JPS5918607B2 - 高負荷燃焼器の燃焼筒 - Google Patents
高負荷燃焼器の燃焼筒Info
- Publication number
- JPS5918607B2 JPS5918607B2 JP16737280A JP16737280A JPS5918607B2 JP S5918607 B2 JPS5918607 B2 JP S5918607B2 JP 16737280 A JP16737280 A JP 16737280A JP 16737280 A JP16737280 A JP 16737280A JP S5918607 B2 JPS5918607 B2 JP S5918607B2
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- JP
- Japan
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- combustion
- air
- combustor
- combustion tube
- load
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- Expired
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- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高温高圧ガスを通すガスタービン発電装置にお
い文高温高圧ガスを造る高負荷燃焼器の燃焼筒の構造に
関する。
い文高温高圧ガスを造る高負荷燃焼器の燃焼筒の構造に
関する。
近年ムーンライト計画の一環として効率の高い発電シス
テムの開発が行なわれている。
テムの開発が行なわれている。
この発電システムに高温高圧のガスを使用し発電をする
ガスタービン発電装置が採用されている。
ガスタービン発電装置が採用されている。
本発明が対象とするガスタービン発電装置は温度約１５
００℃圧力約５５Ｋｇ／ｃｒ／Ｎの高温高圧ガスを使用
するガスタービンであって、この高温高圧ガスを造るべ
く高負荷燃焼器が使用されるが、該高負荷燃焼器の燃焼
筒はたとえば５５に９／ｃｆＩｔＧの高圧にして７００
０万Ｋｃａｌ／Ｈｒ 、ｍ’、気圧の高負荷燃焼を行い
、この高負荷燃焼に耐えるために特にセラミックタイル
で内貼りなした構造にし、かつその外側に燃焼用空気を
流して該内貼りタイルの裏面は勿論表面もこの空気流に
よつ℃冷却され心構造にしている。
００℃圧力約５５Ｋｇ／ｃｒ／Ｎの高温高圧ガスを使用
するガスタービンであって、この高温高圧ガスを造るべ
く高負荷燃焼器が使用されるが、該高負荷燃焼器の燃焼
筒はたとえば５５に９／ｃｆＩｔＧの高圧にして７００
０万Ｋｃａｌ／Ｈｒ 、ｍ’、気圧の高負荷燃焼を行い
、この高負荷燃焼に耐えるために特にセラミックタイル
で内貼りなした構造にし、かつその外側に燃焼用空気を
流して該内貼りタイルの裏面は勿論表面もこの空気流に
よつ℃冷却され心構造にしている。
本発明は該燃焼筒において高負荷燃焼に適した空気供給
方式の提供である。
方式の提供である。
本発明の説明に先立ち、先づ高温高圧ガスを通すガスタ
ービン発電装置とそれに使用される高負荷燃焼器頭部に
ついて説明する。
ービン発電装置とそれに使用される高負荷燃焼器頭部に
ついて説明する。
高温高圧ガスを通すガスタービン発電装置＆気第１図に
示すごとく、たとえば軸８によって駆動される空気圧縮
器９によって温度４５０℃圧力５５に９／ｃ４Ｇ以上の
空気が造られて先づ空気溜め室１に送られ、さらに高負
荷燃焼器を包む周囲室２．２′へ導かれる。
示すごとく、たとえば軸８によって駆動される空気圧縮
器９によって温度４５０℃圧力５５に９／ｃ４Ｇ以上の
空気が造られて先づ空気溜め室１に送られ、さらに高負
荷燃焼器を包む周囲室２．２′へ導かれる。
周囲室２へ送られた空気は１次空気として該燃焼器頭部
３から噴出され、周囲室２′へ送られた空気は燃焼筒４
の周囲壁から該燃焼筒４内に供給され、該燃焼筒内では
圧力５５Ｋｇ／ｃａ Ｇの高圧状態のもとで高負荷燃焼
力策行なわれ、また該燃焼筒の下部では供給空気による
燃焼ガスの稀釈が行なわれ、約１５００℃に均一に稀釈
