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(11) | EP 2 980 483 B1 |
(12) | EUROPEAN PATENT SPECIFICATION |
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(54) |
GAS TURBINE COMBUSTOR GASTURBINENBRENNKAMMER CHAMBRE DE COMBUSTION DE TURBINE À GAZ |
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Note: Within nine months from the publication of the mention of the grant of the European patent, any person may give notice to the European Patent Office of opposition to the European patent granted. Notice of opposition shall be filed in a written reasoned statement. It shall not be deemed to have been filed until the opposition fee has been paid. (Art. 99(1) European Patent Convention). |
{Technical Field}
{Background Art}
{Citation List}
{Patent Literature}
{Patent Literature 1} Japanese Patent Laid-Open No. 2013-108667
{Patent Literature 2} Japanese Patent Laid-open No. 2013-053814
{Technical Problem}
{Summary of Invention}
{Solution to Problem}
{Advantageous Effects of Invention}
{Brief Description of Drawings}
{Fig. 1} FIG. 1 is a sectional view of a gas turbine combustor according to Embodiment 1 of the present invention, which shows outlines of flow of a fuel and air and a combustion process in the gas turbine combustor.
{Fig. 2} FIG. 2 is a partial sectional view showing components of a burner portion in the gas turbine combustor according to embodiment 1 which does not form part of the present invention shown in FIG. 1.
{Fig. 3} FIG. 3 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate in the gas turbine combustor according to embodiment 1 shown in FIG. 1.
{Fig. 4} FIG. 4 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate which form a burner portion of a gas turbine combustor according to conventional example.
{Fig. 5} FIG. 5 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate in a gas turbine combustor according to embodiment 2 which does not form part of the invention.
{Fig. 6} FIG. 6 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate in a gas turbine combustor according to embodiment 3 which does not form part of the invention.
{Fig. 7} FIG. 7 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate in a gas turbine combustor according to the present invention.
{Fig. 8} FIG. 8 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate in a gas turbine combustor according to embodiment 5 which does not form part of the invention.
{Fig. 9} FIG. 9 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate in a gas turbine combustor according to embodiment 6 which does not form part of the invention.
{Fig. 10} FIG. 10 is a partial sectional view showing a method of connecting to each other a fuel nozzle and a fuel nozzle plate in a gas turbine combustor according to embodiment 7 which does not form part of the invention.
{Description of Embodiments}
{Embodiment 1}
{Embodiment 2}
{Embodiment 3}
{Embodiment 4}
{Embodiment 5}
{Embodiment 6}
{Embodiment 7}
{List of Reference Signs}
1: gas turbine plant
2: air
3: compressor
4: compressed air
5: fuel
6: combustor exit gas
7: gas turbine combustor
8: gas turbine
9: electric generator
10: end cover
11: front outer sleeve
12: rear outer sleeve
13: swirler
14: fuel nozzle plate
15: fuel nozzle
16: liner
17: passage between rear outer sleeve and liner
18: burner
19: cooling air for cooling
20: fuel supply pipe
21: air hole in swirler
22: air-fuel mixture containing fuel and compressed air
23: combustion chamber
24: flame
30: downstream end portion of fuel nozzle
40: upstream end portion of fuel nozzle
40b: side surface of fuel nozzle on upstream side
41: upstream end portion of fuel nozzle plate
41b: downstream end portion of fuel nozzle plate
43: space surrounding fuel nozzle
44: fuel nozzle receiving hole
42, 45: connecting portion
50: stepped portion of fuel nozzle
51: stepped portion of fuel nozzle receiving hole
52: axial direction of fuel nozzle
60: tapered outer shape portion
70, 71: tapered portion
71: radial direction of fuel nozzle
80: flanged portion of upstream end portion of fuel nozzle
81: contact portion between flanged portion of fuel nozzle and fuel nozzle plate
90: orifice portion
a plurality of fuel nozzles (15) to supply fuel (5);
a fuel nozzle plate (14) to support end portions of the fuel nozzles structurally and being configured to distribute the fuel flowing from an upstream side to the fuel nozzles; and
a swirler (13) having a plurality of air holes (21) to be supplied with combustion air (4);
wherein
the fuel nozzle plate (14) is provided with one or more fuel nozzle receiving holes (44) to receive one or more of the fuel nozzles (15), and
the fuel nozzle plate (14) and one or more of the fuel nozzles (15) inserted in the fuel nozzle receiving hole (44) are connected to each other from an upstream side of the fuel nozzle plate (14) by welding (45),
wherein an upstream portion (40) of the fuel nozzle (15) inserted in the fuel nozzle receiving hole (44) to receive the fuel nozzle (15) is formed to have an outer diameter larger than an outer diameter of a downstream portion (30) of the fuel nozzle (15) and wherein an upstream portion (41) of the fuel nozzle receiving whole (44) is formed to have an inner diameter larger than an inner diameter of a downstream portion of the fuel nozzle receiving hole,
characterized in that a portion (60) of the fuel nozzle (15) projecting to a downstream side from the fuel nozzle receiving hole (44) of the fuel nozzle pate (14) is formed to have an outer diameter being gradually smaller toward a downstream end portion of the fuel nozzle (15).
