JPH05196232A - Back fire-resistant fuel staging type premixed combustion apparatus - Google Patents

Back fire-resistant fuel staging type premixed combustion apparatus

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JPH05196232A
JPH05196232A JP19258792A JP19258792A JPH05196232A JP H05196232 A JPH05196232 A JP H05196232A JP 19258792 A JP19258792 A JP 19258792A JP 19258792 A JP19258792 A JP 19258792A JP H05196232 A JPH05196232 A JP H05196232A
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JP
Japan
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air
fuel
combustion chamber
combustor
combustion
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Application number
JP19258792A
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Japanese (ja)
Inventor
Gary L Leonard
グレイ・リー・レオナルド
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/30Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
    • F23R3/32Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices being tubular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/283Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23R3/286Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34Feeding into different combustion zones

Abstract

PURPOSE: To obtain an engine in which emission of NOx, CO and UHC is reduced while suppressing damage due to backfire. CONSTITUTION: In order to reduce emission of nitrogen oxides, carbon monoxide and unburnt hydrocarbon, flame temperature must be kept between 1371 deg.C (2500 deg.F) and 1538 deg.C (2800 deg.F). Fuel and air are mixed using a premixing tube and mixture gas is combusted in a combustion chamber 7. Since air/fuel mixture gas passes through premixing tubes 8, 10, 12, 16, 18, 20, the premixing tubes have anti-backfire properties. When a load acting on a combustor is required to decrease significantly lower than 100% of maximum load during off-peak time, for example, low emission and low flame temperature can be sustained even if the load is reduced by regulating the flow rate of fuel and air.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトな耐逆火性
高効率予混合管を用いた予混合燃焼装置に関する。この
燃焼装置はエンジンの運転範囲の大部分にわたって窒素
酸化物(NO x )と一酸化炭素(CO)と未燃炭化水素
(UHC)の排出量を低くする。
FIELD OF THE INVENTION The present invention provides a compact flashback resistance.
The present invention relates to a premixing combustion device using a highly efficient premixing pipe. this
Combustors use nitrogen over most of the engine's operating range.
Oxide (NO x) And carbon monoxide (CO) and unburned hydrocarbons
Reduce (UHC) emissions.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の幾つかの燃焼装置では、燃料と空
気の予混合を包含する設計を利用することにより火炎温
度を下げてNOx 排出量を減らすことが知られている。
このような各燃焼装置における予混合器はその中への逆
火により破損しやすく、このような逆火は圧縮機失速の
ような過渡現象中に時々発生する。加えて、従来設計さ
れた燃焼装置の多くは、エンジン運転範囲のかなりの部
分にわたって少量のNO x とCOとUHCを排出する能
力に欠けている。このような少排出量性能は、出力をか
なり減らした運転を要するエンジン用途、例えば、ガス
管路およびオイルプラットフォーム圧縮機駆動用途に有
利である。
BACKGROUND OF THE INVENTION In some conventional combustion systems, fuel and
Flame temperature by utilizing a design that includes air premixing
Reduce the degree to NOxIt is known to reduce emissions.
The premixer in each such combustion device has a reverse
It is easily damaged by fire, and such flashback causes compressor stall.
Occasionally occurs during such transients. In addition, conventional design
Many of these combustion devices are
A small amount of NO over the minute xAnd the ability to emit CO and UHC
Lack of strength. Such low emission performance is
Engine applications that require significantly reduced operation, such as gas
Used for pipeline and oil platform compressor drive applications
It is profitable.

【0003】[0003]

【発明の目的】上述から明らかなように、当該技術にお
いて、次のような空燃予混合燃焼装置、すなわち、簡単
な部品と独特な構造により燃料と空気を効率良く混合
し、また公知の空燃予混合燃焼器の燃焼特性に少なくと
も等しい特性をもつが、同時に逆火による破損のおそれ
を大いに減らしそしてエンジン運転範囲のかなりの部分
にわたってNOx とCOとUHCの排出量が少ないよう
な予混合燃焼器が必要である。本発明の目的は、この必
要と他の必要を以下の説明で明らかにする方式で満たす
ことである。
As is apparent from the above, in the art, the following air-fuel premixing combustion apparatus, that is, a fuel and air are efficiently mixed by simple parts and a unique structure, While having at least equal characteristics in the combustion characteristics of the premixing burner, greatly reduced and premixed as emissions of the NO x and CO and UHC little over a substantial portion of the engine operating range the risk of damage due to flashback simultaneously A combustor is needed. It is an object of the present invention to meet this and other needs in the manner set forth in the description below.

【0004】[0004]

【発明の概要】概説すると、本発明はこれらの必要に応
じ、次のような燃焼器、すなわち、燃料と空気の混合気
を燃焼する燃焼室と、燃料と空気を燃焼室への流入前に
予混合する複数の予混合燃焼器管であって、第1および
第2端部を有しそして複数の穴が第1端部に配設されま
た第2端部が実質的に燃焼室内に配置されているような
予混合燃焼器管と、これらの予混合燃焼器管の第1端部
に接続した燃料導入手段と、空気を予混合燃焼器管に導
入する空気導入手段と、燃料導入手段と空気導入手段と
を制御する制御手段とからなる燃焼装置を提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION Briefly stated, the present invention addresses these needs by the following combustors, namely, a combustion chamber that burns a mixture of fuel and air, and fuel and air prior to entering the combustion chamber. A plurality of premixing combustor tubes for premixing having first and second ends and a plurality of holes disposed at the first end and a second end disposed substantially within the combustion chamber. Premixed combustor tubes, fuel introduction means connected to the first ends of these premixed combustor tubes, air introduction means for introducing air into the premixed combustor tubes, and fuel introduction means And a control means for controlling the air introduction means.

【0005】好適実施例では、燃料と空気は予混合燃焼
器管内で実質上完全に混合された後燃焼室に入る。ま
た、制御手段により燃焼装置はその最大負荷作用の10
0%よりかなり低い負荷で動作し得る。最後に、本燃焼
装置では気体燃料または液体燃料を用い得る。他の好適
実施例では、燃焼装置が最大負荷作用の100%よりか
なり低い負荷で動作をなす時、COとUHCの増加の可
能性が最少になる。
In the preferred embodiment, the fuel and air enter the combustion chamber after being substantially completely mixed in the premix combustor tube. Further, the combustion means is controlled by the control means so that the maximum load action is 10
It can operate at loads well below 0%. Finally, the combustion device may use gaseous or liquid fuels. In another preferred embodiment, the potential for CO and UHC increases is minimized when the combustor operates at loads well below 100% of full load operation.

