JPH11337068A - バ―ナ - Google Patents

バ―ナ

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JPH11337068A
JPH11337068A JP11032138A JP3213899A JPH11337068A JP H11337068 A JPH11337068 A JP H11337068A JP 11032138 A JP11032138 A JP 11032138A JP 3213899 A JP3213899 A JP 3213899A JP H11337068 A JPH11337068 A JP H11337068A
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burner
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John Luigi Battaglioli
ジョン・ルイージ・バッタグリオリ
William Theodore Ii Bechtel
ウィリアム・シアドア・ベッヘテル，ザ・セカンド
Jeffrey Arthur Benoit
ジェフリー・アーサー・ベノイ
Stephen Hugh Black
スティーブン・ヒュー・ブラック
Robert James Bland
ロバート・ジェイムズ・ブランド
Guy Wayne Deleonardo
ガイ・ウェイン・デレオナード
Stefan Martin Meyer
ステファン・マーティン・マイヤー
Joseph Charles Taura
ジョセフ・チャールズ・トーラ
Richard Sterling Tuthill
リチャード・スターリング・トウシル
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】入口空気流の調整、燃料噴射方式の改善及び燃
料／空気濃度分布プロフィールの制御により、逆火・消
炎がなく、かつ、ＮＯｘ放出量の少ないバーナを提供す
る。 【解決手段】ヘビーデューティ工業用ガスタービン燃焼
装置のバーナにおいて、燃料／空気予備混合器が燃料及
び空気を混合して環状混合通路３から燃料器の反応区域
５に噴射する為の一様な混合気を形成すると共に、燃料
／空気予備混合器の空気入口に配置されて流入空気の半
径方向及び円周方向の分布を制御する入口流れ調整装置
１も含む。入口流れ調整装置にある穿孔のパターンが、
旋回装置の入口環状部分で半径方向にも円周方向にも一
様な空気流の分布を生じるように設計されている。予備
混合器は、入口流れ調整装置を介して入ってくる空気流
に旋回を加える一連の、好ましくはエーロフォイル形
の、旋回翼を持つスウォズル集成体２を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明はヘビーデューティ工業用ガスター
ビン、特に、望ましくない空気汚染放出物を発生せず
に、高い効率で運転することができる燃料／空気予備混
合器を含む工業用ガスタービン用のバーナに関する。
【０００２】
【背景】ガスタービンの製造業者は、現在、望ましくな
い空気汚染放出物を発生せずに、高い効率で運転される
新しいガスタービンを作る研究開発計画に従事してい
る。普通の炭化水素燃料を燃焼するガスタービンによっ
て通常発生される主な空気汚染放出物は、窒素の酸化
物、一酸化炭素及び未燃焼の炭化水素である。空気を吸
込むエンジンの分子状窒素の酸化は、燃焼装置の反応区
域に於ける高温ガスの最高温度によって大いに左右され
ることは周知である。窒素の酸化物（ＮＯｘ）を形成す
る化学反応速度は、温度の指数関数である。燃焼室高温
ガスの温度が十分低いレベルに制御されれば、熱による
ＮＯｘは発生されない。
【０００３】熱機関の燃焼器の反応区域の温度を、熱に
よるＮＯｘが生成されるレベルより低く制御する好まし
い１つの方法は、燃焼の前に、燃料及び空気を予備混合
して過薄混合気を形成することである。過薄予備混合形
燃焼器の反応区域内に存在する過剰空気の熱容量が、熱
を吸収し、燃焼生成物の温度上昇を、熱によるＮＯｘが
形成されないレベルまで下げる。
【０００４】燃料及び空気の過薄予備混合気で動作する
放出物の少ない乾式燃焼器には幾つかの問題がある。即
ち、燃焼器の反応区域の外側にある燃焼器の予備混合部
分の中には、燃焼及び空気の可燃混合気が存在する。予
備混合部分には、炎が燃焼器の反応区域から予備混合部
分に伝播するときに起る逆火、又は予備混合部分の燃料
／空気混合気の停留時間及び温度が、点火器がなくても
燃焼が開始されるのに十分であるときに起る自己点火に
より、燃焼が起る傾向がある。予備混合部分に於ける燃
焼の結果は、放出物性能の劣化並びに／又は典型的には
燃焼熱に耐えるように設計されていない予備混合部分の
過熱並びに損傷である。従って、解決すべき問題は、予
備混合器内での燃焼を生じさせる逆火又は自己点火を防
止することである。
【０００５】更に、所望の放出物性能を達成する為に
は、予備混合器を出て、燃焼器の反応区域に入る燃料と
空気の混合気は非常に一様でなければならない。流れの
場の中に、燃料／空気混合気の濃度が平均よりもかなり
濃厚なであるような領域が存在すると、こういう領域に
於ける燃焼生成物は平均より高い温度に達し、熱による
ＮＯｘが形成される。この結果、温度及び停留時間の組
合せ次第で、ＮＯｘ放出物の目標を満たさないことがあ
る。流れの場の中に、燃料／空気混合気の濃度が平均よ
りもかなり過薄である領域があると、消炎が起ることが
あり、炭化水素並びに／又は一酸化炭素を平衡レベルま
で酸化することができない。この結果、一酸化炭素（Ｃ
Ｏ）並びに／又は未燃焼の炭化水素（ＵＨＣ）放出物の
目標を満たせないことがある。従って、解決すべきもう
１つの問題は、予備混合器を出ていく燃料／空気混合気
の濃度の分布が十分に一様であって、放出物性能の目標
を満たすようにすることである。
【０００６】更に、多くの用途でガスタービンに課せら
れる放出物性能の目標を満たす為には、燃料／空気混合
気の濃度を、大抵の炭化水素燃料に対する過薄可燃性限
界に近いレベルまで下げることが必要である。こうする
と、放出物と共に炎伝播速度が低下する。その結果、過
薄予備混合形燃焼器は、これよりもっと普通の拡散炎形
燃焼器よりも安定性が劣る傾向があり、高レベルの燃焼
による動圧活動が起る場合が多い。この高レベルの動圧
活動は、疲労、逆火又は吹消しにより、燃焼器及びター
ビンのハードウエアの損傷というような悪い結果をもた
らすことがある。従って、解決すべき更にもう１つの問
題は、燃焼による動圧活動を許容し得る低いレベルまで
制御することである。
【０００７】放出物を減らす為の過薄予備混合形燃料噴
射器が業界全体に互って普通に用いられており、２０年
以上の間、ヘビーデューティ工業用ガスタービンで実施
されている。このような装置の代表的な例が、リチャー
ド・ボルコヴィッチ、ディヴィド・フォス、ダニエル・
ポーパ、ウォーレン・ミック及びジェフリー・ロヴェッ
トを発明者とし、本出願人に譲渡された１９９３年９月
９日付けの米国特許第５、２５９、１８４号に記載され
ている。この装置は、ガスタービンの排気放出物を減ら
すという分野で、大きな進歩を達成した。蒸気又は水の
ような希釈剤の噴射を使わずに、従来の拡散炎形バーナ
に比べて、１桁又はそれ以上、窒素酸化物ＮＯｘ放出物
の減少をより多く達成している。
【０００８】しかし、こういう放出物性能の向上は、幾
つかの問題を招くという犠牲を払ってのことである。特
に、装置の予備混合部分内での逆火及び炎の保持の結
果、放出物性能の劣化並びに／又は過熱によるハードウ
エアの損傷を招く。更に、燃焼による動圧活動のレベル
の増大により、磨耗又は高サイクル疲労破損を招いて、
