JP2002181330A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
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- JP2002181330A JP2002181330A JP2000379980A JP2000379980A JP2002181330A JP 2002181330 A JP2002181330 A JP 2002181330A JP 2000379980 A JP2000379980 A JP 2000379980A JP 2000379980 A JP2000379980 A JP 2000379980A JP 2002181330 A JP2002181330 A JP 2002181330A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料の予混合ダクトを有し、低ＮＯｘ排出型
の燃焼器としたガスタービン燃焼器において、逆火、又
は自発着火等の異常燃焼を生じることなく予混合ダクト
内に予混合気を生成する様にしたものを提供することを
課題とする。 【解決手段】 燃焼用空気を旋回するスワラと燃料噴射
ノズルを有し、燃料と燃焼用空気との予混合気を生成す
る予混合ダクトの側壁に、予混合気の境界層厚減少手段
を設け、同側壁における予混合気等の境界層の発達を抑
制し、同境界層の発達に起因する不具合な予混合ダクト
の逆火、又は自発着火等の異常燃焼の防止を図るように
した。
の燃焼器としたガスタービン燃焼器において、逆火、又
は自発着火等の異常燃焼を生じることなく予混合ダクト
内に予混合気を生成する様にしたものを提供することを
課題とする。 【解決手段】 燃焼用空気を旋回するスワラと燃料噴射
ノズルを有し、燃料と燃焼用空気との予混合気を生成す
る予混合ダクトの側壁に、予混合気の境界層厚減少手段
を設け、同側壁における予混合気等の境界層の発達を抑
制し、同境界層の発達に起因する不具合な予混合ダクト
の逆火、又は自発着火等の異常燃焼の防止を図るように
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジェットエンジン
や産業用ガスタービン等において、燃料の予混合ダクト
を有し、低ＮＯｘ（窒素酸化物）排出型の燃焼器とした
ガスタービン燃焼器に関するものである。
や産業用ガスタービン等において、燃料の予混合ダクト
を有し、低ＮＯｘ（窒素酸化物）排出型の燃焼器とした
ガスタービン燃焼器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の低ＮＯｘ排出型ガスタービン燃焼
器の概要について、図４乃至図６に基づいて説明する。
図４は従来の低ＮＯｘ排出型ガスタービン燃焼器の概略
図、図５は図４の要部である予混合ダクトを抜粋し、境
界層に起因する逆火の発生を示す説明図、図６は図５と
同様に図４の要部である予混合ダクトを抜粋し、境界層
が剥離して自発着火の発生を促す説明図である。
器の概要について、図４乃至図６に基づいて説明する。
図４は従来の低ＮＯｘ排出型ガスタービン燃焼器の概略
図、図５は図４の要部である予混合ダクトを抜粋し、境
界層に起因する逆火の発生を示す説明図、図６は図５と
同様に図４の要部である予混合ダクトを抜粋し、境界層
が剥離して自発着火の発生を促す説明図である。
【０００３】１は燃焼器の軸線位置に配置された燃料噴
射ノズル、２は予混合ダクトで同予混合ダクト２は前記
燃料噴射ノズル１をその上流端部に設け軸線方向に延び
て配置され、同燃料噴射ノズル１から供給される燃料を
別途供給される燃焼用空気と混合して予混合気を形成す
る様に構成されている。
射ノズル、２は予混合ダクトで同予混合ダクト２は前記
燃料噴射ノズル１をその上流端部に設け軸線方向に延び
て配置され、同燃料噴射ノズル１から供給される燃料を
別途供給される燃焼用空気と混合して予混合気を形成す
る様に構成されている。
【０００４】４は前記燃料噴射ノズル１の周囲に同心状
に配置されて燃焼用空気を旋回して前記予混合ダクト２
