JP2015505596A - ガスタービンの液体燃料ノズルおよびガスタービンの燃焼器に燃料を注入する方法 - Google Patents

ガスタービンの液体燃料ノズルおよびガスタービンの燃焼器に燃料を注入する方法 Download PDF

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Abstract

内管の端部のパイロットノズルであって、液体燃料を内管から燃焼器の燃焼室内に噴出するパイロットノズル、パイロットノズルと同軸であり、円筒部と円錐台部を含むディフレクタ、内管と同軸であり、ディフレクタの円筒部の周りに延びる端部を有する中央管であって、パージ空気通路が中央管と内管の間にあり、パージ空気通路の出口がディフレクタの円錐台部に対向している中央管、および環状開放端を有し、中央管と外管の間の燃料通路から液体燃料を受けるジェットノズルであって、ディフレクタの円錐台部に向けられた出口を有するノズル通路の環状アレイを含み、該ノズル通路は円錐台部の外縁の半径方向内向きであるジェットノズルを含む、ガスタービンの燃焼器用の液体燃料ノズルアッセンブリ。【選択図】図3

Description

本発明は、ガスタービン内の燃料燃焼に関し、具体的にはガスタービン内の燃焼器用液体燃料ノズルに関する。
ガスタービン燃焼器は、大量の燃料と圧縮空気を混合し、得られた混合物を燃焼させて燃焼ガスを生成し、タービンを駆動する。従来の産業用ガスタービン用燃焼器は、典型的には、内部で空気と燃料が混合されて燃焼が生じる筒形燃焼「カン」の環状アレイを含む。圧縮機、たとえば軸流圧縮機からの圧縮空気は燃焼器内に流入する。
燃料は、各カン内に延びる燃料ノズルアッセンブリを通じて注入される。燃料ノズルアッセンブリは、液体燃料を燃焼させるように構成され得る。これらの燃料ノズルアッセンブリは、典型的には、定量の燃料をカンの燃焼室内に噴霧する液体微粒化ノズルを含む。燃料ノズルアッセンブリは、1対の同軸微粒化ノズルから燃料を噴出し得る。ノズルから噴出されるときに燃料は混合され、燃料の微粒化が補助され得る。
液体燃料の燃料ノズルアッセンブリは、複雑な機械的デバイスになりがちである。燃料やパージガスの比較的少ない通路とオリフィスを有し、機械的に単純で、耐久性があり比較的制御しやすい燃料ノズルアッセンブリが長年必要とされている。
国際公開第2011/104304号パンフレット
液体燃料を噴出するノズルのすぐ下流の円錐ディフレクタ上に燃料膜を生成する新規の液体燃料ノズルアッセンブリが考案されている。パージ空気は、ディフレクタの表面上で該膜を移動させるのを補助する。膜は、ディフレクタの縁を越えて流れると、ばらばらになって液滴になり微粒化される。燃料がばらばらになり微粒化することは、ディフレクタの縁に向けられるエアブラスト空気による剪断と、ディフレクタのすぐ下流の空気力学的失速により増強される。燃料膜と、パージ空気とエアブラスト空気の相互作用により、液体燃料微粒化の質と、燃料燃焼の安定性が向上する。
ガスタービンの燃焼器用の液体燃料ノズルアッセンブリが考案され本明細書で開示されており、該液体燃料ノズルアッセンブリは、内管の端部のパイロットノズルであって、液体燃料を内管から燃焼器の燃焼室内に噴出するパイロットノズル;パイロットノズルと同軸であり、円筒部と円錐台部を含むディフレクタ;内管と同軸であり、ディフレクタの円筒部の周りに延びる端部を有する中央管であって、パージ空気通路が中央管と内管の間にあり、パージ空気通路の出口がディフレクタの円錐台部に対向している中央管、および環状開放端を有し、中央管と外管の間の燃料通路から液体燃料を受けるジェットノズルであって、ディフレクタの円錐台部に向けられた出口を有するノズル通路の環状アレイを含み、該ノズル通路は円錐台部の外縁の半径方向内向きである、ジェットノズルを含む。
