(57)【要約】【課題】燃料ノズルアセンブリ（２８）の予混合環状空間（６０）内で二次燃料（７０）を予混合するためのインサート（１００）を開示する。【解決手段】本インサート（１００）は、燃料ノズルアセンブリ（２８）の少なくとも一部分を貫通して延びかつそれを通して二次燃料（７０）を流すように構成されたカートリッジ（１０２）を含む。本インサート（１００）はさらに、カートリッジ（１０２）に結合されかつ燃料プレナム（１１６）及び少なくとも１つの半径方向に延びる噴射ボア（１１８）を形成するアダプタ（１０４）を含む。少なくとも１つの噴射ボア（１１８）は、カートリッジ（１０２）から二次燃料（７０）の少なくとも一部分を受けかつ該二次燃料を予混合環状空間（６０）内に噴射するように構成される。【選択図】      図２
2012007875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ノズルアセンブリ（２８）の予混合環状空間（６０）内で二次燃料（７０）を予混合するためのインサート（１００）であって、当該インサートが、
前記燃料ノズルアセンブリ（２８）の少なくとも一部分を貫通して延びかつそれを通して前記二次燃料（７０）を流すように構成されたカートリッジ（１０２）と、
前記カートリッジ（１０２）に結合されかつ燃料プレナム（１１６）及び少なくとも１つの半径方向に延びる噴射ボア（１１８）を形成したアダプタ（１０４）と
を備えており、前記少なくとも１つの噴射ボア（１１８）が、前記カートリッジ（１０２）から前記二次燃料（７０）の少なくとも一部分を受けかつ該二次燃料（７０）を前記予混合環状空間（６０）内に噴射するように構成される、インサート（１００）。
【請求項２】
前記カートリッジ（１０２）が、前記アダプタ（１０４）と流体連通した予混合通路（１２０）を形成する、請求項１記載のインサート（１００）。
【請求項３】
前記カートリッジ（１０２）が、前記アダプタ（１０４）をバイパスするように構成された拡散通路（１２２）を形成する、請求項１又は請求項２記載のインサート（１００）。
【請求項４】
前記カートリッジ（１０２）が、前記アダプタ（１０４）に冷却媒体（１３０）を供給するように構成された冷却媒体入口通路（１２４）を形成する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のインサート（１００）。
【請求項５】
前記カートリッジ（１０２）が、前記アダプタ（１０４）から前記冷却媒体（１３０）を受けるように構成された冷却媒体出口通路（１２６）を形成する、請求項４記載のインサート（１００）。
【請求項６】
前記アダプタ（１０４）が、前記冷却媒体入口通路（１２４）と流体連通した少なくとも１つの冷却媒体マニホルド（１２８）を形成する、請求項４記載のインサート（１００）。
【請求項７】
前記アダプタ（１０４）が、少なくとも１つの長手方向に延びるバイパス通路（１３２）を形成する、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のインサート（１００）。
【請求項８】
前記カートリッジ（１０２）及びアダプタ（１０４）を互いに締結するように構成された少なくとも１つのシール部品（１１２）をさらに含む、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載のインサート（１００）。
【請求項９】
二次燃料（７０）を予混合するための燃料ノズルアセンブリ（２８）であって、当該燃料ノズルアセンブリが、
それらの間に予混合環状空間（６０）を形成した外側バーナチューブ（６２）及び内側バーナチューブ（６４）と、
インサート（１００）と
を備えており、
前記内側バーナチューブ（６４）が、内側環状空間（１０６）をさらに形成し、前記インサート（１００）が、該燃料ノズルアセンブリ（２８）の少なくとも一部分を貫通して延びかつそれを通して前記二次燃料（７０）を流すように構成されたカートリッジ（１０２）と前記カートリッジ（１０２）及び内側バーナチューブ（６４）に結合されかつ燃料プレナム（１１６）及び少なくとも１つの半径方向に延びる噴射ボア（１１８）を形成したアダプタ（１０４）とを含み、前記少なくとも１つの噴射ボア（１１８）が、前記カートリッジ（１０２）から前記二次燃料（７０）の少なくとも一部分を受けかつ該二次燃料（７０）を前記予混合環状空間（６０）内に噴射するように構成される、燃料ノズルアセンブリ（２８）。
