JP2015090229A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、ガスタービン燃焼器であって、燃焼器ライナと、この燃焼器ライナの外周側に設けられた外筒と、前記燃焼器ライナと前記外筒との間に形成された、伝熱媒体が流通する環状流路とを備え、前記燃焼器ライナは、前記伝熱媒体の流通方向に対して直角に凸となる面を有する環状リセスを前記環状流路側に有することを特徴とする。
本発明のガスタービン燃焼器の実施例1を、図1乃至図3を用いて説明する。
図1は本発明の実施例1に係るガスタービン燃焼器とそれを備えたガスタービンプラントの概略構成図、図2は燃焼器ライナの一部の領域に、外周側に凸となる直角三角形状の環状リセスを形成した伝熱促進型ガスタービン用燃焼器構成の一例を示す図、図3は燃焼器ライナの一部の領域に、外周側に凸となる直角三角形状の環状リセスを形成した伝熱促進型ライナの部分拡大図である。
圧縮機1は、空気を圧縮して高圧の燃焼空気(圧縮空気)を生成する。タービン3は、燃焼器6で生成された燃焼ガス4のエネルギーにより軸駆動力を得る機器である。発電機7は、タービン3によって駆動され、発電を行う。
図示した圧縮機1、タービン3および発電機7の回転軸は機械的に連結されている。
燃焼器ライナ8は、外筒10の内側に間隔を介して設けられ、燃焼室5を内部に形成する円筒状のライナである。トランジションピース9は、タービン3側のライナ8開口部に連結しており、燃焼室5で生成された燃焼ガス4をタービン3に導く構造体である。外筒10は、燃焼器に供給される空気の流速や偏流を調節するために、燃焼器ライナ8の外周側に設ける同心状の円筒形状をした構造体である。環状流路11は、外筒10とライナ8の間に形成され、圧縮機1から供給される燃焼空気(伝熱媒体)2を流通させるための流路である。プレート12は、ライナ8の燃焼ガス流通方向上流側端部を全面的に塞ぎ、片側端面が燃焼室5に臨むようにライナ8の中心軸に略直交して配置されている略円板状の部材である。バーナ13は、プレート12上に複数配置されており、燃料を噴出するための部材である。
このような燃焼器6では、圧縮機1から供給される燃焼空気2は、燃焼器ライナ8と外筒10との間の環状流路11内を流れる際、燃焼器ライナ8の対流冷却流体として使用され、その後、複数のバーナ13に供給され、それぞれ燃焼用空気として用いられる。
本発明のガスタービン燃焼器の実施例2を図4を用いて説明する。
実施例2におけるガスタービン燃焼器は、環状リセス以外の構成は実施例1のガスタービン燃焼器と略同じであり、詳細は省略する。
図4は実施例2における伝熱促進型ガスタービン用燃焼器の構成を示す図である。
本発明のガスタービン燃焼器の実施例3を図5および図6を用いて説明する。
実施例3におけるガスタービン燃焼器は、環状リセス以外の構成は実施例1のガスタービン燃焼器と略同じであり、詳細は省略する。
図5は実施例3における伝熱促進型ガスタービン用燃焼器の構成を示す図、図6は実施例3における伝熱促進型ガスタービン用燃焼器の構成の他の例を示す図である。
本発明のガスタービン燃焼器の実施例4を図7を用いて説明する。
実施例4におけるガスタービン燃焼器は、環状リセス周辺の構成以外は実施例1のガスタービン燃焼器と略同じであり、詳細は省略する。
図7は実施例4における伝熱促進型ガスタービン用燃焼器の構成を示す図である。
本発明のガスタービン燃焼器の実施例5を図8を用いて説明する。
実施例5におけるガスタービン燃焼器は、環状リセス以外の構成は実施例1のガスタービン燃焼器と略同じであり、詳細は省略する。
図8は実施例5における伝熱促進型ガスタービン用燃焼器の構成を示図である。
本発明のガスタービン燃焼器の実施例6を図9を用いて説明する。
実施例6におけるガスタービン燃焼器は、環状リセス以外の構成は実施例1のガスタービン燃焼器と略同じであり、詳細は省略する。
図9は実施例6における伝熱促進型ガスタービン用燃焼器の構成を示す図である。
なお、本発明は上記の実施例に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
2…燃焼空気、
3…タービン、
4…燃焼ガス、
5…燃焼室、
6…燃焼器、
7…発電機、
8…ライナ、
9…トランジションピース、
10…外筒、
11…環状流路、
12…プレート、
13…バーナ、
20…リセス、
20a…逆形状リセス、
21…噴孔、
22…斜め噴孔、
23…傾斜板、
23a…スリット、
24…矩形リセス、
25…直角面、
26…傾斜面、
30…はく離渦、
31…循環流、
32…境界層。
Claims (8)
- ガスタービン燃焼器であって、
燃焼器ライナと、
この燃焼器ライナの外周側に設けられた外筒と、
前記燃焼器ライナと前記外筒との間に形成された、伝熱媒体が流通する環状流路とを備え、
前記燃焼器ライナは、前記伝熱媒体の流通方向に対して直角に凸となる面を有する環状リセスを前記環状流路側に有する
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 請求項1記載のガスタービン燃焼器において、
前記環状リセスは、前記伝熱媒体の流通方向に対する断面が直角三角形形状である
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 請求項2記載のガスタービン燃焼器において、
前記環状リセスは、前記直角三角形状の傾斜面が前記伝熱媒体が流通する流れ方向の上流側を向き、前記直角三角形状の直角面が前記伝熱媒体が流通する流れ方向の上流側を向くよう形成された
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 請求項3記載のガスタービン燃焼器において、
前記環状リセスは、前記燃焼器ライナの中心軸と平行な中心軸をもつ噴孔が前記直角面に複数設けられた
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 請求項3記載のガスタービン燃焼器において、
前記環状リセスは、前記燃焼器ライナの中心軸に対して傾斜した中心軸をもつ噴孔が前記直角面に複数設けられた
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 請求項3記載のガスタービン燃焼器において、
前記燃焼器ライナは、前記環状リセスの前記燃焼器ライナの内周側に位置する環状凹部に環状スリットが設けられた
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 請求項2記載のガスタービン燃焼器において、
前記環状リセスは、前記直角三角形状の傾斜面が前記伝熱媒体が流通する流れ方向の下流側を向き、前記直角三角形状の直角面が前記伝熱媒体が流通する流れ方向の上流側を向くよう形成された
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 請求項1記載のガスタービン燃焼器において、
前記環状リセスは、前記伝熱媒体の流通方向に対する断面が矩形形状である
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。
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