された生成ガスは排出端５からガスタービン６へ供給さ
れ、その軸８は所定回転数で回転され、該軸に取付けら
れた図示されていない発電機によって発電が行なわれる
。
３から噴出され、周囲室２′へ送られた空気は燃焼筒４
の周囲壁から該燃焼筒４内に供給され、該燃焼筒内では
圧力５５Ｋｇ／ｃａ Ｇの高圧状態のもとで高負荷燃焼
力策行なわれ、また該燃焼筒の下部では供給空気による
燃焼ガスの稀釈が行なわれ、約１５００℃に均一に稀釈
された生成ガスは排出端５からガスタービン６へ供給さ
れ、その軸８は所定回転数で回転され、該軸に取付けら
れた図示されていない発電機によって発電が行なわれる
。
なおガスタービンを通った排ガスは排出ロアから排出さ
れてさらに余熱が利用される。
れてさらに余熱が利用される。
高負荷燃焼器は、第１図、第２図に示すごとく、燃焼器
頭部３とセラミックタイルで保護された内周壁１０を有
する燃焼筒４とによって構成され℃いる。
頭部３とセラミックタイルで保護された内周壁１０を有
する燃焼筒４とによって構成され℃いる。
燃焼器頭部３＆ζ第２図、第３図、第４図で示す構造の
ものである。
ものである。
すなわち中軸部にガス燃料供給路１１を有し、該ガス燃
料供給路１１の先端にガス噴出ヘッド１３を設ける。
料供給路１１の先端にガス噴出ヘッド１３を設ける。
該ガス噴出ヘッドの前面周部に数個のガス噴出孔１２
、１２’−・・を設けるが、これらガス噴出孔はガス燃
料が中心軸に平行にあるいは若干放射状に放出されるよ
うにする。
、１２’−・・を設けるが、これらガス噴出孔はガス燃
料が中心軸に平行にあるいは若干放射状に放出されるよ
うにする。
該ガス噴出ヘッド１３の周囲にコーン頂角型が約６０°
である朝顔状の金属部材１４を設ける。
である朝顔状の金属部材１４を設ける。
該金属部材１４の比較的奥まった周囲位置に比較的小径
の１次空ルト噴出孔多数”ｌ１列あるいは２列あるいは
多数列にして設ける。
の１次空ルト噴出孔多数”ｌ１列あるいは２列あるいは
多数列にして設ける。
図は１次空気噴出孔１５１，１５１’・・と１５２，１
５２′−・・が２列に配設されている状態を示し℃いる
。
５２′−・・が２列に配設されている状態を示し℃いる
。
これら１次空気小噴出孔は中心軸方向への求心角度ψが
６０°乃至９０°であり、円周方向への旋回角度θが１
０°乃至４５°であるように傾斜させている。
６０°乃至９０°であり、円周方向への旋回角度θが１
０°乃至４５°であるように傾斜させている。
該金属部材の比較的ふちに近い周囲位置に比較的大径の
１次空気大噴出孔数個１６．１６′−・・が配設されて
いる。
１次空気大噴出孔数個１６．１６′−・・が配設されて
いる。
これら１次空気大噴出孔は中心軸方向への求心角度ψ′
が６０°乃至９０°であり、円周方向への旋回角度θ′
は前記１次空知ト噴出孔の旋回角度θより少なくＯｏ乃
至３０°であるように傾斜させている。
が６０°乃至９０°であり、円周方向への旋回角度θ′
は前記１次空知ト噴出孔の旋回角度θより少なくＯｏ乃
至３０°であるように傾斜させている。
第４図に示すごとく、該朝顔状の金属部材１４の比較的
奥まった周囲位置に２列に設けた１次空気小噴出孔１５
１，１５１’、・・と１５２，１５２’−・・から噴出
される１次空気小噴流群はいづれも中心軸を共通にした
つづみ形を形成し、円ｃ１円ｄはこれら小噴流が中心軸
に最も近づく位置を結ぶ軌跡であり、これら１次空気小
噴流によって形成されるつづみ形の内部は保炎スペース
である。
奥まった周囲位置に２列に設けた１次空気小噴出孔１５
１，１５１’、・・と１５２，１５２’−・・から噴出
される１次空気小噴流群はいづれも中心軸を共通にした
つづみ形を形成し、円ｃ１円ｄはこれら小噴流が中心軸
に最も近づく位置を結ぶ軌跡であり、これら１次空気小
噴流によって形成されるつづみ形の内部は保炎スペース
である。
円ｅは１次空気大噴流が中心軸に最も近づく位置な結ぶ
軌跡であつ″Ｃ１次空気空気量孔は円ｅが小径となるよ
うに傾斜させ℃設け℃いる。
軌跡であつ″Ｃ１次空気空気量孔は円ｅが小径となるよ
うに傾斜させ℃設け℃いる。
なお、本発明の高負荷燃焼装置におい℃、第２図に示す
ごとく、ガスの噴出ヘッド１３の前面中央部であって朝
顔状の金属部材１４の最も奥まった位置において点火が
