JPS6017635A - ガスタ−ビン燃焼器の燃料ノズル - Google Patents
ガスタ−ビン燃焼器の燃料ノズルInfo
- Publication number
- JPS6017635A JPS6017635A JP12335783A JP12335783A JPS6017635A JP S6017635 A JPS6017635 A JP S6017635A JP 12335783 A JP12335783 A JP 12335783A JP 12335783 A JP12335783 A JP 12335783A JP S6017635 A JPS6017635 A JP S6017635A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load
- combustor
- fuel nozzle
- combustion
- fuel
- 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
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はガスタービンの燃焼器に係シ、特許、排ガス中
のＮ Ｏｘ低減に有効な燃料ノズルに関する。
のＮ Ｏｘ低減に有効な燃料ノズルに関する。
従来の低Ｎ Ｏｘ燃焼器としては燃焼器での突気過剰率
を大きくして希薄燃焼させることにょシ、ＮＯｘの発生
を抑制している。第１図のＡ部は通常の燃焼器を示して
おシ、燃料ノズル１はデュアル型であシ、ガス燃料と油
燃料と噴霧空気（油燃料用）の３つのポートがある。Ｂ
部は低ＮＯｘ化のため希釈孔８を設置し、たもので１０
０チ負荷では等価比φはＡ部で１．１に対し、Ｂ部では
０５となっている。
を大きくして希薄燃焼させることにょシ、ＮＯｘの発生
を抑制している。第１図のＡ部は通常の燃焼器を示して
おシ、燃料ノズル１はデュアル型であシ、ガス燃料と油
燃料と噴霧空気（油燃料用）の３つのポートがある。Ｂ
部は低ＮＯｘ化のため希釈孔８を設置し、たもので１０
０チ負荷では等価比φはＡ部で１．１に対し、Ｂ部では
０５となっている。
しかし、負荷が小さくなると第２図に示すように、相対
的に空気が過剰となり、第３図に示すように、Ｂ点を１
００チ負荷とすると、無負荷ではｂ点となる。
的に空気が過剰となり、第３図に示すように、Ｂ点を１
００チ負荷とすると、無負荷ではｂ点となる。
空気が過剰になりすぎると火炎は不安定となり、不完全
燃焼してＣＯを増大したり、火が消えたシする。φ＝０
，２は危険域でおる。この対策として第４図の技術が提
案されている。この場合、１００チ負荷ではＢ室は希薄
久１３焼している。負荷が／Ｊ％さくなると副燃料ノズ
ル２２から燃料が供給されＣ室で燃焼する。このＣ室は
通常の燃空比で作動している。この技術は」１記の欠点
を解決しているが、副燃焼ノズルと副燃焼宇を多数（こ
の場合６ケ）要し、栴造が＆雑でを）る。寸た、主燃料
ノズルと副燃料ノズルの切ｔ１２制御が必５Ｊｐであり
、複雑な制御装ｆｉ１を必要とする欠点がるる、２ｒ述
、明の目的〕 本発明の目的は１（）０チ負荷での低ＮＯｘ燃焼を損う
ことなく低負荷でも安定な燃焼を保持できる燃料ノズル
を提供するにある。
燃焼してＣＯを増大したり、火が消えたシする。φ＝０
，２は危険域でおる。この対策として第４図の技術が提
案されている。この場合、１００チ負荷ではＢ室は希薄
久１３焼している。負荷が／Ｊ％さくなると副燃料ノズ
ル２２から燃料が供給されＣ室で燃焼する。このＣ室は
通常の燃空比で作動している。この技術は」１記の欠点
を解決しているが、副燃焼ノズルと副燃焼宇を多数（こ
の場合６ケ）要し、栴造が＆雑でを）る。寸た、主燃料
ノズルと副燃料ノズルの切ｔ１２制御が必５Ｊｐであり
、複雑な制御装ｆｉ１を必要とする欠点がるる、２ｒ述
、明の目的〕 本発明の目的は１（）０チ負荷での低ＮＯｘ燃焼を損う
ことなく低負荷でも安定な燃焼を保持できる燃料ノズル
を提供するにある。
本発明は燃料ノズルの位置が燃焼器軸線上に移動できる
構造とし、］、 Ｏ０％負荷では燃焼器内部に突出し希
釈孔と良好な位置を占めてφ中０５の希薄燃焼をなし、
負荷が小さくなると燃焼ノズルは燃焼器端に引込んで通
常の空燃比φ＝ ０．２〜０．３の場で燃焼することを
ねらったものである。
構造とし、］、 Ｏ０％負荷では燃焼器内部に突出し希
釈孔と良好な位置を占めてφ中０５の希薄燃焼をなし、
負荷が小さくなると燃焼ノズルは燃焼器端に引込んで通
常の空燃比φ＝ ０．２〜０．３の場で燃焼することを
ねらったものである。
即ち、燃料の吹出し位置での空燃比を対象とすれば１０
０％負荷でＢ点、無負荷でもａ点以下にならないように
、燃焼器の筒面の空気孔と燃焼ノズル位置を設計できる
。
０％負荷でＢ点、無負荷でもａ点以下にならないように
、燃焼器の筒面の空気孔と燃焼ノズル位置を設計できる
。
また、燃料ノズルの位置は負荷に比例する燃焼器入口空
気圧力を利用することによシ、負荷にマンチした好適な
