JP3448190B2 - ガスタービンの燃焼器 - Google Patents
ガスタービンの燃焼器Info
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
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- F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
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Description
用されるガスタービンの燃焼器に関する。
来のガスタービンの予混合炎低NOx型燃焼器の説明図
である。図において、本ガスタービンの燃焼器は燃焼器
203内の8個のメインバーナ201でメイン燃料ノズ
ルから供給されるメイン燃料と燃焼用空気とが混合して
予混合気を形成し、燃焼器203内でパイロット燃料ノ
ズル202から供給されるパイロット燃料を火種として
燃焼するようになっている。燃焼用空気は燃焼器203
の外周から空気の流入部205で180°反転して燃焼
器203内へ流入する。図における符号204はパイロ
ット燃料を燃焼させるために設けた燃焼用空気供給用の
パイロットスワーラである。
ガスタービンの燃焼器においては、燃焼用空気が燃焼器
203の外周から空気の流入部205で180°反転し
て燃焼器203内へ流入するため、燃焼器203内部の
断面B−Bにおける燃焼用空気の速度分布が燃焼器20
3の中心部で速く、周辺部で遅くなる傾向になる。
空気の速度分布に偏りを生じると、メイン燃料と燃焼用
空気との予混合気の濃度が不均一になって燃焼の際にメ
インバーナ201から発生するNOxの濃度が高くな
る。また、燃焼器203内で安定して燃焼する燃焼範囲
が狭くなるなどの不具合がある。
ンの燃焼器は上記課題の解決を目的にしており、(1)
筒体内においてパイロットバーナと複数のメインバーナ
が配置され、同筒体の外周から燃焼用の空気が反転して
上記筒体内に流入し上記メインバーナで同メインバーナ
の燃料と混合して予混合気を形成するガスタービンの燃
焼器において、上記筒体内の上記メインバーナとパイロ
ットバーナの上流に上記燃焼用の空気を整流して、同筒
体の内部に流入する燃焼用の空気の流速分布を均一化す
る整流器を備えたことを特徴とするガスタービンの燃焼
器を提供する。また、上記(1)において、上記複数の
メインバーナは上記パイロットバーナの周囲に配置さ
れ、上記整流器は上記筒体内でドーナツ状に形成される
開口を有することを特徴とするガスタービンの燃焼器を
提供する。 さらに、上記(1)において、上記複数のメ
インバーナは上記パイロットバーナの周囲に配置され、
上記整流器は上記複数のメインバーナの上流側にそれぞ
れ位置する複数の円孔を有することを特徴とするガスタ
ービンの燃焼器を提供する。
焼器においては、メインバーナの上流に整流器を設けて
燃焼器の筒体の外周から反転して筒体の内部へ流入する
燃焼用の空気の速度分布を均一化しており、これにより
燃焼器の筒体内のメインバーナとパイロットバーナのパ
イロットスワーラの上流における燃焼用の空気の流量が
均一になる。特に、上記燃焼器の筒体内においてパイロ
ットバーナの周囲に複数のメインバーナが配置され、上
記整流器は上記筒体内でドーナツ状をなす開口を有する
ものとした場合は、圧力損失が少なく、燃焼用の空気を
整流して燃焼器内の燃焼用空気の流速を均一化する整流
効果が大きい。また、上記燃焼器の筒体内においてパイ
ロットバーナの周囲に複数のメインバーナが配置され、
上記整流器は同複数のメインバーナの上流側にそれぞれ
位置する複数の円孔を有するものとした場合も、圧力損
失が少なく、燃焼用の空気を整流して燃焼器内の燃焼用
空気の流速を均一化する整流効果が大きい。
るガスタービンの予混合炎低NOx型燃焼器の説明図で
ある。図において、本実施の形態に係るガスタービンの
燃焼器は火力発電などに使用されるガスタービンの燃焼
器で、図における符号101は本ガスタービンの燃焼器
のメインバーナ、102は同じく本ガスタービンの燃焼
器のパイロット燃料ノズル、103は本ガスタービンの
筒体の燃焼器、104はパイロット燃料を燃焼させるた
めに設けた燃焼用空気供給用のパイロットスワーラ、1
05は燃焼器103の外周から燃焼用空気が180°反
転して燃焼器103内へ流入する空気の流入部、106
は燃焼器103の入口に設けられ空気の流入部105を
通って燃焼器103内へ流入する燃焼用空気を整流して
燃焼器103内における燃焼用空気の流速を略等しくす
る整流器である。
に、燃焼器103内の8個のメインバーナ101でメイ
ン燃料ノズルから供給されるメイン燃料と燃焼用空気と
が混合して予混合気を形成し、燃焼器103内でパイロ
ット燃料ノズル102から供給されるパイロット燃料を
火種として燃焼するようになっている。燃焼用空気は燃
焼器103の外周から空気の流入部105で180°反
転して燃焼器103内へ流入する。
すように、燃焼器103の入口に整流器106が設けら
れており、燃焼器103の外周から空気の流入部105
で180°反転して燃焼器103内へ流入する燃焼用空
気を整流し、燃焼器103内における燃焼用空気の流速
を略等しくしている。整流器106は同図(b)に示す
ようにドーナツ状をなし、燃焼器103内でメインバー
ナ101内とパイロットスワーラ104側とへ流入する
燃焼用空気の流量が略均一になるようにして燃焼器10
3内全域に亘って燃焼用空気の流速を略等しくしてい
る。なお、図示はしないが、整流器106にはドーナツ
状の孔(開口)に代え、それぞれのメインバーナ101
を中心とする8個の円孔を設けてもよい。整流器106
をこれらの形状とすることにより、圧力損失が少なく、
整流作用の大きい整流器が得られる。
空気の流入部105で流れが180°転換するが、メイ
ンバーナ101およびパイロットバーナの上流側にドー
ナツ状の整流器106、或いはメインバーナ101の数
に対応する円孔による整流器を設置することにより、燃
焼器103内でメインバーナ101内へ流入する燃焼用
空気の流量と、その反対側のパイロットスワーラ104
側へ流入する燃焼用空気の流量とが略等しくなり、燃焼
器103内全域に亘って燃焼用空気の流速が略等しくな
る。そして、パイロットスワーラ104内へ流入する燃
焼用空気の流量減少と相挨って、同図(c)に示すよう
に燃焼器103内部の断面C−Cにおける燃焼用空気の
速度分布が略均一になる。
燃焼用空気が燃焼器の外周から空気の流入部で180°
反転して燃焼器内へ流入するため、燃焼器の断面におけ
る燃焼用空気の速度分布が燃焼器の中心部において速
く、周辺部で遅くなる傾向になる。このように燃焼器内
における燃焼用空気の速度分布に偏りを生じると、メイ
ン燃料と燃焼用空気との予混合気の濃度が不均一になっ
て燃焼の際にメインバーナから発生するNOxの濃度が
高くなる。また、燃焼器内で安定して燃焼する燃焼範囲
が狭くなるなどの不具合がある。
いては、メインバーナ101およびパイロットバーナの
上流部に整流器106を設けて燃焼器103の外周から
180°反転して燃焼器103内へ流入する燃焼用空気
の流速を均一化しており、これにより燃焼器103内に
おける燃焼用空気の流量を均一化することができてメイ
ン燃料と燃焼用空気との予混合気の濃度が均一になる。
これにより、燃焼の際にメインバーナ101から発生す
るNOx量が概ね零になるとともに、燃焼器103内で
安定して燃焼する燃焼範囲が拡くなる。
記のように構成されており、メインバーナとパイロット
バーナのパイロットスワーラの上流における燃焼器内の
燃焼用の空気の流量が均一になるので、メインバーナの
燃料と燃焼用の空気との予混合気の濃度が均一になって
燃焼の際にメインバーナから発生するNOxの濃度が概
ね零になるとともに、燃焼器内で安定して燃焼する燃焼
範囲が拡くなる。
タービンの燃焼器の縦断面図、同図(b)は同図(a)
におけるB−B矢視断面図、同図(c)はその作用説明
図である。
面図、同図(b)は同図(a)におけるB−B矢視断面
図、同図(c)はその作用説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 筒体内においてパイロットスワーラを設
けたパイロットバーナと複数のメインバーナが配置さ
れ、同筒体の外周から燃焼用の空気が反転して上記筒体
内に流入し上記メインバーナで同メインバーナの燃料と
混合して予混合気を形成するガスタービンの燃焼器にお
いて、上記筒体内の上記メインバーナとパイロットバー
ナのパイロットスワーラの上流に上記燃焼用の空気を整
流して、同筒体の内部に流入する燃焼用の空気の流速分
布を均一化する整流器を備えたことを特徴とするガスタ
ービンの燃焼器。 - 【請求項2】 請求項1に記載のガスタービンの燃焼器
において、上記複数のメインバーナは上記パイロットバ
ーナの周囲に配置され、上記整流器は上記筒体内でドー
ナツ状をなす開口を有することを特徴とするガスタービ
ンの燃焼器。 - 【請求項3】 請求項1に記載のガスタービンの燃焼器
において、上記複数のメインバーナは上記パイロットバ
ーナの周囲に配置され、上記整流器は上記複数のメイン
バーナの上流側にそれぞれ位置する複数の円孔を有する
ことを特徴とするガスタービンの燃焼器。
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Families Citing this family (26)
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---|---|---|---|---|
US6161387A (en) * | 1998-10-30 | 2000-12-19 | United Technologies Corporation | Multishear fuel injector |
JP3364169B2 (ja) | 1999-06-09 | 2003-01-08 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン及びその燃焼器 |
EP1239219A4 (en) * | 1999-12-15 | 2003-03-12 | Osaka Gas Co Ltd | LIQUID DISTRIBUTOR, COMBUSTION DEVICE, GAS TURBINE ENGINE AND HEATING POWER SYSTEM |
GB2375601A (en) * | 2001-05-18 | 2002-11-20 | Siemens Ag | Burner apparatus for reducing combustion vibrations |
JP4508474B2 (ja) * | 2001-06-07 | 2010-07-21 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼器 |
JP3986348B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2007-10-03 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃焼器の燃料供給ノズルおよびガスタービン燃焼器並びにガスタービン |
DE10219354A1 (de) * | 2002-04-30 | 2003-11-13 | Rolls Royce Deutschland | Gasturbinenbrennkammer mit gezielter Kraftstoffeinbringung zur Verbesserung der Homogenität des Kraftstoff-Luft-Gemisches |
US6832481B2 (en) | 2002-09-26 | 2004-12-21 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Turbine engine fuel nozzle |
EP2179222B2 (de) * | 2007-08-07 | 2021-12-01 | Ansaldo Energia IP UK Limited | Brenner für eine brennkammer einer turbogruppe |
DE102007043626A1 (de) | 2007-09-13 | 2009-03-19 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gasturbinenmagerbrenner mit Kraftstoffdüse mit kontrollierter Kraftstoffinhomogenität |
US8079218B2 (en) * | 2009-05-21 | 2011-12-20 | General Electric Company | Method and apparatus for combustor nozzle with flameholding protection |
US8944141B2 (en) * | 2010-12-22 | 2015-02-03 | United Technologies Corporation | Drill to flow mini core |
US9291102B2 (en) | 2011-09-07 | 2016-03-22 | Siemens Energy, Inc. | Interface ring for gas turbine fuel nozzle assemblies |
US9341376B2 (en) * | 2012-02-20 | 2016-05-17 | General Electric Company | Combustor and method for supplying fuel to a combustor |
US9423131B2 (en) | 2012-10-10 | 2016-08-23 | General Electric Company | Air management arrangement for a late lean injection combustor system and method of routing an airflow |
US9677766B2 (en) * | 2012-11-28 | 2017-06-13 | General Electric Company | Fuel nozzle for use in a turbine engine and method of assembly |
CN104566459B (zh) * | 2014-12-08 | 2017-12-12 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种燃气轮机燃烧室分级进气喷嘴 |
MX2017009761A (es) | 2015-03-31 | 2017-12-11 | Mitsubishi Hitachi Power Sys | Caldera y quemador de combustión. |
WO2016158081A1 (ja) | 2015-03-31 | 2016-10-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ |
JP6642912B2 (ja) | 2015-09-11 | 2020-02-12 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼バーナ及びこれを備えたボイラ |
US10890329B2 (en) | 2018-03-01 | 2021-01-12 | General Electric Company | Fuel injector assembly for gas turbine engine |
US11073114B2 (en) | 2018-12-12 | 2021-07-27 | General Electric Company | Fuel injector assembly for a heat engine |
US11286884B2 (en) | 2018-12-12 | 2022-03-29 | General Electric Company | Combustion section and fuel injector assembly for a heat engine |
CN111043624B (zh) * | 2019-12-31 | 2024-08-06 | 新奥能源动力科技(上海)有限公司 | 一种燃烧室及燃气轮机 |
EP3875741A1 (en) | 2020-03-04 | 2021-09-08 | Rolls-Royce plc | Gas turbine engine with water injection |
GB202112641D0 (en) * | 2021-09-06 | 2021-10-20 | Rolls Royce Plc | Controlling soot |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2630679A (en) * | 1947-02-27 | 1953-03-10 | Rateau Soc | Combustion chambers for gas turbines with diverse combustion and diluent air paths |
US2885858A (en) * | 1947-12-02 | 1959-05-12 | Power Jets Res & Dev Ltd | Combustion system with mixing chamber |
US4262482A (en) * | 1977-11-17 | 1981-04-21 | Roffe Gerald A | Apparatus for the premixed gas phase combustion of liquid fuels |
DE2950535A1 (de) * | 1979-11-23 | 1981-06-11 | BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Brennkammer einer gasturbine mit vormisch/vorverdampf-elementen |
JPS59229114A (ja) * | 1983-06-08 | 1984-12-22 | Hitachi Ltd | ガスタ−ビン用燃焼器 |
US5127221A (en) * | 1990-05-03 | 1992-07-07 | General Electric Company | Transpiration cooled throat section for low nox combustor and related process |
US5361586A (en) * | 1993-04-15 | 1994-11-08 | Westinghouse Electric Corporation | Gas turbine ultra low NOx combustor |
DE69919764T2 (de) * | 1998-02-09 | 2005-09-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Brennkammer |
-
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