ガスタービン用の燃料ノズルアッセンブリが考案され本明細書で開示されており、該アッセンブリは、液体燃料センター管の端部のパイロットノズル;センター管と同軸でありその周りに延びる中央管であって、中央管とセンター管の間にパージ空気の環状通路がある、中央管;円筒部と、円筒部から外向きに延びる円錐台部を含むディフレクタであって、円筒部はパイロットノズルの外側環状表面に嵌まり、パイロットノズルと同軸であり、円筒部の外表面から円筒部とパイロットノズルの間に形成された内側環状ダクトにパージ空気を送る開口を含む円筒部である、ディフレクタであり;パージ空気の環状通路は中央管とディフレクタの円筒部の外表面の間まで延び、環状通路の出口はディフレクタの円筒部と円錐台部の間の接合部に隣接しており;および中央管と外管の間の燃料通路から液体燃料を受けるように構成された環状開放端を有するジェットノズルであって、ディフレクタの円錐台部と揃う出口を有するノズル通路の環状アレイを含み、該ノズル通路は円錐台部の外縁の半径方向内向きである、ジェットノズルを備える。
ガスタービンの燃焼器内の燃料ノズルアッセンブリにより噴出されている液体燃料を微粒化する方法が考案され本明細書で開示されており、該方法は、ディフレクタの外表面に沿って燃料ノズルアッセンブリの噴出端部からパージ空気を噴出することであって、ディフレクタは円筒部と、円筒部から外向きに延びる円錐台部を有し、外表面は噴出されるパージ空気に対向する円錐台部の表面を少なくとも含み;液体燃料をディフレクタの外表面に噴出することであって、液体燃料は外表面上に膜を形成し、外表面を流れるパージ空気が外表面上で液体燃料を移動させ;液体燃料の膜が円錐台部の縁を越えて流れるとき、液体燃料が微粒化され;エアブラスト空気を円錐台部の縁に向けて液体燃料の微粒化を増強すること、および液体燃料、エアブラスト空気およびパージ空気を燃料ノズルアッセンブリの下流の燃焼ゾーンで燃焼させることを含む。
本発明の構造、操作および特徴を以下にさらに記載し、添付の図面に示す。
産業用ガスタービンの従来の燃焼器の断面図である。 産業用ガスタービンの燃焼カンの端部筐体に取り付けられた燃料ノズルアッセンブリの断面図である。 図2に示される燃料ノズルアッセンブリの出口領域断面図である。 燃料ノズルアッセンブリに取り付けられたパイロットノズルおよびディフレクタを断面で示す側面図である。 燃料ノズルアッセンブリの構成要素であるジェットノズルの断面の側面図である。 燃料ノズルアッセンブリの構成要素であるディフレクタの断面の斜視図である。 燃料ノズルアッセンブリ側部の断面図であり、パイロットノズルとディフレクタに関する。
図1は、軸流タービン12、燃焼器14の環状アレイおよび軸流圧縮機16を含む軸流エンジン10を部分断面で示す側面図である。作動流体18、たとえば大気は圧縮機により圧縮され、各燃焼器14に送られる。各燃焼器の端部は、液体燃料20とパージ空気22、たとえば大気を圧力下で燃焼器に送達するマニホールドに連結されている。燃料とパージガスは、各燃焼室の燃料ノズルアッセンブリ24を通って流れ、圧力下の作動流体と混ざり、各燃焼器の燃焼室26内で燃焼する。圧縮ガス28は、燃焼室から燃焼室とタービン間のダクト30を通ってタービンの駆動バケット(ブレード)32に流れ、ガスタービンのシャフトを回転させる。シャフトが回転すると軸流圧縮機16が駆動され、ガスタービンから有用な出力パワーが伝達される。
各燃焼器14は、外側筒形筐体34を有する。圧縮機からの圧縮空気、たとえば作動流体18は、筒形スリーブ36と筒形燃焼ライナー38の間に形成された燃焼器内の環状ダクト40を通って流れる。燃焼室26は燃焼器の中空ライナー内にある。圧縮空気は燃焼ゾーンを圧縮ガスの流れとは逆流方向に流れる。
端部カバー42は、各燃焼器のダクト30とは反対側の端部の高温圧縮ガス用の蓋である。端部カバーは、液体燃料20と受動パージ空気22を各燃焼器に供給するマニホールドに対し連結器44を支持している。端部カバー42は、液体燃料20とパージ空気22を燃料ノズルアッセンブリ24に向ける通路を含む。
図2は、ガスタービン内の燃焼カンの端部カバー42に取り付けられた燃料ノズルアッセンブリ24の断面図である。燃料ノズルアッセンブリは、端部カバー42の前面に嵌まる取付けフランジ46に装着される。円錐基部49は、液体燃料とパージ空気が中を流れる一式の同軸の管を支持する。内管50は液体燃料または液体燃料エマルジョン(本明細書ではまとめて液体燃料と呼ばれる)の概ね真っ直ぐな通路を形成する。液体燃料エマルジョンの例は、水とディーゼル燃料の混合エマルジョンなどのディーゼルエマルジョンである。液体燃料20は連結器を通じて内管の流入口52に供給され、管を通り、燃料ノズルアッセンブリ前部のパイロットノズル54から噴出される。
パージ空気22は圧力下で連結器を通って燃料ノズルアッセンブリに流れ、内管50と同軸の環状パージ空気通路58に入る。パージ空気通路58は内管50と内管と同軸の中央管60の間に画定されている。
液体燃料は、内管を通って流れるのに加えて第2燃料通路62を通って流れる。第2燃料通路62は、中央管60と外管64に画定される環状通路である。第2燃料通路および第1燃料通路は、液体燃料を燃料ノズルアッセンブリの前(噴出)端の二重燃料ノズル構造に送る。第1燃料ノズルは燃料ノズルアッセンブリの中心軸のパイロットノズル54である。第2燃料ノズルは第2燃料通路62の噴出端のジェットノズル84である。パイロットノズル54とジェットノズル84は液体燃料を燃料ノズルアッセンブリの前端部から噴出する。
パイロットノズルとジェットノズルから液体燃料が噴出するとき、パージ空気通路58から噴出されるパージ空気と混ざり、液体燃料の微粒化が補助される。微粒化液体燃料と空気は燃料ノズルアッセンブリ端部の下流で、燃料とパージ空気の混合物が燃焼器の燃焼ゾーンに入るとき、燃焼する。
エアブラスト空気68は燃料ノズルから噴出されている燃料の微粒化を補助し、燃焼と圧縮ガスとの混合のために追加の空気を提供する。エアブラスト空気通路66は、燃料とパージ空気を燃焼ゾーンに輸送する管50、60、64と同軸である。エアブラスト空気通路66は、エアブラスト空気68を燃料ノズルアッセンブリの噴出端に向ける環状通路であり得る。エアブラスト空気通路は複数の環状通路に分けられ得る。エアブラスト空気通路を分ける管内の空気ポート69(図3)は、拡散空気がこれらの管の間および内部を通って流れられるようにする。
空気管70は管50、60、64を囲み得、これらの管の噴出端よりわずかに下流まで延びる。空気管は、環状ダクト40(図1)から流れる圧縮空気76を燃焼室26に隣接する噴出端78に向ける。空気管70は、環状ダクト40から空気管に流れる空気を回転させる、燃料ノズルアッセンブリの軸に平行な環状変向案内羽根72を含み得る。空気管70は、管を通って流れる圧縮空気を渦流回転させるスワラー74を含み得る。
図3は、燃料ノズルアッセンブリ24の出口領域の断面図である。内管50を通って流れる液体燃料は、パイロットノズル54の出口オリフィス80を通過しそこから噴出される。出口オリフィス80は、燃料ノズルアッセンブリの軸と同軸であり得る。パイロットノズルは、内管50の端部に装着される。パイロットノズルは、先端に中心ノズルを有する円錐ノーズを有する略筒形であり得る。パイロットノズルから噴出された液体燃料は、燃料ノズルアッセンブリ端部下流の燃焼室26に向けて流れる。パイロットノズルは、燃料が中心ノズルを通って流れるときに燃料に渦流を与えるチャネルまたは羽根104(図4)を有し得る。渦流は、出口オリフィス80から噴霧された燃料をノズルの中心線から放射状に円錐状の噴霧パターンで拡散させるのを補助する。
第2燃料通路62を通って流れる液体燃料は、外管64に装着された環状ジェットノズル84を通じて噴出する。環状ジェットノズルは、第2燃料通路62からディフレクタ48の外表面88へと液体燃料が通って流れるノズル通路86の円状アレイを含み得る。
ノズル通路86の断面は円形であり得る。ノズル通路は、センター管の軸に対し5〜25度のヨー角度に向き得る。ノズル通路のヨー角度は、ジェットノズルから流れる燃料に渦流を与える。ジェットノズルからの渦流の方向は、中心ノズルから噴出され燃料の渦流および燃料ノズルアッセンブリが空気の流れ、たとえばパージ空気や主燃焼空気に与える渦流と同じ回転方向であり得る。
液体燃料は、ノズル通路86により噴出されてディフレクタ48の円錐台部114の外表面88に燃料が膜を形成する。燃料膜はディフレクタの外表面88を流れ、ディフレクタの外周円端縁を流れ落ちる。縁92から燃料は微粒化され、燃焼室に入る。
パージ空気通路58を通って流れるパージ空気は、ディフレクタの円筒部93により分けられる。ディフレクタは、パージ空気の第1流をディフレクタの円錐台部114の外表面88に向ける。外表面88を流れるパージ空気は、燃料膜が外表面88上を移動し縁92から流れ落ちるのを補助する。
ディフレクタの円筒部93は、パージ空気の第2流をパイロットノズルの外円錐表面に沿って出口オリフィス80の噴出領域に向ける。第2流は、パージ空気通路58から円筒部内に配置された開口96を通ってディフレクタの内表面とパイロットノズルの外表面の間に形成された環状通路108(図4)に流れ込む。第2流は、パイロットノズルから噴出された燃料噴霧液と混ざって燃料の微粒化を補助し、ディフレクタ48を冷却する。
エアブラスト空気は、外筒管94端部に形成された円錐台空隙90内にエアブラスト空気を噴出するノズル82を通じて流れる。エアブラスト空気のノズル82は、燃料ノズルアッセンブリの軸に対し傾き、エアブラスト空気が空隙に入るときに渦流を与え得る。パイロットノズル54、ディフレクタ48およびジェットノズル84は、空隙90内にあってもよい。ディフレクタの外縁92は、外管の端部と揃っていてよい。
図4は、燃料ノズルアッセンブリ24の前部に取り付けられたパイロットノズル54、ディフレクタ48およびジェットノズル84の断面図である。この図は、パイロットノズル、ディフレクタおよびジェットノズルの空間的関係ならびにディフレクタ上のパージ空気の流れ、出口オリフィス80を通る液体燃料の流れ、およびジェットノズルを通ってディフレクタの外表面88を通る液体燃料の流れを示す。
パイロットノズルは内管50の端部に装着され、液体燃料噴霧液を内管50の中心軸に沿って噴出する。パイロットノズル54は、内管の端部に嵌められ得、蝋接100により管に対し固定される。液体燃料102は、内管を通って流れ、スワラー104を通りパイロットノズルの出口オリフィス80を出る。
パイロットノズル54の外筒表面は、ディフレクタの円筒部93端部の環状内表面106を支持する。パージ空気の通路108がパイロットノズルの外筒表面と環状内表面106の間に形成される。パージ空気通路58からのパージ空気はディフレクタの円筒部内の開口96の環状アレイを通って通路108に達する。環状通路108は半径方向内向きに曲がり、パイロットノズルの円錐ノーズ部分とディフレクタの円錐台部110に沿う。パージ空気112は、通路108の端部から、液体燃料が流出する出口オリフィス80の出口に向かって流れる。パージ空気は、出口オリフィス80から出て行く液体燃料に向かって全方向(360度)から流れ得る。パージ空気112が燃料に吹き付けることで、出口オリフィス80から噴出されている液体燃料の微粒化を補助する。
パージ空気通路58を通って流れるパージ空気は、ディフレクタの円筒部93の外表面とジェットノズルの円筒部118の間に形成された通路116も通って流れる。円筒部118は、中央管の端部から軸方向に延びる。円筒部118の後端部は、中央管の段付き端部に嵌まる環状段を有する端部119(図5)を含み得る。円筒部の前端部では、内表面は、半径方向内向きに延び、ディフレクタの円筒部93の外表面に当接するリブ120を含み得る。リブ120は、円筒部118の前部を支持する。リブは、中央管60の軸に平行であっても該軸に対し傾斜していてもよい。リブの傾斜は、空気がジェットノズルを出てディフレクタの円錐台部114の外表面88に沿って流れるときにパージ空気122に渦流を与えるのに利用され得る。パージ空気の渦流の方向は、ジェットノズル84の傾斜のついた穴86を通じて噴出されている液体燃料に与えられる渦流と同方向、たとえば共点の渦流であり得る。
パージ空気が通路116から流れるとき、パージ空気122は、ディフレクタの外向きに延びる円錐台部114の外表面88を流れる。外表面88を流れるパージ空気122は、やはり外表面88を流れている液体燃料124の膜を移動させるのを補助する。パージ空気122は、燃料とディフレクタの外表面88の間に空気層の壁を形成し得る。パージ空気122は、液体燃料124の膜をディフレクタの円錐台部114の外表面88に沿って半径方向外向きに輸送するのを補助する。パージ空気122は、ディフレクタの円錐台部114の外周円縁92に向かう液体燃料124の膜の流れを促進し得る。
