JPH0693884A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
- Publication number
- JPH0693884A JPH0693884A JP24229692A JP24229692A JPH0693884A JP H0693884 A JPH0693884 A JP H0693884A JP 24229692 A JP24229692 A JP 24229692A JP 24229692 A JP24229692 A JP 24229692A JP H0693884 A JPH0693884 A JP H0693884A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- fuel injection
- injection valve
- combustor
- evaporation
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料カット後の再着火を確実にする。
【構成】 燃焼用空気が流入する燃焼器１入口と燃焼筒
３との間に、燃焼器１入口近傍に配設した燃料噴射弁５
からの燃料を蒸発させると共に燃焼用空気と混合させて
燃焼筒３に導く予蒸発予混合通路４を有するガスタービ
ン燃焼器において、予蒸発予混合通路４の温度を検出す
る温度検出手段１７と、燃料噴射弁５からの燃料供給を
運転状態に応じて停止させる一方、燃料噴射弁５からの
燃料供給が停止されている状態において温度検出手段１
７の検出温度が所定値以下になったときに燃料噴射弁５
から燃料を供給させる燃料制御手段２とを備える。
３との間に、燃焼器１入口近傍に配設した燃料噴射弁５
からの燃料を蒸発させると共に燃焼用空気と混合させて
燃焼筒３に導く予蒸発予混合通路４を有するガスタービ
ン燃焼器において、予蒸発予混合通路４の温度を検出す
る温度検出手段１７と、燃料噴射弁５からの燃料供給を
運転状態に応じて停止させる一方、燃料噴射弁５からの
燃料供給が停止されている状態において温度検出手段１
７の検出温度が所定値以下になったときに燃料噴射弁５
から燃料を供給させる燃料制御手段２とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ガスタービン燃焼器
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用のガスタービンに、蒸発管内に
燃料を噴射して蒸発させると共に燃焼用空気と混合して
予混合気を生成し、この予混合気を燃焼筒に導入して燃
焼させる予蒸発予混合型の燃焼器を備えるものがある。
燃料を噴射して蒸発させると共に燃焼用空気と混合して
予混合気を生成し、この予混合気を燃焼筒に導入して燃
焼させる予蒸発予混合型の燃焼器を備えるものがある。
【０００３】この種のガスタービンは、コースティング
時や減速時に燃料を急減しても、熱交換器に蓄えたエネ
ルギによってある程度のエンジン出力をまかなうことが
可能であり、そのためこのような運転時に燃料カット制
御を行うことで、モード走行燃費を向上することが提案
されている（第６回 ＧＴＳＪ“日本ガスタービン学
会” ガスタービン秋季講演会“札幌” １９９１年８
月２６日 予稿集Ｐ７９〜８６ Ｎｏ．Ｂ・２「乗用車
用ガスタービン燃焼器の開発 第２報 信頼性確保の関
する基礎検討」、ならびに実開平２ー７２３３４号公報
等参照）。
時や減速時に燃料を急減しても、熱交換器に蓄えたエネ
ルギによってある程度のエンジン出力をまかなうことが
可能であり、そのためこのような運転時に燃料カット制
御を行うことで、モード走行燃費を向上することが提案
されている（第６回 ＧＴＳＪ“日本ガスタービン学
会” ガスタービン秋季講演会“札幌” １９９１年８
月２６日 予稿集Ｐ７９〜８６ Ｎｏ．Ｂ・２「乗用車
用ガスタービン燃焼器の開発 第２報 信頼性確保の関
する基礎検討」、ならびに実開平２ー７２３３４号公報
等参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料カ
ット制御を行う場合、燃焼器での再着火のタイミング、
即ち燃料の供給再開時期の設定が難しい。
ット制御を行う場合、燃焼器での再着火のタイミング、
即ち燃料の供給再開時期の設定が難しい。
【０００５】燃料カット後、運転者からの出力アップ要
求があったとき、あるいは燃料カット時間が長く、熱交
換器に蓄えられていたエネルギが放出されて不足してき
たときは、燃料の供給を再開して運転性に支障のないよ
うにしなければならないが、この際再着火に失敗する
と、エンジンの停止を招いてしまうのである。
求があったとき、あるいは燃料カット時間が長く、熱交
換器に蓄えられていたエネルギが放出されて不足してき
たときは、燃料の供給を再開して運転性に支障のないよ
うにしなければならないが、この際再着火に失敗する
と、エンジンの停止を招いてしまうのである。
【０００６】この発明は、再着火を的確に行えるガスタ
ービン燃焼器を提供することを目的としている。
ービン燃焼器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、燃焼用空気
が流入する燃焼器入口と燃焼筒との間に、燃焼器入口近
傍に配設した燃料噴射弁からの燃料を蒸発させると共に
燃焼用空気と混合させて燃焼筒に導く予蒸発予混合通路
を有するガスタービン燃焼器において、予蒸発予混合通
路の温度を検出する温度検出手段と、燃料噴射弁からの
燃料供給を運転状態に応じて停止させる一方、燃料噴射
弁からの燃料供給が停止されている状態において温度検
出手段の検出温度が所定値以下になったときに燃料噴射
弁から燃料を供給させる燃料制御手段とを備える。
が流入する燃焼器入口と燃焼筒との間に、燃焼器入口近
傍に配設した燃料噴射弁からの燃料を蒸発させると共に
燃焼用空気と混合させて燃焼筒に導く予蒸発予混合通路
を有するガスタービン燃焼器において、予蒸発予混合通
路の温度を検出する温度検出手段と、燃料噴射弁からの
燃料供給を運転状態に応じて停止させる一方、燃料噴射
弁からの燃料供給が停止されている状態において温度検
出手段の検出温度が所定値以下になったときに燃料噴射
弁から燃料を供給させる燃料制御手段とを備える。
【０００８】
【作用】減速時等、運転状態に応じて燃料をカットする
ことで、大幅な燃費の向上が図れる。さらに、再着火に
最も影響する予蒸発予混合通路の温度を検出して、即ち
予蒸発予混合通路が再着火を行い得る温度条件を監視し
て、再着火が可能なうちに、燃料の供給を再開するの
で、再着火を的確に行え、エンジンの停止を防止でき
る。
ことで、大幅な燃費の向上が図れる。さらに、再着火に
最も影響する予蒸発予混合通路の温度を検出して、即ち
予蒸発予混合通路が再着火を行い得る温度条件を監視し
て、再着火が可能なうちに、燃料の供給を再開するの
で、再着火を的確に行え、エンジンの停止を防止でき
る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１０】図１に示すように、１は燃焼器、２は制御
装置である。図外のコンプレッサおよび熱交換器を介し
ての燃焼用空気が流入する燃焼器１の入口から燃焼筒３
の間に予蒸発予混合通路としての蒸発管４が設けられ、
燃焼器１の入口に蒸発管４内に燃料を噴射する第１の燃
料噴射弁５が設置されている。
装置である。図外のコンプレッサおよび熱交換器を介し
ての燃焼用空気が流入する燃焼器１の入口から燃焼筒３
の間に予蒸発予混合通路としての蒸発管４が設けられ、
燃焼器１の入口に蒸発管４内に燃料を噴射する第１の燃
料噴射弁５が設置されている。
【００１１】蒸発管４下流端の燃焼筒３の入口には、中
心に配置された保炎器６に第２の燃料噴射弁７が装着さ
れ、保炎器６の回りに蒸発管４からの混合気を燃焼筒３
内に旋回流入させるスワーラ８が形成されている。
心に配置された保炎器６に第２の燃料噴射弁７が装着さ
れ、保炎器６の回りに蒸発管４からの混合気を燃焼筒３
内に旋回流入させるスワーラ８が形成されている。
【００１２】第１の燃料噴射弁５からは、通常運転時に
燃料が噴射され、その噴射量は燃料調量器９によって調
量される。第２の噴射弁７からは、始動時等に燃料が噴
射され、その噴射量は燃料調量器１０によって調量され
る。
燃料が噴射され、その噴射量は燃料調量器９によって調
量される。第２の噴射弁７からは、始動時等に燃料が噴
射され、その噴射量は燃料調量器１０によって調量され
る。
【００１３】燃焼筒３の側部には、サキサイタ１１に接
続された点火栓１２がその先端を燃焼筒３内に臨ませて
装着されている。
続された点火栓１２がその先端を燃焼筒３内に臨ませて
装着されている。
【００１４】燃焼筒３の下流部つまり希釈混合部１３の
周壁には、希釈用の空気を取入れるための空気取入孔１
４が形成され、その周囲に空気取入孔１４の開口面積を
調節する可変機構１５およびアクチュエータ１６が設け
られている。
周壁には、希釈用の空気を取入れるための空気取入孔１
４が形成され、その周囲に空気取入孔１４の開口面積を
調節する可変機構１５およびアクチュエータ１６が設け
られている。
【００１５】可変機構１５を介して空気取入孔１４の開
口面積を増やしていくと、希釈空気が増加、蒸発管４へ
の燃焼用空気が減少される一方、空気取入孔１４の開口
面積を減らすと、希釈空気が減少、蒸発管４への燃焼用
空気が増加されるようになっている。
口面積を増やしていくと、希釈空気が増加、蒸発管４へ
の燃焼用空気が減少される一方、空気取入孔１４の開口
面積を減らすと、希釈空気が減少、蒸発管４への燃焼用
空気が増加されるようになっている。
【００１６】蒸発管４には、蒸発管４内の温度を検出す
る燃焼器入口空気温度センサ１７が設けられ、燃焼器下
流には、図外のタービン出口側に燃焼器出口ガス温度セ
ンサ１８が設けられる。可変機構１５には、可変機構１
５の位置を検出する位置センサ１９が設けられる。
る燃焼器入口空気温度センサ１７が設けられ、燃焼器下
流には、図外のタービン出口側に燃焼器出口ガス温度セ
ンサ１８が設けられる。可変機構１５には、可変機構１
５の位置を検出する位置センサ１９が設けられる。
【００１７】これらの検出信号は、エンジンの運転状態
を検出するその他のセンサ（アクセル開度センサ、エン
ジン回転センサ等）からの信号とともに制御装置２に送
られ、制御装置２によって通常運転時に運転状態に基づ