【請求項１０】
前記内側バーナチューブ（６４）が、少なくとも１つの半径方向に延びる冷却媒体ボア（１３４）を形成する、請求項９記載の燃料ノズルアセンブリ（２８）。
【請求項１１】
前記カートリッジ（１０２）が、前記アダプタ（１０４）と流体連通した予混合通路（１２０）を形成する、請求項９又は請求項１０記載の燃料ノズルアセンブリ（２８）。
【請求項１２】
前記カートリッジ（１０２）が、前記アダプタ（１０４）をバイパスするように構成された拡散通路（１２２）を形成する、請求項９乃至請求項１１のいずれか１項記載の燃料ノズルアセンブリ（２８）。
【請求項１３】
先端部（１２３）をさらに含み、前記二次燃料（７０）の一部分が、前記拡散通路（１２２）を通って流れかつ前記先端部（１２３）に供給される、請求項１２記載の燃料ノズルアセンブリ（２８）。
【請求項１４】
前記カートリッジ（１０２）が、前記アダプタ（１０４）に冷却媒体（１３０）を供給するように構成された冷却媒体入口通路（１２４）を形成する、請求項９乃至請求項１３のいずれか１項記載の燃料ノズルアセンブリ（２８）。
【請求項１５】
前記アダプタ（１０４）が、少なくとも１つの長手方向に延びるバイパス通路（１３２）を形成する、請求項９乃至請求項１４のいずれか１項記載の燃料ノズルアセンブリ（２８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、総括的にはガスタービンシステムに関し、より具体的には、ガスタービンシステムにおける燃料ノズルアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンシステムは、発電のような分野で広範に利用されている。従来型のガスタービンシステムは、圧縮機、燃焼器及びタービンを含む。一般的なガスタービンシステムでは、加圧空気が、圧縮機から燃焼器に供給される。燃焼器に流入した加圧空気は、燃料と混合されかつ燃焼される。高温燃焼ガスは、燃焼器からタービンに流れてガスタービンシステムを駆動しかつ電力を発生させる。
【０００３】
天然ガスは一般的に、ガスタービンシステム用の一次燃料として利用される。天然ガスは、燃焼器内の又は該燃焼器に隣接した燃料ノズルアセンブリ内で空気と混合されて燃焼用のリーンな予混合空気／燃料混合気を形成する。また、ガスタービンシステムは一般的に、一次燃料が使用できない場合にガスタービンシステムを作動し続けるのを可能にする二次燃料を必要とする。
【０００４】
燃料ノズルアセンブリ内に二次燃料を供給するための従来技術の一般的な解決方法は、点火源内に又は該点火源に隣接して直接噴霧される燃料ストリームとして該二次燃料を供給することである。この燃料ストリームは、一次燃料を使用する時に得られる比較的リーンな予混合空気／燃料混合気とは対照的に、比較的リッチな燃料混合気である。従って、燃焼した二次燃料混合気の温度及びその結果生じるＮＯｘ形成率は、一般的に高くて望ましくない。この温度及びＮＯｘレベルを低下させるために、燃料が点火源内に噴霧される時に一般的に水及び加圧霧化空気を供給しかつ二次燃料と混合させる。しかしながら、このシステムは、比較的非効率かつ不経済であり、費用もかかる。例えば、水を供給するためにまた霧化空気を供給しかつ加圧するために、独立したシステムを利用しなければならない。
【０００５】
さらに、二次燃料が、燃料ノズルアセンブリ内に供給されかつそれを通して流れる時に、この二次燃料は、コーキングを発生させる可能性がある。コーキングは、高温度での燃料分子のより小さい有機化合物へのさらには固体炭素粒子への酸化熱分解又は分解蒸留である。従って、コーキングは、燃料ノズルアセンブリの様々な表面上に固体炭素粒子の堆積を引起こして、燃料ノズルアセンブリ内での流れを妨げる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７１３７２５５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、当技術分野では、燃料ノズルアセンブリ内で二次燃料を予混合する装置が、望ましいと言える。その上、燃料ノズルアセンブリ内に二次燃料を供給して関連する費用を低減しかつ関連する効率を高める装置が、有利であると言える。さらに、燃料ノズルアセンブリ内に二次燃料を供給して燃料ノズルアセンブリ内におけるコーキングを防止又は減少させる装置が、望ましいと言える。
【０００８】
以下、本発明の態様及び利点について開示するが、本発明の態様及び利点については、本願明細書の記載から明らかであることもあろうし、本発明の実施を通して理解されることもあろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態では、燃料ノズルアセンブリの予混合環状空間内で二次燃料を予混合するためのインサートを開示する。本インサートは、燃料ノズルアセンブリの少なくとも一部分を貫通して延びかつそれを通して二次燃料を流すように構成されたカートリッジを含む。本インサートはさらに、カートリッジに結合されかつ燃料プレナム及び少なくとも１つの半径方向に延びる噴射ボアを形成したアダプタを含む。少なくとも１つの噴射ボアは、カートリッジから二次燃料の少なくとも一部分を受けかつ該二次燃料を予混合環状空間内に噴射するように構成される。
【００１０】
別の実施形態では、二次燃料を予混合するための燃料ノズルアセンブリを開示する。本燃料ノズルアセンブリは、それらの間に予混合環状空間を形成した外側バーナチューブ及び内側バーナチューブを含み、内側バーナチューブはさらに、内側環状空間を形成する。本燃料ノズルアセンブリはさらに、インサートを含み、インサートは、該燃料ノズルアセンブリの少なくとも一部分を貫通して延びかつそれを通して二次燃料を流すように構成されたカートリッジと、カートリッジ及び内側バーナチューブに結合されかつ燃料プレナム及び少なくとも１つの半径方向に延びる噴射ボアを形成したアダプタとを含む。噴射ボアは、カートリッジから二次燃料の少なくとも一部分を受けかつ該二次燃料を予混合環状空間内に噴射するように構成される。
【００１１】
明細書の以下の記載から、上記その他の実施形態の特徴及び態様について理解を深めることができよう。
【００１２】
以下、本明細書では、本発明を当業者が実施できるように本発明を最良の形態を含めて十分に開示するため、図面を参照しながら、具体的に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本開示のガスタービンシステムの幾つかの部分の断面図。
【図２】本開示の燃料ノズルアセンブリにおけるインサートの一実施形態の断面図。
【図３】図２に示す本開示のアダプタの一実施形態の斜視図。
【図４】本開示のインサートの別の実施形態の断面図。
【図５】本開示のインサートのさらに別の実施形態の断面図。
【図６】本開示のインサートのさらに別の実施形態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の詳細について、図面に示すその１以上の実施例で説明する。各実施例は、本発明を例示するためのものであり、本発明を限定するものではない。実際、本発明の技術的範囲及び技術思想から逸脱せずに本発明に様々な修正及び変更を加えることができることは当業者には明らかであろう。例えば、ある実施形態の一部として例示又は説明した特徴を、他の実施形態に適用してさらに別の実施形態とすることができる。従って、かかる修正及び変更は本発明の技術的範囲及びその均等の範囲に属するものとして保護される。
【００１５】
図１を参照すると、ガスタービンシステム１０の幾つかの部分の簡略化した図面を示している。システム１０は、該システム１０内に流れる空気のようなガスを加圧する圧縮機セクション１２を含む。本明細書ではガスを空気と呼ぶことができるが、このガスは、ガスタービンシステム１０内で使用するのに好適なあらゆるガスとすることができることを理解されたい。圧縮機セクション１２から吐出された加圧空気は燃焼器セクション１４内に流れ、この燃焼器セクション１４は一般的に、システム１０の軸線の周りに環状アレイの形態で配置された複数の燃焼器１６（その１つだけを図１に示している）に特徴がある。燃焼器セクション１４に流入した空気は、燃料と混合されかつ燃焼される。高温燃焼ガスは、各燃焼器１６からタービンセクション１８に流れて、システム１０を駆動しかつ電力を発生させる。
【００１６】
図１をさらに参照すると、ガスタービン１０における各燃焼器１６は、空気／燃料混合気を混合しかつ該空気／燃料混合気を燃焼させる燃焼システム２０と、タービンセクション１８に高温燃焼ガスを流すトランジションピース２２とを含むことができる。各燃焼器１６の燃焼システム２０は、燃焼ケーシング２４と、端部カバー２６と、複数のノズルアセンブリ２８とを含むことができる。各燃焼器１６及び燃焼システム２０は、あらゆる数の燃料ノズルアセンブリ２８を含むことができることも理解されたい。１以上のマニホルド（図示せず）によって各燃料ノズルアセンブリ２８に燃料を供給することができる。
【００１７】
運転時には、圧縮機セクション１２から流出した加圧空気は、燃焼チャンバ３２の流れスリーブ３０及びトランジションピース２２のインピンジメントスリーブ３４を通って各燃焼器１６内に流れ、各燃焼器１６において、加圧空気は旋回を与えられかつ各燃料ノズルアセンブリ２８内に噴射された燃料と混合される。各燃料ノズルアセンブリ２８から流出した空気／燃料混合気は、燃焼チャンバ３２内に流れ、燃焼チャンバ３２で、空気／燃料混合気は燃焼される。高温燃焼ガスは次に、トランジションピース２２を通ってタービンセクション１８に流れてシステム１０を駆動しかつ電力を発生させる。しかしながら、燃焼器１６は、本明細書で上述しかつ図示したように構成される必要がないこと、また一般的に加圧空気が、燃料と混合され、燃焼されかつシステム１０のタービンセクション１８に移送することのできるあらゆる構成を有することができることは容易に解る筈である。
【００１８】
図２を参照すると、燃料ノズルアセンブリ２８を示している。本明細書で説明するように、燃焼すべき空気４２は、燃料ノズルアセンブリ２８の外側環状空間を通って流れることができる。図示するように、燃料ノズルアセンブリ２８は、空気４２の空気流れ速度分布を改善する入口流れ調整装置４４を含むことができる。燃料ノズルアセンブリ２８はまた、個別の環状通路４６、４８及び５０を形成した複数の同心チューブを含むことができる。燃料ノズルアセンブリ２８を通して、通路４６は空気の流れを供給することができ、一方、通路４８及び５０は天然ガスのような一次燃料（図示せず）を供給することができる。一次燃料はさらに、複数の空気スワーラベーン５６を通して燃焼器１６（図１）の燃焼チャンバ３６に供給することができる。入口流れ調整装置４４から流れる空気４２は、空気スワーラベーン５６を通して導いて、該空気４２に旋回パターンを与えかつ該空気４２と一次燃料との混合を可能にすることができる。空気スワーラベーン５６は、通路４８及び５０から空気４２内に流れる一次燃料を噴射する燃料噴射ポート又は孔５８を含むことができる。空気４２及び一次燃料は次に、外側バーナチューブ６２及び内側バーナチューブ６４によって形成された予混合環状空間６０内に流れることができ、予混合環状空間６０で、空気４２及び一次燃料は混合した後に燃焼チャンバ３６に流入する。しかしながら、上述したような燃料ノズルアセンブリ２８は、当業者に一般的に知られているあらゆる方法で構成するか又は配置することができ、また説明したように構成する必要がないことは容易に解る筈である。
【００１９】
例示的な実施形態では、一次燃料が、本開示のシステム１０及び燃料ノズルアセンブリ２８での使用に利用できない場合又は別の方法が望ましい場合には、二次燃料７０を、燃料ノズルアセンブリ２８を通して流し、空気４２と混合させかつ燃焼させることができる。例示的な実施形態では、二次燃料７０は、オイル又はオイル混合物のような液体燃料とすることができる。しかしながら、本開示の二次燃料は、燃料ノズルアセンブリ２８で使用するためのあらゆる好適な燃料とすることができることを理解されたい。
【００２０】
従って、インサート１００を燃料ノズルアセンブリ２８内に設けて、それを通して二次燃料７０を流すようにすることができる。本開示のインサート１００は、燃料ノズルアセンブリ２８の予混合環状空間６０内で二次燃料７０を空気４２と予混合することができて、燃焼チャンバ３６に供給されかつ該燃焼チャンバ３６内で燃焼される空気／燃料混合気が、比較的リーン混合気となるようにすることができる利点がある。加えて、空気／燃料混合気は、予混合環状空間６０内で霧化させることができる利点がある。さらに、下記に説明するように、本開示のインサート１００は、燃料ノズルアセンブリ２８内でのコーキングを防止又は減少させることができる。
【００２１】
図２〜図６に示すように、インサート１００は、カートリッジ１０２とアダプタ１０４とを含むことができる。カートリッジ１０２は、燃料ノズルアセンブリ２８の少なくとも一部分を貫通して延びることができ、かつ該カートリッジ１０２を通して二次燃料７０を流すように構成することができる。例えば、カートリッジ１０２は、チューブ、パイプ、導管又はその他の好適な装置とすることができる。本明細書で説明するように、カートリッジ１０２は、１以上の二次燃料マニホルド（図示せず）から二次燃料７０を受けることができ、かつ二次燃料７０は、カートリッジ１０２を通して流すことができる。カートリッジ１０２は一般的に、内側バーナチューブ６４内に配置することができる。例えば、カートリッジ１０２は、通路４６を貫通して延びることができる。さらに、内側バーナチューブ６４は、内側環状空間１０６を形成することができる。内側環状空間１０６は、通路４６と流体連通していてもよい。カートリッジ１０２は、内側環状空間１０６を貫通して延びることができる。カートリッジ１０２は、あらゆる好適な断面形状又は寸法を有することができる。例えば、幾つかの実施形態では、カートリッジ１０２は、ほぼ円形断面又は長円形断面を有することができる。さらに、カートリッジ１０２は、その長さに沿って直線状のもの又は均一断面のものとする必要がなく、例えばカートリッジ１０２は、湾曲させる及び／又はテーパさせることができる。
【００２２】
アダプタ１０４は、カートリッジ１０２に結合させかつ燃料ノズルアセンブリ２８内に配置することができる。さらに、アダプタ１０４は、内側バーナチューブ６４に結合することができる。例えば、一部の実施形態におけるアダプタ１０４は、内側バーナチューブ６４に対して例えば溶接によって接合することができ或いは例えば好適な機械締結装置又はシーリング装置によって締結することができ、また所望に応じて既設の内側バーナチューブ６４に対して改造取付けすることができる。それに代えて、アダプタ１０４は、内側バーナチューブ６４の一体形部品とすることができる。さらに、アダプタ１０４は、内側環状空間１０６が上流内側環状空間１０８及び下流内側環状空間１１０に分割されるように、燃料ノズル２８内に配置することができる。
【００２３】
図２及び図４〜図５に示すように、カートリッジ１０２は、アダプタ１０４に締結することができる。例えば、カートリッジ１０２は、１以上のシール部品１１２の使用によりアダプタ１０４に締結することができる。シール部品１１２は、例えば環状リップシールリング又はその他の好適なシーリング装置とすることができる。下記に説明する内側通路のようなカートリッジ１０２の一部分は、シール部品１１２を貫通して又は通り越して延びることができることを理解されたい。それに代えて又はそれに加えて、図６に示すように、カートリッジ１０２は、アダプタ１０４に接合することができる。例えば、カートリッジ１０２は、アダプタ１０４に対して接合部１１４で又はその他のあらゆる好適な接合部で、例えば溶接によって接合することができる。下記に説明する内側通路のようなカートリッジ１０２の一部分は、接合部１１４を貫通して又は通り越して延びることができることを理解されたい。
【００２４】
図３にその一実施形態を示しているアダプタ１０４は、燃料プレナム１１６と１以上の半径方向に延びる噴射ボア１１８とを形成することができる。噴射ボア１１８は、カートリッジ１０２から二次燃料７０の少なくとも一部分を受けるように構成することができ、かつ該二次燃料７０を予混合環状空間６０内に噴射することができる。例えば、二次燃料７０は、カートリッジ１０２を通して流すことができる。二次燃料７０の少なくとも一部分は、燃料プレナム１１６内にカートリッジ１０２から排出することができる。燃料プレナム１１６内における二次燃料７０は次に、噴射ボア１１８を介して連通させることができる。噴射ボア１１８は、アダプタ１０４を貫通して半径方向外向きに延びており、該アダプタ１０４の外表面は、予混合環状空間６０内に露出させることができる。従って、二次燃料７０は、燃料プレナム１１６から噴射ボア１１８を通って予混合環状空間６０内に流れることができる。二次燃料７０は、噴射ボア１１８から予混合環状空間６０内に噴射されると、空気スワーラベーン５６の下流で空気４２と混合し、従って二次燃料７０の予混合を可能にすることができる。
【００２５】
本開示のカートリッジ１０２は、１以上の通路を形成することができる。通路は、それを通して二次燃料７０又はその他の流体を流すように構成することができる。図４〜図６に示すような例示的な実施形態では、複数の通路は、同心に整列した通路とすることができる。通路は、図４〜図６に示すように整列させることができ、又はあらゆるその他の好適な構成で整列させることができることを理解されたい。
【００２６】
図２及び図４〜図６に示すように、カートリッジ１０２は、予混合通路１２０を形成することができる。予混合通路１２０は、アダプタ１０４と流体連通していてもよい。カートリッジ１０２を通って流れる二次燃料７０の少なくとも一部分は、予混合通路１２０を通って燃料プレナム１１６内に流れて予混合環状空間６０内に噴射するようにすることができる。
【００２７】
図５及び図６に示すように、カートリッジ１０２はさらに、拡散通路１２２を形成することができる。拡散通路１２２は、アダプタ１０４をバイパスするように構成することができる。例えば、カートリッジ１０２を通って流れる二次燃料７０の一部分は、拡散通路１２２を通って流れることができる。この二次燃料７０の一部分は、拡散通路１２２を通って流れかつ燃料ノズルアセンブリ２８の先端部１２３に供給することができる。先端部１２３に隣接して配置されたパイロット火炎（図示せず）は、拡散通路１２２及び先端部１２３から流出した二次燃料７０を点火燃焼させることができる。拡散通路１２２を通して供給された二次燃料７０は、予混合通路１２０を通して供給されて予混合される二次燃料７０に対するバックアップシステムとして利用することができ、或いは予混合通路１２０と共に又は所望に応じてその他の方法で利用することができる。
【００２８】
図４に示すように、カートリッジ１０２はさらに、冷却媒体入口通路１２４及び冷却媒体出口通路１２６を形成することができる。例示的な実施形態では、アダプタは、１以上の冷却媒体マニホルド１２８を形成することができる。冷却媒体マニホルド１２８は、冷却媒体入口通路１２６と流体連通していてもよく、またさらに冷却媒体出口通路１２６と流体連通していてもよい。冷却媒体入口通路１２４は、アダプタ１０４に対して空気４２のような冷却媒体１３０又はあらゆるその他の好適な冷却媒体を供給するように構成することができる。例えば、冷却媒体１３０は、冷却媒体供給マニホルド（図示せず）からカートリッジ１０２に供給することができる。冷却媒体１３０は、冷却媒体入口通路１２４を通って流れることができかつアダプタ１０４に供給することができる。例示的な実施形態では、冷却媒体１３０は、アダプタ内に形成された冷却媒体マニホルド１２８を通して該アダプタ１０４に供給することができる。冷却媒体マニホルド１２８は、それを通して冷却媒体１３０を流し、アダプタ１０４を冷却し、またさらに存在するコーキングをほぐしかつ除去すると共にコーキングの堆積を防止するような流れを与えることによってコーキングを防止又は減少させることができる。冷却媒体マニホルド１２８は次に、冷却媒体出口通路１２６に冷却媒体１３０を供給することができる。冷却媒体出口通路１２６は、それを通して冷却媒体１３０を流して、該冷却媒体１３０を排出することができる。冷却媒体１３０は、燃料ノズルアセンブリ２８の外部に排出することができ、或いは通路４６内に排出して燃料ノズルアセンブリ２８を通して再循環させることができ、或いはあらゆるその他の好適な形態で別途排出することができる。
【００２９】
カートリッジ１０２の様々な通路を通る二次燃料７０、冷却媒体１３０又はその他のあらゆる流体の流れは、手動によって又は好適な制御システムを利用することによって制御しかつ調整することができる。
【００３０】
例示的な実施形態では、本開示のアダプタ１０４は、１以上の長手方向に延びるバイパス通路１３２を形成することができる。バイパス通路１３２は、アダプタ１０４を通して空気４２又は冷却媒体１３０を流すように構成することができる。例えば上述のように、アダプタ１０４は、内側バーナチューブ６４に結合することができかつ内側環状空間１０６を上流内側環状空間１０８及び下流内側環状空間１１０に分割することができる。バイパス通路１３２は、内側環状空間１０６と流体連通していてもよい。例えば、バイパス通路１３２は、上流内側環状空間１０８及び下流内側環状空間１１０の両方と流体連通していてもよい。従って、通路４６を通って上流内側環状空間１０８のような環状空間１０６内に流れる空気４２又は冷却媒体１３０は、バイパス通路１３２を通ってかつ下流内側環状空間１１０内に流れることができる。バイパス通路１３２を通って流れる空気４２又は冷却媒体１３０は、アダプタ１０４を冷却することができ、また存在するコーキングをほぐしかつ除去すると共にコーキングの堆積を防止するような流れを与えることによってコーキングをさらに防止又は減少させることができる。
【００３１】
例示的な実施形態では、内側バーナチューブ６４は、１以上の半径方向に延びる冷却媒体ボア１３４を形成することができる。冷却媒体ボア１３４は、下流内側環状空間１１０に隣接した内側バーナチューブ６４内に設けることができる。従って、下流内側環状空間１１０に供給された空気４２又は冷却媒体１３０の少なくとも一部分は、冷却媒体ボア１３４を通してかつ予混合環状空間６０内に流れることができる。冷却媒体ボア１３４は、該冷却媒体ボア１３４を通って流れる空気４２又は冷却媒体１３０が、内側バーナチューブ６４に対してフィルム冷却を与え、内側バーナチューブ６４を冷却し、また存在するコーキングをほぐしかつ除去すると共にコーキングの堆積を防止するように（冷却）フィルムを形成することによって、バーナチューブ６４の外表面上でのコーキングの更なる防止又は減少を可能するような寸法、形状及び配置とすることができる。
【００３２】
本開示のインサート１００は、ガスタービン１０の燃料ノズルアセンブリ２８内で二次燃料７０の予混合を行なう利点がある。さらに、インサート１００は、二次燃料を供給することと関連する費用を減少させかつ効率を高める。例えば、インサート１００は、燃焼した二次燃料７０を冷却するための水の使用を必要とせず、またさらに独立した加圧霧化空気源を必要としない。加えて、インサート１００は、燃料ノズルアセンブリ２８全体にわたって様々な空気及び冷却媒体流れを供給して、二次燃料７０の使用による燃料ノズルアセンブリ２８内でのコーキングを防止又は減少させる。
【００３３】
本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。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、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と実質的な差のない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ガスタービン
１２  圧縮機セクション
１４  燃焼器セクション
１６  燃焼器
１８  タービンセクション
２０  燃焼システム
２２  トランジションピース
２４  燃焼ケーシング
２６  端部カバー
２８  燃料ノズルアセンブリ
３０  流れスリーブ
３２  燃焼チャンバ
３４  インピンジメントスリーブ
４２  空気
４４  入口流れ調整装置
４６  通路
４８  通路
５０  通路
５６  空気スワーラベーン
５８  燃料噴射ポート
６０  予混合環状空間
６２  外側バーナチューブ
６４  内側バーナチューブ
７０  二次燃料
１００  インサート
１０２  カートリッジ
１０４  アダプタ
１０６  内側環状空間
１０８  上流内側環状空間
１１０  下流内側環状空間
１１２  シール部品
１１４  接合部
１１６  燃料プレナム
１１８  噴射ボア
１２０  予混合通路
１２２  拡散通路
１２３  先端部
１２４  冷却媒体入口通路
１２６  冷却媒体出口通路
１２８  冷却媒体マニホルド
１３０  冷却媒体
１３２  バイパス通路
１３４  冷却媒体ボア
【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】
2012007875000001.pdf