JP2820558B2 - 燃焼器とタービン静翼一体型ガスタービン - Google Patents
燃焼器とタービン静翼一体型ガスタービンInfo
- Publication number
- JP2820558B2 JP2820558B2 JP27402591A JP27402591A JP2820558B2 JP 2820558 B2 JP2820558 B2 JP 2820558B2 JP 27402591 A JP27402591 A JP 27402591A JP 27402591 A JP27402591 A JP 27402591A JP 2820558 B2 JP2820558 B2 JP 2820558B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- combustor
- fuel
- air
- gas
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃焼器とタービン静翼
とを一体化して長さを短縮すると共に軽量化したガスタ
ービンに関する。
とを一体化して長さを短縮すると共に軽量化したガスタ
ービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービンでは、図４に縦断面
の一部を示すように圧縮機最終段静翼１を出た空気は燃
焼器１１の中において、燃料通路９を通り燃料噴射器１
０から噴射される燃料と混合燃焼し、タービン静翼１２
を通過した後、タービン動翼４へ送り込まれる。
の一部を示すように圧縮機最終段静翼１を出た空気は燃
焼器１１の中において、燃料通路９を通り燃料噴射器１
０から噴射される燃料と混合燃焼し、タービン静翼１２
を通過した後、タービン動翼４へ送り込まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のガスタービ
ンには解決すべき次の課題があった。即ち、従来のガス
タービンでは、燃焼器とタービン静翼とが別々に流れ方
向に連続しているため、エンジン全長が長くなる欠点が
ある。
ンには解決すべき次の課題があった。即ち、従来のガス
タービンでは、燃焼器とタービン静翼とが別々に流れ方
向に連続しているため、エンジン全長が長くなる欠点が
ある。
【０００４】本発明は、上記欠点を解決するため、燃焼
器とタービン静翼を一体化してエンジン全長を短かく
し、コンパクト化することと同時にエンジン重量を軽減
した燃焼器とタービン静翼一体型ガスタービンを提供す
ることを目的とする。
器とタービン静翼を一体化してエンジン全長を短かく
し、コンパクト化することと同時にエンジン重量を軽減
した燃焼器とタービン静翼一体型ガスタービンを提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、圧縮機最終段静翼間を通り抜けた空気に燃
料を混じて燃焼させその燃焼ガスをタービン静翼間を通
して加速した後タービン動翼に当ててタービン動翼群を
回転させるガスタービンにおいて、圧縮機最終段静翼の
後流に設けられ空気流路中に連続的に燃料を噴射して予
混合ガスを生成すると共に燃焼用の火炎を形成保持する
燃料噴射器兼フレームホルダと、同燃料噴射器兼フレー
ムホルダの後流に設けられ上流にて分流された空気の一
部を内部に導入して上記予混合ガスの流路に噴出する複
数の穴を翼面に有するタービン静翼兼燃焼器とを具備し
てなることを特徴とする燃焼器とタービン静翼一体型ガ
スタービンを提供しようとするものである。
手段として、圧縮機最終段静翼間を通り抜けた空気に燃
料を混じて燃焼させその燃焼ガスをタービン静翼間を通
して加速した後タービン動翼に当ててタービン動翼群を
回転させるガスタービンにおいて、圧縮機最終段静翼の
後流に設けられ空気流路中に連続的に燃料を噴射して予
混合ガスを生成すると共に燃焼用の火炎を形成保持する
燃料噴射器兼フレームホルダと、同燃料噴射器兼フレー
ムホルダの後流に設けられ上流にて分流された空気の一
部を内部に導入して上記予混合ガスの流路に噴出する複
数の穴を翼面に有するタービン静翼兼燃焼器とを具備し
てなることを特徴とする燃焼器とタービン静翼一体型ガ
スタービンを提供しようとするものである。
【０００６】
【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。即ち、圧縮機最終段静翼の後流に設けられた
燃料噴射器兼フレームホルダは、燃料を空気流中に噴射
し、空気と燃料との予混合ガスとすると共に後流で火炎
を保持する。タービン静翼兼燃焼器では、上流から流れ
て来た上記予混合ガス中に燃焼用空気を翼面にあけた複
数の穴から供給し、いわば２次空気として混合し、燃焼
させた後にその燃焼ガスをノズルで絞り込むことにより
加速させてタービン動翼へ送り込む。
を有する。即ち、圧縮機最終段静翼の後流に設けられた
燃料噴射器兼フレームホルダは、燃料を空気流中に噴射
し、空気と燃料との予混合ガスとすると共に後流で火炎
を保持する。タービン静翼兼燃焼器では、上流から流れ
て来た上記予混合ガス中に燃焼用空気を翼面にあけた複
数の穴から供給し、いわば２次空気として混合し、燃焼
させた後にその燃焼ガスをノズルで絞り込むことにより
加速させてタービン動翼へ送り込む。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図１〜図３により説明す
る。図１は本実施例の燃焼器とタービン静翼一体型ガス
タービンの一部を斜め外周から見た破断斜視図、図２は
図１の要部即ち、燃料噴射器兼フレームホルダとタービ
ン静翼兼燃焼器とを外周から正対して見た破断図、図３
は本実施例の軸心の片側の縦断面図である。なお、従来
例と同様の構成部材には同符号を付し、説明を省略す
る。
る。図１は本実施例の燃焼器とタービン静翼一体型ガス
タービンの一部を斜め外周から見た破断斜視図、図２は
図１の要部即ち、燃料噴射器兼フレームホルダとタービ
ン静翼兼燃焼器とを外周から正対して見た破断図、図３
は本実施例の軸心の片側の縦断面図である。なお、従来
例と同様の構成部材には同符号を付し、説明を省略す
る。
【０００８】図１において空気及び燃焼ガス等の流れは
左上から右下方向にむかって流れる。図１〜図３におい
て、１は圧縮機最終段静翼、２は圧縮機最終段静翼の後
流に設けられ空気流路中に連続的に燃料を噴射して空気
と燃料の予混合ガスを生成すると共に燃焼用の火炎を形
成保持する燃料噴射器兼フレームホルダ、２ａは燃料噴
射器兼フレームホルダ２に燃料噴出用に開けられた穴、
３は燃料噴射器兼フレームホルダ２の後流に設けられ、
上流にて分流されてバイパス通路８内を流れて来た空気
の一部を上記予混合ガスの流路に噴出する多数の穴３ａ
を翼面に有するタービン静翼兼燃焼器、４はタービン静
翼兼燃焼器３の後流に設けられ、タービン静翼兼燃焼器
３からの高速燃焼ガス流を受けて図示しない軸心まわり
に群として回転するタービン動翼、５は燃料噴射器兼フ
レームホルダ２の後流側の穴２ａから噴出するパイロッ
ト燃料を模式的に示した矢印、６は同じくサイド方向へ
穴２ａから噴出するメイン燃料を模式的に示した矢印、
７は圧縮機最終段静翼１の後流部で空気を２枚の通路壁
８ａによって分流したうちのメイン通路、８は同じく分
流のうちのバイパス通路、８ａは分流した空気をバイパ
スしてタービン静翼兼燃焼器３に導くと共に主流の空気
流、予混合ガス流、燃焼ガス流を可及的に断熱して熱エ
ネルギ放散を防ぎながらタービン動翼４間に流入させる
ための通路壁、９は燃料噴射器兼フレームホルダ２に燃
料を送給するための燃料通路である。
左上から右下方向にむかって流れる。図１〜図３におい
て、１は圧縮機最終段静翼、２は圧縮機最終段静翼の後
流に設けられ空気流路中に連続的に燃料を噴射して空気
と燃料の予混合ガスを生成すると共に燃焼用の火炎を形
成保持する燃料噴射器兼フレームホルダ、２ａは燃料噴
射器兼フレームホルダ２に燃料噴出用に開けられた穴、
３は燃料噴射器兼フレームホルダ２の後流に設けられ、
上流にて分流されてバイパス通路８内を流れて来た空気
の一部を上記予混合ガスの流路に噴出する多数の穴３ａ
を翼面に有するタービン静翼兼燃焼器、４はタービン静
翼兼燃焼器３の後流に設けられ、タービン静翼兼燃焼器
３からの高速燃焼ガス流を受けて図示しない軸心まわり
に群として回転するタービン動翼、５は燃料噴射器兼フ
レームホルダ２の後流側の穴２ａから噴出するパイロッ
ト燃料を模式的に示した矢印、６は同じくサイド方向へ
穴２ａから噴出するメイン燃料を模式的に示した矢印、
７は圧縮機最終段静翼１の後流部で空気を２枚の通路壁
８ａによって分流したうちのメイン通路、８は同じく分
流のうちのバイパス通路、８ａは分流した空気をバイパ
スしてタービン静翼兼燃焼器３に導くと共に主流の空気
流、予混合ガス流、燃焼ガス流を可及的に断熱して熱エ
ネルギ放散を防ぎながらタービン動翼４間に流入させる
ための通路壁、９は燃料噴射器兼フレームホルダ２に燃
料を送給するための燃料通路である。
【０００９】次に上記構成の作用について説明する。燃
料噴射器兼フレームホルダ２は図２に示すように壁面の
穴２ａから、矢印のように流れる空気流のなかにパイロ
ット燃料５およびメイン燃料６を噴射する。パイロット
燃料５は燃料噴射器兼フレームホルダ２の後流に発生す
る渦領域において安定したパイロット火炎を形成し、メ
イン燃料６は圧縮機最終段静翼１出口の空気流と予混合
した後にタービン静翼兼燃焼器３の翼面及び通路壁８ａ
面の穴３ａから供給される燃焼用空気と混合し、上述の
パイロット火炎を火種として燃焼する。
料噴射器兼フレームホルダ２は図２に示すように壁面の
穴２ａから、矢印のように流れる空気流のなかにパイロ
ット燃料５およびメイン燃料６を噴射する。パイロット
燃料５は燃料噴射器兼フレームホルダ２の後流に発生す
る渦領域において安定したパイロット火炎を形成し、メ
イン燃料６は圧縮機最終段静翼１出口の空気流と予混合
した後にタービン静翼兼燃焼器３の翼面及び通路壁８ａ
面の穴３ａから供給される燃焼用空気と混合し、上述の
パイロット火炎を火種として燃焼する。
【００１０】メイン燃料／空気混合気は燃焼した後、タ
ービン静翼兼燃焼器３間のスロート部で加速され、ター
ビン動翼４へ流入する。即ち、図３に示すように圧縮機
最終段静翼１から出た空気はメイン通路７とバイパス通
路８へ分かれる。メイン通路７へ流入した空気は燃料噴
射器兼フレームホルダ２を通り、燃料通路９を通って供
給されるパイロット燃料５およびメイン燃料６と混合
し、一部は燃料噴射器兼フレームホルダ２の後流渦領域
でパイロット火炎を形成し、残りはタービン静翼兼燃焼
器３間に流入する。バイパス通路８へ流入した空気は、
図３の曲った矢印のようにタービン静翼兼燃焼器３に入
り、図２に放射状の矢印で示すようにタービン静翼兼燃
焼器３の翼面の穴３ａから、他は通路壁８ａにあけられ
た穴３ａからメイン通路７側へ流出し、メイン通路７側
の燃料／空気混合気と混合して燃焼する。こうして完全
燃焼した燃焼ガスは十分に膨張し、タービン静翼兼燃焼
器３間後部近傍で加速され、タービン動翼４間に流入
し、タービン動翼４群を回転する。
ービン静翼兼燃焼器３間のスロート部で加速され、ター
ビン動翼４へ流入する。即ち、図３に示すように圧縮機
最終段静翼１から出た空気はメイン通路７とバイパス通
路８へ分かれる。メイン通路７へ流入した空気は燃料噴
射器兼フレームホルダ２を通り、燃料通路９を通って供
給されるパイロット燃料５およびメイン燃料６と混合
し、一部は燃料噴射器兼フレームホルダ２の後流渦領域
でパイロット火炎を形成し、残りはタービン静翼兼燃焼
器３間に流入する。バイパス通路８へ流入した空気は、
図３の曲った矢印のようにタービン静翼兼燃焼器３に入
り、図２に放射状の矢印で示すようにタービン静翼兼燃
焼器３の翼面の穴３ａから、他は通路壁８ａにあけられ
た穴３ａからメイン通路７側へ流出し、メイン通路７側
の燃料／空気混合気と混合して燃焼する。こうして完全
燃焼した燃焼ガスは十分に膨張し、タービン静翼兼燃焼
器３間後部近傍で加速され、タービン動翼４間に流入
し、タービン動翼４群を回転する。
【００１１】以上の通り、本実施例によれば燃料噴射器
兼フレームホルダ２で空気と予混合された燃料を、従来
のタービン静翼と燃焼器を一体化した機能を有するター
ビン静翼兼燃焼器３で２次空気相当の空気を供給しなが
ら燃焼させるのでガスタービンの軸長が短縮されるとい
う利点がある。また、長さが短縮されるので、その結果
として重量も軽減するという利点がある。また、タービ
ン静翼と燃焼器の一体化により部品数が減り、組立，維
持が容易となり、コストも低減するという利点がある。
兼フレームホルダ２で空気と予混合された燃料を、従来
のタービン静翼と燃焼器を一体化した機能を有するター
ビン静翼兼燃焼器３で２次空気相当の空気を供給しなが
ら燃焼させるのでガスタービンの軸長が短縮されるとい
う利点がある。また、長さが短縮されるので、その結果
として重量も軽減するという利点がある。また、タービ
ン静翼と燃焼器の一体化により部品数が減り、組立，維
持が容易となり、コストも低減するという利点がある。
【００１２】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。即ち、タービン静翼と燃焼器を一体化
することにより、部品点数が削減され、エンジン全長を
短かくすることができ、且つエンジン重量を軽減するこ
とができる。
の効果を有する。即ち、タービン静翼と燃焼器を一体化
することにより、部品点数が削減され、エンジン全長を
短かくすることができ、且つエンジン重量を軽減するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例に係る燃焼器とタービン静翼
一体型ガスタービンの破断斜視図、
一体型ガスタービンの破断斜視図、
【図２】上記実施例の燃料噴射器兼フレームホルダ及び
タービン静翼兼燃焼器を外周から見た破断図、
タービン静翼兼燃焼器を外周から見た破断図、
【図３】上記実施例の軸心の片側の縦断面図、
【図４】従来のガスタービンの軸心の片側の縦断面図で
ある。
ある。
１ 圧縮機最終段静翼 ２ 燃料噴射器兼フレームホルダ ２ａ 穴 ３ タービン静翼兼燃焼器 ３ａ 穴 ４ タービン動翼 ５ パイロット燃料 ６ メイン燃料 ７ メイン通路 ８ バイパス通路 ８ａ 通路壁 ９ 燃料通路
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F02C 3/14 F02C 7/00 F23R 3/04 F23R 3/42 F23R 3/50
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮機最終段静翼間を通り抜けた空気に
燃料を混じて燃焼させその燃焼ガスをタービン静翼間を
通して加速した後タービン動翼に当ててタービン動翼群
を回転させるガスタービンにおいて、圧縮機最終段静翼
の後流に設けられ空気流路中に連続的に燃料を噴射して
予混合ガスを生成すると共に燃焼用の火炎を形成保持す
る燃料噴射器兼フレームホルダと、同燃料噴射器兼フレ
ームホルダの後流に設けられ上流にて分流された空気の
一部を内部に導入して上記予混合ガスの流路に噴出する
複数の穴を翼面に有するタービン静翼兼燃焼器とを具備
してなることを特徴とする燃焼器とタービン静翼一体型
ガスタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27402591A JP2820558B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 燃焼器とタービン静翼一体型ガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27402591A JP2820558B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 燃焼器とタービン静翼一体型ガスタービン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05113132A JPH05113132A (ja) | 1993-05-07 |
| JP2820558B2 true JP2820558B2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=17535915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27402591A Expired - Fee Related JP2820558B2 (ja) | 1991-10-22 | 1991-10-22 | 燃焼器とタービン静翼一体型ガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2820558B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8322141B2 (en) * | 2011-01-14 | 2012-12-04 | General Electric Company | Power generation system including afirst turbine stage structurally incorporating a combustor |
-
1991
- 1991-10-22 JP JP27402591A patent/JP2820558B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05113132A (ja) | 1993-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3944478B2 (ja) | ハイブリッド型スワーラ | |
| JP4406126B2 (ja) | トラップ渦空洞を有するガスタービンエンジン燃焼器における濃−急冷−希薄（ｒｑｌ）概念のための装置と方法 | |
| EP2496882B1 (en) | Reheat burner injection system with fuel lances | |
| JP4406127B2 (ja) | トラップ渦空洞を有するガスタービンエンジン燃焼器用の燃料噴射棒 | |
| US3430443A (en) | Liquid fuel combusion apparatus for gas turbine engines | |
| EP2496880B1 (en) | Reheat burner injection system | |
| US3906718A (en) | Combustion apparatus for gas turbine engines | |
| US3765178A (en) | Afterburner flameholder | |
| CN107270328B (zh) | 用于燃气涡轮发动机增大器的闭合驻涡腔引燃器 | |
| US4949545A (en) | Turbine wheel and nozzle cooling | |
| US7404286B2 (en) | Orbiting combustion nozzle engine | |
| US8272219B1 (en) | Gas turbine engine combustor having trapped dual vortex cavity | |
| US3720058A (en) | Combustor and fuel injector | |
| US20070028595A1 (en) | High pressure gas turbine engine having reduced emissions | |
| JPS5858563B2 (ja) | カリユウネンシヨウホウホウ オヨビ ネンシヨウキ | |
| JPH07507862A (ja) | 燃焼室装置及び燃焼方法 | |
| US3736746A (en) | Recirculating annular slot fuel/air carbureting system for gas turbine combustors | |
| JPH0421054B2 (ja) | ||
| JPH029918A (ja) | 燃料スプレーバー | |
| JP2007187150A (ja) | 外部燃料補給トラップ渦空洞部オーグメンタ | |
| US3631674A (en) | Folded flow combustion chamber for a gas turbine engine | |
| JPH0842357A (ja) | 発電装置 | |
| CA2859435A1 (en) | Burner arrangement and method for operating a burner arrangement | |
| JPH08240129A (ja) | ガスタービンエンジン用燃焼器 | |
| DE112015002441B4 (de) | Gasturbinenbrennkammer und Gasturbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980728 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |