JPH05125956A - 回転機械の燃料供給システム及び回転機械の運転方法 - Google Patents
回転機械の燃料供給システム及び回転機械の運転方法Info
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- JPH05125956A JPH05125956A JP4104129A JP10412992A JPH05125956A JP H05125956 A JPH05125956 A JP H05125956A JP 4104129 A JP4104129 A JP 4104129A JP 10412992 A JP10412992 A JP 10412992A JP H05125956 A JPH05125956 A JP H05125956A
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- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
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- F23K5/08—Preparation of fuel
- F23K5/10—Mixing with other fluids
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L2900/00—Special arrangements for supplying or treating air or oxidant for combustion; Injecting inert gas, water or steam into the combustion chamber
- F23L2900/07008—Injection of water into the combustion chamber
Abstract
(57)【要約】
【目的】 複数個の燃料噴射器に対する誤配分問題を最
小化させながら、運転状態中に、広範囲の流速と広範囲
の水対燃料比を受け入れることのできる燃料供給システ
ムを提供する。 【構成】 燃料供給システムは、次の３つのシステムを
含んでいる。 １．燃料及び水を燃料噴射器に供給するため、各燃料噴
射器に補助の混合器を有する補助混合システム、２．可
燃性液体を補助混合システムに供給するため、燃料と水
の主混合器を有する主供給システム、及び、３．機械の
予め選択された作動条件で付加量の水を燃料噴射器に供
給するよう、エンジンを適合させるシステムであって、
補助混合システムと流路連絡している補助の水供給シス
テム。
小化させながら、運転状態中に、広範囲の流速と広範囲
の水対燃料比を受け入れることのできる燃料供給システ
ムを提供する。 【構成】 燃料供給システムは、次の３つのシステムを
含んでいる。 １．燃料及び水を燃料噴射器に供給するため、各燃料噴
射器に補助の混合器を有する補助混合システム、２．可
燃性液体を補助混合システムに供給するため、燃料と水
の主混合器を有する主供給システム、及び、３．機械の
予め選択された作動条件で付加量の水を燃料噴射器に供
給するよう、エンジンを適合させるシステムであって、
補助混合システムと流路連絡している補助の水供給シス
テム。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数個の燃料噴射器用
燃料供給システムに係り、さらに詳細には、水及び燃料
を燃料噴射器に供給し、流速の広い範囲にわたって放出
を低減するシステムに関する。本発明は、軸流回転機械
の分野において開発されたものであるが、複数個の燃料
噴射器すなわち燃料ノズルを有する他の燃料供給システ
ムに対しても適用できる。
燃料供給システムに係り、さらに詳細には、水及び燃料
を燃料噴射器に供給し、流速の広い範囲にわたって放出
を低減するシステムに関する。本発明は、軸流回転機械
の分野において開発されたものであるが、複数個の燃料
噴射器すなわち燃料ノズルを有する他の燃料供給システ
ムに対しても適用できる。
【０００２】
【従来の技術】軸流ガスタービンエンジンは、圧縮部
分、燃焼部分及びタービン部分を備えている。媒体気体
を働かせるための軸流路が、エンジンのこれらの部分を
通して延びている。その作動媒体気体は、圧縮部分にお
いて圧縮される。圧縮された気体は、燃焼部分において
燃料と混合され、燃焼させられて、エネルギーを気体に
加える。その熱い、圧縮された気体は、仕事量がその気
体から引き出される場所であるタービン部を通して膨張
させられる。
分、燃焼部分及びタービン部分を備えている。媒体気体
を働かせるための軸流路が、エンジンのこれらの部分を
通して延びている。その作動媒体気体は、圧縮部分にお
いて圧縮される。圧縮された気体は、燃焼部分において
燃料と混合され、燃焼させられて、エネルギーを気体に
加える。その熱い、圧縮された気体は、仕事量がその気
体から引き出される場所であるタービン部を通して膨張
させられる。
【０００３】燃料及び水の混合及び分離装置は、「ガス
タービンエンジンからの亜酸化窒素放出を低減させる方
法」と題するキャンベルの米国特許第４，９１８，９２
５号に開示されている。
タービンエンジンからの亜酸化窒素放出を低減させる方
法」と題するキャンベルの米国特許第４，９１８，９２
５号に開示されている。
【０００４】燃料を燃焼部分に送出するための１つの装
置が、燃料ノズルすなわち燃料噴射器である。その燃料
噴射器は、比較的高い燃料供給システムの圧力降下と比
べて相対的な圧力降下を有する。そのような構造におい
ては、複数個の燃料噴射器に供給される燃料の圧力降下
に比較して小さく、しかも全ての燃料噴射器に対して同
一であるところの圧力降下は、所定の流速に対して燃料
噴射器間で比較的一定に維持されるので、誤配分は小さ
い。
置が、燃料ノズルすなわち燃料噴射器である。その燃料
噴射器は、比較的高い燃料供給システムの圧力降下と比
べて相対的な圧力降下を有する。そのような構造におい
ては、複数個の燃料噴射器に供給される燃料の圧力降下
に比較して小さく、しかも全ての燃料噴射器に対して同
一であるところの圧力降下は、所定の流速に対して燃料
噴射器間で比較的一定に維持されるので、誤配分は小さ
い。
【０００５】別の型の燃料ノズルすなわち燃料噴射器
は、燃料供給システムの圧力降下に比べて非常に低い圧
力降下を有する。そのような燃料噴射器の一例が、トー
マスＪ．マドン，バリーＣ．シュライン、及びＷ．バリ
ーワグナーの「二重燃料噴射器」と題する米国特許第
４，９７７，７４０号に開示されている。この特別な燃
料噴射器は、気体状及び液体燃料双方を使用し、水を燃
焼している燃料に供給し、亜酸化窒素（ＮＯx）の形成
を低減させる水注入システムとともに作動するよう設計
されている。
は、燃料供給システムの圧力降下に比べて非常に低い圧
力降下を有する。そのような燃料噴射器の一例が、トー
