JP2016001078A - 噴霧ノズル、噴霧ノズルを備えた燃焼装置、及びガスタービンプラント - Google Patents
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Abstract
Description
(A)噴霧流体11が中間噴出孔26から内部混合室27に流入する際の、扇形の噴霧14と内部混合室27内の気体との流速差による微粒化。
(B)内部混合室27での噴霧流体11と噴霧用媒体12の混合。
(C)内部混合室27から分岐した混合流体流路31〜34での噴霧流体11と噴霧用媒体12の混合。
(D)混合流体13の合流部35、36での衝突による、噴霧流体11と噴霧用媒体12の混合。
(E)混合流体13が出口孔41、42から噴霧ノズル10外へ噴霧される際の、扇形の噴霧15、16と噴霧ノズル10外の気体との流速差による微粒化。
1)噴霧14、15、16と周囲気体との境界部の拡大による効果。
2)噴霧14の流速の減衰による、噴霧流体11と噴霧用媒体12との速度差の拡大による効果。
3)噴霧14の流速の減衰と噴霧流体11の微粒化による、内部混合室27の隔壁への噴霧流体11の付着抑制による効果。
(A)噴霧流体11が中間噴出孔26から内部混合室27に流入する際の、扇形の噴霧14と内部混合室27内の気体との流速差による微粒化。
(B)内部混合室27での噴霧流体11と噴霧用媒体12の混合。
(F)出口孔41、42内での混合流体13の流れによる、下流側隔壁44での液膜のせん断による微粒化。
(E)混合流体13が出口孔41、42から噴霧ノズル50外へ噴霧される際の、噴霧19、20と噴霧ノズル50外の気体との流速差による微粒化。
1)噴霧14と周囲気体との境界部の拡大による効果。
2)噴霧14の流速の減衰による、噴霧流体11と噴霧用媒体12との速度差の拡大による効果。
3)噴霧14の流速の減衰と噴霧流体11の微粒化による、内部混合室27の隔壁への噴霧流体11の付着抑制による効果。
Claims (12)
- 燃料である噴霧流体と前記噴霧流体を微粒化するための気体である噴霧用媒体とを混合して混合流体を形成する内部混合室と、
前記内部混合室に前記噴霧流体を供給する一対の噴霧流体流路と、
前記内部混合室に前記噴霧用媒体を供給する噴霧用媒体流路と、
前記混合流体を外部に噴霧する出口孔と、
前記内部混合室と前記出口孔とを接続し、前記混合流体が流れる一対の混合流体流路と、を備え、
一対の前記混合流体流路は、前記混合流体の流れの下流側で互いに接続し、
前記出口孔は、一対の前記混合流体流路が互いに接続する合流部に設けられ、
一対の前記混合流体流路を流れる前記混合流体は、前記混合流体流路の前記合流部で互いに合流して、前記出口孔から噴霧され、
前記内部混合室は、前記噴霧流体を前記内部混合室に噴霧する中間噴出孔を備え、
一対の前記噴霧流体流路は、前記噴霧流体の流れの下流側で互いに接続し、
前記中間噴出孔は、一対の前記噴霧流体流路が互いに接続する合流部に設けられ、
一対の前記噴霧流体流路を流れる前記噴霧流体は、前記噴霧流体流路の前記合流部で互いに合流して、前記中間噴出孔から噴霧される、
ことを特徴とする噴霧ノズル。 - 燃料である噴霧流体と前記噴霧流体を微粒化するための気体である噴霧用媒体とを混合して混合流体を形成する内部混合室と、
前記内部混合室に前記噴霧流体を供給する一対の噴霧流体流路と、
前記内部混合室に前記噴霧用媒体を供給する噴霧用媒体流路と、
前記混合流体を外部に噴霧する出口孔と、を備え、
前記内部混合室は、前記噴霧流体を前記内部混合室に噴霧する中間噴出孔を備え、
一対の前記噴霧流体流路は、前記噴霧流体の流れの下流側で互いに接続し、
前記中間噴出孔は、一対の前記噴霧流体流路が互いに接続する合流部に設けられ、
一対の前記噴霧流体流路を流れる前記噴霧流体は、前記噴霧流体流路の前記合流部で互いに合流して、前記中間噴出孔から噴霧される、
ことを特徴とする噴霧ノズル。 - 一対の前記混合流体流路と前記出口孔とを複数備え、
複数の前記出口孔のそれぞれは、一対の前記混合流体流路が互いに接続する前記合流部のそれぞれに設けられる請求項1に記載の噴霧ノズル。 - 前記出口孔を複数備える請求項2に記載の噴霧ノズル。
- 前記内部混合室は、前記噴霧用媒体流路の出口を備え、
前記中間噴出孔と前記噴霧用媒体流路の前記出口とのうち、少なくとも一方を複数備え、
前記中間噴出孔を複数備える場合には、一対の前記噴霧流体流路を複数備え、複数の前記中間噴出孔のそれぞれは、一対の前記噴霧流体流路が互いに接続する前記合流部のそれぞれに設けられる請求項1または2に記載の噴霧ノズル。 - 前記内部混合室は、前記中間噴出孔と連通する溝を備え、
前記溝は、一対の前記噴霧流体流路が互いに接続する方向と直交する方向に延在するように設けられる請求項1または2に記載の噴霧ノズル。 - 前記内部混合室は、前記噴霧用媒体流路の出口を2つ備え、
前記噴霧用媒体流路の2つの前記出口は、前記溝の延在方向に直交する方向に、前記溝を挟んで設けられる請求項6に記載の噴霧ノズル。 - 前記内部混合室は、前記噴霧用媒体流路の出口を備え、
前記噴霧用媒体流路の前記出口は、前記噴霧ノズルの軸方向に延在する前記内部混合室の壁面に沿って、前記中間噴出孔の周囲を囲むように環状に設けられる請求項1または2に記載の噴霧ノズル。 - 前記内部混合室は、前記噴霧ノズルの軸方向に垂直な断面積が、前記混合流体の流れの下流に向かうにつれて小さくなる請求項1または2に記載の噴霧ノズル。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の噴霧ノズルを備え、
前記噴霧ノズルには、前記噴霧流体として液体燃料が供給され、前記噴霧用媒体として空気または蒸気が供給され、
前記噴霧ノズルは、前記噴霧流体と前記噴霧用媒体との前記混合流体を噴霧する、
ことを特徴とする噴霧ノズルを備えた燃焼装置。 - 請求項1から9のいずれか1項に記載の噴霧ノズルを備え、
液体燃料と燃焼用空気とを混合させて燃焼させ、前記液体燃料は前記噴霧ノズルから噴霧され、
前記噴霧ノズルには、前記噴霧流体として前記液体燃料が供給され、前記噴霧用媒体として前記燃焼用空気の一部が供給され、
前記噴霧ノズルは、前記噴霧流体と前記噴霧用媒体との前記混合流体を噴霧する、
ことを特徴とする噴霧ノズルを備えた燃焼装置。 - 液体燃料を燃焼するガスタービン燃焼器と、
前記液体燃料を収容する燃料タンクと、
空気を圧縮して燃焼用空気を生成し、前記燃焼用空気を前記ガスタービン燃焼器に供給する圧縮機と、
前記ガスタービン燃焼器で発生した燃焼ガスによって駆動されるタービンとを備え、
前記ガスタービン燃焼器は、請求項10または11に記載の噴霧ノズルを備えた燃焼装置であり、
前記噴霧ノズルは、前記燃料タンクに収容された前記液体燃料が供給され、前記ガスタービン燃焼器に前記液体燃料を噴霧する、
ことを特徴とするガスタービンプラント。
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