行なわれる。
ごとく、ガスの噴出ヘッド１３の前面中央部であって朝
顔状の金属部材１４の最も奥まった位置において点火が
行なわれる。
すなわち−電極１７はガス噴出ヘッド１３の前面中央部
に突出させて設け、他の電極１Ｂは金属部材１４の最も
奥まった位置において該金属部材から突出し℃設け、両
電極１７．１８の先端間において火花を発生させて点火
を行なう。
に突出させて設け、他の電極１Ｂは金属部材１４の最も
奥まった位置において該金属部材から突出し℃設け、両
電極１７．１８の先端間において火花を発生させて点火
を行なう。
燃焼筒４を包む周囲室２υ・送られた空気は２次空気お
よび稀釈用空気とし℃燃焼筒４の周囲から燃焼筒内へ供
給される。
よび稀釈用空気とし℃燃焼筒４の周囲から燃焼筒内へ供
給される。
すなわち、第５図に示すごとく、周囲室２′の内周壁１
０ 、１０’に多数の通風孔と支持手段を設は各セラミ
ックタイルの裏面に設けた係合手段を該支持手段に係合
させてセラミックタイル内貼りなし、周囲室２′の空気
は隣同志のセラミックタイル端の重なり部に設けた通路
から燃焼筒内に供給され、先づセラミックタイル表面を
冷却した後衝突によって該燃焼筒４の中心方向へ積極的
に空気が供給される構造にしている。
０ 、１０’に多数の通風孔と支持手段を設は各セラミ
ックタイルの裏面に設けた係合手段を該支持手段に係合
させてセラミックタイル内貼りなし、周囲室２′の空気
は隣同志のセラミックタイル端の重なり部に設けた通路
から燃焼筒内に供給され、先づセラミックタイル表面を
冷却した後衝突によって該燃焼筒４の中心方向へ積極的
に空気が供給される構造にしている。
第６図は本発明の高負荷燃焼器の燃焼筒における空気供
給方式であるセラミックタイル内貼り構造を内周壁の一
部を拡大し℃側断面図によつ℃示したものである。
給方式であるセラミックタイル内貼り構造を内周壁の一
部を拡大し℃側断面図によつ℃示したものである。
第６図におい℃内周壁１０は通風孔多数２３゜２３′・
・・を有し、またセラミックタイルの支持手段である溝
２４ 、２４’−・・を有している。
・・を有し、またセラミックタイルの支持手段である溝
２４ 、２４’−・・を有している。
それぞれのセラミックタイル２１．２１’−・・はいず
れも裏面に係合手段である突起２２．２２’−・・を有
し℃おり該突起を内周壁の溝と係合させてセラミックタ
イルの内貼りが行なわれるのであるが、その内貼りは隣
同志のセラミックタイルＡ、ＢはセラミックタイルＡの
両端裏側に両隣のセラミックタイルＢ。
れも裏面に係合手段である突起２２．２２’−・・を有
し℃おり該突起を内周壁の溝と係合させてセラミックタ
イルの内貼りが行なわれるのであるが、その内貼りは隣
同志のセラミックタイルＡ、ＢはセラミックタイルＡの
両端裏側に両隣のセラミックタイルＢ。
Ｂ′の端の表側が重なるように交互に配列する。
周囲室２′へ供給された空気は内周壁１００通風孔２３
．２３’−・・を通り従つ℃セラミックタイルの裏面を
冷却した後隣同志セラミックタイルの端の： 重なり部
に設けた通路を通つ１点線で示すごとくセラミックタイ
ルＢの表面に沿つ工流れ、次に衝突をし℃燃焼筒４の中
心方向へ積極的に送り出される。
．２３’−・・を通り従つ℃セラミックタイルの裏面を
冷却した後隣同志セラミックタイルの端の： 重なり部
に設けた通路を通つ１点線で示すごとくセラミックタイ
ルＢの表面に沿つ工流れ、次に衝突をし℃燃焼筒４の中
心方向へ積極的に送り出される。
本発明に関連の高負荷燃焼器頭部はコーン角度が約６０
°である朝顔状の金属部材１４を採用することによりあ
る求心角度ψと旋回角度θを持たせ工噴出させた多数条
の１次空気小噴流によってつづみ形を形成せしめその内
部は保炎ゾーンであつ℃該金属部材の上流位置で点火と
保炎が確実に行なわれるようにし勢よく噴出させた数条
の１次空気大噴流は燃料を吸引しあるいは燃料をともな
いながら該保炎ゾーンとその先端において急角度で交叉
して火炎を拡散するように燃焼筒に運び、また多数条の
１次空気小噴流も該保炎ゾーンの周囲から火炎を５ばつ
℃燃焼筒内へ拡散するように運搬し、また燃料ガスも燃
焼筒内で濃度の高いコア部が発生しない供給法にして高
負荷燃焼に適した構造になっているが、さらに本発明の