マスＪ．マドン，バリーＣ．シュライン、及びＷ．バリ
ーワグナーの「二重燃料噴射器」と題する米国特許第
４，９７７，７４０号に開示されている。この特別な燃
料噴射器は、気体状及び液体燃料双方を使用し、水を燃
焼している燃料に供給し、亜酸化窒素（ＮＯx）の形成
を低減させる水注入システムとともに作動するよう設計
されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】燃料噴射器圧力降下が
比較的小さく、燃料供給システムは、広範囲の流速にわ
たって動作する必要があるので、そのような装置におい
ては誤配分問題は、特に重要である。例えば、放出を制
御するために、燃料流速の１．５倍までの水流速が必要
とされる。
比較的小さく、燃料供給システムは、広範囲の流速にわ
たって動作する必要があるので、そのような装置におい
ては誤配分問題は、特に重要である。例えば、放出を制
御するために、燃料流速の１．５倍までの水流速が必要
とされる。
【０００７】最大燃料ポンプ出力容量によって説明され
るような適切な圧力損失で最高の結合流速を受け入れる
ために、大きなマニホールド管が必要である。エンジン
始動状態などの低流速では、始動シーケンスを開始する
前にマニホールド管を満たすための時間長が、極度に長
くなる。
るような適切な圧力損失で最高の結合流速を受け入れる
ために、大きなマニホールド管が必要である。エンジン
始動状態などの低流速では、始動シーケンスを開始する
前にマニホールド管を満たすための時間長が、極度に長
くなる。
【０００８】したがって、本発明の目的は、誤配分問題
を最小化させながら、運転状態中に、広範囲の流速と広
範囲の水対燃料比を受け入れることのできる燃料供給シ
ステムを提供することにある。
を最小化させながら、運転状態中に、広範囲の流速と広
範囲の水対燃料比を受け入れることのできる燃料供給シ
ステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、流速が増すに
したがって水対燃料比を増すことは、放出に対しては望
ましいが、例えば、緊急状態で起こり得るように、流速
が突然に減少させられる場合に、燃焼質のブローアウト
の問題を引き起こす可能性があることを認識することに
よって、部分的に予測される。このことは、高い水対燃
料比を有する可燃性液体は、たとえその可燃性液体の流
速が減少させられたとしても、短い時間そのシステム内
に残るために起こる。低流速では、高い水対燃料比が、
燃焼室内の火炎のブローアウトを引き起こす。ブローア
ウトは、既に燃料を含んでいる燃焼室をブローアウト条
件から変えることに関連する問題によって、避けられ
る。本発明によれば、軸流回転機械は、複数個の燃料噴
射器を有する燃焼部分と、その燃料噴射器用の燃料供給
システムを有し、その燃料供給システムは、次の３つの
システムを含んでいる。
したがって水対燃料比を増すことは、放出に対しては望
ましいが、例えば、緊急状態で起こり得るように、流速
が突然に減少させられる場合に、燃焼質のブローアウト
の問題を引き起こす可能性があることを認識することに
よって、部分的に予測される。このことは、高い水対燃
料比を有する可燃性液体は、たとえその可燃性液体の流
速が減少させられたとしても、短い時間そのシステム内
に残るために起こる。低流速では、高い水対燃料比が、
燃焼室内の火炎のブローアウトを引き起こす。ブローア
ウトは、既に燃料を含んでいる燃焼室をブローアウト条
件から変えることに関連する問題によって、避けられ
る。本発明によれば、軸流回転機械は、複数個の燃料噴
射器を有する燃焼部分と、その燃料噴射器用の燃料供給
システムを有し、その燃料供給システムは、次の３つの
システムを含んでいる。
【００１０】１．燃料及び水を燃料噴射器に供給するた
め、各燃料噴射器に補助の混合器を有する補助混合シス
テム、 ２．可燃性液体を補助混合システムに供給するため、燃
料と水の主混合器を有する主供給システム、及び、 ３．機械の予め選択された作動条件で付加量の水を燃料
噴射器に供給するよう、エンジンを適合させるシステム
であって、補助混合システムと流路連絡している補助の
水供給システム。
め、各燃料噴射器に補助の混合器を有する補助混合シス
テム、 ２．可燃性液体を補助混合システムに供給するため、燃
料と水の主混合器を有する主供給システム、及び、 ３．機械の予め選択された作動条件で付加量の水を燃料
噴射器に供給するよう、エンジンを適合させるシステム
であって、補助混合システムと流路連絡している補助の
水供給システム。
【００１１】本発明の一つの詳細な実施例によれば、補
助の水供給システムは、主供給システムからの水を交互
通路を介して、主供給システムを通る大きな燃料流を与
える高い水及び燃料流作動条件に転換させるために、主
混合器の上流の点から補助の混合システムに延びている
シャント管を含んでいる。
助の水供給システムは、主供給システムからの水を交互
通路を介して、主供給システムを通る大きな燃料流を与
える高い水及び燃料流作動条件に転換させるために、主
混合器の上流の点から補助の混合システムに延びている
シャント管を含んでいる。
【００１２】本発明によれば、燃料供給システムは、燃
料噴射器と流路連絡している気体状燃料源を含み、エン
ジンの運転方法は、水を主供給システムを通して低流速
で流すとともに、補助の水供給システムを通してより高
い流速で流される段階を含んでいる。
料噴射器と流路連絡している気体状燃料源を含み、エン
ジンの運転方法は、水を主供給システムを通して低流速
で流すとともに、補助の水供給システムを通してより高
い流速で流される段階を含んでいる。
【００１３】本発明によれば、軸流回転機械の運転方法
は、燃料及び水からなる可燃性液体を主供給システムを
通してエンジンの低流運転状態で供給する段階と、高流
運転状態において、万一、液体燃料及び水の燃焼部分へ
の流速が急に落ちたとしても、主供給システムで燃料と
混合された水の量が過渡状態中に燃焼室のブローアウト
を引き起さないように、水の実質的部分を補助の水供給
システムを介して供給する段階を含んでいる。
は、燃料及び水からなる可燃性液体を主供給システムを
通してエンジンの低流運転状態で供給する段階と、高流
運転状態において、万一、液体燃料及び水の燃焼部分へ
の流速が急に落ちたとしても、主供給システムで燃料と
混合された水の量が過渡状態中に燃焼室のブローアウト
を引き起さないように、水の実質的部分を補助の水供給
システムを介して供給する段階を含んでいる。
【００１４】
【作用】本発明の主特徴は、各燃料噴射器に補助混合器
を有している補助混合システムにある。一実施例では、
補助混合器が、燃料噴射器に近接している。他の特徴
は、主混合器を有している主供給システムにある。その
主混合器は、燃料源及び水源と流路的に連通している。
本発明のさらに他の特徴は、主供給システムの圧力降下
特性と補助水供給システムの圧力降下特性にある。その
圧力降下特性は、低流速における主供給システムの誤配
分を避けるとともに、高流速における補助水供給システ
ムにおける誤配分を避けるような大きさになっている。
さらに他の特徴は、例えば背圧に応答する調整弁など、
予め選択された動作状態下で水を補助供給システムに供
給するための装置にある。一つの特徴は、一度弁が開く
と、水源からの流れが主供給システムを通るよりも一層
大きな速度で、補助システムを優先的に流れ、かつある
動作状態下において、主供給システムにほとんど存在し
ないように選択された弁の圧力特性にある。一つの詳細
な実施例では、燃料供給システムは、主供給システム内
の流量を分割するための流量分割弁を有する。燃料噴射
器は、低圧及び低流量で動作する空気噴霧噴射器であ
る。また、燃料分割弁から通じている複数のマニホール
ドは、低流動作状態での誤配分を避ける配管の圧力特性
を与えるよう等しい容積を有する。一実施例において
は、燃料噴射器は、天然ガス管などの供給源から気体状
燃料を受け取るようになっており、主供給システムは低
流速で水を供給し、補助システムは、高流速で付加水を
与えるように使用される。
を有している補助混合システムにある。一実施例では、
補助混合器が、燃料噴射器に近接している。他の特徴
は、主混合器を有している主供給システムにある。その
主混合器は、燃料源及び水源と流路的に連通している。
本発明のさらに他の特徴は、主供給システムの圧力降下
特性と補助水供給システムの圧力降下特性にある。その
圧力降下特性は、低流速における主供給システムの誤配
分を避けるとともに、高流速における補助水供給システ
ムにおける誤配分を避けるような大きさになっている。
さらに他の特徴は、例えば背圧に応答する調整弁など、
予め選択された動作状態下で水を補助供給システムに供
給するための装置にある。一つの特徴は、一度弁が開く
と、水源からの流れが主供給システムを通るよりも一層
大きな速度で、補助システムを優先的に流れ、かつある
動作状態下において、主供給システムにほとんど存在し
ないように選択された弁の圧力特性にある。一つの詳細
な実施例では、燃料供給システムは、主供給システム内
の流量を分割するための流量分割弁を有する。燃料噴射
器は、低圧及び低流量で動作する空気噴霧噴射器であ
る。また、燃料分割弁から通じている複数のマニホール
ドは、低流動作状態での誤配分を避ける配管の圧力特性
を与えるよう等しい容積を有する。一実施例において
は、燃料噴射器は、天然ガス管などの供給源から気体状
燃料を受け取るようになっており、主供給システムは低
流速で水を供給し、補助システムは、高流速で付加水を
与えるように使用される。
【００１５】本発明の主利点は、ブローアウト後燃焼室
の再点火に関連する危険を避ける燃焼室のブローアウト
なしに、（例えば炭化水素と水の混合物など）可燃性液
体燃料に関し高運転流速から低運転流速に移るエンジン
の能力にある。本発明の他の利点は、異なる流速に対し
て異なる水対燃料比を用いること、及び可燃性液体の平
衡供給システムに関連して補助水供給を採用することか
ら生ずる流速の範囲にわたって、複数個の燃料噴射器に
与えること、から生ずる低減された放出にある。
の再点火に関連する危険を避ける燃焼室のブローアウト
なしに、（例えば炭化水素と水の混合物など）可燃性液
体燃料に関し高運転流速から低運転流速に移るエンジン
の能力にある。本発明の他の利点は、異なる流速に対し
て異なる水対燃料比を用いること、及び可燃性液体の平
衡供給システムに関連して補助水供給を採用することか
ら生ずる流速の範囲にわたって、複数個の燃料噴射器に
与えること、から生ずる低減された放出にある。
【００１６】
【実施例】図１は、ガスタービンエンジンなどの軸流回
転機械１０の側面図であり、エンジンの一部が切り取ら
れているものを示している図である。そのエンジンは、
圧縮部分１２、燃焼部分１４及びタービン部分１６を有
する。タービン部分は、他の目的に対してエンジンから
仕事を引き出すために、圧縮部分及び管れんお自由ター
ビン２２に動力を与えるためのタービン１８を含んでい
る。作動媒体ガス用の環状流路２４が、エンジンのこれ
らの部分を通して軸方向に延びている。
転機械１０の側面図であり、エンジンの一部が切り取ら
れているものを示している図である。そのエンジンは、
圧縮部分１２、燃焼部分１４及びタービン部分１６を有
する。タービン部分は、他の目的に対してエンジンから
仕事を引き出すために、圧縮部分及び管れんお自由ター
ビン２２に動力を与えるためのタービン１８を含んでい
る。作動媒体ガス用の環状流路２４が、エンジンのこれ
らの部分を通して軸方向に延びている。
【００１７】燃焼部分１４は、図示の如く複数個の燃焼
室２６を有する。これは、代替案として、単一の環状燃
焼室から構成され得る。燃焼室は、複数個の燃料噴射器
２８を備えている。燃料供給システム３２は、流体的に
それらの燃料噴射器と連通している。
室２６を有する。これは、代替案として、単一の環状燃
焼室から構成され得る。燃焼室は、複数個の燃料噴射器
２８を備えている。燃料供給システム３２は、流体的に
それらの燃料噴射器と連通している。
【００１８】燃料供給システムは、また、液体燃料管３
６を介して液体燃料３４と、さらに水供給管４２を介し
て水源３８と流体的に連通している。これらの管は、エ
ンジンの第１運転状態において第１流速で、エンジンの
第２運転状態において第２流速で、燃料供給システム
に、可燃性液体を燃料噴射器に供給させる。その燃料供
給システムは、また、気体状燃料管４６を介して気体状
燃料源４４と流体的に連通している。したがって、燃料
供給システムを介して燃料噴射器に流れる燃料は、液体
であっても気体であっても良い。燃料噴射器に流れる水
も、液体であっても、蒸気などの気体であって良い。
６を介して液体燃料３４と、さらに水供給管４２を介し
て水源３８と流体的に連通している。これらの管は、エ
ンジンの第１運転状態において第１流速で、エンジンの
第２運転状態において第２流速で、燃料供給システム
に、可燃性液体を燃料噴射器に供給させる。その燃料供
給システムは、また、気体状燃料管４６を介して気体状
燃料源４４と流体的に連通している。したがって、燃料
供給システムを介して燃料噴射器に流れる燃料は、液体
であっても気体であっても良い。燃料噴射器に流れる水
も、液体であっても、蒸気などの気体であって良い。
【００１９】蒸気は、水を熱交換器４８を通過させるこ
とによって得られる。その熱交換器は、ガスタービンエ
ンジンから放出される熱いガスによって再発生的に加熱
される。その蒸気は管４６内で気体状燃料と混合され、
図示の如く、分離間５２を介して供給される。
とによって得られる。その熱交換器は、ガスタービンエ
ンジンから放出される熱いガスによって再発生的に加熱
される。その蒸気は管４６内で気体状燃料と混合され、
図示の如く、分離間５２を介して供給される。
【００２０】電子燃料制御ソーチ５４などの制御手段
は、エンジン出力に応答する。その制御手段は、燃料供
給システム３２に対する燃料と水の流速を確立する。水
の流速は、燃料流速の所定の関数である。燃料流速は、
出力、水流速、排気ガス温度、周囲温度、及び他のパラ
メータの関数である。
は、エンジン出力に応答する。その制御手段は、燃料供
給システム３２に対する燃料と水の流速を確立する。水
の流速は、燃料流速の所定の関数である。燃料流速は、
出力、水流速、排気ガス温度、周囲温度、及び他のパラ
メータの関数である。
【００２１】図２は、図１に示されたエンジンの燃焼部
分１４の一部分の拡大図である。図２は、燃焼室２６の
一部分、燃料噴射器にかかる圧力差が低い燃料噴射器２
８、及び液体燃料と水用の管、さらに気体状燃料用の管
４６を示している。
分１４の一部分の拡大図である。図２は、燃焼室２６の
一部分、燃料噴射器にかかる圧力差が低い燃料噴射器２
８、及び液体燃料と水用の管、さらに気体状燃料用の管
４６を示している。
【００２２】作動媒体流路２４は、圧縮部分１２から燃
焼部分１４に通じている。各燃焼室２６は、１つ以上の
開口によって、空気形態の加圧ガスを作動媒体流路から
受け取るようになっている。
焼部分１４に通じている。各燃焼室２６は、１つ以上の
開口によって、空気形態の加圧ガスを作動媒体流路から
受け取るようになっている。
【００２３】燃料噴射器２８は、燃焼室内の関連する開
口内に配置され、加圧ガス（空気）を燃焼室内に通すと
もに、空気が燃料噴射器の放出領域に放出される際に、
燃料及び水を空気中に噴射するようになっている。１個
以上の点火器（図示せず）が燃焼室内に延びており、エ
ンジンの始動状態時に、空気が燃料噴射器の放出領域か
ら通る際、燃料及び空気の混合物を点火させる。
口内に配置され、加圧ガス（空気）を燃焼室内に通すと
もに、空気が燃料噴射器の放出領域に放出される際に、
燃料及び水を空気中に噴射するようになっている。１個
以上の点火器（図示せず）が燃焼室内に延びており、エ
ンジンの始動状態時に、空気が燃料噴射器の放出領域か
ら通る際、燃料及び空気の混合物を点火させる。
【００２４】燃料供給システム３２は、概略的に示さ
れ、これは、各燃料噴射器２８に対して補助混合システ
ム５６を含んでいる。その補助混合システムは、主供給
システムと、さらに補助混合器（図示せず）を介して補
助水供給システム６２と流体的に連通している。
れ、これは、各燃料噴射器２８に対して補助混合システ
ム５６を含んでいる。その補助混合システムは、主供給
システムと、さらに補助混合器（図示せず）を介して補
助水供給システム６２と流体的に連通している。
【００２５】図３は、図１及び図２に示されたガスター
ビンエンジンの燃料供給システム３２の概略構成図であ
る。液体燃料源３４は、調整弁６４及び液体燃料を供給
するための液体燃料ポンプ６６を有する。水源３８は、
水ポンプ６８及び水を燃料供給システムに供給するため
の調整弁７２を含んでいる。制御手段５４は、エンジン
出力に応答し、回線７４，７６を介してポンプ及び調整
弁と信号連絡し、水を燃料流速の関数として供給する。
ビンエンジンの燃料供給システム３２の概略構成図であ
る。液体燃料源３４は、調整弁６４及び液体燃料を供給
するための液体燃料ポンプ６６を有する。水源３８は、
水ポンプ６８及び水を燃料供給システムに供給するため
の調整弁７２を含んでいる。制御手段５４は、エンジン
出力に応答し、回線７４，７６を介してポンプ及び調整
弁と信号連絡し、水を燃料流速の関数として供給する。
【００２６】複数個の燃料噴射器２８の補助混合システ
ム５６は、各燃料噴射器に補助混合器７８を有する。補
助混合器７８は、水を液体燃料すなわち炭化水素燃料と
水を含んでいる可燃性液体と混合し、より高い水対燃料
比を有する可燃性液体を形成するようになっている。
ム５６は、各燃料噴射器に補助混合器７８を有する。補
助混合器７８は、水を液体燃料すなわち炭化水素燃料と
水を含んでいる可燃性液体と混合し、より高い水対燃料
比を有する可燃性液体を形成するようになっている。
【００２７】第１の導管８２は、燃料噴射器２８から補
助混合器７８まで延びている。その第１導管は、補助混
合器と、そして第１点Ａにおいて燃料噴射器と流体的に
連通している。その導管は、水力直径Ｄhを持ち、その
長Ｌはその導管の水力直径Ｄhの５０倍よりも小さい。
したがって、その導管の容積は、所定の制限よりも小さ
く、エンジンの動作中はいつでも第１導管内の可燃性液
体の体積を制限する。第１導管内の可燃性液体の水対燃
料比が高く、流速が急降下する場合、ブローアウトを生
じさせるため、このことは特に高い流速において重要と
なる。これは、各第１導管の容積をこの所定量よりも小
さくし、この不所望の高水対燃料比流体が、例えば、第
２（高流速）動作状態から第１（低流速）動作状態まで
の、過渡運転中に流れる時間量を小さくすることによっ
て、ブローアウトを回避する。
助混合器７８まで延びている。その第１導管は、補助混
合器と、そして第１点Ａにおいて燃料噴射器と流体的に
連通している。その導管は、水力直径Ｄhを持ち、その
長Ｌはその導管の水力直径Ｄhの５０倍よりも小さい。
したがって、その導管の容積は、所定の制限よりも小さ
く、エンジンの動作中はいつでも第１導管内の可燃性液
体の体積を制限する。第１導管内の可燃性液体の水対燃
料比が高く、流速が急降下する場合、ブローアウトを生
じさせるため、このことは特に高い流速において重要と
なる。これは、各第１導管の容積をこの所定量よりも小
さくし、この不所望の高水対燃料比流体が、例えば、第
２（高流速）動作状態から第１（低流速）動作状態まで
の、過渡運転中に流れる時間量を小さくすることによっ
て、ブローアウトを回避する。
【００２８】主供給システムは、主混合器８４、第２導
管８６、第３導管８８、第４導管９２、流量分割弁９
４、及び複数個の第５導管９６を有する。その主混合器
は、その構造によって液体燃料と水を混合し、可燃性液
体を形成するようになっている。第２導管８６は、主混
合器から延び、その主混合器８４を、燃料供給導管３６
を通して液体燃料源３４と流体的に連通させている。第
３導管８８は、主混合器から延び、その主混合器を水供
給導管を介して第４の点Ｄにおいて水源３８と流体的に
連通させている。第４導管９２は、主混合器８４から下
流に延びている。その導管９２は、主混合器８４を流量
分割弁９４と流体的に連通させるようになっている。流
量分割弁は、主混合器の下流にあって、第２の点Ｂにお
いて第４導管を介して主混合器と流体的に連通してい
る。
管８６、第３導管８８、第４導管９２、流量分割弁９
４、及び複数個の第５導管９６を有する。その主混合器
は、その構造によって液体燃料と水を混合し、可燃性液
体を形成するようになっている。第２導管８６は、主混
合器から延び、その主混合器８４を、燃料供給導管３６
を通して液体燃料源３４と流体的に連通させている。第
３導管８８は、主混合器から延び、その主混合器を水供
給導管を介して第４の点Ｄにおいて水源３８と流体的に
連通させている。第４導管９２は、主混合器８４から下
流に延びている。その導管９２は、主混合器８４を流量
分割弁９４と流体的に連通させるようになっている。流
量分割弁は、主混合器の下流にあって、第２の点Ｂにお
いて第４導管を介して主混合器と流体的に連通してい
る。
【００２９】複数個の第５導管９６は、第３の点Ｃにお
いて流量分割弁から延びている。各第５導管は、補助混
合システム５６の関連する補助混合器７８に延び、その
補助混合器７８を流量分割弁９４と流体的に連通させて
いる。
いて流量分割弁から延びている。各第５導管は、補助混
合システム５６の関連する補助混合器７８に延び、その
補助混合器７８を流量分割弁９４と流体的に連通させて
いる。
【００３０】補助水供給システムは、第６導管９８、水
マニホールド１０２及び複数個の第７導管１０４を有す
る。その第６導管、水マニホールド及び関連の第７導管
は、図１及び図３に示される如く、シャントシステムす
なわち主供給システム回りの導管を形成する。
マニホールド１０２及び複数個の第７導管１０４を有す
る。その第６導管、水マニホールド及び関連の第７導管
は、図１及び図３に示される如く、シャントシステムす
なわち主供給システム回りの導管を形成する。
【００３１】第６導管９８は、第４の点Ｄで水源３８と
流体的に連絡している。第６導管は、第４の点Ｄの下流
に調整弁１０６を含む。その調整弁は、水源と流体的に
連絡し、その調整弁がエンジンの第２動作状態において
開くように、背圧に応答する。調整弁を開くことによ
り、その調整弁を介して水マニホールドへの水の流れが
与えられる。補助水供給システムの圧力流量分布特性
は、補助水供給システムにおけるこのより一層高い流速
で誤配分を最小化する。また、誤配分は、流量分割弁の
連続した使用によって主供給システムにおいて回避され
る。
流体的に連絡している。第６導管は、第４の点Ｄの下流
に調整弁１０６を含む。その調整弁は、水源と流体的に
連絡し、その調整弁がエンジンの第２動作状態において
開くように、背圧に応答する。調整弁を開くことによ
り、その調整弁を介して水マニホールドへの水の流れが
与えられる。補助水供給システムの圧力流量分布特性
は、補助水供給システムにおけるこのより一層高い流速
で誤配分を最小化する。また、誤配分は、流量分割弁の
連続した使用によって主供給システムにおいて回避され
る。
【００３２】水マニホールド１０２は、調整弁１０６の
下流にある点Ｅにおいて、第６導管９８と流体的に連通
している。複数個の第７導管１０４は、夫々、水マニホ
ールドから補助混合システム５６の関連の補助混合器９
８に延びている。
下流にある点Ｅにおいて、第６導管９８と流体的に連通
している。複数個の第７導管１０４は、夫々、水マニホ
ールドから補助混合システム５６の関連の補助混合器９
８に延びている。
【００３３】流量分割弁９４から一方の第５導管９６及
び補助混合システム５６を介して燃料噴射器２８（Ｂ−
Ａ）までの主供給システム５８の容積は、流量分割弁か
ら他方の第５導管及び補助システムの燃料噴射器（例え
ば、Ｂ−Ａ'）までの容積に実質的に等しく、軸流回転
機械の始動中に可燃性液体がほぼ同時に各燃料噴射器に
達することを保証している。
び補助混合システム５６を介して燃料噴射器２８（Ｂ−
Ａ）までの主供給システム５８の容積は、流量分割弁か
ら他方の第５導管及び補助システムの燃料噴射器（例え
ば、Ｂ−Ａ'）までの容積に実質的に等しく、軸流回転
機械の始動中に可燃性液体がほぼ同時に各燃料噴射器に
達することを保証している。
【００３４】流量分割弁から燃料噴射器までの主供給シ
ステムの圧力・流量分布特性は、第２流速よりも小さい
エンジンの動作状態中の第１流速に対して、各燃料噴射
器にほぼ等しい流量を与える。
ステムの圧力・流量分布特性は、第２流速よりも小さい
エンジンの動作状態中の第１流速に対して、各燃料噴射
器にほぼ等しい流量を与える。
【００３５】供給システムの調整弁から燃料噴射器（Ｅ
−Ａ）までの補助水供給システムの圧力・流量分布特性
は、補助水供給システムから第２流速にある各燃料噴射
器までほぼ等しい流速を与え、等量の付加水が各燃料噴
射器に確実に与えられるようにしている。
−Ａ）までの補助水供給システムの圧力・流量分布特性
は、補助水供給システムから第２流速にある各燃料噴射
器までほぼ等しい流速を与え、等量の付加水が各燃料噴
射器に確実に与えられるようにしている。
【００３６】図示の如く、水供給導管１０２、第３導管
８８、及び各第７導管１０４は、上記導管に配設された
逆止弁１０８を有し、流量を、主供給主内の及び補助供
給システム内の燃料噴射器２８方向にのみ与えている。
８８、及び各第７導管１０４は、上記導管に配設された
逆止弁１０８を有し、流量を、主供給主内の及び補助供
給システム内の燃料噴射器２８方向にのみ与えている。
【００３７】図４は、補助混合システム５６の補助混合
器７８を一層詳細に示している。その補助混合器は、燃
料と水すなわち可燃性液体と水を混合するため、スクリ
ーン１１５と流体的に連通している第１の室１１２を有
する。第１室は、燃料源３４と流体的に連通している。
第２の室１１４は、補助水供給システム６２を介して水
供給システムと流体的に連通している。第２室は、その
室のスクリーンされた部分で行われる混合の前に、燃料
と水を一緒に第１室に流すため、第１室に対し直角にオ
リフィス１１６を有する。
器７８を一層詳細に示している。その補助混合器は、燃
料と水すなわち可燃性液体と水を混合するため、スクリ
ーン１１５と流体的に連通している第１の室１１２を有
する。第１室は、燃料源３４と流体的に連通している。
第２の室１１４は、補助水供給システム６２を介して水
供給システムと流体的に連通している。第２室は、その
室のスクリーンされた部分で行われる混合の前に、燃料
と水を一緒に第１室に流すため、第１室に対し直角にオ
リフィス１１６を有する。
【００３８】図１に示された型の一つの仮のガスタービ
ンエンジンの運転中、エンジンは、例えば１時間当たり
約６００ポンドの純粋燃料の燃料流速で始動される。始
動時に、燃料速度は、１時間当たり２０００ポンドに増
加され、１時間当たり約７００ポンドの水の混合物が、
主供給システム５８を介して与えられる。この時点で
は、補助水供給システム６２に対する調整弁１０６は開
かれない。水対燃料比は、ほぼ０．３５（約１００分の
３５）である。燃料流速が、燃料の時間当たり３０００
ポンドの水対燃料比が増加される。これらの燃料及び水
流速より下で、燃料供給システムは、燃料と水を燃料噴
射器に配送するために主供給システムを用いるだけであ
る。
ンエンジンの運転中、エンジンは、例えば１時間当たり
約６００ポンドの純粋燃料の燃料流速で始動される。始
動時に、燃料速度は、１時間当たり２０００ポンドに増
加され、１時間当たり約７００ポンドの水の混合物が、
主供給システム５８を介して与えられる。この時点で
は、補助水供給システム６２に対する調整弁１０６は開
かれない。水対燃料比は、ほぼ０．３５（約１００分の
３５）である。燃料流速が、燃料の時間当たり３０００
ポンドの水対燃料比が増加される。これらの燃料及び水
流速より下で、燃料供給システムは、燃料と水を燃料噴
射器に配送するために主供給システムを用いるだけであ
る。
【００３９】時間当たり３０００ポンドの燃料流速より
大きい中間出力では、流速が、代表的には、時間当たり
５０００から６０００ポンドの範囲にある。この流速で
は、調整弁１０６が開き、補助水供給システム６２を介
して水の時間当たりほぼ３０００ポンドの流速を与え
る。この流速に関して、量くな分配が全てのマニホール
ドで生ずる。圧力平衡のため、幾らかの水が主供給シス
テムに入る。流速が燃料で時間当たり１２，０００ポン
ドに近づくと、燃料は、主供給システム５８において
（もしあれば）トレース量の水だけで、完全に主供給シ
ステムを介して流れる水の残りは、補助混合システムに
おいて水が燃料と混合される所である補助水供給システ
ム６２を介して供給される。水の流速は、水対燃料比
が、１．０よりも大きく、非常に高い出力で１．３に近
づくまで、増加される。
大きい中間出力では、流速が、代表的には、時間当たり
５０００から６０００ポンドの範囲にある。この流速で
は、調整弁１０６が開き、補助水供給システム６２を介
して水の時間当たりほぼ３０００ポンドの流速を与え
る。この流速に関して、量くな分配が全てのマニホール
ドで生ずる。圧力平衡のため、幾らかの水が主供給シス
テムに入る。流速が燃料で時間当たり１２，０００ポン
ドに近づくと、燃料は、主供給システム５８において
（もしあれば）トレース量の水だけで、完全に主供給シ
ステムを介して流れる水の残りは、補助混合システムに
おいて水が燃料と混合される所である補助水供給システ
ム６２を介して供給される。水の流速は、水対燃料比
が、１．０よりも大きく、非常に高い出力で１．３に近
づくまで、増加される。
【００４０】負荷の減少により出力を出力タービンまで
低減させ、あるいは加速度から発電機を停止させるため
出力を低減させるなどの、緊急事由に対する急速降下す
る。例えば、流速は、時間当たり７５０ポンドの流速ま
で降下する。この時間以前に、例えば、我々は流れてい
る燃料で時間当たり１２，０００ポンド、そして水で時
間当たり１５，０００ポンドを与えている。したがっ
て、燃料噴射器を介して燃焼室へ入る流速は、急激に降
下する。しかし、補助混合システム５６の第１導管８２
内の可燃性液体は、非常に高い水対燃料比の状態にあ
る。エンジンがいかなる時間の間の高い水対燃料比で運
転される場合にも、燃焼室２６内の火炎はブローアウト
する。第１導管は、充分に小さく構成されており、低流
速では、燃料のみが主供給システムを介して補助混合シ
ステム５６に流入させられるので、この高い水対燃料比
は過渡的であり、急速に消滅する。よって、ブローアウ
トは回避される。
低減させ、あるいは加速度から発電機を停止させるため
出力を低減させるなどの、緊急事由に対する急速降下す
る。例えば、流速は、時間当たり７５０ポンドの流速ま
で降下する。この時間以前に、例えば、我々は流れてい
る燃料で時間当たり１２，０００ポンド、そして水で時
間当たり１５，０００ポンドを与えている。したがっ
て、燃料噴射器を介して燃焼室へ入る流速は、急激に降
下する。しかし、補助混合システム５６の第１導管８２
内の可燃性液体は、非常に高い水対燃料比の状態にあ
る。エンジンがいかなる時間の間の高い水対燃料比で運
転される場合にも、燃焼室２６内の火炎はブローアウト
する。第１導管は、充分に小さく構成されており、低流
速では、燃料のみが主供給システムを介して補助混合シ
ステム５６に流入させられるので、この高い水対燃料比
は過渡的であり、急速に消滅する。よって、ブローアウ
トは回避される。
【００４１】第１導管が実質的な容積を持つ場合には、
高い水対燃料比は、過渡的にはならない。燃焼室のブロ
ーアウトが生ずる。そのようなブローアウトは、エンジ
ンの再点火が行われる際にエンジン後方の燃料が点火す
ると、爆発を起こし得る。
高い水対燃料比は、過渡的にはならない。燃焼室のブロ
ーアウトが生ずる。そのようなブローアウトは、エンジ
ンの再点火が行われる際にエンジン後方の燃料が点火す
ると、爆発を起こし得る。
【００４２】要約すると、そのエンジンの運転方法は、
かなり低い水対燃料比の燃料と水からなる可燃性液体を
低燃料速度で流させ得る。流速が増すに従って、より一
層多くの水が補助水供給システムに分散させられ、その
結果主供給システムの水対燃料比が小さいままとなる。
しかし、全体の燃料供給システムの水対燃料比（すなわ
ち、それが補助混合システムから現れる際）は、非常に
高い。過渡的運転中、第１導管の小容積が、高い水対燃
料比の液体によってブローアウトを回避する。これは、
主供給システムを介して供給される低い水対燃料比の液
体によってすばやく補助水供給システムと取り替えられ
る小量のそのような液体が停止されるためにである。
かなり低い水対燃料比の燃料と水からなる可燃性液体を
低燃料速度で流させ得る。流速が増すに従って、より一
層多くの水が補助水供給システムに分散させられ、その
結果主供給システムの水対燃料比が小さいままとなる。
しかし、全体の燃料供給システムの水対燃料比（すなわ
ち、それが補助混合システムから現れる際）は、非常に
高い。過渡的運転中、第１導管の小容積が、高い水対燃
料比の液体によってブローアウトを回避する。これは、
主供給システムを介して供給される低い水対燃料比の液
体によってすばやく補助水供給システムと取り替えられ
る小量のそのような液体が停止されるためにである。
【００４３】燃料供給システムは、ガス状燃料で運転さ
れるとき特別な利点を有する。より低いガス状燃料流速
では、水が主供給システム５８を介して燃料噴射器２８
に供給される。その結果、正しい量の水が各燃料噴射器
２８に等しく供給される。主供給システム（主として燃
料分散弁）の圧力分散特性は、低流量でも等しい流量分
布が発生することを保証する。ガス状燃料流量が増す
と、燃料噴射器に流される水量が増加する。水の流量が
所定のレベルに達すると、第６導管９８内の調整弁１０
６が開き、付加水をマニホールド及び補助混合システム
を介して各燃料噴射器に流される。この実施例では、水
が補助混合器内の室１１２，１１４の双方を介して流さ
れる。
れるとき特別な利点を有する。より低いガス状燃料流速
では、水が主供給システム５８を介して燃料噴射器２８
に供給される。その結果、正しい量の水が各燃料噴射器
２８に等しく供給される。主供給システム（主として燃
料分散弁）の圧力分散特性は、低流量でも等しい流量分
布が発生することを保証する。ガス状燃料流量が増す
と、燃料噴射器に流される水量が増加する。水の流量が
所定のレベルに達すると、第６導管９８内の調整弁１０
６が開き、付加水をマニホールド及び補助混合システム
を介して各燃料噴射器に流される。この実施例では、水
が補助混合器内の室１１２，１１４の双方を介して流さ
れる。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、複数個の燃料噴射器に
対する誤配分問題を最小化されるとともに、運転状態中
に、広範囲の流速と広範囲の水対燃料比を受け入れるこ
とのできる燃料供給システムが得られる。
対する誤配分問題を最小化されるとともに、運転状態中
に、広範囲の流速と広範囲の水対燃料比を受け入れるこ
とのできる燃料供給システムが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】エンジンの燃焼部分を示すために部分的に切り
取られているガスタービンエンジンの側面図である。
取られているガスタービンエンジンの側面図である。
【図２】図１に示されたガスタービンエンジンの一部分
の拡大図である。
の拡大図である。
【図３】図１に示されたガスタービンエンジン用燃料供
給システムの概略構成図である。
給システムの概略構成図である。
【図４】図３に示された燃料供給システムの補助混合器
の横断面である。
の横断面である。
１０…軸流回転機械 １２…圧縮部分 １４…燃焼部分 １６…タービン部分 １８…タービン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーテイン ジエイ．ウオルシユ アメリカ合衆国，コネチカツト，ブリスト ル，パインハースト ロード 213 (72)発明者 ベスエル メルヴイン，バーナム アメリカ合衆国，コネチカツト，エイヴオ ン，クレイジモア サークル 111 (72)発明者 ジヤン ビー．ペイロツト アメリカ合衆国，コネチカツト，グラスト ンベリー，キヤリツジ ドライブ 110
Claims (11)
- 【請求項１】 複数個の燃料噴射器、燃料源及び水源と
流体的に連通している燃焼部分を有する回転機械の燃料
供給システムであって、 燃料及び水を燃料噴射器に供給するため、各燃料噴射器
に補助混合器を有している補助水混合システムと、 可燃性液体を補助混合システムに供給するため、燃料及
び水の主混合器を有している主供給システムと、 主供給システムを介して付加水を流すことなく、エンジ
ンに、エンジンの予め選択された運転状態において付加
量の水を燃料噴射器に供給させるようにしている補助混
合システムと流体的に連通している補助水供給システム
とを有することを特徴とする回転機械の燃料供給システ
ム。 - 【請求項２】 請求項１に記載の燃料供給システムにお
いて、上記補助水供給システムが、主混合器の上流の点
から補助混合システムまで延びているシャント管を有
し、主供給システムを通して増加した燃料流量を与える
高い水及び燃料流量運転状態で、水を主供給システムか
ら交互通路を介して水の流れを換えることを特徴とする
回転機械の燃料供給システム。 - 【請求項３】 請求項２に記載の燃料供給システムにお
いて、上記燃料供給システムがさらに、燃料噴射器と流
体的に連通しているガス状燃料源を有し、さらに主供給
システムを介して低ガス状流速で水を流入させるための
手段を有することを特徴とする回転機械の燃料供給シス
テム。 - 【請求項４】 請求項３に記載の燃料供給システムにお
いて、上記燃料供給システムがさらに、より一層高いガ
ス状流速で水を補助水供給システムを介して流入させる
ための手段を有することを特徴とする回転機械の燃料供
給システム。 - 【請求項５】 エンジンの第１運転状態において、第１
の流速で、そしてエンジンの第２運転状態において、第
２の流速で可燃性液体を燃料噴射器に供給するため、液
体燃料導管を介して液体燃料源と、そして水供給管を介
して水源と流体的に連通している燃料供給システム及び
複数個の燃料噴射器を有する燃焼部分を有しているガス
タービンエンジンの燃料供給システムであって、 上記燃料供給システムは、各燃料噴射器に対する補助混
合システムと、主供給システムと、補助水供給システム
とを備え、上記補助混合システムは、 液体燃料と水を混合し、可燃性液体を形成するようにな
っている各燃料噴射器における補助混合器と、 第１の点Ａにおいて燃料噴射器と、さらに補助混合器と
流体的に連通して、燃料噴射器から補助混合器まで延び
ている第１の導管であって、水力直径Ｄhと、当該導管
の水力直径Ｄhの５０倍よりも小さい長さを有する上記
第１の導管とを含み、 上記主供給システムは、 液体燃料と水を混合し、可燃性液体を形成するようにな
っている主混合器と、 主混合器から延び、その主混合器を燃料供給導管を介し
て液体燃料源と流体的に連通させている第２の導管と、 主混合器から延び、その主混合器を第４の点Ｄにおいて
水供給導管を介して水源と流体的に連通させている第３
の導管と、 主混合器を流量分割弁と流体的に連通させ、主混合器か
ら下流に延びている第４の導管と、 第２の点Ｂで第４の導管を介して主混合器と流体的に連
通している主混合器の下流にある流量分割弁と、第３の
点Ｃで、流量分割弁から延びている複数個の第５の導管
であって、それぞれが補助混合器を流量分割弁と流体的
に連通させるために、関連の補助混合器まで延びている
第５の導管とを含み、 上記補助水供給システムは、 第４の点Ｄにおいて水源と流体的に連通している第６の
導管であって、調整弁がエンジンの第２の運転状態で開
くように、背圧に応答しかつ水源と流体的に連通してい
る第４の点Ｄの下流にある調整弁第６の導管と、 調整弁の下流にある点Ｅで第６の導管と流体的に連通し
ている水マニホールドと、 水マニホールドから延びている複数個の第７の導管であ
って、水マニホールドから延びている複数個の第７の導
管であって、水マニホールドから関連の補助混合器まで
延びている第７の導管と、 水が燃料の流速の関数として供給されるように、燃料と
水を供給システムに供給するための手段とを含み、 第２の運転状態から第１の運転状態に到る過渡運転中に
燃焼室のブローアウトを避けるために、各第１の導管の
容積が所定量よりも小さくなっており、 軸流回転機械の始動中にほぼ同時に可燃性液体が各燃料
噴射器に達することを保証するために、流量分割弁から
一方の第５導管及び補助混合システムを介して燃料噴射
器までの主供給システムの容積が、流量分割弁から他方
の第５導管の燃料噴射器までの容積に実質的に等しくな
っており、 第２流速よりも小さいエンジンの運転状態中、流量分割
弁から燃料噴射器までの主供給システムの圧力分布特性
が、第１流速に対する各燃料噴射器に対してほぼ等しい
流量を与え、 等量の付加水が各燃料噴射器に与えられるよう、調整弁
から燃料噴射器までの補助水供給システムの圧力流量分
布特性が、第２流速にある補助供給システムから各燃料
噴射器までほぼ等しい流速を与えることを特徴とする回
転機械の燃料供給システム。 - 【請求項６】 請求項５に記載の燃料供給システムにお
いて、水供給導管、第３導管、及び各第７導管が、主供
