JPH0328606A - ガスタービン燃料ノズル - Google Patents
ガスタービン燃料ノズルInfo
- Publication number
- JPH0328606A JPH0328606A JP16078189A JP16078189A JPH0328606A JP H0328606 A JPH0328606 A JP H0328606A JP 16078189 A JP16078189 A JP 16078189A JP 16078189 A JP16078189 A JP 16078189A JP H0328606 A JPH0328606 A JP H0328606A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel nozzle
- nozzle
- face
- cone
- swirler
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 71
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 claims description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 26
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 15
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 10
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Spray-Type Burners (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
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。
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用燃料ノズルにおける燃
料ノズル端面の冷却構造に関する。
料ノズル端面の冷却構造に関する。
ガスタービン燃焼器用燃料ノズルは、従来は浦を高圧で
噴射する、いわゆる、圧力噴霧型が多く採用されている
が、近年は燃焼器の高負荷化や燃焼排ガスの清浄化の要
求から、さらに油の微粒化特性を改善する目的で、微粒
化を促進させる噴霧空気を併用した低圧空気噴霧型の燃
料ノズルが多く用いられるようになっている。なお、こ
の種の装置としては、トランザクション オブ ジ ェ
イ・エス・エム・イー・107,(1985)第706
頁から第713頁(Trans.of the ASM
E,vo Q .107,July 1985 PP7
06−713)が挙げられる。また、これと同類の燃料
ノズルの従来例を第2図に示す。
噴射する、いわゆる、圧力噴霧型が多く採用されている
が、近年は燃焼器の高負荷化や燃焼排ガスの清浄化の要
求から、さらに油の微粒化特性を改善する目的で、微粒
化を促進させる噴霧空気を併用した低圧空気噴霧型の燃
料ノズルが多く用いられるようになっている。なお、こ
の種の装置としては、トランザクション オブ ジ ェ
イ・エス・エム・イー・107,(1985)第706
頁から第713頁(Trans.of the ASM
E,vo Q .107,July 1985 PP7
06−713)が挙げられる。また、これと同類の燃料
ノズルの従来例を第2図に示す。
これは、油燃料100とガス燃料102共用型であり、
燃料ノズルの中心部に液体燃料100を微粒化するため
のノズルコア2をもち、液体燃料100渦巻室3で微粒
化され、ノズル噴口4から噴霧として噴射される.一方