燃焼筒におい工は効果的に空気を燃焼筒の中心方向へ送
り出す空気供給方式によつ工従来の単なるセラミックタ
イルを冷却しながら供給する空気供給方式よりはるかに
燃焼筒内の高負荷燃焼を可能ならしめ、また燃焼ガスを
均一に稀釈して均質の高温高圧生球−ガスをガスタービ
ンに送ることを得しめるからこれによって高温高圧の安
全限度が拡げられ、熱効率が向上される。
°である朝顔状の金属部材１４を採用することによりあ
る求心角度ψと旋回角度θを持たせ工噴出させた多数条
の１次空気小噴流によってつづみ形を形成せしめその内
部は保炎ゾーンであつ℃該金属部材の上流位置で点火と
保炎が確実に行なわれるようにし勢よく噴出させた数条
の１次空気大噴流は燃料を吸引しあるいは燃料をともな
いながら該保炎ゾーンとその先端において急角度で交叉
して火炎を拡散するように燃焼筒に運び、また多数条の
１次空気小噴流も該保炎ゾーンの周囲から火炎を５ばつ
℃燃焼筒内へ拡散するように運搬し、また燃料ガスも燃
焼筒内で濃度の高いコア部が発生しない供給法にして高
負荷燃焼に適した構造になっているが、さらに本発明の
燃焼筒におい工は効果的に空気を燃焼筒の中心方向へ送
り出す空気供給方式によつ工従来の単なるセラミックタ
イルを冷却しながら供給する空気供給方式よりはるかに
燃焼筒内の高負荷燃焼を可能ならしめ、また燃焼ガスを
均一に稀釈して均質の高温高圧生球−ガスをガスタービ
ンに送ることを得しめるからこれによって高温高圧の安
全限度が拡げられ、熱効率が向上される。
第１図は本発明の燃焼筒が使用される大型のガスタービ
ア発電装置の説明図である。 第２図、第３図、第４図は本発明に係る高負荷燃焼器の
頭部につい工の説明図であって、第２図は高負荷燃焼器
頭部の側断面図、第３図は燃焼筒４側から見た高負荷燃
焼器頭部の正面図、第４図は本燃焼器頭部３によって形
成される保炎ゾーンを説明するための斜視図である。 第５図は本燃焼器の主として燃焼筒４を示す側断面図で
ある。 第６図は本発明の高負荷燃焼器用燃焼筒の空気の供給方
式を示す内周壁１０の一部を示す拡大断面図である。 １は空気溜め室、２，２′は高負荷燃焼器を包む周囲室
、３は燃焼器頭部、４は燃焼筒、５は燃焼筒排出端、６
はガスタービン、１は排ガス排出口、８は軸、９は空気
圧縮器、１０はセラミックタイルで保護された燃焼筒内
周壁、１１はガス燃料供給路、１２はガス噴出孔、１３
はガス噴出ヘッド、１４は朝顔状の金属部材、１５１，
１５２は１次空気小噴出−ＴＬ１６は１次空気大噴出孔
、１７゜１Ｂは点火用電極、ψは金属部材のコーン頂角
、ψは求心角、θは旋回角、ａは渦九すは逆流。 ｃ ｓ ｄ ＊ ｅは１次空気賞流が中心軸に最も近づ
く点を結んだ軌跡、２１はセラミックタイル、２２はセ
ラミックタイル裏面に設けた係合手段、２３は通風孔、
２４はセラミックタイルを支持する支持手段。
ア発電装置の説明図である。 第２図、第３図、第４図は本発明に係る高負荷燃焼器の
頭部につい工の説明図であって、第２図は高負荷燃焼器
頭部の側断面図、第３図は燃焼筒４側から見た高負荷燃
焼器頭部の正面図、第４図は本燃焼器頭部３によって形
成される保炎ゾーンを説明するための斜視図である。 第５図は本燃焼器の主として燃焼筒４を示す側断面図で
ある。 第６図は本発明の高負荷燃焼器用燃焼筒の空気の供給方
式を示す内周壁１０の一部を示す拡大断面図である。 １は空気溜め室、２，２′は高負荷燃焼器を包む周囲室
、３は燃焼器頭部、４は燃焼筒、５は燃焼筒排出端、６
はガスタービン、１は排ガス排出口、８は軸、９は空気
圧縮器、１０はセラミックタイルで保護された燃焼筒内
周壁、１１はガス燃料供給路、１２はガス噴出孔、１３
はガス噴出ヘッド、１４は朝顔状の金属部材、１５１，
１５２は１次空気小噴出−ＴＬ１６は１次空気大噴出孔
、１７゜１Ｂは点火用電極、ψは金属部材のコーン頂角
、ψは求心角、θは旋回角、ａは渦九すは逆流。 ｃ ｓ ｄ ＊ ｅは１次空気賞流が中心軸に最も近づ
く点を結んだ軌跡、２１はセラミックタイル、２２はセ
ラミックタイル裏面に設けた係合手段、２３は通風孔、
２４はセラミックタイルを支持する支持手段。
Claims (1)
- １ 高温高圧の燃焼用空気は高負荷燃焼器の周囲室２，
２′に導かれ、周囲室２の空気は１次空気として該燃焼
