JP3001224U - Combustor for gas turbine - Google Patents
Combustor for gas turbineInfo
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡易な構成とされるとともに、圧力損失を最
小限に抑えながら、燃焼室に均一に燃焼用空気が供給さ
れるスクロール構造を有するガスタービン用燃焼器を提
供する。
【構成】 スクロール構造2を有するガスタービン用燃
焼器Cにおいて、前記スクロール構造2により形成され
る燃焼用空気流路の燃焼室4への開放端近くに圧力損失
が小さな整流手段3、例えば流れに沿って設けられた静
翼3を設けてなるものである。そのため、圧力損失を実
用上問題のない程度に抑えながら、燃焼室4に均一に空
気を供給できる。
(57) [Summary] [Object] To provide a combustor for a gas turbine having a simple structure and a scroll structure in which combustion air is uniformly supplied to a combustion chamber while minimizing pressure loss. . In a gas turbine combustor C having a scroll structure 2, a rectifying means 3 having a small pressure loss, for example, a flow, is formed near an open end of a combustion air flow path formed by the scroll structure 2 to a combustion chamber 4. The stationary vanes 3 are provided along the side. Therefore, it is possible to uniformly supply the air to the combustion chamber 4 while suppressing the pressure loss to the extent that there is no practical problem.
Description
【0001】[0001]
本考案は、スクロール構造を有するガスタービン用燃焼器に関する。さらに詳 しくは、圧力損失を最小限に抑えながら燃焼室に均一に空気供給がなし得るスク ロール構造を有するガスタービン用燃焼器に関する。 The present invention relates to a gas turbine combustor having a scroll structure. More specifically, it relates to a gas turbine combustor having a scroll structure capable of uniformly supplying air to a combustion chamber while minimizing pressure loss.
【0002】[0002]
中型や小型ガスタービンでは、燃焼用空気は、ラジアルタービンにより圧縮さ れてメインハウジングの内側に放出された後、端部が燃焼室に向けて開放してい るスクロール構造を有する空気流路により集合されて燃焼室に導かれている。こ のスクロール構造の複雑な流路形状により、燃焼用空気は、流速分布が不均一な 状態で燃焼室に流入する。 In medium- and small-sized gas turbines, combustion air is compressed by a radial turbine and discharged inside the main housing, and then is gathered by an air flow path that has a scroll structure with its ends open toward the combustion chamber. It is guided to the combustion chamber. Due to the complicated flow passage shape of this scroll structure, the combustion air flows into the combustion chamber with a non-uniform flow velocity distribution.
【0003】 このため、燃焼がアンバランスとなり燃焼室壁面やタービン静翼に局所的な高 温部が生じて、それらが焼損するおそれがあるという問題がある。また、局所的 に高温部が発生すると、NOXの低減が困難になるという問題もある。Therefore, there is a problem that combustion becomes unbalanced and a local high temperature part is generated on the wall surface of the combustion chamber and the turbine stationary blade, and they may be burnt out. In addition, there is a problem that it is difficult to reduce NOx when a high temperature part is locally generated.
【0004】 かかるスクロール構造を有するガスタービン用燃焼器における燃焼用空気の流 速分布の不均一を解消するために、燃焼室入口に旋回羽根を設け、それにより燃 焼用空気の流れを整流させて燃焼室に均一に燃焼用空気を供給するという構造が 提案されている。In order to eliminate the non-uniform flow velocity distribution of the combustion air in the gas turbine combustor having such a scroll structure, swirl vanes are provided at the inlet of the combustion chamber to rectify the flow of the combustion air. A structure has been proposed in which combustion air is uniformly supplied to the combustion chamber.
【0005】 しかしながら、かかる構造では、この旋回羽根による圧力損失が大きくなり、 そのため、ガスタービンの効率低下を来すという問題がある。However, in such a structure, there is a problem that the pressure loss due to the swirl vanes becomes large, which causes a reduction in the efficiency of the gas turbine.
【0006】 また、実開昭60ー18597号公報には、スクロール本体の左右一対のガス 流路のガス吸込み口の下流側の合流部において、該スクロール本体と一体な区画 部材で、区画、分離し、それら各流路をそれぞれガスタービンへの導管に接続し てなるものが提案されている。Further, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 60-18597, at a confluence portion of a pair of left and right gas passages of a scroll body on a downstream side of a gas suction port, a partition member integrated with the scroll body is used for partitioning and separating However, it is proposed that each of these flow paths be connected to a conduit to a gas turbine.
【0007】 なるほど、かかる構成によれば、燃焼室に供給される燃焼用空気は、ある程度 バランスされることは確かである。しかしながら、かかる構成によれば、複雑な 形状を有するスクロールの構造がより一層複雑になり、そのため製造コストの上 昇を招来するという問題が生ずる。Certainly, according to such a configuration, the combustion air supplied to the combustion chamber is certainly balanced to some extent. However, with such a configuration, the structure of the scroll having a complicated shape becomes more complicated, which causes a problem of increasing the manufacturing cost.
【0008】[0008]
本考案はかかる従来技術の問題点に鑑みなされたものであって、簡易な構成と されるとともに、圧力損失を最小限に抑えながら、燃焼室に均一に燃焼用空気が 供給されるスクロール構造を有するガスタービン用燃焼器を提供することを目的 としている。 The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and has a scroll structure having a simple structure and capable of uniformly supplying combustion air to a combustion chamber while minimizing pressure loss. The purpose is to provide a combustor for the gas turbine.
【0009】[0009]
本考案は、スクロール構造を有するガスタービン用燃焼器において、前記スク ロール構造により形成される燃焼用空気流路の燃焼室への開放端近くに圧力損失 が小さな整流手段を設けてなることを特徴とする。 According to the present invention, in a gas turbine combustor having a scroll structure, a rectifying means having a small pressure loss is provided near an open end of a combustion air passage formed by the scroll structure to a combustion chamber. And
【0010】 ここで、前記整流手段としては、前記燃焼用空気流路の燃焼室への開放端近く に設けられた流れ方向に沿った静翼や燃焼室への開放端近くに設けられた流れ方 向に沿った静翼列とされる。Here, as the rectifying means, the vanes along the flow direction provided near the open end of the combustion air flow path to the combustion chamber and the flow provided near the open end to the combustion chamber It is considered to be a row of stationary vanes along the direction.
【0011】 本考案においては、前記静翼列の静翼が二等辺三角形の底辺を円弧状としたも のを、その頂部を上流側に向けてなるものであるのが好ましい。In the present invention, it is preferable that the stationary vanes of the stationary vane row have an isosceles triangle whose base is arcuate and whose top is directed to the upstream side.
【0012】[0012]
本考案のガスタービン用燃焼器は、前記のごとくスクロール構造により形成さ れる燃焼用空気流路の燃焼室への開放端近くに、圧力損失が小さな整流手段を設 けているので、スクロール構造により構成されている空気流路の端部から燃焼室 外壁に放出される空気流れが、実用上問題となるような圧力損失を生じることな く整流される。それにより、圧力損失を最小限に抑えながら燃焼室に均一に燃焼 用空気を供給することができる。 The gas turbine combustor of the present invention is provided with a rectifying means with a small pressure loss near the open end to the combustion chamber of the combustion air flow path formed by the scroll structure as described above, and therefore the The air flow discharged from the end of the configured air flow path to the outer wall of the combustion chamber is rectified without causing a pressure loss that poses a practical problem. As a result, combustion air can be uniformly supplied to the combustion chamber while minimizing pressure loss.
【0013】[0013]
以下、添付図面を参照しながら本考案を実施例に基づいて説明するが、本考案 はかかる実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such embodiments.
【0014】 実施例1 図1乃至図4に本考案の実施例1にかかわるガスタービン用燃焼器Cを示し、 実施例1は、本考案を単一の燃料噴射ノズル5を有するガスタービン用燃焼器C に適用したものである。すなわち、スクロール構造2の空気流路の燃焼室4への 開放端近くに、空気流路の下面から上面にわたって圧力損失の小さな整流手段3 を設けてなるものである。この圧力損失の小さな整流手段3としては、例えば、 図4にその断面が示されているように、二等辺三角形の底辺部分を円弧状とした 静翼3を、その三角形の頂部上流側に向けて、すなわち流れに沿って配設したも のがある。しかしながら、圧力損失の小さな整流手段3はこれに限定されるもの ではなく、例えば、前記静翼をスリムにし並列に配設したものを用いてもよい。Embodiment 1 FIGS. 1 to 4 show a gas turbine combustor C according to Embodiment 1 of the present invention. In Embodiment 1, the present invention is applied to a gas turbine combustion apparatus having a single fuel injection nozzle 5. It is applied to the container C. That is, the rectifying means 3 with a small pressure loss is provided from the lower surface to the upper surface of the air flow path near the open end of the air flow path of the scroll structure 2 to the combustion chamber 4. As the rectifying means 3 with a small pressure loss, for example, as shown in the cross section of FIG. 4, a vane 3 having an isosceles triangle whose base is arcuate is directed toward the upstream side of the top of the triangle. That is, some are arranged along the flow. However, the rectification means 3 having a small pressure loss is not limited to this, and for example, the rectifying means 3 in which the stationary vanes are slim and arranged in parallel may be used.
【0015】 なお、図1の矢付は空気の流れ方向を示し、1はメインハウジングを示す。The arrow in FIG. 1 indicates the direction of air flow, and 1 indicates the main housing.
【0016】 実施例2 図5乃至図8に本考案の実施例2にかかわるガスタービン用燃焼器Cを示し、 実施例2は、本考案を複数の燃料噴射ノズル5,5を有するガスタービン用燃焼 器Cに適用したものである。複数の燃料噴射ノズル5,5を有するガスタービン 用燃焼器Cに適用されたものである他は、実施例1と同様とされているので、そ の詳細な説明は省略する。Embodiment 2 FIGS. 5 to 8 show a combustor C for a gas turbine according to Embodiment 2 of the present invention. Embodiment 2 is an embodiment of the present invention for a gas turbine having a plurality of fuel injection nozzles 5, 5. It is applied to the combustor C. Other than being applied to the gas turbine combustor C having a plurality of fuel injection nozzles 5 and 5, it is the same as in the first embodiment, so a detailed description thereof is omitted.
【0017】 実験例および比較実験例 実施例1のガスタービン用燃焼器Cを用いて、図9に示す位置における流れの 方向および速度を計測した(実験例)。その結果を図10に示す。Experimental Example and Comparative Experimental Example The gas turbine combustor C of Example 1 was used to measure the flow direction and velocity at the position shown in FIG. 9 (Experimental Example). The result is shown in FIG.
【0018】 比較のために、圧力損失の小さな整流手段手段3を設けない他は、実施例1と 同様に構成されたガスタービン用燃焼器を用いて、実験例と同様にして流れ方向 および速度を計測した(比較実験例)。その結果を図11に示す。なお、図10 および図11において、矢印の方向が流れ方向を示し、その長さが流速の大きさ を示す。For comparison, a gas turbine combustor configured in the same manner as in Example 1 was used, except that the rectifying means 3 having a small pressure loss was not provided, and the flow direction and velocity were the same as in the experimental example. Was measured (comparative experiment example). The result is shown in FIG. 10 and 11, the direction of the arrow indicates the flow direction, and the length thereof indicates the magnitude of the flow velocity.
【0019】 図10および図11より、実験例では流れが均一であり、比較実験例では流れ が不均一であるのがわかる。したがって、実験例においては、静翼による整流作 用が認められる。From FIGS. 10 and 11, it can be seen that the flow is uniform in the experimental example and non-uniform in the comparative experimental example. Therefore, in the experimental example, the rectification operation by the stationary blade is recognized.
【0020】[0020]
以上説明したように本考案によれば、簡単な構成により燃焼用空気の圧力損失 を実用上問題のない程度に抑えながら、燃焼室に空気を均一に供給することがで きるという優れた効果が得られる。したがって、安定な燃焼がなされて、局部的 な温度上昇が回避され、それによりNOXも低減できるという優れた効果が得ら れる。 As described above, according to the present invention, it is possible to uniformly supply air to the combustion chamber while suppressing the pressure loss of the combustion air to the extent that there is no practical problem with a simple configuration. can get. Therefore, stable combustion is achieved, a local temperature rise is avoided, and the excellent effect that NOX can also be reduced is obtained.
【図1】本考案の実施例1の全体斜視図である。FIG. 1 is an overall perspective view of a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の縦方向断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of FIG.
【図3】図1の軸方向断面図である。3 is an axial cross-sectional view of FIG.
【図4】図1の水平方向断面図である。FIG. 4 is a horizontal sectional view of FIG.
【図5】本考案の実施例2の全体斜視図である。FIG. 5 is an overall perspective view of a second embodiment of the present invention.
【図6】図5の横方向断面図である。6 is a lateral cross-sectional view of FIG.
【図7】図5の縦方向断面図である。7 is a vertical cross-sectional view of FIG.
【図8】図5の水平方向断面図である。FIG. 8 is a horizontal sectional view of FIG.
【図9】実験例および比較実験例における計測位置を示
す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing measurement positions in an experimental example and a comparative experimental example.
【図10】実験例における計測結果を示すグラフであ
る。FIG. 10 is a graph showing measurement results in an experimental example.
【図11】比較実験例における計測結果を示すグラフで
ある。FIG. 11 is a graph showing measurement results in a comparative experiment example.
1 メインハウジング 2 スクロール(スクロール構造) 3 圧力損失の小さな整流手段(静翼) 4 燃焼室 5 燃料噴射ノズル C ガスタービン用燃焼器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main housing 2 Scroll (scroll structure) 3 Low pressure loss rectifying means (stator vanes) 4 Combustion chamber 5 Fuel injection nozzle C Gas turbine combustor
フロントページの続き (72)考案者 大賀 信一 明石市川崎町1番1号 川崎重工業株式会 社 明石工場内 (72)考案者 梶田 眞市 明石市川崎町1番1号 川崎重工業株式会 社 明石工場内 (72)考案者 木村 武清 明石市川崎町1番1号 川崎重工業株式会 社 明石工場内Front page continued (72) Shinichi Oga 1-1 Kawasaki-cho, Akashi-shi, Kawasaki Heavy Industries Ltd. Akashi Plant (72) Inventor Shinichi Kajita 1-1, Kawasaki-cho, Akashi-shi Akashi-shi Stock Corporation Akashi Inside the factory (72) Takeyoshi Kimura 1-1 Kawasaki-cho, Akashi City Kawasaki Heavy Industries Ltd. Akashi Factory
Claims (5)
燃焼器において、 該スクロール構造により形成される燃焼用空気流路の燃
焼室への開放端近くに圧力損失が小さな整流手段を設け
てなることを特徴とするガスタービン用燃焼器。1. A gas turbine combustor having a scroll structure, characterized in that a rectifying means having a small pressure loss is provided near an open end of a combustion air flow path formed by the scroll structure to a combustion chamber. Combustor for gas turbine.
燃焼室への開放端近くに設けられた流れ方向に沿った静
翼であることを特徴とする請求項1記載のガスタービン
用燃焼器。2. The gas turbine according to claim 1, wherein the rectifying means is a vane provided near the open end of the combustion air flow path to the combustion chamber and extending along the flow direction. Combustor.
角形の底辺を円弧状としたものを、その頂部を上流側に
向けてなるものであることを特徴とする請求項2記載の
ガスタービン用燃焼器。3. The stator vane along the flow direction is an isosceles triangle whose base is arcuate and whose top is directed toward the upstream side. Combustor for gas turbine.
燃焼室への開放端近くに設けられた流れ方向に沿った静
翼列であることを特徴とする請求項1記載のガスタービ
ン用燃焼器。4. The gas turbine according to claim 1, wherein the rectifying means is a row of vanes along a flow direction, which is provided near an open end of the combustion air flow path to a combustion chamber. Combustor.
を円弧状としたものを、その頂部を上流側に向けてなる
ものであることを特徴とする請求項4記載のガスタービ
ン用燃焼器。5. The gas turbine according to claim 4, wherein the vane of the vane row is an isosceles triangle whose base is arcuate and whose top is directed upstream. Combustor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994002213U JP3001224U (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Combustor for gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1994002213U JP3001224U (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Combustor for gas turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3001224U true JP3001224U (en) | 1994-08-23 |
Family
ID=43137209
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1994002213U Expired - Lifetime JP3001224U (en) | 1994-02-18 | 1994-02-18 | Combustor for gas turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3001224U (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52135907A (en) * | 1976-05-08 | 1977-11-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Combustion unit in gas turbine |
JPS58202334A (en) * | 1982-05-19 | 1983-11-25 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Gas turbine |
-
1994
- 1994-02-18 JP JP1994002213U patent/JP3001224U/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52135907A (en) * | 1976-05-08 | 1977-11-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | Combustion unit in gas turbine |
JPS58202334A (en) * | 1982-05-19 | 1983-11-25 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | Gas turbine |
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