燃料の膜とパージ空気が縁92を越えて流れると、燃料と空気は燃料ノズルアッセンブリの表面を離れ、図1に示す燃焼室26に入る。燃料が縁92を越えて流れるとき、燃料は、渦流となって燃料の微粒化を補助し得るパージ空気により、微粒化され液滴126になる。さらに、エアブラスト空気通路66から流れて燃料ノズルアッセンブリの端部の空隙90を通るエアブラスト空気68がディフレクタの縁92に吹き付ける。吹き付けるエアブラスト空気68は、ディフレクタの縁92から燃料膜を剪断することで液体燃料の微粒化を補助する。
ディフレクタの縁92を越えて流れる燃料の液滴は、ディフレクタの円錐台部114のすぐ下流で失速または停滞している流体の流れに流入し得る。この空気力学的に失速し停滞した空気のゾーンは、燃料を急速かつ効率的に燃焼させるのを補助する。
図5は、ジェットノズル84の断面の斜視図である。ジェットノズルは、中央管60の開放端に取り付けるための段119が付いた円筒部118を含む。ジェットノズルの前部で、リブ120は、断面台形であり得、それぞれがディフレクタの円筒部93の外表面に当接する平坦な表面を有し得る。リブの間には、パージ空気がジェットノズルの端部を越えてディフレクタの円錐外表面88を流れるのを可能にするチャネル127がある。リブとチャネルは、傾斜して、ジェットノズルを通って流れるパージ空気に渦流を与え得る。ジェットノズルからの空気流通路の寸法を決定するのにリブの高さとチャネルの幅が使用され得る。
ジェットノズルの部分的に円錐台形のノーズ128は、円筒部118の前部分と重なる。ノーズの開放端は、外管64の端部に取り付けられる。ノーズの開放端は、外管の端部の段と係合するリップ130を形成する段を有し得る。ノーズは、前部環状面132に向けて半径方向内向きに先細になり得る。該面に燃料穴86が開けられ、液体燃料がジェットノズルからディフレクタの外表面88へと流れるのを可能にしている。ジェットノズルの円筒部118と重なった円錐台部128との間に形成された環状空隙132は、第2燃料通路62と穴86の間に延びる液体燃料通路を提供する。
穴86は、管50、60および64の軸に対し傾斜していてもよく、その角度はジェットノズルの環状内向表面のチャネル127の角度に相当し得る。燃料穴86とチャネル127の傾斜角は、たとえば10度から45度の間で統一され得る。
図6は、ディフレクタ48の断面の斜視図であり、該断面はディフレクタの軸方向の断面である。ディフレクタは、ステンレス鋼などの金属またはセラミクスで形成され得る。ディフレクタは、機械加工または鋳造により形成され得る。
ディフレクタの円筒部93は、パイロットノズル54の外表面に嵌まる突起した段132を含む環状内表面106を含み得る。段132の高さも、図4に示すパージ空気通路108の幅を決定するのに使用され得る。
ディフレクタの円筒部93内の開口96の環状アレイは、パージ空気をパージ空気通路108内に向ける。開口は、軸からの半径方向線に対し、たとえば15度〜45度の角度であり得る。開口の角度は、ノズルを通り通路108へと流れるパージ空気に渦流を与えるように設定され得る。
ディフレクタの前部は、外向きに延びる円錐台部114と内向きに延びる円錐台部110を含む。外向きに延びる円錐台部114の縁92は、断面が比較的薄い円形であり得る。
内向き円錐台部110は、図4のパイロットノズル54のノーズのテーパに沿う角度で内向きに先細であり得る。内向き円錐台部110前部の環状開口134は、パイロットノズルのノーズが該開口を通って延びるのに十分な大きさであり得る。環状開口134は、パイロットノズルの出口オリフィス80と揃っているか、または図4に示すように出口オリフィスから軸方向に引っ込んでいてよい。
図7は、燃料ノズルアッセンブリ側部の断面図であり、該図はパイロットノズル54、ディフレクタ48およびジェットノズル84に関する。外向円錐台部114の外表面88は、燃料または炭素との親和性が低いコーティングで覆われ得る。低親和性コーティングは、穴86から流出する液体燃料124がディフレクタの外表面88に付着しにくくする。燃料は外表面88に膜を形成し、膜は表面を自由に流れてディフレクタの端部92から流れ落ちる。パージ空気122の流れはディフレクタの外表面88に空気膜を形成し、同様に燃料が外表面88に付着しないように補助する。
これまで本発明を現時点でもっとも実用的かつ好ましい実施形態と考えられるものに関し記載してきたが、本発明は開示の実施形態に制限されるものではなく、むしろ、添付の特許請求の範囲の精神と範囲に含まれる様々な変形および相当する改変を包含するものとする。
10 軸流エンジン
12 軸流タービン
14 燃焼器
16 軸流圧縮機
18 作動流体
20、102、124 液体燃料
22、112、122 パージ空気
24 燃料ノズルアッセンブリ
26 燃焼室
28 圧縮ガス
30 ダクト
34 外側筒形筐体
36 筒形スリーブ
38 筒形燃焼ライナー
40 環状ダクト
42 端部カバー
44 連結器
46 取付けフランジ
48 ディフレクタ
49 円錐基部
50 内管
52 流入口
54 パイロットノズル
58 パージ空気通路
60 中央管
62 第2燃焼通路
64 外管
66 エアブラスト空気通路
68 エアブラスト空気
69 空気ポート
70 空気管
72 環状変向案内羽根72
74 スワラー
76 圧縮空気
78 噴出端
80 出口オリフィス
82 ノズル
84 ジェットノズル
86 ノズル通路、穴、燃料穴
88 外表面
90 空隙
92 外縁、縁、端部、外周円縁
93 ディフレクタの円筒部
96 開口
100 蝋接
104 羽根、スワラー
106 環状内表面
108 環状通路、パージ空気通路、通路
110 ディフレクタの内向き円錐台部
114 ディフレクタの外向き円錐台部
116 通路
119 端部、段
118 ジェットノズルの円筒部
120 リブ
126 液滴
127 チャネル
128 円錐台部、ノーズ
130 リップ
132 前部環状面、環状空隙、段
134 環状開口

Claims (20)

  1. ガスタービンの燃焼器(14)用の液体燃料ノズルアッセンブリ(24)であって、
    内管(50)の端部のパイロットノズル(54)であって、前記内管(50)から前記燃焼器(14)の燃焼室(26)に液体燃料(20)を噴出する、パイロットノズル(54)、
    前記パイロットノズル(54)と同軸であり、円筒部(93)と円錐台部(110、114)を含む、ディフレクタ(48)、
    前記内管(50)と同軸であり、前記ディフレクタ(48)の前記円筒部(93)の周りに延びる端部を有する中央管(60)であって、前記中央管(60)と前記内管(50)との間にパージ空気通路(58)があり、前記パージ空気通路(58)の出口が前記ディフレクタ(48)の前記円錐台部(110、114)に対向している、中央管(60)、および
    前記中央管(60)と外管(64)の間の燃料通路(62)から液体燃料(124)を受ける環状開放端を有するジェットノズル(84)であって、前記ディフレクタ(48)の前記円錐台部(114)に向けられた出口を有するノズル通路(86)の環状アレイを含み、前記ノズル通路(86)は、前記円錐台部(114)の外縁(92)の半径方向内向きである、ジェットノズル(84)を備える、液体燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  2. 前記ディフレクタ(48)が、前記円筒部(93)の内向きに延びる第2円錐台部(110)を含み、環状空気通路(108)が前記第2円錐台部(110)と前記パイロットノズル(54)の先細ノーズの間に形成されている、請求項1に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  3. エアブラスト空気(68)の環状通路(66)をさらに含み、前記環状通路(66)の出口がエアブラスト空気(68)を前記ディフレクタ(48)の縁に対して向ける、請求項1または2に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  4. 前記ジェットノズル(84)の前記ノズル通路(86)が、前記内管(50)の軸に対し5度〜25度のヨー角度に向けられている、請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  5. 前記ディフレクタ(48)の前記円錐台部(110、114)の表面が、燃料との親和性が低い組成物でコーティングされている、請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  6. 前記外管(64)の中空端部領域内に形成された空隙(90)をさらに備え、前記空隙(90)は前記外管(64)の端部の燃焼ゾーンに対し開放されており、前記ジェットノズル(84)とディフレクタ(48)の端部が前記空隙(90)内にある、請求項1から5のいずれか一項に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  7. 前記ディフレクタ(48)の外縁(92)が前記空隙(90)の下流にある、請求項6に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  8. ガスタービン用の燃料ノズルアッセンブリ(24)であって、
    液体燃料内管(50)の端部のパイロットノズル(54)、
    前記内管(50)と同軸であり前記内管(50)の周りに伸びる中央管(60)であって、前記中央管(60)と前記内管(50)の間にパージ空気(112、122)の環状通路(58)がある、中央管(60)、
    円筒部(93)と、前記円筒部(93)から外向きに伸びる円錐台部(110、114)を含むディフレクタ(48)であって、前記円筒部(93)は、前記パイロットノズル(54)の外側環状表面に嵌まり、前記パイロットノズル(54)と同軸であり、前記円筒部(93)の外表面(88)から前記円筒部(93)と前記パイロットノズル(54)の間に形成された内側環状ダクトにパージ空気(112)を送る開口を含み、
    パージ空気(112、122)の前記環状通路(58)は、前記中央管(60)と前記ディフレクタ(48)の前記円筒部の前記外表面の間に延び、前記環状通路(58)の前記出口は前記ディフレクタ(48)の前記円筒部(93)と前記円錐台部(110、114)の接合部に隣接している、ディフレクタ(48)、および
    前記中央管(60)と外管(64)の間の燃料通路(62)から液体燃料(124)を受けるようにされた環状開放端を有するジェットノズル(84)であって、前記ディフレクタ(48)の前記円錐台部(114)と揃った出口を有するノズル通路(86)の環状アレイを含み、前記ノズル通路(86)は前記円錐台部(114)の外縁(92)の半径方向内向きである、ジェットノズル(84)を備える、液体燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  9. 前記ディフレクタ(48)が、前記円筒部(93)の内向きに延びる第2円錐台部(110)を含み、環状空気通路が前記第2円錐台部(110)と前記パイロットノズル(54)の先細ノーズの間に形成されている、請求項8に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  10. エアブラスト空気(68)の環状通路(66)をさらに含み、前記環状通路(66)の出口が、エアブラスト空気(68)を前記ディフレクタ(48)の縁に対して向けられるように揃えられている、請求項8または9に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  11. 前記ジェットノズル(84)内の前記ノズル通路(86)が、前記内管(50)の軸に対し5度〜25度のヨー角度に向けられている、請求項8から10のいずれか一項に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  12. 前記ディフレクタ(48)の前記円錐台部(110、114)の表面が、燃料との親和性が低い組成物でコーティングされている、請求項8から11のいずれか一項に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  13. 前記外管(64)の中空端部領域内に形成された空隙(90)をさらに備え、前記空隙(90)は前記外管(64)の端部の燃焼ゾーンに対し開放されており、前記ジェットノズル(84)とディフレクタ(48)の端部が前記空隙(90)内にある、請求項8から12のいずれか一項に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  14. 前記ディフレクションの前記円錐台部(110、114)の淵が前記空隙(90)の下流にある、請求項13に記載の燃料ノズルアッセンブリ(24)。
  15. ガスタービンの燃焼器(14)内の燃料ノズルアッセンブリ(24)により噴出されている液体燃料(20、102、124)を微粒化する方法であって、
    ディフレクタ(48)の外表面に沿って、前記燃料ノズルアッセンブリ(24)の噴出端部からパージ空気(112、122)を噴出することであって、前記ディフレクタ(48)は、円筒部(93)と、前記円筒部(93)の外向きに延びる円錐台部(114)を有し、前記外表面(88)は、前記噴出されているパージ空気(112、122)に対向する前記円錐台部(110、114)の表面を少なくとも含み、
    前記液体燃料(20、102、124)を前記ディフレクタ(48)の前記外表面(88)上に噴出することであって、前記液体燃料(20、102、124)は前記外表面(88)上に膜を形成し、前記外表面(88)を流れる前記パージ空気(112、122)が前記液体燃料(20、102、124)を前記外表面(88)上で移動させ、
    前記液体燃料膜が前記円錐台部(110、114)の縁(92)を越えて流れるときに前記液体燃料(20、102、124)が微粒化され:
    エアブラスト空気(68)を前記円錐台部(110、114)の縁に向けて前記液体燃料(102、124)の微粒化を増強すること、および
    前記液体燃料(20、102、124)、エアブラスト空気(68)およびパージ空気(112、122)を前記燃料ノズルアッセンブリ(24)の下流の燃焼ゾーンで燃焼させることを含む、方法。
  16. 前記液体燃料(20、102、124)を前記ディフレクタ(48)の前記外表面(88)上に噴出することが、前記燃料ノズルアッセンブリ(24)に含まれる管の中空端部領域の空隙(90)内で生じ、前記空隙(90)は前記燃焼ゾーンに対し開放されている、請求項15に記載の方法。
  17. 前記縁(92)から前記液体燃料膜を吐出することをさらに含み、前記縁(92)は前記空隙(90)の下流にある、請求項16または15に記載の方法。
  18. 前記外表面(88)上に噴出された前記液体燃料(20、102、124)が、前記ディフレクタ(48)の軸の周りで渦を巻く動きを有して噴出され、前記パージ空気(112、122)が、前記液体燃料(20、102、124)の前記渦流と同じ回転方向で渦を巻く動きを有して前記ディフレクション上に噴出される、請求項15から17のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記パージ空気(112、122)を、前記ディフレクタ(48)の前記外表面(88)を流れる第1流と、前記燃料ノズルアッセンブリ(24)の軸と揃ったパイロットノズル(54)から噴出されている前記液体燃料(20、102、124)に向けられる第2流とに分けることをさらに含む、請求項15から18のいずれか一項に記載の方法。
  20. 前記液体燃料(20、102、124)を噴出することが、前記液体燃料(20、102、124)に渦を巻く動きを与え、前記外表面(88)に沿って前記パージ空気(112、122)を噴出することが、前記液体燃料(20、102、124)の前記渦を巻く動きと同じ回転方向の渦を巻く動きを前記パージ空気(112、122)に与える、請求項15から19のいずれか一項に記載の方法。
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