JP2010242672A - Fuel supply device for gas turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスタービンの燃料供給装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply device for a gas turbine.
従来、大気を圧縮機で圧縮し、この圧縮空気を燃焼室で燃焼し、この燃焼室からの燃焼ガスによりタービンを回転させて機械的動力を得ると共に、高速の排気ガスから推力を得るガスタービンが知られている。このガスタービンは、燃焼室で圧縮空気を燃焼すべく当該燃焼室に燃料を供給する燃料供給装置を備えており、この燃料供給装置としては、内部に燃料が供給され当該燃料が流れる燃料配管である燃料マニホールドが円環状に燃焼室を囲繞するように配設されると共に、この燃料マニホールドに円周方向に沿って複数の燃料ノズルが内側に向くように並設され、これらの燃料ノズルから燃焼室に対して燃料を噴射することで、当該燃焼室で圧縮空気を燃焼させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a gas turbine that compresses the atmosphere with a compressor, burns the compressed air in a combustion chamber, rotates the turbine with combustion gas from the combustion chamber to obtain mechanical power, and obtains thrust from high-speed exhaust gas It has been known. The gas turbine includes a fuel supply device that supplies fuel to the combustion chamber to burn compressed air in the combustion chamber. The fuel supply device is a fuel pipe through which fuel is supplied and the fuel flows. A fuel manifold is arranged in an annular shape so as to surround the combustion chamber, and a plurality of fuel nozzles are arranged on the fuel manifold so as to face inward along the circumferential direction, and combustion is performed from these fuel nozzles. It is known that compressed air is combusted in the combustion chamber by injecting fuel into the chamber (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、上記ガスタービンの燃料供給装置にあっては、燃料マニホールドの各燃料ノズルから燃焼室に噴射される燃料に偏りが生じ、燃焼室での着火時(エンジン始動時)に燃焼に分布ができてしまうという問題がある。 However, in the gas turbine fuel supply apparatus, the fuel injected from the fuel nozzles of the fuel manifold into the combustion chamber is biased, and the combustion can be distributed during ignition in the combustion chamber (when the engine is started). There is a problem that it ends up.
また、特に、燃料ノズルが圧力噴霧タイプの場合には、燃料の圧力(燃圧)が規定値以下であると燃料が霧化しないため、着火ミスや着火前に燃料がエンジン内に流入してしまうという問題もある。 In particular, when the fuel nozzle is a pressure spray type, the fuel does not atomize if the fuel pressure (fuel pressure) is below a specified value, so that the fuel flows into the engine before an ignition mistake or ignition. There is also a problem.
本発明は、このような課題を解決するために成されたものであり、燃焼室での着火時(エンジン始動時)に燃焼に分布が生じることを防止できると共に、燃料ノズルが圧力噴霧タイプの場合に着火ミスや着火前に燃料がエンジン内に流入してしまうことを防止できるガスタービンの燃料供給装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made to solve such problems, and can prevent the distribution of combustion from occurring during ignition in the combustion chamber (engine start), and the fuel nozzle is of the pressure spray type. It is an object of the present invention to provide a fuel supply device for a gas turbine that can prevent an ignition error or a fuel from flowing into an engine before ignition.
本発明によるガスタービンの燃料供給装置は、燃焼室に燃料を供給することで作動ガスを燃焼させて燃焼ガスを生成し当該燃焼ガスによってタービンを回転させるガスタービンに用いられる燃料供給装置であって、内部に燃料が供給され当該燃料が流れる燃料配管である燃料マニホールドと、この燃料マニホールドに対して複数が接続され燃料を燃焼室に供給するための燃料ノズルと、を備えたガスタービンの燃料供給装置において、燃料マニホールド内の圧力が規定値に達すると、燃料ノズルと燃料マニホールドとを連通する開閉弁を備えたことを特徴としている。 A fuel supply apparatus for a gas turbine according to the present invention is a fuel supply apparatus used in a gas turbine that generates a combustion gas by supplying fuel to a combustion chamber to generate a combustion gas, and rotates the turbine by the combustion gas. A fuel supply for a gas turbine comprising: a fuel manifold that is a fuel pipe through which fuel is supplied and through which the fuel flows; and a fuel nozzle that is connected to the fuel manifold and supplies fuel to the combustion chamber When the pressure in the fuel manifold reaches a specified value, the apparatus includes an on-off valve that communicates the fuel nozzle and the fuel manifold.
このような本発明によれば、内部に燃料が供給され当該燃料が流れる燃料配管である燃料マニホールド内の圧力が規定値に達すると、この燃料マニホールドに対して複数が接続され燃料を燃焼室に供給するための燃料ノズルと当該燃料マニホールドとが開閉弁により連通する。このため、規定値を燃料マニホールド内に燃料が充填されたときの圧力(充満したときの圧力)に設定することで、各燃料ノズルから燃焼室に燃料が偏り無く均等に供給され、燃焼室での着火時に燃焼に分布が生じることを防止できると共に、燃料ノズルが圧力噴霧タイプの場合に着火ミスや着火前に燃料がエンジン内に流入してしまうことを防止できる。 According to the present invention as described above, when the pressure in the fuel manifold, which is a fuel pipe through which fuel is supplied and the fuel flows, reaches a specified value, a plurality of fuel manifolds are connected to the fuel manifold and the fuel is connected to the combustion chamber. A fuel nozzle for supply and the fuel manifold communicate with each other by an on-off valve. For this reason, by setting the specified value to the pressure when the fuel manifold is filled with fuel (the pressure when the fuel manifold is filled), the fuel is evenly supplied from each fuel nozzle to the combustion chamber without any bias. In addition, it is possible to prevent the combustion from being distributed during ignition, and to prevent the fuel from flowing into the engine before ignition or ignition when the fuel nozzle is a pressure spray type.
このように本発明によれば、燃焼室での着火時に燃焼に分布が生じることを防止できると共に、燃料ノズルが圧力噴霧タイプの場合に着火ミスや着火前に燃料がエンジン内に流入してしまうことを防止できるガスタービンの燃料供給装置を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to prevent the distribution of combustion from occurring at the time of ignition in the combustion chamber, and when the fuel nozzle is a pressure spray type, the fuel flows into the engine before the ignition error or ignition. It is possible to provide a gas turbine fuel supply device that can prevent this.
以下、本発明によるガスタービンの燃料供給装置の好適な実施形態について図1〜図3を参照しながら説明する。なお、各図において、同一の要素には同一の記号を付し、重複する説明は省略する。 A preferred embodiment of a gas turbine fuel supply apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In each figure, the same symbol is attached to the same element, and duplicate explanation is omitted.
図1は、本発明の一実施形態に係るガスタービンの燃料供給装置を示す概略構成平面図、図2及び図3は、図1中の燃料ノズルと開閉弁の配置構造を具体的にそれぞれ示す各断面構成図であり、本実施形態の燃料供給装置は、ガスタービン、具体的には、燃焼室に供給された燃料により圧縮機からの圧縮空気(作動ガス)を燃焼させて燃焼ガスを生成し当該燃焼ガスによってタービンを回転させるガスタービンに用いられるものである。 FIG. 1 is a schematic plan view showing a fuel supply device for a gas turbine according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 specifically show the arrangement structure of a fuel nozzle and an on-off valve in FIG. It is each cross-sectional block diagram, and the fuel supply device of this embodiment generates combustion gas by burning compressed air (working gas) from a compressor with a gas turbine, specifically, fuel supplied to a combustion chamber. And it is used for the gas turbine which rotates a turbine with the said combustion gas.
図1に示すように、ガスタービンの燃料供給装置100は、燃焼室1に対して燃料を供給するものであり、燃料配管となる燃料マニホールド2と、この燃料マニホールド2から燃料を燃焼室1に噴射し供給する複数の燃料ノズル4と、を備えている。
As shown in FIG. 1, a
燃料マニホールド2は、燃焼室1の周面に沿うようにして、略半円状に延びる配管を円を成すように向かい合わせに配置したもので、各々の基端が、燃料を供給するためのアクチュエータ3に接続される。
The
燃料ノズル4は、燃料マニホールド2に沿って複数が配設され、内側の燃焼室1に向くように燃料マニホールド2に接続される。ここでは、略半円を成す片側の燃料マニホールド2に対して9個ずつ燃料ノズル4が接続される。
A plurality of
ここで、特に本実施形態においては、燃料マニホールド2と燃料ノズル4との間に開閉弁5が設けられている。
Here, particularly in the present embodiment, an on-off
この開閉弁5は、圧力が規定値に達すると開となって燃料マニホールド2と燃料ノズル4とを連通するものであり、その規定値は、燃料マニホールド2内に燃料が充填されたときの圧力(充満したときの圧力)に設定されている。
The on-off
ここで、燃料ノズル4と開閉弁5は、図2に示すように、燃料ノズル4と開閉弁5が分離した燃料ノズル・開閉弁分離型であっても、図3に示すように、燃料ノズル4と開閉弁5が一体化した燃料ノズル・開閉弁一体型であっても良い。
Here, even if the
なお、ここでは、図1に示すように、燃料マニホールド2の末端の燃料ノズル4に対しては開閉弁5を設けておらず、燃料マニホールド2と末端の燃料ノズル4とは連通した状態となっている。
Here, as shown in FIG. 1, the on-off
次に、このように構成されたガスタービンの燃料供給装置100の作用について説明する。
Next, the operation of the
エンジン始動前にあっては、燃料マニホールド2内の圧力は前述した規定値より低く、従って、開閉弁5は閉である。
Before the engine is started, the pressure in the
この状態で、燃料マニホールド2内にアクチュエータ3から燃料が供給されると、燃料は燃料マニホールド2内を基端から末端へ向かって流れ、燃料マニホールド2内の末端まで達すると、燃料マニホールド2内に燃料が充填されたことになり、燃料マニホールド2内の圧力が規定値に達する。
In this state, when fuel is supplied from the
このとき、燃料マニホールド2の末端の燃料ノズル4から燃料が噴射され、同時に、燃料マニホールド2内の圧力が規定値に達していることから開閉弁5が閉から開となって、燃料マニホールド2の末端の燃料ノズル4以外の燃料ノズル4からも同時に燃料が噴射される。
At this time, fuel is injected from the
従って、各燃料ノズル4から燃焼室1には燃料が偏り無く均等に噴射・供給され、その結果、燃焼室1での着火時(エンジン始動時)に燃焼に分布が生じることが防止される。
Therefore, the fuel is uniformly injected and supplied from each
また、このように、燃料マニホールド2内の圧力が規定値に達すると開閉弁5が閉から開になるため、燃料ノズル4が圧力噴霧タイプの場合には燃料が必ず霧化され、着火ミスや着火前に燃料がエンジン内に流入してしまうということが防止されると共に、エンジン停止時には、燃料マニホールド2内の圧力が規定値より低く開閉弁5が閉となるため、燃料マニホールド2内の燃料の燃焼室1への後だれが防止される。
Further, as described above, when the pressure in the
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、上記実施形態においては、部品点数を低減し低コスト化を図るとして、燃料マニホールド2の末端の燃料ノズル4に対しては開閉弁5を設けていないが、勿論設けても良い。
The present invention has been specifically described above based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the number of parts is reduced and the cost is reduced. The on-off
1…燃焼室、2…燃料マニホールド、4…燃料ノズル、5…開閉弁、100…ガスタービンの燃料供給装置。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記燃料マニホールド内の圧力が規定値に達すると、前記燃料ノズルと前記燃料マニホールドとを連通する開閉弁を備えたことを特徴とするガスタービンの燃料供給装置。 A fuel supply device for use in a gas turbine that generates a combustion gas by supplying fuel to a combustion chamber to generate a combustion gas, and rotates the turbine with the combustion gas. In a fuel supply apparatus for a gas turbine, comprising: a fuel manifold that is a flowing fuel pipe; and a fuel nozzle that is connected to the fuel manifold and supplies the fuel to the combustion chamber.
A fuel supply apparatus for a gas turbine, comprising: an on-off valve that communicates the fuel nozzle and the fuel manifold when the pressure in the fuel manifold reaches a specified value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009093991A JP2010242672A (en) | 2009-04-08 | 2009-04-08 | Fuel supply device for gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2009093991A JP2010242672A (en) | 2009-04-08 | 2009-04-08 | Fuel supply device for gas turbine |
Publications (1)
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JP2010242672A true JP2010242672A (en) | 2010-10-28 |
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JP2009093991A Pending JP2010242672A (en) | 2009-04-08 | 2009-04-08 | Fuel supply device for gas turbine |
Country Status (1)
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JP (1) | JP2010242672A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012093080A (en) * | 2010-10-28 | 2012-05-17 | General Electric Co <Ge> | Late lean injection manifold |
FR3111669A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | Safran Aircraft Engines | Multipoint injector for a turbomachine combustion chamber. |
-
2009
- 2009-04-08 JP JP2009093991A patent/JP2010242672A/en active Pending
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FR3111669A1 (en) * | 2020-06-17 | 2021-12-24 | Safran Aircraft Engines | Multipoint injector for a turbomachine combustion chamber. |
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