JPH06505789A - 気体燃料噴射器 - Google Patents

気体燃料噴射器

Info

Publication number
JPH06505789A
JPH06505789A JP3518419A JP51841991A JPH06505789A JP H06505789 A JPH06505789 A JP H06505789A JP 3518419 A JP3518419 A JP 3518419A JP 51841991 A JP51841991 A JP 51841991A JP H06505789 A JPH06505789 A JP H06505789A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gaseous fuel
gas turbine
turbine engine
fuel injector
section
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.)
Granted
Application number
JP3518419A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3113676B2 (ja
Inventor
スード ヴィレンドラ エム
Original Assignee
ソウラー タービンズ インコーポレイテッド
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ソウラー タービンズ インコーポレイテッド filed Critical ソウラー タービンズ インコーポレイテッド
Publication of JPH06505789A publication Critical patent/JPH06505789A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3113676B2 publication Critical patent/JP3113676B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING 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
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002Supplying water
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2203/00Flame cooling methods otherwise than by staging or recirculation
    • F23C2203/30Injection of tempering fluids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spray-Type Burners (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。

Description

【発明の詳細な説明】 気体燃料噴射器 技伍分! 本発明は、一般には、燃料噴射器、より詳細には、ガスタービンエンジンに使用 する水噴射能力を備えた気体燃料噴射器に関するものである。
宜量技伍 空気中で燃焼している火炎中での一酸化窒素の発生に、液体または蒸気状態の水 が重要な影響を及ぼすことはよく知られている。熱−酸化窒素の発生は、がなり 複雑な関係で火炎温度と酸素濃度に強く左右されることが判った。水は、火炎温 度ばかりでなく、酸素濃度も下げる。これらの効果の組合せが、−酸化窒素の発 生率を大きく低減させるのである。
一般に、ガスタービンエンジンにおいては、燃料噴射器を使用して、燃料が燃焼 器部に連続的に噴射される。汚染を減らし、がっパワー出力を増大させる試みの 中で、従来の燃料噴射装置は、水噴射用および燃料噴射用の個別噴射器および( または)二重燃料噴射能力(気体および液体燃料を単独または同時に噴射する能 力)をもつ噴射器を組み入れている。たとえば、気体燃料燃焼器から一酸化窒素 排出物質を減らす方法が米国特許第4,533,314号(1988月6日発行 )に開示されている。この方法は、空気などの燃焼用ガスを燃焼室へ導入するこ とと、燃料ガスを同じ燃焼室へ導入することより成っている。さらに、燃焼用ガ スと燃料ガスを燃焼室に導入する箇所で、水蒸気などの冷却用ガスを両ガスの間 に挿入している。
多くのケースでは、二重燃料噴射器を使用して燃焼器部に水を噴射している。
液体または気体燃料で作動している場合は、燃料噴射器の空気支援通路を通して 水が供給される。また気体燃料で作動している場合は、燃料噴射器の液体燃料通 路を通して水が供給される。二重燃料噴射器は、空気支援用、気体燃料用、およ び液体燃料用の多くの通路を有するので、複雑かつ高価になりがちである。また 気体燃料と液体燃料の両方について、NO8の低域に対する水の高い効果が得ら れるように、燃料/空気/水の混合プロセスを最適化することは難しい、始めは 気体燃料で運転する工業用ガスタービンの場合は、水噴射能力を備えた安価な気 体燃料専用噴射器は、コスト効果比が高く、かつNO,排出物質の低減に対する 水の高い効果を得られるように最適化することが可能である。
