JP2012037104A - Gas turbine combustor - Google Patents
Gas turbine combustor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012037104A JP2012037104A JP2010175985A JP2010175985A JP2012037104A JP 2012037104 A JP2012037104 A JP 2012037104A JP 2010175985 A JP2010175985 A JP 2010175985A JP 2010175985 A JP2010175985 A JP 2010175985A JP 2012037104 A JP2012037104 A JP 2012037104A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas turbine
- turbine combustor
- outer peripheral
- combustion chamber
- air hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明はガスタービン燃焼器の構造に関するものである。 The present invention relates to the structure of a gas turbine combustor.
化石資源を燃料とするガスタービン発電プラントでは、地球温暖化の原因となる二酸化炭素(CO2)の排出量を低減する手段として、発電効率の向上が挙げられる。発電効率の向上にはガスタービン燃焼器で生成される燃焼ガスの高温化が有効である。 In a gas turbine power plant that uses fossil resources as a fuel, an improvement in power generation efficiency can be cited as a means for reducing the amount of carbon dioxide (CO 2 ) that causes global warming. In order to improve the power generation efficiency, it is effective to increase the temperature of the combustion gas generated by the gas turbine combustor.
しかし、燃焼ガスの高温化に伴い環境汚染物質である窒素酸化物(NOx)の排出量が増加するため、発電効率の向上とともにNOx排出量の低減が重要な技術課題となっている。 However, since the emission amount of nitrogen oxide (NOx), which is an environmental pollutant, increases as the combustion gas becomes higher in temperature, it is an important technical problem to improve the power generation efficiency and reduce the NOx emission amount.
近年、地球温暖化防止の観点から水素含有燃料の利用も考えられている。水素含有燃料は燃焼の際にCO2排出量が少ないため、製鉄所で副生するコークス炉ガスや製油所で副生するオフガスなどを燃料として有効利用することが検討されている。また、豊富な資源である石炭を酸素でガス化して発電する石炭ガス化複合発電プラント(Integrated coal Gasification Combined Cycle:IGCC)では、地球温暖化防止の観点より、ガスタービンに供給される燃料中の炭素分を分離・回収・貯留するシステムが国内外で検討されている。 In recent years, the use of hydrogen-containing fuel has been considered from the viewpoint of preventing global warming. Since hydrogen-containing fuels emit a small amount of CO 2 during combustion, it has been studied to effectively use coke oven gas produced as a by-product at steelworks or off-gas produced as a by-product at refineries. In addition, in an integrated coal gasification combined cycle (IGCC) that generates electricity by gasifying oxygen, which is an abundant resource, from the viewpoint of global warming prevention, Systems for separating, collecting and storing carbon are being studied both at home and abroad.
上記のような副生ガスは水素を30%〜60%含み、IGCCプラントの燃料である石炭ガス化ガスは水素を25%〜90%含む。このようにガスタービン燃焼器においては水素含有燃料を使用する需要が高まっている。 The by-product gas as described above contains 30% to 60% of hydrogen, and the coal gasification gas that is the fuel of the IGCC plant contains 25% to 90% of hydrogen. Thus, there is an increasing demand for using hydrogen-containing fuel in gas turbine combustors.
上記のような燃料中に含有される水素は可燃範囲が広く燃焼速度が速いため、燃焼室内の壁面近傍で高温の火炎が形成され、燃焼器の信頼性を損なうことが懸念される。そこで、高温の火炎が局所的に形成されることを防止する手段として、燃料を分散させて燃焼室内で均一に燃焼させる方法が有効となる。 Since the hydrogen contained in the fuel as described above has a wide flammable range and a high combustion speed, there is a concern that a high-temperature flame is formed near the wall surface in the combustion chamber and the reliability of the combustor is impaired. Therefore, as a means for preventing the formation of a high-temperature flame locally, a method of dispersing the fuel and burning it uniformly in the combustion chamber is effective.
空気に対する燃料の分散性を高めてNOx排出量を低減する方法として、特開2003−148734号公報には複数の燃料ノズルと複数の空気孔を備え、燃料流、および燃料流の外周側に形成した空気流を燃焼室に噴射するバーナを複数個配置したガスタービン燃焼器の技術が開示されている。 JP 2003-148734 A includes a plurality of fuel nozzles and a plurality of air holes as a method for increasing the dispersibility of fuel with respect to air and reducing NOx emissions, and is formed on the fuel flow and the outer peripheral side of the fuel flow. A technique of a gas turbine combustor in which a plurality of burners for injecting the air flow into a combustion chamber is arranged is disclosed.
また特開2010−065963号公報には、前記特開2003−148734号公報に開示されたガスタービン燃焼器の空気プレートに設けた空気孔の配置を改良した構造を備えたバーナを複数個配置したガスタービン燃焼器を開示しており、空気孔を設けた空気孔プレートに火炎が付着することを抑制する技術が開示されている。 In JP 2010-065963 A, a plurality of burners having a structure in which the arrangement of air holes provided in the air plate of the gas turbine combustor disclosed in JP 2003-148734 A is improved are arranged. A gas turbine combustor is disclosed, and a technique for suppressing the adhesion of a flame to an air hole plate provided with air holes is disclosed.
前記した特開2003−148734号公報及び特開2010−065963号公報に記載されたガスタービン燃焼器に関する技術においては、ある種の外乱によって燃焼器の燃焼室に形成される火炎位置が変動して圧力変動が生じる可能性がある。この圧力変動が生じた場合にはガスタービン燃焼器の信頼性を低下させる原因となる。 In the technology related to the gas turbine combustor described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-148734 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-065963, the flame position formed in the combustion chamber of the combustor fluctuates due to a certain kind of disturbance. Pressure fluctuations can occur. When this pressure fluctuation occurs, it becomes a cause of reducing the reliability of the gas turbine combustor.
本発明の目的は、燃焼室に形成される火炎位置の変動による圧力変動を抑制して、NOx排出量を低減すると共にガスタービン燃焼器の信頼性を向上させるガスタービン燃焼器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a gas turbine combustor that suppresses pressure fluctuation due to fluctuation of a flame position formed in a combustion chamber, reduces NOx emissions, and improves the reliability of the gas turbine combustor. is there.
本発明のガスタービン燃焼器は、ガスタービン燃焼器の頭部に設置され下流側の燃焼室に燃料を噴出する複数の燃料ノズルと、前記複数の燃料ノズルと略同軸となるように該燃料ノズルの下流側にそれぞれ配設されて前記燃焼室に空気を導く複数の空気孔と、前記空気孔が形成されており前記燃料ノズルと前記燃焼室との間に設置された空気孔プレートとを備えており、前記複数の燃料ノズルと複数の前記空気孔から構成され該ガスタービン燃焼器の軸心に位置する中央バーナ及び該中央バーナの外周側に位置する複数の外周バーナをそれぞれ設け、前記燃焼室側の空気孔プレートの表面に前記中央バーナ、及び該中央バーナと隣接する複数の外周バーナとを囲む、或いは区分する突起物を設けたことを特徴とする。 The gas turbine combustor according to the present invention includes a plurality of fuel nozzles installed at the head of the gas turbine combustor for injecting fuel into a downstream combustion chamber, and the fuel nozzles so as to be substantially coaxial with the plurality of fuel nozzles. A plurality of air holes that are respectively arranged on the downstream side of the air to guide the air to the combustion chamber, and an air hole plate in which the air holes are formed and disposed between the fuel nozzle and the combustion chamber. A plurality of fuel nozzles and a plurality of air holes, each of which is provided with a central burner positioned at the axial center of the gas turbine combustor and a plurality of outer peripheral burners positioned on the outer peripheral side of the central burner. The chamber-side air hole plate is provided with a protrusion that surrounds or separates the central burner and a plurality of peripheral burners adjacent to the central burner.