に供給するスワラ、３は予混合ゾーンで、前記スワラ４
を経て供給される旋回空気流に、前記燃料噴射ノズル１
から噴出される燃料を巻き込み、燃料と燃焼用空気の予
混合気を形成する区域である。
に配置されて燃焼用空気を旋回して前記予混合ダクト２
に供給するスワラ、３は予混合ゾーンで、前記スワラ４
を経て供給される旋回空気流に、前記燃料噴射ノズル１
から噴出される燃料を巻き込み、燃料と燃焼用空気の予
混合気を形成する区域である。
【０００５】５はライナで、燃焼器の燃焼室を区画して
おり、前記予混合ダクト２は同ライナで区画された燃焼
室に開口連通して前記予混合気を供給し、同ライナ５内
において燃焼させ、図示省略のタービンを駆動する燃焼
ガスを生成する。
おり、前記予混合ダクト２は同ライナで区画された燃焼
室に開口連通して前記予混合気を供給し、同ライナ５内
において燃焼させ、図示省略のタービンを駆動する燃焼
ガスを生成する。
【０００６】前記の様に構成された燃焼器においては、
燃料噴射ノズル１から供給された燃料は、スワラ４を経
て供給される燃焼用空気と予混合ゾーン３において十分
に混合し、下流のライナ５の内部に形成される燃焼域に
おいて均一燃焼させることにより、低ＮＯｘ燃焼を実現
している。
燃料噴射ノズル１から供給された燃料は、スワラ４を経
て供給される燃焼用空気と予混合ゾーン３において十分
に混合し、下流のライナ５の内部に形成される燃焼域に
おいて均一燃焼させることにより、低ＮＯｘ燃焼を実現
している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来のガスタービン燃焼器においては、前記予混合ダ
クト２において燃料と燃焼空気の十分な混合を得ようと
すると、予混合ゾーン３を確実に確保する必要性から予
混合ダクト２の全長が長くなり、側壁寄りと中央寄りと
の流れ速度の差が顕著化すること等により、同予混合ダ
クト２の側壁面に沿って予混合気等の流れの境界層１０
が発達することになる。
た従来のガスタービン燃焼器においては、前記予混合ダ
クト２において燃料と燃焼空気の十分な混合を得ようと
すると、予混合ゾーン３を確実に確保する必要性から予
混合ダクト２の全長が長くなり、側壁寄りと中央寄りと
の流れ速度の差が顕著化すること等により、同予混合ダ
クト２の側壁面に沿って予混合気等の流れの境界層１０
が発達することになる。
【０００８】この境界層１０の発達は、予混合ゾーン３
における好ましからざる現象としての逆火、又は自発着
火等の異常燃焼が発生しやすい状況の形成へと発展する
こととなる。
における好ましからざる現象としての逆火、又は自発着
火等の異常燃焼が発生しやすい状況の形成へと発展する
こととなる。
【０００９】すなわち、図５に示す様に、予混合ダクト
２が流れ方向に長くなると、スワラ４を介して供給され
る燃焼空気の同スワラ４近傍における流れ速度のベクト
ル２０は、予混合気の流れ速度のベクトル３０の様に側
壁面寄りが小さくなり、予混合ダクト２の側壁内側に境
界層１０が発達する。
２が流れ方向に長くなると、スワラ４を介して供給され
る燃焼空気の同スワラ４近傍における流れ速度のベクト
ル２０は、予混合気の流れ速度のベクトル３０の様に側
壁面寄りが小さくなり、予混合ダクト２の側壁内側に境
界層１０が発達する。
【００１０】この境界層１０が生成され発達すると、同
境界層１０を経て下流側の燃焼室から火炎伝播１１がな
され、予混合ダクト２内で予混合気が形成される境界付
近から、同予混合ダクト２の側壁内面に逆火１２が発生
することとなる。
境界層１０を経て下流側の燃焼室から火炎伝播１１がな
され、予混合ダクト２内で予混合気が形成される境界付
近から、同予混合ダクト２の側壁内面に逆火１２が発生
することとなる。
【００１１】また、図６に示す様に、予混合ダクト２が
流れ方向に長くなり、前記境界層が発達すると、同予混
合ダクト２の側壁内面に予混合気の循環域１３が形成さ
れ、ここに自発着火１４が発生することとなる。
流れ方向に長くなり、前記境界層が発達すると、同予混
合ダクト２の側壁内面に予混合気の循環域１３が形成さ
