JPH02183719A

JPH02183719A - ガスタービン燃焼器

Info

Publication number: JPH02183719A
Application number: JP271389A
Authority: JP
Inventors: Osamu Yokota; 修横田; Satoshi Tsukahara; 聰塚原; Noriyuki Hayashi; 則行林; Yoji Ishibashi; 石橋　洋二; Shunichi Anzai; 安斉　俊一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-01-11
Filing date: 1989-01-11
Publication date: 1990-07-18

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はガスタービン燃焼器に係り、特に、各各の燃焼
器から同じ温度の燃焼ガスを得るのに好適なガスタービ
ン燃焼器の構造に関する。

〔従来の技術〕

第２図に示す様に、主に燃焼器はライナ１とそれをおお
う外筒４から構成されている。一般に。

発電用ガスタービンは複数の燃焼器、及び、各燃焼器を
火炎伝播管９により接続された構成となっており、点火
栓１３を備えた燃焼器で点火された後、火炎は火炎伝播
管をつたわって各燃焼器に発生するようになっている。

また、点火栓を備えている燃焼器に対して、はぼ、反対
側に位置している燃焼器に火炎検出器８ａを設けている
。火炎検出器８ａの全体構成は外筒４からライナ１に設
けられた検出孔までを挿入筒８ｂによって接続されたも
のとなっている。この挿入筒８ｂは、火炎検出器８ａの
検出精度の問題上、ライナ１に設けられた検出孔まで火
炎検出器８ａを挿入しなければならないために設けられ
ている。

第３図よりライナ１について詳しく説明する。

ライナ１には冷却用空気孔６ｃ、燃焼ガ入の温度を調整
するための希釈用空気孔６ｂ及び燃焼用空気孔６ａを設
けている。また、点火栓、もしくは、火炎検出器を挿入
させるための検出孔７を設けている。

第４図に点火栓もしくは火炎検出器を備えていないガス
タービン燃焼器の縦断面図を示しており、デイフユーザ
１２から供給された一次空気１０は尾筒２を冷却しなか
らライナ１に送られ、燃料ノズル３から供給された燃料
と混合すると同時に、燃焼持空気孔６ａ、希釈用空気孔
６ｂ、冷却用空気孔６Ｃ１及び、検出孔７からも流入す
ることによって目標の燃室比を達成し、それによって目
標の温度の燃焼ガス１１を得ることができる。一方、点
火栓を備えた燃焼器では、点火栓により点火した後、ラ
イナ内の圧力が上昇するため点火栓が自動的に検出孔７
から外れ、その後、検出孔から一次空気１０が流入する
様になっている。そのため、点火栓を備えている燃焼器
でも、第４図場合と同様の燃室比が得られる。しかし、
第５図に示す様に、火炎検出器８ａを備えた従来のガス
タービン燃焼器で、火炎を検出する精度を低下させない
ために、挿入筒８Ｃをライナの検出孔７まで接続しなけ
ればならず、そのため、検出孔をふさいでしまうことと
なり、他の燃焼器の様に検出孔７から一次空気は流入し
なくなる。その結果、第６図に示す様に、火炎検出器８
ａを備えた燃焼器は、他の備えていない燃焼器に比べ、
検出孔７から一次空気が流入しない量だけ燃室比が高く
なり、目標の燃焼ガス温度以上となって、各々の燃焼器
から排出される燃焼ガス温度は不均一になる。

燃焼器において、燃室比が高くなると燃焼ガス温度も高
くなり、燃焼器の耐熱・耐久性に問題がある。また、タ
ービン側で、各々の燃焼器から排出される燃焼ガス温度
に温度差があると、タービン翼等に熱歪や熱疲労が生じ
るため燃焼ガス温度はできるだけ同じ温度が理想である
。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の燃焼器の構造を第４図及び第５図に示す。

第４図は点火栓、及び、火炎検出器を備えていない燃焼
器の構造であり、また、第５図は従来の火炎検出器を備
えた燃焼器の構造を示す。

一般に、ガスタービンにおいて各燃焼器から排出される
燃焼ガス温度に温度差が生じると、タービン翼等に熱歪
が熱疲労が生じるため、燃焼ガス温度はできるだけ同じ
温度であるのが好ましい。

しかし、従来の構造では火炎検出器を備えた燃焼器にお
いて、火炎検出器の挿入筒がライナに設けた検出孔をふ
さいでしまうため、そこから−次空気が流入することが
できない。一方、火炎検出器を備えていない燃焼器では
、検出孔をふさぐ挿入筒がないため、検出孔から一次空
気が流入する。

すなわち、火炎検出器を備えた燃焼器と備えていない燃
焼器とでは、検出孔から流入する一次空気量に差を生じ
るため、ライナ出口における燃料と空気の割合の燃室比
が異なり、燃焼ガス温度に温度差が生じる問題点があっ
た。

本発明の目的は、火炎検出器を備えた燃焼器において、
火炎検出器の挿入筒の一部に空気取入孔を設けることに
より、そこから−次空気を取入れ、火炎検出器を備えて
いない燃焼器と同様の燃室比することが可能となり、各
々の燃焼器から同じ温度の燃焼ガスを得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、火炎検出器を備えている燃焼器において、
ライナに設けた検出孔をふさいでしまう火炎検出器の挿
入筒の一部に空気取入孔を設けることにより達成され、
そこから−次空気が流入するために火炎検出器を備えて
いない燃焼器と同様の燃室比にすることが可能となり、
各々の燃焼器から同じ温度の燃焼ガスを得ることができ
る。

〔作用〕

火炎検出器を備えた燃焼器において、ライナに設けた検
出孔をふさいでしまう火炎検出器の挿入筒の一部に空気
取入孔を設け、そこから−次空気を取り入れることによ
り、−次空気は挿入筒内へ流れ、さらに、検出孔へ流入
することによって、トータルの燃室比が火炎検出器を備
えていない燃室比と同様にすることが可能となり、各々
の燃焼器から同じ温度の燃焼ガスを得ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。燃焼
器は主にライナ１とそれをおおう外筒４及びケーシング
５とから構成されている。一般に、発電用ガスタービン
は複数の燃焼器、及び、各燃焼器を火炎播管９により接
続された構成となっている。燃焼器には点火栓を備えた
もの、火炎検出器を備えたもの、及び、そのどちらでも
備えていないものがある。これらの中から、第１図は火
炎検出器８ａを備えた燃焼器について示している。

火炎検出器を備えた燃焼器は、外筒４からライナ１に設
けられた検出孔７までを挿入筒８ｂにより接続している
。この挿入筒８ｂは、火炎検出器８ａの検出精度の問題
上、ライナ１に設けられた検出孔７まで火炎検出器８ａ
を挿入しなければならないために設けられている。そし
て、この挿入筒８ｂの一部に一次空気を取り入れる空気
取入孔８ｃを設けている。燃焼器の上流側には燃料を供
給すための燃料ノズル３を設けている。

ガスタービンでは１図示していない圧縮機によって加圧
された一次空気１０がデイフユーザ１２から供給され１
尾筒２の周囲を流れることにより冷却しながらライナ１
へ送られる。ライナ内では燃料ノズル３から供給された
燃料と一次空気１０が混合して燃焼し、高温の燃焼ガス
を生成する。

ライナ１には燃焼用空気孔６ａ、希釈用空気孔６ｂ、冷
却用空気孔６ｃが設けられ、それらから−水空気１０が
流入する様になっており、さらに検出孔７からも一次空
気１０が流入することにより、目標の燃室比（ライナ出
口での燃料と空気の割合）を達成することによって、目
標の燃焼ガス温度を得ることができる。

従来の火炎検出器８ａを備えた燃焼器では、火炎検出器
の挿入筒８ｂがライナ１に設けた検出孔７をふさいでし
まうために一次空気１０が検出孔から流入しなくなる。

そこでこの挿入筒の一部に一次空気を取入れる空気取入
孔８ｃを設けることにより、−水空気は空気取入孔から
挿入筒内へ流れ、さらに検出孔からライナ内へ流入する
ことによって、火炎検出器を備えていない燃焼器と同様
の燃室比が可能となり、目標の燃焼ガス温度を得ること
ができる。また１本実施例によれば、火炎検出器の全体
構成は従来と変らないため、火炎検出精度の低下も避け
られる。

次に、本発明の実施例を第７図を参照して説明する。

第７図は、第１図の火炎検出器部の詳細な拡大図である
。挿入筒の空気取入孔から一次空気が流入する際、空気
取入孔入口での流量係数、及び、挿入筒内の流体抵抗を
考慮して、火炎検出器の挿入筒８ｂに設けた空気取入孔
８ｃの開口面積Ａ２は、ライナに設けた検出孔７の開口
面積Ａｌより大きくする。しかし、空気取入孔の数は、
十分な一次空気１０を取入れる量とする。挿入ｉ８ｂに
おける空気取入孔８ｃ位置は、火炎検出器の冷却効果の
促進作用を考慮して、ライナ１から離れた外筒４寄りで
一次空気供給の上流側の位置とする。

〔発明の効果〕

本発明によれば、火炎検出器を備えた燃焼器において、
火炎検出器の挿入筒がライナに設けた検出孔をふさいで
も、挿入筒の一部に空気取入孔を設けたため、−水空気
が流入することができるため、火炎検出器を備えていな
い燃焼器と同様の燃室比にすることができ、その結果、
各々の燃焼器から同じ温度の燃焼ガスを得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の火炎検出器挿入筒における空気取入孔
の一実施例の縦断面図、第２図はガスタービン燃焼器の
縦断面図、第３図はライナの側面図、第４図はガスター
ビン燃焼器の縦断面図、第５図は従来の火炎検出器を備
えたガスタービン燃焼器の縦断面図、第６図はガスター
ビン燃焼器における燃室比と燃焼ガス温度の関係を示す
図、第７図は第１図における火炎検出器部を拡大した縦
断面図を示す。１・・・ライナ、２・・・尾筒、３・・・燃料ノズル、
４・・・外筒、６・・・空気孔、７・・・検出孔、８・
・・火炎検出器、９・・・火炎伝播管、１０・・・−水
空気、１１・・・燃焼ガス。弔図第図第図Ｂ第４図第６図第７図８α

Claims

【特許請求の範囲】１、火炎検出器を備えた燃焼器において、ライナに設けられてる検出孔をふさいでしまう前記火炎
検出器に挿入筒の一部に空気取入孔を設けることを特徴
とするガスタービン燃焼器。２、特許請求項第１項において、火炎検出器の前記挿入筒に設ける空気取入孔の面積は、
前記ライナに設けた前記検出孔の面積より大きくし、前
記検出孔の数は一つもしくは複数とし、また、前記空気
取入孔の位置は前記ライナから離れた外筒寄りで一次空
気供給の上流側の位置とするガスタービン燃焼器。