給システム及び補助水供給システム内の燃料噴射器方向
にのみ流量を与えるよう、上記導管に設けられた逆止弁
を有することを特徴とする回転機械の燃料供給システ
ム。 - 【請求項７】 請求項５に記載の燃料供給システムにお
いて、上記燃料供給システムは、ガス状燃料用の導管を
有し、上記燃料噴射器は、液体燃料とガス状燃料の両方
を受けるとともに、エンジンの第３運転状態及び第４運
転状態においてガス状のみの燃料を受けるようになって
おり、液体燃料源は、液体燃料を主供給システムに供給
することなしに、水が第３運転状態において第１流速で
主供給システムに供給されるように、液体燃料の流量を
遮断するための手段を含み、さらに、エンジンの第４運
転状態において、水が第２流速で主供給システム及び補
助水供給システムに供給されることを特徴とする回転機
械の燃料供給システム。 - 【請求項８】 燃焼室に設けられた複数個の燃料噴射
器、燃料源及び水源と流体的に連通しかつ燃料噴射器と
流体的に連通している補助混合システムを用いている燃
料噴射器、補助混合システムと流体的に連通している主
供給システム及び補助混合システムと流体的に連通して
いる補助水供給システムを有している軸流回転機械の運
転方法であって、 燃料及び水からなる可燃性液体を、補助混合システムを
通るエンジンの低流量運転状態において主供給システム
を介して供給すること、 過渡状態中、万一、燃焼部分に対する液体燃料及び水の
流速が急激に降下しても、主供給システムにおいて燃料
と混合される水量が燃焼室のブローアウトを発生させな
いように、高流量運転状態にある水の実質的部分を補助
水供給システムを介して供給すること、の各段階を有す
る軸流回転機械の運転方法。 - 【請求項９】 複数個の燃料噴射器、燃料及び水に対し
て第１流速にある第１運転状態を有し、かつ第１流速よ
りも大きい、燃料及び水に対して第２流速にある第２運
転状態を有するエンジンを含んでいる燃焼部分を有する
ガスタービンエンジンの運転方法であって、上記エンジ
ンは、燃料及び水に対する補助混合器を有する補助混合
システム、燃料及び水に対する主混合器を有する主供給
システム、及び補助水供給システムを含んでおり、上記
運転方法が、 液体燃料と水の混合物に付加混合を行うために、補助混
合器内の可燃性液体を混合することを含む補助混合シス
テムを介して可燃性液体を流す段階を含んでいるエンジ
ンの第１運転状態において、第１の水対燃料比にある液
体燃料ノズルに第１流速で流すこと、 第１水対燃料比よりも小さいかまたは等しい第３の水対
燃料比で、水と燃料からなる可燃性液体を主供給システ
ムを介して流すこと、及び付加量の水を補助混合システ
ムに与えるために、第２運転状態において付加量の水を
補助水供給システムを介して流すことを含んでいる、補
助混合システムを介して第１水対燃料比よりも大きな第
２水対燃料比で水と燃料からなる可燃性液体を、第２流
速で流すこと、 可燃性液体の水対燃料比を第２の水対燃料比増すため
に、エンジンの第２運転状態で主供給システムからの液
体燃料及び水から形成された可燃性液体と補助混合器の
付加量の水を混合すること、 補助混合システムから放出用燃料ノズルまでの可燃性液
体をエンジンの作動媒体流路中に流すこと、を含み、 出力及び流速の第１流速への突然の減少時にたとえ水対
燃料比が非常に高く、補助混合システム内の燃料量を消
費するために必要な時間よりも長い時間、燃焼をその流
速に維持できないとしても、第２水対燃料比の可燃性液
体の容積が、燃焼部分でブローアウトが避けられるほど
充分に小さいことを特徴とする回転機械の運転方法。 - 【請求項１０】 複数個の燃料噴射器を含む燃焼部分を
有するガスタービンエンジンの運転方法であって、上記
エンジンが、燃料及び水に対して第１流速にある第１運
転状態を有するとともに、第１流速よりも大きい燃料と
水に対する第２流速にある第２運転状態を有し、さらに
上記エンジンは、燃料と水に対する補助混合器、燃料と
水に対する主混合器を有する主供給システム、及び補助
水供給システムを有する補助混合システムを含んでお
り、上記方法が、 １．可燃性液体を形成するために、液体燃料と水を混合
するように、水と液体燃料を主混合器を介して流すこと
によって液体燃料と水を混合すること、 液体燃料と水の混合物に付加混合を与えるために、補助
混合器内で可燃性液体を混合することを含み、補助混合
システムを介して可燃性液体を流すこと、及び、 補助混合システムから燃料噴射器までの可燃性液体をエ
ンジンの作動媒体流路中に流すこと、を含んでいて、第
１水対燃料比の液体燃料及び水からなる可燃性液体を第
１流速で、エンジンの第１運転状態において、主供給シ
ステムを介して燃料噴射器に流すことと、 ２．第１水対燃料比よりも大きい第２水対燃料比にある
水と燃料からなる可燃性液体を第２流速で、以下の段階
を含む補助混合システムを介して流すことを含み、上記
段階が、 可燃性液体を形成するため燃料と水を混合するために、
水及び液体燃料を主混合器を介して流すことによって燃
料及び水を混合することを含み、第１水対燃料比よりも
小さいかまたは等しい第３水対燃料比で、燃料及び水か
らなる可燃性液体を主供給システムを介して流すこと、
付加量の水を補助混合システムに与えるために、第２運
転状態において、付加量の水を補助水供給システムを介
して流すこと、 可燃性液体の水対燃料比を第２水対燃料比に増加させる
ために、補助混合器内の付加量の水を、エンジンの第２
運転状態において、主供給システムからの液体燃料及び
水から形成された可燃性液体と混合すること、 補助混合システムから放出用燃料噴射器までの可燃性液
体を、エンジンの作動媒体流路に流すことを含み、 出力及び流速の第１流速への突然の減少時にたとえ水対
燃料比が非常に高く、補助混合システム内の燃料量を消
費するために必要な時間よりも長い時間、燃焼をその流
速に維持できないとしても、第２水対燃料比の可燃性液
体の容積が、燃焼部分でブローアウトが避けられるほど
充分に小さいことを特徴とする回転機械の運転方法。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のガスタービンエン
ジンの運転方法において、上記エンジンが、ガス状燃料
がガス状燃料に対して第１流速でエンジンの燃料噴射器
に流されるときの第３の運転状態を有すると共に、水を
補助混合システムを介して燃料噴射器に供給するため
に、水を主供給システムを介して流すことを含み、さら
に上記エンジンが、ガス状燃料が第１流速よりも大きい
ガス状燃料に対する第２流速で、エンジンの燃料噴射器
に流されるときの第４運転状態を有し、また、上記方法
が、第３運転状態における水対燃料比よりも大きい水対
燃料比で水と燃料を供給するために、水を主供給システ
ム及び補助供給システムを介して流させることを含んで
いることを特徴とする運転方法。
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