れ、ここに自発着火１４が発生することとなる。
【００１２】本発明は前記した従来のガスタービン燃焼
器に見られた不具合を解消し、逆火、又は自発着火等の
異常燃焼を生じることなく予混合ダクト内に予混合気を
生成し、低ＮＯｘ燃焼への寄与を図る様にしたガスター
ビン燃焼器を提供することを課題とするものである。
器に見られた不具合を解消し、逆火、又は自発着火等の
異常燃焼を生じることなく予混合ダクト内に予混合気を
生成し、低ＮＯｘ燃焼への寄与を図る様にしたガスター
ビン燃焼器を提供することを課題とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、その第１の手段として、上
流端部に、燃焼用空気を旋回するスワラと燃料噴射ノズ
ルを配置し、燃料と燃焼用空気との予混合気を生成する
予混合ダクトを具えたガスタービン燃焼器において、前
記予混合ダクトの側壁に前記予混合気の境界層厚減少手
段を設けたガスタービン燃焼器を提供するものである。
解決すべくなされたもので、その第１の手段として、上
流端部に、燃焼用空気を旋回するスワラと燃料噴射ノズ
ルを配置し、燃料と燃焼用空気との予混合気を生成する
予混合ダクトを具えたガスタービン燃焼器において、前
記予混合ダクトの側壁に前記予混合気の境界層厚減少手
段を設けたガスタービン燃焼器を提供するものである。
【００１４】すなわち同第１の手段によれば、燃料噴射
ノズルから噴出される燃料と、スワラで旋回されて供給
される燃焼用空気を混合する予混合ダクトにおいては、
同予混合ダクトの側壁に予混合気の境界層厚減少手段を
設けているので、これにより予混合ダクトの側壁におけ
る予混合気等の境界層は発達が抑制されてその厚さが減
少し、燃焼室からの火炎伝播を抑え、また、同予混合ダ
クトの側壁における予混合気の循環域の発生を抑え、同
予混合ダクトの逆火、又は自発着火等の異常燃焼の防止
を図るようにしたものである。
ノズルから噴出される燃料と、スワラで旋回されて供給
される燃焼用空気を混合する予混合ダクトにおいては、
同予混合ダクトの側壁に予混合気の境界層厚減少手段を
設けているので、これにより予混合ダクトの側壁におけ
る予混合気等の境界層は発達が抑制されてその厚さが減
少し、燃焼室からの火炎伝播を抑え、また、同予混合ダ
クトの側壁における予混合気の循環域の発生を抑え、同
予混合ダクトの逆火、又は自発着火等の異常燃焼の防止
を図るようにしたものである。
【００１５】また本発明は第２の手段として、前記第１
の手段において、前記予混合気の境界層厚減少手段は、
前記予混合ダクトの側壁外部から内部へ貫通し、同予混
合ダクトの側壁内面に沿って予混合気の流れ方向に開口
する空気噴き出しスロットで構成したガスタービン燃焼
器を提供するものである。
の手段において、前記予混合気の境界層厚減少手段は、
前記予混合ダクトの側壁外部から内部へ貫通し、同予混
合ダクトの側壁内面に沿って予混合気の流れ方向に開口
する空気噴き出しスロットで構成したガスタービン燃焼
器を提供するものである。
【００１６】すなわち同第２の手段によれば、前記第１
の手段における予混合気の境界層厚減少手段として空気
噴き出しスロットを採用し、同空気噴き出しスロットを
予混合ダクトの側壁外部から内部へ貫通すると共に、同
予混合ダクトの側壁内面に沿って予混合気の流れ方向に
開口する様に構成しているので、予混合ダクトの外部の
空気が同空気噴き出しスロットを経て予混合ダクトの側
壁内面に噴き出され、この位置に生成、発達する境界層
の厚さを減少し、前記火炎伝播及び循環域の発生を抑
え、同予混合ダクト内におけるの逆火、又は自発着火等
の異常燃焼の防止を図るようにしたものである。
の手段における予混合気の境界層厚減少手段として空気
噴き出しスロットを採用し、同空気噴き出しスロットを
予混合ダクトの側壁外部から内部へ貫通すると共に、同
予混合ダクトの側壁内面に沿って予混合気の流れ方向に
開口する様に構成しているので、予混合ダクトの外部の
空気が同空気噴き出しスロットを経て予混合ダクトの側
壁内面に噴き出され、この位置に生成、発達する境界層
の厚さを減少し、前記火炎伝播及び循環域の発生を抑
え、同予混合ダクト内におけるの逆火、又は自発着火等
の異常燃焼の防止を図るようにしたものである。
【００１７】更にまた本発明は第３の手段として、前記
第１の手段において、前記予混合気の境界層厚減少手段
は、前記予混合ダクトの側壁内面との間に隙間を有して
同心状に配列され、上流から下流へ予混合気の分流通路
を形成する予混合気吸い込みスロットで構成したガスタ
ービン燃焼器を提供するものである。
第１の手段において、前記予混合気の境界層厚減少手段
は、前記予混合ダクトの側壁内面との間に隙間を有して
同心状に配列され、上流から下流へ予混合気の分流通路
を形成する予混合気吸い込みスロットで構成したガスタ
ービン燃焼器を提供するものである。
【００１８】すなわち同第３の手段によれば、前記第１
の手段における予混合気の境界層厚減少手段として予混
合気吸い込みスロットを採用し、同予混合気吸い込みス
ロットは予混合ダクトの側壁内面との間に隙間を有して
同心状に配列され、上流から下流へ予混合気の分流通路
を形成しているので、予混合ダクトの側壁内面に沿った
空気、又は予混合気の流れは、同予混合気吸い込みスロ
ットに吸い込まれてこの位置に生成、発達する境界層の
厚さを減少し、かくして前記火炎伝播及び循環域の発生
を抑え、同予混合ダクト内におけるの逆火、又は自発着
火等の異常燃焼の防止を図るようにしたものである。
の手段における予混合気の境界層厚減少手段として予混
合気吸い込みスロットを採用し、同予混合気吸い込みス
ロットは予混合ダクトの側壁内面との間に隙間を有して
同心状に配列され、上流から下流へ予混合気の分流通路
を形成しているので、予混合ダクトの側壁内面に沿った
空気、又は予混合気の流れは、同予混合気吸い込みスロ
ットに吸い込まれてこの位置に生成、発達する境界層の
厚さを減少し、かくして前記火炎伝播及び循環域の発生
を抑え、同予混合ダクト内におけるの逆火、又は自発着
火等の異常燃焼の防止を図るようにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第１形態について
図１及び図２に基づいて説明する。図１は本実施の形態
に係るガスタービン燃焼器の概略図、図２は図１のガス
タービン燃焼器の要部に当たる予混合ダクトを抜粋して
示す説明図である。
図１及び図２に基づいて説明する。図１は本実施の形態
に係るガスタービン燃焼器の概略図、図２は図１のガス
タービン燃焼器の要部に当たる予混合ダクトを抜粋して
示す説明図である。
【００２０】なお、説明が冗長とならない様に、前記し
た従来の装置と同一の部位については図中に同一の符号
を付して示し、重複する説明は極力省略して、本実施の
形態に固有の点について重点的に説明する。
た従来の装置と同一の部位については図中に同一の符号
を付して示し、重複する説明は極力省略して、本実施の
形態に固有の点について重点的に説明する。
【００２１】すなわち、本実施の形態においては、前記
した従来の燃焼器に加えて、新たに空気噴き出しスロッ
ト６を設けたものであり、その余の構成については同従
来の燃焼器と全く同一であるので、その全貌については
図４で行った説明を全面的に援用し、新たに付加した空
気噴き出しスロット６を中心に以下説明する。
した従来の燃焼器に加えて、新たに空気噴き出しスロッ
ト６を設けたものであり、その余の構成については同従
来の燃焼器と全く同一であるので、その全貌については
図４で行った説明を全面的に援用し、新たに付加した空
気噴き出しスロット６を中心に以下説明する。
【００２２】空気噴き出しスロット６は、予混合ダクト
２の軸方向ほぼ中間位置で、同予混合ダクト２の側壁外
部から内部へ貫通すると共に、同予混合ダクト２の側壁
内面２ａに沿って予混合気の流れ方向に向かって開口し
て設けられている。
２の軸方向ほぼ中間位置で、同予混合ダクト２の側壁外
部から内部へ貫通すると共に、同予混合ダクト２の側壁
内面２ａに沿って予混合気の流れ方向に向かって開口し
て設けられている。
【００２３】また、この予混合ダクト２は燃焼器全体の
配置からすれば、燃焼用空気の供給される経路内に配設