【0006】特に好適な実施例では、本発明の燃焼装置
は燃焼室と、端部が燃焼室内で食違い位置に配置されて
いる42本の予混合管と、予混合管と燃焼器とに導入さ
れつつある燃料と空気を制御する燃料と空気の制御装置
とからなり、従って、燃焼装置はその最大負荷作用の1
00%よりかなり低い負荷で動作してもCOとUHCの
排出量増加の可能性を減らすことができる。
In a particularly preferred embodiment, the combustion device of the present invention comprises a combustion chamber, 42 premixing tubes whose ends are arranged in staggered positions within the combustion chamber, a premixing tube and a combustor. It consists of a fuel and air control system that controls the fuel and air being introduced, and therefore the combustion system is one of its maximum load functions.
It is possible to reduce the possibility of increased CO and UHC emissions even when operating at loads well below 00%.

【0007】本発明による好適燃焼装置は次のような利
点、すなわち、容易な組立てと修理、良好な安定性、優
れた経済性、負荷作用性能の改善、高強度による安全
性、逆火発生の可能性の減少、および良好な燃料効率を
もたらす。事実上、好適実施例の多くにおいて、優れた
経済性と、負荷作用性能の改善と、逆火発生の可能性の
減少という要因は、公知の従来燃焼装置で従来達成され
ているよりかなり高度に最適化される。
The preferred combustion device according to the invention has the following advantages: easy assembly and repair, good stability, good economic efficiency, improved load action performance, high strength safety, flashback generation. Results in a reduced likelihood and good fuel efficiency. In fact, in many of the preferred embodiments, the factors of good economy, improved load action performance, and reduced likelihood of flashback are significantly higher than previously achieved with known conventional combustion devices. Optimized.

【0008】本発明の上記および他の特徴は、添付図面
と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。な
お、全図を通じて同符号は同部分を表す。
The above and other features of the invention will become more apparent from the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings. The same reference numerals denote the same parts throughout the drawings.

【0009】[0009]

【実施例の記載】NOx の排出量を極めて低くするに
は、周知のように、火炎温度を2800゜F以下に保た
なければならない。また、COとUHCの排出量を低く
するには火炎温度を2500゜F以上に保たなければな
らない。従って、NOx とCOとUHCの排出量を同時
に低くするには、火炎温度を2500゜Fと2800゜
Fとの間に保たなければならない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to achieve extremely low NO x emissions, the flame temperature must be kept below 2800 ° F., as is well known. Also, to reduce CO and UHC emissions, the flame temperature must be kept above 2500 ° F. Therefore, to simultaneously lower emissions of the NO x and CO and UHC must keep the flame temperature between 2500 ° F and 2800 ° F.

【0010】予混合燃焼装置の設計において、空気流量
と燃料流量は、エンジンの全出力時に火炎温度が約28
00゜Fになるように調整される。所要エンジン出力が
減るにつれ、燃料流量が減らされる。ガスタービンエン
ジンを通る空気流量も出力低下とともに減少するが、燃
料流量より緩やかな速度で減少する。従って、火炎温度
は出力が減るにつれ低下する。もし火炎温度が2500
゜F以下に下がれば、COとUHCの排出量は多くな
る。従って、燃焼器の様々な部分への燃料流を完全に遮
断することにより、燃料流と火炎とを保っている燃焼器
域内の燃料流量と火炎温度を高めなければならない(た
だし2800゜F以下)。この方式は燃料ステージング
(fuel staging)と呼ばれる。
In the design of the premixed combustion apparatus, the air flow rate and the fuel flow rate are such that the flame temperature is about 28 when the engine is at full power.
Adjusted to 00 ° F. The fuel flow rate is reduced as the required engine power is reduced. The air flow rate through the gas turbine engine also decreases as the output decreases, but decreases at a slower rate than the fuel flow rate. Therefore, the flame temperature decreases as the power decreases. If the flame temperature is 2500
If it falls below ° F, CO and UHC emissions will increase. Therefore, the fuel flow to various parts of the combustor must be completely shut off to increase the fuel flow and flame temperature in the combustor zone maintaining the fuel flow and flame (but below 2800 ° F). .. This method is called fuel staging.

【0011】火炎を保つ全域を、燃料と火炎を遮断した
燃焼器域から空気力学的に遮へいすることが重要であ
る。こうして適切な空燃混合気を保つと、燃焼器の活用
域内の火炎温度を2500゜Fと2800゜Fとの間に
保つことができる。また、予混合管を通流する空燃混合
気の速度を充分高い値に保つことにより、火炎が、例え
ば瞬間的な逆火の場合、予混合管の上流端に停滞しない
ようにすることが重要である。こうすると、もしガスタ
ービンを通る空気流が、例えば圧縮機失速により、瞬間
的に遮断されそして予混合管内への逆火が起こっても、
逆行した火炎は、ガスタービンを通る空気流が正常レベ
ルに戻ればただちに吹き消されるので、予混合管の破損
は起こらない。
It is important to aerodynamically shield the entire flame holding area from the combustor area that shields the fuel and flame. Maintaining the proper air-fuel mixture in this manner allows the flame temperature in the combustor utilization zone to be maintained between 2500 ° F and 2800 ° F. Further, by keeping the velocity of the air-fuel mixture flowing through the premixing tube at a sufficiently high value, it is possible to prevent the flame from staying at the upstream end of the premixing tube in the case of, for example, a momentary flashback. is important. In this way, if the air flow through the gas turbine is momentarily interrupted due to compressor stall and flashback into the premix tube occurs,
The retrograde flame is blown out as soon as the air flow through the gas turbine returns to normal levels, so no premixing tube damage occurs.

【0012】図1は予混合燃焼器2を示す。燃焼器2は
外殻4と、ディフューザ5と、ライナ6と、燃焼室7
と、予混合管8、10、12、16、18、20と、パ
イロットノズル14と、流入空気22と、燃料台50
と、燃料マニホルド24、26、28、30、32、3
4、36とを含んでいる。外殻4は好ましくは任意の適
当な鋼で作られ、その中にライナ6が配置されている。
ライナ6は好ましくは、ウェストヴァージニア州ハンテ
ィントンを所在地とするインタナショナル・ニッケル・
カンパニー(International Nickel Company)製のハス
テロイ(Hastelloy、商標)Xで作られる。薄い耐熱セ
ラミック被覆120(図5)がライナ6の内面に従来の
被覆技術、例えばプラズマ溶射によって施されている。
この被覆は好ましくは部分安定化ジルコニアのもので、
厚さが約0.030インチである。被覆120はライナ
6を、燃焼室7内で発生する燃焼による加熱の悪影響か
ら保護する助けになる。ライナ6は燃焼室7を囲んでお
り、燃焼室7では燃料と空気22の燃焼が起こる。
FIG. 1 shows a premix combustor 2. The combustor 2 includes an outer shell 4, a diffuser 5, a liner 6, and a combustion chamber 7
, The premixing tubes 8, 10, 12, 16, 18, 20, the pilot nozzle 14, the inflowing air 22, and the fuel table 50.
And fuel manifolds 24, 26, 28, 30, 32, 3
4 and 36 are included. Outer shell 4 is preferably made of any suitable steel with liner 6 disposed therein.
Liner 6 is preferably an International Nickel, based in Huntington, West Virginia.
It is made of Hastelloy (trademark) X manufactured by International Nickel Company. A thin refractory ceramic coating 120 (FIG. 5) is applied to the inner surface of the liner 6 by conventional coating techniques such as plasma spraying.
This coating is preferably of partially stabilized zirconia,
The thickness is about 0.030 inch. The coating 120 helps protect the liner 6 from the deleterious effects of heating due to combustion occurring within the combustion chamber 7. The liner 6 surrounds the combustion chamber 7, in which combustion of fuel and air 22 takes place.

【0013】ライナ6の壁に沿ってライナ6内に食違い
配列状の予混合燃焼器管8、10、12、16、18、
20が配置されている。管8、10、12、16、1
8、20は燃焼室7内に配置され、エンジン出力の低下
に伴うCOとUHCの増加の可能性をかなり減らす。図
2は燃焼器管8、10、12、16、18、20の特定
構造を示す。図2の管は符号8で表してあるが、管1
0、12、16、18、20も事実上同様の構造である
ことを理解されたい。管8は好ましくは直径が1.50
インチで長さが15インチであり、直径が0.25イン
チの延長部66を有する。管8は長さ対直径比が約10
でなければ燃焼室7への流入前の空気と燃料の混合を良
好にできないことを理解されたい。管8は好ましくは前
述のハステロイX製である。管8はまた約36個の穴6
8を有し、これらの穴は好ましくは直径が0.375イ
ンチで、従来の穴形成技術、例えば金属押抜きにより管
8に形成される。穴68は空気22を管8に入れる。管
8はまた延長部66にねじ64を有する。延長部66は
適当な食違い管配列をもたらすように長さを変えること
ができ、管8、20は最長延長部66を有し、そして管
12、16は最短延長部66を有する(図1)。
A staggered array of premixed combustor tubes 8, 10, 12, 16, 18, along the wall of liner 6 in liner 6.
20 are arranged. Tubes 8, 10, 12, 16, 1
8 and 20 are located in the combustion chamber 7 and significantly reduce the possibility of an increase in CO and UHC with a reduction in engine power. FIG. 2 shows the specific structure of the combustor tubes 8, 10, 12, 16, 18, 20. The tube of FIG. 2 is designated by the reference numeral 8, but tube 1
It should be understood that 0, 12, 16, 18, 20 are effectively similar structures. Tube 8 preferably has a diameter of 1.50
It is 15 inches long by inches and has an extension 66 with a diameter of 0.25 inches. Tube 8 has a length to diameter ratio of about 10
It is to be understood that otherwise the mixing of air and fuel before entering the combustion chamber 7 cannot be made good. Tube 8 is preferably made of Hastelloy X as described above. Tube 8 also has about 36 holes 6
8 and these holes are preferably 0.375 inches in diameter and are formed in tube 8 by conventional hole forming techniques, such as metal stamping. Hole 68 allows air 22 to enter tube 8. The tube 8 also has threads 64 on the extension 66. The extensions 66 can be of varying lengths to provide a suitable staggered tube arrangement, with tubes 8, 20 having the longest extensions 66 and tubes 12, 16 having the shortest extensions 66 (FIG. 1). ).

【0014】図1に示すように、管8、10、12、1
6、18、20のねじ64は燃料台50にねじ付けられ
ている。燃料台50は好ましくは任意の金属物質、例え
ば鋼で作られる。燃料台50内に入口路52、54、5
6、58、60、62が配設され、それぞれ、管8、1
0、12、16、18、20の延長部66のねじ64に
接続されている。従来のマニホルド入口38、40、4
2、44、46、48がそれぞれ従来のコネクタにより
入口路52、54、56、58、60、62に接続され
ている。従来の燃料マニホルド24、26、28、3
2、34、36がそれぞれ従来のコネクタによりマニホ
ルド入口38、40、42、44、46、48に接続さ
れている。
As shown in FIG. 1, the tubes 8, 10, 12, 1
The screws 64 of 6, 18, and 20 are screwed to the fuel table 50. Fuel platform 50 is preferably made of any metallic material, such as steel. The inlet passages 52, 54, 5 in the fuel platform 50
6, 58, 60, 62 are arranged and the tubes 8, 1 respectively.
It is connected to the screw 64 of the extension 66 of 0, 12, 16, 18, 20. Conventional manifold inlets 38, 40, 4
2, 44, 46 and 48 are respectively connected to the inlet passages 52, 54, 56, 58, 60 and 62 by conventional connectors. Conventional fuel manifolds 24, 26, 28, 3
2, 34 and 36 are connected to manifold inlets 38, 40, 42, 44, 46 and 48, respectively, by conventional connectors.

【0015】図3は燃料制御装置80を示す。燃料制御
装置80は燃料マニホルド24、26、28、30、3
2、34、36と、導入管路81、82、84、86、
88、90、92と、弁94、96、98、99、10
0、102、104と、導管路106、110と、制御
弁112と、管路114と、遮断弁116と、燃料導入
管路118とからなる。詳述すると、燃料源、好ましく
は天然ガス源(図示せず)からの気体燃料が燃料導入管
路118に入りそして遮断弁116を経て管路114に
進む。管路114内の燃料は制御弁112に進む。制御
弁112を出た燃料は導管路106を通って弁94、9
6、98、99に進みまた導管路110を通って弁10
0、102、104に進む。次いで、燃料は弁94、9
6、98、99、100、102、104からそれぞれ
の導入管路81、82、84、86、88、90、92
に流入し得る。最後に、導入管路81、82、84、8
6、88、90、92からの燃料が燃料マニホルド2
4、26、28、30、32、34、36に入りそして
最終的に管8、10、12、16、18、20とパイロ
ットノズル14とに入る。
FIG. 3 shows a fuel control system 80. The fuel control system 80 includes fuel manifolds 24, 26, 28, 30, 3
2, 34, 36 and the introduction pipe lines 81, 82, 84, 86,
88, 90, 92 and valves 94, 96, 98, 99, 10
0, 102, 104, conduit lines 106, 110, control valve 112, line 114, shutoff valve 116, and fuel introduction line 118. In particular, gaseous fuel from a fuel source, preferably a natural gas source (not shown), enters fuel inlet line 118 and passes through shutoff valve 116 to line 114. The fuel in line 114 goes to control valve 112. Fuel exiting control valve 112 passes through conduit 106 to valves 94, 9
6, 98, 99 and through conduit 110 to valve 10
Go to 0, 102, 104. The fuel then flows into valves 94, 9
6, 98, 99, 100, 102, 104 to respective introduction lines 81, 82, 84, 86, 88, 90, 92.
Can flow into. Finally, the introduction lines 81, 82, 84, 8
Fuel from 6, 88, 90, 92 is fuel manifold 2
4, 26, 28, 30, 32, 34, 36 and finally tubes 8, 10, 12, 16, 18, 20 and pilot nozzle 14.

【0016】図4は管8、10、12、16、18、2
0を円形管束として配置する仕方を示す。詳述すると、
好ましくは10本の管8(符号8a〜8j)と10本の
管20(符号20a〜20j)と7本の管10(符号1
0a〜10g)と7本の管18(符号18a〜18g)
と4本の管12(符号12a〜12d)と4本の管16
(16a〜16d)が、管束内に配置したノズル14と
ともに設けられている。図示のように、管8a〜8jと
管20a〜20jは管束の外側環部に配置されている。
また、管10a〜10gと管18a〜18gは中間環部
に配置されそして管12a〜12dと管16a〜16d
は最も内側の環部に配置されている。最後に、ノズル1
4は管束のほぼ中央に配置されている。
FIG. 4 shows the tubes 8, 10, 12, 16, 18, 2.
How to arrange 0 as a circular tube bundle is shown. In detail,
Preferably, 10 tubes 8 (reference numerals 8a to 8j), 10 tubes 20 (reference numerals 20a to 20j) and 7 tubes 10 (reference numeral 1)
0a to 10g) and seven tubes 18 (reference numerals 18a to 18g)
And 4 tubes 12 (reference numerals 12a to 12d) and 4 tubes 16
(16a-16d) are provided with the nozzle 14 arranged in the tube bundle. As shown, the tubes 8a-8j and the tubes 20a-20j are arranged on the outer annulus of the tube bundle.
Also, tubes 10a-10g and tubes 18a-18g are located in the intermediate annulus and include tubes 12a-12d and tubes 16a-16d.
Are located in the innermost annulus. Finally, nozzle 1
4 is arranged almost in the center of the tube bundle.

【0017】管8a〜8jは入口路52aに接続され、
好ましくは、入口路52aは半円閉形で、個別の出口が
管8a〜8jのそれぞれの延長部66と接続しており、
ガス源(図示せず)から各管8a〜8jへの燃料導入装
置を構成している。管20a〜20jは、管8a〜8j
と入口路52aとの接続と実質的に同じ態様で、入口路
62aに接続されている。同様に、管10a〜10gと
管18a〜18gは、管8a〜8jと入口路52aとの
接続と実質的に同じ態様で、それぞれ入口路54a、6
0aに接続されている。最後に、管12a〜12dと管
16a〜16dは、管8a〜8jと入口路52aとの接
続と実質的に同じ態様で、それぞれ入口路56a、58
aに接続されている。
The pipes 8a-8j are connected to the inlet passage 52a,
Preferably, the inlet passages 52a are semi-circular closed and the individual outlets are connected to respective extensions 66 of the tubes 8a-8j,
A fuel introduction device from a gas source (not shown) to each of the pipes 8a to 8j is configured. The pipes 20a to 20j are the pipes 8a to 8j.
Is connected to the inlet passage 62a in substantially the same manner as the connection between the inlet passage 52a. Similarly, tubes 10a-10g and tubes 18a-18g, respectively, are substantially identical to the connections between tubes 8a-8j and inlet passage 52a in the respective inlet passages 54a, 6a.
0a. Finally, the pipes 12a-12d and the pipes 16a-16d are respectively in substantially the same manner as the connection between the pipes 8a-8j and the inlet passage 52a, respectively, the inlet passages 56a, 58.
It is connected to a.

【0018】図5は管8、10、12の食違い配置を明
示する。詳述すると、管8、10、12は従来の接合技
術、例えば溶接によりライナ6に剛着され、管8は管1
0より深く燃焼室7内に突入しており、そして管10は
管12より深く燃焼室7内に突入している。管8、1
0、12だけを図示してあるが、管16、18、20に
も同じ食違い配置の説明が当てはまることを理解された
い。前述のように、ライナ6は、それが燃焼室7を形成
する所でライナ内面に耐熱被覆120を施されている。
また、ライナ6には、好ましくは金属押抜きにより、穴
122が形成されている。ライナ6は穴122を配設し
た区域では被覆120を施されないことを理解された
い。というのは、被覆120は穴122の周辺には適切
に接着しないからである。穴122により空気22が燃
焼室7に流入しそしてノズル14と相互作用をなす。
FIG. 5 clearly shows the staggered arrangement of the tubes 8, 10, 12. In particular, the tubes 8, 10, 12 are rigidly attached to the liner 6 by conventional joining techniques, such as welding, and the tubes 8 are
It penetrates deeper into the combustion chamber 7 than 0, and the pipe 10 penetrates deeper into the combustion chamber 7 than the pipe 12. Tubes 8, 1
Although only 0, 12 are shown, it should be understood that the same staggered description applies to tubes 16, 18, 20. As mentioned above, the liner 6 has a heat resistant coating 120 applied to the inner surface of the liner where it forms the combustion chamber 7.
Also, the liner 6 is formed with holes 122, preferably by metal stamping. It should be understood that the liner 6 does not have the coating 120 in the area where the holes 122 are located. This is because the coating 120 does not adhere properly around the holes 122. The holes 122 allow the air 22 to enter the combustion chamber 7 and interact with the nozzle 14.

【0019】ライナ6の外壁から離れた位置に冷却壁7
2が設けられている。壁72は好ましくは任意の適当な
耐熱ステンレス鋼製である。壁72には穴124が従来
の穴形成技術、例えば金属押抜きにより形成される。空
気22が穴124を通ってライナ6の背面を冷却する。
詳述すると、空気22が壁72とライナ6との間の間隙
を突進するにつれ、空気の速度により壁72とライナ6
との間の空間に周知の低圧域が発生する。この低圧域に
より空気が吸引されて穴124を通り、ライナ6の外壁
に沿って流れ、壁72とライナ6との間を流出し、管
8、10、12がライナ6内に配置されている区域の近
くでライナ6を冷却する。穴124と、壁72とライナ
6との間の間隙を突進する空気22の速度によって生ず
る低圧は、管8、10、12がライナ6内に配置されて
いる区域の近くでライナ6を冷却するために用いられる
が、背面対流による再生冷却の周知の使用が、燃焼生成
物が燃焼室7を出る区域の近くで燃焼室7とライナ6を
冷却するために利用されることを理解されたい。
The cooling wall 7 is provided at a position away from the outer wall of the liner 6.
Two are provided. Wall 72 is preferably made of any suitable refractory stainless steel. Holes 124 are formed in wall 72 by conventional hole forming techniques, such as metal stamping. Air 22 cools the back of liner 6 through holes 124.
Specifically, as the air 22 rushes through the gap between the wall 72 and the liner 6, the velocity of the air causes the wall 72 and the liner 6 to move.
A well-known low pressure region is generated in the space between and. Air is sucked in by this low pressure region, flows through the hole 124, flows along the outer wall of the liner 6, flows out between the wall 72 and the liner 6, and the pipes 8, 10, 12 are arranged in the liner 6. Cool liner 6 near the area. The low pressure created by the holes 124 and the velocity of the air 22 propelling the gap between the wall 72 and the liner 6 cools the liner 6 near the area where the tubes 8, 10, 12 are located within the liner 6. However, it is to be understood that the well-known use of backside convection regenerative cooling is utilized to cool combustion chamber 7 and liner 6 near the area where the combustion products exit combustion chamber 7.

【0020】燃焼器2の使用中、天然ガス源(図示せ
ず)からのガスは既に供給され始めており、燃料マニホ
ルド24、26、28、32、34、36を通流してい
る。また、燃料と空気は予混合管8、10、12、1
6、18、20内で予混合されつつあり、混合気は好ま
しくは約180フィート毎秒で管8、10、12、1
6、18、20を通流している。この混合気の速度はま
た、燃焼室7内の火炎が予混合管に入って逆火を生ずる
のを防ぐ必要があるので、180フィート毎秒の速度が
用いられる。最後に、空気22は燃焼室7の出口域の近
くで燃焼器2に好ましくは約100〜200フィート毎
秒で流入している。空気22がディフューザ5に入るに
つれ、空気速度はディフューザ5の構造により制御され
て低下し、そして空気22は管8、10、12、16、
18、20の穴68と、壁72の穴124と、ライナ6
の穴122とに入る。天然ガスはまたマニホルド30に
導入されそしてノズル14から噴射されかつ燃やされて
パイロット火炎を生じ得る。このパイロット火炎は標準
拡散火炎として作用し、管8、10、12、16、1
8、20からの予混合燃焼の安定化を助長し得る。この
時点では、燃焼器2は図6内の行1に示すような最大負
荷作用の100%で作用すべきである。
During use of the combustor 2, gas from a natural gas source (not shown) is already being supplied and is flowing through the fuel manifolds 24, 26, 28, 32, 34, 36. Further, the fuel and the air are mixed with the premixing pipes 8, 10, 12, 1
6, 18 and 20 are being premixed and the mixture is preferably about 180 feet per second in tubes 8, 10, 12, 1
It flows through 6, 18, and 20. A velocity of 180 feet per second is also used as the velocity of this mixture because it is necessary to prevent the flame in the combustion chamber 7 from entering the premixing tube and causing flashback. Finally, the air 22 enters the combustor 2 near the exit area of the combustion chamber 7, preferably at about 100-200 feet per second. As the air 22 enters the diffuser 5, the air velocity is controlled by the structure of the diffuser 5 to decrease, and the air 22 is drawn into the tubes 8, 10, 12, 16 ,.
18 and 20 holes 68, wall 72 holes 124 and liner 6
And into the hole 122. Natural gas may also be introduced into the manifold 30 and injected from the nozzle 14 and burned to produce a pilot flame. This pilot flame acts as a standard diffusion flame and the tubes 8, 10, 12, 16, 1
It may help stabilize the premixed combustion from 8, 20. At this point, combustor 2 should operate at 100% of full load operation as shown in row 1 in FIG.

【0021】図6は管8、10、12、16、18、2
0内の空燃混合気に関する燃料スケジュールを示す。詳
述すると、管8、10、12、16、18、20に関し
て燃料空気比を化学量論的燃料空気比で割ったもの(こ
の標準化された燃料空気比を当量比と呼ぶ)が、パイロ
ット管14からの拡散割合と、燃料マニホルド24、2
6、28、32、34、36に導入される燃料の百分率
と、管8、10、12、16、18、20を通流する空
気の割合と空気配分と燃焼器2内の全空気量とともに示
されている。前述のように、そして図6の行1に示すよ
うに、最大負荷動作中は、φ8、φ10、φ12、φ1
6、φ18、φ20は全て0.5に等しく、空気流量百
分率は100%で、燃料百分率も100%である。な
お、空気配分比は燃焼器2の全ての低減負荷を通じてほ
ぼ一定のままである。燃焼器2を例えばその最大負荷動
作の約70%で使用したい場合、運転者は燃料流量を最
大値の70%に減らす。すると全管内の当量比の値が約
0.35に下がる。これは図6の行2に示されている。
43%〜70%の出力範囲で運転するには、ガスタービ
ンの入口案内翼を調節して空気流量を減らす。同時に、
当量比を0.35に保つように燃料流量を減らす。これ
は図6の行3に示されている。出力をさらに下げるに
は、まず弁104を閉めて管20a〜20jへの燃料を
遮断する。残りの管に対する当量比の値は図6の行4に
示すように0.46に増加する。次いで、管8、10、
12、16、18への燃料流量を、当量比が0.35に
達するまで減らす。ガスタービンの出力は約32%であ
る。出力をさらに下げるには、弁102を閉め、そして
残りの管への燃料流量を減らす。これは図6の行5と行
6に示されている。このような手順でガスタービンの出
力を最大負荷から最少負荷まで下げる。
FIG. 6 shows the tubes 8, 10, 12, 16, 18, 2.
The fuel schedule regarding the air-fuel mixture within 0 is shown. In particular, the fuel-air ratio divided by the stoichiometric fuel-air ratio for tubes 8, 10, 12, 16, 18, 20 (this standardized fuel-air ratio is called the equivalence ratio) is the pilot pipe. Diffusion rate from 14 and fuel manifold 24, 2
Together with the percentage of fuel introduced into 6, 28, 32, 34, 36, the proportion of air flowing through tubes 8, 10, 12, 16, 18, 20 and the air distribution and the total amount of air in combustor 2. It is shown. As described above, and as shown in row 1 of FIG. 6, during full load operation, φ8, φ10, φ12, φ1
6, φ18, φ20 are all equal to 0.5, the air flow percentage is 100% and the fuel percentage is also 100%. It should be noted that the air distribution ratio remains substantially constant throughout the reduced load of the combustor 2. If, for example, the combustor 2 is desired to be used at about 70% of its maximum load operation, the driver reduces the fuel flow to 70% of its maximum value. Then, the value of the equivalence ratio in all tubes falls to about 0.35. This is shown in row 2 of FIG.
To operate in the 43% to 70% power range, the inlet guide vanes of the gas turbine are adjusted to reduce the air flow rate. at the same time,
Reduce the fuel flow to keep the equivalence ratio at 0.35. This is shown in row 3 of FIG. To further reduce the power, the valve 104 is first closed to shut off the fuel to the tubes 20a-20j. The equivalence ratio value for the remaining tubes is increased to 0.46 as shown in row 4 of FIG. Then tubes 8, 10,
Reduce fuel flow to 12, 16, 18 until equivalence ratio reaches 0.35. The output of the gas turbine is about 32%. To further reduce power, valve 102 is closed and fuel flow to the remaining tubes is reduced. This is shown in lines 5 and 6 of FIG. In this procedure, the output of the gas turbine is reduced from the maximum load to the minimum load.

【0022】管8、10、12(または20、18、1
6)は食違い配列管として示されている。こうすると、
燃料を管8(または20)に供給しない部分負荷動作中
に管8(または20)から流れる空気は、管10、12
(または16、18)からの空燃混合気と相互作用をな
さないので、火炎を吹き消して多量のCOとUHCを発
生することはない。同様に、管10(または18)への
燃料を遮断した時、この管からの空気は管12(または
16)からの火炎を吹き消さない。
The tubes 8, 10, 12 (or 20, 18, 1)
6) is shown as staggered tubes. This way
The air flowing from tubes 8 (or 20) during partial load operation in which no fuel is supplied to tubes 8 (or 20)
Since it does not interact with the air-fuel mixture from (or 16, 18), it does not blow out the flame to generate a large amount of CO and UHC. Similarly, when the fuel to tube 10 (or 18) is shut off, the air from this tube does not blow out the flame from tube 12 (or 16).

【0023】図7は本発明の他の実施例を示す。図1と
図7内の同符号は同部分を表す。図7は予混合液体燃料
燃焼器2を示す。詳述すると、液体燃料、好ましくは#
2燃料油が従来の装置(図示せず)により燃料弁150
に圧送される。次いで、液体燃料は制御弁150から導
管路186、188、190、192、194、196
を通ってステージング弁172、170、168、18
4、182、180それぞれに送られる。前述のよう
に、燃焼器2を最初にその最大負荷作用の100%で働
かせる場合、弁172、170、168、184、18
2、180が開かれるので、燃料は導入管路166、1
64、162、183、176、174それぞれを通流
して液体燃料マニホルド154、152、151、15
6、158、160それぞれに流入し得る。しかし、こ
の場合、空気だけがマニホルド24、26、28、3
2、34、36と入口路52、54、56、58、6
0、62を通る。
FIG. 7 shows another embodiment of the present invention. 1 and 7 represent the same parts. FIG. 7 shows a premixed liquid fuel combustor 2. In detail, liquid fuel, preferably #
2 Fuel oil is supplied to the fuel valve 150 by a conventional device (not shown).
Pumped to. Liquid fuel then flows from control valve 150 to conduits 186, 188, 190, 192, 194, 196.
Through staging valves 172, 170, 168, 18
4, 182, 180 respectively. As mentioned above, when the combustor 2 is initially operated at 100% of its maximum load effect, the valves 172, 170, 168, 184, 18
2, 180 is opened so that fuel is introduced into the conduits 166, 1
64, 162, 183, 176, 174 respectively through liquid fuel manifolds 154, 152, 151, 15
6, 158, 160 respectively. However, in this case, only the air is in the manifolds 24, 26, 28, 3
2, 34, 36 and entrance ways 52, 54, 56, 58, 6
Pass 0,62.

【0024】図7の図Aに明示のように、空気が、好ま
しくは、燃焼室7内の通例150〜600psiの圧力
より50%高い圧力で入口路62を介して供給される。
液体燃料が入口路62に流入し、高速空気によって霧化
された後、管20に導入される。液体燃料の調整または
ステージングは、気体燃料使用の場合と同様に行われ、
UHCとCOの少排出量を保ちながら低減負荷動作をも
たらす。
As best shown in FIG. 7A, air is preferably supplied through the inlet passage 62 at a pressure 50% above the typical pressure of 150-600 psi in the combustion chamber 7.
Liquid fuel flows into the inlet passage 62 and is atomized by the high velocity air before being introduced into the tube 20. Liquid fuel conditioning or staging is performed as with gaseous fuels,
It provides a reduced load operation while maintaining a small emission of UHC and CO.

【0025】本発明の他の実施例では、ノズル14が油
と水の混合物の噴射に用いられ、NOx の少排出量とと
もに二重燃料能力をもたらす。(水は火炎温度を抑制す
る。)図5に示すように、ノズル14はガス導入管74
と燃料導入管76と出口78と端キャップ79からな
る。詳述すると、水と混合した#2燃料油を燃やす時、
この混合物は燃料マニホルド130から燃料導入管76
に送られ、そこで燃料が出口78から噴射される。水が
燃料油と混合されているので、燃焼室7内に有利な比較
的低い火炎温度が発生する。少なくとも6〜12個の出
口を、従来の取付け手段、例えば溶接により、端キャッ
プ79の近くで管76の端部に取付けることが好まし
い。また、空気がマニホルド30(図3)を通ってガス
導入管74に導入される。管74内を流れる空気の好適
圧力は、燃焼室7内の圧力より20%高い圧力であり、
燃焼室7内の圧力は好ましくは150〜600psiで
ある。管74内の空気と、出口78から流出する燃料と
の相互作用により、燃焼室7内で燃焼し得る噴霧状の液
体燃料が生ずる。もし蒸気源を従来の組合せサイクルガ
スタービンの場合のように容易に利用できれば、蒸気を
管74に通すとともに、混合されない#2燃料油だけを
管76に通せばよいことを理解されたい。こうすると、
燃料油は出口78を出るにつれ、高速蒸気により霧化さ
れ得る。これも燃焼域7内の火炎温度の低下に役立つ。
In another embodiment of the invention, nozzle 14 is used to inject a mixture of oil and water to provide dual fuel capability with low NO x emissions. (Water suppresses the flame temperature.) As shown in FIG.
And a fuel introduction pipe 76, an outlet 78, and an end cap 79. In detail, when burning # 2 fuel oil mixed with water,
This mixture flows from the fuel manifold 130 to the fuel inlet pipe 76.
Where fuel is injected from outlet 78. Since water is mixed with fuel oil, an advantageous relatively low flame temperature is generated in the combustion chamber 7. Preferably, at least 6-12 outlets are attached to the end of tube 76 near end cap 79 by conventional attachment means such as welding. Air is also introduced into the gas introduction pipe 74 through the manifold 30 (FIG. 3). The preferred pressure of the air flowing in the tube 74 is 20% higher than the pressure in the combustion chamber 7,
The pressure in the combustion chamber 7 is preferably 150-600 psi. The interaction of the air in the tube 74 with the fuel flowing out of the outlet 78 produces a spray-like liquid fuel which can burn in the combustion chamber 7. It should be appreciated that if the steam source were readily available, as in a conventional combined cycle gas turbine, then steam could be passed through tube 74 and only unmixed # 2 fuel oil would be passed through tube 76. This way
As the fuel oil exits the outlet 78, it may be atomized by the high velocity steam. This also helps to reduce the flame temperature in the combustion zone 7.