位置に自動的に設定することができる。
気圧力を利用することによシ、負荷にマンチした好適な
位置に自動的に設定することができる。
本発明では説明の便利のため、ガス燃料を対象として図
示する。
示する。
第５図は本発明の燃料ノズルが１００チ負荷時の作動状
態を示す。燃料ノズルボディ１は燃焼器ケーシング９に
数句けられ、中火に燃料ノズルケース２をもつ。ノズル
ケース２内には燃料ノズルピストン３があり、本状態は
入口空気圧力がノズルケースの」１端より入り、ピスト
ンの上面を押し、バネ１０を圧縮している。、ピストン
の下面の室はピストンロッド１１の中心を通る孔を介し
て外部の低圧部（一定圧にキープされたもの、大気圧も
可）に接続ｌ〜でいる。入口空気圧の高圧と外部の低圧
との差圧による力とバネの反撥力がバランスして位置が
決る（１００％負荷では下方へのストッパを設置するこ
とも可能）。
態を示す。燃料ノズルボディ１は燃焼器ケーシング９に
数句けられ、中火に燃料ノズルケース２をもつ。ノズル
ケース２内には燃料ノズルピストン３があり、本状態は
入口空気圧力がノズルケースの」１端より入り、ピスト
ンの上面を押し、バネ１０を圧縮している。、ピストン
の下面の室はピストンロッド１１の中心を通る孔を介し
て外部の低圧部（一定圧にキープされたもの、大気圧も
可）に接続ｌ〜でいる。入口空気圧の高圧と外部の低圧
との差圧による力とバネの反撥力がバランスして位置が
決る（１００％負荷では下方へのストッパを設置するこ
とも可能）。
ガス燃料はフランジ４から流入し、ピストンロッドの中
火を通り、スヲラー６の部分へ噴出する。
火を通り、スヲラー６の部分へ噴出する。
燃料はスワラ−空気に送られてノズルから噴出すること
になる。燃焼」１象は燃料ノズル直後の１次燃焼領域（
軸方向長さで約０．４ Ｌ） Ｌ間）で生じ、この間に
希釈孔８を設は多量の空気を嗜入し、φ中０．５の燃焼
を行なわせる。第３図に示すようにＢ′点は従来燃焼器
の１次燃焼領域（Ｂ点）よシ５０チの低Ｎ Ｏｘ化を達
成する。負荷が小さくなると、このままではφ→０．１
となり第３ ＦＡに示すように不安定領域に入って使用
できない（ｌＦＪ６図は本発明の無負荷状態を示す。
になる。燃焼」１象は燃料ノズル直後の１次燃焼領域（
軸方向長さで約０．４ Ｌ） Ｌ間）で生じ、この間に
希釈孔８を設は多量の空気を嗜入し、φ中０．５の燃焼
を行なわせる。第３図に示すようにＢ′点は従来燃焼器
の１次燃焼領域（Ｂ点）よシ５０チの低Ｎ Ｏｘ化を達
成する。負荷が小さくなると、このままではφ→０．１
となり第３ ＦＡに示すように不安定領域に入って使用
できない（ｌＦＪ６図は本発明の無負荷状態を示す。
入口空気圧が負荷に応じて小さくなるのでバネ１０の力
によシ、ピストン３は上方へ移動し、燃料ノズルの先端
はスヮ２−６と共に一体となって燃焼器ライナ７の上端
に移動する。燃料ガスは同様に）２ンジ４からピストン
ロッド１１の中央を通って、スワラ−６に噴射され、燃
料ノズルから噴出する。この場合の１次燃焼領域（約０
．４ Ｄ Ｌ間）は希釈孔が作用しないので、無負荷条
件に見合、つた最適の空燃比（φ−０，２〜０．３）に
設定できる。
によシ、ピストン３は上方へ移動し、燃料ノズルの先端
はスヮ２−６と共に一体となって燃焼器ライナ７の上端
に移動する。燃料ガスは同様に）２ンジ４からピストン
ロッド１１の中央を通って、スワラ−６に噴射され、燃
料ノズルから噴出する。この場合の１次燃焼領域（約０
．４ Ｄ Ｌ間）は希釈孔が作用しないので、無負荷条
件に見合、つた最適の空燃比（φ−０，２〜０．３）に
設定できる。
無負荷から定格負荷までの移動は連続的であり、第３図
の８７〜６間の低Ｎ Ｏｘ領域を移動する。
の８７〜６間の低Ｎ Ｏｘ領域を移動する。
連続変化の大きなメリットは火炎の安定性がよいことで
ある。しＵえば、第４図では主燃焼室９１と副燃焼室９
２との切換に、一方の消火、他方の着火という不連続現
象を伴うので、この間の燃焼の安定化を図るためには、
タイミングと燃料流量の微妙な脚整を要し、制御方式の
難点となっているが、本発明ではこの点の心配は全くな
い。
ある。しＵえば、第４図では主燃焼室９１と副燃焼室９
２との切換に、一方の消火、他方の着火という不連続現
象を伴うので、この間の燃焼の安定化を図るためには、
タイミングと燃料流量の微妙な脚整を要し、制御方式の
難点となっているが、本発明ではこの点の心配は全くな
い。
このように燃料ノズルは１ケで通常の燃焼器と同じく単
なる負荷による流量制御だけでよいので、従来の制御装
置６、を変更する必要がない。
なる負荷による流量制御だけでよいので、従来の制御装
置６、を変更する必要がない。
なお、図中６はスワラ−１９は燃料ケーシング、９０は
燃焼器、２２は副燃料ノズル、５は低圧空気フランジで
ある。
燃焼器、２２は副燃料ノズル、５は低圧空気フランジで
ある。
本発明によれは燃焼器と燃料ノズル以外は全〈従来のも
のをその１ま使えるので、開発期間を短縮し、開発コス
トの低減を図ることができる。
のをその１ま使えるので、開発期間を短縮し、開発コス