されているので、この空気噴き出しスロット６を経て予
混合ダクト２中へ噴き出される空気は、スワラ４を経て
予混合ゾーン３へ供給されて燃料と予混合される燃焼用
空気の一部が割り当てられたものである。
配置からすれば、燃焼用空気の供給される経路内に配設
されているので、この空気噴き出しスロット６を経て予
混合ダクト２中へ噴き出される空気は、スワラ４を経て
予混合ゾーン３へ供給されて燃料と予混合される燃焼用
空気の一部が割り当てられたものである。
【００２４】従って前記スワラ４を通過した予混合気用
の空気、及び前記空気噴き出しスロット６を通過して予
混合ダクト２内に噴き出される空気は、同予混合ダクト
２内においてそれぞれ同じ速度で平行に流れることにな
るので、図２に流れ速度のベクトル２０と３０で示す様
に、上流側では予混合ダクト２の側壁近傍で低下した流
れの速度も、前記空気噴き出しスロット６からの噴き出
し空気で速度が回復し、予混合ダクト２の側壁内面２ａ
に沿って形成される境界層がその発達を抑制されて厚さ
が軽減されることになる。
の空気、及び前記空気噴き出しスロット６を通過して予
混合ダクト２内に噴き出される空気は、同予混合ダクト
２内においてそれぞれ同じ速度で平行に流れることにな
るので、図２に流れ速度のベクトル２０と３０で示す様
に、上流側では予混合ダクト２の側壁近傍で低下した流
れの速度も、前記空気噴き出しスロット６からの噴き出
し空気で速度が回復し、予混合ダクト２の側壁内面２ａ
に沿って形成される境界層がその発達を抑制されて厚さ
が軽減されることになる。
【００２５】かくして本実施の形態によれば、前記の様
に予混合ダクト２に空気噴き出しスロット６を設けたこ
とにより、同空気噴き出しスロット６が典型的な境界層
厚減少手段として機能し、境界層の発達を緩和し、防止
することが可能となる。
に予混合ダクト２に空気噴き出しスロット６を設けたこ
とにより、同空気噴き出しスロット６が典型的な境界層
厚減少手段として機能し、境界層の発達を緩和し、防止
することが可能となる。
【００２６】この結果、前記従来の装置の様に、境界層
を経て火炎が伝播されて逆火が発生するとか、また、混
合気の循環が生じて自発着火に至るというおそれもな
く、境界層の発達に起因するこれらの不具合を一掃する
ことが出来たものである。
を経て火炎が伝播されて逆火が発生するとか、また、混
合気の循環が生じて自発着火に至るというおそれもな
く、境界層の発達に起因するこれらの不具合を一掃する
ことが出来たものである。
【００２７】次に本発明の実施の第２形態について図３
に基づいて説明する。図３は本実施の形態に係るガスタ
ービン燃焼器の要部に当たる予混合ダクトを抜粋して示
す説明図である。
に基づいて説明する。図３は本実施の形態に係るガスタ
ービン燃焼器の要部に当たる予混合ダクトを抜粋して示
す説明図である。
【００２８】なお、前記実施の第１形態が従来の燃焼器
とその多くを同一とし、これに加えて空気噴き出しスロ
ット６を設けたものであったのに対し、本実施の形態
は、前記空気噴き出しスロット６に代えて、新たに予混
合気吸い込みスロット７を設けたものである。
とその多くを同一とし、これに加えて空気噴き出しスロ
ット６を設けたものであったのに対し、本実施の形態
は、前記空気噴き出しスロット６に代えて、新たに予混
合気吸い込みスロット７を設けたものである。
【００２９】同予混合気吸い込みスロット７以外の構成
については、前記従来の装置に関して図４を用いて行っ
た説明を全面的に援用して説明の重複、冗長化とならな
いようにし、ここでは新たに付加した前記予混合気吸い
込みスロット７を中心に以下説明する。
については、前記従来の装置に関して図４を用いて行っ
た説明を全面的に援用して説明の重複、冗長化とならな
いようにし、ここでは新たに付加した前記予混合気吸い
込みスロット７を中心に以下説明する。
【００３０】すなわち、本実施の形態において、前記予
混合気吸い込みスロット７は、予混合ダクト２の軸方向
ほぼ中間位置で、予混合ダクト２の側壁内面との間に隙
間を有して同心状に配列され、上流から下流へ通じる予
