JPH08200678A - 燃焼器 - Google Patents
燃焼器Info
- Publication number
- JPH08200678A JPH08200678A JP791895A JP791895A JPH08200678A JP H08200678 A JPH08200678 A JP H08200678A JP 791895 A JP791895 A JP 791895A JP 791895 A JP791895 A JP 791895A JP H08200678 A JPH08200678 A JP H08200678A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flame
- premixer
- opening
- separating plate
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- Pending
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- Gas Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【構成】外筒１の内部にライナ２で囲まれた燃焼室３
が、燃焼室３の上流に予混合器４，燃焼室３の中央には
パイロットバーナ５が設置される。燃焼用の空気は外筒
１とライナ２に囲まれたフロースリーブ６を通って予混
合器４に流入し、燃料ノズル７からの燃料と混合し、空
気の一部は、パイロットバーナ５に流入して燃料ノズル
８からの燃料と混合して燃焼する。予混合器４で混合し
た燃料と空気の予混合気は、予混合器４の出口に設けら
れた保炎器９の両側で火炎１０と１１を形成する。 【効果】保炎器の支持構造周りの圧力が均一化されるた
め、支持構造周りの流速差が拡大せず、火炎が安定に保
たれる。
が、燃焼室３の上流に予混合器４，燃焼室３の中央には
パイロットバーナ５が設置される。燃焼用の空気は外筒
１とライナ２に囲まれたフロースリーブ６を通って予混
合器４に流入し、燃料ノズル７からの燃料と混合し、空
気の一部は、パイロットバーナ５に流入して燃料ノズル
８からの燃料と混合して燃焼する。予混合器４で混合し
た燃料と空気の予混合気は、予混合器４の出口に設けら
れた保炎器９の両側で火炎１０と１１を形成する。 【効果】保炎器の支持構造周りの圧力が均一化されるた
め、支持構造周りの流速差が拡大せず、火炎が安定に保
たれる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は予混合器を有する燃焼器
に係り、特に、ガスタービンに適用するのに好適な燃焼
器に関する。
に係り、特に、ガスタービンに適用するのに好適な燃焼
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃焼器、例えば、ガスタービン燃
焼器では、排出ガスの低ＮＯｘ化を図るために、燃料と
空気を予め混合して燃焼させる予混合燃焼方式が採用さ
れている。燃料と空気を分離して燃焼させる拡散燃焼方
式に比べて、予混合燃焼方式は燃料濃度を低くして火炎
の温度を低くできるため、排出ガス中のＮＯｘの発生量
が少ない。予混合燃焼方式では、燃料と空気を予め混合
する予混合器が燃焼室の上流側に設けられる。また、予
混合器から出た燃料と空気の予混合気を安定に燃焼させ
るための保炎機構が必要である。
焼器では、排出ガスの低ＮＯｘ化を図るために、燃料と
空気を予め混合して燃焼させる予混合燃焼方式が採用さ
れている。燃料と空気を分離して燃焼させる拡散燃焼方
式に比べて、予混合燃焼方式は燃料濃度を低くして火炎
の温度を低くできるため、排出ガス中のＮＯｘの発生量
が少ない。予混合燃焼方式では、燃料と空気を予め混合
する予混合器が燃焼室の上流側に設けられる。また、予
混合器から出た燃料と空気の予混合気を安定に燃焼させ
るための保炎機構が必要である。
【０００３】保炎方式は、拡散燃焼によるパイロット火
炎を着火源として予混合気を安定に燃焼させる方式や、
予混合気流の中に障害物となる保炎器を置いたり、旋回
を与えて逆流を発生させ、この逆流で高温の既燃物を保
持し、これを着火源として予混合気を安定に保炎させる
方式などがある。燃焼器を実際に運転する場合には、起
動から定格までの広い範囲に亘って火炎を安定に保持し
なければならない。
炎を着火源として予混合気を安定に燃焼させる方式や、
予混合気流の中に障害物となる保炎器を置いたり、旋回
を与えて逆流を発生させ、この逆流で高温の既燃物を保
持し、これを着火源として予混合気を安定に保炎させる
方式などがある。燃焼器を実際に運転する場合には、起
動から定格までの広い範囲に亘って火炎を安定に保持し
なければならない。
【０００４】既存の燃焼器は、特開平2−93210号公報，
特開平2−233907 号公報，特開平1−283809号公報，特
開昭59−195011号公報、及び特開昭59−159741号公報に
記載のものがある。
特開平2−233907 号公報，特開平1−283809号公報，特
開昭59−195011号公報、及び特開昭59−159741号公報に
記載のものがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】予混合気流の中に障害
物である保炎器を置いて火炎を保持する方式では、逆流
流量を増加させて、火炎領域から逆流領域に常に高温の
既燃物が供給されるようにすると共に、火炎の吹き消え
や逆火を防止するために、火炎の時間的，空間的変動を
できるだけ抑えることが必須である。
物である保炎器を置いて火炎を保持する方式では、逆流
流量を増加させて、火炎領域から逆流領域に常に高温の
既燃物が供給されるようにすると共に、火炎の吹き消え
や逆火を防止するために、火炎の時間的，空間的変動を
できるだけ抑えることが必須である。
【０００６】上記の従来技術では、保炎器の周りで火炎
を保持するために、保炎器周りの流れの一様性がくずれ
ると、火炎が不安定になり、火炎の吹き消えや逆火，燃
焼振動の原因になる。
を保持するために、保炎器周りの流れの一様性がくずれ
ると、火炎が不安定になり、火炎の吹き消えや逆火，燃
焼振動の原因になる。
【０００７】本発明の目的は、起動から定格までの広い
範囲に亘って、火炎安定性の優れた燃焼器を提供するこ
とにある。
範囲に亘って、火炎安定性の優れた燃焼器を提供するこ
とにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明は、空気と燃料を混合して予混合気を生
成する予混合器と、前記予混合器の下流側に位置して前
記予混合気を燃焼させる燃焼室と、前記予混合器出口に
位置して火炎を保持する保炎器と、前記保炎器を前記予
混合器壁面に支持する支持構造を備えた燃焼器におい
て、前記支持構造に開口部を設けた燃焼器とした。
に、第一の発明は、空気と燃料を混合して予混合気を生
成する予混合器と、前記予混合器の下流側に位置して前
記予混合気を燃焼させる燃焼室と、前記予混合器出口に
位置して火炎を保持する保炎器と、前記保炎器を前記予
混合器壁面に支持する支持構造を備えた燃焼器におい
て、前記支持構造に開口部を設けた燃焼器とした。
【０００９】また、第二の発明は、空気と燃料を混合し
て予混合気を生成する予混合器と、前記予混合器の下流
側に位置して前記予混合気を燃焼させる燃焼室と、前記
予混合器出口の流路内部に位置して火炎を保持する保炎
器と、前記保炎器から前記予混合器の上流に向かって設
けられた分離板と、前記分離板を前記予混合器壁面に支
持する支持板を備えた燃焼器において、前記分離板に開
口部を設けた燃焼器とした。
て予混合気を生成する予混合器と、前記予混合器の下流
側に位置して前記予混合気を燃焼させる燃焼室と、前記
予混合器出口の流路内部に位置して火炎を保持する保炎
器と、前記保炎器から前記予混合器の上流に向かって設
けられた分離板と、前記分離板を前記予混合器壁面に支
持する支持板を備えた燃焼器において、前記分離板に開
口部を設けた燃焼器とした。
【００１０】
【作用】第一及び第二の発明によれば、保炎器周りの流
れの偏流を防止し、火炎の安定性を向上することができ
る。また、もし逆火した場合でも、逆火の範囲を少なく
することができる。
れの偏流を防止し、火炎の安定性を向上することができ
る。また、もし逆火した場合でも、逆火の範囲を少なく
することができる。
【００１１】すなわち、保炎器の両側に火炎が形成さ
れ、両側の流速に差が生じた場合、流速の低い火炎側で
は既燃ガスの領域が増え、加速圧力損失が増加するた
め、流速はさらに低くなる。このため、火炎の安定性が
崩れ、火炎の吹き飛びや逆火が発生しやすくなる。そこ
で、保炎器の支持構造に開口部を設けると、支持構造周
りの圧力が均一化されるため、支持構造周りの流速差が
拡大せず、火炎が安定に保たれる。特に、分離板に開口
部を設けた場合には、もし逆火した場合でも分離板片側
での低流速領域の拡大を防ぎ、逆火の範囲を少なくする
ことができる。
れ、両側の流速に差が生じた場合、流速の低い火炎側で
は既燃ガスの領域が増え、加速圧力損失が増加するた
め、流速はさらに低くなる。このため、火炎の安定性が
崩れ、火炎の吹き飛びや逆火が発生しやすくなる。そこ
で、保炎器の支持構造に開口部を設けると、支持構造周
りの圧力が均一化されるため、支持構造周りの流速差が
拡大せず、火炎が安定に保たれる。特に、分離板に開口
部を設けた場合には、もし逆火した場合でも分離板片側
での低流速領域の拡大を防ぎ、逆火の範囲を少なくする
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下、図１ないし図３を用いて本発明をガス
タービン燃焼器に適用した第一の実施例を説明する。図
１は保炎器周りの断面図である。図２は、図１の平面図
である。図３は、ガスタービン燃焼器の縦断面図であ
る。図３に示すように、本実施例の燃焼器は、外筒１の
内部にライナ２で囲まれた燃焼室３が配置され、燃焼室
３の上流に予混合器４，燃焼室３の中央にはパイロット
バーナ５が設置されている。燃焼用の空気は外筒１とラ
イナ２に囲まれたフロースリーブ６を通って予混合器４
に流入し、燃料ノズル７からの燃料と混合する。また、
空気の一部は、パイロットバーナ５に流入して燃料ノズ
ル８からの燃料と混合して燃焼する。予混合器４で混合
した燃料と空気の予混合気は、予混合器４の出口に設け
られた保炎器９の両側で火炎１０と１１を形成する。保
炎器９は、分離板１２およびサポート１３で予混合器４
の側面１４に固定されている。
タービン燃焼器に適用した第一の実施例を説明する。図
１は保炎器周りの断面図である。図２は、図１の平面図
である。図３は、ガスタービン燃焼器の縦断面図であ
る。図３に示すように、本実施例の燃焼器は、外筒１の
内部にライナ２で囲まれた燃焼室３が配置され、燃焼室
３の上流に予混合器４，燃焼室３の中央にはパイロット
バーナ５が設置されている。燃焼用の空気は外筒１とラ
イナ２に囲まれたフロースリーブ６を通って予混合器４
に流入し、燃料ノズル７からの燃料と混合する。また、
空気の一部は、パイロットバーナ５に流入して燃料ノズ
ル８からの燃料と混合して燃焼する。予混合器４で混合
した燃料と空気の予混合気は、予混合器４の出口に設け
られた保炎器９の両側で火炎１０と１１を形成する。保
炎器９は、分離板１２およびサポート１３で予混合器４
の側面１４に固定されている。
【００１３】燃焼室内における火炎の着火順序は、例え
ば、図３の断面図で、まず初めに燃焼器中心のパイロッ
トバーナを着火し、次に外側の予混合バーナを着火する
など燃焼器中心から外側へ火炎を拡散させる方法を採る
ことができる。
ば、図３の断面図で、まず初めに燃焼器中心のパイロッ
トバーナを着火し、次に外側の予混合バーナを着火する
など燃焼器中心から外側へ火炎を拡散させる方法を採る
ことができる。
【００１４】次に、図１と図２を用いて支持機構に設け
られた開口部の作用を説明する。保炎器９は、分離板１
２と連結され、サポート１３で予混合器４の側面１４に
固定されている。図１と図２では、分離板１２とサポー
ト１３に複数の孔である開口部１５および１６がそれぞ
れ設けられている。保炎器の両側に火炎１０と１１が形
成され、両側の流速に差が生じた場合、流速の低い火炎
側では既燃ガスの領域が増え、加速圧力損失が増加す
る。予混合気は、分離板１２の上流端で分流されるた
め、加速圧力損失が増加した流路の流速はさらに低くな
る。しかし、分離板１２に設けられた開口部１５によっ
て分離板１２の両側の圧力差が緩和されるため、保炎器
９の両側の流速差が拡大せず、火炎が安定に保たれる。
また、もし逆火した場合でも分離板１２片側での低流速
領域の拡大を防ぎ、逆火の範囲を少なくすることができ
る。サポート１３に設けられた複数の孔である開口部１
６も、サポート周りの圧力分布を均一化することができ
る。
られた開口部の作用を説明する。保炎器９は、分離板１
２と連結され、サポート１３で予混合器４の側面１４に
固定されている。図１と図２では、分離板１２とサポー
ト１３に複数の孔である開口部１５および１６がそれぞ
れ設けられている。保炎器の両側に火炎１０と１１が形
成され、両側の流速に差が生じた場合、流速の低い火炎
側では既燃ガスの領域が増え、加速圧力損失が増加す
る。予混合気は、分離板１２の上流端で分流されるた
め、加速圧力損失が増加した流路の流速はさらに低くな
る。しかし、分離板１２に設けられた開口部１５によっ
て分離板１２の両側の圧力差が緩和されるため、保炎器
９の両側の流速差が拡大せず、火炎が安定に保たれる。
また、もし逆火した場合でも分離板１２片側での低流速
領域の拡大を防ぎ、逆火の範囲を少なくすることができ
る。サポート１３に設けられた複数の孔である開口部１
６も、サポート周りの圧力分布を均一化することができ
る。
【００１５】次に、図４を用いて本発明をガスタービン
燃焼器に適用した第二の実施例を説明する。図４は図２
に対応する保炎器周りの燃焼器の平面図である。本実施
例では、開口部１５が流れの主流方向に沿ったスリット
状になっている。この場合には、特に保炎器９とサポー
ト１３の連結部の低流速領域に開口部１５を設けること
が容易であるため、もし逆火した場合でも火炎が低流速
領域に留まることがない。
燃焼器に適用した第二の実施例を説明する。図４は図２
に対応する保炎器周りの燃焼器の平面図である。本実施
例では、開口部１５が流れの主流方向に沿ったスリット
状になっている。この場合には、特に保炎器９とサポー
ト１３の連結部の低流速領域に開口部１５を設けること
が容易であるため、もし逆火した場合でも火炎が低流速
領域に留まることがない。
【００１６】次に、図５を用いて本発明をガスタービン
燃焼器に適用した第三の実施例を説明する。図５は図１
に対応する保炎器周りの燃焼器の断面図である。本実施
例では、開口部１５が分離板１２の片面と、もう一方の
面を任意の角度で連結する流路になっている。この場合
には、開口部に淀み領域ができることがなく、もし逆火
した場合でも火炎が開口部１５内に停滞することはな
い。
燃焼器に適用した第三の実施例を説明する。図５は図１
に対応する保炎器周りの燃焼器の断面図である。本実施
例では、開口部１５が分離板１２の片面と、もう一方の
面を任意の角度で連結する流路になっている。この場合
には、開口部に淀み領域ができることがなく、もし逆火
した場合でも火炎が開口部１５内に停滞することはな
い。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、保炎器の支持構造周り
の圧力が均一化されるため、支持構造周りの流速差が拡
大せず、火炎が安定に保たれる。特に、分離板に開口部
を設けた場合には、もし逆火した場合でも分離板片側で
の低流速領域の拡大を防ぎ、逆火の範囲を少なくするこ
とができる。
の圧力が均一化されるため、支持構造周りの流速差が拡
大せず、火炎が安定に保たれる。特に、分離板に開口部
を設けた場合には、もし逆火した場合でも分離板片側で
の低流速領域の拡大を防ぎ、逆火の範囲を少なくするこ
とができる。
【図１】本発明の第一の実施例を示す保炎器周りの断面
図。
図。
【図２】図１の平面図。
【図３】本発明を適用したガスタービン燃焼器の第一の
実施例を示す断面図。
実施例を示す断面図。
【図４】本発明の第二の実施例を示す保炎器周りの断面
図。
図。
【図５】本発明の第三の実施例を示す保炎器周りの平面
図。
図。
９…保炎器、１０，１１…火炎、１２…分離板、１３…
サポート、１４…予混合器壁、１５，１６…開口部。
サポート、１４…予混合器壁、１５，１６…開口部。
Claims (5)
- 【請求項１】空気と燃料を混合して予混合気を生成する
予混合器と、前記予混合器の下流側に位置して前記予混
合気を燃焼させる燃焼室と、前記予混合器出口に位置し
て火炎を保持する保炎器と、前記保炎器を前記予混合器
壁面に支持する支持構造を備えた燃焼器において、前記
支持構造に開口部を設けたことを特徴とする燃焼器。 - 【請求項２】空気と燃料を混合して予混合気を生成する
予混合器と、前記予混合器の下流側に位置して前記予混
合気を燃焼させる燃焼室と、前記予混合器出口の流路内
部に位置して火炎を保持する保炎器と、前記保炎器から
前記予混合器の上流に向かって設けられた分離板と、前
記分離板を前記予混合器壁面に支持する支持板を備えた
燃焼器において、前記分離板に開口部を設けたことを特
徴とする燃焼器。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記開口部が
複数の孔である燃焼器。 - 【請求項４】請求項１または２において、前記開口部が
複数のスリットである燃焼器。 - 【請求項５】請求項２において、前記開口部が前記分離
板の片面と、前記分離板のもう一方の面を任意の角度で
連結する流路である燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP791895A JPH08200678A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP791895A JPH08200678A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08200678A true JPH08200678A (ja) | 1996-08-06 |
Family
ID=11678915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP791895A Pending JPH08200678A (ja) | 1995-01-23 | 1995-01-23 | 燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08200678A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105465831A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-04-06 | 西北工业大学 | 带有双火焰筒及稳焰器的燃气轮机燃烧室 |
| CN113701191A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-26 | 南昌航空大学 | 一种交错导流中缝式v型火焰稳定器 |
| CN114440261A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-06 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种低湍流度的超声速部分预混燃烧装置 |
-
1995
- 1995-01-23 JP JP791895A patent/JPH08200678A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105465831A (zh) * | 2016-01-12 | 2016-04-06 | 西北工业大学 | 带有双火焰筒及稳焰器的燃气轮机燃烧室 |
| CN113701191A (zh) * | 2021-09-01 | 2021-11-26 | 南昌航空大学 | 一种交错导流中缝式v型火焰稳定器 |
| CN113701191B (zh) * | 2021-09-01 | 2022-06-24 | 南昌航空大学 | 一种交错导流中缝式v型火焰稳定器 |
| CN114440261A (zh) * | 2022-01-11 | 2022-05-06 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种低湍流度的超声速部分预混燃烧装置 |
| CN114440261B (zh) * | 2022-01-11 | 2023-09-01 | 中国人民解放军国防科技大学 | 一种低湍流度的超声速部分预混燃烧装置 |
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