【0026】以上の開示から当業者に明らかとなるはず
の様々な他の特徴と様々な改変または改良は当然本発明
の一部分をなすものである。
Various other features and various modifications or improvements that will be apparent to those skilled in the art from the above disclosure are of course part of the present invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による予混合燃焼装置の側面図である。FIG. 1 is a side view of a premixed combustion device according to the present invention.

【図2】予混合燃焼器管の詳細側面図である。FIG. 2 is a detailed side view of a premix combustor tube.

【図3】燃料制御装置と燃料マニホルドの概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of a fuel controller and a fuel manifold.

【図4】図1の線4ー4に沿う予混合燃焼器管束と燃料
系の端面図である。
4 is an end view of the premix combustor tube bundle and fuel system taken along line 4-4 of FIG.

【図5】予混合燃焼装置の詳細側面図で、予混合燃焼器
管と空気補助燃料ノズルの食違い配置を示す。
FIG. 5 is a detailed side view of the premix combustion system showing the staggered arrangement of the premix combustor tubes and the air-assisted fuel nozzles.

【図6】本発明による燃料スケジュールである。FIG. 6 is a fuel schedule according to the present invention.

【図7】燃料制御装置と燃料マニホルドの他の実施例を
示す。図Aは図中液体燃料台の点線域内の部分の詳細図
である。
FIG. 7 illustrates another embodiment of a fuel controller and fuel manifold. FIG. A is a detailed view of a portion within a dotted line area of the liquid fuel table in the figure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 予混合燃焼器 5 ディフューザ 6 ライナ 7 燃焼室 8、10、12、16、18、20 予混合管 14 パイロットノズル 24、26、28、30、32、34、36 燃料マニ
ホルド 52、54、56、58、60、62 入口路 66 予混合管延長部 68 穴 72 冷却壁 74 ガス導入管 76 燃料導入管 78 出口 80 燃料制御装置 81、82、84、86、88、90、92 気体燃料
導入管路 94、96、98、99、100、102、104 弁 106、110 導管路 120 耐熱セラミック被覆 122 穴 124 穴 151、152、154、156、158、160 液
体燃料マニホルド 162、164、166、174、176、183 液
体燃料導入管路
2 premix combustor 5 diffuser 6 liner 7 combustion chamber 8, 10, 12, 16, 18, 20 premix pipe 14 pilot nozzle 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36 fuel manifold 52, 54, 56, 58, 60, 62 Inlet passage 66 Premixing pipe extension 68 Hole 72 Cooling wall 74 Gas introduction pipe 76 Fuel introduction pipe 78 Outlet 80 Fuel control device 81, 82, 84, 86, 88, 90, 92 Gas fuel introduction pipe passage 94, 96, 98, 99, 100, 102, 104 Valve 106, 110 Conduit line 120 Heat resistant ceramic coating 122 Hole 124 Hole 151, 152, 154, 156, 158, 160 Liquid fuel manifold 162, 164, 166, 174, 176 , 183 Liquid fuel introduction line