混合気の分流通路を形成している。
混合気吸い込みスロット７は、予混合ダクト２の軸方向
ほぼ中間位置で、予混合ダクト２の側壁内面との間に隙
間を有して同心状に配列され、上流から下流へ通じる予
混合気の分流通路を形成している。
【００３１】従って予混合ダクト２の側壁内面に沿った
流速の遅くなった空気、又は予混合気の流れは、この予
混合気吸い込みスロット７に吸い込まれ、同流速低下に
より発達する境界層が、その発達を抑制されることにな
る。
流速の遅くなった空気、又は予混合気の流れは、この予
混合気吸い込みスロット７に吸い込まれ、同流速低下に
より発達する境界層が、その発達を抑制されることにな
る。
【００３２】かくして本実施の形態によれば、前記の様
に予混合ダクト２に予混合気吸い込みスロット７を設け
たことにより、同予混合気吸い込みスロット７が前記実
施の第１形態における空気噴き出しスロット６と同様に
境界層厚減少手段として機能し、境界層の発達を緩和
し、防止することが可能となる。
に予混合ダクト２に予混合気吸い込みスロット７を設け
たことにより、同予混合気吸い込みスロット７が前記実
施の第１形態における空気噴き出しスロット６と同様に
境界層厚減少手段として機能し、境界層の発達を緩和
し、防止することが可能となる。
【００３３】この結果、前記従来の装置の様に、境界層
を経て火炎が伝播されて逆火が発生するとか、また、混
合気の循環が生じて自発着火に至るというおそれもな
く、境界層の発達に起因するこれらの不具合を回避する
ことが出来たものである。
を経て火炎が伝播されて逆火が発生するとか、また、混
合気の循環が生じて自発着火に至るというおそれもな
く、境界層の発達に起因するこれらの不具合を回避する
ことが出来たものである。
【００３４】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００３５】
【発明の効果】以上、本出願の請求項１に記載の発明に
よれば、上流端部に、燃焼用空気を旋回するスワラと燃
料噴射ノズルを配置し、燃料と燃焼用空気との予混合気
を生成する予混合ダクトを具えたガスタービン燃焼器に
おいて、前記予混合ダクトの側壁に前記予混合気の境界
層厚減少手段を設けたガスタービン燃焼器を構成してい
るので、前記予混合ダクトの側壁に設けた予混合気の境
界層厚減少手段により、予混合ダクトの側壁における予
混合気等の境界層はその発達が抑制されて厚さが減少
し、燃焼室からの火炎伝播を抑え、また、同予混合ダク
トの側壁における予混合気の循環域の発生を抑え、同予
混合ダクトにおける逆火、又は自発着火を防止し、異常
燃焼に至るおそれのない好適なガスタービン燃焼器を得
ることが出来たものである。
よれば、上流端部に、燃焼用空気を旋回するスワラと燃
料噴射ノズルを配置し、燃料と燃焼用空気との予混合気
を生成する予混合ダクトを具えたガスタービン燃焼器に
おいて、前記予混合ダクトの側壁に前記予混合気の境界
層厚減少手段を設けたガスタービン燃焼器を構成してい
るので、前記予混合ダクトの側壁に設けた予混合気の境
界層厚減少手段により、予混合ダクトの側壁における予
混合気等の境界層はその発達が抑制されて厚さが減少
し、燃焼室からの火炎伝播を抑え、また、同予混合ダク
トの側壁における予混合気の循環域の発生を抑え、同予
混合ダクトにおける逆火、又は自発着火を防止し、異常
燃焼に至るおそれのない好適なガスタービン燃焼器を得
ることが出来たものである。
【００３６】また、請求項２に記載の発明によれば、前
記請求項１に記載の発明において、前記予混合気の境界
層厚減少手段は、前記予混合ダクトの側壁外部から内部
へ貫通し、同予混合ダクトの側壁内面に沿って予混合気
の流れ方向に開口する空気噴き出しスロットで構成した
ガスタービン燃焼器を構成しているので、前記予混合ダ
クトの側壁外部から内部へ貫通すると共に、同予混合ダ
クトの側壁内面に沿って予混合気の流れ方向に開口する
様に構成した空気噴き出しスロットにより、予混合ダク
トの外部の空気が同空気噴き出しスロットを経て予混合
ダクトの側壁内面に噴き出され、この位置に生成され発
達する境界層の厚さを減少し、前記火炎伝播及び循環域
の発生を抑え、同予混合ダクト内における逆火、又は自
発着火を防止し、異常燃焼に至るおそれのない好適なガ
スタービン燃焼器を得ることが出来たものである。
記請求項１に記載の発明において、前記予混合気の境界
層厚減少手段は、前記予混合ダクトの側壁外部から内部
へ貫通し、同予混合ダクトの側壁内面に沿って予混合気
の流れ方向に開口する空気噴き出しスロットで構成した
ガスタービン燃焼器を構成しているので、前記予混合ダ
クトの側壁外部から内部へ貫通すると共に、同予混合ダ
クトの側壁内面に沿って予混合気の流れ方向に開口する
様に構成した空気噴き出しスロットにより、予混合ダク
トの外部の空気が同空気噴き出しスロットを経て予混合
ダクトの側壁内面に噴き出され、この位置に生成され発
達する境界層の厚さを減少し、前記火炎伝播及び循環域
の発生を抑え、同予混合ダクト内における逆火、又は自
発着火を防止し、異常燃焼に至るおそれのない好適なガ
スタービン燃焼器を得ることが出来たものである。
【００３７】更にまた、請求項３に記載の発明によれ
ば、前記請求項１に記載の発明において、前記予混合気
の境界層厚減少手段は、前記予混合ダクトの側壁内面と
の間に隙間を有して同心状に配列され、上流から下流へ
予混合気の分流通路を形成する予混合気吸い込みスロッ
トで構成したガスタービン燃焼器を構成しているので、
前記予混合ダクトの側壁内面との間に隙間を有して同心
状に配列され、上流から下流へ予混合気の分流通路を形
成する予混合気吸い込みスロットにより、予混合ダクト
の側壁内面に沿った空気、又は予混合気の流れは、同予
混合気吸い込みスロットに吸い込まれてこの位置に生成
され発達する境界層の厚さを減少し、かくして前記火炎
伝播及び循環域の発生を抑え、同予混合ダクト内におけ
るの逆火、又は自発着火を防止し、異常燃焼に至るおそ
れのない好適なガスタービン燃焼器を得ることが出来た
ものである。
ば、前記請求項１に記載の発明において、前記予混合気
の境界層厚減少手段は、前記予混合ダクトの側壁内面と
の間に隙間を有して同心状に配列され、上流から下流へ
予混合気の分流通路を形成する予混合気吸い込みスロッ
トで構成したガスタービン燃焼器を構成しているので、
前記予混合ダクトの側壁内面との間に隙間を有して同心
状に配列され、上流から下流へ予混合気の分流通路を形
成する予混合気吸い込みスロットにより、予混合ダクト
の側壁内面に沿った空気、又は予混合気の流れは、同予
混合気吸い込みスロットに吸い込まれてこの位置に生成
され発達する境界層の厚さを減少し、かくして前記火炎
伝播及び循環域の発生を抑え、同予混合ダクト内におけ
るの逆火、又は自発着火を防止し、異常燃焼に至るおそ
れのない好適なガスタービン燃焼器を得ることが出来た
ものである。
【図１】本発明の実施の第１形態に係るガスタービン燃
焼器の概略図である。
焼器の概略図である。
【図２】図１に示したガスタービン燃焼器の要部に当た
る予混合ダクトを抜粋して示す説明図である。
る予混合ダクトを抜粋して示す説明図である。
【図３】本発明の実施の第２形態に係るガスタービン燃
焼器の要部に当たる予混合ダクトを抜粋して示す説明図
である。
焼器の要部に当たる予混合ダクトを抜粋して示す説明図
である。
【図４】従来の低ＮＯｘ排出型ガスタービン燃焼器の概
略図である。
略図である。
【図５】図４の要部である予混合ダクトを抜粋し、境界
層に起因する逆火の発生を示す説明図である。
層に起因する逆火の発生を示す説明図である。
【図６】図４の要部である予混合ダクトを抜粋し、境界
層が剥離して自発着火の発生を示す説明図である。
層が剥離して自発着火の発生を示す説明図である。
１ 燃料噴射ノズル ２ 予混合ダクト ２ａ 側壁内面 ３ 予混合ゾーン ４ スワラ ５ ライナ ６ 空気噴き出しスロット ７ 予混合気吸い込みスロット １０ 境界層 １１ 火炎伝播 １２ 逆火 １３ 循環域 １４ 自発着火 ２０ ベクトル ３０ ベクトル
Claims (3)
- 【請求項１】 上流端部に、燃焼用空気を旋回するスワ
ラと燃料噴射ノズルを配置し、燃料と燃焼用空気との予
