JPH11294770A - 燃焼器 - Google Patents

燃焼器

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JPH11294770A
JPH11294770A JP10464598A JP10464598A JPH11294770A JP H11294770 A JPH11294770 A JP H11294770A JP 10464598 A JP10464598 A JP 10464598A JP 10464598 A JP10464598 A JP 10464598A JP H11294770 A JPH11294770 A JP H11294770A
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JP
Japan
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main
nozzles
nozzle
pilot fuel
fuel nozzle
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Pending
Application number
JP10464598A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemi Bandai
重実 萬代
Koichi Nishida
幸一 西田
Masatoyo Ota
將豊 太田
Satoshi Tanimura
聡 谷村
Shinji Akamatsu
真児 赤松
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.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Priority to DE69910106T priority patent/DE69910106T2/de
Priority to EP99106822A priority patent/EP0952392B1/en
Priority to US09/289,606 priority patent/US6267583B1/en
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Publication of JPH11294770A publication Critical patent/JPH11294770A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイロット燃料ノズルと、そのまわりに同心
円状に配設され、それぞれメイン燃料ノズルから供給さ
れた燃料を空気と混合して予混合気を形成する複数個の
メイン予混合ノズルとを有する燃焼器において、振動燃
焼を起こさないように構成した燃焼器を提供する。 【解決手段】 複数個のパイロット燃料ノズル103を
有するパイロット燃料ノズル装置104のまわりに同心
円状に複数個のメイン予混合ノズル102が配設されて
いる。パイロット燃料ノズル103は、周方向に不均等
に配置され、パイロット燃料ノズル103が配置されて
いない部分105が形成されている。パイロット燃料ノ
ズル103のあるところに対応したメイン予混合ノズル
102の予混合気は比較的短火炎で燃焼するのに対し、
パイロット燃料ノズル103のない部分105に対応し
たメイン予混合ノズル102の予混合気は隣接したメイ
ン燃料ノズルからの火炎伝播で燃焼するため長火炎とな
る。このように火炎長が異るため発熱率分布が分散され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、パイロット燃料ノ
ズルと、その外周に複数個のメイン予混合ノズルとを有
し、ガスタービンの燃焼器に用いて好適な燃焼器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】パイロット燃料ノズルと、そのまわりに
同心円状に配設された複数個のメイン予混合ノズルとを
備えた燃焼器の従来の例を図3に示している。図3にお
いて、201はメイン燃料ノズル、202はメイン予混
合ノズル、204はパイロット燃料ノズル装置を示して
おり、図のようにパイロット燃料ノズル装置204を中
心にして周りに同心円状に複数個のメイン予混合ノズル
202が配置されている。
【0003】各メイン予混合ノズル202の中心にはメ
イン燃料ノズル201がそれぞれ配設されている。パイ
ロット燃料ノズル装置204は複数個のパイロット燃料
ノズル203を有し、図3の(b)に示してあるよう
に、1個のメイン予混合ノズル202に対し一本のパイ
ロット燃料ノズル203が設けられた構造になってい
る。
【0004】このように構成された図3の燃焼器におい
て、メイン燃料ノズル201から供給された燃料は、メ
イン予混合ノズル202内で空気と混合して予混合気を
形成する。各メイン予混合ノズル202から流出するメ
イン予混合気は、各メイン予混合ノズル202に対し一
本づつ設けたパイロット燃料ノズル203から供給され
た燃料が形成する拡散炎で燃焼される。
【0005】この場合、メイン予混合ノズル202から
のメイン予混合気が燃焼する火炎面は図3の(a)のよ
うに円錐状に拡がる。このメイン予混合気が燃焼する火
炎は、メイン予混合気の燃料濃度が高くなると短くなり
振動燃焼を起こしやすい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、パイ
ロット燃料ノズルと、そのまわりに同心円状に配設され
た複数個のメイン予混合ノズルとを備えた従来の燃焼器
では、メイン予混合気の燃料濃度が高くなるとメイン予
混合気が燃焼する火炎が短くなって振動燃焼を起こし易
いという問題があった。
【0007】本発明は、このような従来の燃焼器に見ら
れた欠点を解消し、メイン予混合気の燃料濃度が高くな
っても振動燃焼を起こさないように構成した燃焼器を提
供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、複数個のパイ
ロット燃料ノズルを有するパイロット燃料ノズル装置
と、そのまわりに同心円状に配設され、それぞれメイン
燃料ノズルから供給された燃料を空気と混合して予混合
気を形成する複数個のメイン予混合ノズルとを有する燃
焼器における前記課題を解決するため、パイロット燃料
ノズルを周方向に不均等に配設した構成を採用する。
【0009】このようにパイロット燃料ノズルを周方向
に不均等に配設した構成の燃焼器では、メイン予混合ノ
ズルに対しパイロット燃料ノズルは一対一に対応してい
ない。
【0010】パイロット燃料ノズルに対応した位置にあ
るメイン予混合ノズルからの予混合気は短火炎の燃焼と
なるのに対し、パイロット燃料ノズルのない位置メイン
予混合ノズルからの予混合気は長火炎で燃焼する。この
ように本発明の燃焼器においては、メイン予混合ノズル
からの火炎長が異るため発熱率分布が分散され振動燃焼
を起こさない。
【0011】また、本発明は前記課題を解決するため複
数個のメイン予混合ノズルのうち、いくつかのメイン予
混合ノズルからの予混合気を他のメイン予混合ノズルか
らの予混合気より希薄とした構成の燃焼器を提供する。
【0012】本発明のこの燃焼器では、希薄な予混合気
としたメイン予混合ノズルは燃焼速度が遅いため長火炎
を形成し、希薄としない予混合気を導くメイン予混合ノ
ズルは比較的短火炎を形成する。
【0013】このように、複数個のメイン予混合ノズル
のうちいくつかの予混合ノズルを他のものより希薄とし
た本発明の燃焼器では発熱率を分散でき、振動燃焼を回
避できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図1及び図2に示
した実施の形態に基づいて具体的に説明する。
【0015】(第1実施形態)まず、図1に示す第1実
施形態による燃焼器について説明する。図1において、
104はパイロット燃料ノズル装置である。パイロット
燃料ノズル装置104のまわりには同心円状にメイン予
混合ノズル102が配設され、各メイン予混合ノズル1
02の中心部にはメイン燃料ノズル101が設けられて
おり、このメイン燃料ノズル101から供給された燃料
を空気と混合して予混合気を形成する。
【0016】一方、パイロット燃料ノズル装置104に
は複数個のパイロット燃料ノズル103が設けられてい
るが、そのパイロット燃料ノズル103は周方向に不均
等に配設されていて、まわりに配置されたメイン予混合
ノズル102のうち、いくつかのものに対してはパイロ
ット燃料ノズル103が配置されていない部分105を
形成した構成となっている。
【0017】これは、図3の(b)に示されているよう
にメイン予混合ノズル202の各々に対応してパイロッ
ト燃料ノズル203が配設されていた従来の燃焼器の構
成と比べ顕著な構成上の特徴である。
【0018】以上の構成をもつ図1の燃焼器において、
メイン燃料ノズル101から供給された燃料はメイン予
混合ノズル102で空気と混合して予混合気を形成す
る。この燃焼器では、パイロット燃料ノズル装置104
にパイロット燃料ノズル103を設けない部分105を
形成しているので、パイロット燃料ノズル103のない
部分105ではメイン予混合ノズル102から噴出した
予混合気は長火炎で燃焼する。なお、パイロット燃料ノ
ズル103を設けない部分105の配置、個数について
は適宜決定することでよい。
【0019】これに対し、パイロット燃料ノズル103
が配置されているところのメイン予混合ノズル102か
ら噴出した予混合気は比較的短火炎で燃焼する。この長
火炎と短火炎による燃焼状態を図1の(a)に模式的に
示してある。このようにして火炎長の異る燃焼が行われ
る結果、発熱率分布が分散され振動燃焼が起こるのを防
ぐことができる。
【0020】(第2実施形態)次に、図2に示す第2実
施形態による燃焼器について説明する。図2に示す燃焼
器では、パイロット燃料ノズル103が各メイン予混合
ノズル102に対応して設けられており、第1実施形態
の燃焼器のようにパイロット燃料ノズル103を設けな
い部分105を形成していない。
【0021】この第2実施形態の燃焼器では、メイン燃
料ノズル106から供給する燃料量が、他のメイン燃料
ノズル101から供給する燃料量の60〜90%と少く
する。
【0022】このように少いメイン燃料量を供給するメ
イン燃料ノズル106を設けられたメイン予混合ノズル
107からは、メイン燃料量を少くしないメイン燃料ノ
ズル101を配置したメイン予混合ノズル102よりも
燃料濃度の薄い予混合気が噴出される。
【0023】なお、複数個配設(例えば8個)されたメ
イン予混合ノズルのうち、どれを、及び、どの程度の希
薄燃料とするか等については適宜決定することでよい。
【0024】その他の構造は図1に示された第1実施形
態による燃焼器の構造と変わらないので重複する説明を
省略する。
【0025】図2の燃焼器は以上の構造を有しており、
メイン燃料ノズル101,106から供給された燃料
は、それぞれ、予混合ノズル102,107で空気と混
合してメイン予混合気を形成する。そして、パイロット
燃料ノズル103から供給された燃料で形成する拡散炎
でそれらのメイン予混合気を燃焼する。
【0026】ここで、メイン燃料ノズル101から供給
する燃料量の例えば60〜90%と少い燃料量のメイン
燃料ノズル106を配設されたメイン予混合ノズル(希
薄)107からは、メイン予混合ノズル102より薄い
燃料濃度の予混合気が供給される。
【0027】燃料濃度を薄くしないメイン予混合ノズル
102からの予混合気の火炎は図示のように比較的短火
炎となるが、燃料濃度を薄くしたメイン予混合ノズル1
07からの希薄予混合気の火炎は燃焼速度が低いために
長火炎となる。
【0028】このように、第2実施形態の燃焼器によれ
ば、複数個のメイン予混合ノズルのうちいくつかの予混
合ノズルを他のものより希薄とすることにより発熱率を
分散でき、振動燃焼を回避できる。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による燃焼
器は、複数個のパイロット燃料ノズルを有するパイロッ
ト燃料ノズル装置と、そのまわりに同心円状に配設さ
れ、それぞれメイン燃料ノズルから供給された燃料を空
気と混合して予混合気を形成する複数個のメイン予混合
ノズルとを有する燃焼器において、前記パイロット燃料
ノズルを周方向に不均等に配設したものである。
【0030】本発明のこの燃焼器によれば、パイロット
燃料ノズルのあるところに対応したメイン燃料ノズルの
予混合気は比較的短火炎で燃焼するのに対し、パイロッ
ト燃料ノズルのないところに対応したメイン燃料ノズル
の予混合気は隣接したメイン燃料ノズルからの火炎伝播
で燃焼するため長火炎となる。このように、本発明の燃
焼器では、形成される火炎長が異り、発熱率分布が分散
されるため振動燃焼を起こさない。
【0031】また、本発明は、複数個のパイロット燃料
ノズルを有するパイロット燃料ノズル装置と、そのまわ
りに同心円状に配設され、それぞれメイン燃料ノズルか
ら供給された燃料を空気と混合して予混合気を形成する
複数個のメイン予混合ノズルとを有する燃焼器におい
て、複数個の前記メイン予混合ノズルのうち、いくつか
のメイン予混合ノズルからの予混合気を他のメイン予混
合ノズルからの予混合気より希薄とした燃焼器を提供す
る。
【0032】本発明のこの燃焼器によれば、燃料濃度を
薄くしないメイン予混合ノズルからの予混合気の火炎は
比較的短火炎となるが、燃料濃度を薄くしたメイン予混
合ノズルからの希薄予混合気の火炎は燃焼速度が低いた
めに長火炎を形成する。従って、本発明の燃焼器におい
ても振動燃焼が生ずるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による燃焼器を示す図面
で(a)は縦断面図、(b)は(a)のA−A矢視半面
図。
【図2】本発明の第2実施形態による燃焼器を示す図面
で(a)は縦断面図、(b)は(a)のA−A矢視半面
図。
【図3】従来の燃焼器の例を示す図面で(a)は縦断面
図、(b)は(a)のA−A矢視半面図。
【符号の説明】
101,201 メイン燃料ノズル 102,202 メイン予混合ノズル 103,203 パイロット燃料ノズル 104,204 パイロット燃料ノズル装置 105 パイロット燃料ノズルを設けない部分 106 メイン燃料ノズル(希薄) 107 メイン予混合ノズル(希薄)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷村 聡 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 赤松 真児 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個のパイロット燃料ノズルを有する
    パイロット燃料ノズル装置と、そのまわりに同心円状に
    配設され、それぞれメイン燃料ノズルから供給された燃
    料を空気と混合して予混合気を形成する複数個のメイン
    予混合ノズルとを有する燃焼器において、前記パイロッ
    ト燃料ノズルを周方向に不均等に配設したことを特徴と
    する燃焼器。
  2. 【請求項2】 複数個のパイロット燃料ノズルを有する
    パイロット燃料ノズル装置と、そのまわりに同心円状に
    配設され、それぞれメイン燃料ノズルから供給された燃
    料を空気と混合して予混合気を形成する複数個のメイン
    予混合ノズルとを有する燃焼器において、複数個の前記
    メイン予混合ノズルのうち、いくつかのメイン予混合ノ
    ズルからの予混合気を他のメイン予混合ノズルからの予
    混合気より希薄とすることを特徴とする燃焼器。
JP10464598A 1998-04-15 1998-04-15 燃焼器 Pending JPH11294770A (ja)

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JP10464598A JPH11294770A (ja) 1998-04-15 1998-04-15 燃焼器
DE69910106T DE69910106T2 (de) 1998-04-15 1999-04-06 Brennkammer
EP99106822A EP0952392B1 (en) 1998-04-15 1999-04-06 Combustor
US09/289,606 US6267583B1 (en) 1998-04-15 1999-04-12 Combustor
CA002268730A CA2268730C (en) 1998-04-15 1999-04-14 Combustor

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ID=14386205

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100571129B1 (ko) * 2003-08-08 2006-04-13 주식회사 케너텍 파일럿 버너
JP2012510732A (ja) * 2008-12-12 2012-05-10 株式会社Sokudo マルチチャンネル現像システム
CN105518386A (zh) * 2013-09-06 2016-04-20 霍尼韦尔国际公司 气体燃料-氧气燃烧器
KR20160068851A (ko) 2013-11-29 2016-06-15 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 노즐, 연소기, 및 가스 터빈
DE112018003678T5 (de) 2017-07-19 2020-05-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brennkammer und gasturbine

Cited By (6)

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US10570820B2 (en) 2013-11-29 2020-02-25 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Nozzle, combustion apparatus, and gas turbine
DE112018003678T5 (de) 2017-07-19 2020-05-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brennkammer und gasturbine

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020924