燃焼装置の部品並びに／又はガスタービンのその他の部
品の有効寿命を短くする。更に、高レベルの動圧活動、
逆火又は吹消しを招くような状態を避ける為には、ガス
タービンの動作の複雑さが高まり、並びに／又はガスタ
ービンの動作の制約が必要である。
【０００９】こういう問題がある他に、従来の過薄予備
混合形の燃焼器は、燃料と空気の予備混合が完全に一様
であれば起こり得る最大の放出物減少を達成していなか
った。放出物の少ない乾式の過薄予備混合形燃焼器で、
燃焼による動圧活動の振幅を小さくする方法の一例が、
スチーブンＨ・ブラックを発明者とし、本出願人に譲渡
された１９９７年５月１８日付けの米国特許第５、２１
１、００４号に見られる。本発明はこの従来の特許に記
載された原理に基づき、それに積み重ねて、燃料／空気
の半径方向の分布及び燃料噴射の圧力降下の両方を制御
して、弱限界振動サイクルから生ずる増幅を最小限にし
又はなくす。
【００１０】
【発明の開示】本発明は、予備混合器の独特の特長によ
り、上に述べたすべての問題分野で、従来と比べて性能
の改善を達成するという点で、従来の改良である。本発
明の目的は、最も高級なヘビーデューティ工業用ガスタ
ービンの高い点火温度で、現在の技術による低放出物乾
式過薄予備混合形燃焼器の性能よりも優れたガスタービ
ンの排気放出物性能を達成することである。特に、一酸
化炭素（ＣＯ）又は未燃焼の炭化水素（ＵＨＣ）放出物
性能を犠牲にすることなく、窒素酸化物（ＮＯｘ）放出
物を最小限にする。本発明の別の目的は、ヘビーデュー
ティ工業用ガスタービンについての現在の技術による低
放出物乾式過薄混合形燃焼器に比べて、予備混合器内の
逆火及び炎の保持に対する抵抗力を改善することであ
る。本発明の更に別の目的は、ヘビーデューティ工業用
ガスタービンについての現在の技術による低放出物乾式
過薄混合形燃焼器に比べて、ガスタービンの動作範囲全
体に互って燃焼による動圧活動のレベルを下げると共に
過薄による吹消しの余裕を増加することである。
【００１１】本発明の上記並びにその他の目的は、予備
混合器の入口の上流側に配置された入口流れ調整装置
（ＩＦＣ）を使うことによって実現される。ＩＦＣは予
備混合器の中での空気流速の分布を改善し、これにより
予備混合器を出ていく燃料／空気混合気の一様性を改善
する。予備混合器は、予備混合気に接近する流れの場に
おける空気流の不良分布にそれほど影響されないように
作られ、また、入口流れ調整装置を使うことによって多
重ノズル燃焼器のバーナ間での空気流の分布を更に均一
にする。
【００１２】更に、従来用いられていた普通の燃料噴射
管、スポーク又は吹付けバーの代りに、予備混合器旋回
装置内のエーロフォイル形旋回翼を通して燃料を噴射す
る。旋回翼の面から燃料を噴射することにより、流れの
場の乱れが最小限になり、燃料／空気混合気の流れが予
備混合器内で澱んだり再循環する領域が発生しなくな
る。従来の燃料噴射器のもっと出っ張った、空気力学的
でない特長に特有の流れの澱み並びに／又は再循環のこ
ういう領域が、炎が予備混合器内に定着し得る場所を形
成する。こういう領域をなくすことにより、炎が予備混
合器の中に伝播したり、予備混合器内で燃焼が維持され
るのが一層困難になる。
【００１３】更に、空気力学的な旋回翼の面上の異なる
場所で注入する２つ又は更に多くの独立に制御可能な燃
料源を用いて、燃料／空気混合気の濃度の半径方向の分
布が制御される。旋回装置上のハブから先端シュラウド
まで混合気の相対的な濃度を制御することにより、燃焼
器の全体的な理論混合比をタービン負荷に合せて変える
ときに、動圧活動のレベル並びに過薄による吹消しの余
裕を制御することができる。
【００１４】本発明は、空気力学的な３つの設計上の革
新を組合せて、天然ガス燃料を燃焼するヘビーデューテ
ィ工業用ガスタービンの燃焼装置に使う燃料／空気予備
混合器として、燃料／空気混合気の一様性、耐逆火特性
並びに燃焼による動圧活動の制御という面で、例外的な
性能をもたらす燃料／空気予備混合器を作る。３つの空
気力学的な設計上の革新は、（１）入口空気流の調整、
（２）空気旋回装置（「スウォズル(swozzle) 」集成
体）の翼を介しての燃料噴射、及び（３）半径方向の燃
料／空気濃度分布のプロフィールの制御である。
【００１５】入口流れ調整装置（ＩＦＣ）が、予備混合
器へ流れる空気が通過しなければならない燃料／空気予
備混合器旋回装置の入口に穿孔環状殻体を含む。この殻
体の穿孔のパターンは、旋回装置の入口環状部分に半径
方向にも円周方向にも、一様な空気の流れの分布が作ら
れるように設計されている。入口流れ状態の圧力降下に
より、バーナの入口を取囲む高圧室に一様でない流れの
場合が存在するときでも、所望の旋回装置の入口空気流
の一様性を作ることができる。
【００１６】スウォズル集成体は、ＩＦＣを介して入る
空気の流れに対して旋回を加える一連の好ましくはエー
ロフォイル形の旋回翼を持っている。各々のエーロフォ
イルは内部燃料流れ通路を持ち、これらの通路は燃料計
量孔を介して天然ガス燃料を空気流の中に導入する。こ
れらの燃料計量孔はエーロフォイル形旋回翼の壁を通り
抜ける。燃料をこのように噴射することにより、予備混
合器全体に互って、空気力学的にきれいな流れの場が保
たれる。従来普通であった燃料管又は吹付けバーのよう
なもっと出っ張った燃料噴射方法に関連する流れの澱み
並びに／又は分離及び再循環が避けられ、これによって
逆火及び炎の保持に対する予備混合器の抵抗力が改善さ
れる。
【００１７】燃料を２つの別々の通路及び２組の噴射孔
を介して噴射する目的は、燃料／空気混合気の濃度の分
布を半径方向に制御する為である。通路の間で燃料の流
れを色々に変えて分割することにより、タービン並びに
燃焼器負荷が変化するとき、放出物、過薄による吹消し
並びに燃焼による動圧活動を制御する為の最適の半径方
向の濃度プロフィールが得られる。
【００１８】スウォズルの下流側には、ハブとシュラウ
ドの間に環状混合通路が形成される。燃料／空気の混合
がこの通路内で完了し、非常に一様な混合気が燃焼の行
われる燃焼器の反応区域内に噴射される。一様に過薄な
混合気が、ＮＯｘが発生される局部的なホット・ゾーン
を作らないから、放出物の発生は最小限に抑えられる。
予備混合器の中心には、普通の拡散炎形燃料ノズルがあ
り、これは予備混合器からの混合気が過薄に成り過ぎ
て、燃焼できない低タービン負荷のときに使われる。
【００１９】本発明の上記並びにその他の利点は、以下
図面について本発明を詳しく説明するところから明らか
になろう。
【００２０】
【発明を実施する最善の態様】図１は本発明のバーナの
断面図であり、図２及び３は旋回翼又はスウォズルを介
して燃料噴射をする空気旋回集成体の細部を示す。実際
には、バーナ集成体の中心に空気で噴霧化された液体燃
料のノズルが取付けられて、２種燃料を使えるようにす
るが、この液体燃料ノズル集成体は本発明の一部分を構
成するものではなく、図面を見易くする為に、省略され
ている。バーナ集成体が機能によって４つの領域に分割
され、入口流れ調整装置１、天然ガス燃料を噴射する空
気旋回集成体（スウォズル集成体と呼ぶ）２、環状燃料
空気混合通路３及び中心拡散炎形天然ガス燃料ノズル集
成体４を含む。
【００２１】空気が高圧室６からバーナに入る。高圧室
６は、燃焼器の反応区域５に入る吐出端を除いて、集成
体全体を取囲んでいる。燃焼用の大部分の空気は、入口
流れ調整装置（ＩＦＣ）１を介して予備混合器に入る。
ＩＦＣが、内径のところで密実な円筒形内壁１３によっ
て区切られた環状流れ通路１５、外径のところにある穿
孔円筒形外壁１２、及び上流側の端にある穿孔端蓋１１
を含む。流れ通路１５の中心には１つ又は更に多くの環
状旋回翼１４がある。予備混合器の空気は、端蓋及び円
筒形外壁の穿孔を介してＩＦＣ１に入る。
【００２２】ＩＦＣ１の作用は、予備混合器に入るに当
って、空気流速分布を整えることである。ＩＦＣ１の原
理は、予備混合器に入る前の予備混合空気に背圧をかけ
るという考えに基づいている。これによって予備混合空
気流の角度方向の分布が一層良くなる。穿孔付きの壁１
１及び１２は装置に背圧を加えて、ＩＦＣ環状部分１５
に沿って円周方向に流れを均一に分布させるという作用
を果たし、これに対して、旋回翼１４は穿孔付きの壁と
協働して、ＩＦＣ環状部分１５内に入ってくる空気の適
正な半径方向の分布を作るように作用する。予備混合器
内の所望の流れの分布並びに多重バーナ燃焼器に対する
個別の予備混合器の間での流れの分布に応じて、旋回翼
１４の軸方向の位置と共に、穿孔付きの壁に対する適当
な孔パターンが選ばれる。穿孔付きの壁に対する適当な
孔パターンを決定する為に、コンピュータ流体力学コー
ドを使って流れの分布を計算する。この目的にとって適
当なコンピュータ・プログラムは、ニューヨーク州ロン
グアイランド所在のアダプコ(Adapco)によるＳＴＡＲ−
ＣＤと呼ばれるものである。
【００２３】スウォズル２の入口にあるシュラウド壁２
０２の近くでの低速領域をなくす為、朝顔形の口を持つ
移行部２６をＩＦＣとスウォズルとの間に用いる。ヘビ
ーデューティ工業用ガスタービンの用途に於ける低放出
物乾式多重バーナ燃焼装置の経験から、バーナを取囲む
高圧室６には一様でない空気流分布が存在することが判
っている。これは、バーナの間での一様でない空気流分
布又は予備混合器の環状部分内での実質的な空気流の不
良分布を招く惧れがある。この空気流の不良分布の結果
は、燃焼器の反応区域に入る燃料空気混合気の濃度の不
良分布になり、その結果、放出物性能の劣化を生ずる。
ＩＦＣ１がバーナの間、並びに個別のバーナの予備混合
器の環状部分内での空気流の分布の一様性を改善する程
度に応じて、燃焼装置及びガスタービン全体の放出物性
能が改善される。
【００２４】燃焼空気がＩＦＣ１を出てから、スウォズ
ル集成体２に入る。スウォズル集成体は、一連のエーロ
フォイル形旋回翼２３によって接続されたハブ２０１及
びシュラウド２０２を含み、この旋回翼が予備混合器を
通過する燃焼空気に旋回を加える。各々の旋回翼２３が
エーロフォイルの芯部に、１次天然ガス燃料供給通路２
１及び２次天然ガス燃料供給通路２２を持っている。こ
れらの燃料通路が天然ガス燃料を、エーロフォイルの壁
を通り抜ける１次ガス燃料噴射孔２４及び２次ガス燃料
噴射孔２５に分配する。これらの燃料噴射孔は旋回翼２
３の圧力側、吸込み側又はその両方の側に設けることが
できる。天然ガス燃料が、夫々１次及び２次旋回翼通路
に供給する入口ポート２９及び環状通路２７、２８を介
してスウォズル集成体２に入る。天然ガス燃料がスウォ
ズル集成体内で燃焼空気と混合され始め、燃料／空気の
混合が、スウォズル・ハブ延長部３１及びスウォズル・
シュラウド延長部３２によって形成された環状通路３で
完了する。その燃料／空気混合気は、環状通路３を出た
後、燃焼器の反応区域５に入り、そこで燃焼が行われ
る。
【００２５】スウォズル集成体２が天然ガス燃料を空気
力学的な旋回翼（エーロフォイル）２３の面から噴射す
るので、空気の流れの場に対する乱れが最小限に抑えら
れる。この形状を使うと、空気流の中に燃料を噴射した
後、予備混合器内に流れの澱み又は分離並びに／又は再
循環の領域が全くできない。この形状では、２次流も最
小限に抑えられ、その結果、燃料／空気の混合及び混合
気の分布のプロフィールの制御が容易になる。流れの場
は、燃料噴射領域から、燃焼器の反応区域５への予備混
合気の吐出まで、空気力学的にきれいなま丶である。反
応区域では、スウォズル２によって誘起された旋回が、
流れの再循環と共に中心の渦を形成させる。これが反応
区域５内の炎前線を安定化する。しかし、予備混合器内
の速度が乱流性炎伝播速度よりも高い状態に留まる限
り、炎が予備混合器内に伝播（逆火）することがなく、
予備混合器内で流れの分離又は再循環がなければ、流れ
の反転を招く過渡状態があった場合でも、炎が予備混合
器内に定着しない。スウォズル２が逆火及び炎の保持に
抵抗する能力を持つことは、それを使う場合に非常に重
要である。これは、こういう現象が発生すると、予備混
合器が過熱し、その結果、損傷を招くからである。
【００２６】図２及び３はスウォズルの形状の細部を示
す。各々の旋回翼２３の面には天然ガス燃料噴射孔の２
つの群がある。それらは１次燃料噴射孔２５である。燃
料は、１次ガス通路２１及び２次ガス通路２２を介し
て、これらのガス燃料噴射孔２５に供給される。こうい
う２つの噴射通路を通る燃料の流れは独立に制御され、
スウォズルのハブ２０１からスウォズルのシュラウド２
０２までの半径方向の燃料／空気濃度分布のプロフィー
ルの制御ができるようにしている。
【００２７】半径方向燃料濃度プロフィールは、低放出
物乾式過薄予備混合形燃焼器の性能を決定する上で重要
な役割を果し、燃焼による動圧活動、放出物性能及びタ
ーンダウン能力に重要な影響を持つことが判っている。
半径方向のプロフィールの制御は、燃料の発熱量（組
成）並びに／又は供給温度の変化による天然ガス燃料容
積流量の変動を補償する手段になる。この新しい燃料供
給方式の別の利点は、２次燃料通路に対する負荷を拒絶
することが可能であることである。これは、その結果起
るハブが濃厚という形式により、全負荷燃料流量の一部
分で燃焼を維持することができるからである。
【００２８】バーナ集成体の中心には、溝孔形ガス・チ
ップ４２を持つ普通の拡散炎形燃料ノズル４があり、こ
のガス・チップが環状通路４１から燃焼空気を受取ると
共に、ガス孔４３から天然ガス燃料を受取る。この燃料
ノズルの本体が、このノズルと予備混合器の間の差別的
な熱膨張を補償するベロー４４を持っている。この燃料
ノズルは、点火の際、加速の際、及び予備混合器の混合
気が薄過ぎて燃焼できない低負荷の場合に使われる。こ
の拡散炎形燃料ノズルは、予備混合器に対するパイロッ
ト炎をも発生し、このような動作ができる範囲を拡げ
る。この拡散炎形燃料ノズルの中心に空所４５があり、
これは液体燃料ノズル集成体を受入れるように設計され
ていて、２種燃料が使えるようにする。
【００２９】本発明はある範囲の動作状態に互って最適
の性能が得られるようにする燃料／空気の半径方向のプ
ロフィールを直接的に積極的に制御する。更に本発明
は、燃料装置の数を減らす助けとなり、こうして装置全
体のコストを下げるのに役立つ新しい負荷拒絶方式の可
能性を許す。２つの独立に制御可能な流路によって予備
混合器に燃料を供給することは、燃料／空気の半径方向
のプロフィールを制御する他に、燃料噴射孔の前後の圧
力降下を制御する手段になる。これによって、予備混合
器内の圧力波に対する燃料噴射の応答を空気供給応答に
合うように調節することができるので、動圧活動を制御
する別の方法が得られる。燃料の発熱量並びに／又は温
度の変動により、噴射器を通る燃料の容積流量を変える
ことが必要になったときでも、２つの流路の間での燃料
の流量の分割を変えることによって、燃料噴射孔の合計
の実効的な面積を調節することができるので、こういう
能力が保たれる。この能力は、従来の典型である単一の
固定面積燃料流路を持つ噴射器では利用することができ
ない。予備混合器の燃料及び空気応答を圧力波に合うよ
うにすることにより、弱限界振動サイクルから生ずる動
圧の増幅を最小限に抑え又はなくすことができる。
【００３０】本発明を最も実用的で好ましい実施例と現
在考えられるものについて説明してきたが、本発明がこ
こに開示した実施例に制限されるのではなく、寧ろ、特
許請求の範囲に含まれる種々の変更及び同等の構成をカ
バーするものであることを承知されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバーナの断面図である。
【図２】本発明による予備混合器の空気旋回集成体又は
スウォズル集成体を示す図である。
【図３】図２に示したスウォズル集成体の旋回翼の詳細
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｒ 3/36 Ｆ２３Ｒ 3/36 (72)発明者 ウィリアム・シアドア・ベッヘテル，ザ・ セカンド アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スコテ ィア、オールデ・コーチ・ロード、15番 (72)発明者 ジェフリー・アーサー・ベノイ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スコテ ィア、アルバーマーレ・ロード、120番 (72)発明者 スティーブン・ヒュー・ブラック アメリカ合衆国、ニューヨーク州、デュア ンズバーグ、スコハリー・ターンパイク、 2349番 (72)発明者 ロバート・ジェイムズ・ブランド アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、ウェスト・スカイ・レー ン、９番 (72)発明者 ガイ・ウェイン・デレオナード アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スコテ ィア、グレン・アヴェニュー、520番 (72)発明者 ステファン・マーティン・マイヤー アメリカ合衆国、ニューヨーク州、トロ イ、アパートメント・５、21エスティー・ ストリート、2430番 (72)発明者 ジョセフ・チャールズ・トーラ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、クリフ トン・パーク、マン・ブールヴァード、66 番 (72)発明者 リチャード・スターリング・トウシル アメリカ合衆国、コネチカット州、ボルト ン、ボルトン・センター・ロード、233番

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ヘビーデューティ工業用ガスタービンの
    燃焼装置に用いるバーナにおいて、 空気入口、燃料入口及び環状混合通路を持っていて、燃
    料及び空気を混合して、燃焼器の反応区域に噴射するた
    めの一様な混合気を形成する燃料／空気予備混合器と、 前記燃料／空気予備混合器の空気入口に配置されてい
    て、入ってくる空気の半径方向及び円周方向の分布を制
    御する入口流れ調整装置とを有していることを特徴とす
    るバーナ。
  2. 【請求項２】 前記燃料／空気予備混合器が、前記空気
    入口の下流側にスウォズル集成体を有し、該スウォズル
    集成体が、入ってくる空気に旋回を加える複数個の旋回
    翼を有する請求項１記載のバーナ。
  3. 【請求項３】 前記入口流れ調整装置が、燃料／空気予
    備混合器を取囲む穿孔円筒形外壁を有し、該穿孔円筒形
    外壁は所望の流れ分布に基づく所定の孔パターンを有す
    る請求項１記載のバーナ。
  4. 【請求項４】 空気入口、燃料入口及び環状混合通路を
    持つ燃料／空気予備混合器、及び該燃料／空気予備混合
    器の空気入口に配置されている入口流れ調整装置を持
    つ、ヘビーデューティ工業用ガスタービンの燃焼装置用
    のバーナで、燃料と空気を予備混合する方法において、 （イ）前記入口流れ調整装置を用いて、入ってくる空気
    の半径方向及び円周方向の分布を制御し、 （ロ）燃料及び空気を、燃焼器の反応区域に噴射する為
    の一様な混合気に混合する工程を含む方法。
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