火炎温度不均一部を利用したガスタービンエンジン燃焼器円周方向音響低減

专利摘要:
ガスタービンエンジン燃焼器は、バーナの１つ又はそれ以上の円形列を備えたアニユラスと、エンジン運転時にアニュラスの周りに幾つかの等角度間隔を置いた火炎温度不均一部を生じさせるための手段とを含む。火炎温度不均一部の数は、燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しい（つまり、３つ、５つ又は７つ）。バーナと供給連通状態になった燃料ライン及び／又は水ライン並びに該燃料ライン及び／又は水ラインの一部分内に配置された計量オリフィスを使用して、火炎温度不均一部を生じさせることができる。バーナのアニュラスは、該バーナの等しい数の等角度間隔を置いた第１及び第２のアーチ形セグメントと、それぞれ異なる第１及び第２の火炎温度で第１のセグメントにおけるバーナを作動させかつ第２のセグメントにおけるバーナを作動させるための手段とを含む。
公开号:JP2011516809A
申请号:JP2011501906
申请日:2009-03-17
公开日:2011-05-26
发明作者:ダニス，アレン・マイケル；ヘルド，ティモシー・ジェームス；マーコヴィッツ，スティーヴン；ミューラー，マーク・アンソニー
申请人:ゼネラル・エレクトリック・カンパニイＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ；
IPC主号:F23R3-20

专利说明:

[0001] 本発明は、総括的にはガスタービンエンジン燃焼器に関し、より具体的には、燃焼器における騒音低減に関する。]
背景技術

[0002] 大気汚染に関する世界的関心事により、一層厳しいエミッション基準が導入されてきた。これらの基準は、ガスタービンエンジン運転の結果として発生する窒素酸化物（ＮＯｘ）、未燃炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）のエミッションを規制している。具体的には、窒素酸化物は、高い燃焼器火炎温度の結果としてガスタービンエンジン内で形成される。亜酸化窒素エミッションを低減する目的でガスタービンエンジンに改良を加えることは、関連するガスタービンエンジンの運転音響レベルに対する悪影響を有することが多い。]
[0003] ガスタービンエンジンの燃焼器内には、燃料−空気化学量論、全質量流量及びその他の作動条件により決まる正常作動条件の結果として、有害なつまり望ましくない音圧振動又は圧力パルスが発生する可能性がある。連邦及び地方大気汚染標準を満たすのに必要な低ＮＯｘエミッションを指向したガスタービン燃焼器設計における最新の傾向では、火炎反応ゾーンの上流で燃料及び空気を均一に混合するリーン予混合式燃焼システムが使用されるようになってきた。これらの燃焼システムが作動する燃料−空気比つまり等量比は、望ましくないガス状ＮＯｘエミッションの発生を許容可能なレベルまでさらに制限することになる低火炎温度を維持するために、より多くの従来型の燃焼器と比較して非常に「よりリーンなもの」である。この方法は多くの場合、低エミッションを達成するために水又は蒸気噴射を使用するが、水又は蒸気噴射での及び低等量比での作動と関連する燃焼不安定性もまた、ハードウェア損傷及びその他の作動上の問題を引起す可能性がある許容不能な高ダイナミック圧力振動を燃焼器内に生じさせる傾向がある。圧力パルスは、燃焼器ハードウェアに対する機械的及び熱的疲労を含む悪影響をエンジンに対して有する可能性がある。圧力パルスの問題は、低エミッション燃焼器では、空気の非常に高いパーセンテージがそのような設計の燃料−空気混合器に導入されるので、さらに大きな懸案事項となることが判明した。]