また本発明のガスタービン燃焼器は、ガスタービン燃焼器の頭部に設置され下流側の燃焼室に燃料を噴出する複数の燃料ノズルと、前記複数の燃料ノズルと略同軸となるように該燃料ノズルの下流側にそれぞれ配設されて前記燃焼室に空気を導く複数の空気孔と、前記空気孔が形成されており前記燃料ノズルと前記燃焼室との間に設置された空気孔プレートとを備えており、前記複数の燃料ノズルと複数の前記空気孔から構成され該ガスタービン燃焼器の軸心に位置する中央バーナ及び該中央バーナの外周側に位置する複数の外周バーナをそれぞれ設け、前記燃焼室側の空気孔プレートの表面に前記中央バーナの外周、及び該中央バーナと隣接する複数の外周バーナの外周を囲む突起物をそれぞれ設けたことを特徴とする。 The gas turbine combustor according to the present invention includes a plurality of fuel nozzles installed at the head of the gas turbine combustor for injecting fuel into a downstream combustion chamber, and the fuel nozzles so as to be substantially coaxial with the plurality of fuel nozzles. A plurality of air holes respectively arranged on the downstream side of the nozzle to guide air to the combustion chamber, and an air hole plate in which the air holes are formed and disposed between the fuel nozzle and the combustion chamber. A plurality of fuel nozzles and a plurality of the air holes, and a central burner located at the axial center of the gas turbine combustor and a plurality of outer peripheral burners located on the outer peripheral side of the central burner, Protrusions surrounding the outer periphery of the central burner and a plurality of outer peripheral burners adjacent to the central burner are provided on the surface of the air hole plate on the combustion chamber side.
また本発明のガスタービン燃焼器は、ガスタービン燃焼器の頭部に設置され下流側の燃焼室に燃料を噴出する複数の燃料ノズルと、前記複数の燃料ノズルと略同軸となるように該燃料ノズルの下流側にそれぞれ配設されて前記燃焼室に空気を導く複数の空気孔と、前記空気孔が形成されており前記燃料ノズルと前記燃焼室との間に設置された空気孔プレートとを備えており、前記複数の燃料ノズルと複数の前記空気孔から構成され該ガスタービン燃焼器の軸心に位置する中央バーナ及び該中央バーナの外周側に位置する複数の外周バーナをそれぞれ設け、前記パイロットバーナは前記燃焼室側の空気孔プレートの表面が前記燃焼器の軸中心に向けて凹状に傾斜した傾斜面を備え、前記パイロットバーナの中央部には油ノズルを備え、前記燃焼室側の空気孔プレートの表面に前記中央バーナ、及び該中央バーナと隣接する複数の外周バーナとを囲む、或いは区分する突起物を設けたことを特徴とする。 The gas turbine combustor according to the present invention includes a plurality of fuel nozzles installed at the head of the gas turbine combustor for injecting fuel into a downstream combustion chamber, and the fuel nozzles so as to be substantially coaxial with the plurality of fuel nozzles. A plurality of air holes respectively arranged on the downstream side of the nozzle to guide air to the combustion chamber, and an air hole plate in which the air holes are formed and disposed between the fuel nozzle and the combustion chamber. A plurality of fuel nozzles and a plurality of the air holes, and a central burner located at the axial center of the gas turbine combustor and a plurality of outer peripheral burners located on the outer peripheral side of the central burner, The pilot burner has an inclined surface in which the surface of the air hole plate on the combustion chamber side is inclined concavely toward the axial center of the combustor, and an oil nozzle is provided at the center of the pilot burner, and the combustion Wherein the surface of the side of the air hole plate central burner, and encloses a plurality of outer circumferential burners adjacent to the central burner, or characterized in that a partition for projection.
本発明によれば、燃焼室に形成される火炎位置の変動による圧力変動を抑制して、ガスタービン燃焼器の信頼性を向上させるガスタービン燃焼器が実現できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gas turbine combustor which suppresses the pressure fluctuation | variation by the fluctuation | variation of the flame position formed in a combustion chamber, and improves the reliability of a gas turbine combustor is realizable.
本発明の実施例であるガスタービン燃焼器について図面を参照して以下に説明する。 A gas turbine combustor which is an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明の第1実施例であるガスタービン燃焼器について図1乃至図5を用いて説明する。 A gas turbine combustor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1及び図2は本発明の第1実施例であるガスタービン燃焼器に設置された空気孔プレートの構造を示す縦断面図及び正面図であり、図3は前記空気孔プレートを有するガスタービン燃焼器を備えたガスタービンプラントを示す概略構成図である。 1 and 2 are a longitudinal sectional view and a front view showing the structure of an air hole plate installed in a gas turbine combustor according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a gas turbine having the air hole plate. It is a schematic block diagram which shows the gas turbine plant provided with the combustor.
