JPH0942672A - Gas turbine combustor - Google Patents

Gas turbine combustor

Info

Publication number
JPH0942672A
JPH0942672A JP19965695A JP19965695A JPH0942672A JP H0942672 A JPH0942672 A JP H0942672A JP 19965695 A JP19965695 A JP 19965695A JP 19965695 A JP19965695 A JP 19965695A JP H0942672 A JPH0942672 A JP H0942672A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
burner
pilot burner
gas turbine
turbine combustor
combustion chamber
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
Application number
JP19965695A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeyoshi Kobayashi
成嘉 小林
Toshio Otaguro
俊夫 大田黒
Masahiko Yamagishi
雅彦 山岸
Noriyuki Hayashi
則行 林
Toshibumi Sasao
俊文 笹尾
Hiromi Koizumi
浩美 小泉
Osamu Yokota
修 横田
Kazuyuki Ito
和行 伊藤
Masaya Otsuka
雅哉 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP19965695A priority Critical patent/JPH0942672A/en
Publication of JPH0942672A publication Critical patent/JPH0942672A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine combustor wherein mixing is promoted within a short mixing distance, and even with a low load, i.e., even with the reduced amount of heat production stable fire transfer from a pilot burner to a main burner is ensured, and an operation range of a gas turbine is expanded. SOLUTION: A gas turbine combustor is constructed with a pilot burner 1 and a premixing main burner 10 disposed to surround the former. In the combustor the main burner 10 is constructed with a fuel nozzle 12, an annular premixer 14 for mixing a fuel jetted from the fuel nozzle and air, and a baffle disposed downstream the premixer. There is further provided a plurality of concave parts 4 in an internal peripheral side cylinder surface of the annular premixer, each concave part being directed toward an outer peripheral side and having its height and width in the flow direction of mixed gas being increased. High temperature gas burned in the pilot burner flows to the inside of the concave part.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はガスタービン燃焼器の改
良に係り、特に拡散燃焼が行なわれるパイロットバーナ
ーと予混合燃焼が行なわれるメインバーナーとを備えた
ガスタービン燃焼器に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a gas turbine combustor, and more particularly to a gas turbine combustor having a pilot burner for diffusion combustion and a main burner for premix combustion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来一般に知られているこの種燃焼器の
混合促進法としては、例えば GlobalGas Turbine News
August 1993 にも開示されているように、Lobed Mixer
という基本構造が知られている。しかし、ガスタービン
燃焼器に採用されている予混合燃焼器の低負荷バーナー
切換技術(パイロットバーナー・メインバーナー)の適
用については、高温の燃焼ガスと低温の未燃予混合気ガ
スとの混合であるため、その構造物の温度的な面での信
頼性を確保することが非常に難しく、必ずしも実用化さ
れてはいない。
2. Description of the Related Art Conventionally known methods for promoting mixing of this type of combustor include, for example, Global Gas Turbine News.
Lobed Mixer, as disclosed in August 1993
The basic structure is known. However, regarding the application of the low-load burner switching technology (pilot burner / main burner) of the premixed combustor used in the gas turbine combustor, the high-temperature combustion gas and the low-temperature unburned premixed gas are mixed. Therefore, it is very difficult to ensure the reliability of the structure in terms of temperature, and it has not necessarily been put to practical use.

【0003】また、ラムジェットエンジンの混合保炎器
構造にはこのLobed Mixer 構造が使用されているが、こ
のものは低温の水素燃料と空気との混合であり、ガスタ
ービン燃焼器のような高温ガスとの混合に対する配慮は
なされておらず、信頼性の面で充分ではない。
This Lobed Mixer structure is used for the mixed flame stabilizer structure of a ramjet engine. This is a mixture of low temperature hydrogen fuel and air, and it is a high temperature like a gas turbine combustor. No consideration is given to mixing with gas, and it is not sufficient in terms of reliability.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】主に拡散燃焼が採用さ
れるパイロットバーナーによって起動されるガスタービ
ン燃焼器では、負荷の増大に伴ってメインバーバーへの
着火が必要となる。最近の環境適応型ガスタービン発電
システムでは、蒸気タービンとのコンバインドによるサ
イクル効率の向上と、予混合燃焼によるNOx排出量の
低減が図られているが、このコンバインドサイクルと予
混合燃焼の採用により、次のような2つの問題点が燃焼
器に現れる。
In a gas turbine combustor started by a pilot burner which mainly adopts diffusion combustion, it is necessary to ignite the main bar bar as the load increases. In recent environment-adaptive gas turbine power generation systems, improvement of cycle efficiency by combining with a steam turbine and reduction of NOx emissions by premixed combustion have been achieved. By adopting this combined cycle and premixed combustion, The following two problems appear in the combustor.

【0005】すなわち、1つは低い部分負荷、例えば3
0%負荷から定格負荷100%までの広範囲に渡ってガ
スタービンが運用されることになり、低負荷でのメイン
バーナーへの切換、すなわち低負荷帯においてメインバ
ーナーへの着火が必要となりその安定した着火が難しい
こと。2つ目は、低NOx運転の要求は運用範囲全域に
ついてであり、したがって部分負荷においても低NOx
燃焼が行なわれるよう予混合燃焼が採用され、部分負荷
では非常に燃空比の薄い、すなわち可燃限界ぎりぎりの
燃空比状態で運転され、安定した燃焼が難しいことであ
る。
That is, one has a low partial load, for example 3
The gas turbine will be operated over a wide range from 0% load to 100% rated load, and it will be necessary to switch to the main burner at low load, that is, to ignite the main burner in the low load zone. It is difficult to ignite. Second, low NOx operation is required for the entire operating range, and therefore low NOx is achieved even at partial load.
Premixed combustion is adopted so that combustion is performed, and at partial load, the fuel-air ratio is very thin, that is, the fuel-air ratio state is close to the combustible limit, and stable combustion is difficult.

【0006】パイロットバーナー(拡散燃焼)からメイ
ンバーナー(予混合燃焼)への負荷切り替えは、非常に
着火条件が悪く、従来この一つの策として、燃焼用空気
を一部バイパスさせる空気流量制御、あるいはバーナー
のステージングにより、局所的にバーナーの燃空比を高
くし着火しやすい条件を作り出すようにしている。
The load switching from the pilot burner (diffusive combustion) to the main burner (premixed combustion) has a very poor ignition condition, and conventionally, as one of the measures, an air flow rate control for partially bypassing the combustion air, or By staging the burner, the fuel-air ratio of the burner is locally increased to create conditions that make it easier to ignite.

【0007】しかし、空気流量制御ではその構成が複雑
となりがちであり、また高精度な空気流量制御構造が必
要となること、さらにバーナーのステージングでは運用
可能範囲が狭くなるなどの問題点が発生する。これらの
問題点を解決するためには低い燃空比の予混合気を短い
時間内で確実に着火できる負荷切り替え技術が必要とさ
れ、それは短時間、すなわち短い距離で予混合気を着火
可能混合度まで上昇させる混合促進技術が不可欠であ
る。
However, the air flow rate control tends to have a complicated structure, requires a highly accurate air flow rate control structure, and has a problem in that the staging of the burner narrows the operable range. . In order to solve these problems, load switching technology that can reliably ignite a low air-fuel ratio premixed mixture within a short time is required, and it is possible to ignite the premixed mixture in a short time, that is, a short distance. Mixing promotion technology that raises the temperature to a certain degree is essential.

【0008】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、短い混合距離内でその混合が促進
され、たとえ低負荷,すなわち発熱量の小さな状態であ
っても、パイロットバーナーからメインバーナーへの安
定した火移しができ、かつガスタービンの運用範囲を拡
大することができるこの種のガスタービン燃焼器を提供
するにある。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to promote the mixing within a short mixing distance so that even if the load is low, that is, the calorific value is small, a pilot burner is used. It is an object of the present invention to provide a gas turbine combustor of this type that can perform stable fire transfer to the main burner and can expand the operation range of the gas turbine.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、パイ
ロットバーナーとそれを囲むように配置された予混合メ
インバーナーとで構成されるガスタービン燃焼器におい
て、前記メインバーナーを、燃料ノズルと、この燃料ノ
ズルから噴出された燃料と空気とを混合させる環状の予
混合器と、この予混合器の下流側に配置された保炎器で
構成するとともに、前記環状予混合器の内周側円筒面
に、混合気の流れ方向のその高さと幅が増える複数個の
外周側へ向かう凹部を設け、かつこの凹部の内側にパイ
ロットバーナーで燃焼した高温ガスが流れるように形成
し所期の目的を達成するようにしたものである。
That is, the present invention relates to a gas turbine combustor comprising a pilot burner and a premixing main burner arranged so as to surround the pilot burner, wherein the main burner is provided with a fuel nozzle. It is composed of an annular premixer for mixing the fuel and air ejected from the fuel nozzle, and a flame stabilizer arranged on the downstream side of this premixer, and the inner peripheral cylindrical surface of the annular premixer. In addition, a plurality of recesses that increase in height and width in the flow direction of the air-fuel mixture are provided toward the outer peripheral side, and the hot gas burned by the pilot burner is formed inside the recesses to achieve the intended purpose. It is something that is done.

【0010】[0010]

【作用】すなわち、このように形成されたガスタービン
燃焼器であると、予混合器内に設けられた凹部、パイロ
ットバーナーの副燃焼室凸部により、予混合気と高温燃
焼ガスとが凹、凸部の両側に流れ、その後端から両者の
流速差、凹部、凸部前縁から発生する渦により縦渦が発
生し、この縦渦によりその混合が促進され、したがって
短い混合距離内で混合の促進が図られ、たとえ低負荷,
すなわち発熱量の小さな状態であっても、パイロットバ
ーナーからメインバーナーへの安定した火移しが可能と
なる。
That is, in the gas turbine combustor thus formed, the premixture and the high temperature combustion gas are concave due to the concave portion provided in the premixer and the auxiliary combustion chamber convex portion of the pilot burner, Vertical vortices are generated by the flow velocities on both sides of the convex portion, the flow velocity difference between the two at the rear end, and the vortices generated from the concave portion and the leading edge of the convex portion. Is promoted, even if the load is low,
That is, even in a state where the heat generation amount is small, stable fire transfer from the pilot burner to the main burner is possible.

【0011】また、前記凹、凸部の高さ、幅を変化させ
ることにより、その後流に生ずる渦の特性が異なり、振
動燃焼が発生した際にも、その周波数が夫々の凹、凸部
で異なるため、燃焼器全体としての共振による燃焼振動
に発達することを充分抑制することができる。
Further, by changing the heights and widths of the concave and convex portions, the characteristics of the vortices generated in the subsequent flow are different, and even when oscillating combustion occurs, the frequency is different between the concave and convex portions. Since they are different, it is possible to sufficiently suppress the development of combustion vibration due to resonance of the entire combustor.

【0012】また、前記凹、凸部の出口ライナーに火炎
伝播管が設けられていることからパイロットバーナーで
着火した際の高温ガスがその圧力増大により、隣接する
燃焼器の多量のエネルギを供給することができ、火炎の
伝播をより確実とすることができるのである。
Further, since the flame propagation tubes are provided on the outlet liners of the concave and convex portions, the high temperature gas upon ignition by the pilot burner increases its pressure and supplies a large amount of energy to the adjacent combustor. It is possible to make the flame propagation more reliable.

【0013】[0013]

【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図1および図2にはそのガスタービン燃焼
器の要部が断面で示されている。燃焼器は、主として中
央部に配置されたパイロットバーナー1と、このパイロ
ットバーナーを囲むように環状に配置され、予混合器1
4を有する予混合燃焼メインバーナー10、パイロット
バーナーの下流側に位置するパイロットバーナーの副燃
焼室3、それにライナー16で囲まれた主燃焼室18で
構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiments. 1 and 2, a main part of the gas turbine combustor is shown in cross section. The combustor is mainly arranged in a central portion of the pilot burner 1 and annularly arranged so as to surround the pilot burner.
4 is composed of a premixed combustion main burner 10 having a No. 4, a sub-combustion chamber 3 of the pilot burner located downstream of the pilot burner, and a main combustion chamber 18 surrounded by a liner 16.

【0014】また、特に前記環状の予混合器14の内周
側円筒面には、予混合気11の流れ方向のその高さと幅
が増える複数個の外周側へ向かう予混合器凹部4が設け
られ、この凹部の内側にパイロットバーナー1で燃焼さ
れた高温ガスが流れるように形成されている。
Further, in particular, the inner peripheral cylindrical surface of the annular premixer 14 is provided with a plurality of premixer recesses 4 which increase in height and width in the flow direction of the premixed gas 11 toward the outer peripheral side. The hot gas burned by the pilot burner 1 is formed so as to flow inside the recess.

【0015】この構成で運転に際しては、起動から30
%程度までの部分負荷はパイロットバーナー1のみによ
って運転される。すなわち、パイロットバーナー1は燃
料ノズル12から噴出された燃料と旋回羽根2で旋回が
与えられた燃焼用空気15とで燃焼し、所定の温度に上
昇した燃焼ガス20がタービンへ供給され、動力を発生
することになる。負荷30%程度において、メインバー
ナー10の予混合気11へパイロットバーナーで燃焼さ
れた高温燃焼ガス20を混合することにより、予混合気
温度をその着火温度以上に加熱できれば、メインバーナ
ー予混合気14の燃焼が可能となる。
When operating with this configuration, 30
The partial load up to about% is operated only by the pilot burner 1. That is, the pilot burner 1 burns with the fuel ejected from the fuel nozzle 12 and the combustion air 15 swirled by the swirl vanes 2, and the combustion gas 20 that has risen to a predetermined temperature is supplied to the turbine to generate power. Will occur. At a load of about 30%, by mixing the high temperature combustion gas 20 combusted by the pilot burner with the premixed gas 11 of the main burner 10 to raise the premixed gas temperature to the ignition temperature or higher, the main burner premixed gas mixture 14 Can be burned.

【0016】部分負荷時におけるメインバーナーの予混
合気燃空比は可燃限界以下であり、パイロットバーナー
の高温燃焼ガスをできるだけ予混合気に混合し、その温
度を燃焼反応が進行する温度以上にしなければならず、
パイロットバーナーの燃焼ガス20と予混合気14との
混合を短い距離で促進する必要がある。
The premixed fuel-air / air ratio of the main burner at partial load is below the flammability limit, and the high temperature combustion gas of the pilot burner must be mixed into the premixed gas as much as possible and the temperature must be above the temperature at which the combustion reaction proceeds. Must
It is necessary to promote mixing of the pilot burner combustion gas 20 and the premixed gas 14 over a short distance.

【0017】本発明では前述したように、環状予混合器
14の内周側円筒面に外周側へ凹む予混合凹部4を設け
ることにより、燃焼ガス20と予混合気14とがこの凹
部の後流に発生する縦渦により混合が促進されると同時
に、この凹部14を設けたことにより、両ガスの接触面
積が増加し、より短い距離で混合度が高くでき、高温燃
焼ガス20の保持するエネルギが予混合気11へ伝達さ
れ、その温度上昇により燃焼反応が大幅に増大、低負荷
の燃空比の低い予混合気からのメインバーナーでの運用
が可能となる。
In the present invention, as described above, by providing the premixing concave portion 4 which is recessed toward the outer peripheral side on the inner peripheral side cylindrical surface of the annular premixer 14, the combustion gas 20 and the premixed gas 14 are formed behind this concave portion. Mixing is promoted by the vertical vortex generated in the flow, and at the same time, the provision of the concave portion 14 increases the contact area of both gases, and the degree of mixing can be increased in a shorter distance to retain the high temperature combustion gas 20. Energy is transferred to the premixed air mixture 11, the combustion reaction is greatly increased due to the temperature rise, and operation with a main burner from a low load premixed air fuel mixture having a low fuel-air ratio becomes possible.

【0018】なお、本実施例では予混合器凹部4の内側
を高温燃焼ガスが流れ、凹部の壁面温度が上昇するよう
に思われるが、凹部の外側を予混合気14が流れるた
め、この予混合気14により冷却されるので、凹部壁面
温度の上昇は防止され、特に問題になることはない。勿
論、予混合気側の冷却性能が充分でない場合には図には
示してないが凹部の外周側に冷却空気を流すなどして冷
却性能の向上を図るようにしてもよい。
In the present embodiment, it seems that the high temperature combustion gas flows inside the premixer recess 4 and the wall temperature of the recess rises. However, since the premixture 14 flows outside the recess, this Since it is cooled by the air-fuel mixture 14, the rise in wall temperature of the recess is prevented, and there is no particular problem. Of course, when the cooling performance on the premixed air side is not sufficient, although not shown in the figure, the cooling performance may be improved by flowing cooling air to the outer peripheral side of the recess.

【0019】図3および図4には本発明のもう一つの実
施例が示されている。この実施例では副燃焼室凸部5が
予混合器14の流路内にその内周側から設けられてい
る。このように形成しても前述した実施例と同様な効果
を奏する。
FIGS. 3 and 4 show another embodiment of the present invention. In this embodiment, the auxiliary combustion chamber convex portion 5 is provided in the flow path of the premixer 14 from the inner peripheral side thereof. Even if formed in this way, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.

【0020】図5および図6は本発明の他の実施例を示
し、メインバーナー10が円筒状のマルチノズルで構成
されている。本実施例では、メインバーナー10の出口
が副燃焼室凸部5の出口より上流側に設けられ、メイン
バーナーの予混合器14内で混合された予混合気11に
より、副燃焼室凸部が冷却される構造となっている。し
かし、予混合気による凸部の冷却は全面的には及ばない
ことから、凸部の外側に冷却空気13用に冷却流路19
が設けられている。
5 and 6 show another embodiment of the present invention, in which the main burner 10 is composed of a cylindrical multi-nozzle. In this embodiment, the outlet of the main burner 10 is provided on the upstream side of the outlet of the auxiliary combustion chamber convex portion 5, and the auxiliary combustion chamber convex portion is generated by the premixed gas 11 mixed in the premixer 14 of the main burner. The structure is cooled. However, since the cooling of the convex portion by the premixed air does not reach the entire surface, the cooling flow path 19 for the cooling air 13 is provided outside the convex portion.
Is provided.

【0021】図7および図8は図1に示した実施例にお
いて、予混合器凹部4の高さ、幅を隣合う凹部で異なる
寸法にした構造を示す。本実施例であると、前述した実
施例と同様な効果を奏することは勿論のこと、さらに凹
部4の後に発生する縦渦の周波数特性が隣合う凹部で異
なるため、振動燃焼が発生した場合にも、全部のメイン
バーナーで同時に共振することがなく、発生する燃焼振
動を小さくすることができる。
FIGS. 7 and 8 show a structure in which the height and width of the premixer recess 4 in the embodiment shown in FIG. 1 are different from each other in the adjacent recesses. In the present embodiment, the same effects as those of the above-described embodiments can be obtained, and in addition, since the frequency characteristics of the vertical vortex generated after the recess 4 are different in the adjacent recesses, when the oscillating combustion occurs, However, all the main burners do not resonate at the same time, and the combustion vibration generated can be reduced.

【0022】図9および図10は本発明の他の実施例を
示し、副燃焼室凸部5の出口部ライナー16に火炎伝播
管25を設けることにより、燃焼器点火時における隣接
燃焼器への火炎伝播性能が、パイロットバーナーの周囲
にあるメインバーナーの燃焼用空気によって阻害される
ことなく発揮でき、安定した火炎伝播を達成することが
可能となる。また、副燃焼室3と予混合器14との間に
は組立て時のためにギャップが設けられており、空気を
燃焼バーナー以外から燃焼室へ流出させることは、低N
Ox化のために予混合気をできるだけ希薄にする点から
すれば無駄になる。そこで、副燃焼室凸部5の上流側に
円筒部を設け、そこにばね状のシール構造を取り付ける
ことにより、漏れ空気量を小さくすることができ、低N
Ox化を図る上で必要な予混合燃焼用空気をより多く使
用できるようになる。
FIGS. 9 and 10 show another embodiment of the present invention. By providing a flame propagation pipe 25 in the outlet liner 16 of the auxiliary combustion chamber convex portion 5, the flame spread pipe 25 is provided to the adjacent combustor when the combustor is ignited. The flame propagation performance can be exhibited without being hindered by the combustion air of the main burner around the pilot burner, and stable flame propagation can be achieved. In addition, a gap is provided between the sub-combustion chamber 3 and the premixer 14 for assembling, so that it is possible to prevent the air from flowing to the combustion chamber from other than the combustion burner with a low N.
It is wasteful in that the premixed gas is made as lean as possible for Ox conversion. Therefore, a cylindrical portion is provided on the upstream side of the auxiliary combustion chamber convex portion 5, and a spring-like seal structure is attached thereto, so that the amount of leaked air can be reduced and low N
It becomes possible to use more premixed combustion air necessary for achieving Ox conversion.

【0023】図11および図12には本発明のさらに他
の実施例が示されている。燃焼器全体はパイロットバー
ナー1と予混合メインバーナー10、副燃焼室3、ライ
ナー16で構成されている。起動から部分負荷30%ま
ではパイロットバーナー1で運転され、それ以上の負荷
に対してはF2燃料ノズル12からの燃料を予混合し、
予混合14a出口に設けられた保炎器9により安定燃焼
される。
11 and 12 show another embodiment of the present invention. The entire combustor includes a pilot burner 1, a premixing main burner 10, an auxiliary combustion chamber 3, and a liner 16. The pilot burner 1 operates from the start up to a partial load of 30%, and the fuel from the F2 fuel nozzle 12 is premixed for higher loads,
Stable combustion is performed by the flame stabilizer 9 provided at the outlet of the premixing 14a.

【0024】その後予混合器内に設けられた混合促進用
ボルテックスジェネレータ35、36により空気と燃料
が均一に混合され、低NOx燃焼が達成できる。また、
負荷をパイロットバーナー1からメインバーナー10へ
切り替える際、パイロットバーナーからのエネルギをメ
インバーナーへ速やかに伝達できるように予混合器と副
室出口に火移し用ボルテックスジェネレータ37、38
が設けられ、副室からの高温燃焼ガスと予混合器からの
未燃予混合気とが良好に混合し、負荷の大きな変動を発
生することなく、低い部分負荷条件でもメインバーナー
に火を移すことができる。
After that, air and fuel are uniformly mixed by the vortex generators 35 and 36 for promoting mixing provided in the premixer, and low NOx combustion can be achieved. Also,
When switching the load from the pilot burner 1 to the main burner 10, the fire transfer vortex generators 37, 38 are provided to the premixer and the outlet of the sub chamber so that the energy from the pilot burner can be quickly transmitted to the main burner.
The high-temperature combustion gas from the sub chamber and the unburned pre-mixture from the premixer are well mixed, and the fire is transferred to the main burner even under low partial load conditions without causing large load fluctuations. be able to.

【0025】さらに、予混合器出口の保炎器にはその内
外周端部に保炎性能の向上と燃焼振動に対する安定性を
向上するための切欠き部であるボルテックスジェネレー
タ30、31が設けられ、動的な燃焼安定性の向上が得
られる。
Further, the flame stabilizer at the outlet of the premixer is provided with vortex generators 30, 31 which are notches for improving flame holding performance and stability against combustion vibration at the inner and outer peripheral ends thereof. , Dynamic combustion stability is improved.

【0026】図13および図14は図11および図12
と同様な構成であるが、パイロットバーナー1が旋回型
保炎バーナーとなっている。本実施例においても図11
と同様な効果が達成できる。
FIGS. 13 and 14 show FIGS. 11 and 12.
However, the pilot burner 1 is a revolving flame holding burner. Also in this embodiment, FIG.
The same effect as can be achieved.

【0027】図15は図11における保炎器9の代わり
に予混合器出口の流出方向をパイロットバーナーからの
高温ガス流に傾け(9a、9b)、未燃予混合気と高温
ガスとの混合により燃焼させる構造であり、本実施例に
よっても図11と同様な効果が得られるとともに、保炎
器により集中的に燃焼が進まないことから燃焼振動の小
さな運転が可能となる。
In FIG. 15, instead of the flame stabilizer 9 in FIG. 11, the outflow direction of the premixer outlet is inclined to the hot gas flow from the pilot burner (9a, 9b) to mix the unburned premixed gas with the hot gas. With this structure, the same effects as in FIG. 11 can be obtained according to the present embodiment as well, and since the flame stabilizer does not intensively promote combustion, it is possible to operate with small combustion oscillation.

【0028】図16および図17に基づいてもう一つの
実施例を説明する。51は燃焼器外筒で、燃料供給フラ
ンジ52によって閉視されている。12は燃料ノズル、
1はパイロットバーナーでその周囲に環状に8基のメイ
ンバーナー10が置かれる。これらは連結材57に固定
され、その下流側のライナー16内部に燃焼領域が形成
され、尾筒59によって燃焼ガスがタービンへ導かれ
る。
Another embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17. A combustor outer cylinder 51 is closed by a fuel supply flange 52. 12 is a fuel nozzle,
Reference numeral 1 is a pilot burner around which eight main burners 10 are annularly arranged. These are fixed to the connecting member 57, a combustion region is formed inside the liner 16 on the downstream side thereof, and the combustion gas is guided to the turbine by the transition piece 59.

【0029】パイロットバーナー1は円筒形で、その内
部には旋回羽根60と、より径の小さな旋回器61が配
設され、中心部には二重円筒状の燃料ノズル12が設け
られて上流側と下流側の2ヵ所に別個に燃料を供給す
る。メインバーナー10は円筒形で、その上流側内周壁
には流入空気に対して迎え角をもって取り付けられた三
角板状の渦発生器62が頂角をバーナー中心軸へ向けて
環状に設けられる。バーナー中心には棒状の燃料ノズル
12が置かれる。
The pilot burner 1 has a cylindrical shape, in which a swirl vane 60 and a swirler 61 having a smaller diameter are arranged, and a double cylindrical fuel nozzle 12 is provided in the center portion thereof to upstream side. And fuel are supplied separately to the two downstream locations. The main burner 10 has a cylindrical shape, and a triangular plate-shaped vortex generator 62 attached to the upstream inner peripheral wall at an angle of attack with respect to the inflowing air is provided in an annular shape with the apex angle toward the burner central axis. A rod-shaped fuel nozzle 12 is placed at the center of the burner.

【0030】次に、以上のように構成されたガスタービ
ン燃焼器の作用について説明する。燃焼の開始時はメイ
ンバーナー10の燃料ノズル12の下流側噴口のみに燃
料を供給し拡散燃焼を行なわせる。負荷が大きくなった
ときには燃料ノズル12の上流側噴口にも燃料を供給し
て予混合燃焼を行なう。この時、旋回羽根60の外周端
は図18および図19のように他部材とつながっておら
ず開放されているため、渦発生器としても作用する。旋
回羽根60から放出される縦渦によって空気と燃料の混
合は促進され、均一な予混合気が形成される。
Next, the operation of the gas turbine combustor configured as described above will be described. At the start of combustion, the fuel is supplied only to the downstream injection port of the fuel nozzle 12 of the main burner 10 to cause diffusion combustion. When the load increases, fuel is also supplied to the upstream injection port of the fuel nozzle 12 to perform premixed combustion. At this time, since the outer peripheral end of the swirl vane 60 is not connected to other members and is open as shown in FIGS. 18 and 19, it also functions as a vortex generator. The vertical vortex discharged from the swirl vanes 60 promotes the mixing of air and fuel, and forms a uniform premixed gas.

【0031】さらに負荷が大きいときにはメインバーナ
ー10の燃料ノズルにも燃料を供給し、燃焼を開始させ
る。このとき旋回羽根60から放出される縦渦によって
パイロットバーナー1の燃焼ガスからメインバーナー1
0への熱の供給が活発に行なわれ、良好な火移り性が期
待できる。
When the load is further heavy, fuel is also supplied to the fuel nozzle of the main burner 10 to start combustion. At this time, the vertical vortexes emitted from the swirl vanes 60 cause the combustion gas of the pilot burner 1 to move from the main burner 1
Heat is actively supplied to 0, and good fire transfer property can be expected.

【0032】旋回羽根60は、図20に示されるように
リップを設けて外周端を三角形状に区切り、安定した渦
を発生するようにできる。また、図21から図23に示
すように、旋回羽根60の外周端を固定し、羽根に切り
込みを設けた形状としてもよい。この場合は切り込み部
から発生する縦渦によって同様な効果が期待できる。
As shown in FIG. 20, the swirl vane 60 can be provided with a lip to divide the outer peripheral end into a triangular shape so as to generate a stable vortex. Further, as shown in FIGS. 21 to 23, the outer peripheral end of the swirling blade 60 may be fixed and the blade may have a cut. In this case, a similar effect can be expected due to the vertical vortex generated from the cut portion.

【0033】メインバーナー10の内部では、渦発生器
から縦渦が発生し、同時にバーナー軸を中心に空気流が
旋回する。したがって両者の高価により空気と燃料の混
合が促進される。渦発生器の空気流に対する抑え角は小
さくしても均一な混合気が形成でき、圧力損失を小さく
できる。
Inside the main burner 10, a vertical vortex is generated from the vortex generator, and at the same time, the air flow swirls around the burner axis. Therefore, the high cost of both promotes the mixing of air and fuel. Even if the holding angle of the vortex generator against the air flow is small, a uniform mixture can be formed and the pressure loss can be reduced.

【0034】以上種々説明してきたように本発明の燃焼
器であると、パイロットバーナーの周囲に配置された環
状の予混合器の内周側円筒面に複数個の凹部を設け、こ
の凹部内側にパイロットバーナーの燃焼ガスを流すこと
により、部分負荷でのパイロットバーナーからメインバ
ーナーへの火移しを、メインバーナの予混合気が低燃空
比である低い部分負荷でも確実に行なうことができ、空
気流量制御などの制御機構を用いることなく広い負荷帯
での低NOx燃焼器運用が可能になる。
As described above in various ways, in the combustor of the present invention, a plurality of recesses are provided on the inner peripheral cylindrical surface of the annular premixer arranged around the pilot burner, and inside the recesses. By allowing the combustion gas of the pilot burner to flow, it is possible to transfer the pilot burner from the main burner to the main burner at a partial load without fail, even when the premixture of the main burner has a low fuel-air ratio and a low partial load. It is possible to operate a low NOx combustor in a wide load band without using a control mechanism such as flow rate control.

【0035】予混合器の凹部と同様に、パイロットバー
ナーの副燃焼室出口に予混合メインバーナーの予混合気
流れ中に設けられる凸部によっても、上記と同様の効果
が得られる。
Similar to the concave portion of the premixer, the same effect as above can be obtained by the convex portion provided at the outlet of the auxiliary combustion chamber of the pilot burner in the flow of the premixed main burner.

【0036】上記複数個の凹、凸部の高さ、幅などを一
つの燃焼器内で多種類の寸法とすることにより、振動燃
焼が発生した場合に、凹、凸部後流の流れの周波数特性
が分布していることから、全部の凹、凸部燃焼が共振し
ないため、大きな燃焼振動の発生を防止することがで
き、機器の信頼性が向上する。
By making the heights and widths of the plurality of concaves and convexes in one combustor in various types, when oscillating combustion occurs, the flow of the concave and convex wakes can be reduced. Since the frequency characteristics are distributed, all concave and convex combustions do not resonate, so that large combustion vibrations can be prevented from occurring and the reliability of the device is improved.

【0037】前記凹、凸部の予混合気流れ側に伝熱促進
構造あるいは冷却流路を設けることにより、凹、凸部壁
面の温度上昇を低減でき、パイロットバーナーの燃焼ガ
ス温度を高温にすることにより、メインバーナーへの火
移しをより低い予混合気燃空比で可能とし、運用範囲が
広くなる。
By providing a heat transfer promoting structure or a cooling flow path on the premixed gas flow side of the concave and convex portions, it is possible to reduce the temperature rise on the wall surface of the concave and convex portions and raise the combustion gas temperature of the pilot burner to a high temperature. As a result, it is possible to transfer the fire to the main burner with a lower premixed fuel-air ratio, and to widen the operation range.

【0038】前記凹、凸部の出口ライナー部に火炎伝播
管を設けることにより、燃焼器着火時の隣接する他の燃
焼器への火炎伝播に必要なエネルギが、周囲のメインバ
ーナーを流れる燃焼用空気によって阻害されることなく
伝播でき、安定した信頼性の高い火炎伝播が可能とな
る。
By providing a flame propagation pipe in the concave and convex outlet liners, the energy required for flame propagation to another adjacent combustor at the time of ignition of the combustor is used for combustion in the surrounding main burner. Propagation is possible without being obstructed by air, and stable and reliable flame propagation is possible.

【0039】副燃焼室とメインバーナーの予混合器間に
生じるギャップを流れる漏れ空気流量を低減するための
シール構造に対して、副燃焼室凸部の上流側に円筒部を
設置することにより、ばね状シール構造が有効に作動す
るため漏れ空気流量を小さくすることができる。そのた
め、予混合燃焼に使用できる空気流量の増大により、よ
り燃空比の低い予混合気で燃焼でき、NOx排出量の低
減が可能となる。
By providing a cylindrical portion upstream of the convex portion of the auxiliary combustion chamber with respect to the seal structure for reducing the leakage air flow rate flowing through the gap generated between the auxiliary combustion chamber and the premixer of the main burner, Since the spring-like seal structure operates effectively, the leakage air flow rate can be reduced. Therefore, by increasing the flow rate of air that can be used for premixed combustion, combustion can be performed with a premixed gas having a lower fuel-air ratio, and the NOx emission amount can be reduced.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、短い混合距離内で空気と燃料の混合が促進され、た
とえ低負荷,すなわち発熱量の小さな状態であっても、
パイロットバーナーからメインバーナーへの安定した火
移しができ、かつガスタービンの運用範囲を拡大するこ
とができるこの種のガスタービン燃焼器を得ることがで
きる。
As described above, according to the present invention, the mixing of air and fuel is promoted within a short mixing distance, and even if the load is low, that is, the amount of heat generation is small,
It is possible to obtain a gas turbine combustor of this type that can perform stable fire transfer from the pilot burner to the main burner and can expand the operation range of the gas turbine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のガスタービン燃焼器の一実施例を示す
縦断側面図。
FIG. 1 is a vertical sectional side view showing an embodiment of a gas turbine combustor of the present invention.

【図2】図1のA矢視図。FIG. 2 is a view on arrow A in FIG.

【図3】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を示
す縦断側面図。
FIG. 3 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図4】図3のB矢視図。FIG. 4 is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 3;

【図5】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を示
す縦断側面図。
FIG. 5 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図6】図5のC矢視図。FIG. 6 is a view taken in the direction of the arrow C in FIG. 5;

【図7】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を示
す縦断側面図。
FIG. 7 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図8】図7のD矢視図。FIG. 8 is a view on arrow D of FIG.

【図9】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を示
す縦断側面図。
FIG. 9 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図10】図9のE矢視図。FIG. 10 is a view taken in the direction of arrow E in FIG. 9;

【図11】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を
示す縦断側面図。
FIG. 11 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図12】図11のF矢視図。FIG. 12 is a view on arrow F of FIG.

【図13】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を
示す縦断側面図。
FIG. 13 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図14】図13のG矢視図。FIG. 14 is a view on arrow G in FIG.

【図15】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を
示す縦断側面図。
FIG. 15 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図16】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を
示す縦断側面図。
FIG. 16 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図17】図16のH矢視図。17 is a view on arrow H of FIG.

【図18】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を
示す縦断側面図。
FIG. 18 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図19】図18のI矢視図。FIG. 19 is a view on arrow I of FIG.

【図20】図18のガスタービン燃焼器に用いられる羽
根の形状を示す斜視図。
FIG. 20 is a perspective view showing the shape of blades used in the gas turbine combustor of FIG. 18.

【図21】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を
示す縦断側面図。
FIG. 21 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the gas turbine combustor of the present invention.

【図22】図21のJ矢視図。FIG. 22 is a view on arrow J of FIG. 21.

【図23】図21のガスタービン燃焼器に用いられる羽
根の形状を示す斜視図。
FIG. 23 is a perspective view showing the shape of blades used in the gas turbine combustor of FIG. 21.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…パイロットバーナ、3…副燃焼室、4…予混合器凹
部、5…予混合器凸部、10…メインバーナ、14…予
混合器、16…ライナ、18…主燃焼室、25…火炎伝
播管、60…旋回羽根。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pilot burner, 3 ... Secondary combustion chamber, 4 ... Premixer concave part, 5 ... Premixer convex part, 10 ... Main burner, 14 ... Premixer, 16 ... Liner, 18 ... Main combustion chamber, 25 ... Flame Propagation tube, 60 ... Swirl vane.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 則行 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 笹尾 俊文 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 小泉 浩美 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 横田 修 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 伊藤 和行 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 大塚 雅哉 茨城県日立市大みか町七丁目2番1号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Noriyuki Hayashi, Noriyuki Hayashi, 502 Jinritsucho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsu Seisakusho Co., Ltd.Mechanical Research Institute (72) Toshifumi Sasao, 502 Kintate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. Mechanical Research Laboratory (72) Inventor Hiromi Koizumi 502 Jinritsu-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. (72) Inventor Osamu Yokota 502 Jinmachi-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. 72) Inventor Kazuyuki Ito 7-1, 1-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Co., Ltd. Hitachi Research Laboratory (72) Inventor Masaya Otsuka 7-2-1 Omika-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Electric Power & Electric Machinery Development Division

