JP2513191Y2 - タ―ボ式燃焼装置 - Google Patents
タ―ボ式燃焼装置Info
- Publication number
- JP2513191Y2 JP2513191Y2 JP1988043224U JP4322488U JP2513191Y2 JP 2513191 Y2 JP2513191 Y2 JP 2513191Y2 JP 1988043224 U JP1988043224 U JP 1988043224U JP 4322488 U JP4322488 U JP 4322488U JP 2513191 Y2 JP2513191 Y2 JP 2513191Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- gas fuel
- combustion
- combustor
- port
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、コンプレッサーからの加圧空気で燃料供給
路からのガス燃料を燃焼させる燃焼器を設け、その燃焼
器からの熱風で駆動されるガスタービンを前記コンプレ
ッサーに連動させたターボ式燃焼装置に関する。
路からのガス燃料を燃焼させる燃焼器を設け、その燃焼
器からの熱風で駆動されるガスタービンを前記コンプレ
ッサーに連動させたターボ式燃焼装置に関する。
従来、第３図に示すように、燃焼器（21）において、
ガス燃料用吐出口（22）からのガス燃料流に対して一次
空気口（23）からの一次燃焼用空気と二次空気口（24）
からの二次燃焼用空気だけを供給するように構成してい
た。
ガス燃料用吐出口（22）からのガス燃料流に対して一次
空気口（23）からの一次燃焼用空気と二次空気口（24）
からの二次燃焼用空気だけを供給するように構成してい
た。
しかし、燃焼器（21）からガスタービン（６）に供給
される熱風のNOX濃度が、ターンダウン比を大きくする
と十分に低くならず、ターンダウン比拡大と低NOX化の
両立を図る面で一層の改良の余地があった。
される熱風のNOX濃度が、ターンダウン比を大きくする
と十分に低くならず、ターンダウン比拡大と低NOX化の
両立を図る面で一層の改良の余地があった。
本考案の目的は、燃焼器の改良によって、ターンダウ
ン比を十分に大きくしながらNOX濃度を十分に低くでき
るようにする点にある。
ン比を十分に大きくしながらNOX濃度を十分に低くでき
るようにする点にある。
本考案の特徴構成は、ターボ式燃焼装置の燃焼器にお
いて、実質的に環状をガス燃料用の吐出口の内側に、一
次燃焼用空気を噴出する一次空気口を、ガス燃料と一次
燃焼用空気がほぼ平行流になるように配置し、前記ガス
燃料用吐出口からのガス燃料流にその外周側から二次燃
焼用空気と三次燃焼用空気を供給する多数の二次空気口
と三次空気口を、夫々分散配置した状態で、かつ、前記
二次空気口よりも前記三次空気口が下流側に間隔を隔て
て位置する状態で設け、前記二次空気口を、前記ガス燃
料流の中心に対して近付くほど下流側になる傾斜方向に
向け、前記三次空気口を前記ガス燃料流の中心に対して
ほぼ直交方向に向けたことにあり、その作用・効果は次
の通りである。
いて、実質的に環状をガス燃料用の吐出口の内側に、一
次燃焼用空気を噴出する一次空気口を、ガス燃料と一次
燃焼用空気がほぼ平行流になるように配置し、前記ガス
燃料用吐出口からのガス燃料流にその外周側から二次燃
焼用空気と三次燃焼用空気を供給する多数の二次空気口
と三次空気口を、夫々分散配置した状態で、かつ、前記
二次空気口よりも前記三次空気口が下流側に間隔を隔て
て位置する状態で設け、前記二次空気口を、前記ガス燃
料流の中心に対して近付くほど下流側になる傾斜方向に
向け、前記三次空気口を前記ガス燃料流の中心に対して
ほぼ直交方向に向けたことにあり、その作用・効果は次
の通りである。
基本的には、吐出口からのガス燃料流に対して、一次
空気口と二次空気口とから燃焼用空気を供給して一段目
の燃焼を行い、更に、二次空気口よりも下流側におい
て、三次空気口から燃焼用空気を供給して二段目の燃焼
を行うことにより、二段燃焼を行うことが可能となり、
全体的な燃焼温度を低くして、低NOX化を図っている。
空気口と二次空気口とから燃焼用空気を供給して一段目
の燃焼を行い、更に、二次空気口よりも下流側におい
て、三次空気口から燃焼用空気を供給して二段目の燃焼
を行うことにより、二段燃焼を行うことが可能となり、
全体的な燃焼温度を低くして、低NOX化を図っている。
しかも、二段燃焼の際に、実質的に環状の吐出口から
ガス燃料を筒状に噴出させ、その筒状のガス燃料流に対