まず、本発明の第1実施例であるガスタービン燃焼器3を備えたガスタービンプラント1について図3を用いて説明すると、ガスタービンプラント1は、大気より吸入空気101を吸入して圧縮する空気圧縮機2と、空気圧縮機2により圧縮した圧縮空気102とガス燃料200とを燃焼室5で燃焼させて高温の燃焼ガス110を生成するガスタービン燃焼器3と、ガスタービン燃焼器3の燃焼室5で発生した高温の燃焼ガス110を導いて駆動するタービン4と、タービン4の駆動により回転し発電する発電機6と、ガスタービン起動時に空気圧縮機2を起動するガスタービン起動用モータ7を備えている。
First, the
そして、タービン4を駆動後の燃焼ガス110は、排気ガス111となってタービン4から排出される。
The
ガスタービン燃焼器3の頭部には燃焼器3の軸中心に位置する1個の中央バーナ32と中央バーナ32の外周側に位置する複数個(図2に示す実施例では6個)の外周バーナ33を備えており、これらの中央バーナ32と外周バーナ33には燃焼室5に圧縮空気102aを導くための空気孔21を複数個設けた空気孔プレート20と、この空気孔プレート20の上流側に配置されてガス燃料200を前記空気孔プレート20の複数の空気孔21内に向けて噴射する複数個の燃料ノズル22とから構成されている。
The head of the
空気孔プレート20に複数個設けられた各空気孔21と複数個設けられた各燃料ノズル22とは1個ずつ対応させて略同軸上にそれぞれ配置されており、前記複数の空気孔21は空気孔プレート20を貫通して設けられている。
A plurality of
また、この中央バーナ32と6個の外周バーナ33には、前記空気孔21を円環状に4個配置した1列目空気孔群41と、1列目空気孔群41の外周側に8個配置した2列目空気孔群42と、2列目空気孔群42の外周側に12個配置した3列目空気孔群43から構成される3列の空気孔群41、42、43がそれぞれ配設されている。
In addition, the
そして前記中央バーナ32及び外周バーナ33に設けた列の空気孔群41、42、43の上流側には、これらの空気孔群41、42、43の各空気孔21に対応させて該空気孔21と略同軸となるように各燃料ノズル22がそれぞれ配設されており、前記各燃料ノズル22から各空気孔21を流下する空気流中に燃料を噴霧して燃料と空気との混合気を形成するように構成されている。
The upstream side of the
前記空気孔プレート20に配設した各空気孔群41、42、43を構成する空気孔の中心軸は、それぞれ空気孔群41、42、43のピッチ円の周方向に傾斜して形成されているため、各空気孔群41、42、43の空気孔21を通過して燃焼室5に流下する空気の流れは空気孔21の下流位置で螺旋状に旋回する旋回流を形成する。
The center axis of the air hole constituting each
燃焼室5に供給する燃料の分散性を高めるため、外周バーナ33の設置数は2個以上、中央バーナ32及び外周バーナ33に配設する空気孔群の列数は2列以上、また安定な旋回流をつくるため各空気孔群の空気孔21の数は4個以上であることが望ましい。
In order to improve the dispersibility of the fuel supplied to the
以上のようにガスタービン燃焼器3を、中央バーナ32と該中央バーナ32の外周側に設置した外周バーナ33との複数のバーナによって構成することにより、広い範囲のガスタービン負荷に対応するスタービン燃焼器3が得られる。
次に、ガスタービン燃焼器3の中央バーナ32と中央バーナ32の外側に位置する複数個の外周バーナ33にガス燃料200を供給する燃料系統について説明する。
ガスタービン燃焼器3に設けた複数の燃料ノズル22は、ガス燃料200をガスタービン燃焼器3に供給する燃料系統がガスタービン燃焼器3の頭部に設けた燃料ヘッダー23と連結しており、この燃料ヘッダー23によって燃料系統を通じて燃料ノズル22に供給されたガス燃料200をガスタービン燃焼器3に設けた複数の燃料ノズル22に分配するように構成されている。
As described above, the
Next, a fuel system for supplying the
The plurality of
本実施例のガスタービンプラント1で使用するガスタービン燃焼器3は、ガス燃料200として、コークス炉ガス、製油所オフガス、石炭ガス化ガスなどの水素含有燃料や、または天然ガスを使用する。
The
次に、図3を用いて本実施例のガスタービンプラント1に設けたガスタービン燃焼器3の複数の燃料ノズル22にガス燃料200を供給する3つに分配した場合の燃料系統について説明する。
Next, the fuel system in the case where the
図3に示した本実施例のガスタービン燃焼器3において、ガス燃料200をガスタービン燃焼器3に供給する燃料系統200aは、燃料遮断弁60の下流で3つの燃料系統に分岐し、3つに分岐したその内の1つの燃料系統203aはガスタービン燃焼器3の軸中心に1個設置された中央バーナ32に、3つに分岐した残りの2つの燃料系統201a、205aは中央バーナ32の外周側に6個設置した外周バーナ33にそれぞれ接続して燃料200を供給する。
In the
3つに分岐した前記燃料系統のうち、1つの燃料系統203aは、それぞれその途中から更に燃料系統204aが分岐しており、前記燃料系統203aは中央バーナ32に設けられた1列目空気孔群41の空気孔21に対応した燃料ノズル22に接続されてガス燃料203を該燃料ノズル22に供給する。
Among the fuel systems branched into three, one
そして前記燃料系統203aから分岐した燃料系統204aは、中央バーナ32に設けられた2列目・3列目の空気孔群42、43の空気孔21に対応した燃料ノズル22に接続されてガス燃料204を該燃料ノズル22に供給する。
The
同様に、3つに分岐した前記燃料系統のうち、残り2つの燃料系統201a、205aについても、それぞれその途中から更に燃料系統202a、206aが分岐しており、前記燃料系統201a、205aは外周バーナ33に設けられた1列目空気孔群41の空気孔21に対応した燃料ノズル22に接続されてガス燃料201及び205を該燃料ノズル22にそれぞれ供給する。
Similarly, among the two fuel systems branched into three, the remaining two
そして前記燃料系統201a、205aからそれぞれ分岐した燃料系統202a、206aは、外周バーナ33に設けられた2列目・3列目の空気孔群42、43の空気孔21に対応した燃料ノズル22に接続されてガス燃料202及び206を該燃料ノズル22にそれぞれ供給する。
The
前記各燃料系統201a、202a、203a、204a、205a、206aには燃料200の圧力を調節する燃料圧力調整弁61a、62a、63a、64a、65a、66a、および燃料200の流量を調節する燃料流量調整弁61b、62b、63b、64b、65b、66bがそれぞれ備えられており、制御装置100から出力されたガスタービン装置の負荷に応じた操作信号によって前記燃料圧力調整弁及び燃料流量調整弁の弁開度を制御し、各燃料ノズル22に供給する前記ガス燃料201、202、203、204、205、206の圧力及び流量をそれぞれ調節するように構成されている。
Each
上記したように本実施例のガスタービン燃焼器3においては、燃料ノズル22にガス燃料を供給する燃料系統を分岐した複数の燃料系統で構成することによってガスタービン燃焼器3の運転の自由度を拡大させることができる。
次に、図1乃至図3を用いて本実施例のガスタービン燃焼器3の空気孔プレート20の構造について、更に詳細に説明する。
本実施例のガスタービン燃焼器3においては、ガスタービン燃焼器3に設置した空気孔プレート20の燃焼室側表面301に、図1乃至図3に示したように、空気孔プレート20の燃焼室側表面301上である中央バーナ32と外周バーナ33の間に中央バーナ32の外周を囲むように環状の中央突起310を設けており、さらに隣り合う外周バーナ33の間に隣接した外周バーナ33を区分して前記央突起310と接続した外周突起311を設けた構成となっている。
As described above, in the
Next, the structure of the
In the
中央バーナ32の外周を囲むように配設した環状の中央突起310は、中央バーナ32で形成する火炎と、中央バーナ32の外周に配置された複数の外周バーナ33でそれぞれ形成する火炎との火炎干渉を防ぐように機能するものである。
An annular
また、中央バーナ32の外周に配置された隣り合う外周バーナ33の間に設置されて隣接する外周バーナ33を区分する外周突起311は、隣り合う外周バーナ33でそれぞれ形成する火炎が相互に干渉する火炎干渉を防ぐように機能するものである。
Further, the outer
空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設けた前記中央突起310と外周突起311の断面形状は、図1に中央突起310の断面を示したようにそれぞれ矩形に形成されている。
The cross-sectional shapes of the
前記中央突起310及び外周突起311の断面形状の大きさは、空気孔プレート20に垂直な方向の長さをH、平行な方向の長さをL、空気孔21の空気孔径をdaとすると、中央突起310及び外周突起311の空気孔プレート20に垂直な方向の長さHの範囲は、H ≦ 5daと規定できる。
The size of the cross-sectional shape of the
なお、空気孔プレート20の中央バーナ32と外周バーナ33に設けた空気孔21のそれぞれの空気孔群各空気孔群41、42、43において、空気孔プレート20の燃焼室側表面301での空気孔間距離Dc2、Do2(各空気孔群のピッチ円直径)は、図1に示したように、空気孔プレートエンドカバー13側の表面300での空気孔間距離Dc1、Do1よりもそれぞれ小さくなっている。すなわち、Dc1 < Dc2、Do1 < Do2である。
In each
次に、本実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の作用・効果について図4を用いて説明する。
Next, the operation and effect of the
図4は本実施例であるガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の燃焼室側表面に燃焼室5に突出する突起を備えたガスタービン燃焼器3における空気孔プレート20の下流の燃焼室5内に形成される流れの流動と形成される火炎の概略図を示す。
FIG. 4 shows the combustion downstream of the
本実施例のガスタービン燃焼器3では、中央バーナ32と、その周囲に配置した外周バーナ33のそれぞれのバーナの下流には、各列配設した空気孔21によって形成される旋回流がいずれもバーナ中心に旋回軸をもつため、それらの旋回流が互いに合流してバーナ中心に回転軸をもつ1つの旋回流が形成されている。
In the
本実施例のガスタービン燃焼器3では、1個設置した中央バーナ32と、その周囲に設置した6個の外周バーナ33のそれぞれの下流に旋回流が形成されるため、燃焼室5内には合計7個の旋回流が形成される。それぞれの旋回流は、各空気孔群の燃焼室側301の空気孔間距離の方がエンドカバー側300の空気孔間距離よりも小さいため、図中に示す点Pまで徐々に旋回半径を小さくしながら噴出する。
In the
旋回流は燃焼室5内をさらに下流に進み、点Pからは旋回半径は拡大する。このように流動する旋回流の包絡線を流線80として示されているが、前記流線80は燃焼器横断面における旋回流の主流成分の包絡線をバーナ中心を含む断面で示したものである。
前記旋回流により、空気孔プレート20から離れた位置の点Pを保炎点81として火炎が保持され、空気孔プレート20から浮上した火炎が形成される。中央バーナ32により形成される火炎を中央バーナ火炎82、外周バーナ33により形成される火炎を外周バーナ火炎83とする。
The swirl flow proceeds further downstream in the
Due to the swirling flow, the flame is held with the point P at a position away from the
浮上火炎の形成により、特に燃焼速度が速い水素含有燃料に対して、空気孔プレート20への火炎の付着を軽減できる。さらに、空気孔プレート20の出口から火炎面84までの燃料と空気が混合する距離が延長されるため、混合が促進しNOx排出量が低減される。
By the formation of the floating flame, it is possible to reduce the adhesion of the flame to the
本実施例のガスタービン燃焼器3では空気孔プレート20の燃焼室側表面301上である中央バーナ32と外周バーナ33の間に中央バーナ32の外周を囲むように環状の中央突起310を設けており、さらに隣り合う外周バーナ33の間に隣接した外周バーナ33を区分して前記中央突起310と接続した外周突起311を設けた構成を採用したことから、外周側後流85に燃焼ガス90が流入することが防止できる。
In the
即ち、広い範囲のガスタービン負荷に対応するため、ガスタービン燃焼器3に設けたバーナを中央バーナ32と、その外周側の複数個の外周バーナ33とで構成したガスタービン燃焼器3においては、外周バーナ33の2列目・3列目空気孔の後流(外周側後流85)に、中央バーナ32の後流に形成された中央バーナ火炎82から燃焼ガス90が流入する可能性がある。
That is, in order to cope with a wide range of gas turbine loads, in the
この外周側後流85には可燃範囲の混合気が存在するので、仮に外周側後流85に着火源になる高温の流体(燃焼ガス90)が流入すれば前記混合気が着火して圧力波を発することになる。
Since an air-fuel mixture in the combustible range exists in the outer
つまり、火炎位置の変動によって圧力変動が起こり、この圧力変動はガスタービン燃焼器の信頼性を低下させる原因となる。このようなバーナ間の火炎干渉は、隣り合う外周バーナ33間においても起こる可能性がある。
That is, a pressure fluctuation occurs due to a change in the flame position, and this pressure fluctuation causes a decrease in the reliability of the gas turbine combustor. Such flame interference between the burners may occur also between the adjacent outer
これに対して本実施例のガスタービン燃焼器3では、前記中央突起310を空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設けているので、着火源となる燃焼ガス90が外周側後流85に流入することが防止され、その結果、外周側後流85の混合気は着火することなく混合を促進して下流側に流下して火炎面84に到達し希薄燃焼することができる。火炎は保炎点Pから伝播して火炎面84に沿って伸びていくことになる。
On the other hand, in the
次に、図4を用いて本実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の下流の燃焼室5内に形成される燃料と空気との混合気の流動と形成される火炎の状況について説明する。
Next, referring to FIG. 4, the flow of the mixture of fuel and air formed in the
本実施例のガスタービン燃焼器3は図1乃至図3に示したように、ガスタービン燃焼器3のバーナ間の火炎干渉を防ぐため、空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に、中央バーナ32と、該中央バーナ32の外周側に配設された外周バーナ33との間に位置する環状の中央突起310を設け、更に隣り合う外周バーナ33の間に位置する外周突起311を設けた構成となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に中央突起310を設けることによって、中央バーナ32の下流側となる燃焼室5内に形成される中央バーナ火炎82の燃焼ガス90が、外周バーナ33の下流側となる燃焼室5内に形成される該外周バーナ33の2列目・3列目空気孔の後流(外周側後流85)に流入することを防ぐことができる。
By providing the
その結果、ガスタービン燃焼器から排出されるNOx排出量を低減すると共に、ガスタービン燃焼器に設けた外周バーナ33の下流側の空気プレート20の近傍に形成される外周側後流85での燃料と空気との混合気の着火が防止され、この混合気の着火が原因で発生するガスタービン燃焼器の圧力変動を未然に防止されることによるガスタービン燃焼器の信頼性が向上したガスタービン燃焼器が実現できる。
As a result, the amount of NOx discharged from the gas turbine combustor is reduced, and the fuel in the outer
また、本実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設けた隣り合う外周バーナ33の間に位置する外周突起311は、中央バーナ32の下流側となる燃焼室5内に形成される中央バーナ火炎82の燃焼ガス90が、隣り合う外周バーナ33の間に流入するのを防いでいるため、外周バーナ33で発生する圧力変動を防止できる。
In addition, the outer
さらに、中央バーナ32の下流側となる燃焼室5内に形成される中央バーナ火炎82と、外周バーナ33の下流側となる燃焼室5内に形成される外周バーナ火炎83は、燃焼室5内の点Pより下流側で形成されるため、空気孔プレート20から噴出した燃料と空気の混合気が点Pに至るまでに燃料と空気の混合が促進して、ガスタービン燃焼器3から排出するNOx排出量を低減できる。
Further, a
次に、本実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設ける中央突起310及び外周突起311の各矩形断面において、空気孔プレート20の面に垂直な方向の長さをH、平行な方向の長さをL、空気孔21の空気孔径をdaとすると、中央突起310及び外周突起311の各矩形断面を定める空気孔プレート20に垂直な方向の長さHの範囲は、H ≦ 5daと規定できる。
即ち、中央突起310及び外周突起311の各矩形断面を定める空気孔プレート20に垂直な方向の突起部の長さHが、H ≦ 5daと定められた根拠は次の通りである。
Next, in each rectangular cross section of the
That is, the reason why the length H of the protrusion in the direction perpendicular to the
図5は本実施例のガスタービン燃焼器3に設けた中央バーナ32及び外周バーナ33の各バーナにおける混合気の流れ方向の燃料濃度分布(流れ方向に垂直な断面における空間平均値)の概略図を示す。
FIG. 5 is a schematic view of the fuel concentration distribution in the flow direction of the air-fuel mixture (space average value in a cross section perpendicular to the flow direction) in each burner of the
図5に示したように、空気プレート20の空気孔21内(空気孔入口から空気孔出口まで)で燃料と空気は徐々に混合し、燃料濃度は減少していく。空気孔出口で燃料と空気の噴流は急拡大し、燃料と空気が急速に混合するため、燃料濃度は急激に減少していく。
As shown in FIG. 5, the fuel and air are gradually mixed in the air holes 21 (from the air hole inlet to the air hole outlet) of the
空気孔プレート20の燃焼室側表面301から燃焼室5内に5da離れた位置の下流では燃料濃度はほぼ一定値となる。このように燃料濃度がほぼ一定値となる領域では局所的に燃料濃度が高い箇所は存在せず、燃焼速度が急激に速くなることはないため、火炎が上流に戻ることはない。
The fuel concentration becomes a substantially constant value downstream of the
したがって、中央突起310及び外周突起311の突起部の矩形断面の一辺の長さHは、5da以下の値を採用することが好適である。
Therefore, it is preferable to adopt a value of 5 da or less for the length H of one side of the rectangular cross section of the protrusions of the
本実施例のガスタービン燃焼器によれば、燃焼室に形成される火炎位置の変動による圧力変動を抑制して、ガスタービン燃焼器の信頼性を向上させるガスタービン燃焼器が実現できる。 According to the gas turbine combustor of the present embodiment, a gas turbine combustor that improves the reliability of the gas turbine combustor by suppressing the pressure fluctuation due to the fluctuation of the flame position formed in the combustion chamber can be realized.
次に本発明の第2実施例であるガスタービン燃焼器について図6を用いて説明する。 Next, a gas turbine combustor according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例のガスタービン燃焼器3は図1乃至図5に記載された第1実施例のガスタービン燃焼器と基本的な構成は同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分のみ説明する。
図6は本発明の第2実施例であるガスタービン燃焼器3に設けられた空気孔プレート20の縦断面図を示している。
本実施例のガスタービン燃焼器3においては、空気プレート20の燃焼室側表面301上に設けた中央突起310及び外周突起311の各突起部先端の角をそれぞれ曲線状に形成したものである。
本実施例の空気プレート20の燃焼室側表面301上に設けた中央突起310及び外周突起311の各矩形断面の形状を規定する空気孔プレート20に垂直な方向の突起部の長さHの範囲は、第1実施例のガスタービン燃焼器3における空気プレート20の燃焼室側表面301上に設けた中央突起310及び外周突起311の場合と同じ、H ≦ 5daに規定されている。
Since the basic configuration of the
FIG. 6 shows a longitudinal sectional view of the
In the
The range of the length H of the protrusion in the direction perpendicular to the
第1実施例のガスタービン燃焼器3の空気プレート20では中央突起310及び外周突起311の先端部の角がエッジ状に形成されているため、前記各突起の近傍に火炎が接近して突起が高温の燃焼ガスに曝されて加熱された場合には、突起の角の構造信頼性が低下する可能性がある。
In the
そこで本実施例のガスタービン燃焼器3の空気プレート20においては、中央突起310及び外周突起311の突起の先端の角を曲線状に形成したため、前記のような構造信頼性の低下を抑制する効果がある。
ガスタービン燃焼器3の圧力変動の防止効果に関しては、前記空気プレート20の中央突起310及び外周突起311の突起部の長さHの範囲が、H ≦ 5daであれば、前記第1実施例のガスタービン燃焼器3の場合で説明した理由により、ガスタービン燃焼器3のバーナ間の火炎干渉によって起こる圧力変動を防止し、NOx排出量を低減すると共に、ガスタービン燃焼器の信頼性を向上できる。
Therefore, in the
Regarding the effect of preventing the pressure fluctuation of the
本実施例のガスタービン燃焼器3では、ガスタービン燃焼器3に設けた空気プレート20の中央突起310及び外周突起311の矩形断面の突起部の先端部の角を曲線状に形成して前記突起部に熱伝達を受け易い角部を無くしたので、前記突起部に熱変形や熔損が生じることが回避されるので、ガスタービン燃焼器3の信頼性を向上させることが可能となる。
In the
本実施例のガスタービン燃焼器によれば、燃焼室に形成される火炎位置の変動による圧力変動を抑制して、ガスタービン燃焼器の信頼性を向上させるガスタービン燃焼器が実現できる。 According to the gas turbine combustor of the present embodiment, a gas turbine combustor that improves the reliability of the gas turbine combustor by suppressing the pressure fluctuation due to the fluctuation of the flame position formed in the combustion chamber can be realized.
次に本発明の第3実施例であるガスタービン燃焼器について図7及び図8を用いて説明する。 Next, a gas turbine combustor according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
本実施例のガスタービン燃焼器3は図1乃至図5に記載された第1実施例のガスタービン燃焼器と基本的な構成は同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分のみ説明する。
図7及び図8は本発明の第3実施例のガスタービン燃焼器3に設けられた空気孔プレート20の構造図を示すものであり、図7はガスタービン燃焼器3の空気孔プレート20の縦断面図を、図8はガスタービン燃焼器3の空気孔プレート20の正面図を夫々示している。
本実施例のガスタービン燃焼器3では、空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に中央バーナ32を囲むリング状の形状の中央突起310、および外周バーナ33を囲むリング状の形状の外周突起311を設置した構造となっている。
Since the basic configuration of the
7 and 8 are structural views of the
In the
空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設けた中央突起310及び外周突起311の断面形状は第1実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の燃焼室側表面301上の突起部の中央突起310及び外周突起311と同じ矩形であり、前記中央突起310及び外周突起311が空気孔プレート20の表面から垂直な方向に伸びた突起部の長さHの範囲も、第1実施例のガスタービン燃焼器3の場合と同様に、H ≦ 5daに設定されている。
The cross-sectional shapes of the
本実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の中央突起310と外周突起311には、図7に示したように空気孔プレート20を貫通して空気を流通する冷却孔320をそれぞれ備えている。
In the
このリング状の中央突起310及び外周突起311に設けられた冷却孔320には、空気孔プレートエンドカバー側表面300から空気孔プレート燃焼室側表面301に向けて空気が流通するように形成されている。
The cooling holes 320 provided in the ring-shaped
本実施例のガスタービン燃焼器3においても、空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設けた中央突起310は、中央バーナ32で形成する火炎と、中央バーナ32の外周に配置された複数の外周バーナ33でそれぞれ形成する火炎との火炎干渉を防ぐように機能するものである。
Also in the
また、空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設けた外周突起311は、中央バーナ32の外周側に設けた複数個の隣り合う外周バーナ33でそれぞれ形成する火炎が相互に干渉する火炎干渉を防ぐように機能するものである。
Further, the outer
したがって、第1実施例のガスタービン燃焼器3で説明したものと同じ理由により、本実施例のガスタービン燃焼器3では、ガスタービン燃焼器3のバーナ間の火炎干渉によって起こる圧力変動を防止できるため、NOx排出量を低減しつつ、燃焼器の信頼性を向上できる。
また、中央突起310及び外周突起311はリング状の形状をしているため、接近した火炎による加熱によって応力が集中する度合いは低減される。
Therefore, for the same reason as described in the
Further, since the
本実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気プレート20の中央突起310及び外周突起311は、前記突起部310、311を貫通して空気を流通させる冷却孔320が配設されているので、中央突起310及び外周突起311に設けた冷却孔320を流通する空気により中央突起310及び外周突起311を冷却することが可能となる。
Since the
その結果、本実施例のガスタービン燃焼器3においては、中央突起310及び外周突起311の突起物の構造信頼性を確保できる。
As a result, in the
本実施例のガスタービン燃焼器によれば、燃焼室に形成される火炎位置の変動による圧力変動を抑制して、ガスタービン燃焼器の信頼性を向上させるガスタービン燃焼器が実現できる。 According to the gas turbine combustor of the present embodiment, a gas turbine combustor that improves the reliability of the gas turbine combustor by suppressing the pressure fluctuation due to the fluctuation of the flame position formed in the combustion chamber can be realized.
次に本発明の第4実施例であるガスタービン燃焼器について図9を用いて説明する。 Next, a gas turbine combustor according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施例のガスタービン燃焼器3は図1乃至図5に記載された第1実施例のガスタービン燃焼器と基本的な構成は同じであるので、両者に共通した構成の説明は省略し、相違する部分のみ説明する。
図9は本発明の第4実施例のガスタービン燃焼器3を備えたガスタービンプラント1の概略構成を示すものである。本実施例のガスタービン燃焼器3では、ガスタービン燃焼器3の軸中心に、空気孔プレート20の燃焼室側表面301がその中心軸に向けて凹状に傾斜した傾斜面を有するパイロットバーナ34が設置されており、このパイロットバーナ34の中央部に、主に着火・昇速時に使用する油ノズル40が配置されている。また、パイロットバーナ34の外周囲には複数の外周バーナ33が配置されている。
Since the basic configuration of the
FIG. 9 shows a schematic configuration of a
ガスタービン燃焼器3の燃料ノズル22の下流側に設けた空気孔プレート20の燃焼室側表面301上には、パイロットバーナ34と外周バーナ33の間にパイロットバーナ34を囲むように配設した環状の中央突起310を設置し、さらに隣り合う外周バーナ33の間には隣接する外周バーナ33を区分する外周突起311を設置している。
On the combustion
前記ガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設置した中央突起310、外周突起311、及び外周バーナ33の構造や配置は第1実施例のガスタービン燃焼器3の場合と同じである。
The structure and arrangement of the
本実施例のガスタービン燃焼器3に設けたパイロットバーナ34の燃焼室側の表面が、その中心軸に向けて凹状に傾斜した傾斜面を有しているのは、ガスタービン燃焼器3の運転時に外周バーナ33の着火を容易にするためである。
The surface on the combustion chamber side of the
本実施例のガスタービン燃焼器3では、第1実施例のガスタービン燃焼器3と同様に、各燃料系統201a、202a、203a、204a、205a、206aには燃料200の圧力を調節する燃料圧力調整弁61a、62a、63a、64a、65a、66a、および燃料200の流量を調節する燃料流量調整弁61b、62b、63b、64b、65b、66bがそれぞれ備えられており、制御装置100から出力されたガスタービン装置の負荷に応じた操作信号によって前記燃料圧力調整弁及び燃料流量調整弁の弁開度を制御し、各燃料ノズル22に供給する前記ガス燃料201、202、203、204、205、206の圧力及び流量をそれぞれ調節するように構成されている。
In the
そして本実施例のガスタービン燃焼器3では、更に、パイロットバーナ34に備えた油ノズル40に起動用燃料210を供給する燃料系統210aと、前記燃料系統210aに燃料遮断弁59、燃料圧力調整弁67a、燃料流量調整弁67bをそれぞれ備えており、前記燃料遮断弁59、燃料圧力調整弁67a、燃料流量調整弁67bも制御装置100から出力される操作信号によって弁開度が制御されるように構成されている。
In the
尚、前記燃料系統210aを通じてパイロットバーナ34の油ノズル40に供給される起動用燃料210としては、灯油、A重油などの油燃料が使用される。
As the starting
本実施例のガスタービン燃焼器3は、起動から定格負荷まで以下の方法で運転する。まずパイロットバーナ34により起動用燃料210を燃焼させて着火・昇速し、低負荷条件まで起動用燃料による油焚きで運転する。
The
ガスタービン装置の運転が低負荷条件で、ガスタービン燃焼器3のパイロットバーナ34を油焚きからガス焚きへと燃焼形態を切り替える。そして、ガス専焼に切り替えた後は、さらに外周バーナ33の3個にガス燃料を供給することでガスタービン装置の負荷を上昇させる。その後、外周メインバーナ33の残り3個にもガス燃料を供給することでガスタービン装置の定格負荷条件まで6個の外周メインバーナ33の全バーナを燃焼させる。
When the operation of the gas turbine device is under a low load condition, the combustion mode of the
外周バーナ33の着火を容易にするため、パイロットバーナ34の燃焼室側表面がバーナ中心軸に向けて傾斜させ火炎伝播を容易にしているが、そのために外周バーナ33の2列目・3列目空気孔の後流に、パイロットバーナ34の火炎から燃焼ガスが流入しやすくなり、後流に存在する可燃範囲の混合気が着火して圧力変動が発生することが懸念される。
In order to facilitate ignition of the outer
そこで、本実施例のガスタービン燃焼器3においては、空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に、中央突起310と外周突起311を設けることによって後流への燃焼ガスの流入を防ぎ、ガスタービン燃焼器3に圧力変動が発生することを防止している。
Therefore, in the
また、空気孔プレート20の燃焼室側表面301上に設けた中央突起310及び外周突起311の断面形状は第1実施例のガスタービン燃焼器3に設けた空気孔プレート20の燃焼室側表面301上の突起部の中央突起310及び外周突起311と同じ矩形であり、前記中央突起310及び外周突起311が空気孔プレート20の表面から垂直な方向に伸びた突起部の長さHの範囲も、第1実施例のガスタービン燃焼器3の場合と同様に、H ≦ 5daに設定されている。
Moreover, the cross-sectional shape of the
この空気孔プレート20の上に設けた中央突起310及び外周突起311の突起長さHは、H ≦ 5daの範囲の値を設定することにより、外周バーナ33の着火を妨げることはない。
The protrusion length H of the
本実施例のガスタービン燃焼器3では、火炎の形成が容易で外乱の影響を受け難くしたことから、低NOx燃焼を安定して維持することが可能となる。
In the
本実施例のガスタービン燃焼器によれば、燃焼室に形成される火炎位置の変動による圧力変動を抑制して、ガスタービン燃焼器の信頼性を向上させるガスタービン燃焼器が実現できる。 According to the gas turbine combustor of the present embodiment, a gas turbine combustor that improves the reliability of the gas turbine combustor by suppressing the pressure fluctuation due to the fluctuation of the flame position formed in the combustion chamber can be realized.
本発明はガスタービン燃焼器に適用することが可能である。 The present invention can be applied to a gas turbine combustor.
1:ガスタービンプラント、2:空気圧縮機、3:燃焼器、4:タービン、5:燃焼室、6:発電機、7:ガスタービン起動用モータ、10:外筒、12:主室ライナ、13:燃焼器エンドカバー、20:空気孔プレート、21:空気孔、22:燃料ノズル、23:燃料ヘッダー、30:バーナ中央部、31:バーナ外周部、32:中央バーナ、33:外周バーナ、34:パイロットバーナ、40:油ノズル、41:1列目空気孔群、42:2列目空気孔群、43:3列目空気孔群、59、60:燃料遮断弁、61a、62a、63a、64a、65a、66a、67a:燃料圧力調整弁、61b、62b、63b、64b、65b、66b、67b:燃料流量調整弁、80:燃焼器横断面における旋回流の軸方向速度の流線、81:保炎点、82:中央バーナ火炎、83:外周バーナ火炎、84:火炎面、85:外周側後流、90:燃焼ガス、100:制御装置、101:空気、102、102a:圧縮空気、103:冷却空気、110:燃焼ガス、111:排気ガス、200、201、202、203、204、205、206a:ガス燃料、200a、201a、202a、203a、204a、205a、206a、210a:燃料系統、210:起動用燃料、300:空気孔プレートエンドカバー側表面、301:空気孔プレート燃焼室側表面、310:中央突起、311:外周突起、320:冷却孔。 1: gas turbine plant, 2: air compressor, 3: combustor, 4: turbine, 5: combustion chamber, 6: generator, 7: motor for starting gas turbine, 10: outer cylinder, 12: main chamber liner, 13: Combustor end cover, 20: Air hole plate, 21: Air hole, 22: Fuel nozzle, 23: Fuel header, 30: Burner central part, 31: Burner outer peripheral part, 32: Central burner, 33: Outer peripheral burner, 34: Pilot burner, 40: Oil nozzle, 41: First row air hole group, 42: Second row air hole group, 43: Third row air hole group, 59, 60: Fuel shut-off valve, 61a, 62a, 63a 64a, 65a, 66a, 67a: fuel pressure regulating valve, 61b, 62b, 63b, 64b, 65b, 66b, 67b: fuel flow regulating valve, 80: streamline of axial velocity of swirling flow in the cross section of the combustor, 81: Flame holding point 82: central burner flame, 83: outer burner flame, 84: flame surface, 85: outer wake, 90: combustion gas, 100: control device, 101: air, 102, 102a: compressed air, 103: cooling air, 110: Combustion gas, 111: Exhaust gas, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206a: Gas fuel, 200a, 201a, 202a, 203a, 204a, 205a, 206a, 210a: Fuel system, 210: For activation Fuel, 300: air hole plate end cover side surface, 301: air hole plate combustion chamber side surface, 310: central protrusion, 311: outer peripheral protrusion, 320: cooling hole.
Claims (10)
前記燃焼室側の空気孔プレートの表面に前記中央バーナ、及び該中央バーナと隣接する複数の外周バーナとを囲む、或いは区分する突起物を設けたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 A plurality of fuel nozzles installed at the head of the gas turbine combustor for injecting fuel into a downstream combustion chamber, and disposed downstream of the fuel nozzles so as to be substantially coaxial with the plurality of fuel nozzles. A plurality of air holes for guiding air to the combustion chamber; and an air hole plate in which the air holes are formed and disposed between the fuel nozzle and the combustion chamber; A plurality of air holes, each of which is provided with a central burner positioned at the axial center of the gas turbine combustor and a plurality of outer peripheral burners positioned on the outer peripheral side of the central burner,
A gas turbine combustor characterized in that a projection that surrounds or separates the central burner and a plurality of peripheral burners adjacent to the central burner is provided on the surface of the air hole plate on the combustion chamber side.
前記突起物は前記中央バーナの外周に設置されて該中央バーナを囲む第1の突起部と、隣接する複数の外周バーナの間にそれぞれ設置されて該外周バーナを区分する第2の突起物とから構成されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。 The gas turbine combustor according to claim 1.
The protrusion is installed on the outer periphery of the central burner and surrounds the central burner, and the second protrusion is installed between a plurality of adjacent outer peripheral burners and separates the outer peripheral burner. A gas turbine combustor comprising:
前記第1の突起物及び第2の突起物の断面はそれぞれ矩形状に形成されており、前記両突起物の前記空気孔プレートの表面に垂直な方向の長さHは前記空気孔の直径daの5倍以下の長さに設定されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。 The gas turbine combustor according to claim 2.
The cross sections of the first protrusion and the second protrusion are each formed in a rectangular shape, and the length H of each of the protrusions in the direction perpendicular to the surface of the air hole plate is the diameter da of the air hole. The gas turbine combustor is set to a length of 5 times or less.
前記第1の突起物及び第2の突起物の先端部の角が曲線状に形成されており、前記両突起物の前記空気孔プレートの表面に垂直な方向の長さHは前記空気孔の直径daの5倍以下の長さに設定されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。 The gas turbine combustor according to claim 1.
The corners of the tip portions of the first protrusion and the second protrusion are formed in a curved shape, and the length H of each of the protrusions in the direction perpendicular to the surface of the air hole plate is the length of the air hole. A gas turbine combustor characterized in that the length is set to 5 times or less of the diameter da.
前記燃焼室側の空気孔プレートの表面に前記中央バーナの外周、及び該中央バーナと隣接する複数の外周バーナの外周を囲む突起物をそれぞれ設けたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 A plurality of fuel nozzles installed at the head of the gas turbine combustor for injecting fuel into a downstream combustion chamber, and disposed downstream of the fuel nozzles so as to be substantially coaxial with the plurality of fuel nozzles. A plurality of air holes for guiding air to the combustion chamber; and an air hole plate in which the air holes are formed and disposed between the fuel nozzle and the combustion chamber; A plurality of air holes, each of which is provided with a central burner positioned at the axial center of the gas turbine combustor and a plurality of outer peripheral burners positioned on the outer peripheral side of the central burner,
A gas turbine combustor, wherein a protrusion surrounding the outer periphery of the central burner and a plurality of outer peripheral burners adjacent to the central burner is provided on the surface of the air hole plate on the combustion chamber side.
前記突起物の断面はそれぞれ矩形状に形成されており、前記突起物の前記空気孔プレートの表面に垂直な方向の長さHは前記空気孔の直径daの5倍以下の長さに設定されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。 The gas turbine combustor of claim 5.
The cross-sections of the protrusions are each formed in a rectangular shape, and the length H of the protrusions in the direction perpendicular to the surface of the air hole plate is set to be not more than 5 times the diameter da of the air holes. A gas turbine combustor.
前記突起物は空気孔プレートを貫通して空気を流通する冷却孔を備えていることを特徴とするガスタービン燃焼器。 The gas turbine combustor according to claim 6.
The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the protrusion includes a cooling hole through which air passes through the air hole plate.
前記パイロットバーナは前記燃焼室側の空気孔プレートの表面が前記燃焼器の軸中心に向けて凹状に傾斜した傾斜面を備え、前記パイロットバーナの中央部には油ノズルを備え、
前記燃焼室側の空気孔プレートの表面に前記中央バーナ、及び該中央バーナと隣接する複数の外周バーナとを囲む、或いは区分する突起物を設けたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 A plurality of fuel nozzles installed at the head of the gas turbine combustor for injecting fuel into a downstream combustion chamber, and disposed downstream of the fuel nozzles so as to be substantially coaxial with the plurality of fuel nozzles. A plurality of air holes for guiding air to the combustion chamber; and an air hole plate in which the air holes are formed and disposed between the fuel nozzle and the combustion chamber; A plurality of air holes, each of which is provided with a central burner positioned at the axial center of the gas turbine combustor and a plurality of outer peripheral burners positioned on the outer peripheral side of the central burner,
The pilot burner has an inclined surface in which the surface of the air hole plate on the combustion chamber side is inclined concavely toward the axial center of the combustor, and an oil nozzle is provided at the center of the pilot burner,
A gas turbine combustor characterized in that a projection that surrounds or separates the central burner and a plurality of peripheral burners adjacent to the central burner is provided on the surface of the air hole plate on the combustion chamber side.
前記突起物は前記中央バーナの外周に設置されて該中央バーナを囲む第1の突起部と、隣接する複数の外周バーナの間にそれぞれ設置されて該外周バーナを区分する第2の突起物とから構成されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。 The gas turbine combustor according to claim 8.
The protrusion is installed on the outer periphery of the central burner and surrounds the central burner, and the second protrusion is installed between a plurality of adjacent outer peripheral burners and separates the outer peripheral burner. A gas turbine combustor comprising:
前記第1の突起物及び第2の突起物の断面はそれぞれ矩形状に形成されており、前記両突起物の前記空気孔プレートの表面に垂直な方向の長さHは前記空気孔の直径daの5倍以下の長さに設定されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。 The gas turbine combustor according to claim 9,
The cross sections of the first protrusion and the second protrusion are each formed in a rectangular shape, and the length H of each of the protrusions in the direction perpendicular to the surface of the air hole plate is the diameter da of the air hole. The gas turbine combustor is set to a length of 5 times or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010175985A JP2012037104A (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Gas turbine combustor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010175985A JP2012037104A (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Gas turbine combustor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012037104A true JP2012037104A (en) | 2012-02-23 |
Family
ID=45849302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010175985A Pending JP2012037104A (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Gas turbine combustor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012037104A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013242114A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Hitachi Ltd | Burner, combustor, gas turbine facility, and method for controlling combustor |
JP2013253771A (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | General Electric Co <Ge> | Controlling flame stability of gas turbine generator |
JP2014105601A (en) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Hitachi Ltd | Gas turbine combustor and method for operating the same |
JP2014185831A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Hitachi Ltd | Gas turbine combustor |
JP2015048946A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Gas turbine combustor and its control method |
JP2016038108A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Gas turbine combustor |
-
2010
- 2010-08-05 JP JP2010175985A patent/JP2012037104A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013242114A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-05 | Hitachi Ltd | Burner, combustor, gas turbine facility, and method for controlling combustor |
JP2013253771A (en) * | 2012-06-07 | 2013-12-19 | General Electric Co <Ge> | Controlling flame stability of gas turbine generator |
JP2014105601A (en) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Hitachi Ltd | Gas turbine combustor and method for operating the same |
JP2014185831A (en) * | 2013-03-25 | 2014-10-02 | Hitachi Ltd | Gas turbine combustor |
JP2015048946A (en) * | 2013-08-29 | 2015-03-16 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Gas turbine combustor and its control method |
JP2016038108A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | Gas turbine combustor |
US10041680B2 (en) | 2014-08-05 | 2018-08-07 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Gas turbine combustor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6262616B2 (en) | Gas turbine combustor | |
JP7044669B2 (en) | Gas turbine combustor | |
JP6779097B2 (en) | Gas turbine combustor and its operation method | |
JP5084847B2 (en) | Gas turbine combustor | |
JP5458121B2 (en) | Gas turbine combustor and method of operating gas turbine combustor | |
JP5630424B2 (en) | Gas turbine combustor | |
JP2012037104A (en) | Gas turbine combustor | |
JP4997217B2 (en) | Gas turbine operating method and gas turbine combustor | |
JP2012031730A (en) | LOW-NOx COMBUSTION METHOD FOR GAS TURBINE COMBUSTOR | |
EP2664854B1 (en) | Secondary combustion system | |
JP5926635B2 (en) | Gas turbine combustor | |
JP2011112286A (en) | Gas turbine combustor | |
JP6474951B2 (en) | Combustor | |
WO2016056180A1 (en) | Gas turbine engine combustor and operating method for same | |
KR102429643B1 (en) | System and method for improving combustion stability of gas turbine | |
JP2021046951A (en) | Gas turbine combustor | |
JP6148133B2 (en) | Gas turbine combustor and gas turbine system | |
JP2013139975A (en) | Gas turbine combustor | |
JP5926641B2 (en) | Gas turbine combustor | |
JP2009014324A (en) | Combustion device and gas turbine combustor | |
JP7132096B2 (en) | gas turbine combustor | |
JP6004920B2 (en) | Gas turbine combustor and gas turbine combustor control method | |
JP2012098027A (en) | Combustor | |
JP5669771B2 (en) | Gas turbine combustor | |
JP2017072271A (en) | Gas turbine combustor |