トの低減を図ることができる。
第１図はＮ部は通常燃焼器のフローをＢ部は低ＮＯｘ燃
焼器のフローを示す従来の断面図、第２図は負荷による
柴気流脅と燃オー）流量の変化をいずれも定格を１００
とした比率で示す図、第３図は空燃比によるＮＯｘ生成
の度合を示す図、第４図は従来の燃焼器の断面図、第５
図は本発明の１００チ負荷時の作動状態を表わす断面図
、第６図は第５図の低負荷時の作動状態を表わす断面図
である。 ２・・・燃料ノズルケース、３・・・燃料ノズルピスト
ン、茅 ２ 目 θ ２Ｓ ５θ ７５１０θ 亜荷 （°／。） ＄ ３ 目 ｙ盗空比／ｌ タ（＝４ｄｂ比 （９〉ン第 ４ （社
） 第 ら し１
焼器のフローを示す従来の断面図、第２図は負荷による
柴気流脅と燃オー）流量の変化をいずれも定格を１００
とした比率で示す図、第３図は空燃比によるＮＯｘ生成
の度合を示す図、第４図は従来の燃焼器の断面図、第５
図は本発明の１００チ負荷時の作動状態を表わす断面図
、第６図は第５図の低負荷時の作動状態を表わす断面図
である。 ２・・・燃料ノズルケース、３・・・燃料ノズルピスト
ン、茅 ２ 目 θ ２Ｓ ５θ ７５１０θ 亜荷 （°／。） ＄ ３ 目 ｙ盗空比／ｌ タ（＝４ｄｂ比 （９〉ン第 ４ （社
） 第 ら し１
Claims (1)
- １、 ガスタービンの燃焼器と、この燃焼器の中心線上
の一端に燃料ノズルを設けたものにおいて、燃料噴出位
置が前記ガスタービンの負荷に応じて中心線上を移動す
るような手段を設けたことを特徴とするガスタービン燃
焼器の燃料ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12335783A JPS6017635A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | ガスタ−ビン燃焼器の燃料ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12335783A JPS6017635A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | ガスタ−ビン燃焼器の燃料ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6017635A true JPS6017635A (ja) | 1985-01-29 |
Family
ID=14858574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12335783A Pending JPS6017635A (ja) | 1983-07-08 | 1983-07-08 | ガスタ−ビン燃焼器の燃料ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6017635A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127190A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-09 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | シ−ト材料をレ−ザ切断する方法 |
| JPH03281079A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-11 | Juki Corp | 自動裁断装置 |
| JPH0634136A (ja) * | 1992-05-27 | 1994-02-08 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン燃焼器を希薄予混合燃焼方式で運転する方法、及びガスタービン燃焼器内の燃焼を安定化する装置 |
-
1983
- 1983-07-08 JP JP12335783A patent/JPS6017635A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62127190A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-09 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | シ−ト材料をレ−ザ切断する方法 |
| JPH03281079A (ja) * | 1990-03-23 | 1991-12-11 | Juki Corp | 自動裁断装置 |
| JPH0634136A (ja) * | 1992-05-27 | 1994-02-08 | General Electric Co <Ge> | ガスタービン燃焼器を希薄予混合燃焼方式で運転する方法、及びガスタービン燃焼器内の燃焼を安定化する装置 |
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