いて第１の燃料噴射弁５からの燃料噴射量が制御される
一方、コースティング時や減速時に燃料カット制御が、
燃料カット後に再着火制御が行われる。
を検出するその他のセンサ（アクセル開度センサ、エン
ジン回転センサ等）からの信号とともに制御装置２に送
られ、制御装置２によって通常運転時に運転状態に基づ
いて第１の燃料噴射弁５からの燃料噴射量が制御される
一方、コースティング時や減速時に燃料カット制御が、
燃料カット後に再着火制御が行われる。
【００１８】なお、２１は燃料ポンプを示す。
【００１９】次に、制御装置２による燃料カット制御、
再着火制御を図２のフローチャートに基づいて説明す
る。
再着火制御を図２のフローチャートに基づいて説明す
る。
【００２０】ステップ１では運転状態を、ステップ２で
は蒸発管４内の温度を読込む。
は蒸発管４内の温度を読込む。
【００２１】ステップ３，４では、コースティング時か
どうか、減速時かどうかを判定し、該当時にステップ７
にて、第１の燃料噴射弁５からの燃料噴射を停止する。
この際、蒸発管４内の温度が所定値以下の場合は、燃料
カットを行わない。
どうか、減速時かどうかを判定し、該当時にステップ７
にて、第１の燃料噴射弁５からの燃料噴射を停止する。
この際、蒸発管４内の温度が所定値以下の場合は、燃料
カットを行わない。
【００２２】そして、燃料カット後、蒸発管４内の温度
が所定値（例えば８００℃）以下に下がると、ステップ
５にて第１の燃料噴射弁５からの燃料噴射を再開する。
燃料カット状態で、通常運転に戻った場合も、同じく燃
料噴射を再開する。
が所定値（例えば８００℃）以下に下がると、ステップ
５にて第１の燃料噴射弁５からの燃料噴射を再開する。
燃料カット状態で、通常運転に戻った場合も、同じく燃
料噴射を再開する。
【００２３】燃料噴射を再開する場合、可変機構１５を
蒸発管４への燃焼用空気を減少するように駆動すること
も良い。また、点火栓１２によって補助的に点火を行う
こともできる。
蒸発管４への燃焼用空気を減少するように駆動すること
も良い。また、点火栓１２によって補助的に点火を行う
こともできる。
【００２４】このように、コースティング時や減速時に
燃料がカットされることで、燃費が大幅に向上される。
即ち、熱交換器に蓄えられたエネルギによってある程度
のエンジン出力が確保される。
燃料がカットされることで、燃費が大幅に向上される。
即ち、熱交換器に蓄えられたエネルギによってある程度
のエンジン出力が確保される。
【００２５】一方、燃料カット後、熱交換器に蓄えられ
たエネルギは次第に放出され、これとともに蒸発管４内
の温度は低下するが、８００℃前後の雰囲気中では予混
合気は自ら発火する。このため、蒸発管４内の温度が８
００℃以下になったときに、燃料噴射弁５から燃料噴射
を再開するだけで、再着火されるのである。
たエネルギは次第に放出され、これとともに蒸発管４内
の温度は低下するが、８００℃前後の雰囲気中では予混
合気は自ら発火する。このため、蒸発管４内の温度が８
００℃以下になったときに、燃料噴射弁５から燃料噴射
を再開するだけで、再着火されるのである。
【００２６】これにより、燃料カット後に燃焼がスムー
ズに再開され、エンジンが停止することなく、所定の出
力が確保される。
ズに再開され、エンジンが停止することなく、所定の出
力が確保される。
【００２７】なお、燃料噴射を再開するときに、可変機
構１５によって蒸発管４に流入する燃焼用空気を減少す
れば、混合比が濃くなることで、再着火性が向上し、ま
た点火栓１２を使えば、もちろん再着火を確実に行え
る。
構１５によって蒸発管４に流入する燃焼用空気を減少す
れば、混合比が濃くなることで、再着火性が向上し、ま
た点火栓１２を使えば、もちろん再着火を確実に行え
る。
【００２８】この際、万一再着火に失敗した場合は、燃
焼器出口ガス温度センサ１８にて、一定時間後に所定の
温度上昇が認められないときに、再着火失敗と判定で
き、この場合にはエンジンの始動モードと同様に、第２
の燃料噴射弁７から燃料を噴射かつ点火栓１２によって
強制点火する制御に入るようにする。
焼器出口ガス温度センサ１８にて、一定時間後に所定の
温度上昇が認められないときに、再着火失敗と判定で
き、この場合にはエンジンの始動モードと同様に、第２
の燃料噴射弁７から燃料を噴射かつ点火栓１２によって
強制点火する制御に入るようにする。
【００２９】なお、何らかの故障によって再着火システ
ムが誤動作する場合の対応として、規定回数に対する再
着火失敗の回数あるいは頻度を計数し、これが所定値を
越えた場合、それ以降は前述の始動モードによる着火制
御を行うと共に、運転者に警告を発するようにすること
ができる。
ムが誤動作する場合の対応として、規定回数に対する再
着火失敗の回数あるいは頻度を計数し、これが所定値を
越えた場合、それ以降は前述の始動モードによる着火制
御を行うと共に、運転者に警告を発するようにすること
ができる。
【００３０】
【発明の効果】以上のようにこの発明は、燃焼用空気が
流入する燃焼器入口と燃焼筒との間に、燃焼器入口近傍
に配設した燃料噴射弁からの燃料を蒸発させると共に燃
焼用空気と混合させて燃焼筒に導く予蒸発予混合通路を
有するガスタービン燃焼器において、予蒸発予混合通路
の温度を検出する温度検出手段と、燃料噴射弁からの燃
料供給を運転状態に応じて停止させる一方、燃料噴射弁
からの燃料供給が停止されている状態において温度検出
手段の検出温度が所定値以下になったときに燃料噴射弁
から燃料を供給させる燃料制御手段とを備えるので、燃
費を大幅に向上できると共に、燃料停止後の再着火を確
実に行え、良好な運転性能を確保できる。
流入する燃焼器入口と燃焼筒との間に、燃焼器入口近傍
に配設した燃料噴射弁からの燃料を蒸発させると共に燃
焼用空気と混合させて燃焼筒に導く予蒸発予混合通路を
有するガスタービン燃焼器において、予蒸発予混合通路
の温度を検出する温度検出手段と、燃料噴射弁からの燃
料供給を運転状態に応じて停止させる一方、燃料噴射弁
からの燃料供給が停止されている状態において温度検出
手段の検出温度が所定値以下になったときに燃料噴射弁
から燃料を供給させる燃料制御手段とを備えるので、燃
費を大幅に向上できると共に、燃料停止後の再着火を確
実に行え、良好な運転性能を確保できる。
【図１】実施例の構成断面図である。
【図２】制御内容を示すフローチャートである。
１ 燃焼器 ２ 制御装置 ３ 燃焼筒 ４ 蒸発管 ５ 第１の燃料噴射弁 ７ 第２の燃料噴射弁 ９，１０ 燃料調量器 １２ 点火栓 １５ 可変機構 １７ 燃焼器入口空気温度センサ １８ 燃焼器出口ガス温度センサ １９ 位置センサ
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼用空気が流入する燃焼器入口と燃焼
筒との間に、燃焼器入口近傍に配設した燃料噴射弁から
の燃料を蒸発させると共に燃焼用空気と混合させて燃焼
筒に導く予蒸発予混合通路を有するガスタービン燃焼器
において、予蒸発予混合通路の温度を検出する温度検出
手段と、燃料噴射弁からの燃料供給を運転状態に応じて
停止させる一方、燃料噴射弁からの燃料供給が停止され
ている状態において温度検出手段の検出温度が所定値以
下になったときに燃料噴射弁から燃料を供給させる燃料
制御手段とを備えることを特徴とするガスタービン燃焼
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24229692A JPH0693884A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24229692A JPH0693884A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | ガスタービン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0693884A true JPH0693884A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17087130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24229692A Pending JPH0693884A (ja) | 1992-09-10 | 1992-09-10 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693884A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6105370A (en) * | 1998-08-18 | 2000-08-22 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method and apparatus for rejecting waste heat from a system including a combustion engine |
| EP2769669A1 (en) | 2013-02-22 | 2014-08-27 | Seiko Instruments Inc. | Electronic device, heart-rate signal receiving method and program |
-
1992
- 1992-09-10 JP JP24229692A patent/JPH0693884A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6105370A (en) * | 1998-08-18 | 2000-08-22 | Hamilton Sundstrand Corporation | Method and apparatus for rejecting waste heat from a system including a combustion engine |
| EP2769669A1 (en) | 2013-02-22 | 2014-08-27 | Seiko Instruments Inc. | Electronic device, heart-rate signal receiving method and program |
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