JPH0655049U - 燃料噴射弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気化し易い液化燃料が噴射ノズル本体内で気
化することがないのみならず、燃料噴射ノズルからの噴
霧角を拡大し得る燃料噴射弁を提供する。 【構成】 ノズルケース５の内周面と、ノズルケース５
内に装着した液体燃料供給路１，２を有する噴射ノズル
本体３及びその先端の噴射ノズル４の外周面との間に冷
却空気が流入するエアギャップ７を形成すると共に、噴
射ノズル４内にエアギャップ７に連通し、かつ噴射ノズ
ル４内のコーン状の渦巻室９に沿う複数の冷却空気噴気
孔１１を配設したことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、気化し易い液体燃料、例えば、液化ブタン等を噴霧させるガスター ビン燃焼器の燃料噴射弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ガスタービンの燃料として、ケロシンや天然ガスが使用されていたが、 エネルギー危機を契機に代替燃料として、気化し易い液体燃料、例えば、液化ブ タン等が使用されるようになった。 ところが、燃料噴射弁から噴霧される燃料のフローパターンは、液化ブタン燃 料の方がケロシンに比べて噴霧角度が小さくなるとともに、大流量側で細長いパ ターンとなることが知られている。

【０００３】 また、液化ブタンの場合、噴射差圧が小さい領域では、流量が急激に減少し、 ２相流が発生するなどの不具合が発生することも知られている。すなわち、液化 ブタンなど気化し易い液体燃料は、噴霧燃料の広がりが十分でないのみならず、 燃料噴射弁が高温雰囲気中に設置されている場合、気化してベーパロックを起こ し、所定の流量を流し難い。また、不安定な流動を起こすという問題がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、係る従来の問題を克服するためになされたものであり、その目的は 、気化し易い液化燃料が噴射ノズル本体内で気化することがないのみならず、燃 料噴射ノズルからの噴霧角を拡大し得る燃料噴射弁を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するため、本考案の燃料噴射弁は、ノズルケースの内周面と 、該ノズルケース内に装着した液体燃料供給路を有する噴射ノズル本体及びその 先端の噴射ノズルの外周面との間に冷却空気が流入するエアギャップを形成する とともに、前記噴射ノズル内に前記エアギャップに連通し、かつ前記噴射ノズル 内のコーン状の渦巻室に沿う複数の冷却空気噴気孔を配設したことを特徴とする ものである。

【０００６】 上記の構成からなる燃料噴射弁は、噴射ノズル本体と噴射ノズルをエアギャッ プの断熱空気層によって熱遮断して液体燃料の気化を防止すると共に、噴射ノズ ルから噴霧される液体燃料の広がり角度を噴気孔から噴射する冷却空気の吸引効 果によって拡大し、微粒化することができる。

【０００７】

【実施例】

以下、図面により本考案の実施例を説明する。 図１は、燃料に液化燃料を用いたガスタービン燃焼器の燃料噴射弁を示し、筒 状のノズルケース５の内周面と、ノズルケース５内に装着した噴射ノズル本体３ 及びその先端に設けた噴射ノズル４の外周面との間に冷却空気が流入するエアギ ャップ７が形成されている。 噴射ノズル本体３は、その軸方向に１次燃料供給路１と２次燃料供給路２の２ つの液化燃料供給路を有している。また、エアギャップ７内には、供給口６から 冷却空気Ａが流入し、断熱空気層を形成するようになっている。

【０００８】 更に、図２に示すように、噴射ノズル４の内部には、１次燃料供給路１に連通 する１次渦巻室８と２次燃料供給路２に連通する２次渦巻室９とが設けられ、１ 次及び２次渦巻室８，９を通過した１次及び２次液体燃料が噴射ノズル４の噴口 から噴霧するようになっている。

【０００９】 さらに、噴射ノズル４の内部には、エアギャップ７に連通するとともに、先細 コーン形状の２次渦巻室９に沿う複数の噴気孔１１を設けている。そして、ノズ ルケース５の先端部には、スワーラ１０が設けられている。 しかして、供給口６からエアギャップ７内に供給された冷却空気Ａによって噴 射ノズル本体３と噴射ノズル４とが冷却されると共に、エアギャップ７の空気層 によって熱遮断され、噴射ノズル本体３及び噴射ノズル４内での液化燃料の気化 が抑えられる。

【００１０】 さらに、噴射ノズル４内の噴気孔１１からコーン形状の２次渦巻室９に沿って 噴出する冷却空気Ａが、噴霧燃料に対するアシストエアとして作用し、その吸引 効果によって噴霧燃料の広がり角が拡大する。 上記の燃料噴射弁を、ガスタービンの燃焼器に採用することにより、その着火 、全負荷遮断、負荷制御などの燃料流量制御を全運転範囲にわたって円滑に行な うことができる。

【００１１】

【考案の効果】

上記のように、本考案の燃料噴射弁によれば、液化ブタンなど気化し易い燃料 を燃料噴射弁内でガス化させないで、液状のままで使用可能である。このことは 、ガス化した気体燃料を供給する場合に比べて燃料供給系の再液化による信頼性 の低減を防止できる一方、液化燃料をガス化するベーパライザなどが不要となる ので配管が小口径となり、それだけコストダウンが計れることになる。

【００１２】 また、液体燃料のガス化に要するエネルギーが不要なので、ブタン燃料の１， ０００ｋｗガスタービン熱併給発電設備では、ガス燃焼に比較して液燃は総合熱 効率が１．２５％上昇する。 さらに、液化燃料の蒸発エネルギーが火炎の断熱火炎温度の低下につながり、 低ＮＯx 燃焼となるという利点もある。 さらに、燃料噴射ノズルからの噴霧角を拡大し得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る燃料噴射弁の断面図である。

【図２】本考案に係る燃料噴射弁の要部拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

１ １次燃料供給路 ２ ２次燃料供
給路 ３ 噴射ノズル本体 ４ 噴射ノズル ５ ノズルケース ７ エアギャッ
プ ８ １次渦巻室 ９ ２次渦巻室 １１ 噴気孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルケースの内周面と、該ノズルケー
   ス内に装着した液体燃料供給路を有する噴射ノズル本体
   及びその先端の噴射ノズルの外周面との間に冷却空気が
   流入するエアギャップを形成するとともに、前記噴射ノ
   ズル内に前記エアギャップに連通し、かつ前記噴射ノズ
   ル内のコーン状の渦巻室に沿う複数の冷却空気噴気孔を
   配設したことを特徴とする燃料噴射弁。