、その外周には噴霧空気流路工2を形成するためのコー
ン5が設けられており、ガスタービン圧縮機で圧縮され
た空気の一部101が抽気された後、別置の昇圧機で高
圧となり、噴霧空気流路12に設けられた噴霧空気旋回
器6を経て、高速でノズル噴口4から噴出することによ
り、さらに、液体燃料100の微粒化を促進する構造と
なっている.さらに、その外周には,ガス燃料102の
流路】,3を形成するための旋回器コーン7が設けられ
ており、その下流端には複数個のガス噴射口l4をもつ
旋回羽根9が取り付けられている.そして、燃料ノズル
端面8はコーン5と旋回器コーン7により形成される構
造となっている。燃料ノズルから内筒10内に噴射され
た燃料は,ガスタービン圧縮機で圧縮され,旋回羽根9
や内筒10にあけられた空気孔11を通って内筒10内
に流入した空気103と混合しながら燃焼を行い、高温
高圧の燃焼ガスになる。
燃料ノズルの中心部に液体燃料100を微粒化するため
のノズルコア2をもち、液体燃料100渦巻室3で微粒
化され、ノズル噴口4から噴霧として噴射される.一方
、その外周には噴霧空気流路工2を形成するためのコー
ン5が設けられており、ガスタービン圧縮機で圧縮され
た空気の一部101が抽気された後、別置の昇圧機で高
圧となり、噴霧空気流路12に設けられた噴霧空気旋回
器6を経て、高速でノズル噴口4から噴出することによ
り、さらに、液体燃料100の微粒化を促進する構造と
なっている.さらに、その外周には,ガス燃料102の
流路】,3を形成するための旋回器コーン7が設けられ
ており、その下流端には複数個のガス噴射口l4をもつ
旋回羽根9が取り付けられている.そして、燃料ノズル
端面8はコーン5と旋回器コーン7により形成される構
造となっている。燃料ノズルから内筒10内に噴射され
た燃料は,ガスタービン圧縮機で圧縮され,旋回羽根9
や内筒10にあけられた空気孔11を通って内筒10内
に流入した空気103と混合しながら燃焼を行い、高温
高圧の燃焼ガスになる。
燃料ノズルをこのような構造にすることにより、液体燃
料とガス燃料を共用して噴射できるとともに、特に、液
体燃料に関しては、従来の圧力噴霧型に比較して液体燃
料の噴霧粒径を微細化でき、スモークの発生を抑制し、
燃焼効率を高めることができる. 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、近年のガスタービンの高温高圧化に伴
う燃料ノズル端面の加熱防止の点について考慮がされて
おらず、高温高負荷燃焼化に伴う燃料ノズル端面の加熱
による損傷の発生ならびに燃料ノズルの寿命が短いとい
う問題があった。
料とガス燃料を共用して噴射できるとともに、特に、液
体燃料に関しては、従来の圧力噴霧型に比較して液体燃
料の噴霧粒径を微細化でき、スモークの発生を抑制し、
燃焼効率を高めることができる. 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、近年のガスタービンの高温高圧化に伴
う燃料ノズル端面の加熱防止の点について考慮がされて
おらず、高温高負荷燃焼化に伴う燃料ノズル端面の加熱
による損傷の発生ならびに燃料ノズルの寿命が短いとい
う問題があった。
本発明の目的は、燃料ノズル端面の加熱を防ぎ、信頼性
が高く、かつ、寿命の長い燃料ノズルを提供することに
ある. 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明は旋回羽根と並行し
て、燃料ノズル内に旋回羽根上流から燃料ノズル端面に
至る流路を設け、旋回羽根から内筒内に流入する空気の
一部をこの流路から燃料ノズル端面を経て内筒内に流出
させ、燃料ノズル端面の部材を冷却し、燃料ノズル端面
への火炎の接近を防ぐようにした. 〔作用〕 旋回羽根と並行して、燃料ノズル内に旋回羽根の上流か
ら燃料ノズル端面に至る流路を設けることにより、旋回
羽根の上流と下流、即ち、内筒の内外の圧力差を駆動力
とする空気の流れがこの流路に生じる.このため、燃料
ノズルの部材は、流路を流れる空気の冷却作用によって
冷却される,燃料ノズル端面から内筒内に流出する空気
の流れは、燃料ノズル端面に近接して形成される火炎を
遠ざける作用をするので,燃料ノズル端面ば火炎によっ
て過剰に加熱されることがなくなる。
が高く、かつ、寿命の長い燃料ノズルを提供することに
ある. 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために、本発明は旋回羽根と並行し
て、燃料ノズル内に旋回羽根上流から燃料ノズル端面に
至る流路を設け、旋回羽根から内筒内に流入する空気の
一部をこの流路から燃料ノズル端面を経て内筒内に流出
させ、燃料ノズル端面の部材を冷却し、燃料ノズル端面
への火炎の接近を防ぐようにした. 〔作用〕 旋回羽根と並行して、燃料ノズル内に旋回羽根の上流か
ら燃料ノズル端面に至る流路を設けることにより、旋回
羽根の上流と下流、即ち、内筒の内外の圧力差を駆動力
とする空気の流れがこの流路に生じる.このため、燃料
ノズルの部材は、流路を流れる空気の冷却作用によって
冷却される,燃料ノズル端面から内筒内に流出する空気
の流れは、燃料ノズル端面に近接して形成される火炎を
遠ざける作用をするので,燃料ノズル端面ば火炎によっ
て過剰に加熱されることがなくなる。
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する.燃料
ノズルの中心部に液体燃料100を微粒化するためのノ
ズルコア2を設け、液体燃料100は渦巻室3で微粒化
され、ノズル噴口4から噴霧として噴射される。また、
その外周には噴霧空気流路12を形威するためのコーン
5が設けられ、ガスタービン圧縮機で圧縮された後、別
置の昇圧機でさらに高圧となった噴霧空気101は、噴
霧空気旋回器6によって高速旋回流となってノズル噴口
4から流出し、さらに、微粒化を促進させる構造となっ
ている.さらに、その外周にはガス燃料102の流路1
3を形成するための旋回器コーン7が設けられており、
その下流端近傍には旋回羽根9、および、複数個のガス
噴射口14が設けられている。コーン5、および、旋回
器コーン7により燃料ノズル端面8は形威されている。
ノズルの中心部に液体燃料100を微粒化するためのノ
ズルコア2を設け、液体燃料100は渦巻室3で微粒化
され、ノズル噴口4から噴霧として噴射される。また、
その外周には噴霧空気流路12を形威するためのコーン
5が設けられ、ガスタービン圧縮機で圧縮された後、別
置の昇圧機でさらに高圧となった噴霧空気101は、噴
霧空気旋回器6によって高速旋回流となってノズル噴口
4から流出し、さらに、微粒化を促進させる構造となっ
ている.さらに、その外周にはガス燃料102の流路1
3を形成するための旋回器コーン7が設けられており、
その下流端近傍には旋回羽根9、および、複数個のガス
噴射口14が設けられている。コーン5、および、旋回
器コーン7により燃料ノズル端面8は形威されている。
燃料ノズル端面8を形成するコーン5と旋回器コーンの
間には環状の隙間であるノズル端面冷却溝15を形威す
る構造となっており、旋回器コーン7には旋回羽根9の
上流からノズル端面冷却溝]5に通じる冷却空気流路1
6が、複数個のガス噴出口14を避ける形であけられて
いる。冷却空気流路16は複数個の小孔から成り立って
いる。このような構造により、旋回羽根9の上流と下流
の圧力差を駆動力とする空気103の流れが,冷却空気
流路16、および、ノズル端面冷却溝15に生じ、内筒
(図示せず)内にノズル端面冷却溝15から流出する. 第3図は,ノズル端面冷却溝15と旋回羽根9の間のノ
ズル端面8の冷却を強化するための実施例である。冷却
空気流路l6とノズル端面冷却溝15により形成される
流路とノズル端面冷却溝15と旋回羽根9の間のノズル
端面8とを結ぶ複数個のノズル端面冷却孔17を設けた
構造である.このような構造にするため、ノズル端面冷
却溝15だけでなく、ノズル端面冷却孔17にも,旋回
羽根9の上流と下流の圧力差を駆動力とする空気103
の流れが生じる. 〔発明の効果〕 本発明によれば、旋回羽根の上流と下流の圧カ差を駆動
力とする空気の流れにより、燃料ノズル端面を冷却する
ことができ、燃料ノズル端面に近接して形成される火炎
を燃料ノズル端面から遠ざけることができ、燃料ノズル
端面が火炎からの熱を受けて加熱されることが抑制され
、燃料ノズル端面の変形や過大な熱応力に基づくクラッ
ク発生等の損傷を軽減することができる。また、火炎の
燃料ノズル端面への接近を妨げることと、燃料ノズル端
面へ付着する液体燃料を吹き飛ばすことにより、燃料ノ
ズル端面への煤の堆積が防げ、噴霧特性の経時変化が小
さく、燃焼の信頼性が高まる。
間には環状の隙間であるノズル端面冷却溝15を形威す
る構造となっており、旋回器コーン7には旋回羽根9の
上流からノズル端面冷却溝]5に通じる冷却空気流路1
6が、複数個のガス噴出口14を避ける形であけられて
いる。冷却空気流路16は複数個の小孔から成り立って
いる。このような構造により、旋回羽根9の上流と下流
の圧力差を駆動力とする空気103の流れが,冷却空気
流路16、および、ノズル端面冷却溝15に生じ、内筒
(図示せず)内にノズル端面冷却溝15から流出する. 第3図は,ノズル端面冷却溝15と旋回羽根9の間のノ
ズル端面8の冷却を強化するための実施例である。冷却
空気流路l6とノズル端面冷却溝15により形成される
流路とノズル端面冷却溝15と旋回羽根9の間のノズル
端面8とを結ぶ複数個のノズル端面冷却孔17を設けた
構造である.このような構造にするため、ノズル端面冷
却溝15だけでなく、ノズル端面冷却孔17にも,旋回
羽根9の上流と下流の圧力差を駆動力とする空気103
の流れが生じる. 〔発明の効果〕 本発明によれば、旋回羽根の上流と下流の圧カ差を駆動
力とする空気の流れにより、燃料ノズル端面を冷却する
ことができ、燃料ノズル端面に近接して形成される火炎
を燃料ノズル端面から遠ざけることができ、燃料ノズル
端面が火炎からの熱を受けて加熱されることが抑制され
、燃料ノズル端面の変形や過大な熱応力に基づくクラッ
ク発生等の損傷を軽減することができる。また、火炎の
燃料ノズル端面への接近を妨げることと、燃料ノズル端
面へ付着する液体燃料を吹き飛ばすことにより、燃料ノ
ズル端面への煤の堆積が防げ、噴霧特性の経時変化が小
さく、燃焼の信頼性が高まる。
第l図は本発明の一実施例を示す燃料ノズルの断面図、
第2図は従来の燃料ノズルと内簡の断面図,第3図は本
発明の他の実施例を示す燃料ノズルの断面図である. 1・・・ノズルボディ、2・・・ノズルコア、3・・・
渦巻室、4・・・ノズル噴口、5・・・コーン、7・・
・旋回器コーン、8・・・ノズル端面、9・・・旋回羽
根、14・・・ガス噴射口、15・・・ノズル端面冷却
溝、16・・・冷却空気流路、17・・・ノズル端面冷
却孔.
第2図は従来の燃料ノズルと内簡の断面図,第3図は本
発明の他の実施例を示す燃料ノズルの断面図である. 1・・・ノズルボディ、2・・・ノズルコア、3・・・
渦巻室、4・・・ノズル噴口、5・・・コーン、7・・
・旋回器コーン、8・・・ノズル端面、9・・・旋回羽
根、14・・・ガス噴射口、15・・・ノズル端面冷却
溝、16・・・冷却空気流路、17・・・ノズル端面冷
却孔.
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、液体燃料を微粒化する手段を備えたノズルコアを中
心部に持ち、その外周に微粒化を促進するための噴霧空
気流路を形成するコーンを設け、かつ、その外周に旋回
羽根を支持する旋回器コーンを設け、前記旋回器コーン
と前記噴霧空気流路とを形成する前記コーンとで燃料ノ
ズル端面を形成する燃料ノズルにおいて、 前記燃料ノズル内に前記旋回羽根と並行して、前記旋回
羽根の上流から前記燃料ノズルの端面に至る流路を設け
たことを特徴とするガスタービン燃料ノズル。 2、請求項1において、 前記コーンと前記旋回器コーンによつて形成される前記
燃料ノズル端面の隙間と前記旋回羽根の上流とを結ぶ複
数個の小孔を前記旋回器コーンに設けることを特徴とす
るガスタービン燃料ノズル。 3、請求項2において、 前記旋回羽根の上流と前記燃料ノズルの端面とを結ぶ流
路と前記コーンと前記旋回羽根の間の前記燃料ノズル端
面とを結ぶ複数個の小孔を前記旋回器コーンに設けるこ
とを特徴とするガスタービン燃料ノズル。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16078189A JPH0328606A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | ガスタービン燃料ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16078189A JPH0328606A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | ガスタービン燃料ノズル |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0328606A true JPH0328606A (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15722314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16078189A Pending JPH0328606A (ja) | 1989-06-26 | 1989-06-26 | ガスタービン燃料ノズル |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0328606A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009531643A (ja) * | 2006-03-31 | 2009-09-03 | アルストム テクノロジー リミテッド | ガスタービン設備に用いられる燃料ランスならびに燃料ランスを運転するための方法 |
CN102287826A (zh) * | 2011-07-15 | 2011-12-21 | 马鞍山科达洁能股份有限公司 | 燃烧喷嘴和煤气化炉 |
JP2017504776A (ja) * | 2013-12-04 | 2017-02-09 | キング アブドゥーラ ユニバーシティ オブ サイエンス アンド テクノロジー | 燃焼のための装置および方法 |
-
1989
- 1989-06-26 JP JP16078189A patent/JPH0328606A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009531643A (ja) * | 2006-03-31 | 2009-09-03 | アルストム テクノロジー リミテッド | ガスタービン設備に用いられる燃料ランスならびに燃料ランスを運転するための方法 |
CN102287826A (zh) * | 2011-07-15 | 2011-12-21 | 马鞍山科达洁能股份有限公司 | 燃烧喷嘴和煤气化炉 |
JP2017504776A (ja) * | 2013-12-04 | 2017-02-09 | キング アブドゥーラ ユニバーシティ オブ サイエンス アンド テクノロジー | 燃焼のための装置および方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4928479A (en) | Annular combustor with tangential cooling air injection | |
US4891936A (en) | Turbine combustor with tangential fuel injection and bender jets | |
US4327547A (en) | Fuel injectors | |
JP6606080B2 (ja) | エアアシスト式燃料噴射用の燃料ノズル構造体 | |
US3912164A (en) | Method of liquid fuel injection, and to air blast atomizers | |
US7716931B2 (en) | Method and apparatus for assembling gas turbine engine | |
US10533748B2 (en) | Combustor burner arrangement | |
CN103216852B (zh) | 具有阶梯形中心体的轴流式燃料喷嘴 | |
US6895755B2 (en) | Nozzle with flow equalizer | |
EP0587580A1 (en) | GAS TURBINE COMBUSTION CHAMBER. | |
CA1152340A (en) | Anti-coke fuel nozzle | |
JP2005308389A (ja) | ガスタービンエンジン燃焼器を製作するための方法及び装置 | |
CN113606610B (zh) | 一种应用于加力燃烧室的气动辅助雾化直射式喷嘴 | |
JP3826196B2 (ja) | プレフィルマー式エアブラスト微粒化ノズル | |
CN113028451B (zh) | 一种离心喷嘴与旋流器一体化的燃烧室头部结构 | |
CN108351105A (zh) | 预膜式燃料/空气混合器 | |
JP4111706B2 (ja) | ガスタービンエンジン中に水を噴射するための方法及び装置 | |
JP2006509988A (ja) | 騒音レベルを減少させ混合を向上させるボーテックス燃料ノズル | |
GB2035540A (en) | A gas turbine engine fuel injector | |
US5150570A (en) | Unitized fuel manifold and injector for a turbine engine | |
US4187674A (en) | Combustion equipment for gas turbine engines | |
JPH0328606A (ja) | ガスタービン燃料ノズル | |
JPH02267406A (ja) | ガスタービン燃料ノズル | |
JP3894672B2 (ja) | ガスタービンエンジン用燃焼器 | |
JP3986685B2 (ja) | ガスタービンエンジン用燃焼器 |