JP4482858B2 - 希薄予蒸発予混合燃焼器 - Google Patents
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Description
かかる予混合燃焼方式の燃焼器では、燃料を十分な空気量と予混合しこれを希薄燃焼させるものであり、このためホットスポットがなく、高温火炎の発生をなくし低NOx化を実現することができる。
非特許文献2では、燃料に添加物を混入し、スモークを低減する。
また燃料に添加物をドーピングする場合、大量の添加物と添加物を燃料に混合するための付帯設備が必要となるばかりでなく、燃焼ガスに重金属成分が入るため、燃焼器ライナーやタービン翼等の損傷をきたす問題が発生する。
また燃料と同時に水蒸気を燃料噴射弁より噴射しスモークを低減する場合、蒸気を製造するための付帯設備が必要となる。
また燃焼負荷を下げ、予蒸発予混合管内の燃料濃度を低くし、カーボン堆積の防止を図ることができるが、ガスタービンの出力を低下させることとなり、性能低下が避けられず実用化は困難である。
前記予蒸発予混合管は、前記旋回流が形成される領域を囲むとともに、その内壁面に沿って軸方向に流れる空気フィルムを形成するようになっている、ことを特徴とする希薄予蒸発予混合燃焼器が提供される。
さらに、内管は、燃料噴射弁を囲み外管より短いので、内管に直接噴射された微量の燃料液滴は内管の下流端から空気流中に入り、空気フィルム内で空気流と混合されながら軸方向に流されるため、蒸発し堆積する前に液滴を微細化し混合することができる。
外管14aは、燃料噴射弁12を間隔を隔てて囲み、燃焼器ライナー16まで延びる中空円筒形部材であり、その内壁面に沿って軸方向(参考例では逆旋回方向)に流れる空気フィルム5を形成するようになっている
内管14bは、外管14aの内側に位置し、燃料噴射弁12を囲み、外管より短い中空円筒形部材であり、外管14aとの隙間から燃焼用空気2を予蒸発予混合管14の内部に導入するようになっている。
流量制御器15は、例えばオリフィス、スリット、可変流量調節弁等であり、外管14aと内管14bの隙間を通して軸方向(参考例では逆旋回方向)に流れる空気流の流量を制御する機能を有する。
なお、燃焼器ライナー16内には、パイロットバーナー17が設けられ、そのパイロット火炎により、燃焼を安定化するようになっている。
さらに、内管14bは、燃料噴射弁12を囲み外管14aより短いので、内管14bに直接噴射された微量の燃料液滴は内管14bの下流端から空気流中に入り、空気フィルム5内で空気流と混合されながら軸方向に流されるため、蒸発し堆積する前に液滴を微細化し混合することができる。
10 希薄予蒸発予混合燃焼器、12 燃料噴射弁、13 旋回翼、
14 予蒸発予混合管、14a 外管、14b 内管、
15 流量制御器、16 燃焼器ライナー、
17 パイロットバーナー
Claims (2)
- 高炭素比液体燃料を空気流中に噴射して旋回流を形成する燃料噴射弁と、前記液体燃料を蒸発させ空気と均一な希薄燃焼濃度に混合する予蒸発予混合管と、該予蒸発予混合管の下流側に設けられ混合された希薄混合気を燃焼させる燃焼器ライナーとを備え、
前記予蒸発予混合管は、前記旋回流が形成される領域を囲むとともに、その内壁面に沿って軸方向に流れる空気フィルムを形成するようになっている、ことを特徴とする希薄予蒸発予混合燃焼器。 - 前記予蒸発予混合管は、燃料噴射弁を間隔を隔てて囲み燃焼器ライナーまで延びる中空円筒形の外管と、該外管の内側に位置し燃料噴射弁を囲み軸方向における燃料噴射弁からの長さが外管より短い中空円筒形の内管と、外管と内管の間に位置しその隙間を通して軸方向に流れる空気流の流量を制御する流量制御器とからなる、ことを特徴とする請求項1に記載の希薄予蒸発予混合燃焼器。
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