JPH05171954A - ガスタービン燃焼器の燃料ノズル - Google Patents
ガスタービン燃焼器の燃料ノズルInfo
- Publication number
- JPH05171954A JPH05171954A JP34311191A JP34311191A JPH05171954A JP H05171954 A JPH05171954 A JP H05171954A JP 34311191 A JP34311191 A JP 34311191A JP 34311191 A JP34311191 A JP 34311191A JP H05171954 A JPH05171954 A JP H05171954A
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- JP
- Japan
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- water
- gas
- gas fuel
- injection holes
- fuel injection
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービン燃焼器のガス燃料ノズルで，排
気ガス中のＮＯx を低減するため燃料中に水を噴射する
構造の改良。 【構成】 ガス燃料噴射穴（４）のすぐ上流に水室
（５）と水噴射穴（６）を設ける。水はガス燃料と混合
した後，直ちに燃焼筒内に噴射されるので，比重差によ
る分離がなく，複数のガス燃料噴射穴（４）から出る混
合流体の混合比が均一化され，排気中のＮＯx が減少す
るとともに，一次燃焼域のガス温度も均一になる。
気ガス中のＮＯx を低減するため燃料中に水を噴射する
構造の改良。 【構成】 ガス燃料噴射穴（４）のすぐ上流に水室
（５）と水噴射穴（６）を設ける。水はガス燃料と混合
した後，直ちに燃焼筒内に噴射されるので，比重差によ
る分離がなく，複数のガス燃料噴射穴（４）から出る混
合流体の混合比が均一化され，排気中のＮＯx が減少す
るとともに，一次燃焼域のガス温度も均一になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，ガスタービン燃焼器の
ガス燃料ノズルに適用される水噴射系構造に関する。
ガス燃料ノズルに適用される水噴射系構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン排気中のＮＯx を低減させ
る方法の一つとして，燃焼器の一次燃焼域へ水を噴射す
る方法がある。これは，一次燃焼域の火炎温度を低下さ
せて，低過剰空気比で燃焼させるためである。空気中の
窒素分子が高温状態で酸化されて生じるサーマルＮＯx
のうち，最も問題となる窒素酸化物は下記の化学方程式
に従って生成される。
る方法の一つとして，燃焼器の一次燃焼域へ水を噴射す
る方法がある。これは，一次燃焼域の火炎温度を低下さ
せて，低過剰空気比で燃焼させるためである。空気中の
窒素分子が高温状態で酸化されて生じるサーマルＮＯx
のうち，最も問題となる窒素酸化物は下記の化学方程式
に従って生成される。
【０００３】
【化１】
【０００４】この正方向反応速度すなわちＮＯx 生成速
度は，温度が上昇すると早くなるから，水または水蒸気
によって燃焼温度を低下させるのである。
度は，温度が上昇すると早くなるから，水または水蒸気
によって燃焼温度を低下させるのである。
【０００５】図３は，標準化された液体燃料・ガス燃料
デュアルノズルをガス燃料ノズルとして使ったものの縦
断面図である。天然ガス，石油精製ガス，高炉ガス，コ
ークス炉ガス，坑内ガス等のガス燃料は，混合器（０
１）で水を噴射され，エルボ（０２）を経てノズルホル
ダ（０３）に流入し，ホルダ前面に円周方向等ピッチに
穿設されたガス燃料噴射穴（０４）から燃焼器の内筒内
へ噴射される。なお液体燃料系は密封されている。
デュアルノズルをガス燃料ノズルとして使ったものの縦
断面図である。天然ガス，石油精製ガス，高炉ガス，コ
ークス炉ガス，坑内ガス等のガス燃料は，混合器（０
１）で水を噴射され，エルボ（０２）を経てノズルホル
ダ（０３）に流入し，ホルダ前面に円周方向等ピッチに
穿設されたガス燃料噴射穴（０４）から燃焼器の内筒内
へ噴射される。なお液体燃料系は密封されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記従来のガス燃料ノ
ズルにおいては，ガス燃料と水との比重差のため，混合
器（０１）からガス燃料噴射穴（０４）へ至る間に，混
合比にばらつきが生じる。このため，複数個のガス燃料
噴射穴（０４）から出るガス燃料と水との混合比が必ず
しも均一とならず，低ＮＯx 効果が妨げられ，また，温
度分布が不均一になる場合があった。
ズルにおいては，ガス燃料と水との比重差のため，混合
器（０１）からガス燃料噴射穴（０４）へ至る間に，混
合比にばらつきが生じる。このため，複数個のガス燃料
噴射穴（０４）から出るガス燃料と水との混合比が必ず
しも均一とならず，低ＮＯx 効果が妨げられ，また，温
度分布が不均一になる場合があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は，前記従来の課
題を解決するために，ガス燃料噴射穴の上流側近傍に設
けられた水室と，同水室をガス燃料通路に連通させる複
数の水噴射穴と，上記水室に水を供給する手段とを具え
たことを特徴とするガスタービン燃焼器の燃料ノズルを
提案するものである。
題を解決するために，ガス燃料噴射穴の上流側近傍に設
けられた水室と，同水室をガス燃料通路に連通させる複
数の水噴射穴と，上記水室に水を供給する手段とを具え
たことを特徴とするガスタービン燃焼器の燃料ノズルを
提案するものである。
【０００８】
【作用】本発明においては，水噴射穴から噴射された水
が，ガス燃料と混合した後，ただちにガス燃料とともに
噴射されるので，比重差による偏流は発生せず，各ガス
燃料噴射穴からは均一な混合比のガス燃料・水混合流体
が噴出する。
が，ガス燃料と混合した後，ただちにガス燃料とともに
噴射されるので，比重差による偏流は発生せず，各ガス
燃料噴射穴からは均一な混合比のガス燃料・水混合流体
が噴出する。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の一実施例に係る燃料ノズルの
縦断面図である。ガス燃料噴射穴（４）の上流側近傍に
水室（５）が設けられている。そしてその水室（５）の
前縁とガス燃料通路を連通して，ガス燃料噴射穴（４）
と同数の水噴射穴（６）が，円周方向等ピッチにガス燃
料の流れ方向に穿設されている。また水室（５）は，ノ
ズルホルダ（３）内の連通穴（７）を介して、水供給管
（８）に連通している。
縦断面図である。ガス燃料噴射穴（４）の上流側近傍に
水室（５）が設けられている。そしてその水室（５）の
前縁とガス燃料通路を連通して，ガス燃料噴射穴（４）
と同数の水噴射穴（６）が，円周方向等ピッチにガス燃
料の流れ方向に穿設されている。また水室（５）は，ノ
ズルホルダ（３）内の連通穴（７）を介して、水供給管
（８）に連通している。
【００１０】本実施例は上記の構成を有するので，複数
個のガス燃料噴射穴（４）から出るガス燃料中の燃料と
水の混合比が均一となり，排気中のＮＯx が減少すると
ともに，一次燃焼域のガス温度が均一化される。前者は
公害防止に，後者は燃焼器寿命の増大に，それぞれ寄与
する。
個のガス燃料噴射穴（４）から出るガス燃料中の燃料と
水の混合比が均一となり，排気中のＮＯx が減少すると
ともに，一次燃焼域のガス温度が均一化される。前者は
公害防止に，後者は燃焼器寿命の増大に，それぞれ寄与
する。
【００１１】図２は，排気中のＮＯx 濃度計測結果を，
従来の燃料ノズルと本発明の燃料ノズルとを比較して示
す図である。水噴射量が増すにつれて，本発明の効果が
顕著に表われている。
従来の燃料ノズルと本発明の燃料ノズルとを比較して示
す図である。水噴射量が増すにつれて，本発明の効果が
顕著に表われている。
【００１２】水噴射穴は，上記実施例のとおり，ガス燃
料噴射穴と同数にすることが望ましい。しかし，一般に
ガス燃料噴射穴は１２個または８個であるから，水噴射
穴を同数の１２または８にすると穴径が小さくなり過ぎ
て，加工が困難になる場合は，水噴射穴の数を減らして
もよい。その場合，水噴射穴の数の下限として，ガス燃
料噴射穴が１２のとき水噴射穴は６，ガス燃料噴射穴が
８のとき水噴射穴は４程度とする。
料噴射穴と同数にすることが望ましい。しかし，一般に
ガス燃料噴射穴は１２個または８個であるから，水噴射
穴を同数の１２または８にすると穴径が小さくなり過ぎ
て，加工が困難になる場合は，水噴射穴の数を減らして
もよい。その場合，水噴射穴の数の下限として，ガス燃
料噴射穴が１２のとき水噴射穴は６，ガス燃料噴射穴が
８のとき水噴射穴は４程度とする。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば，複数個のガス燃料噴射
穴から出るガス燃料中の燃料と水の混合比が均一とな
り，排気中のＮＯx が減少するとともに，一次燃焼域の
ガス温度が均一化される。前者は公害防止に，後者は燃
焼器寿命の増大に，それぞれ寄与する。
穴から出るガス燃料中の燃料と水の混合比が均一とな
り，排気中のＮＯx が減少するとともに，一次燃焼域の
ガス温度が均一化される。前者は公害防止に，後者は燃
焼器寿命の増大に，それぞれ寄与する。
【図１】図１は本発明の一実施例に係る燃料ノズルの一
例を示す縦断面図である。
例を示す縦断面図である。
【図２】図２は排気中のＮＯx 濃度計測結果を，本発明
と従来のものを比較して示す図である。
と従来のものを比較して示す図である。
【図３】図３は従来のガス燃料ノズルの一例を示す縦断
面図である。
面図である。
（０１） 混合器 （０２），（２） エルボ （０３），（３） ノズルホルダ （０４），（４） ガス燃料噴射穴 （５） 水室 （６） 水噴射穴 （７） 連通穴 （８） 水供給管
Claims (1)
- 【請求項１】 ガス燃料噴射穴の上流側近傍に設けられ
た水室と，同水室をガス燃料通路に連通させる複数の水
噴射穴と，上記水室に水を供給する手段とを具えたこと
を特徴とするガスタービン燃焼器の燃料ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34311191A JP2955093B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | ガスタービン燃焼器の燃料ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34311191A JP2955093B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | ガスタービン燃焼器の燃料ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05171954A true JPH05171954A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2955093B2 JP2955093B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=18359027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34311191A Expired - Fee Related JP2955093B2 (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | ガスタービン燃焼器の燃料ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2955093B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132652A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-31 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン内に流体を噴射するための装置 |
| JP2007132653A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-31 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン内に流体を噴射するための方法および装置 |
| 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 |
| CN105705866A (zh) * | 2013-11-29 | 2016-06-22 | 三菱日立电力系统株式会社 | 喷嘴、燃烧器以及燃气轮机 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP34311191A patent/JP2955093B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007132652A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-31 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン内に流体を噴射するための装置 |
| JP2007132653A (ja) * | 2005-11-07 | 2007-05-31 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン内に流体を噴射するための方法および装置 |
| 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 |
| CN105705866A (zh) * | 2013-11-29 | 2016-06-22 | 三菱日立电力系统株式会社 | 喷嘴、燃烧器以及燃气轮机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2955093B2 (ja) | 1999-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990622 |
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