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 パイロットバーナーとそれを囲むように
配置された予混合メインバーナーとを備え、前記予混合
メインバーナーが、燃料ノズルとこの燃料ノズルから噴
出された燃料と空気とを混合させる環状の予混合器とを
備えているガスタービン燃焼器において、 前記環状をなした予混合器の内周側壁面に、予混合気の
流れ方向のその高さと幅が増える複数個の外周側へ向か
う凹部を設け、この凹部の内側に前記パイロットバーナ
ーで燃焼した高温ガスが流れるように形成したことを特
徴とするガスタービン燃焼器。
1. A pilot burner and a premixing main burner arranged so as to surround the pilot burner, the premixing main burner having an annular shape for mixing a fuel nozzle and fuel and air ejected from the fuel nozzle. In a gas turbine combustor having a premixer, the inner peripheral side wall surface of the annular premixer has a plurality of recesses toward the outer peripheral side whose height and width in the flow direction of the premixed gas increase. The gas turbine combustor is characterized in that a high temperature gas burned by the pilot burner flows inside the recess.
【請求項2】 パイロットバーナーと、該パイロットバ
ーナーの下流側に位置し、パイロットバーナーの燃焼が
行なわれる副燃焼室と、該副燃焼室の周囲を囲むように
配置された予混合メインバーナーと、該予混合メインバ
ーナーの下流側に位置し、予混合メインバーナーの燃焼
が行なわれる主燃焼室とを備え、前記予混合メインバー
ナーの予混合器が、前記副燃焼室の周囲に環状に形成さ
れてなるガスタービン燃焼器において、 前記予混合器の予混合気出口部内周壁面に、予混合気の
流れ方向のその高さと幅が増える複数個の外周側へ向か
う凹部を設け、かつこの凹部の内側に前記パイロットバ
ーナーで燃焼した高温ガスを流通させるようにしたこと
を特徴とするガスタービン燃焼器。
2. A pilot burner, a sub-combustion chamber located downstream of the pilot burner, in which combustion of the pilot burner is performed, and a premixing main burner arranged so as to surround the periphery of the sub-combustion chamber. A main combustion chamber located downstream of the premixing main burner, in which combustion of the premixing main burner is performed, and a premixer of the premixing main burner is formed in an annular shape around the auxiliary combustion chamber. In the gas turbine combustor, the premixer outlet inner peripheral wall surface of the premixer is provided with a plurality of recesses toward the outer peripheral side whose height and width in the flow direction of the premixed gas increase, and A gas turbine combustor characterized in that a high temperature gas burned by the pilot burner is circulated inside.
【請求項3】 前記複数個の凹部を、その高さあるいは
幅が異なるように形成し、その異なる凹部を並設するよ
うにした請求項1あるいは2記載のガスタービン燃焼
器。
3. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the plurality of recesses are formed so as to have different heights or widths, and the different recesses are arranged in parallel.
【請求項4】 前記凹部の燃焼ガス流路と反対側に位置
する流路に、伝熱性能を促進するフィンあるいはタービ
ュレンスプロモータを設けてなる請求項1、あるいは2
記載のガスタービン燃焼器。
4. A fin or a turbulence promoter for promoting heat transfer performance is provided in a flow passage located on the opposite side of the combustion gas flow passage from the recess.
A gas turbine combustor as described.
【請求項5】 前記予混合器内の凹部の予混合気ガスが
流れる面で、かつその上流側に混合促進用ボルテックジ
ェネレータを設けてなる請求項1あるいは2記載のガス
タービン燃焼器。
5. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein a vortex generator for mixing promotion is provided on a surface of the recess in the premixer where the premixed gas flows and on an upstream side thereof.
【請求項6】 パイロットバーナーと、該パイロットバ
ーナーの下流側に位置し、パイロットバーナーの燃焼が
行なわれる副燃焼室と、該副燃焼室の周囲を囲むように
配置された予混合メインバーナーと、該予混合メインバ
ーナーの下流側に位置し、予混合メインバーナーの燃焼
が行なわれる主燃焼室とを備え、前記予混合メインバー
ナーの予混合器が、前記副燃焼室の周囲に環状に形成さ
れてなるガスタービン燃焼器において、 前記パイロットバーナーのメインバーナー出口部に近い
副燃焼室部に、メインバーナーの予混合器流路内へ侵入
するように複数個の凸部流路を設け、この凸部流路にパ
イロットバーナーで燃焼したガスを流通させるようにし
たことを特徴とするガスタービン燃焼器。
6. A pilot burner, a sub-combustion chamber located downstream of the pilot burner, in which combustion of the pilot burner is performed, and a premixing main burner arranged so as to surround the periphery of the sub-combustion chamber. A main combustion chamber located downstream of the premixing main burner, in which combustion of the premixing main burner is performed, and a premixer of the premixing main burner is formed in an annular shape around the auxiliary combustion chamber. In the gas turbine combustor, a plurality of convex passages are provided in the auxiliary combustion chamber portion near the main burner outlet portion of the pilot burner so as to enter the premixer passage of the main burner. A gas turbine combustor characterized in that a gas burned by a pilot burner is circulated in the partial flow path.
【請求項7】 パイロットバーナーと、該パイロットバ
ーナーの下流側に位置し、パイロットバーナーの燃焼が
行なわれる副燃焼室と、該副燃焼室の周囲を囲むように
配置された予混合メインバーナーと、該予混合メインバ
ーナーの下流側に位置し、予混合メインバーナーの燃焼
が行なわれる主燃焼室とを備え、前記予混合メインバー
ナーの予混合器が、前記副燃焼室の周囲に環状に形成さ
れてなるガスタービン燃焼器において、 前記予混合メインバーナー出口部に近いパイロットバー
ナーの副燃焼室部に、円筒状あるいは矩形状メインバー
ナーの間にできる隙間部に広がる複数個の凸部流路を設
けるようにしたことを特徴とするガスタービン燃焼器。
7. A pilot burner, a sub-combustion chamber located downstream of the pilot burner, in which combustion of the pilot burner is performed, and a premixing main burner arranged so as to surround the periphery of the sub-combustion chamber. A main combustion chamber located downstream of the premixing main burner, in which combustion of the premixing main burner is performed, and a premixer of the premixing main burner is formed in an annular shape around the auxiliary combustion chamber. In the gas turbine combustor, the auxiliary combustion chamber portion of the pilot burner near the outlet of the premixing main burner is provided with a plurality of convex passages that spread in the gap formed between the cylindrical or rectangular main burners. The gas turbine combustor characterized in that
【請求項8】 前記凸部流路の高さおよび幅を、前記パ
イロットバーナーの予混合気流れ方向に次第に増すよう
に形成してなる請求項6あるいは7記載のガスタービン
燃焼器。
8. The gas turbine combustor according to claim 6, wherein the height and the width of the convex flow path are formed so as to gradually increase in the premixed gas flow direction of the pilot burner.
【請求項9】 前記パイロットバーナーの副燃焼室凸部
流路にメインバーナーの予混合気が沿って流れるように
メインバーナー出口部およびパイロットバーナー副燃焼
室を配置してなる請求項6あるいは7記載のガスタービ
ン燃焼器。
9. The main burner outlet and the pilot burner auxiliary combustion chamber are arranged so that the premixed air of the main burner flows along the auxiliary combustion chamber convex passage of the pilot burner. Gas turbine combustor.
【請求項10】 前記パイロットバーナの副燃焼室の凸
部を、その高さあるいは幅が複数の寸法のもので構成し
てなる請求項6、7あるいは8記載のガスタービン燃焼
器。
10. The gas turbine combustor according to claim 6, wherein the convex portion of the auxiliary combustion chamber of the pilot burner has a plurality of heights or widths.
【請求項11】 パイロットバーナの副燃焼室凸部のパ
イロットバーナーの燃焼ガスに接する面の裏側に空気を
流すように形成してなる請求項6、7あるいは8記載の
ガスタービン燃焼器。
11. The gas turbine combustor according to claim 6, wherein the sub-combustion chamber convex portion of the pilot burner is formed so as to allow air to flow behind the surface of the pilot burner which is in contact with the combustion gas.
【請求項12】 パイロットバーナの副燃焼室凸部周方
向位置の出口部ライナーに、火炎伝播管を設けてなる請
求項6、7あるいは8記載のガスタービン燃焼器。
12. The gas turbine combustor according to claim 6, wherein the outlet liner at the circumferential position of the auxiliary combustion chamber of the pilot burner is provided with a flame propagation tube.
【請求項13】 前記パイロットバーナ副燃焼室の凸部
上流側に円筒状の副燃焼室部分を設けてなる請求項6、
7あるいは8記載のガスタービン燃焼器。
13. A cylindrical auxiliary combustion chamber portion is provided on the upstream side of the convex portion of the pilot burner auxiliary combustion chamber.
The gas turbine combustor according to 7 or 8.
【請求項14】 パイロットバーナーとそれを囲むよう
に配置された予混合メインバーナーとで構成されるガス
タービン燃焼器において、 前記予混合器内に混合促進用にボルテックジェネレータ
とその出口に保炎器、また、予混合器出口のパイロット
バーナー側内周、パイロットバーナー副燃焼室出口の外
周部に複数個のボルテックジェネレータを設けたことを
特徴とするガスタービン燃焼器。
14. A gas turbine combustor comprising a pilot burner and a premixing main burner arranged so as to surround the pilot burner, wherein a vortex generator for promoting mixing in the premixer and a flame stabilizer at its outlet. A gas turbine combustor characterized in that a plurality of vortex generators are provided on the pilot burner side inner periphery of the premixer outlet and the outer periphery of the pilot burner auxiliary combustion chamber outlet.
【請求項15】 パイロットバーナーとそれを囲むよう
に配置された予混合メインバーナーとで構成されるガス
タービン燃焼器において、 前記予混合器内に混合促進用にボルテックジェネレータ
とその出口部の流れ方向を中心部のパイロットバーナー
からの燃焼ガス方向へ傾け、また、予混合出口のパイロ
ットバーナー側内周、パイロットバーナー副燃焼室出口
の外周部に複数個のボルテックジェネレータを設けたこ
とを特徴とするガスタービン燃焼器。
15. A gas turbine combustor composed of a pilot burner and a premixing main burner arranged so as to surround the pilot burner, wherein a vortex generator for promoting mixing in the premixer and a flow direction of an outlet thereof. Is inclined toward the combustion gas from the central pilot burner, and a plurality of vortex generators are provided at the pilot burner side inner circumference of the premix outlet and the pilot burner auxiliary combustion chamber outlet outer circumference. Turbine combustor.
【請求項16】 旋回羽根を有するパイロットバーナー
とそれを囲むように配置された予混合メインバーナーと
を備え、前記予混合メインバーナーが、燃料ノズルとこ
の燃料ノズルから噴出された燃料と空気とを混合させる
環状の予混合器とを備えているガスタービン燃焼器にお
いて、 前記旋回羽根を有するバーナーの羽根外周部とその周囲
にある環状リングとの間に、隙間を形成するようにした
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。
16. A pilot burner having swirl vanes and a premixing main burner arranged so as to surround the pilot burner, wherein the premixing main burner feeds a fuel nozzle and fuel and air ejected from the fuel nozzle. A gas turbine combustor including an annular premixer for mixing, characterized in that a gap is formed between the blade outer peripheral portion of the burner having the swirl blade and an annular ring around the blade outer peripheral portion. And a gas turbine combustor.
【請求項17】 前記旋回羽根外周部をガスの流れの方
向に高くなる三角形状に形成してなる請求項15記載の
ガスタービン燃焼器。
17. The gas turbine combustor according to claim 15, wherein said swirl vane outer peripheral portion is formed in a triangular shape which becomes higher in the direction of gas flow.
【請求項18】 旋回羽根を有するパイロットバーナー
とそれを囲むように配置された予混合メインバーナーと
を備え、前記予混合メインバーナーが、燃料ノズルとこ
の燃料ノズルから噴出された燃料と空気とを混合させる
環状の予混合器とを備えているガスタービン燃焼器にお
いて、 前記旋回羽根を有するバーナーの羽根に、周方向にのび
た切り込みを設けたことを特徴とするガスタービン燃焼
器。
18. A pilot burner having swirl vanes and a premixing main burner arranged so as to surround the pilot burner, wherein the premixing main burner feeds a fuel nozzle and fuel and air ejected from the fuel nozzle. A gas turbine combustor having an annular premixer for mixing, wherein a blade of the burner having the swirl blade is provided with a notch extending in the circumferential direction.
JP19965695A 1995-08-04 1995-08-04 Gas turbine combustor Pending JPH0942672A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19965695A JPH0942672A (en) 1995-08-04 1995-08-04 Gas turbine combustor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19965695A JPH0942672A (en) 1995-08-04 1995-08-04 Gas turbine combustor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0942672A true JPH0942672A (en) 1997-02-14

Family

ID=16411464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19965695A Pending JPH0942672A (en) 1995-08-04 1995-08-04 Gas turbine combustor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0942672A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009081856A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor
WO2015056337A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 三菱重工業株式会社 Fuel injector
JP2016084961A (en) * 2014-10-24 2016-05-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Combustor and gas turbine
JP2016200392A (en) * 2012-02-14 2016-12-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gas turbine combustor
CN104110699B (en) * 2014-07-09 2017-09-15 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 A kind of pre-mixing nozzle of gas-turbine combustion chamber
US11175043B2 (en) 2016-03-07 2021-11-16 Mitsubishi Power, Ltd. Burner assembly, combustor, and gas turbine

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009081856A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor
JP2009150615A (en) * 2007-12-21 2009-07-09 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine combustor
US8794004B2 (en) 2007-12-21 2014-08-05 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor
US9791149B2 (en) 2007-12-21 2017-10-17 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Gas turbine combustor
US9612013B2 (en) 2007-12-21 2017-04-04 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Gas turbine combustor
JP2016200392A (en) * 2012-02-14 2016-12-01 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gas turbine combustor
JP6033457B2 (en) * 2013-10-18 2016-11-30 三菱重工業株式会社 Fuel injector
CN105452774A (en) * 2013-10-18 2016-03-30 三菱重工业株式会社 Fuel injector
WO2015056337A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 三菱重工業株式会社 Fuel injector
US10274200B2 (en) 2013-10-18 2019-04-30 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Fuel injector, combustor, and gas turbine
US11022314B2 (en) 2013-10-18 2021-06-01 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Fuel injector, combustor, and gas turbine
CN104110699B (en) * 2014-07-09 2017-09-15 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 A kind of pre-mixing nozzle of gas-turbine combustion chamber
JP2016084961A (en) * 2014-10-24 2016-05-19 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Combustor and gas turbine
US11175043B2 (en) 2016-03-07 2021-11-16 Mitsubishi Power, Ltd. Burner assembly, combustor, and gas turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4632392B2 (en) Multi-annular combustion chamber swirler with spray pilot
JP4658471B2 (en) Method and apparatus for reducing combustor emissions in a gas turbine engine
JP4771624B2 (en) Multi-ring swirler
US6038861A (en) Main stage fuel mixer with premixing transition for dry low Nox (DLN) combustors
JP2954480B2 (en) Gas turbine combustor
US6540162B1 (en) Methods and apparatus for decreasing combustor emissions with spray bar assembly
EP2500655B1 (en) Gas turbine combustor and gas turbine
JP2009052877A (en) Gas turbine premixer with radial multistage flow path, and air-gas mixing method for gas turbine
JP2005351616A (en) Burner tube and method for mixing air and gas in gas turbine engine
JP2003262336A (en) Gas turbine combustor
US5471840A (en) Bluffbody flameholders for low emission gas turbine combustors
JP2005098678A (en) Method and apparatus for reducing emission of gas turbine engine
JP2006300448A (en) Combustor for gas turbine
JP2011002221A (en) A plurality of fuel circuits for synthesis gas/natural gas dry type low nox in premixing nozzle
JPH02309124A (en) Combustor and operating method thereof
JPH11264540A (en) Venturiless swirl cup
JP4086767B2 (en) Method and apparatus for reducing combustor emissions
JP2004507700A (en) Annular combustor for use with energy systems
JP3192055B2 (en) Gas turbine combustor
CN110094759B (en) Conical-flat heat shield for gas turbine engine combustor dome
JP4440378B2 (en) Combustor baffle
JPH0942672A (en) Gas turbine combustor
JP2004162959A (en) Annular type spiral diffusion flame combustor
JP3959632B2 (en) Diffusion combustion type low NOx combustor
KR102322596B1 (en) Nozzle assembly for combustor and gas turbine combustor including the same