(57)【要約】【課題】開示するのは、乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器（１０）用の漏れ低減ベンチュリ（１８）である。【解決手段】本ベンチュリ（１８）は、ほぼ環状の外側ライナ（４２）と、ほぼ環状の内側ライナ（４４）と、環状内側ライナ（４４）及び環状外側ライナ（４２）によって形成されかつ前端部（４８）及び後端部（５０）を含むベンチュリチャネル（４６）と、ベンチュリチャネル（４６）の前端部（４８）に近接して配置されかつ環状外側ライナ（４２）を環状内側ライナ（４４）と連結するように構成された前方溶接部（５２）と、ベンチュリチャネル（４６）の後端部（５０）に近接して配置されかつ環状外側ライナ（４２）を環状内側ライナ（４４）と連結するように構成された後方溶接部（５４）とを含む。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器（１０）用の漏れ低減ベンチュリ（１８）であって、
ほぼ環状の外側ライナ（４２）と、
ほぼ環状の内側ライナ（４４）と、
前記環状内側ライナ（４４）及び環状外側ライナ（４２）によって形成されかつ前端部（４８）及び後端部（５０）を含むベンチュリチャネル（４６）と、
前記ベンチュリチャネル（４６）の前端部（４８）に近接して配置されかつ前記環状外側ライナ（４２）を前記環状内側ライナ（４４）と連結するように構成された前方溶接部（５２）と、
前記ベンチュリチャネル（４６）の後端部（５０）に近接して配置されかつ前記環状外側ライナ（４２）を前記環状内側ライナ（４４）と連結するように構成された後方溶接部（５４）と、を含む、
ベンチュリ（１８）。
【請求項２】
前記ベンチュリチャネル（４６）の前方範囲が、前記前方溶接部（５２）で終端し、
前記ベンチュリチャネル（４６）の後方範囲が、前記後方溶接部（５４）で終端する、
請求項１記載のベンチュリ（１８）。
【請求項３】
前記前方溶接部（５２）及び後方溶接部（５４）が、実質的に前記ベンチュリチャネル（４６）の両端部に配置される、請求項２記載のベンチュリ（１８）。
【請求項４】
前記環状外側ライナ（４２）が、前記ベンチュリチャネル（４６）内に冷却流体を導入するように構成された複数の入口を含む、請求項１記載のベンチュリ（１８）。
【請求項５】
前記環状内側ライナ（４４）及び環状外側ライナ（４２）が、前記乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器（１０）の親ライナ（３４）に統合される、
請求項１記載のベンチュリ（１８）。
【請求項６】
前記前方溶接部（５２）が、前記親ライナ（３４）に連結されたｙ字継手（６０）の両端部に対する前記外側環状ライナ（４２）及び内側環状ライナ（４４）の溶接を含む、請求項５記載のベンチュリ（１８）。
【請求項７】
前記後方溶接部（５４）が、前記親ライナ（３４）に連結されたｙ字継手（６２）の両端部に対する前記外側環状ライナ（４２）及び環状内側ライナ（４４）の溶接を含む、請求項５記載のベンチュリ（１８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、総括的には乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器用のベンチュリに関し、より具体的には、乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器用の漏れ低減ベンチュリに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器（ＤＬＮ燃焼器）のベンチュリに設置されたリベット継手は、燃焼チャンバ内への様々に変化する空気漏れを許す。この空気漏れが、燃焼エミッション並びに燃焼器間のバラツキの主要な要因であることが判明した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、ベンチュリをＤＬＮ燃焼器のライナと組合せるための漏れ低減手段が、望ましいことになる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
開示するのは、乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器用の漏れ低減ベンチュリであり、本ベンチュリは、ほぼ環状の外側ライナと、ほぼ環状の内側ライナと、環状内側ライナ及び環状外側ライナによって形成されかつ前端部及び後端部を含むベンチュリチャネルと、ベンチュリチャネルの前端部に近接して配置されかつ環状外側ライナを環状内側ライナと連結するように構成された前方溶接部と、ベンチュリチャネルの後端部に近接して配置されかつ環状外側ライナを環状内側ライナと連結するように構成された後方溶接部とを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下の説明は、決して限定と考えるべきではない。添付図面を参照すると、同様の要素には、同じ参照符号を付している。
【０００６】
図１を参照すると、ガスタービン用の乾式低窒素酸化物（ＮＯｘ）エミッション燃焼器１０（「乾式低ＮＯｘ」というのは、９ｐｐｍよりも少ないＮＯｘを意味する）の一部分を示している。燃焼器１０は一般的に、燃焼チャンバ１２、燃料ノズル１４（ここに図示したような幾つかのガスタービンは、各燃焼器内において複数のノズルを使用する）、環状予混合チャンバ１６及び漏れ低減ベンチュリ１８（ベンチュリについては以下でより詳細に説明する）を含む。タービン圧縮機（図示せず）は、予混合チャンバ１６内に空気流を供給する。燃料２０は、燃料ノズル１４を介してチャンバ１６に供給され、燃料ノズル１４は、燃料流量コントローラ２６によって制御される。空気は、１つ又はそれ以上の入口ポート２８を介してチャンバ１６に導入される。
【０００７】
燃焼チャンバ１２は、その形状が燃焼器中心線３０の周りでほぼ円筒形であり、壁３２及び親ライナ又は壁３４によって囲まれる。予混合チャンバ１６から燃焼チャンバ１２に流入する燃料−空気混合気は、矢印３６で示すように下流方向に移動する。予混合チャンバ１６を流出する時に、燃料−空気混合気は、ベンチュリ１８の収束／発散壁３８及び４０によって縮流される。ベンチュリ１８によって導入される流れ再循環は、鈍頭体型保炎器（ｂｌｕｆｆ  ｂｏｄｙ  ｆｌａｍｅ  ｈｏｌｄｅｒ）として作用する。これは、燃料−空気混合気を燃焼チャンバ１２内に加速させ、燃焼チャンバ１２において、燃料−空気混合気は、燃焼しかつベンチュリ１８上に非常に大量の熱流束を生成することになる。
【０００８】
図１及び図２に示すように、漏れ低減ベンチュリ１８は、ほぼ環状の外側ライナ４２とほぼ環状の内側ライナ４４とを含み、これらライナは、燃焼器１０の親ライナ３４に統合される。外側ライナ４２及び内側ライナ４４は、前端部４８及び後端部５０を含むベンチュリチャネル４６を形成する。ベンチュリチャネル４６は、外側ライナ４２内に配置されかつベンチュリチャネル４６と流体連通状態になった入口５１を通して冷却空気（加圧空気）を吸い込むように設計される。この冷却／加圧空気は、タービン圧縮機（図示せず）によって供給され、ベンチュリ１８上に冷却効果を発生する。この開示の目的として、ベンチュリ１８は、図１及び図２に示すようなベンチュリチャネル４６の範囲（すなわち、チャネル４６の前端部４８からチャネル４６の後端部５０まで）を含むように形成されていることを理解されたい。
【０００９】
図２を詳細に参照すると、ベンチュリ１８はまた、前方溶接部５２及び後方溶接部５４を含む。前方溶接部５２は、ベンチュリチャネル４６の前端部４８に配置されて、チャネル４６の前方範囲が前方溶接部５２で終端するようになる。反対に、後方溶接部５４は、ベンチュリチャネル４６の後端部５０に配置されて、
チャネル４６の後方範囲が後方溶接部５４で終端するようになる。従って、図１及び図２の例示的な実施形態では、前方溶接部５２及び後方溶接部５４は、ベンチュリチャネル４６の両端部に配置される。加えて、前方溶接部５２及び後方溶接部５４の両方は、環状外側ライナ４２を環状内側ライナ４４と連結する。図１及び図２の例示的な実施形態では、前方溶接部５２及び後方溶接部５４は、それぞれ前方ｙ字継手６０及び後方ｙ字継手６２に対する環状内側ライナ４４及び環状外側ライナ４２の溶接を介してそれらの連結部を形成する。ｙ字継手６０及び６２は、チャネル４６における漏れのない連続経路を可能にし、この連続経路は、ベンチュリ継手を通しての空気漏れを最小にし、衝突冷却のための空洞を形成し、かつベンチュリ１８が許容応力で構成されるのを可能にする。図に示すように、これらのｙ字継手６０及び６２は、３つのプロング７０、７２及び７４を備えたほぼ「ｙ」字状の形状を含む。プロング７０及び７２は、継手６０及び６２をチャネル４６の２つの壁に連結する（溶接部５２及び５４を介して）し、一方、プロング７４は、各継手６０及び６２を親ライナ３４に連結する。これらの前方及び後方溶接部５２及び５４（並びに、ｙ字継手６０及び６２）を介してベンチュリ１８を燃焼器１０の親ライナ３４と組合せることにより、あらゆるリベット式ベンチュリ継手が不必要になり、かつ燃焼器間における空気漏れのバラツキが最小になる。従って、この溶接法は、燃焼チャンバ１２内への漏れにより生じるエミッションを低下させる。
【００１０】
例示的な実施形態に関して本発明を説明してきたが、本発明の技術的範囲から逸脱せずに本発明の要素に対して様々な変更を加えることができまた本発明の要素を均等物で置き換えることができることを理解すべきであることに留意されたい。さらに、本発明の技術的範囲から逸脱せずに特定の状況又は実体を本発明の教示に対して適合させるように、多くの修正を加えることができる。従って、本発明は、本発明を実施するために考えられる最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、提出した特許請求の範囲の技術的範囲内に属する全ての実施形態を含むことになることが、重要である。また、特に指示しない限り第１の、第２の、などの用語のいずれの使用も何らの順序又は重要性を意味するものではなく、むしろ第１の、第２の、などの用語は１つの要素を別の要素から区別するために使用していることに、さらに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】漏れ低減ベンチュリの例示的な実施形態を含む燃焼器の簡略断面図。
【図２】図１の燃焼器の漏れ低減ベンチュリの簡略断面図。
【符号の説明】
【００１２】
１０  燃焼器
１２  燃焼チャンバ
１４  燃料ノズル
１６  予混合チャンバ
１８  漏れ低減ベンチュリ
２０  燃料
２６  燃料流量コントローラ
２８  入口ポート
３０  燃焼器中心線
３２  壁
３４  親ライナ又は壁
３６  矢印
３８  収束壁
４０  発散壁
４２  環状外側ライナ
４４  環状内側ライナ
４６  ベンチュリチャネル
４８  前端部
５０  後端部
５２  前方溶接部
５４  後方溶接部
６０  前方ｙ字継手
６２  後方ｙ字継手
７０  プロング
７２  プロング
７４  プロング
【図１】
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【図２】
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