器頭部３から噴出され、周囲室２％空気は該燃焼器燃焼
楠４０周壁から供給されて該燃焼筒内で高温高圧のもと
で高負荷燃焼が行なわれ、その生成ガスは排出端５から
ガスタービン６に供給されてその軸８を駆動するガスタ
ービン発電装置において、使用される高負荷燃焼器は燃
焼器頭部３と燃焼筒４とよりなり、該燃焼筒４は周囲室
２′を有し、該周囲室２′の内周壁１０に多数の通風孔
２３．’２３’−・・と支持手段２４，２４’・・とを
設け、各セラミックタイル２１，２１’−・・はそれぞ
れの裏面に設けた係合手段２２を該支持手段２４と係合
させて内周壁のセラミックタイル内貼りなし、該内貼り
は隣同志のセラミックタイルＡ、Ｂはセラミンクタイル
Ａの両端裏側に両隣のセラミックタイルＢ 、 Ｂ’の
端表側が重なるように交互に配列してなる高負荷燃焼器
の燃焼筒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16737280A JPS5918607B2 (ja) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | 高負荷燃焼器の燃焼筒 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16737280A JPS5918607B2 (ja) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | 高負荷燃焼器の燃焼筒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5792621A JPS5792621A (en) | 1982-06-09 |
| JPS5918607B2 true JPS5918607B2 (ja) | 1984-04-28 |
Family
ID=15848486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16737280A Expired JPS5918607B2 (ja) | 1980-11-29 | 1980-11-29 | 高負荷燃焼器の燃焼筒 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5918607B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63176889U (ja) * | 1987-04-01 | 1988-11-16 | ||
| JPH0427684Y2 (ja) * | 1986-01-28 | 1992-07-03 | ||
| JPH0589151U (ja) * | 1992-05-02 | 1993-12-03 | 株式会社上杉輸送機製作所 | かご台車の連結装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8479519B2 (en) * | 2009-01-07 | 2013-07-09 | General Electric Company | Method and apparatus to facilitate cooling of a diffusion tip within a gas turbine engine |
-
1980
- 1980-11-29 JP JP16737280A patent/JPS5918607B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0427684Y2 (ja) * | 1986-01-28 | 1992-07-03 | ||
| JPS63176889U (ja) * | 1987-04-01 | 1988-11-16 | ||
| JPH0589151U (ja) * | 1992-05-02 | 1993-12-03 | 株式会社上杉輸送機製作所 | かご台車の連結装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5792621A (en) | 1982-06-09 |
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