して、一次空気口からは、一次燃焼用空気を筒状のガス
燃料流の内側にほぼ平行に噴出し、且つ、二次空気口か
らは、二次燃焼用空気を筒状のガス燃料流の外側から斜
め方向に噴出することにより、ガス燃料と燃焼用空気と
の衝突作用によってガス燃料と燃焼用空気とを良好に混
合しながらも、その混合ガスが下流側の二段目の燃焼領
域に滑らかに流れるようにし、更に、二次空気口よりも
下流側に間隔を隔てて位置する三次空気口からは、三次
燃焼用空気を一段目の燃焼領域からの混合ガス流の外側
からほぼ直交する方向に噴出することにより、ガス燃料
と燃焼用空気との衝突作用によってガス燃料と燃焼用空
気とを更に良好に混合することが可能となる。
ガス燃料を筒状に噴出させ、その筒状のガス燃料流に対
して、一次空気口からは、一次燃焼用空気を筒状のガス
燃料流の内側にほぼ平行に噴出し、且つ、二次空気口か
らは、二次燃焼用空気を筒状のガス燃料流の外側から斜
め方向に噴出することにより、ガス燃料と燃焼用空気と
の衝突作用によってガス燃料と燃焼用空気とを良好に混
合しながらも、その混合ガスが下流側の二段目の燃焼領
域に滑らかに流れるようにし、更に、二次空気口よりも
下流側に間隔を隔てて位置する三次空気口からは、三次
燃焼用空気を一段目の燃焼領域からの混合ガス流の外側
からほぼ直交する方向に噴出することにより、ガス燃料
と燃焼用空気との衝突作用によってガス燃料と燃焼用空
気とを更に良好に混合することが可能となる。
従って、燃焼量が小さい場合及び大きい場合のいずれ
においても、ガス燃料と燃焼用空気とを十分に混合して
燃焼させることが可能となり、ターンダウン比を拡大す
ることができる。
においても、ガス燃料と燃焼用空気とを十分に混合して
燃焼させることが可能となり、ターンダウン比を拡大す
ることができる。
さらに説明すると、燃焼量とNOX濃度の相関が前述の
第３図の従来技術では第４図に点線で示すようになり、
他方、本考案によれば第４図に実線で示すようになり、
燃焼量が大きくなるほどNOX濃度を効果的に例えば30ppm
程も低下できた。
第３図の従来技術では第４図に点線で示すようになり、
他方、本考案によれば第４図に実線で示すようになり、
燃焼量が大きくなるほどNOX濃度を効果的に例えば30ppm
程も低下できた。
その結果、高負荷燃焼ができるばかりでなく、ターン
ダウン比が十分に大きくて負荷変動への対応能力に優れ
ると共に、NOX濃度が十分に低くて大気汚染防止に有効
な、一段と性能の優れたターボ式燃焼装置を提供できる
ようになった。
ダウン比が十分に大きくて負荷変動への対応能力に優れ
ると共に、NOX濃度が十分に低くて大気汚染防止に有効
な、一段と性能の優れたターボ式燃焼装置を提供できる
ようになった。
次に実施例を示す。
第１図に示すように、燃焼器（１）への燃焼用空気供
給路（２）にコンプレッサー（３）を介装し、燃料供給
路（４）からのガス燃料をコンプレッサー（３）から加
圧供給される燃焼用空気で燃焼させるように構成してあ
る。
給路（２）にコンプレッサー（３）を介装し、燃料供給
路（４）からのガス燃料をコンプレッサー（３）から加
圧供給される燃焼用空気で燃焼させるように構成してあ
る。
燃焼器（１）からの排気路（５）にガスタービン
（６）を介装し、ガスタービン（６）をコンプレッサー
（３）に連動させ、燃焼器（１）からの熱風でガスター
ビン（６）を駆動するように構成してある。
（６）を介装し、ガスタービン（６）をコンプレッサー
（３）に連動させ、燃焼器（１）からの熱風でガスター
ビン（６）を駆動するように構成してある。
コンプレッサー（３）の空気吸込路（７）に、フィル
ター（８）と逆止弁（９）を設けると共に電動ブロワ
（Ｂ）を接続し、燃焼器（１）の点火時に電動ブロワ
（Ｂ）で燃焼用空気を供給し、自力運動時には電動ブロ
ワ（Ｂ）を止めてフィルター（８）から吸込まれた燃焼
用空気を供給するようにしてある。
ター（８）と逆止弁（９）を設けると共に電動ブロワ
（Ｂ）を接続し、燃焼器（１）の点火時に電動ブロワ
（Ｂ）で燃焼用空気を供給し、自力運動時には電動ブロ
ワ（Ｂ）を止めてフィルター（８）から吸込まれた燃焼
用空気を供給するようにしてある。
燃焼器（１）の構造を第２図により次に説明する。
燃焼用空気供給路（２）でコンプレッサー（３）に接
続した本体ケース（10）内に、空気室（11）と空燃混合
室（12）を区画形成する筒状隔壁（13）を設け、燃料供
給路（４）に接続したノズル（14）を筒状隔壁（13）に
接続し、連結部材（15）で仕切られているが実質的に環
状のガス燃料用吐出口（14a）を筒状隔壁（13）内に向
けてノズル（14）に形成してある。
続した本体ケース（10）内に、空気室（11）と空燃混合
室（12）を区画形成する筒状隔壁（13）を設け、燃料供
給路（４）に接続したノズル（14）を筒状隔壁（13）に
接続し、連結部材（15）で仕切られているが実質的に環
状のガス燃料用吐出口（14a）を筒状隔壁（13）内に向
けてノズル（14）に形成してある。
ノズル（14）内にパイロットバーナ（16）を挿入し、
ノズル（14）とパイロットバーナ（16）との間に、空気
室（11）に接続した一次空気路（17）を形成し、一次空
気路（17）の出口側に多孔板を設けて、吐出口（14a）
からのガス燃料とほぼ平行に一次燃焼用空気を噴出する
一次空気口（18）を形成してある。
ノズル（14）とパイロットバーナ（16）との間に、空気
室（11）に接続した一次空気路（17）を形成し、一次空
気路（17）の出口側に多孔板を設けて、吐出口（14a）
からのガス燃料とほぼ平行に一次燃焼用空気を噴出する
一次空気口（18）を形成してある。
筒状隔壁（13）に、先拡がり円筒状部分（13a）をノ
ズル（14）に連ねて、かつ、円筒状部分（13b）を先拡
がり円筒状部分（13a）に連ねて設け、多数の二次空気
口（19）を先拡がり円筒状部分（13a）に、多数の三次
空気口（20）を円筒状部分（13b）に、夫々分散配置し
た状態で、かつ、二次空気口（19）よりも三次空気口
（20）が下流側に間隔を隔てて位置する状態で形成して
ある。
ズル（14）に連ねて、かつ、円筒状部分（13b）を先拡
がり円筒状部分（13a）に連ねて設け、多数の二次空気
口（19）を先拡がり円筒状部分（13a）に、多数の三次
空気口（20）を円筒状部分（13b）に、夫々分散配置し
た状態で、かつ、二次空気口（19）よりも三次空気口
（20）が下流側に間隔を隔てて位置する状態で形成して
ある。
二次空気口（19）を、空気室（11）からの二次燃焼用
空気が吐出口（14a）からのガス燃料流にその外周側か
ら、ガス燃料流の中心（Ｐ）に対して近付くほど下流側
になる傾斜方向に噴出されるように向けてある。
空気が吐出口（14a）からのガス燃料流にその外周側か
ら、ガス燃料流の中心（Ｐ）に対して近付くほど下流側
になる傾斜方向に噴出されるように向けてある。
三次空気口（20）を、空気室（11）からの三次燃焼用
空気が吐出口（14a）からのガス燃料流にその外周側か
ら、ガス燃料流の中心（Ｐ）に対してほぼ直交方向に噴
出されるように向け、二次空気口（19）よりも大径に形
成してある。
空気が吐出口（14a）からのガス燃料流にその外周側か
ら、ガス燃料流の中心（Ｐ）に対してほぼ直交方向に噴
出されるように向け、二次空気口（19）よりも大径に形
成してある。
一次ないし三次燃焼用空気の分配比は、その順に2;4;
4程度にすることが一般的であるが、適当に設定変更で
きる。
4程度にすることが一般的であるが、適当に設定変更で
きる。
次に別実施例を説明する。
ターボ式燃焼装置の用途は適当に選択でき、例えば燃
焼器（11）とガスタービン（６）の間にボイラなどの加
熱負荷設備を設けたり、ガスタービン（６）から主燃焼
装置に高温高圧の燃焼用酸素含有ガスを供給するように
構成できる。
焼器（11）とガスタービン（６）の間にボイラなどの加
熱負荷設備を設けたり、ガスタービン（６）から主燃焼
装置に高温高圧の燃焼用酸素含有ガスを供給するように
構成できる。
ガス燃料の種類は不問であり、例えば都市ガス、天然
ガス、プロパンガスなどを利用できる。
ガス、プロパンガスなどを利用できる。
ガス燃料の吐出口（14a）、一次空気口（18）、二次
空気口（19）、三次空気口（20）を形成するための具体
構造は適当に変更でき、例えば複数の開口を環状に並べ
て吐出口（14a）を形成したり、一次ないし三次空気口
（18），（19），（20）の形状、寸法、個数、配置など
を適当に変更できる。
空気口（19）、三次空気口（20）を形成するための具体
構造は適当に変更でき、例えば複数の開口を環状に並べ
て吐出口（14a）を形成したり、一次ないし三次空気口
（18），（19），（20）の形状、寸法、個数、配置など
を適当に変更できる。
尚、実用新案登録請求の範囲の項に図面との対照を便
利にする為に符号を記すが、該記入により本考案は添付
図面の構造に限定されるものではない。
利にする為に符号を記すが、該記入により本考案は添付
図面の構造に限定されるものではない。
第１図及び第２図は本考案の実施例を示し、第１図は全
体概念図、第２図は要部断面図である。 第３図は従来例の概念図である。 第４図は実験結果を示すグラフである。 （１）……燃焼器、（３）……コンプレッサー、（４）
……燃料供給路、（６）……ガスタービン、（14a）…
…ガス燃料吐出口、（18）……一次空気口、（19）……
二次空気口、（20）……三次空気口、（Ｐ）……ガス燃
料流の中心。
体概念図、第２図は要部断面図である。 第３図は従来例の概念図である。 第４図は実験結果を示すグラフである。 （１）……燃焼器、（３）……コンプレッサー、（４）
……燃料供給路、（６）……ガスタービン、（14a）…
…ガス燃料吐出口、（18）……一次空気口、（19）……
二次空気口、（20）……三次空気口、（Ｐ）……ガス燃
料流の中心。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 森 啓充 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大阪瓦斯株式会社内 (72)考案者 足立 伸一 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大阪瓦斯株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−192729（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】コンプレッサー（３）からの加圧空気で燃
料供給路（４）からのガス燃料を燃焼させる燃焼器
（１）を設け、その燃焼器（１）からの熱風で駆動され
るガスタービン（６）を前記コンプレッサー（３）に連
動させたターボ式燃焼装置であって、前記燃焼器（１）
において、実質的に環状のガス燃料用の吐出口（14a）
の内側に、一次燃焼用空気を噴出する一次空気口（18）
を、ガス燃料と一次燃焼用空気がほぼ平行流になるよう
に配置し、前記ガス燃料用吐出口（14a）からのガス燃
料流にその外周側から二次燃焼用空気と三次燃焼用空気
を供給する多数の二次空気口（19）と三次空気口（20）
を、夫々分散配置した状態で、かつ、前記二次空気口
（19）よりも前記三次空気口（20）が下流側に間隔を隔
てて位置する状態で設け、前記二次空気口（19）を、前
記ガス燃料流の中心（Ｐ）に対して近付くほど下流側に
なる傾斜方向に向け、前記三次空気口（20）を前記ガス
燃料流の中心（Ｐ）に対してほぼ直交方向に向けてある
ターボ式燃焼装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988043224U JP2513191Y2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | タ―ボ式燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988043224U JP2513191Y2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | タ―ボ式燃焼装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01151062U JPH01151062U (ja) | 1989-10-18 |
| JP2513191Y2 true JP2513191Y2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=31269630
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988043224U Expired - Lifetime JP2513191Y2 (ja) | 1988-03-30 | 1988-03-30 | タ―ボ式燃焼装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2513191Y2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2099978A (en) * | 1981-05-11 | 1982-12-15 | Rolls Royce | Gas turbine engine combustor |
-
1988
- 1988-03-30 JP JP1988043224U patent/JP2513191Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01151062U (ja) | 1989-10-18 |
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