しかし、上に挙げた問題が、構造を複雑にし、コストを増大させ、また汚染を減 らしかつパワー出力を増大させるので、使用する装置の設計が複雑になる。
本発明は、上に挙げた幾つかの問題を1つまたはそれ以上解決することを目指し ている。
発皿曵開示 本発明は、第1の態様として、以下の特徴を有する気体燃料噴射器を備えたガス タービンエンジンを開示する。ガスタービンエンジンは、ガス発生部を有するタ ービン部、タービン部に対し仕事をする位置にあって、入口端と出口端を有し、 出口端からタービン部を駆動する出口流が出ていく燃焼器部、タービン部のガス 発生部によって駆動され、一部は燃焼器部の人口端へ入る燃焼用空気を吐き出す 圧縮機部、ガスタービンエンジンの作動中、燃料の流れを生じさせる装置より成 っている。気体燃料噴射器は、出口面を有する出口端、出口端のほぼ中心にあっ て、出口端に開いている水噴射通路、出口端の近くで水噴射通路を取り囲み、ガ スタービンエンジンの作動中、燃料の流れが出ていく複数の気体燃料通路、燃焼 器部に入る前に、空気流の一部を誘導し、出口面から出ていく燃料の流れに接触 させる手段、燃焼器部に入る前に、気体燃料と燃焼用空気流に旋回運動を与える 手段、および出口端の所で水に旋回運動を与える手段より成っている。それぞれ の誘導および旋回運動付与手段は、空気力学的にベクトル加法的である角運動量 に帰せられる。
本発明は、第2の態様として、ガスタービンエンジンに使用するように構成され た以下の特徴を有する気体燃料噴射器を開示する。ガスタービンエンジンは、燃 焼器部、燃料の流れを生じざ廿る装置、および燃焼用空気の流れを生じさせる圧 縮機部を備えている。気体燃料噴射器は、軸vAAおよび出口面をもつ出口端、 出口端のほぼ中心にあって、ガスタービンエンジンの作動中、内部を水が通過す る水噴射通路、出口端の所で水噴射通路を取り囲み、ガスタービンエンジンの作 動中、燃料が出口面から出てい(ことができるように出口面に開いている複数の 気体燃料通路、ガスタービンエンジンの作動中、空気流の一部を誘導し、旋回運 動を与え、燃焼器部に入る前に燃料の流れに接触させる手段、燃焼器部に入る前 に気体燃料と燃焼用空気流に旋回運動を与える手段、および出口端で水に旋回運 動を与える手段より成っている。それぞれの誘導および旋回運動付与手段は、空 気力学的にベクトル加法的である角運動量に帰せられる。
区皿曵囚単翌脱皿 第1図は、本発明の気体燃料噴射装置を示すガスタービンエンジンの部分断面側 面図である。
第2図は、気体燃料噴射器の1つの拡大断面図である。
第3図は、気体燃料噴射器の出口端近くの拡大断面図である。
第4図は、第2図の線4−4に沿った噴射器の拡大端面図である。
第5図は、第2図の線5−5に沿った噴射器の一部分の拡大端面図である。
るための の7I! 第1図は、ガスタービンエンジンlOの部分断面図で、気体燃料噴射装置12、 ガス発生機タービン部16と出力タービン部より成るタービン部14、外部ケー シング20、人口端24をもつ燃焼器部22、圧縮機部26、およびエンジン1 0の圧縮機部26に通じている圧縮機吐出プレナム28を示す、エンジン10は 、さらに、その全体を示してないが、エンジン10の作動中燃料の流れ(矢印3 2で示す)を生じさせる装置30を備えている。圧縮機吐出プレナム28の一部 は、タービン部14および燃焼器部22の一部を取り囲んでいる数個構成内部壁 34と外部ケーシング20によって形成されている。圧縮機部26は、縦軸36 に取り付けられ、ガス発生機タービン部16によって駆動される複数の動翼34 を有する。エンジンlOの作動中、圧縮機部26は空気流を発生する。この空気 流は冷却用部分と燃焼用部分(矢印40で示す)に分割される。燃焼用空気流4 0は、燃焼器部22の入口端24に入る。説明の便宜上、多段軸流圧縮機部26 の一段のみを示す、燃焼器部22は、さらに、プレナム28に通じており、また タービン部14に対し仕事をするように配置された燃焼室50を備えている。燃 焼器部22は、圧縮機部26に最も近い入口端24と、出口端52を有する。複 数の気体燃料噴射器54(1個を示す)は、燃焼器部22の入口端24の近くで 燃焼室50に通じている。エンジン10の作動中、出口端56から出た出口流( 矢印56で示す)がタービン部14を駆動する。・第2図および第3図に詳しく 示すように、燃料噴射器54は入口端80と出口端82を存する。入口端80に 配置されたマニホルド84は、エンジン10の作動中、装置30から燃料の流れ 32を受け取るねじ付き管継手88と、気体燃料入口通路86を存する。マニホ ルド84は、さらに、ねじ付き管継手92によって水供給源へ接続された第2通 路90を有する。ハウジング94はマニホルド84の一端に固定されている。ハ ウジング94内の通路96は、マニホルド84の気体燃料入口通路86に通じて いる。ハウジング94内に配置された管98は、−iがマニホルド84に接続さ れている。管98は、出口端82のほぼ中心にあって、マニホルド84内の第2 通路90に通じた通路100を有する。管98はマニホルド84とは反対側の端 で円筒形の第1管継手102に結合されている。
第1管継手102は円筒形の第2管継手104の中に延びている。第2管継手1 04は第1継手102に同軸で取り付けられている。第2管継手104は、円筒 形部分110、円筒形部分110に結合された前面部分112、および前面部分 112に結合されたノーズ部分116より成り、第1管継手102から外向きに 延びている。ノーズ部分11−6は、外面119をもつ円柱形部分118と、所 定の形状を有する端部120を有する。所定の形状は、ここでは、平坦部分12 2と、前記平坦部分122と円柱形部分118とを相互に結合する外面125を もつテーパ一部分124より成る。テーパ一部分124は、ここでは、約45° の角度を有する。第1管継手102と第2管継手104の間に、室126が形成 されている。軸線Aから半径方向に等しい距離をおいて前面部分112に配置さ れた複数の通路すなわちオリフィス128は、室126からの水の出口になる。
第4図に詳しく示すように、各通路128は、所定のサイズを有し、軸線Aに対 し接線角で配置されている。たとえば、複数の通路128は、ここでは、直径が 約2〜3m謹、接線角が軸線Aに対し約45°の10個の通路より成っている0 代案として、接線角は、本発明の要旨を変更せずに、30〜60°にすることが できる。
気体燃料噴射器54は、さらに、軸線へのまわりに配置された同軸の円筒形ディ フューザ部分130を有する。ディフューザ部分130は、第1端部132と第 2端部134を有し、第2管継手104に連結されている。ディフューザ部分1 30は、さらに、外面13B、内面140、および非一様断面61Jtiをもつ 円筒形壁部分136と、出口面143と複数の通路144をもつ半径方向フラン ジ142を有する。複数の気体燃料通路144は、軸線Aから半径方向に等しい 距離をおいて配置されている。第5図に示すように、各通路144は軸線Aに対 し接線角で配置されている。たとえば、複数の通路144は、ここでは、直径が 約2〜3龍、接線角が軸flAに対し約45°の12個の通路より成っている9 代案として、接線角は、本発明の要旨を変更せずに、30〜60@にすることが できる。出口面143から延びている先端部分145は、軸線Aと同軸の円筒形 外面146と端面147を有する。半径方向フランジ142は、第2端部134 の所で円筒形壁部分136の外面138に結合し、半径方向外向きに外面138 と約80′″の角度をなし、第1端部132のほうに延びている0円筒形リング 148は、第1端部149と第2端部150を有し、第1端部149の所で半径 方向フランジ132に結合している。第2端部150は、半径方向フランジ14 2からディフューザ部分130の第1端部132に向かって延びている。ディフ ューザ部分130の内面140は、ディフューザ部分130の第1端部132か ら延び、内向きに傾斜した第1面151と、前記第1面151からディフューザ 部分130の第2端部134へ向かって延び、ノーズ部分116の外面119か ら所定の距離だけ離れている円筒形内面152と、ノーズ部分116の外面12 5から所定の距離だけ離れている内向きに傾斜した第2面154と、前記第2面 154から端面147まで延び、外向きに傾斜した第3面156を有する。ノー ズ部分l16の外面119と前記内向きに傾斜した第1面151は、部分的に台 形の第1空洞158を形成している。また、ノーズ部分116の外面119とデ ィフユーザ部分1300円筒形面152は、長方形断面領域をもつ第2空洞16 0を形成している。第2空洞160の長方形は、所定の長さしと所定の厚さTを 有する。
長さしと厚さTの比は、約6〜lにすべきである。ノーズ部分116のテーパ一 部分124と前記内向きに1頃斜した第2面154は、部分的に台形の第3空洞 162を形成している。ノーズ部分116の端部120と前記外向きに傾斜した 第3面156は、部分的に台形の第4空洞164を形成している。出口端82の 所で水に旋回運動を与える手段166は、複数の通路128、第1空洞158、 第2空洞160、第3空洞162、および第4空洞164より成る。
燃料噴射器54は、さらに、内面182、外面184、および一対の端部186 .188より成る円筒形部材180を有する。端部186はハウジング94に結 合されており、端部188はディフューザ部分130のリング148に結合され ている。燃料噴射器54は、さらに、燃焼器部22に入る前に、燃焼用空気40 の一部を誘導して、旋回運動を与え、出口面142を出ていく燃料の流れ32に 接触させる手段189を有する。この手段189は、外面184から外側に延び た複数の羽ff1192をもつ旋回運動付与部分190より成る。各羽根192 は偏向面193を有し、端部188の近くの外面184に結合されている。複数 の羽t1192の最端に、中間リング194が配置されている。燃料噴射器54 は、さらに、前記中間リング194に結合され、そこから外側に延びて、外部リ ング19Bに結合された複数の羽根196と、全体としてカップ状のカバー20 0を有する。カバー200は、ディフューザ部分130の軸線Aと同軸である。
カバー200は、さらに、前記中間リング194と軸方向に一列に並んだ全体的 に環状の円筒形部分202、融合部分206によって前記円筒形部分202に結 合された偏向器部分204、および前記偏向器部分204に設けられ、軸線Aと 同軸の開口208を有する。偏向器部分204は、ディフューザ部分130の出 口面142から所定の距離だけ離れており、その間に通路210を形成している 。たとえば、所定の距、11Dは、ここでは、2〜3 +uである。気体燃料噴 射器54は、さらに、気体燃料32と燃焼用空気流40の混合気に旋回運動を与 える手段212を有する。この旋回運動付与手段212は、複数の通路144と 、出口面143、偏向器部分204、および軸方向面147より成る。
主栗上□□□組里可能佐 本発明の気体燃料噴射装置12は、ガスタービンエンジンIOに使用され、水を 節約することから費用を節減するほか、ガスタービンエンジン10の燃料消費率 の望ましくない増加を抑えることによって燃料費を節約することができる。さら に、N08排出物質制御に対する水の高い効果は、望ましくない不燃焼炭化水素 量の低減と、先進工業国における汚染の抑制をもたらす。
燃料噴射装置12は、複数の気体燃料噴射器54を使用して、所定の圧力の下で 外部供給源から水を噴射する。水は第2通路90を通して各噴射器に入り、そこ から管98を通して通路100へ導かれ、通路100から室126に入る。この 室126は大きな水溜めの役目を果たし、水は、ここから接線方向に斜めの複数 の通路128を通って出ていき、水ジェツトを形成し、第1空洞158に入る。
水は、内向きに傾斜した第1面151にぶつかると、旋回運動を始める。接線方 向に斜めの複数の通路128は、水に大きな角運動量を与える。水がノーズ部分 116に接触して第2空洞160に入ると、所定の長さと厚さをもつ第2空洞が 環状加速空洞として作用し、水の中にエネルギーを高レベルで保持すると同時に 、水ジェツトを均一に混合する0次に、第2空洞160から、水は内向きに傾斜 した第2面154にぶつかり、第3空洞162を通って第4空洞164に入る。
水は、外向きに(頃斜した第3面156にぶつかると、第3面156に沿って薄 い膜となって広がって、燃焼器部22の入口端24に向かって進む、従って、水 の薄い膜が第3面156に沿って生じ、それが燃焼器部22の入口24で排出さ れるとき半径方向外向きに拡がる。
圧縮機部26からの燃焼用空気流40は、旋回運動付与部分190によって独立 した2つの通路に分割される。燃焼用空気流40の一部分は通路210に導かれ 、燃料の流れ32と接触する。燃焼用空気流40のこの部分は、複数の羽根19 2を通過し、各偏向面193によって旋回運動が与えられたあと、通路210に 入る。燃焼用空気流40の残りの部分は、複数の羽根196を通過し、同様に旋 回運動が与えられたあと、燃焼器部22に入る。
気体燃料噴射器54に使用される気体燃料32は、あらかじめ設定した圧力の下 で外部供給源から通路86を通って各噴射器54の通路96に入る。気体燃料3 2は、通路96を出て、接線方向に斜めの複数の通路144を通って通路210 に入り、そこで高レベルの角運動量が与えられる。そのあと、気体燃料32は通 路210に入ってきた燃焼用空気40の一部と部分的に混合する。同じ方向の角 運動量を有する気体燃料32と入ってきた旋回連動している燃焼用空気40は、 燃焼器部22に入る前に部分的に前もって混合される。前もって混合された燃焼 用空気40と気体燃料32と水の薄膜は、はぼ同じ方向の運動量を存し、空気力 学的にベクトル加法的である0部分的に前もって混合された燃焼用空気の旋回運 動と、通路144から排出される気体燃料32の大きな角運動量をもつ持続ジェ ットは、剪断作用によって大きな角運動量をもつ水の薄膜を噴霧化して微粒滴に する。その結果体じた燃焼用空気40と気体燃料32と水の微粒滴は、大きな角 運動量を有し、半径方向外向きに拡がり続けて、複数の羽根196を通って燃焼 室50に入ってくる残りの燃焼用空気40とさらに混合する。水の微粒滴は、混 合気の気体燃料32や燃焼用空気40よりも高い密度を有するので、水の微粒滴 の角運動量によって、微粒滴が中心から半径方向外向きに動き始め、水の微粒滴 は燃焼用空気40と気体燃料32の混合気全体に拡散する。この結果、噴射され た水と、空気および燃料とが効果的に混合されるので、NO8排出物質が減り、 かつ燃料および水の効率的な燃焼プロセスが得られる。
本発明のその他の特徴、目的、および利点は、図面、明細書および請求の範囲を 熟読されれば理解することができる。
1+、、PCT/US90107352国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.気体燃料噴射器(54)を備えたガスタービンエンジン(10)であって、 ガス発生部(16)を有するタービン部(14)、タービン部(14)に対し仕 事をする位置にあって、入口端(24)と出口端(52)を有し、出口端(52 )からタービン部(14)を駆動する出口流(56)が出ていく燃焼器部(22 )、 タービン部(14)のガス発生部(16)によって駆動され、一部は燃焼器部( 26)の入口端(24)へ入る燃焼用空気流(40)を吐き出す圧縮機部(26 )、 ガスタービンエンジン(10)の作動中、燃料の流れ(32)を生じさせる装置 (30)、 出口面(142)をもつ出口端(82)、出口端(82)のほぼ中心に位置し、 軸線Aを有する水噴射通路(100)、出口端(82)の所で水噴射通路(10 0)を取り囲み、ガスタービンエンジン(10)の作動中、燃料の流れ(32) がそこを通って出ていくように前記出口面(142)に開いている複数の気体燃 料通路(144)を有する前記気体燃料噴射器(54)、燃焼器部(22)に入 る前に、空気流(40)の一部を誘導し、旋回運動を与えて、出口面(142) から出ていく燃料の流れ(32)に接触させる手段(189)、 燃焼器部(22)に入る前に、気体燃料(32)と燃焼用空気流(40)に旋回 運動を与える手段(212)、および出口端(82)の所で水に旋回運動を与え る手段(166)、を備え、それぞれの誘導および旋回運動付与手段(189, 32,212,166)は、空気力学的にベクトル加法的である角運動量に帰す ることを特徴とするガスタービンエンジン(10)。 2.燃焼器部(22)に入る前に、空気流(40)の一部を誘導し、旋回運動を 与えて、出口面(142)を出ていく燃料の流れ(32)に接触させる手段(1 89)は、カップ状のカバー(200)を有しており、前記カバー(200)は 、燃焼器部(22)の入口端(24)に入る空気流(40)の一部の中に配置さ れた全体的に環状の円筒形部分(202)と、水噴射通路(100)とほぼ軸方 向に一直線に並び、中央に開口(208)を有する偏向器部分(204)と、円 筒形部分(202)と偏向器部分(204)を相互に結合する融合部分(206 )より成ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のガスタービンエンジン( 10)。 3.前記偏向器部分(204)と出口面(142)との間に通路(210)が存 在することを特徴とする請求の範囲第2項に記載のガスタービンエンジン(10 )。 4.さらに、外側リング(198)と中間リング(194)を備えており、前記 中間リング(194)は、前記カップ状カバー(200)の全体的に環状円筒形 部分(202)と同軸であり、前記円筒形部分(202)にしっかり取り付けら れていることを特徴とする請求の範囲第2項に記載のガスタービンエンジン(1 0)。 5.さらに、円筒形部材(180)と、前記円筒形部材(180)から外側に突 き出た複数の羽根(192)を備えており、前記複数の羽根(192)は偏向面 (193)を有することを特徴とする請求の範囲第4項に記載のガスタービンエ ンジン(10)。 6.気体燃料(32)と燃焼用空気流(40)に旋回運動を与える手段(212 )は、水噴射通路(100)のまわりに環状に配置された複数の気体燃料通路( 144)より成ることを特徴とする請求の範囲第1項に記載のガスタービンエン ジン(10)。 7.各気体燃料通路(144)は、水噴射通路(100)のまわりに環状に等間 隔に配置されていることを特徴とする請求の範囲第6項に記載のガスタービンエ ンジン(10)。 8.複数の気体燃料通路(144)は、出口面(142)に対し垂直以外の角度 をなしていることを特徴とする請求の範囲第7項に記載のガスタービンエンジン (10)。 9.各通路(144)は、軸線Aに対し接線角で配置されていることを特徴とす る請求の範囲第8項に記載のガスタービンエンジン(10)。 10.前記通路(144)と出口面(142)とがなす角度は、30°〜60° であることを特徴とする請求の範囲第9項に記載のガスタービンエンジン(10 )。 11.燃焼器部(22)、燃料の流れ(32)を生じさせる装置(30)、およ び燃焼用空気流(40)を生じさせる圧縮機部(26)を備えたガスタービンエ ンジン(10)に使用するように構成された気体燃料噴射器(54)であって、 軸線Aおよび出口面(142)をもつ出口端(82)、出口端(82)のほぼ中 心に位置し、ガスタービンエンジン(10)の作動中内部を水が通過する水噴射 通路(100)、出口端(82)の所で前記水噴射通路(100)を取り囲み、 ガスタービンエンジン(10)の作動中、燃料の流れ(32)がそこを通って出 ていくことができるように出口面(142)に開いている複数の気体燃料通路( 144)、ガスタービンエンジン810)の作動中、燃焼器部(22)に入る前 に、空気流(40)の一部を誘導し、旋回運動を与えて、燃料の流れ(32)に 接触させる手段(189)、 燃焼器部(22)に入る前に、気体燃料(32)と燃焼用空気流(40)に旋回 運動を与える手段(212)、および出口端(82)の所で水に旋回運動を与え る手段(166)、より成り、それぞれの誘導および旋回運動付与手段(189 ,32,212,166)は、空気力学的にベクトル加法的である角運動量に帰 することを特徴とする気体燃料噴射器(54)。 