混合気を生成する予混合ダクトを具えたガスタービン燃
焼器において、前記予混合ダクトの側壁に前記予混合気
の境界層厚減少手段を設けたことを特徴とするガスター
ビン燃焼器。 - 【請求項２】 前記予混合気の境界層厚減少手段は、前
記予混合ダクトの側壁外部から内部へ貫通し、同予混合
ダクトの側壁内面に沿って予混合気の流れ方向に開口す
る空気噴き出しスロットで構成したことを特徴とする請
求項１に記載のガスタービン燃焼器。 - 【請求項３】 前記予混合気の境界層厚減少手段は、前
記予混合ダクトの側壁内面との間に隙間を有して同心状
に配列され、上流から下流へ予混合気の分流通路を形成
する予混合気吸い込みスロットで構成したことを特徴と
する請求項１に記載のガスタービン燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379980A JP2002181330A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000379980A JP2002181330A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ガスタービン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002181330A true JP2002181330A (ja) | 2002-06-26 |
Family
ID=18848248
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000379980A Withdrawn JP2002181330A (ja) | 2000-12-14 | 2000-12-14 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002181330A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010534782A (ja) * | 2007-07-27 | 2010-11-11 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 予混合バーナとその運転方法 |
| JP2010276334A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | General Electric Co <Ge> | タービンにおける空気及び燃料の噴射方法及び装置 |
| JP2011515642A (ja) * | 2008-03-07 | 2011-05-19 | アルストム テクノロジー リミテッド | バーナ装置並びにバーナ装置の使用 |
-
2000
- 2000-12-14 JP JP2000379980A patent/JP2002181330A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010534782A (ja) * | 2007-07-27 | 2010-11-11 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | 予混合バーナとその運転方法 |
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| US8468833B2 (en) | 2008-03-07 | 2013-06-25 | Alstom Technology Ltd | Burner arrangement, and use of such a burner arrangement |
| JP2010276334A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | General Electric Co <Ge> | タービンにおける空気及び燃料の噴射方法及び装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080304 |