JPH0781706B2 - ガスタービンの混焼ノズル - Google Patents

ガスタービンの混焼ノズル

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JPH0781706B2
JPH0781706B2 JP5006677A JP667793A JPH0781706B2 JP H0781706 B2 JPH0781706 B2 JP H0781706B2 JP 5006677 A JP5006677 A JP 5006677A JP 667793 A JP667793 A JP 667793A JP H0781706 B2 JPH0781706 B2 JP H0781706B2
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JP
Japan
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nozzle
fuel
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liquid fuel
flange portion
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ジェフリー・クリストファー・エディ
ジェイ・ウェイン・マイヤース
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2211/00—Thermal dilatation prevention or compensation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は、ガスタービンの運転を液体燃
料とガス燃料とで行うガスタービン用の混焼ノズルに関
する。このような混焼ノズルは、例えば、ウエスチング
ハウス社のパンフレット ＰＤＬ １５１０−１５Ｂに
掲示されている。
【０００２】
【従来の技術】燃料噴射ノズルは、ガスタービンの燃焼
器に取り付けられており、従ってタービンの運転中に、
高温に、特に高放射熱に曝される。その燃料と空気の供
給オリフィスは同心状に配列されているので、オリフィ
スは、燃焼室からの強い熱放射に曝される比較的大きな
前面領域を有しており、この前面領域には高温の面板
と、ノズル中央の燃料放出開口部の回りに亀裂を発生さ
せるフープ応力とが発生する。
【０００３】本発明の主目的は、ガスタービンの運転中
に高熱に曝されている面に亀裂が生じないガスタービン
用の混焼ノズルを提供することを主目的である。
【０００４】
【発明の概要】支持フランジ部が、その中心部を貫通
し、燃料・噴霧空気放出構造体が自由端部に配列された
液体燃料・噴霧空気ノズル構造体と、前記液体燃料・噴
霧空気放出構造体の自由端部の回りに配置された燃料ガ
ス供給構造体とを備えているガスタービンの混焼ノズル
において、前記燃料ガス供給構造体は、液体燃料および
噴霧空気の放出を可能にする中心開口部が設けられた燃
料・噴霧空気放出構造体に内側に隣接して延びている前
面部を有し、その前面部は、放射状に対称で前記前面部
を貫通している穴を有し、半径方向細孔が前記穴と中央
開口部との間で延びるように前面部に形成されている。
【０００５】このような配置は、中央開口部の周囲の前
面におけるいかなるフープ応力を大きく減少させ、これ
によって、燃料ガス供給構造体の前面部における亀裂の
形成は生じない。
【０００６】
【好適な実施例の説明】図１に示されているように、混
焼ノズルは、ガスタービンの燃焼器に取り付けられるよ
うになっている支持フランジ部であるフランジ部２を有
する主ノズル本体１を備えている。そのノズル本体１
は、その一方の側ではフランジ部２から延びている送出
構造体４を有しており、その他方の側では燃料・空気供
給構造体６を有している。液体燃料・噴霧空気ノズル構
造体８は、フランジ部２内の中心に支持され、またフラ
ンジ部２を貫通して延びている。その構造体８は、フラ
ンジ部２に取り付けられたノズルフランジ部１０を有し
ている。ノズルフランジ部１０は、ノズルフランジ部１
０から主ノズル本体１の中心部を貫通して延びており、
端部で液体燃料放出ノズル１４を支持している燃料ノズ
ル管１２を有している。噴霧空気供給管１６は、ノズル
フランジ部１０内にある空気供給通路２０と連通する噴
霧空気供給通路１８を形成するように、燃料ノズル管１
２から間隔をおいて燃料ノズル管１２の回りに延設され
ている。噴霧空気供給管１６には、その端部で円錐状の
支持開口部２４を有する空気放出キャップ２２が設けら
れている。その支持開口部２４内には、液体燃料放出ノ
ズル１４の円錐状の端部が配置されている。円錐状の支
持開口部２４の周囲では、空気放出キャップ２２は、燃
料放出ノズル１４から噴霧される液体燃料へ向かって噴
霧空気を導く噴霧空気放出通路２６を有する。
【０００７】ガス燃料を燃焼器へ供給するために、主ノ
ズル本体１は、液体燃料・噴霧空気ノズル構造体８の回
りに延設された環状の燃料ガス供給構造体２８を有す
る。フランジ部２は、通路３４により燃料ガス供給構造
体２８内の環状通路３２と連通しているガス供給通路３
０を有する。その環状通路３２の自由端部では、燃料ガ
ス供給構造体２８は、図２に一層はっきりと示されてい
るように、燃料放出ノズル１４の回りに円形状に配列さ
れたガス放出オリフィス３６を有している。燃料ガス供
給構造体２８は燃料放出ノズル１４より多少突出してい
る。また、燃料ガス供給構造体２８は、液体燃料・噴霧
空気ノズル構造体８からの液体燃料および噴霧空気を通
過させるための中央開口部４０を備えた内側に突出した
前面構造体である前面部３８を有している。
【０００８】燃料ノズルの前面部３８の中央開口部４０
には、図３にも示されているように穴４４を終端とする
応力を除去する半径方向細孔４２が設けられている。６
つの半径方向細孔４２が、中央開口部４０の回りに対称
的に配列されていることが好適である。その細孔４２は
半径３２ｍｍ（１．４２３インチ）の円の上に配列され
ており、その細孔４２の幅は約０．２ｍｍ（０．００８
インチ）であることが好ましく、細孔４２の穴４４は約
１．５７ｍｍ（０．０６２インチ）の直径を有してい
る。
【０００９】燃料ノズルの端部の回りでは、送出構造体
４がノズル間隙リング部材１４２を支持している。この
リング部材１４２は、燃料ガス供給構造体２８の前面部
３８との間が約３．８ｍｍ（０．１５０インチ）の間隙
になるように前記構造体４に取り付けられた渦流板１４
４を有する。
【００１０】燃料ガス供給構造体２８の外壁４８と内壁
４６との間の膨張差を調節するために、内壁４６は、図
１に示されるように、ベローズ５０を有する。ノズル間
隙リング部材１４２は、環状通路３２の外壁４８に冷却
空気を導く、その部材に形成された空気孔３９を有す
る。冷却空気は、環状通路３２の内壁４６と噴霧空気供
給管１６との間の空間部に、燃料ガス供給構造体２８を
貫通して延びている半径方向通路５２を経て導かれる。
また、図１に示されているように、スペーサ５４は、フ
ランジ部２とノズルフランジ部１０との間に好適に配置
されており、スペーサ５４は、送出構造体４が主ノズル
本体１へ正確に嵌め込まれるように、正確な寸法に機械
加工されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を組み入れた混焼燃料ノズルの断面図で
ある。
【図２】前面部の軸線方向の前面図である。
【図３】図２の円で囲まれた部分の拡大図である。
【符号の説明】
１ 主ノズル本体 ２ フランジ部（支持フランジ部） ４ 送出構造体 ８ 液体燃料・噴霧空気ノズル構造体 １４ 液体燃料放出ノズル ２８ 燃料ガス供給構造体 ３６ ガス放出オリフィス ３８ 前面部（前面構造体） ４０ 中央開口部 ４２ 半径方向細孔 ４４ 穴

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料燃焼器に取り付けるための支持フラ
    ンジ部を有する主ノズル本体を備えたガスタービンの混
    焼ノズルであって、 前記支持フランジ部には、 支持フランジ部の中央開口を貫通して延びており、自由
    端部に形成された噴霧空気放出通路により囲まれた液体
    燃料放出ノズルを有する液体燃料・噴霧空気ノズル構造
    体と、 前記液体燃料・噴霧空気ノズル構造体の自由端部の回り
    に配列され、また液体燃料および噴霧空気が通って放出
    を可能にする中央開口部が設けられた内側に延びている
    前面構造体を有する燃料ガス供給構造体とが設けられ、 前記前面構造体は、前記中央開口部の中心軸線から所定
    の距離に放射状対称をなして円形に配列されている穴
    と、前記穴と前記中央開口部との間に形成された半径方
    向細孔とを有しており、前記穴と前記半径方向細孔とに
    より前記中央開口部に隣接した前記前面構造体でのフー
    プ応力が除去される、 ガスタービンの混焼ノズル。
JP5006677A 1992-01-21 1993-01-19 ガスタービンの混焼ノズル Expired - Fee Related JPH0781706B2 (ja)

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JPH05248638A JPH05248638A (ja) 1993-09-24
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