12.燃焼器部(22)に入る前に、空気流(40)の一部を誘導し、旋回運動 を与えて、出口面(142)から出ていく燃料の流れ(32)に接触させる手段 (189)は、カップ状のカバー(200)を有しており、前記カバー(200 )は、燃焼器部(22)の入口端(24)に入る空気流(40)の一部の中に配 置された全体的に環状円筒形部分(202)と、水噴射通路(100)と軸方向 に一直線に並び、中央に開口(208)を有する偏向器部分(204)と、前記 円筒形部分(202)と偏向器部分(204)を相互に連結する融合部分(20 6)より成ることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の気体燃料噴射器(5 4)。 13.前記偏向器部分(204)と出口面(142)の間に通路(210)が存 在することを特徴とする請求の範囲第12項に記載の気体燃料噴射器(54)。 14.さらに、外部リング(198)と中間リング(194)を備えており、前 記中間リング(194)は、前記カップ状カバー(200)の環状円筒形部分( 202)と同軸であって前記円筒形部分(202)にしっかり取り付けられてい ることを特徴とする請求の範囲第12項に記載の気体燃料噴射器(54)。 15.さらに、円筒形部材(180)と、前記円筒形部材(180)から外側に 突き出た複数の羽根(192)を備えており、前記複数の羽根(192)は偏向 面(193)を有することを特徴とする請求の範囲第14項に記載の気体燃料噴 射器(54)。 16.気体燃料(32)と燃焼用空気流(40)に旋回運動を与える手段(21 2)は、水噴射通路(100)のまわりに環状に配置された複数の気体燃料通路 (144)より成ることを特徴とする請求の範囲第11項に記載の気体燃料噴射 器(54)。 17.各気体燃料通路(144)は、前記水噴射通路(100)のまわりに環状 に等間隔に配置されていることを特徴とする請求の範囲第16項に記載の気体燃 料噴射器(54)。 18.複数の気体燃料通路(144)は、出口面(142)に対し垂直以外の角 度をなしていることを特徴とする請求の範囲第17項に記載の気体燃料噴射器( 54)。 19.各通路(144)は、軸線Aに対し接線角で配置されていることを特徴と する請求の範囲第18項に記載の気体燃料噴射器(54)。 20.前記通路(144)と出口面(142)とのなす角度は、30°〜60° であることを特徴とする請求の範囲第19項に記載の気体燃料噴射器(54)。 21.水に旋回運動を与える手段(166)は、部分的に台形の第1空洞(15 8)、長方形の第2空洞(160)、部分的に台形の第3空洞(162)、およ び台形の第4空洞(164)より成ることを特徴とする請求の範囲第11項に記 載の気体燃料噴射器(54)。 22.前記第1空洞(158)は、内向きに傾斜した第1面(151)を有し、 前記第3空洞(162)は内向きに傾斜した第2面(154)を有することを特 徴とする請求の範囲第21項に記載の気体燃料噴射器(54)。 23.前記第4空洞(164)は、外向きに傾斜した第3面(156)を有する ことを特徴とする請求の範囲第22項に記載の気体燃料噴射器(54)。
JP03518419A 1990-09-14 1990-12-17 気体燃料噴射器 Expired - Fee Related JP3113676B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US582,739 1990-09-14
US07/582,739 US5146741A (en) 1990-09-14 1990-09-14 Gaseous fuel injector
PCT/US1990/007352 WO1992005390A1 (en) 1990-09-14 1990-12-17 A gaseous fuel injector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06505789A true JPH06505789A (ja) 1994-06-30
JP3113676B2 JP3113676B2 (ja) 2000-12-04

Family

ID=24330335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03518419A Expired - Fee Related JP3113676B2 (ja) 1990-09-14 1990-12-17 気体燃料噴射器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5146741A (ja)
EP (1) EP0548143B1 (ja)
JP (1) JP3113676B2 (ja)
AU (1) AU8491191A (ja)
CA (1) CA2088272A1 (ja)
DE (1) DE69019538T2 (ja)
WO (1) WO1992005390A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993022601A1 (en) * 1992-04-23 1993-11-11 Solar Turbines Incorporated Premix liquid and gaseous combustion nozzle for use with a gas turbine engine
US5359971A (en) * 1993-05-07 1994-11-01 Espie Haven Rotary steam/internal combustion engine and rotary hydraulic motor
US5640416A (en) * 1995-06-07 1997-06-17 Comsat Corporation Digital downconverter/despreader for direct sequence spread spectrum communications system
US5901547A (en) * 1996-06-03 1999-05-11 Air Products And Chemicals, Inc. Operation method for integrated gasification combined cycle power generation system
US6761035B1 (en) * 1999-10-15 2004-07-13 General Electric Company Thermally free fuel nozzle
EP2306091A3 (en) * 2002-04-26 2012-12-26 Rolls-Royce Corporation Fuel premixing module for gas turbine engine combustor
US6921034B2 (en) 2002-12-12 2005-07-26 General Electric Company Fuel nozzle assembly
US7065955B2 (en) * 2003-06-18 2006-06-27 General Electric Company Methods and apparatus for injecting cleaning fluids into combustors
US7926279B2 (en) * 2006-09-21 2011-04-19 Siemens Energy, Inc. Extended life fuel nozzle
US8479519B2 (en) * 2009-01-07 2013-07-09 General Electric Company Method and apparatus to facilitate cooling of a diffusion tip within a gas turbine engine
US8141363B2 (en) * 2009-10-08 2012-03-27 General Electric Company Apparatus and method for cooling nozzles
JP6018714B2 (ja) * 2012-11-21 2016-11-02 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ コーキング防止液体燃料カートリッジ
CN112283708A (zh) * 2020-11-16 2021-01-29 哈尔滨工业大学 一种多通道配风调节回转窑加湿低氮燃烧器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3570242A (en) * 1970-04-20 1971-03-16 United Aircraft Corp Fuel premixing for smokeless jet engine main burner
NL7200208A (ja) * 1972-01-06 1973-07-10
US4070826A (en) * 1975-12-24 1978-01-31 General Electric Company Low pressure fuel injection system
US4327547A (en) * 1978-11-23 1982-05-04 Rolls-Royce Limited Fuel injectors
GB2035540B (en) * 1978-11-23 1983-02-09 Rolls Royce Gas turbine engine fuel injector
US4483137A (en) * 1981-07-30 1984-11-20 Solar Turbines, Incorporated Gas turbine engine construction and operation
US4600151A (en) * 1982-11-23 1986-07-15 Ex-Cell-O Corporation Fuel injector assembly with water or auxiliary fuel capability
US4533314A (en) * 1983-11-03 1985-08-06 General Electric Company Method for reducing nitric oxide emissions from a gaseous fuel combustor
AU573109B2 (en) * 1985-10-31 1988-05-26 Kawasaki Seitetsu K.K. Radiant tube burner
US4833878A (en) * 1987-04-09 1989-05-30 Solar Turbines Incorporated Wide range gaseous fuel combustion system for gas turbine engines
US4761948A (en) * 1987-04-09 1988-08-09 Solar Turbines Incorporated Wide range gaseous fuel combustion system for gas turbine engines

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992005390A1 (en) 1992-04-02
DE69019538D1 (de) 1995-06-22
EP0548143A1 (en) 1993-06-30
JP3113676B2 (ja) 2000-12-04
CA2088272A1 (en) 1992-03-15
EP0548143B1 (en) 1995-05-17
US5146741A (en) 1992-09-15
DE69019538T2 (de) 1995-10-05
AU8491191A (en) 1992-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3782822B2 (ja) 燃料噴射装置及び該燃料噴射装置の運転方法
US3972182A (en) Fuel injection apparatus
US4928479A (en) Annular combustor with tangential cooling air injection
US8590311B2 (en) Pocketed air and fuel mixing tube
US7926282B2 (en) Pure air blast fuel injector
US3946552A (en) Fuel injection apparatus
US5020329A (en) Fuel delivery system
US3834159A (en) Combustion apparatus
JPH10148334A (ja) ガスタービンエンジンの二重燃料噴射器の液体パイロット燃料噴射方法と装置
US3901446A (en) Induced vortex swirler
JP2001208349A (ja) 燃焼器の有害排出物の排出を減少させる方法及び装置
WO1998040614A1 (en) Injector for turbine engines
JPH1144426A (ja) 複数の空気噴流液体燃料噴霧器を備えた二重燃料噴射装置およびその方法
JPH06505789A (ja) 気体燃料噴射器
JPH06213450A (ja) 燃料噴射ノズル
US3618317A (en) Fuel delivery apparatus
CN108351105A (zh) 预膜式燃料/空气混合器
US5027603A (en) Turbine engine with start injector
RU2197684C2 (ru) Способ отделения факела от форсунки с двухпоточным тангенциальным входом
KR102091043B1 (ko) 연소기용 노즐, 연소기 및 이를 포함하는 가스 터빈
EP3078913A1 (en) Combustor burner arrangement
US5426933A (en) Dual feed injection nozzle with water injection
GB2143938A (en) Fuel burner for a gas turbine engine
JPH0658543A (ja) 旋回型環状燃焼器
US4943230A (en) Fuel injector for achieving smokeless combustion reactions at high pressure ratios

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees