JP2010048542A5

JP2010048542A5 -

Info

Publication number: JP2010048542A5
Application number: JP2009136885A
Authority: JP
Filing date: 2009-06-08
Publication date: 2012-07-19

Claims

ガスタービン燃焼器用のノズル（３６）であって、当該ノズルが、
前記燃焼器の反応ゾーンに対して予混合空気を供給する入口（４０）及び出口（４２）を有する第１の通路（５０）を形成した第１の半径方向外側チューブ（３８）と、
前記第１の半径方向外側チューブ（３８）内に配置された中心本体（４３）であって、該第１の半径方向外側チューブ（３８）内に配置されて前記反応ゾーンに対して燃料を供給する第２の半径方向中間チューブ（４４）及び該反応ゾーンに対して付加的空気を供給する第３の半径方向内側チューブ（５４）を備えた中心本体（４３）と
を備えており、
前記第２の中間チューブ（４４）が、前記第３の半径方向内側チューブ（５４）内の付加的空気のための複数の平行な軸方向配向空気出口通路（６０）が形成された第１の端部壁（５６）によって閉鎖された第１の出口端部を有し、
各空気出口通路（６０）が、前記第２の半径方向中間チューブ（４４）内の燃料のためのそれぞれに付属した複数の燃料出口通路（５８）を前記第１の端部壁（５６）内に有し、さらに
前記それぞれに付属した複数の燃料出口通路（５８）が、前記それぞれの空気出口通路（６０）の中心軸線と交差した非平行中心軸線を有しており、前記中心本体（４３）から流出する燃料及び空気を局所的に混合する、ノズル（３６）。
前記それぞれに付属した複数の燃料出口通路（５８）が、該それぞれの燃料出口通路に対して対角線位置に設置された燃料出口通路の組を含む、請求項１記載のノズル。
前記燃料出口通路（５８）の組の数及び配向が、前記燃料及び空気の局所的混合を最大にするように選択される、請求項２記載のノズル。
前記半径方向内側チューブ（５４）が、前記第１の出口端部から軸方向に間隔を置いて配置された第２の出口端部を有し、前記第２の出口端部が、該第２の出口端部と前記第１の出口端部との間で延びる複数の空気管（６４）が形成された第２の端部壁（６２）によって閉鎖される、
請求項１記載のノズル。
前記中心本体（４３）を囲みかつ前記第１の出口端部の上流の位置において、前記半径方向外側チューブ（３８）を通って流れる予混合空気内に前記中間チューブ（４４）から燃料を噴射する通路（５２）を有する燃料噴射リング（４８）を含む、請求項４記載のノズル。
前記第１の出口端部（１５６）が、前記中心本体（１４３）を越えて半径方向に延び、
前記第１の出口端部（１５６）の半径方向延長部分が、その中に前記第１の通路（１５０）と連通状態になった貫通通路（７０）を有し、前記貫通通路（７０）の各々が、前記第１通路（１５０）内の幾らかの量の予混合空気を迂回させて、該貫通通路（７０）の中心軸線と交差するように配向された中心軸線を有する前記半径方向延長部分内の傾斜燃料通路（７４）を通して前記中間チューブ（１４４）から前記中心本体（１４３）を流出する燃料と付加的混合させる、請求項５記載のノズル。
ガスタービン燃焼器用のノズル（３６）であって、当該ノズルが、
前記燃焼器の反応ゾーンに対して予混合空気を供給する入口（４０）及び出口（４２）を有する第１の通路（５０）を形成した第１の半径方向外側チューブ（３８）と、
前記第１の半径方向外側チューブ（３８）内に配置された中心本体（４３）であって、前記反応ゾーンに対して燃料を供給する第２の半径方向中間チューブ（４４）及び該反応ゾーンに対して付加的空気を供給する第３の半径方向内側チューブ（５４）を備えているとともに、複数の燃料出口（３２）及び付加的空気用の１以上の空気出口（３４）が形成された出口端部（３０）を有する中心本体（４３）と、
前記中心本体（４３）の出口端部に近接して配置された、燃料と付加的空気を混合するための手段と
を備えている、ノズル。
前記中心本体（４３）を囲みかつ前記第１の出口端部の上流の位置において、前記半径方向外側チューブ（３８）を通って流れる予混合空気内に前記中間チューブ（４４）から燃料を噴射する通路（５２）を有する燃料噴射リング（４８）を含む、請求項７記載のノズル。
前記第１の出口端部（１５６）が、前記中心本体（１４３）を越えて半径方向に延び、
前記第１の出口端部（１５６）の半径方向延長部分が、その中に前記第１の通路（１５０）と連通状態になった貫通通路（７０）を有し、前記貫通通路（７０）の各々が、前記第１通路（１５０）内の幾らかの量の予混合空気を迂回させて、該貫通通路（７０）の中心軸線と交差するように配向された中心軸線を有する前記半径方向延長部分内の傾斜燃料通路（７４）を通して前記中間チューブ（１４４）から前記中心本体（１４３）を流出する燃料と付加的混合させる、請求項７記載のノズル。
始動及び部分負荷状態時にガスタービンを運転する方法であって、
燃焼器の反応ゾーンに対して燃料及び空気を供給する少なくとも１つのノズル（３６）を設けるステップであって、
前記反応ゾーンに対して予混合空気を供給する入口（４０）及び出口（４２）を有する第１の通路を形成した第１の半径方向外側チューブ（３８）と、
前記第１の半径方向外側チューブ内に配置された中心本体（４３）であって、前記第１の半径方向外側チューブ内に、前記反応ゾーンに対して燃料を供給するため、複数の燃料出口通路（５８）が設けられた下流先端部（５６）を有する第２の半径方向中間チューブ（４４）と、該下流先端部（５６）の複数の燃料出口通路（５８）を介して該反応ゾーンに対して付加的空気を供給する第３の半径方向内側チューブ（５４）とを備えた中心本体（４３）と
を含んでいる少なくとも１つのノズル（３６）を設けるステップと、
前記第２の半径方向中間チューブ（４４）からの燃料流を、前記中心本体（４３）から流出した直後に前記第３の半径方向内側チューブ（５４）からの付加的空気流と交差させかつ混合させるステップと
を含む方法。
前記予混合空気の一部分を迂回させて、前記中心本体（４３）の先端部において前記第２の半径方向中間チューブ（４４）からの燃料とさらに混合させるステップを含む、請求項１０記載の方法。