JPH09303716A - 燃焼器 - Google Patents
燃焼器Info
- Publication number
- JPH09303716A JPH09303716A JP8120165A JP12016596A JPH09303716A JP H09303716 A JPH09303716 A JP H09303716A JP 8120165 A JP8120165 A JP 8120165A JP 12016596 A JP12016596 A JP 12016596A JP H09303716 A JPH09303716 A JP H09303716A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- nozzle
- combustor
- main
- pilot
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
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
周囲に複数個のメインノズルを配置しなるマルチノズル
タイプの燃焼器において、燃料流量の変化に拘らず燃料
分布が均一でNOx の発生が少いと共に未燃分の発生が
少い燃焼器を提供する。 【解決手段】 中心に保炎用パイロットノズル3を有
し、その周囲に複数個のメインノズル1を配置しなるマ
ルチノズルタイプの燃焼器である。メインノズル1は、
燃料ノズル外筒13と燃料ノズル内筒15で構成され、
その内外筒間の隙間に形成された円環流路14から燃料
8を噴出し、その周囲の空気流により微粒化したのち混
合・蒸発領域16を形成する。
Description
ロットノズルを有し、その周囲に複数個のメインノズル
を配置しなるマルチノズルタイプで、ガスタービン燃焼
器に適用して好適な燃焼器に関する。
の燃焼器は、中心部にパイロットノズル3を有し、その
周囲に保炎用のコーン4を配設している。コーン4と内
筒5の間に、メインノズル1を周方向に複数個配置して
いる。
6とノズルガイド2から構成されている。
示す。図5に見られるように、パイロットノズル3の保
炎用コーン4と内筒5との間において、パイロット火炎
からメイン燃料への火炎伝播領域では、メインノズル1
から噴出される燃料の分布6はシャフト6の後流域11
で燃料濃度が低くその周囲で燃料濃度の高い領域12を
もつ不均一な分布となっていた。
インノズルから噴出される燃料の分布6は、図5に示す
ように燃料が空気流に対して或る燃料噴出角度10をも
って噴出される為に、燃料の過濃領域が生じていた。
ら着火位置までの混合・蒸発領域16の距離が短く液体
燃料と空気との混合が十分に行えない為に、微視的にも
燃料過濃領域が存在していた。
濃度は、図6の(a)に示すようにメインノズルシャフ
ト中心7が希薄となり、壁側が高くなる分布となり、負
荷の低い時は図6の(b)に示すようにメインノズルシ
ャフト中心7に近い領域で燃料濃度が高くなる分布とな
っていた。
の燃焼器における燃料ノズルでは、燃料を供給する為の
シャフト(図4のシャフト6)が必要な為に燃料濃度が
高い領域(図5、燃料濃度高い領域12)が存在する。
るNOx の低減が課題となっており、NOx 発生領域
は、燃料が過濃で局所的に高となる領域である。従来の
燃料ノズルでは燃料分布が不均一な為に、図5に示すよ
うに燃料濃度の高い領域12が存在し、その為にNOx
の発生量が多かった。
に、図6の(a)に示すように負荷の高い時では、パイ
ロット火炎19の間近にメイン燃料が分布していて火炎
の伝播14がスムーズに行われるが、図6の(b)に示
すように、負荷の低い時では、パイロット火炎19から
離れた領域にメイン燃料があり、パイロット火炎19か
らメイン燃料への火炎の伝播18がスムーズに行えず、
この為、未燃分の発生が起っていた。
を有し、その周囲に複数個のメインノズルを配置しなる
マルチノズルタイプの燃焼器において、燃料流量の変化
に拘らず燃料分布が均一でNOx の発生が少いと共に未
燃分の発生が少い燃焼器を提供することを課題としてい
る。
解決する為にメインノズルを外筒と内筒で構成し、その
内外筒間の隙間に形成された円環流路から燃料を噴出
し、その周囲の空気流により微粒化されたのち、混合・
蒸発領域を形成するように構成した燃焼器を提供する。
これにより、燃料の噴出角度を空気流の流れ方向とほぼ
同一とする。
は、燃料供給を円環流路から行う事で、燃料供給段階に
おいて、周方向の燃料分布の均一化を図る。また、燃料
噴出方向を、空気流とほぼ同一方向とする事で、燃料流
量の変化に伴う分散の変化を少なくすることが可能とな
る。
出された燃料を空気流で微粒化する為に、燃料粒径を小
さくする事ができ、微粒化後に、燃料の混合・蒸発領域
を設け、混合の促進を行い、また、蒸発を促進する事で
予混合燃焼を可能とできる。
料供給用のシャフトを流速の遅い、より上流側へ配置す
るのが好ましい。このように燃料供給の為のシャフトを
空気流速の遅い上流側に設けた構成とすることによって
ノズル出口での空気のよどみ領域をなくし、燃料分布の
均一化を図ることができる。
燃料と空気との混合・蒸発領域を長くするのが好まし
い。また、本発明による燃焼器では、内筒内に空気スワ
ーラを設け空気と燃料との混合を促進するのが好まし
い。
て図1〜図3に示した実施の形態に基づいて具体的に説
明する。なお、以下の実施の形態において、図4〜図6
に示した従来の装置と同じ構成の部分には説明を簡単に
するため同じ符号を付してあり、それらについての重複
する説明は省略する。
イロットノズル3を有し、その周囲に保炎用のコーン4
を配している。そのコーン4と内筒5の間にメインノズ
ル1を周方向に複数個配置している。
ャフト6と燃料を噴出する燃料円環14と、燃料と空気
を混合し燃料を蒸発させる領域となるノズルガイド2を
有している。
示す。メインノズル1の燃料噴出部は、燃料ノズル外筒
13と燃料ノズル内筒15の間の隙間によって形成され
る燃料円環14より燃料を噴出する。燃料噴出角10
は、水平方向に対しθ傾けてある。燃料ノズル内筒15
の内側には、空気スワーラ17を設け空気流に旋回力を
与え空気と燃料の混合を促進する。
と内筒5によって囲れた領域では、燃料と空気との混合
が促進される為に、燃料分布6aが均一となり燃料の過
濃領域が存在しない。また、空気流と燃料噴出方向とが
ほぼ同一である為、ガスタービンの負荷変動においても
燃料分布が偏る事がない。
料粒径を小さくする事ができ、蒸発を促進できる。これ
に加えて、混合・蒸発領域を長くした事で燃料の蒸発を
さらに促進し、油燃料においても予混合燃焼を可能とし
た。本発明による燃焼器における燃料は液体燃料、気体
燃料、いずれでもよいことはいうまでもない。
器では、メインノズルが外筒と内筒で構成され、その内
外筒間の隙間に形成された円環流路から燃料を噴出し、
その周囲の空気流により微粒化されたのち混合・蒸発領
域を形成するように構成してあるので、この燃焼器にお
いては、燃料と空気との混合が良く、その為局所的に高
温の火炎が形成されにくい。したがって、本燃焼器では
NOx の生成を抑制し、低NOx 燃焼を実現できる。
詳細断面図で、(a)は縦断面図、(b)は(a)図の
A−A線に沿う横断面図。
分布の説明図。
の説明図で、(a)は負荷の高いとき、(b)は負荷の
低いときを示している。
Claims (1)
- 【請求項1】 中心に保炎用パイロットノズルを有し、
その周囲に複数個のメインノズルを配置しなるマルチノ
ズルタイプの燃焼器において、前記メインノズルが外筒
と内筒で構成され、同内外筒間の隙間に形成された円環
流路から燃料を噴出し、その周囲の空気流により微粒化
されたのち、混合・蒸発領域を形成するように構成した
ことを特徴とする燃焼器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12016596A JP3392633B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 燃焼器 |
US09/035,504 US6047551A (en) | 1996-05-15 | 1998-03-05 | Multi-nozzle combustor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12016596A JP3392633B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 燃焼器 |
US09/035,504 US6047551A (en) | 1996-05-15 | 1998-03-05 | Multi-nozzle combustor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09303716A true JPH09303716A (ja) | 1997-11-28 |
JP3392633B2 JP3392633B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=26457787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12016596A Expired - Lifetime JP3392633B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 燃焼器 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6047551A (ja) |
JP (1) | JP3392633B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002168449A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-06-14 | General Electric Co <Ge> | 多数のスワーラを有するミキサ |
JP2013529771A (ja) * | 2010-07-01 | 2013-07-22 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | バーナー装置 |
WO2020158528A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | バーナ及びこれを備えた燃焼器及びガスタービン |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69930455T2 (de) * | 1998-11-12 | 2006-11-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gasturbinenbrennkammer |
JP3986348B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2007-10-03 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃焼器の燃料供給ノズルおよびガスタービン燃焼器並びにガスタービン |
US6530222B2 (en) | 2001-07-13 | 2003-03-11 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Swirled diffusion dump combustor |
US6928823B2 (en) * | 2001-08-29 | 2005-08-16 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine combustor and operating method thereof |
US6813889B2 (en) * | 2001-08-29 | 2004-11-09 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine combustor and operating method thereof |
US6832481B2 (en) * | 2002-09-26 | 2004-12-21 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Turbine engine fuel nozzle |
US7185494B2 (en) * | 2004-04-12 | 2007-03-06 | General Electric Company | Reduced center burner in multi-burner combustor and method for operating the combustor |
US20090223227A1 (en) * | 2008-03-05 | 2009-09-10 | General Electric Company | Combustion cap with crown mixing holes |
US8402763B2 (en) * | 2009-10-26 | 2013-03-26 | General Electric Company | Combustor headend guide vanes to reduce flow maldistribution into multi-nozzle arrangement |
US20120144832A1 (en) * | 2010-12-10 | 2012-06-14 | General Electric Company | Passive air-fuel mixing prechamber |
US9021675B2 (en) | 2011-08-15 | 2015-05-05 | United Technologies Corporation | Method for repairing fuel nozzle guides for gas turbine engine combustors using cold metal transfer weld technology |
JP6004976B2 (ja) * | 2013-03-21 | 2016-10-12 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼器及びガスタービン |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5328355A (en) * | 1991-09-26 | 1994-07-12 | Hitachi, Ltd. | Combustor and combustion apparatus |
US5415000A (en) * | 1994-06-13 | 1995-05-16 | Westinghouse Electric Corporation | Low NOx combustor retro-fit system for gas turbines |
JP3183053B2 (ja) * | 1994-07-20 | 2001-07-03 | 株式会社日立製作所 | ガスタービン燃焼器及びガスタービン |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP12016596A patent/JP3392633B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-03-05 US US09/035,504 patent/US6047551A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002168449A (ja) * | 2000-09-29 | 2002-06-14 | General Electric Co <Ge> | 多数のスワーラを有するミキサ |
JP2013529771A (ja) * | 2010-07-01 | 2013-07-22 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | バーナー装置 |
WO2020158528A1 (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | バーナ及びこれを備えた燃焼器及びガスタービン |
JP2020122629A (ja) * | 2019-01-31 | 2020-08-13 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | バーナ及びこれを備えた燃焼器及びガスタービン |
KR20210084588A (ko) * | 2019-01-31 | 2021-07-07 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 버너 및 이것을 구비한 연소기 및 가스 터빈 |
US11692710B2 (en) | 2019-01-31 | 2023-07-04 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Burner, combustor including same, and gas turbine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6047551A (en) | 2000-04-11 |
JP3392633B2 (ja) | 2003-03-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4632913B2 (ja) | 空気/燃料混合体をターボ機械燃焼室内に噴射する空気機械式システム用の発泡噴射器 | |
US5592819A (en) | Pre-mixing injection system for a turbojet engine | |
JP5472863B2 (ja) | ステージング型燃料ノズル | |
US5345768A (en) | Dual-fuel pre-mixing burner assembly | |
US7926281B2 (en) | Device for injecting a mixture of air and fuel, and combustion chamber and turbomachine provided with such a device | |
JP6812240B2 (ja) | 低排出ガスタービン燃焼器用の空気燃料予混合機 | |
JP3863210B2 (ja) | ガス又は液体燃料タービンのための燃料噴射装置 | |
JPH09303716A (ja) | 燃焼器 | |
US9068514B2 (en) | Method and arrangement for injecting an emulsion into a flame | |
JPH0587340A (ja) | ガスタービン燃焼器用空気燃料混合器 | |
JPH09509733A (ja) | 接線方向から導入する燃料ノズル | |
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 | |
JP3590594B2 (ja) | ガスタービンエンジン用の液体燃料焚き低nox燃焼器 | |
CN108443911B (zh) | 一种孔板式空气雾化喷嘴 | |
JPH10185196A (ja) | ガスタービン燃焼器における液体燃料の予蒸発予混合構造 | |
JP4861910B2 (ja) | 拡散燃焼式ガスタービン燃焼器 | |
JPH0666156A (ja) | ガスタービンの燃料噴射装置 | |
JP2000055319A (ja) | 低NOxバーナ | |
JPH05215338A (ja) | ガスタービン燃焼器とその燃焼方法 | |
JP3712947B2 (ja) | ガスタービンエンジン用の液体燃料焚き低nox燃焼器 | |
JP2013174367A (ja) | 予混合燃焼バーナ、燃焼器及びガスタービン | |
JP3310922B2 (ja) | 燃料ノズル | |
EP1243854A1 (en) | Fuel injector | |
JP2009074798A (ja) | ガスタービンエンジンの燃料噴霧装置 | |
JPH09303776A (ja) | ガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズル |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20021217 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080124 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090124 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100124 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110124 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110124 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120124 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130124 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140124 Year of fee payment: 11 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |