果として生じる燃焼ダイナミックス周波数がシフトするように構成することができる。このようにして、燃焼器１２は、（以下で詳細に説明するように）コヒーレンス挙動が低減されるように調整することができ、従って、（図３に関して詳細に説明されるように）システム１０内で燃焼器１２と燃焼器１２の間、及び／又は１又はそれ以上の燃焼器１２の間でモード結合の可能性を低減することができる。
【００２３】
燃焼器１２は、端部カバー６０を有するヘッド端部４８と、燃焼器キャップ組立体６２と、一次燃焼ゾーン２８と、二次燃焼ゾーン３０とを含む。端部カバー６０及び燃焼器キャップ組立体６２は、ヘッド端部４８において一次燃料ノズル２４を支持するよう構成することができる。例示の実施形態において、一次燃料ノズル２４は、一次燃料２６を一次燃焼ゾーン２８に送る。更に、一次燃料ノズル２４は、燃焼器１２のアニュラス６６（例えば、ライナ６８と流れスリーブ７０との間）から加圧酸化剤（例えば、加圧空気）６４を受け取り、加圧酸化剤６４を一次燃料２６と組み合わせて酸化剤／燃料混合気を形成し、これが一次燃焼ゾーン２８において点火されて燃焼し、燃焼ガス（例えば、排出ガス）を形成する。燃焼ガスは、方向７２で二次燃焼ゾーン３０へ流れる。ＬＬＩ燃料回路１４は、二次燃料１６を１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に提供し、該ＬＬＩ噴射装置１８は、二次燃料１６を二次燃焼室３０に送るよう構成することができる。詳細には、ＬＬＩ噴射装置１８は、二次燃料１６を受け取って二次燃焼ゾーン３０内に方向７２に流れる燃焼ガスのストリームに送る。更に、ＬＬＩ噴射装置１８は、燃焼器１２のアニュラス６６から加圧酸化剤６４を受け取り、加圧酸化剤６４を二次燃料１６と組み合わせて酸化剤／燃料混合気を形成し、これが二次燃焼ゾーン３０において点火されて燃焼し、追加の燃焼ガスを形成する。より具体的には、加圧酸化剤６４は、ライナ６８と燃焼器１２の流れスリーブ７０との間のアニュラス６６を通って流れてヘッド端部４８に到達する。燃焼ガスは、方向７２で燃焼器１２の最後尾４６に流れ、上述のようにタービン２２に流入する。
【００２４】
上述のように、一次燃焼ゾーン２８及び二次燃焼ゾーン３０内での燃焼ダイナミックス（例えば、高温燃焼ガスの生成）は、下流側構成要素における望ましくない振動応答につながる可能性がある。従って、システム１０内の構成要素の何らかの望ましくない共鳴振動応答（例えば、共振挙動）の可能性を低減する一助となるように、システム１０の種々の燃焼器１２間の燃焼ダイナミックス及び／又は燃焼ダイナミックスのモード結合を制御することが有利とすることができる。特定の実施形態において、コントローラ５６は、ＬＬＩ燃料回路１４を調整し、燃焼器１２の１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に送られる二次燃料１６を制御するよう構成することができる。例えば、例示の実施形態において、コントローラ５６は、第１の噴射装置１８ａ、第２の噴射装置１８ｂ、第３の噴射装置１８ｃ、及び第４の噴射装置１８ｄに送られる二次燃料１６の量をバイアスするよう構成することができる。詳細には、コントローラ５６は、ＬＬＩ燃料回路１４を調整して、第１の噴射装置１８ａ及び第３の噴射装置１８ｃが第２の噴射装置１８ｂ及び第４の噴射装置１８ｄよりも多くの二次燃料１６を受け取るように二次燃料１６をバイアスするよう構成することができる。従って、第１及び第３の噴射装置１８ａ，１８ｃの放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状は、第２及び第４の噴射装置１８ｂ，１８ｄの放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状と異なることができる。例示の実施形態において図示されるように、第１及び第３の噴射装置１８ａ，１８ｃの火炎形状は、第２及び第４の噴射装置１８ｂ，１８ｄの火炎形状と異なることができる。場合によっては、コントローラ５６は、１又はそれ以上の噴射装置１８から離して二次燃料１６を全てバイアスし、１又はそれ以上の噴射装置１８が二次燃焼ゾーン３０において発生する燃焼ガスにほとんど影響しないように構成することができる。場合によっては、コントローラ５６は、二次燃料１６の一部を１又はそれ以上の噴射装置１８から離してバイアスし、噴射装置１８が二次燃焼ゾーン３０において発生する燃焼ガスに様々な量で影響をするよう構成することができる。
【００２５】
一部の実施形態において、コントローラ５６は、ＬＬＩ燃料回路１４を制御し、燃焼器１２の噴射装置１８に送られる二次燃料１６の量を調整することによって、機能しているＬＬＩ噴射装置１８の配列を変えるよう構成することができる。特定の実施形態において、コントローラ５６は、図３に関して更に説明されるように、第１の燃焼器１２ａにおいて第１及び第２の噴射装置１８ａ，１８ｂに対する二次燃料１６をバイアスすることができ、第２の燃焼器１２ｂにおいて第３及び第４の噴射装置１８ｃ，１８ｄに対する二次燃料１６をバイアスすることができる。このようにして、コントローラ５６は、１又はそれ以上の燃焼器１２内の噴射装置１８の放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状を調整及び／又は変化させ、これによりシステム１０の燃焼器１２内及び燃焼器１２間の異なる火炎ダイナミック挙動をもたらすように構成することができる。このようにして、燃焼器１２内及び燃焼器１２間の燃焼ダイナミックス周波数がシフトされ、燃焼器１２間に低減されたコヒーレンスが存在するようにすることができる。
【００２６】
図３は、複数のＬＬＩ噴射装置１８を有するＬＬＩ燃料回路１４（例えば、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又はそれ以上の噴射装置１４）を各々が備えた複数の燃焼器１２を示す、図１のガスタービンシステム１０の１つの実施形態の概略図である。例示の実施形態において、ガスタービンシステム１０は、タービン１２に結合された４つの燃焼器１２を含む。一部の実施形態において、システム１０は、１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０又はそれ以上の燃焼器１２のような、タービン２２に結合されたあらゆる数の燃焼器１２を含むことができる。加えて、燃焼器１２に関連するＬＬＩ燃料回路１４の１又はそれ以上は、コントローラ５６に動作可能に結合することができる。詳細には、特定の実施形態において、各燃焼器１２の１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８は、特定の構成（例えば、配置、位置、その他）を有することができ、及び／又は以下でより詳細に説明されるように、コントローラ５６によって、システム１０内でのコヒーレンス挙動を低減する一助となるように構成された特定の動作を行うよう制御することができる。より具体的には、ＬＬＩ噴射装置１８の配列及び／又は動作は、システムの燃焼器１２内及び／又は燃焼器１２間で変えることができ、その結果、ＬＬＩ噴射装置１８は、異なる火炎ダイナミック挙動で駆動され、異なる燃料側及び酸化剤側インピーダンスを有するようになり、これによりシステム１０の燃焼器１２間でシフトされた燃焼ダイナミックス周波数を生成する。コヒーレンスは、燃焼器間の燃焼ダイナミックス周波数の類似性を示すことができるので、システムの燃焼器間の燃焼ダイナミックス周波数をシフトさせることで、燃焼器１２間のコヒーレンスを低減することができる。
【００２７】
特定の実施形態において、１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８の位置は、ＬＬＩ噴射装置１８の位置が燃焼器１２間で変わるようにシステムの軸方向又は軸線５０に沿ってシフトすることができる。例えば、第１の燃焼器１２ａのＬＬＩ噴射装置１８は、第１の燃焼器１２ａの端部カバー６０からおよそ第１の距離８０に配置することができる。加えて、第２の燃焼器１２ｂのＬＬＩ噴射装置１８は、第２の燃焼器１２ｂの端部カバー６０からおよそ第２の距離８２に配置することができ、ここで第２の距離８２は、第１の距離８０よりも大きいとすることができる。一部の実施形態において、第２の距離８２は、第１の距離８０よりも小さい及び／又はほぼ同じとすることができ、第２の燃焼器１２ｂのＬＬＩ噴射装置１８が第１の燃焼器１２ａのＬＬＩ噴射装置１８よりもヘッド端部４８により近接しているように、或いは、第１及び第２の燃焼器１２ａ，１２ｂのＬＬＩ噴射装置１８がほぼ同じであるようになる点に留意されたい。
【００２８】
一部の実施形態において、１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８の位置は、軸方向又は軸線５０に沿ってシフトすることができ、その結果、ＬＬＩ噴射装置１８の位置は、燃焼器１２内で並びに燃焼器１２間で変わることになる。例えば、第３の燃焼器１２ｃの各ＬＬＩ噴射装置１８は、第３の燃焼器１２ｃの端部カバー６０から異なる距離で配置することができる。加えて、第４の燃焼器１２ｄの各ＬＬＩ噴射装置１８は、該第４の燃焼器１２ｄの端部カバー６０からほぼ異なる距離で配置することができる。例えば、第３の燃焼器１２ｃにおいて、端部カバー６０から第３の燃焼器１２ｃまでの第３の距離８４は、端部カバー６０から第４の燃焼器１２ｄまでの第４の距離８６よりも小さいとすることができる。一部の実施形態において、第３の距離８４は第４の距離８６よりも大きくてもよい点に留意されたい。
【００２９】
一部の実施形態において、特定の燃焼器の２つの噴射装置１８間の距離は、当該特定の燃焼器内で異なることができる。例えば、第３及び第４の噴射装置１８ｃ，１８ｄ間の第５の距離８８は、第３の燃焼器１２ｃの第１及び第２の噴射装置１８ａ，１８ｂ間の第６の距離９０よりも大きいとすることができる。このようにして、第３の燃焼器１２ｃの噴射装置１８は、第３の燃焼器１２ｃ内の軸方向距離５０に沿って軸方向に揺動配置することができる。噴射装置１８間の距離（例えば、第５の距離８８又は第６の距離９０）はどのような距離であってもよい点に留意されたい。更に、一部の実施形態において、第３の燃焼器１２ｃの噴射装置１８は、第４の燃焼器１２ｄの噴射装置１８に対して軸方向に揺動配置することができる。例えば、第３及び第４の噴射装置１８ｃ，１８ｄ間の第５の距離８８は、第５及び第６の噴射装置１８ｅ，１８ｆそれぞれ間の第６の距離９０よりも大きいとすることができる。このようにして、燃焼器１２（例えば、第１及び第２の燃焼器１２ａ，１２ｂ及び／又は第３及び第４の燃焼器１２ｃ，１２ｄ、その他）間及び／又は燃焼器１２内の軸方向５０に沿って軸方向に揺動配置することにより噴射装置１８の位置を変えることで、放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状が変化し、これにより燃焼器１２間の異なる火炎ダイナミックス挙動をもたらすことができる。従って、異なる火炎ダイナミック挙動が生じ、結果として生じる燃焼ダイナミックス周波数がシフトする。
【００３０】
特定の実施形態において、コントローラ５６は、１又はそれ以上の燃焼器１２に関連する１又はそれ以上のＬＬＩ回路１４に動作可能に結合することができる。詳細には、コントローラ５６は、特定のＬＬＩ回路１４に関連する燃焼器１２の１又はそれ以上の噴射装置１８に送られ及び／又はバイアスされる二次燃料１６の量を調整することによって特定のＬＬＩ回路１４を制御するよう構成することができる。例えば、例示の実施形態において、コントローラ５６は、第３の燃焼器１２ｃに関連する第３のＬＬＩ燃料回路１４ｃ及び第４の燃焼器１２ｄに関連する第４のＬＬＩ燃料回路１４ｄに動作可能に結合することができる。場合によっては、コントローラ５６は、特定の配列による第３及び第４の燃焼器１２ｃ，１２ｄの噴射装置１８に送られる二次燃料１６をバイアスして、特定の位置にある噴射装置１８だけに燃料供給するよう構成することができる。例えば、コントローラ５６は、第１の噴射装置１８ａ、第４の噴射装置１８ｄ、第５の噴射装置１８ｅ、及び第８の噴射装置１８ｈから離して、第２の噴射装置１８ｂ、第３の噴射装置１８ｃ、第６の噴射装置１８ｆ及び第７の噴射装置１８ｇに二次燃料１６を送るよう構成することができる。従って、例示するように、二次燃料１６がバイアスされた噴射装置１８の放熱分布及び／又は火炎形状は、バイアスされていない噴射装置１８とは異なり、これにより燃焼器１２間の異なる火炎ダイナミック挙動をもたらすことができる。従って、第３の燃焼器１２ｃと第４の燃焼器１２ｄとの間で異なる火炎ダイナミック挙動が生じ、結果として生じる燃焼ダイナミックス周波数がシフトされる。
【００３１】
一部の実施形態において、システム１０は、燃焼器１２の１又はそれ以上のグループ（例えば、１，２，３，４，５，又はそれ以上）を含むことができ、ここで燃焼器１２の各グループは、１又はそれ以上の燃焼器１２（例えば、１，２，３，４，５，又はそれ以上）を含むことができる。場合によっては、燃焼器１２の各グループは、システム１０内の燃焼器１２の１又はそれ以上の他のグループとは異なる同一の燃焼器１２を含むことができる。例えば、燃焼器１２の第１のグループは、特定の配列のＬＬＩ噴射装置１８を有する同一の燃焼器１２を含むことができ、燃焼器１２の第２のグループは、第２の配列のＬＬＩ噴射装置１８を有する同一の燃焼器１２を含むことができる。更に、ＬＬＩ噴射装置１８の第１の配列と第２の配列は、上述のように、１又はそれ以上の様態で異なることができる。従って、燃焼器１２の第１のグループは、システム１０内の燃焼器１２の第２のグループの火炎ダイナミック挙動及び燃料側／酸化剤側インピーダンスと異なる火炎ダイナミック挙動及び燃料側／酸化剤側インピーダンスをもたらし、これによりシステム１０の燃焼器１２間でシフトされた燃焼ダイナミックス周波数を生成することができる。
【００３２】
例えば、特定の実施形態において、燃焼器１２の第１のグループは、第１の配列のＬＬＩ噴射装置１８を各々有する同一の燃焼器１２を含むことができ、燃焼器１２の第２のグループは、第２の配列のＬＬＩ噴射装置１８を各々有する同一の燃焼器１２を含むことができ、燃焼器１２の第３のグループは、第３の配列のＬＬＩ噴射装置１８を各々有する同一の燃焼器１２を含むことができる。更に、燃焼器の各グループのＬＬＩ噴射装置１８の配列は、図４〜６に関して記載するように、１又はそれ以上の様態で互いに異なることができる。従って、燃焼器１２の第１のグループのＬＬＩ噴射装置１８は、第１の火炎ダイナミック挙動又は燃料側／酸化剤側インピーダンスを達成するよう配列することができ、燃焼器１２の第２のグループのＬＬＩ噴射装置１８は、第２の火炎ダイナミック挙動又は燃料側／酸化剤側インピーダンスを達成するようベースライン構成とは異なる構成に配列することができ、燃焼器１２の第３のグループのＬＬＩ噴射装置１８は、第３の火炎ダイナミック挙動又は燃料側／酸化剤側インピーダンスを達成するようベースライン構成とは異なる構成に配列することができる。第１、第２、及び第３の火炎ダイナミック挙動又は燃料側／酸化剤側インピーダンスは、互いに異なることができる。結果として、燃焼ダイナミックス周波数は、システム１０の燃焼器１２の異なるグループ間でシフトされる。特定の実施形態において、コントローラ５６は、上記で詳細に説明したように、燃焼器１２の各グループ内でＬＬＩ噴射装置１８の構成を制御するよう構成することができる。３つのグループ及び３つの周波数が記載されているが、あらゆる数のグループ及び／又は周波数が利用できる点は明らかであろう。
【００３３】
一部の実施形態において、噴射装置１８の軸方向揺動配置に加えて、図４、５及び６に関して更に説明するような円周方向グループ化によって、システム１０の１又はそれ以上の燃焼器１２内、燃焼器１２と燃焼器１２の間、及び／又は１又はそれ以上の燃焼器１２間で噴射装置１８の位置及び／又は配列を変えることができる。例えば、図４〜図６に関して更に詳細に説明するように、円周方向５４での１又はそれ以上の軸線に沿ったＬＬＩ噴射装置１８のグループ化及び／又は分散配置を燃焼器１２間で変えることができる。
【００３４】
図４は、図３の線４−４から見たシステム１０の第１の燃焼器１２ａの１つの実施形態の概略断面図であり、ここで第１の燃焼器１２ａは、円周方向５４で特定の軸線に沿った噴射装置１８の第１の円周方向分散配置９２を含む。例えば、例示の実施形態において、３つの噴射装置１８を有する第１のセット９４及び１つの噴射装置１８を有する第２のセット９６が、図３に示す第１の円周方向軸線９８にほぼ沿って円周方向に配置（例えば、配列、構成、その他）される。噴射装置１８の各セットは、二次燃料１６を第１の燃焼器１２ａの二次燃焼ゾーン３０に送るように構成することができる。詳細には、燃焼器１２内及び／又は燃焼器１２間（例えば、第１の燃焼器１２ａと第２の燃焼器１２ｂ）で噴射装置１８の構成及び／又は配列を変えることで、放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状が変化し、これにより燃焼器１２間の周波数応答をシフトすることができる。例えば、一部の実施形態において、第１の燃焼器１２ａの噴射装置１８は、第２の燃焼器１２ｂの噴射装置１８の位置及び／又は配列と異なる様態で第１の円周方向軸線９８に沿って配置することができる。より具体的には、噴射装置１８の第１のセット９４は、第１の燃焼器１２ａの同じ円周方向軸線９８に沿って噴射装置１８の第２のセット９６から離れて空間的に配置及び／又はグループ化することができる。実際に、各噴射装置１８は、第１の燃焼器１２ａの別の噴射装置１８から何らかの円周方向距離にて離間して配置することができ、その結果、特定の噴射装置１８が、他の噴射装置１８よりも互いに近接して離間されるようになる。一部の実施形態において、第１の燃焼器１２ａにおける噴射装置１８の円周方向グループ化は、図５及び図６に関して更に詳細に説明するように、第２の燃焼器１２ｂのような隣接する燃焼器１２における噴射装置１８の円周方向グループ化とは異なることができる。
【００３５】
図５は、図３の線５−５から見たシステム１０の第２の燃焼器１２ｂの１つの実施形態の概略断面図であり、ここで第２の燃焼器１２ｂは、円周方向５４で特定の軸線に沿った噴射装置１８の第２の円周方向分散配置１００を含む。例えば、例示の実施形態において、第２の円周方向分散配置１００は、第２の燃焼器１２ｂの二次燃焼ゾーン３０に二次燃料１６を送るよう構成された４つの噴射装置１８を含む。詳細には、第２の円周方向分散配置１００は、ほぼ同じ円周方向距離を間に有する１又はそれ以上の噴射装置１８（例えば、第１の円周方向噴射装置１０２、第２の円周方向噴射装置１０４、第３の円周方向噴射装置１０６、及び第４の円周方向噴射装置１０８）を含むことができる。例えば、第２及び第４の円周方向噴射装置１０４，１０８は、およそ１８０度だけ分離されるように、第２の燃焼器１２ｂの断面の実施形態のほぼ対向する端部で半径方向軸線５２上に配置することができる。同様に、第１及び第３の円周方向噴射装置１０２，１０６は、およそ１８０度だけ分離されるように、第２の燃焼器１２ｂの断面の実施形態のほぼ対向する端部で長手方向軸線５０上に配置することができる。従って、例示の実施形態において何れか２つの円周方向噴射装置は、およそ９０度の第１の角度１１０など、およそ第１の角度１１０で配置することができる。他の実施形態では、何れか２つの噴射装置１８を隔てる第１の角度１１０は、およそ１〜３５９度、５〜１０度、１０〜２０度、２０〜４５度、４５〜９０度、９０〜１８０度、１８０〜３６０度、その他などあらゆる好適な角度とすることができる点に留意されたい。例えば、例示の実施形態において、第１の円周方向噴射装置１０２は、第２の円周方向噴射装置１０４からおよそ９０度ではなくおよそ４５度に配置することができる。加えて、何れか２つの円周方向噴射装置１０２、１０４、１０６、又は１０８間の第１の距離１１０は、図６に関して更に説明するように、燃焼器１２間の異なる円周方向構成及び／又は配列に対して燃焼器１２間で変えることができる。
【００３６】
このようにして、第１の燃焼器１２ａの噴射装置１８は、第２の燃焼器１２ｂの噴射装置１８とは異なるように構成及び／又は配列することができる。実際に、上述のように、燃焼器１２内及び／又は燃焼器１２間（例えば、第１の燃焼器１２ａと第２の燃焼器１２ｂ）で噴射装置１８の構成及び／又は配列を変えることで、放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状が変化し、これにより燃焼器１２間の周波数応答をシフトすることができる。
【００３７】
図６は、図３の線６−６から見たシステム１０の第３の燃焼器１２ｃの１つの実施形態の概略断面図であり、ここで第３の燃焼器１２ｃは、円周方向５４で特定の軸線に沿った噴射装置１８の第３の円周方向分散配置１１２を含む。例えば、例えば、例示の実施形態において、第３の円周方向分散配置１１２は、第３の燃焼器１２ｃの二次燃焼ゾーン３０に二次燃料１６を送るよう構成された４つの噴射装置１８を含む。詳細には、第３の燃焼器１２ｃの第１の噴射装置１８ａ、第２の噴射装置１８ｂ、第３の噴射装置１８ｃ、及び第４の噴射装置１８ｄの配列は、第１及び／又は第２の燃焼器１２ａ，１２ｂの第１の円周方向噴射装置１０２、第２の円周方向噴射装置１０４、第３の円周方向噴射装置１０６、及び第４の円周方向噴射装置１０８の配列と異なることができる。例えば、第２の燃焼器１２ｂの噴射装置１８と同様に、第３の燃焼器１２ｃの噴射装置１８は、およそ１８０度だけ離間して配置することができる。しかしながら、第３の燃焼器１２ｃの噴射装置１８の各々は、第２の燃焼器１２ｂの噴射装置１８の各々に対しておよそ第２の角度１１２だけオフセットすることができる。例えば、第３の燃焼器１２ｃの第１の噴射装置１８ａは、第２の燃焼器１２ｂの第１の円周方向噴射装置１０２に対しておよそ第２の角度１１２（例えば、およそ４５度）だけオフセットすることができる。他の実施形態では、何れか２つの燃焼器１２間の角度オフセットを示す第２の角度１１２は、およそ１〜３５９度、５〜１０度、１０〜２０度、２０〜４５度、４５〜９０度、９０〜１８０度、１８０〜３６０度、その他などあらゆる好適な角度とすることができる点に留意されたい。
【００３８】
このようにして、第２の燃焼器１２ｂの噴射装置１８は、第３の燃焼器１２の噴射装置１８とは異なるように構成及び／又は配列することができる。実際に、上述のように、燃焼器１２内及び／又は燃焼器１２間（例えば、第２の燃焼器１２ｂと第３の燃焼器１２ｃ）で噴射装置１８の構成及び／又は配列を変えることで、放熱エネルギー分布及び／又は火炎形状が変化し、これにより燃焼器１２間の周波数応答をシフトすることができる。
【００３９】
本開示の技術的効果は、システム１０の１又はそれ以上の燃焼器１２の各々に関連する燃料供給開路１４内の１又はそれ以上の噴射装置１８の位置及び／又は区域を変えることを含む。具体的には、噴射装置１８の位置及び／又は区域は、軸方向揺動配置及び／又は円周方向グループ化による１又はそれ以上の燃焼器１２内、燃焼器１２と燃焼器１２の間、及び／又は１又はそれ以上の燃焼器１２間で変更されて、燃料システムの音響応答及びひいてはガスタービン燃焼器の燃焼ダイナミックスを修正する（例えば、周波数、振幅、燃焼器間コヒーレンス、周波数範囲、又はこれらの組み合わせを変える）ことができる。例えば、特定の燃焼器１２の噴射装置１８は、当該燃焼器１２の軸方向又は軸線５０（例えば、長手方向軸線）に沿ってシフトすることができ、その結果、噴射装置１８の位置は、システム１０の燃焼器１２間で軸方向に変えることができるようになる。同様に、特定の燃焼器１２の噴射装置１８は、当該燃焼器１２の円周方向５４に沿って円周方向にグループ化及び／又は分散配置することができ、その結果、噴射装置１８の位置及び／又は配列は、システム１０の燃焼器１２間で円周方向に変えることができるようになる。特定の実施形態において、システム１０の噴射装置１８は、燃焼器１２間で軸方向及び／又は円周方向に変えることができる点に留意されたい。
【００４０】
特定の実施形態において、コントローラ５６は、ＬＬＩ燃料回路１４を介して１又はそれ以上のＬＬＩ噴射装置１８に送られる二次燃料１６を調整するのに利用することができる。例えば、一部の実施形態において、コントローラ５６は、ＬＬＩ燃料回路１４を通じて特定の燃焼器１２のＬＬＩ噴射装置１８に送られる二次燃料１６をバイアスするよう構成することができる。このようにして、コントローラ５６は、必ずしも噴射装置１８の配列及び／又は構成を変えることなく、ＬＬＩ噴射装置１８の作動を変化させて燃焼ダイナミックスを低減するよう構成することができる。
【００４１】
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】
【００４２】
１０  ガスタービンシステム
１２ａ、１２ｂ  燃焼器
１４  ＬＬＩ燃料回路
１６  二次燃料
１８  ＬＬＩ燃料噴射装置
２２  タービン
２４  一次燃料ノズル
２６  一次燃料
２８  一次燃焼ゾーン
３０  二次燃焼ゾーン
３２  燃焼ガス
３４  シャフト
３８  負荷
４２  酸化剤吸気口
４４  加圧酸化剤
４６  燃焼器出口
５６  コントローラ
【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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【外国語明細書】
2015224866000001.pdf