JP2930450B2 - 予混合燃焼器 - Google Patents
予混合燃焼器Info
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- JP2930450B2 JP2930450B2 JP16985491A JP16985491A JP2930450B2 JP 2930450 B2 JP2930450 B2 JP 2930450B2 JP 16985491 A JP16985491 A JP 16985491A JP 16985491 A JP16985491 A JP 16985491A JP 2930450 B2 JP2930450 B2 JP 2930450B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービンの予混合燃
焼器に関するものである。
焼器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近のガスタービンは低ＮＯｘ化の要求
に応えるため、２段階にわたって燃焼させる予混合燃焼
方式を採用した燃焼器が多く用いられている。予混合燃
焼器では、水または蒸気の噴射によって低ＮＯｘ化を図
る必要がなく、従って噴射に伴う効率の低下や多量の補
給水の必要はないが、燃焼器の燃焼ゾーンの燃焼・空気
比を常に適正に制御しなければならないものである。
に応えるため、２段階にわたって燃焼させる予混合燃焼
方式を採用した燃焼器が多く用いられている。予混合燃
焼器では、水または蒸気の噴射によって低ＮＯｘ化を図
る必要がなく、従って噴射に伴う効率の低下や多量の補
給水の必要はないが、燃焼器の燃焼ゾーンの燃焼・空気
比を常に適正に制御しなければならないものである。
【０００３】図２はこのような従来の予混合燃焼器の断
面図である。図において、空気圧縮機１の吐出空気はパ
イロット燃焼器２とメイン燃焼器３に入り、それぞれパ
イロット燃料とメイン燃料を燃焼させる。メイン燃料は
環状のマニホルド４に設けられたメイン燃料噴射孔５か
ら予混合ノズル６内に噴射され、空気流と共にメイン燃
焼器３の燃焼域Ａへ流入する。次に圧縮機吐出空気の一
部は、空気可変機構によって調節される空気バイパス弁
７からバイパスエルボ８を経て尾筒９に流入する。空気
バイパス弁７の開度は燃焼負荷に応じて最適燃焼が行わ
れるよう調節される。符号１０はケーシング、符号１１
は尾筒サポート、符号１２はタービン翼である。
面図である。図において、空気圧縮機１の吐出空気はパ
イロット燃焼器２とメイン燃焼器３に入り、それぞれパ
イロット燃料とメイン燃料を燃焼させる。メイン燃料は
環状のマニホルド４に設けられたメイン燃料噴射孔５か
ら予混合ノズル６内に噴射され、空気流と共にメイン燃
焼器３の燃焼域Ａへ流入する。次に圧縮機吐出空気の一
部は、空気可変機構によって調節される空気バイパス弁
７からバイパスエルボ８を経て尾筒９に流入する。空気
バイパス弁７の開度は燃焼負荷に応じて最適燃焼が行わ
れるよう調節される。符号１０はケーシング、符号１１
は尾筒サポート、符号１２はタービン翼である。
【０００４】図３は空気バイパス弁７の性能の一例で、
全開すると燃焼域への空気量は約６０％に減少し、約４
０％が尾筒へバイパスされる。
全開すると燃焼域への空気量は約６０％に減少し、約４
０％が尾筒へバイパスされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術において
は、予混合燃焼器への空気制御量が１００〜６０％程度
に制限されるという欠点があった。
は、予混合燃焼器への空気制御量が１００〜６０％程度
に制限されるという欠点があった。
【０００６】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、予
混合燃焼器への空気量の制限を広い範囲にわたって可能
にしようとするものである。
混合燃焼器への空気量の制限を広い範囲にわたって可能
にしようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、メイン燃焼器の頭部中央に配置され
たパイロット燃焼器、同パイロット燃焼器の周囲に設け
られ下流側に向けて絞られた二重壁円錐台形状の予混合
ノズル、同予混合ノズルの二重壁に挟まれた空気流路に
向けて取付けられた燃料噴射手段、および前記予混合ノ
ズルの二重壁の内側の壁を軸方向に移動させる駆動手段
を備え、同駆動手段は、先端面に傾斜面を有し回転可能
で軸方向に平行に保持されている可変棒と、前記予混合
ノズルの二重壁の内側の壁と前記パイロット燃焼器との
間に介装されたばねと、前記二重壁の内側の壁に設けら
れ前記傾斜面に前記ばねの弾性力を介して当接させたピ
ボットとで構成されたことを特徴とする予混合燃焼器に
関するものである。
したものであって、メイン燃焼器の頭部中央に配置され
たパイロット燃焼器、同パイロット燃焼器の周囲に設け
られ下流側に向けて絞られた二重壁円錐台形状の予混合
ノズル、同予混合ノズルの二重壁に挟まれた空気流路に
向けて取付けられた燃料噴射手段、および前記予混合ノ
ズルの二重壁の内側の壁を軸方向に移動させる駆動手段
を備え、同駆動手段は、先端面に傾斜面を有し回転可能
で軸方向に平行に保持されている可変棒と、前記予混合
ノズルの二重壁の内側の壁と前記パイロット燃焼器との
間に介装されたばねと、前記二重壁の内側の壁に設けら
れ前記傾斜面に前記ばねの弾性力を介して当接させたピ
ボットとで構成されたことを特徴とする予混合燃焼器に
関するものである。
【０００８】
【作用】二重壁円錐台の内側の壁を軸方向に移動させる
ことによって、予混合ノズルの環状流路断面積が変化
し、これに伴ってそこを通過する空気量が変化する。し
たがって上記内側の壁を動かす駆動装置を介して、燃料
と混合するために供給される空気量を広い範囲にわたっ
て制御することができる。
ことによって、予混合ノズルの環状流路断面積が変化
し、これに伴ってそこを通過する空気量が変化する。し
たがって上記内側の壁を動かす駆動装置を介して、燃料
と混合するために供給される空気量を広い範囲にわたっ
て制御することができる。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の予混合燃焼器の一実施例の縦
断面図である。図において、６Ａは予混合ノズルの内側
壁を形成する円錐台状の上流側案内板、１３は同案内板
の内側にそれと一体に形成されている円板部、１４は前
記円板部の中心穴を貫通する円筒状のパイロットノズ
ル、１５は端面に傾斜面Ｂを有し回転可能に保持されて
いる可変棒、１６は前記パイロットノズルのフランジ部
と上流側案内板６Ａの円板部１３との間に介装されてい
るばね、１７は上流側案内板６Ａに取付けられ、その先
端が前記可変棒１５の傾斜面Ｂに当接しているピボット
である。上記以外の部分は従来技術と同一機能のものに
は同一符号が付してあるので説明を省略する。
断面図である。図において、６Ａは予混合ノズルの内側
壁を形成する円錐台状の上流側案内板、１３は同案内板
の内側にそれと一体に形成されている円板部、１４は前
記円板部の中心穴を貫通する円筒状のパイロットノズ
ル、１５は端面に傾斜面Ｂを有し回転可能に保持されて
いる可変棒、１６は前記パイロットノズルのフランジ部
と上流側案内板６Ａの円板部１３との間に介装されてい
るばね、１７は上流側案内板６Ａに取付けられ、その先
端が前記可変棒１５の傾斜面Ｂに当接しているピボット
である。上記以外の部分は従来技術と同一機能のものに
は同一符号が付してあるので説明を省略する。
【００１０】上記装置において、上流側案内板６Ａはそ
の円板部１３を介してパイロットノズル１４に沿って摺
動可能である。同案内板６Ａの軸方向位置は可変棒１５
の傾斜面Ｂにピボット１７がばね１６の押圧力によって
当接させられていることによって決まる。可変棒１５を
回転させるとピボット１７を介して上流側案内板６Ａが
ばね１６の押圧力に応じて軸方向に移動させられる。上
流側案内板６Ａが軸方向に移動すると予混合ノズル６の
環状流路断面積が変化する。これによって予混合空気量
を広い範囲にわたって制御することが可能となる。
の円板部１３を介してパイロットノズル１４に沿って摺
動可能である。同案内板６Ａの軸方向位置は可変棒１５
の傾斜面Ｂにピボット１７がばね１６の押圧力によって
当接させられていることによって決まる。可変棒１５を
回転させるとピボット１７を介して上流側案内板６Ａが
ばね１６の押圧力に応じて軸方向に移動させられる。上
流側案内板６Ａが軸方向に移動すると予混合ノズル６の
環状流路断面積が変化する。これによって予混合空気量
を広い範囲にわたって制御することが可能となる。
【００１１】本実施例の装置は、従来の空気バイパス弁
と組合せることにより、空気制御量の範囲が飛躍的に拡
大される。予混合ノズルの流路には物体がない構造であ
るため、本発明によって物体後流のウェークを起点とす
るフラッシュバック発生のおそれはない。また、可変機
構がケーシングに近く、かつ比較的温度が低い所にある
ため、可変機構の信頼性は高い。
と組合せることにより、空気制御量の範囲が飛躍的に拡
大される。予混合ノズルの流路には物体がない構造であ
るため、本発明によって物体後流のウェークを起点とす
るフラッシュバック発生のおそれはない。また、可変機
構がケーシングに近く、かつ比較的温度が低い所にある
ため、可変機構の信頼性は高い。
【００１２】以上詳述したように、本実施例によれば予
混合燃焼器への空気量の制御が広い範囲にわたって高精
度で行われ、各種負荷において低ＮＯｘ化を図ることが
できる。
混合燃焼器への空気量の制御が広い範囲にわたって高精
度で行われ、各種負荷において低ＮＯｘ化を図ることが
できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明の予混合燃焼器は、メイン燃焼器
の頭部中央に配置されたパイロット燃焼器、同パイロッ
ト燃焼器の周囲に設けられ下流側に向けて絞られた二重
壁円錐台形状の予混合ノズル、同予混合ノズルの二重壁
に挟まれた空気流路に向けて取付けられた燃料噴射手
段、および前記予混合ノズルの二重壁の内側の壁を軸方
向に移動させる駆動手段を備え、同駆動手段は、先端面
に傾斜面を有し回転可能で軸方向に平行に保持されてい
る可変棒と、前記予混合ノズルの二重壁の内側の壁と前
記パイロット燃焼器との間に介装されたばねと、前記二
重壁の内側の壁に設けられ前記傾斜面に前記ばねの弾性
力を介して当接させたピボットとで構成されているの
で、予混合燃焼器への空気量の制御が広い範囲にわたっ
て高精度で行われ、各種負荷において低ＮＯx 化を図る
ことができる。
の頭部中央に配置されたパイロット燃焼器、同パイロッ
ト燃焼器の周囲に設けられ下流側に向けて絞られた二重
壁円錐台形状の予混合ノズル、同予混合ノズルの二重壁
に挟まれた空気流路に向けて取付けられた燃料噴射手
段、および前記予混合ノズルの二重壁の内側の壁を軸方
向に移動させる駆動手段を備え、同駆動手段は、先端面
に傾斜面を有し回転可能で軸方向に平行に保持されてい
る可変棒と、前記予混合ノズルの二重壁の内側の壁と前
記パイロット燃焼器との間に介装されたばねと、前記二
重壁の内側の壁に設けられ前記傾斜面に前記ばねの弾性
力を介して当接させたピボットとで構成されているの
で、予混合燃焼器への空気量の制御が広い範囲にわたっ
て高精度で行われ、各種負荷において低ＮＯx 化を図る
ことができる。
【図１】本発明の一実施例の縦断面図。
【図２】従来の燃焼器空気量可変機械の縦断面図。
【図３】従来の空気量制御特性図。
Ａ 燃焼域 Ｂ 傾斜面 １ 空気圧縮機 ２ パイロット燃焼器 ３ メイン燃焼器 ４ マニホルド ５ メイン燃料噴射口 ６ 予混合ノズル ６Ａ 上流側案内板 ７ 空気バイパス弁 ８ バイパスエルボ ９ 尾筒 １０ ケーシング １１ 尾筒サポート １２ タービン翼 １３ 円板部 １４ パイロットノズル １５ 可変棒 １６ ばね １７ ピボット
Claims (1)
- 【請求項１】 メイン燃焼器の頭部中央に配置されたパ
イロット燃焼器、同パイロット燃焼器の周囲に設けられ
下流側に向けて絞られた二重壁円錐台形状の予混合ノズ
ル、同予混合ノズルの二重壁に挟まれた空気流路に向け
て取付けられた燃料噴射手段、および前記予混合ノズル
の二重壁の内側の壁を軸方向に移動させる駆動手段を備
え、同駆動手段は、先端面に傾斜面を有し回転可能で軸
方向に平行に保持されている可変棒と、前記予混合ノズ
ルの二重壁の内側の壁と前記パイロット燃焼器との間に
介装されたばねと、前記二重壁の内側の壁に設けられ前
記傾斜面に前記ばねの弾性力を介して当接させたピボッ
トとで構成されたことを特徴とする予混合燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16985491A JP2930450B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 予混合燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16985491A JP2930450B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 予混合燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518537A JPH0518537A (ja) | 1993-01-26 |
| JP2930450B2 true JP2930450B2 (ja) | 1999-08-03 |
Family
ID=15894174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16985491A Expired - Fee Related JP2930450B2 (ja) | 1991-07-10 | 1991-07-10 | 予混合燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930450B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4403556B2 (ja) * | 2005-07-01 | 2010-01-27 | Ｓｍｃ株式会社 | 電磁弁 |
| US20100175380A1 (en) * | 2009-01-13 | 2010-07-15 | General Electric Company | Traversing fuel nozzles in cap-less combustor assembly |
| WO2014204449A1 (en) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | Woodward, Inc. | Gas turbine engine flow regulating |
| US9482433B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-11-01 | Woodward, Inc. | Multi-swirler fuel/air mixer with centralized fuel injection |
| US9587833B2 (en) | 2014-01-29 | 2017-03-07 | Woodward, Inc. | Combustor with staged, axially offset combustion |
| FR3094074B1 (fr) * | 2019-03-20 | 2021-03-19 | Safran Aircraft Engines | Injecteur de carburant pour une turbomachine |
| WO2024043268A1 (ja) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | 三菱パワー株式会社 | ガスタービン及びガスタービン設備 |
-
1991
- 1991-07-10 JP JP16985491A patent/JP2930450B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0518537A (ja) | 1993-01-26 |
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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: 19990420 |
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