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Reduzierung des Kuehlluftverbrauchs in einer besteinten Ringbrennkammer

IP.com Disclosure Number: IPCOM000021466D
Original Publication Date: 2004-Feb-25
Included in the Prior Art Database: 2004-Feb-25
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Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Die Emission von Stickstoffoxiden (NOx) des Verbrennungssystems einer Gasturbine haengt bei turbinentypischen Bedingungen und Brennstoffen hauptsaechlich von der Temperatur und der Verweilzeit der Luft-Brennstoff-Mischung in der Brennkammer ab. Ein entscheidender Faktor zur Reduzierung der NOx-Emission ist die Reduzierung der erforderlichen Kuehlluftmenge, denn diese erhoeht den Brennerluftmassenstrom und fuehrt zur Absenkung der mittleren Flammentemperatur. Die Kuehlluft hat die Aufgabe die Steinhalter, mit denen die Steine am Brennkammergehaeuse befestigt sind, zu kuehlen und gegen Heissgaseinzug aus der Brennkammer zu schuetzen. Sie wird durch Bohrungen im Brennkammergehaeuse gezielt auf die Steinhalter geblasen und sperrt danach die Spalte zwischen den Steinen. Im Bereich der Turbinenanstroemung wird die Brennkammerform komplexer, was zu nicht umsetzbaren Kruemmungen der Steine fuehren wuerde. Somit werden diese durch prallgekuehlte Einlaufschalenplatten ersetzt. Die eingebrachte Kuehlluft fuer die Prallkuehlung muss gleichzeitig fuer eine ausreichende Kuehlung des Leitschaufelkopfes und -fusses der ersten Turbinenleitschaufelreihe sorgen. Um diesen zusaetzlichen Effekt zu gewaehrleisten, ist der Kuehlluftanteil der Einlaufschalenplatten ueberdimensioniert.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2003J17007.doc page: 1

Reduzierung des Kuehlluftverbrauchs in einer besteinten Ringbrennkammer

Idee: Uwe Gruschka, DE-Muelheim; Dr. Andreas Heilos, DE-Muelheim; Dr. Holger Streb, DE- Muelheim

Die Emission von Stickstoffoxiden (NOx) des Verbrennungssystems einer Gasturbine haengt bei turbinentypischen Bedingungen und Brennstoffen hauptsaechlich von der Temperatur und der Verweilzeit der Luft-Brennstoff-Mischung in der Brennkammer ab. Ein entscheidender Faktor zur Reduzierung der NOx-Emission ist die Reduzierung der erforderlichen Kuehlluftmenge, denn diese erhoeht den Brennerluftmassenstrom und fuehrt zur Absenkung der mittleren Flammentemperatur.

Die Kuehlluft hat die Aufgabe die Steinhalter, mit denen die Steine am Brennkammergehaeuse befestigt sind, zu kuehlen und gegen Heissgaseinzug aus der Brennkammer zu schuetzen. Sie wird durch Bohrungen im Brennkammergehaeuse gezielt auf die Steinhalter geblasen und sperrt danach die Spalte zwischen den Steinen. Im Bereich der Turbinenanstroemung wird die Brennkammerform komplexer, was zu nicht umsetzbaren Kruemmungen der Steine fuehren wuerde. Somit werden diese durch prallgekuehlte Einlaufschalenplatten ersetzt. Die eingebrachte Kuehlluft fuer die Prallkuehlung muss gleichzeitig fuer eine ausreichende Kuehlung des Leitschaufelkopfes und -fusses der ersten Turbinenleitschaufelreihe sorgen. Um diesen zusaetzlichen Effekt zu gewaehrleisten, ist der Kuehlluftanteil der Einlaufschalenplatten ueberdi...