[0004] Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ製のＬＭシリーズのガスタービンエンジンのような航空機エンジン派生環状燃焼システムでは、その短い小型の燃焼器設計により、燃焼器内に複雑な卓越音圧振動モードが発生することが観察された。実例として、ＬＭＳ１００型Ｒｉｃｈ−ＳＡＣ（単一環状燃焼器）では、ＮＯｘを制御するために水を噴射した時に、燃焼ダイナミックスが発生する。これらの燃焼音響作用は、燃焼器ハードウェア内にＨＣＦクラッキングを発生させると同時に、燃焼器接触表面上における摩耗を加速させるのに充分なほど大きい振幅のものとなる可能性がある。ＬＭＳ１００型高出力中間冷却式サイクルは、大幅な低温Ｔ３かつより高い燃料−空気比を生成しかつ従前の船舶及び産業用ｒｉｃｈ−ＳＡＣエンジンよりも多くの水量を使用しており、それらの全てが、燃焼音響作用を悪化させる。その結果、ＬＭＳ１００型は、燃焼ダイナミックス制御設計特性を組込んだ最初のＭ＆Ｉ ＳＡＣである。]
[0005] 乾式低エミッション（ＤＬＥ）燃焼器は、燃焼音響作用をさらに生じ易くかつ一般的に燃焼音響作用の深刻さを軽減するための設計特性及び／又は制御ロジックを含む。これらは、圧力変動を減衰させる四分の一波長チューブ、複数燃料システム、及び補助燃料回路を含む。複数燃料システムは、燃焼チャンバ内での火炎温度変化を可能にする。ＬＭ２５００型ＤＬＥ及びＬＭ６０００型ＤＬＥ燃焼器では、独立して燃料供給されるプレミキサの３つのリングが組込まれる。このことにより、外側、中央及び内側プレミキサが異なる火炎温度を有することが可能になる。火炎温度における半径方向変化は、数百度ほどもの高さとすることができる。]
[0006] 補助燃料回路は、主噴射位置とは異なる位置において燃焼器内に比較的少量の燃料を噴射するように使用されてきた。補助燃料は、燃料／空気混合気が噴射ポイントから火炎前面まで移動するのに要する時間と定義される対流タイムスケールを有することができ、この対流タイムスケールは、主燃料供給源の対流タイムスケールとは異なる。従って、燃焼器内における圧力波は、両燃料供給源において同じ状態で相互作用することはありえない。この放熱における異相変動は、圧力変動の振幅を減少させるのに役立つ。一部の実施形態では、補助燃料はまた、燃焼チャンバ内に温度変動を生じさせる。]
[0007] Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ製のＬＭ２５００型ＤＬＥ及びＬＭ６０００型ＤＬＥ燃焼器では、補助燃料は、一つおきのプレミキサから噴射される。補助燃料を有していないプレミキサへの燃料流量は一般的に、補助燃料を有するものよりも少ない。プレミキサ対プレミキサの火炎温度変化は、数百度ほどもの高さとなる可能性がある。ＬＭ２５００型ＤＬＥ及びＬＭ６０００型ＤＬＥプレミキサにおける補助燃料の円周方向パターンは、一つおきのプレミキサに対するプレミキサ設計によって制約されることに注目されたい。]
先行技術

[0008] ドイツ公開特許第１０３２５４５５Ａ１号公報]
発明が解決しようとする課題

[0009] ガスタービンエンジン燃焼器、具体的には短い長さを有しかつ低ＮＯｘ（窒素酸化物）、ＣＯ及び未燃炭化水素エミッション用として設計される燃焼器において、これらの高レベルのノイズ又は音響作用を排除又は低減するための効果的な手段を有することは、極めて望ましい。また、この手段は、既存のエンジンに用いるか又は付加するためにはまた特定のエンジン及び設備用として調整するためには、単純であることが極めて望ましい。]
課題を解決するための手段

[0010] ガスタービンエンジン燃焼器は、バーナの１つ又はそれ以上の円形列を備えたアニユラスと、エンジン運転時にアニュラスの周りに幾つかの等角度間隔を置いた火炎温度不均一部を生じさせるための手段とを含む。火炎温度不均一部の数は、エンジン運転時に燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しい。燃焼器の例示的な実施形態では、火炎温度不均一部の数は、３つ、５つ又は７つに等しい。燃焼器は、バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを有することができる。]
[0011] 本燃焼器の別のより具体的な実施形態は、バーナと燃料供給連通状態になった燃料ラインと、燃料ラインの一部分内に設けられて火炎温度不均一部を生じさせるようになった計量オリフィスとを含む。水ラインもまた、バーナと供給連通状態にすることができ、また計量オリフィスは、燃料ライン及び／又は水ラインの一部分内に設けることができる。本燃焼器の１つの実施形態は、バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを有することができる。]
[0012] 本燃焼器の別のより具体的な実施形態は、バーナの１つ又はそれ以上の円形列を有する該バーナのアニユラスを含み、アニユラスは、バーナの等しい数の等角度間隔を置いた第１及び第２のアーチ形セグメントを含む。バーナの第１のセグメントを第１の火炎温度で作動させかつ該バーナの第２のセグメントを第１の火炎温度とは異なる第２の火炎温度で作動させるための手段が、設けられる。バーナの第１のセグメントは、該バーナの第２のセグメントよりも該バーナの少ない個数を有する。第１のセグメントの数は、エンジン運転時に燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しい。第１のセグメントの数は、３つ、５つ又は７つとすることができる。]
[0013] ガスタービンエンジン燃焼器内で円周方向音響作用を減弱させる方法は、燃焼器内においてバーナのアニュラスの周りに幾つかの等角度間隔を置いた火炎温度不均一部を生じさせた状態で該燃焼器を作動させるステップを含む。アニユラスは、バーナの１つ又はそれ以上の円形列を備え、また火炎温度不均一部の数は、エンジン運転時に燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しい。火炎温度不均一部の数は、３つ、５つ又は７つに等しくすることができ、また燃焼器は、バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを有することができる。]
[0014] 本方法は、バーナの第１のセグメントを第１の火炎温度で作動させかつ該バーナの第２のセグメントを第１の火炎温度とは異なる第２の火炎温度で作動させるステップを含むことができる。本方法の１つのより具体的な実施形態は、燃料ラインを通してバーナのキャブレタに燃料を流すステップを含み、第１のセグメントにおけるバーナのキャブレタへの燃料ラインは、該燃料ライン内に配置された計量オリフィスを有する。本方法の別のより具体的な実施形態は、燃料ラインを通してバーナのキャブレタに燃料を流すステップと、水ラインを通してバーナのキャブレタに水を流すステップとを含み、燃料ライン及び／又は水ラインは、該燃料ライン及び／又は水ライン内に配置された計量オリフィスを有する。]
[0015] 本発明の前述の態様及びその他の特徴は、添付図面と関連させて以下の記述において説明する。]
図面の簡単な説明

[0016] 幾つかの円周方向火炎温度不均一部で作動するようになった燃料バーナのアレイを備えたガスタービンエンジン燃焼器の断面図。
燃料噴射器の単一の環状リングを備えたガスタービンエンジン燃焼器において回転当たり３回にわたり音響作用を低減又は排除するバーナ内の気化器の第１のアレイの概略図。
燃料噴射器の２つの環状リングを備えたガスタービンエンジン燃焼器において回転当たり３回にわたり音響作用を低減又は排除するバーナ内の気化器の第２のアレイの概略図。
燃料噴射器の３つの環状リングを備えたガスタービンエンジン燃焼器において回転当たり３回にわたり音響作用を低減又は排除するバーナ内の気化器の第３のアレイの概略図。
燃料噴射器の単一の環状リングを備えたガスタービンエンジン燃焼器において回転当たり５回にわたり音響作用を低減又は排除するバーナ内の気化器の第４のアレイの概略図。
燃料噴射器の２つの環状リングを備えたガスタービンエンジン燃焼器において回転当たり５回にわたり音響作用を低減又は排除するバーナ内の気化器の第５のアレイの概略図。