providing a plurality of fuel nozzles (15) to supply fuel (5);
providing a fuel nozzle plate (14) to support end portions of the fuel nozzles structurally and being configured to distribute the fuel flowing from an upstream side to the fuel nozzles; and
providing a swirler (13) having a plurality of air holes (21) to be supplied with combustion air (4);
providing in the fuel nozzle plate (14) one or more fuel nozzle receiving holes (44), and
inserting one or more of the fuel nozzles (15) into one or more of the fuel nozzle receiving holes (44) and connecting them to each other from an upstream side of the fuel nozzle plate (14) by welding (45),
the method being characterized by the following step:
forming a space between outer surface of the fuel nozzle (15) and inner surface of
the fuel nozzle receiving hole (44) at downstream side of the welding portion.
eine Mehrzahl von Treibstoffdüsen (15) zum Liefern von Treibstoff (5),
eine Treibstoffdüsenplatte (14), um Endabschnitte der Treibstoffdüsen strukturell zu tragen, die ausgebildet ist, um den von einer stromauf gelegenen Seite fließenden Treibstoff auf die Treibstoffdüsen zu verteilen, und
einen Drallkörper (13) mit einer Mehrzahl von Luftlöchern (21), die mit Verbrennungsluft (4) zu speisen sind,
wobei die Treibstoffdüsenplatte (14) mit einem oder mehreren Treibstoffdüsenaufnahmelöchern (44) versehen ist, um eine oder mehrere der Treibstoffdüsen (15) aufzunehmen, und
die Treibstoffdüsenplatte (14) und eine oder mehrere Treibstoffdüsen (15), die in dem Treibstoffdüsenaufnahmeloch (44) eingefügt ist bzw. sind, von der stromauf gelegenen Seite der Treibstoffdüsenplatte (14) durch Verschweißen (45) miteinander verbunden sind,
wobei ein stromauf gelegener Abschnitt (40) der Treibstoffdüse (15), die in das Treibstoffdüsenaufnahmeloch (44) eingefügt ist, um die Treibstoffdüse (15) aufzunehmen, so geformt ist, dass er einen Außendurchmesser aufweist, der größer als ein Außendurchmesser eines stromab gelegenen Abschnitts (30) der Treibstoffdüse (15) ist, und wobei ein stromauf gelegener Abschnitt (41) des Treibstoffdüsenaufnahmelochs (44) so geformt ist, dass er einen Innendurchmesser aufweist, der größer als ein Innendurchmesser eines stromab gelegenen Abschnitts des Treibstoffdüsenaufnahmelochs ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt (60) der Treibstoffdüse (15), der sich von dem Treibstoffdüsenaufnahmeloch (44) der Treibstoffdüsenplatte (14) zu einer stromab gelegenen Seite erstreckt, so geformt ist, dass er einen Außendurchmesser aufweist, der in Richtung auf einen stromab gelegenen Endabschnitt der Treibstoffdüse (15) fortschreitend kleiner wird.
Vorsehen einer Mehrzahl von Treibstoffdüsen (15) zum Liefern von Treibstoff (5),
Vorsehen einer Treibstoffdüsenplatte (14) zum strukturellen Tragen von Endabschnitten der Treibstoffdüsen, die ausgebildet ist, um den von einer stromauf gelegenen Seite zu den Treibstoffdüsen fließenden Treibstoff zu verteilen, und
Vorsehen eines Drallkörpers (13) mit einer Vielzahl von Luftlöchern (21), die mit Verbrennungsluft (4) zu speisen sind,
Vorsehen eines oder mehrerer Treibstoffdüsenaufnahmelöcher (44) in der Treibstoffdüsenplatte (14) und
Einfügen mehrerer der Treibstoffdüsen (15) in eines oder mehrere der Treibstoffdüsenaufnahmelöcher (44) und Untereinander-Verbinden derselben von einer stromauf gelegenen Seite der Treibstoffdüsenplatte (14) durch Verschweißen (45),
wobei das Verfahren durch folgenden Schritt gekennzeichnet ist:
Ausbilden eines Raums zwischen der äußeren Fläche der Treibstoffdüse (15) und der
inneren Fläche des Treibstoffdüsenaufnahmelochs (44) an der stromab gelegenen Seite
des Schweißabschnitts.
une pluralité de buses de combustible (15) pour alimenter un combustible (5) ;
une plaque (14) de buses de combustible pour supporter des parties d'extrémité des buses de combustible structurellement et étant configurée pour distribuer le combustible s'écoulant depuis un côté amont jusqu'aux buses de combustible ; et
une coupelle de turbulence (13) ayant une pluralité de trous (21) pour air pour être alimentée avec de l'air de combustion (4) ;
dans laquelle
la plaque (14) de buses de combustible est prévue avec un ou plusieurs trous (44) de réception de buse de combustible pour recevoir une ou plusieurs des buses de combustible (15), et
la plaque (14) de buses de combustible et une ou plusieurs des buses de combustible (15) insérées dans le trou (44) de réception de buse de combustible sont connectées les unes aux autres depuis un côté amont de la plaque (14) de buses de combustible par soudage (45),
dans laquelle une partie amont (40) de la buse de combustible (15) insérée dans le trou (44) de réception de buse de combustible pour recevoir la buse de combustible (15) est formée de façon à avoir un diamètre extérieur plus grand qu'un diamètre extérieur d'une partie aval (30) de la buse de combustible (15) et dans laquelle une partie amont (41) du trou (44) de réception de buse de combustible est formée de façon à avoir un diamètre intérieur plus grand qu'un diamètre intérieur d'une partie aval du trou de réception de buse de combustible, caractérisée en ce qu'une partie (60) de la buse de combustible (15) se projetant jusqu'à un côté aval depuis le trou (44) de réception de buse de combustible de la plaque (14) de buses de combustible est formée de façon à avoir un diamètre extérieur étant graduellement plus petit vers une partie d'extrémité aval de la buse de combustible (15).
prévision d'une pluralité de buses de combustible (15) pour alimenter un combustible (5) ;
prévision d'une plaque (14) de buses de combustible pour supporter des parties d'extrémité des buses de combustible structurellement et étant configurée pour distribuer le combustible s'écoulant depuis un côté amont jusqu'aux buses de combustible ; et
prévision d'une coupelle de turbulence (13) ayant une pluralité de trous (21) pour air pour être alimentée avec de l'air de combustion (4) ;
prévision dans la plaque (14) de buses de combustible d'un ou plusieurs trous (44) de réception de buse de combustible, et
insertion d'une ou plusieurs des buses de combustible (15) dans un ou plusieurs des trous (44) de réception de buse de combustible et connexion de celles-ci les unes aux autres depuis un côté amont de la plaque (14) de buses de combustible par soudage (45),
le procédé caractérisé par l'étape suivante :
formation d'un espace entre une surface extérieure de la buse de combustible (15)
et une surface intérieure du trou (44) de réception de buse de combustible au niveau
d'un côté aval de la partie pour soudage.
REFERENCES CITED IN THE DESCRIPTION
Patent documents cited in the description