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃料と空気の混合気を燃焼する燃焼室
と、前記燃料と空気を前記燃焼室への流入前に予混合す
る複数の予混合燃焼器管であって、第1および第2端部
を有しそして複数の穴が前記第1端部に配設されまた前
記第2端部が実質的に前記燃焼室内に配置されているよ
うな予混合燃焼器管と、これらの予混合燃焼器管の前記
第1端部に接続した燃料導入手段と、空気を前記予混合
燃焼器管に導入する空気導入手段と、少ない排出量を保
つとともに前記燃焼室内に低い火炎温度を保ちながら前
記燃料と前記空気を制御する制御手段とからなる燃焼装
置。
1. A combustion chamber for combusting a mixture of fuel and air, and a plurality of premixing combustor tubes for premixing the fuel and air before flowing into the combustion chamber. A premix combustor tube having an end and a plurality of holes disposed at the first end and the second end disposed substantially within the combustion chamber, and premixing thereof Fuel introduction means connected to the first end of the combustor tube, air introduction means for introducing air into the premixed combustor tube, and a small discharge amount while maintaining a low flame temperature in the combustion chamber. A combustion device comprising fuel and control means for controlling the air.
【請求項2】 前記燃焼室は外壁と、内壁と、この内壁
の一部分のほぼ全面にわたって配設された耐熱被覆と、
前記内壁の他の部分と前記外壁の一部分とのほぼ全面に
わたって配設された多孔とを具備する、請求項1記載の
燃焼装置。
2. The combustion chamber comprises an outer wall, an inner wall, and a heat-resistant coating provided over substantially the entire surface of a part of the inner wall.
The combustion apparatus according to claim 1, further comprising: a porous body disposed substantially over the entire surface of the other portion of the inner wall and a portion of the outer wall.
【請求項3】 前記予混合管は1束の管からなり、この
管束は少なくとも3つの連続的な環をなす管群に分けら
れ、これらの連続環は直径が相異なり、第1環は第2環
を囲みそして第2環は第3環を囲んでいる、請求項1記
載の燃焼装置。
3. The premixing tube comprises a bundle of tubes, the tube bundle being divided into at least three continuous ring groups of tubes, the continuous rings having different diameters and the first ring being a first ring. The combustion device of claim 1, wherein the second ring surrounds the third ring and the second ring surrounds the third ring.
【請求項4】 前記第1環は前記燃焼室内で前記第2環
より先まで配置されそして前記第2環は前記燃焼室内で
前記第3環より先まで配置されている、請求項3記載の
燃焼装置。
4. The third ring according to claim 3, wherein the first ring is arranged further in the combustion chamber than the second ring, and the second ring is arranged further in the combustion chamber than the third ring. Combustion device.
【請求項5】 前記燃料導入手段は、燃料源と、弁装置
と、前記燃料源と前記弁装置とを接続する第1燃料導流
手段と、マニホルド装置と、前記燃料導流手段を前記マ
ニホルド装置に接続する燃料流入手段と、前記マニホル
ド装置を前記予混合燃焼器管に接続する第2燃料導流手
段とからなる、請求項1記載の燃焼装置。
5. The fuel introducing means includes a fuel source, a valve device, a first fuel guiding means for connecting the fuel source and the valve device, a manifold device, and the fuel guiding means. A combustion system according to claim 1, comprising fuel inflow means connected to the system and second fuel flow means connected to the manifold system to the premix combustor tube.
【請求項6】 前記第2燃料導入手段は液体燃料マニホ
ルド装置を含む、請求項5記載の燃焼装置。
6. The combustion device of claim 5, wherein the second fuel introducing means includes a liquid fuel manifold device.
【請求項7】 前記空気導入手段は、空気源と、ディフ
ューザと、前記空気源と前記ディフューザとを実質的に
接続する空気移送手段とからなる、請求項1記載の燃焼
装置。
7. The combustion apparatus according to claim 1, wherein the air introduction unit includes an air source, a diffuser, and an air transfer unit that substantially connects the air source and the diffuser.
【請求項8】 前記空気導入手段は、空気源と、弁装置
と、前記空気源と前記弁装置とを接続する第1空気導流
手段と、マニホルド装置と、前記空気導流手段を前記マ
ニホルド装置に接続する空気流入手段と、前記マニホル
ド装置を前記予混合燃焼器管に接続する第2空気導流手
段とからなる、請求項1記載の燃焼装置。
8. The air introducing means includes an air source, a valve device, a first air guiding means connecting the air source and the valve device, a manifold device, and the air guiding means. A combustion system according to claim 1 comprising air inflow means connected to the system and second air diversion means connecting the manifold system to the premix combustor tube.
【請求項9】 前記空気導入手段は空気源を含み、この
空気源はかなり高い空気速度をもたらして逆火による前
記燃焼器管の損傷を実質的に防止する、請求項1記載の
燃焼装置。
9. The combustion device of claim 1, wherein the air introducing means includes an air source that provides a significantly higher air velocity to substantially prevent flashback damage to the combustor tube.
【請求項10】 液体燃料導入手段をさらに含み、この
導入手段は実質的に前記第3環の内側に配置されそして
第1および第2端部を有し、前記第1端部は前記燃料導
入手段と前記空気導入手段とに接続されそして前記第2
端部は実質的に前記燃焼室内に配置されている、請求項
3記載の燃焼装置。
10. A liquid fuel introduction means is further provided, said introduction means being disposed substantially inside said third ring and having first and second ends, said first end being said fuel introduction means. Means and said air introducing means and said second
The combustion device of claim 3, wherein the end is located substantially within the combustion chamber.
【請求項11】 前記液体燃料導入手段は、液体燃料導
流手段と、空気を移送する空気導流手段と、前記液体燃
料導流手段に接続した液体燃料噴射手段とからなり、前
記液体燃料が前記噴射手段から噴射された時、前記空気
導流手段内の前記空気と前記噴射燃料との相互作用によ
り霧化燃料が生じ前記燃焼室内で燃やされる、請求項1
0記載の燃焼装置。
11. The liquid fuel introducing means comprises a liquid fuel introducing means, an air introducing means for transferring air, and a liquid fuel injecting means connected to the liquid fuel introducing means. The atomized fuel is generated and burned in the combustion chamber by the interaction between the air in the air guiding means and the injected fuel when injected from the injection means.
0 of the combustion device.
【請求項12】 前記燃焼室の前記外壁から隔たりかつ
それと平行に配置された第2壁と、前記予混合燃焼器管
に隣接する前記第2壁の一部分に設けた複数の穴とをさ
らに含む請求項2記載の燃焼装置。
12. Further comprising a second wall spaced from and parallel to the outer wall of the combustion chamber and a plurality of holes in a portion of the second wall adjacent the premix combustor tube. The combustion device according to claim 2.
【請求項13】 燃料と空気の混合気を燃焼する燃焼室
と、燃料導入手段と、空気導入手段と、空気補助燃料ノ
ズル装置と、前記空燃混合気をそれが前記燃焼室に流入
する前に生成する複数の予混合燃焼器管と、制御手段と
を有する少排出量低火炎温度燃焼器を働かせる方法であ
って、空気を前記燃焼室向けの前記空気導入手段により
前記燃焼器内と前記燃焼器管内とに流す段階と、燃料を
前記燃焼室向けの前記燃料導入手段により前記燃焼器管
内に流す段階と、燃料と空気を前記空気補助燃料ノズル
装置に通す段階と、前記空燃混合気を前記燃焼室内で燃
やす段階と、少排出量と低火炎温度を生ずるように前記
空気導入手段と前記燃料導入手段を制御する段階とから
なる方法。
13. A combustion chamber for burning a mixture of fuel and air, a fuel introducing means, an air introducing means, an air auxiliary fuel nozzle device, and the air-fuel mixture before it flows into the combustion chamber. A method for operating a low-emission low-flame temperature combustor having a plurality of premixed combustor tubes and a control means, wherein air is introduced into the combustor by the air introduction means for the combustion chamber and Flowing into the combustor pipe, flowing fuel into the combustor pipe by the fuel introducing means for the combustion chamber, passing fuel and air through the air auxiliary fuel nozzle device, and the air-fuel mixture In the combustion chamber, and controlling the air introducing means and the fuel introducing means so as to produce a small discharge amount and a low flame temperature.
【請求項14】 前記空気導入手段と前記燃料導入手段
を制御する前記段階は、所定の予混合燃焼器管に対して
前記燃料導入手段を閉鎖するとともに、前記燃焼器と前
記燃焼器管への空気流量をほぼ一定に保つ段階と、前記
燃焼器管への前記空気導入手段の作用を低減するととも
に、所定燃焼器管への燃料流量をほぼ一定に保つ段階と
を包含する、請求項13記載の少排出量低火炎温度燃焼
器を働かせる方法。
14. The step of controlling the air introducing means and the fuel introducing means closes the fuel introducing means to a predetermined premixed combustor tube and connects the combustor and the combustor tube to each other. 14. The method according to claim 13, comprising maintaining an air flow rate substantially constant, reducing the action of the air introduction means to the combustor tube, and maintaining the fuel flow rate to a predetermined combustor tube substantially constant. Low emissions low flame temperature How to operate a combustor.
【請求項15】 前記燃焼器は前記燃焼室の一部分に設
けた複数の穴を有し、これらの穴は前記空気補助燃料ノ
ズル装置に隣接して配設され、また第2壁が前記燃焼室
からある距離だけ離れかつそれとほぼ平行に配置されそ
して複数の穴がこの第2壁の一部分に配設されかつ前記
燃焼室の前記穴から隔たっているようにした請求項13
記載の少排出量低火炎温度燃焼器を働かせる方法であっ
て、空気を前記燃焼器に沿いかつ前記燃焼室と前記第2
壁を通り越すように移送し、この空気が前記第2壁と前
記燃焼室と前記燃焼器との間に真空を生成し、従って、
空気が前記第2壁の前記穴を通流して前記燃焼室を冷却
しまた空気が前記燃焼室を通流して前記燃焼室内の前記
燃料の燃焼を助長し得るようにする段階をさらに包含す
る方法。
15. The combustor has a plurality of holes in a portion of the combustion chamber, the holes being disposed adjacent to the air-assisted fuel nozzle device, and having a second wall in the combustion chamber. 14. A plurality of holes are disposed at a distance from and substantially parallel to and a plurality of holes are disposed in a portion of the second wall and spaced from the holes in the combustion chamber.
A method of operating a low emission, low flame temperature combustor as described, wherein air is directed along said combustor and said combustion chamber and said second
Transporting past the wall, this air creates a vacuum between the second wall and the combustion chamber and the combustor, and
A method further comprising allowing air to flow through the holes in the second wall to cool the combustion chamber and air to flow through the combustion chamber to facilitate combustion of the fuel in the combustion chamber. ..
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