燃料噴射器の３つの環状リングを備えたガスタービンエンジン燃焼器において回転当たり５回にわたり音響作用を低減又は排除するバーナ内の気化器の第６のアレイの概略図。
図１に示すガスタービンエンジン燃焼器の燃料ライン内に配置された計量オリフィスの断面図。
図１に示すガスタービンエンジン燃焼器の水ライン内に配置された計量オリフィスの断面図。
図８及び図９に示す計量オリフィスの斜視図。] 図１ 図８ 図９
実施例

[0017] 次に、図全体を通して同一の符号が同じ要素を示している図面を詳細に参照する。図１は、圧縮機出口案内ベーン１４の段の下流のディフューザ４８とタービンノズル５５との間に配置された燃焼器セクションつまりガスタービンエンジン燃焼器１０を示している。燃焼器１０は、ガスタービンエンジンでの使用、具体的には低ＮＯｘ船舶／産業用ガスタービンエンジンでの使用に好適なタイプのものである。燃焼器１０は、これもまた本発明の出願人が所有しておりかつ本明細書に参考文献として組入れている米国特許第５，３２３，６０４号により詳細に記載されているような、低エミッションを生じるように設計した三重式環状燃焼器である。] 図１
[0018] 燃焼器１０は、それぞれ環状の外側ライナ４０、環状の内側ライナ４２、及び外側ライナ４０と内側ライナ４２との間で延びるドーム状端部４４を含む。外側ライナ４０及び内側ライナ４２は、外側燃焼器ケーシング１３６から半径方向内側に間隔を置いて配置され、かつそれらの間に燃焼チャンバ４６を形成する。燃焼器ケーシング１３６は、ほぼ環状でありかつディフューザ４８から下流方向に延びる。燃焼器チャンバ４６は、その形状がほぼ環状でありかつライナ４０及び４２の半径方向間に配置される。外側及び内側ライナ４０及び４２は、ディフューザ４８の下流に配置されたタービンノズル５５に向けて軸方向下流方向に延びる。]
[0019] 燃焼器ドーム状端部４４は、三重式環状構成の形態で配置された複数のドーム５６を含む。それに代えて、燃焼器ドーム状端部４４は、二重式又は単式環状構成を含むことができる。しかしながら、燃焼器１０内に組込まれた下記に説明する等角度間隔を置いた火炎温度不均一部は、そのような環状構成に限定されるものでなく、公知の円筒形缶又は管状タイプのガスタービンエンジン燃焼器において共に用いることができることを理解されたい。外側ドーム５８は、燃焼器外側ライナ４０に固定取付けされた外側端部６０、及び中央ドーム６４に固定取付けされた内側端部６２を含む。中央ドーム６４は、外側ドーム内側端部６２に取付けられた外側端部６６、及び内側ドーム７０に取付けられた中央ドーム内側端部６８を含む。中央ドーム６４は、半径方向にそれぞれ外側及び内側ドーム５８及び７０間に配置される。内側ドーム７０は、中央ドーム内側端部６８に取付けられた外側端部７２、及び燃焼器内側ライナ４２に固定取付けされた内側端部７４を含む。]
[0020] 燃焼器ドーム状端部４４はまた、各それぞれのドーム５８、６４及び７０を燃焼チャンバ４６内で燃焼している火炎から隔離するための外側ドーム熱シールド７６、中央ドーム熱シールド７８及び内側ドーム熱シールド８０を含む。外側ドーム熱シールド７６は、燃焼器外側ライナ４０を外側主燃焼ゾーン８４内で燃焼している火炎から隔離するための環状端部本体８２を含む。中央ドーム熱シールド７８は、それぞれ中央ドーム６４を外側及び内側ドーム５８及び７０から隔離するための環状中心本体８６及び８８を含む。中央ドーム中心本体８６及び８８は、中央主燃焼ゾーン９０から半径方向外側に配置される。内側ドーム熱シールド８０は、燃焼器内側ライナ４２を内側主燃焼ゾーン９４内で燃焼している火炎から隔離するための環状端部本体９２を含む。点火器９６が、外側燃焼器ケーシング１３６を貫通して延びかつ外側ドーム熱シールド端部本体８２の下流に配置される。]
