JPH0639240Y2 - ガスタービン用燃焼器 - Google Patents
ガスタービン用燃焼器Info
- Publication number
- JPH0639240Y2 JPH0639240Y2 JP18371187U JP18371187U JPH0639240Y2 JP H0639240 Y2 JPH0639240 Y2 JP H0639240Y2 JP 18371187 U JP18371187 U JP 18371187U JP 18371187 U JP18371187 U JP 18371187U JP H0639240 Y2 JPH0639240 Y2 JP H0639240Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustor
- inner cylinder
- water vapor
- steam
- supplied
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Description
【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、水蒸気噴射流路を内部に設けたガスタービン
用燃焼器に関する。
用燃焼器に関する。
従来の技術 このような従来のガスタービン用燃焼器を第４図に基づ
いて説明すると、１は外筒、２は内筒、３は燃料ノズ
ル、そして４はノズルアセンブリ、５は内外筒間空気通
路及び６はケーシングであつて、燃焼器は外筒１と多数
の１次空気口7a及び２次空気口7bを設けた内筒２とから
なつており、その内筒中心部には燃料ノズル３を設けて
いる。
いて説明すると、１は外筒、２は内筒、３は燃料ノズ
ル、そして４はノズルアセンブリ、５は内外筒間空気通
路及び６はケーシングであつて、燃焼器は外筒１と多数
の１次空気口7a及び２次空気口7bを設けた内筒２とから
なつており、その内筒中心部には燃料ノズル３を設けて
いる。
そして、燃料ノズル３の先端部周囲には１次空気口7aか
ら流入する１次空気の旋回を与えるためのスワラー８を
取付けている。
ら流入する１次空気の旋回を与えるためのスワラー８を
取付けている。
更に、この燃料ノズル３を固定するノズルアセンブリ４
には、水蒸気を供給するための水蒸気噴射流路９に連絡
し、内筒２下流に噴射口を向けた水蒸気ノズル10、を少
なくとも１つ以上設けている。
には、水蒸気を供給するための水蒸気噴射流路９に連絡
し、内筒２下流に噴射口を向けた水蒸気ノズル10、を少
なくとも１つ以上設けている。
一方、外筒１の後流側に接続しているケーシング６か
ら、内外筒空気通路５内に貫通する後流側水蒸気ノズル
11′を設けている。
ら、内外筒空気通路５内に貫通する後流側水蒸気ノズル
11′を設けている。
このような水蒸気ノズル10,11′を燃焼器内の頭部及び
後流側に夫々設けることにより、空気圧縮器（図示せ
ず）から内外筒空気通路５を介して送られてきた燃焼用
空気と内筒２内で燃料ノズル３から供給した燃料とを混
合して燃焼し、ガスタービン（図示せず）へ導びかれる
その燃焼ガスに水蒸気を噴射することによりNOx排出量
を低減し、又は出力を増加することとなる。
後流側に夫々設けることにより、空気圧縮器（図示せ
ず）から内外筒空気通路５を介して送られてきた燃焼用
空気と内筒２内で燃料ノズル３から供給した燃料とを混
合して燃焼し、ガスタービン（図示せず）へ導びかれる
その燃焼ガスに水蒸気を噴射することによりNOx排出量
を低減し、又は出力を増加することとなる。
考案が解決しようとする問題点 ところが、NOx排出量を下げるために、ノズルアセンブ
リ４の水蒸気ノズル10より水蒸気を供給した場合、第３
図のＢ線に示すように水蒸気の量が多くなると、水蒸気
噴流の影響により燃焼器内のフローパターンが変化して
内筒２の壁温が高くなり、多量の水蒸気を内筒２内に供
給できなかつた。一方、ケーシング６に設けた後流側水
噴射ノズル11′より、燃焼用空気に水蒸気を供給する方
式もあるが、この場合燃焼領域に供給され火炎温度を下
げる作用をする水蒸気量は、実際にはその供給した量の
一部にすぎないためNOx低減率は悪く、燃焼器に対する
要求性能を満足できなかつた。
リ４の水蒸気ノズル10より水蒸気を供給した場合、第３
図のＢ線に示すように水蒸気の量が多くなると、水蒸気
噴流の影響により燃焼器内のフローパターンが変化して
内筒２の壁温が高くなり、多量の水蒸気を内筒２内に供
給できなかつた。一方、ケーシング６に設けた後流側水
噴射ノズル11′より、燃焼用空気に水蒸気を供給する方
式もあるが、この場合燃焼領域に供給され火炎温度を下
げる作用をする水蒸気量は、実際にはその供給した量の
一部にすぎないためNOx低減率は悪く、燃焼器に対する
要求性能を満足できなかつた。
問題点を解決するための手段 本考案は、このような従来の問題点を解決するために、
燃焼器内に水蒸気を噴射してNOx排出量を低減するガス
タービン用燃焼器において、水蒸気噴射流路を内筒およ
び燃焼器頭部の内筒・外筒間に分割して形成する構造と
したものである。
燃焼器内に水蒸気を噴射してNOx排出量を低減するガス
タービン用燃焼器において、水蒸気噴射流路を内筒およ
び燃焼器頭部の内筒・外筒間に分割して形成する構造と
したものである。
作用 従つて、供給した水蒸気の一部は内筒内に供給し、残り
を燃焼器頭部の内筒・外筒間に供給することとし、その
ための水蒸気ノズルを各々の場所に設けたため、結果的
に供給した水蒸気の全量が燃焼領域に流入して火炎温度
を下げる。
を燃焼器頭部の内筒・外筒間に供給することとし、その
ための水蒸気ノズルを各々の場所に設けたため、結果的
に供給した水蒸気の全量が燃焼領域に流入して火炎温度
を下げる。
実施例 以下第１図〜第３図を参照して本考案による一例を説明
すると、第１図は燃焼器頭部の構造組成を示し、第２図
はNOx比と燃料量に対する水蒸気量との関係を示し、第
３図は内筒温度と燃料量に対する水蒸気量との関係を示
しており、第１図に示すように、ノズルアセンブリ４内
に設けられた水蒸気噴射流路９を内筒２及び燃焼器頭部
の内筒・外筒2,1間に分割して形成している。
すると、第１図は燃焼器頭部の構造組成を示し、第２図
はNOx比と燃料量に対する水蒸気量との関係を示し、第
３図は内筒温度と燃料量に対する水蒸気量との関係を示
しており、第１図に示すように、ノズルアセンブリ４内
に設けられた水蒸気噴射流路９を内筒２及び燃焼器頭部
の内筒・外筒2,1間に分割して形成している。
即ち、前者の内筒２側においては、前述の如く燃料ノズ
ル３周囲に内筒２下流に噴射口を向けた水蒸気噴射ノズ
ル10を装備すると共に、後者の内筒・外筒2,1間におい
ては、内外筒間空気通路５の１次空気口7aに連絡する内
筒・外筒間の燃焼器頭部側に形成された空間部12内に噴
射口を向けた側部水蒸気噴射ノズル11を少なくとも１つ
以上装備している。
ル３周囲に内筒２下流に噴射口を向けた水蒸気噴射ノズ
ル10を装備すると共に、後者の内筒・外筒2,1間におい
ては、内外筒間空気通路５の１次空気口7aに連絡する内
筒・外筒間の燃焼器頭部側に形成された空間部12内に噴
射口を向けた側部水蒸気噴射ノズル11を少なくとも１つ
以上装備している。
そして、これらの水蒸気噴射ノズル10と側部水蒸気噴射
ノズル11とは水蒸気を分流するよう水蒸気噴射流路９の
途中に設けたヘツダ部9aから分岐することとなる。
ノズル11とは水蒸気を分流するよう水蒸気噴射流路９の
途中に設けたヘツダ部9aから分岐することとなる。
以上の構成の下で、空気圧縮器（図示せず）から送られ
てきた燃焼用空気は、内外筒間空気通路５を流れ、内筒
２内に流入する。また、燃料は、燃料ノズル３より供給
して燃焼空気と混合し、可燃混合気となり着火し内筒２
内で燃焼する。
てきた燃焼用空気は、内外筒間空気通路５を流れ、内筒
２内に流入する。また、燃料は、燃料ノズル３より供給
して燃焼空気と混合し、可燃混合気となり着火し内筒２
内で燃焼する。
一方、ノズルアセンブリ４のヘツダ部9aに一旦供給され
た水蒸気は、内筒２内に流入するものと、燃焼器頭部の
内・外筒2,1内に供給するものとに分かれてそれぞれの
水蒸気噴射ノズル10,11より噴射させる。このとき、こ
れらの水蒸気噴射ノズルへの水蒸気の流れは、各ノズル
の断面積割合に比例した流量分配で流れる。
た水蒸気は、内筒２内に流入するものと、燃焼器頭部の
内・外筒2,1内に供給するものとに分かれてそれぞれの
水蒸気噴射ノズル10,11より噴射させる。このとき、こ
れらの水蒸気噴射ノズルへの水蒸気の流れは、各ノズル
の断面積割合に比例した流量分配で流れる。
そして、内筒２内に供給したものは、直接火炎温度を下
げる働きをし、また、燃焼器頭部の内筒・外筒2,1間の
空間部12に供給したものは、その全量が一次空気と良く
混合して混合気となり、スワラー８等から内筒２内に流
入し、間接的に火炎温度を下げる働きをする。しかし
て、後者の場合、燃焼用空気内に既に水蒸気を含むため
燃料と混合して燃焼しても、その含有水蒸気の蒸発に燃
焼エネルギの一部が消費されるために、火炎温度が上が
らない。そこで、水蒸気の供給位置は異なるものの、結
果的には供給した水蒸気の全量が燃焼領域に流入し、火
炎温度を下げる働きをする。したがつて、第２図のＡ線
に示すようにNOx低減率は、全量を内筒２内に供給した
場合と同一となる。一方、第３図のＡ線に示すように内
筒２内の水蒸気噴射ノズル10から供給される水蒸気量が
側部水蒸気噴射ノズル11への供給により少なくなるた
め、燃焼器内のフローパターンに与える影響は少なくな
り、内筒２壁温は高くなることがない。
げる働きをし、また、燃焼器頭部の内筒・外筒2,1間の
空間部12に供給したものは、その全量が一次空気と良く
混合して混合気となり、スワラー８等から内筒２内に流
入し、間接的に火炎温度を下げる働きをする。しかし
て、後者の場合、燃焼用空気内に既に水蒸気を含むため
燃料と混合して燃焼しても、その含有水蒸気の蒸発に燃
焼エネルギの一部が消費されるために、火炎温度が上が
らない。そこで、水蒸気の供給位置は異なるものの、結
果的には供給した水蒸気の全量が燃焼領域に流入し、火
炎温度を下げる働きをする。したがつて、第２図のＡ線
に示すようにNOx低減率は、全量を内筒２内に供給した
場合と同一となる。一方、第３図のＡ線に示すように内
筒２内の水蒸気噴射ノズル10から供給される水蒸気量が
側部水蒸気噴射ノズル11への供給により少なくなるた
め、燃焼器内のフローパターンに与える影響は少なくな
り、内筒２壁温は高くなることがない。
考案の効果 この結果、内筒内に直接供給する蒸気量が減少するた
め、フローパターンの変化による内筒壁温が高くなるこ
とが防止できると共に、燃焼器頭部の内筒・外筒間に供
給した水蒸気は、全量が燃焼空気と混合して一次燃焼領
域に供給されるため、NOx低減率は変化しないか、又は
わずかながらも増加する。しかも、燃料ノズルアセンブ
リのみの加工であるため、既設の設備にも適用でき、そ
の製作コストも低価である。
め、フローパターンの変化による内筒壁温が高くなるこ
とが防止できると共に、燃焼器頭部の内筒・外筒間に供
給した水蒸気は、全量が燃焼空気と混合して一次燃焼領
域に供給されるため、NOx低減率は変化しないか、又は
わずかながらも増加する。しかも、燃料ノズルアセンブ
リのみの加工であるため、既設の設備にも適用でき、そ
の製作コストも低価である。
第１図は本考案によるガスタービン用燃焼器の一例を示
す要部構造断面図である。第２図はNOx比と燃料量に対
する水蒸気量との関係を示す図であり、第３図は内筒温
度と燃料量に対する水蒸気量との関係を示す図である。
第４図は従来のガスタービン用燃焼器を示す概略構造断
面図である。 １…外筒、２…内筒、９…水蒸気噴射流路、10…水蒸気
噴射ノズル、11…側部水蒸気噴射ノズル。
す要部構造断面図である。第２図はNOx比と燃料量に対
する水蒸気量との関係を示す図であり、第３図は内筒温
度と燃料量に対する水蒸気量との関係を示す図である。
第４図は従来のガスタービン用燃焼器を示す概略構造断
面図である。 １…外筒、２…内筒、９…水蒸気噴射流路、10…水蒸気
噴射ノズル、11…側部水蒸気噴射ノズル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 大塚 春生 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)考案者 正田 淳一郎 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼器内に水蒸気を噴射してNOx排出量を
低減するガスタービン用燃焼器において、水蒸気噴射流
路を内筒および燃焼器頭部の内筒・外筒間に分割して形
成する構造としたことを特徴とするガスタービン用燃焼
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18371187U JPH0639240Y2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ガスタービン用燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18371187U JPH0639240Y2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ガスタービン用燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0188156U JPH0188156U (ja) | 1989-06-09 |
| JPH0639240Y2 true JPH0639240Y2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=31475123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18371187U Expired - Lifetime JPH0639240Y2 (ja) | 1987-12-03 | 1987-12-03 | ガスタービン用燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639240Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7536862B2 (en) * | 2005-09-01 | 2009-05-26 | General Electric Company | Fuel nozzle for gas turbine engines |
-
1987
- 1987-12-03 JP JP18371187U patent/JPH0639240Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0188156U (ja) | 1989-06-09 |
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