[0021] 外側、中央及び内側ドーム５８、６４及び７０は、組立体マニホルドシステム（図示せず）から送給を受けるプレミキサカップを備えたプレミキサ１０１を介して、燃料及び空気が供給されるキャブレタ９８を有するバーナ１２０の環状アレイつまりアニュラス１１８を支持する。複数の燃料チューブ１０２が、燃料供給源（図示せず）とドーム５６内の気化器９８との間に延びる。具体的には、外側ドーム燃料チューブ１０３は、外側ドーム５８内に配置された外側プレミキサカップ１０４に燃料を供給し、中央ドーム燃料チューブ１０６は、中央ドーム６４内に配置された中央プレミキサカップ１０８に燃料を供給し、また内側ドーム燃料チューブ１１０は、内側ドーム７０内に配置された内側プレミキサカップ１１２に燃料を供給する。]
[0022] 本明細書に示した例示的なガスタービンエンジンはまた、ガスタービンエンジン１１のバーナ１２０の気化器９８内に配置されて燃焼器１０内に水を噴射するようになった水噴射ノズル１３４に水を供給する水送給システム１３０を含む。水送給システム１３０は、気化器９８内に複数の内側、中央及び外側水噴射ノズル１４０、１４２及び１４４を含み、これら水噴射ノズル１４０、１４２及び１４４は、それぞれ内側、中央及び外側水噴射ライン１５０、１５２及び１５４として図１に示す水ライン１４８によって水供給源（図示せず）に連結される。内側、中央及び外側水噴射ノズル１４０、１４２及び１４４は、それぞれ内側、中央及び外側プレミキサカップ１０４、１０８及び１１２と流れ連通状態になっており、かつプレミキサカップ内で形成された燃料／空気混合気内に霧化した水噴霧を噴射するように作動可能である。別の実施形態では、水噴射ノズル１３４は、蒸気発生源（図示せず））に連結されており、蒸気が、水噴射ノズル１３４を使用して燃料／空気混合気内に噴射される。] 図１
[0023] 燃焼器１０の作動と関連するダイナミック圧力パルス又は燃焼音響作用つまりノイズは、ガスタービンエンジン上に過度の機械的な応力を与える。ＮＯｘを制御するために水を噴射した場合の燃焼ダイナミックスは、燃焼器ハードウェア内にＨＣＦクラッキングを発生させると同時に、燃焼器接触表面上における摩耗を加速させるのに充分なほど大きい振幅を有する可能性がある燃焼音響作用を生じることが観察されている。連邦及び地方大気汚染標準を満たすのに必要な低ＮＯｘエミッションを指向したガスタービン燃焼器設計における最新の傾向では、火炎反応ゾーンの上流で比較的開放流れタイプのスワール混合器を使用して、燃料及び空気及び時によると水を均一に混合する予混合式燃焼システムが使用されるようになってきた。これらの燃焼システムが作動する燃料−空気比つまり等量比は、低火炎温度を維持してガス状ＮＯｘエミッションを必要なレベルに制限するためにより多くの従来型の燃焼器と比較して非常に「よりリーンなもの」である。水又は蒸気噴射を使用して又は使用せずに低エミッションを達成するこの方法は、広く使用されているが、低等量比での作動と関連する燃焼不安定性はまた、燃焼器内に許容不能な高ダイナミック圧力振動を発生させて、ハードウェア損傷及びその他の作動上の問題を引起す。]
[0024] 図２に示すのは、等しい数Ｎの等角度間隔を置いた第１及び第２のアーチ形セグメント１２２、１２４を有するバーナ１２０の環状アレイつまりアニュラス１１８の第１の例示的な実施形態である。第１及び第２のアーチ形セグメント１２２，１２４は、それぞれバーナ１２０の第１及び第２の個数Ｑ１、Ｑ２を含む。燃焼器１０は、バーナ１２０のアニュラス１１８内に等角度間隔を置いた火炎温度不均一部１２５を生じさせるための手段を含む。火炎温度不均一部１２５の数Ｎは、エンジン運転時に燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しい。減弱される円周方向音響モードの実施例は、火炎温度不均一部１２５の３つ、５つ又は７つに対応して回転当たり３つ、５つ又は７つである。本明細書で示すように、減弱される円周方向音響モードは、回転当たり３つ及び５つである。３つ及び５つの火炎温度不均一部１２５の対応する数は、本明細書ではバーナ１２０の第１のセグメント１２２の３つ又は５つによってもたらされるものとして示している。図２、図３及び図４には、３つの火炎温度不均一部１２５を示しており、また図５、図６及び図７には、５つの火炎温度不均一部１２５を示している。] 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７
[0025] それぞれ第１及び第２のセグメント１２２、１２４におけるバーナ１２０の第１及び第２の個数Ｑ１、Ｑ２は、等しくない。第１及び第２のセグメント１２２、１２４におけるバーナ１２０は、エンジン運転時に燃焼器内に存在する円周方向モード音響波を減弱させるために、異なる第１及び第２の温度Ｔ１、Ｔ２で作動する。それぞれ異なる第１及び第２の温度Ｔ１、Ｔ２で作動する第１及び第２のセグメント１２２、１２４を有するバーナ１２０のアニュラス１１８は、バーナ１２０のアニュラス１１８内のセグメント間で火炎温度の円周方向不均一部を発生させる。火炎温度不均一部は、図２〜図４に示すように回転当たり３つ、又は図５〜図８に示すように回転当たり５つのような特定のパターンに調整される。火炎温度不均一部は、例えば７つのようなより大きいモードに調整することができる。このような調整は、一つおきのプレミキサ又はバーナに異なる作動温度を導入するこれ迄の実施法よりも、円周方向モード音響波を減弱させる上でより有効である。バーナ１２０の第１の個数Ｑ１は、本明細書ではバーナ１２０の第２の個数Ｑ２よりも少なくなっているとして示している。] 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７ 図８
[0026] 図２及び図５は、アニュラス１１８内にバーナ１２０及び関連するプレミキサ１０１の１つの円形列Ｒを有する燃焼器１０を示しており、図３及び図６は、アニュラス１１８内にバーナ１２０及び関連するプレミキサ１０１の２つの円形列Ｒを有する燃焼器１０を示しており、また図４及び図７は、アニュラス１１８内にバーナ１２０及び関連するプレミキサ１０１の３つの円形列Ｒを有する燃焼器１０を示している。図５、図６及び図７は、それぞれアニュラス１１８内にそれぞれバーナ１２０並びに関連するプレミキサ１０１の５つの第１及び第２のアーチ形セグメント１２２、１２４並びに１つ、２つ及び３つの円形列Ｒを有する燃焼器１０を示している。] 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７
[0027] バーナ１２０のアニュラス１１８内に火炎温度不均一部１２５を生じさせる様々な方法及び手段が存在する。これらの手段の１つは、異なるバーナ１２０に流れる２つの異なる量の燃料及び／又は水の流れを生じさせることを含む。別の手段は、燃料及び水供給ポンプ及びその制御装置を使用して、アニュラス１１８の２つの異なるセグメントにおけるバーナ１２０に供給される燃料及び／又は水の流量の２つの異なる量を供給することを含む。さらに別の手段は、受動的手段を使用してアニュラス１１８の２つの異なる第１及び第２のセグメント１２２、１２４におけるバーナ１２０に供給される燃料及び／又は水の流量の２つの異なる量を設定することである。このことを達成する１つのさらに具体的な手段は、燃料ライン１０２及び／又は水ライン１４８内に流量絞りつまり計量オリフィス１６０を設置することである。計量オリフィス１６０は、流れ絞りのための孔を中央部に備えたワッシャに類似しており、かつ燃料ライン１０２及び／又は水ライン１４８におけるチャンバ１６２内に配置される。]
[0028] 本明細書では、本発明の好ましくかつ例示的な実施形態であると考えられるものについて説明してきたが、本発明のその他の変更が、本明細書の教示から当業者には明らかであり、従って、全てのそのような変更は、本発明の技術思想及び技術的範囲内に属するものとして特許請求の範囲で保護されることを切望する。]
[0029] 従って、本特許出願によって保護されることを望むものは、提出した特許請求の範囲に記載しかつ特定した発明である。]
[0030] １０ガスタービンエンジン燃焼器
１４圧縮機出口案内ベーン
４０ 環状の外側ライナ
４２ 環状の内側ライナ
４４燃焼器ドーム状端部
４６燃焼チャンバ
４８ディフューザ
５５タービンノズル
５６ドーム
５８外側ドーム
６０ 外側ドームの外側端部
６２ 外側ドームの内側端部
６４中央ドーム
６６ 中央ドームの外側端部
６８ 中央ドームの内側端部
７０内側ドーム
７２ 内側ドームの外側端部
７４ 内側ドームの内側端部
７６ 外側ドーム熱シールド
７８ 中央ドーム熱シールド
８０ 内側ドーム熱シールド
８２ 外側ドーム熱シールドの環状端部本体
８４ 外側主燃焼ゾーン
８６環状中心本体
８８ 環状中心本体
９０ 中央主燃焼ゾーン
９２ 内側ドーム熱シールドの環状端部本体
９４ 内側主燃焼ゾーン
９６点火器
９８気化器
１０１プレミキサ
１０２燃料チューブ
１０３ 外側ドーム燃料チューブ
１０４ 外側プレミキサカップ
１０６ 中央ドーム燃料チューブ
１０８ 中央プレミキサカップ
１１０ 内側ドーム燃料チューブ
１１２ 内側プレミキサカップ
１１８アニュラス
１２０バーナ
１２２ 第１のアーチ形セグメント
１２４ 第２のアーチ形セグメント
１２５火炎温度不均一部
１３０ 水送給システム
１３４水噴射ノズル
１３６燃焼器ケーシング
１４０ 内側水噴射ノズル
１４２ 中央水噴射ノズル
１４４ 外側水噴射ノズル
１４８水ライン
１５０ 内側水噴射ラン
１５２ 中央水噴射ラン
１５４ 外側水噴射ラン
１６０計量オリフィス
Ｑ１ 第１の個数
Ｑ２ 第２の個数
Ｔ１ 第１の温度
Ｔ２ 第２の温度]

权利要求:

請求項1
ガスタービンエンジン燃焼器であって、バーナの１つ又はそれ以上の円形列を備えた該バーナのアニユラスと、エンジン運転時に前記アニュラスの周りに幾つかの等角度間隔を置いた火炎温度不均一部を生じさせるための手段と、を含む、燃焼器。
請求項2
前記火炎温度不均一部の数が、エンジン運転時に前記燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しいことをさらに特徴とする、請求項１記載の燃焼器。
請求項3
前記火炎温度不均一部の数が、３つ、５つ又は７つに等しいことをさらに特徴とする、請求項２記載の燃焼器。
請求項4
前記燃焼器が、前記バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを有することをさらに特徴とする、請求項３記載の燃焼器。
請求項5
前記バーナと燃料供給連通状態になった燃料ラインを含み、前記手段が、前記燃料ラインの一部分内に計量オリフィスを備える、ことをさらに特徴とする、請求項１記載の燃焼器。
請求項6
前記バーナと燃料供給連通状態になった燃料ラインと、前記バーナと供給連通状態になった水ラインと、を含み、前記手段が、前記燃料ライン及び／又は水ラインの一部分内に計量オリフィスを備える、ことをさらに特徴とする、請求項１記載の燃焼器。
請求項7
前記火炎温度不均一部の数が、エンジン運転時に前記燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しいことをさらに特徴とする、請求項６記載の燃焼器。
請求項8
前記火炎温度不均一部の数が、３つ、５つ又は７つに等しいことをさらに特徴とする、請求項７記載の燃焼器。
請求項9
前記バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを含むことをさらに特徴とする、請求項８記載の燃焼器。
請求項10
ガスタービンエンジン燃焼器であって、バーナの１つ又はそれ以上の円形列を備えかつ該バーナの等しい数の等角度間隔を置いた第１及び第２のアーチ形セグメントを含む該バーナのアニュラスと、前記バーナの第１のセグメントを第１の火炎温度で作動させかつ該バーナの第２のセグメントを前記第１の火炎温度とは異なる第２の火炎温度で作動させるための手段と、を含む、燃焼器。
請求項11
前記バーナの第１のセグメントの各々が、該バーナの第２のセグメントよりも該バーナの少ない個数を有することをさらに特徴とする、請求項１０記載の燃焼器。
請求項12
前記第１のセグメントの数が、エンジン運転時に前記燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しいことをさらに特徴とする、請求項１１記載の燃焼器。
請求項13
前記第１のセグメントの数が、３つ、５つ又は７つに等しいことをさらに特徴とする、請求項１２記載の燃焼器。
請求項14
前記燃焼器が、前記バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを有することをさらに特徴とする、請求項１３記載の燃焼器。
請求項15
前記バーナと燃料供給連通状態になった燃料ラインを含み、前記手段が、前記バーナの第１のセグメントにおける該バーナへの前記燃料ライン内に計量オリフィスを備える、ことをさらに特徴とする、請求項１１記載の燃焼器。
請求項16
前記バーナのキャブレタと燃料供給連通状態になった燃料ラインと、前記キャブレタと供給連通状態になった水ラインと、を含み、前記手段が、前記バーナの第１のセグメントにおける該バーナへの前記燃料ライン及び／又は水ライン内に計量オリフィスを備える、ことをさらに特徴とする、請求項１１記載の燃焼器。
請求項17
前記第１のセグメントの数が、エンジン運転時に前記燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しいことをさらに特徴とする、請求項１６記載の燃焼器。
請求項18
前記第１のセグメントの数が、３つ、５つ又は７つに等しいことをさらに特徴とする、請求項１７記載の燃焼器。
請求項19
前記バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを含むことをさらに特徴とする、請求項１８記載の燃焼器。
請求項20
ガスタービンエンジン燃焼器内で円周方向音響作用を減弱させる方法であって、前記燃焼器内においてバーナのアニュラスの周りに幾つかの等角度間隔を置いた火炎温度不均一部を生じさせた状態で該燃焼器を作動させるステップを含み、前記アニユラスが、前記バーナの１つ又はそれ以上の円形列を備え、前記火炎温度不均一部の数が、エンジン運転時に前記燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しい、ことを特徴とする、方法。
請求項21
前記火炎温度不均一部の数が、３つ、５つ又は７つに等しく、また前記燃焼器が、前記バーナの円形列の１つ、２つ又は３つを有する、ことをさらに特徴とする、請求項２０記載の方法。
請求項22
前記バーナのアニュラスが、該バーナの等しい数の等角度間隔を置いた第１及び第２のアーチ形セグメントを含み、前記バーナの第１のセグメントを第１の火炎温度で作動させかつ該バーナの第２のセグメントを前記第１の火炎温度とは異なる第２の火炎温度で作動させるステップを含む、ことをさらに特徴とする、請求項２０記載の方法。
請求項23
前記バーナの第１のセグメントの各々が、該バーナの第２のセグメントよりも該バーナの少ない個数を有することをさらに特徴とする、請求項２２記載の方法。
請求項24
前記第１のセグメントの数が、３つ、５つ又は７つに等しいことをさらに特徴とする、請求項２３記載の方法。
請求項25
燃料ラインを通して前記バーナのキャブレタに燃料を流すステップを含み、前記第１のセグメントにおける前記バーナのキャブレタへの前記燃料ラインが、該燃料ライン内に配置された計量オリフィスを有する、ことをさらに特徴とする、請求項２２記載の方法。
請求項26
燃料ラインを通して前記バーナのキャブレタに燃料を流すステップと、水ラインを通して前記バーナのキャブレタに水を流すステップと、を含み、前記燃料ライン及び／又は水ラインが、該燃料ライン及び／又は水ライン内に配置された計量オリフィスを有する、ことをさらに特徴とする、請求項２２記載の方法。
請求項27
前記第１のセグメントの数が、エンジン運転時に前記燃焼器内で減弱される円周方向音響モードに等しいことをさらに特徴とする、請求項２６記載の方法。
請求項28
前記第１のセグメントの数が、３つ、５つ又は７つに等しいことをさらに特徴とする、請求項２７記載の方法。