JPS60207834A - ガスタ−ビンの燃焼器 - Google Patents
ガスタ−ビンの燃焼器Info
- Publication number
- JPS60207834A JPS60207834A JP6210184A JP6210184A JPS60207834A JP S60207834 A JPS60207834 A JP S60207834A JP 6210184 A JP6210184 A JP 6210184A JP 6210184 A JP6210184 A JP 6210184A JP S60207834 A JPS60207834 A JP S60207834A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- stage
- combustion zone
- combustor
- combustion
- 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
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/26—Controlling the air flow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
〔発明の技術分野〕
本発明はガスタービンの燃焼器（二係り、特（二第１段
および第２段の燃焼領域Ｃ二おいて希薄燃焼を行う燃焼
器（二関する。
および第２段の燃焼領域Ｃ二おいて希薄燃焼を行う燃焼
器（二関する。
従来よシ第１段および第２段の各燃焼領域を有する２段
燃焼器として、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）の低
減をはかるため（＝、上記各燃焼領域（二おいて希薄燃
焼を行い、また定格燃焼時（二第１段燃焼領域で消費さ
れる燃料が全体の３割以下となるようにしたり一ン・リ
ーン型燃焼器が用いられている。
燃焼器として、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）の低
減をはかるため（＝、上記各燃焼領域（二おいて希薄燃
焼を行い、また定格燃焼時（二第１段燃焼領域で消費さ
れる燃料が全体の３割以下となるようにしたり一ン・リ
ーン型燃焼器が用いられている。
かかるリーン・リーン型燃焼器では、燃料（二ついては
、第１段および第２段の各燃焼領域（二供給する量をガ
スタービンの負荷（＝応じて夫々独立して調節すること
ができるようになっているが、他方、それと混合する望
気（二ついては負荷にかかわらず一定の割合で配合され
るようになっている。
、第１段および第２段の各燃焼領域（二供給する量をガ
スタービンの負荷（＝応じて夫々独立して調節すること
ができるようになっているが、他方、それと混合する望
気（二ついては負荷にかかわらず一定の割合で配合され
るようになっている。
これらの様子を第１図および第２図（＝示す。第１図は
負荷（二対する燃料流址の変化を示すもので、Ａ−Ａは
第１段燃焼領域、一点鎖線Ｂは第２段燃焼領域にそれぞ
れ供給さＪＬる量で、実線Ｃはそれらの合計を示してい
る。また第２図は、負荷（二対する窒気配分および当量
比（送給さ７する望気と燃量の比）の変化を示しており
、図中領域１は第１段燃焼領域（＝送給される空気、領
域…は第２Ｒ燃焼領域（＝送給される空気、領域Ｉは希
釈・冷却空気のそれぞれの配分でおって、さらに曲線ａ
は第１段燃焼領域、曲線すは第２段燃焼領域（二おける
当量比をそれぞれ示す。なお、第２図から明らかなよう
（＝、圧縮機から送給される空気の全体量は常（ニ一定
となっている。
負荷（二対する燃料流址の変化を示すもので、Ａ−Ａは
第１段燃焼領域、一点鎖線Ｂは第２段燃焼領域にそれぞ
れ供給さＪＬる量で、実線Ｃはそれらの合計を示してい
る。また第２図は、負荷（二対する窒気配分および当量
比（送給さ７する望気と燃量の比）の変化を示しており
、図中領域１は第１段燃焼領域（＝送給される空気、領
域…は第２Ｒ燃焼領域（＝送給される空気、領域Ｉは希
釈・冷却空気のそれぞれの配分でおって、さらに曲線ａ
は第１段燃焼領域、曲線すは第２段燃焼領域（二おける
当量比をそれぞれ示す。なお、第２図から明らかなよう
（＝、圧縮機から送給される空気の全体量は常（ニ一定
となっている。
これら（二図示したように、一般に定格（１００％）負
荷時（二は、第１段および第２段のいずれの燃焼領域（
二おいても当量比が０．５ないし０．７程度となる希薄
燃焼を行うよう（ユなっているが、低負荷で小量の燃料
しか要しないとき（＝は、第１段燃焼領域（二のみ燃料
を供給すること）二よシ当量比を高くするようにしある
負荷（二連してから第２段燃焼領域にも燃料供給を行う
ようにしている。これは当量比が小さい（たとえば０．
３以下） と着火しなかったシ、燃焼が不安定（＝なっ
たシするためである。
荷時（二は、第１段および第２段のいずれの燃焼領域（
二おいても当量比が０．５ないし０．７程度となる希薄
燃焼を行うよう（ユなっているが、低負荷で小量の燃料
しか要しないとき（＝は、第１段燃焼領域（二のみ燃料
を供給すること）二よシ当量比を高くするようにしある
負荷（二連してから第２段燃焼領域にも燃料供給を行う
ようにしている。これは当量比が小さい（たとえば０．
３以下） と着火しなかったシ、燃焼が不安定（＝なっ
たシするためである。
ところが、上記のよう（＝、定格負荷時と低負荷時の当
量比が最適となるよう（二空気配分および燃料供給の切
換時期（負荷）を設定すると、第２図（＝示すよう（＝
第１段燃焼領域のみで燃焼させているとき（＝成る負荷
（＝至ったときに当量比が１．０に近い値口も達してし
まい、燃焼ガスが高温化し、多量のＮＯｘが発生してし
まうという不都合がおった。
量比が最適となるよう（二空気配分および燃料供給の切
換時期（負荷）を設定すると、第２図（＝示すよう（＝
第１段燃焼領域のみで燃焼させているとき（＝成る負荷
（＝至ったときに当量比が１．０に近い値口も達してし
まい、燃焼ガスが高温化し、多量のＮＯｘが発生してし
まうという不都合がおった。
本発明は上記不具合を解消し、全ての負荷（二対して低
ＮＯｘの燃焼を行うことができるガスタービンの燃焼器
を提供することを目的としている。
ＮＯｘの燃焼を行うことができるガスタービンの燃焼器
を提供することを目的としている。
本発明は、小径（＝構成された第１段燃焼領域とそれよ
シ太径（−構成された第２Ｒ燃焼領域とからなる内筒な
有し、＾＆記第１段および第２Ｒ各燃焼領域とも希薄燃
焼を行い定格燃焼時（二上紀第１段燃焼領域において消
費される燃料が燃焼器全体の３割以下を占める燃焼器Ｃ
二おいて、上Ｖ２Ｗ１１段燃焼領域（二供給される燃料
流量（二相応して核部１段燃焼領域（二流入する燃焼空
気流量を可変（二する手段を設けて、この燃焼空気（二
対する前記燃料の当量比を０．５〜０．６（二保持する
よう（二したガスタービンの燃焼器でおる。
シ太径（−構成された第２Ｒ燃焼領域とからなる内筒な
有し、＾＆記第１段および第２Ｒ各燃焼領域とも希薄燃
焼を行い定格燃焼時（二上紀第１段燃焼領域において消
費される燃料が燃焼器全体の３割以下を占める燃焼器Ｃ
二おいて、上Ｖ２Ｗ１１段燃焼領域（二供給される燃料
流量（二相応して核部１段燃焼領域（二流入する燃焼空
気流量を可変（二する手段を設けて、この燃焼空気（二
対する前記燃料の当量比を０．５〜０．６（二保持する
よう（二したガスタービンの燃焼器でおる。
以下（二本発明の実施例を第３図および第４図を用いて
説明する。
説明する。
第３図は本発明の一実施例（＝係る構成を示すもので、
同図（二おいて第１段燃焼領域１を形成する＄１段部内
筒２と、この第１段部内筒２のスロート部に接続して第
２段燃焼領域３を形成する燃焼器内筒４が、燃焼器外筒
５１：ｌ−包囲されるよう（二配設されておｐ、さら（
二上記燃焼器内筒４（＝は多数の空気流入口が設けられ
るととも（ニ一端が第２段燃焼領域３に連通するよう開
口し、他端が開口端となっている予混曾′ｆ６が第１１
盲内筒２と並行（＝複数個接続され予混合領域７を形成
している。
同図（二おいて第１段燃焼領域１を形成する＄１段部内
筒２と、この第１段部内筒２のスロート部に接続して第
２段燃焼領域３を形成する燃焼器内筒４が、燃焼器外筒
５１：ｌ−包囲されるよう（二配設されておｐ、さら（
二上記燃焼器内筒４（＝は多数の空気流入口が設けられ
るととも（ニ一端が第２段燃焼領域３に連通するよう開
口し、他端が開口端となっている予混曾′ｆ６が第１１
盲内筒２と並行（＝複数個接続され予混合領域７を形成
している。
また第１１盲内筒２の入口端部（二は、中心部（＝第１
段燃料管路８が接続された第１段部スワラ９、およびこ
の第１段部スワラ９の周＃部分（二円錐状の弁座１０が
固定されておシ、さら（二、この弁座１０に対向する位
置（二弁棒１１（＝よシ支持された弁体伎が、該弁体１
２の中心を貫通する第１段燃料管路８）二対して摺動可
能（二設置されて弁座ｌＯと共（二制御弁１３を形成し
前記弁体１２の上下動（；より弁座１０との間（＝第１
段空気流路１４を形成するようになっている。この制御
弁１３の開度は図示しない公知の駆動装置および制御装
置（二より調節される。また、予混合管６の夫々（二は
その開口端（二部２段燃料管路１５が挿入され、他端の
第２段燃焼領域３（二連通する側（二はＷＩ２段部スワ
２１６がそれぞれ配設されている。さら（二、燃焼器内
筒４および燃焼器外筒５（＝よって円環状の空気流路１
７が形成１れるよう（＝なっている。
段燃料管路８が接続された第１段部スワラ９、およびこ
の第１段部スワラ９の周＃部分（二円錐状の弁座１０が
固定されておシ、さら（二、この弁座１０に対向する位
置（二弁棒１１（＝よシ支持された弁体伎が、該弁体１
２の中心を貫通する第１段燃料管路８）二対して摺動可
能（二設置されて弁座ｌＯと共（二制御弁１３を形成し
前記弁体１２の上下動（；より弁座１０との間（＝第１
段空気流路１４を形成するようになっている。この制御
弁１３の開度は図示しない公知の駆動装置および制御装
置（二より調節される。また、予混合管６の夫々（二は
その開口端（二部２段燃料管路１５が挿入され、他端の
第２段燃焼領域３（二連通する側（二はＷＩ２段部スワ
２１６がそれぞれ配設されている。さら（二、燃焼器内
筒４および燃焼器外筒５（＝よって円環状の空気流路１
７が形成１れるよう（＝なっている。
とのｔ！か、第１段燃料管路８および第２段燃料管路１
５（＝は、図示しない燃料供給機構が縁続されて、第１
図（二足したよう（＝負荷との関係で燃料をこれらの燃
料管路（二導くよう（ユなっておシ、他方、空気流路１
７（＝は図示しない圧縮機から一定の温度・流量の空気
が送給されるようになっている。
５（＝は、図示しない燃料供給機構が縁続されて、第１
図（二足したよう（＝負荷との関係で燃料をこれらの燃
料管路（二導くよう（ユなっておシ、他方、空気流路１
７（＝は図示しない圧縮機から一定の温度・流量の空気
が送給されるようになっている。
次に本実施例の作用を説明する。
圧縮機から送給された空気は、一部が希釈・冷却用とし
て燃焼器内？ｔＪ４に設けられた孔から第２段燃焼領域
３（＝流入し、残部紘各予混合管６の予混合領域５；二
、おるいは制御弁１３および第１段部スワ２９を介して
第１段燃焼領域１に流入する。
て燃焼器内？ｔＪ４に設けられた孔から第２段燃焼領域
３（＝流入し、残部紘各予混合管６の予混合領域５；二
、おるいは制御弁１３および第１段部スワ２９を介して
第１段燃焼領域１に流入する。
しかして、第１我燃焼頂域ｌに流入した空気は第１ｗ！
、燃料管路８から供給された燃料と混合して拡散燃焼さ
れ、第２段燃焼領域３では予混合領域５から第２段部ス
ワ２１６を介して流入した予混合気が着火して燃焼する
。
、燃料管路８から供給された燃料と混合して拡散燃焼さ
れ、第２段燃焼領域３では予混合領域５から第２段部ス
ワ２１６を介して流入した予混合気が着火して燃焼する
。
このとき、制御弁１３の弁体ルは弁棒１１（二よって第
１段燃焼領域１に供給される燃料流量（＝応じて上下（
二駆動される。このときの負荷の変化（二伴う燃料流量
、制御弁開度およびそれ（＝伴う空気配分、当量比の変
化を示したのが第４図である前述したよう（＝、負荷が
成る値（＝至るまでの小負荷のとき（二は、第２段燃焼
領域（＝は燃料は供給されず、点線Ａ（二示すように第
１段燃焼領域（二供給される燃量のみが負荷の増加に伴
って増加する。
１段燃焼領域１に供給される燃料流量（＝応じて上下（
二駆動される。このときの負荷の変化（二伴う燃料流量
、制御弁開度およびそれ（＝伴う空気配分、当量比の変
化を示したのが第４図である前述したよう（＝、負荷が
成る値（＝至るまでの小負荷のとき（二は、第２段燃焼
領域（＝は燃料は供給されず、点線Ａ（二示すように第
１段燃焼領域（二供給される燃量のみが負荷の増加に伴
って増加する。
そして、この供給燃料の増加（＝伴い、制御弁１３の弁
開度が曲線Ｃ（＝示すよう（ユ増し、この弁作動によシ
第１！Ｒ燃焼領域（＝送給されるべき空気の配分が増加
するようになっている。つまシ、第１段燃焼領域につい
て、供給燃量（＝相応して送給される空気量が制御され
、その結果、当量比が曲線ａに示されるよう（二およそ
０．６程度（二保たれるのである。
開度が曲線Ｃ（＝示すよう（ユ増し、この弁作動によシ
第１！Ｒ燃焼領域（＝送給されるべき空気の配分が増加
するようになっている。つまシ、第１段燃焼領域につい
て、供給燃量（＝相応して送給される空気量が制御され
、その結果、当量比が曲線ａに示されるよう（二およそ
０．６程度（二保たれるのである。
しかして、負荷がある一定値（二連すると、一点鎖線Ｂ
で示すよう（二部２段燃焼領域への燃料供給が始まると
同時に、点線Ａの第１段燃焼領域への供給燃料がステッ
プ状（＝負荷０チの状態まで減少し、これ（二伴って制
御弁１３の一度は負荷θ％のときの開度まで閉作動する
。この弁作ｔｊｈ＋二よって、第１段燃焼領域に送給さ
れる空気量は減少し、逆（＝第２段燃焼領域（二送給さ
れる空気量が増加するが、上述のように供給燃量がそれ
ぞれの燃焼領域（二対して減増しているので、当量比は
やは、９０．５〜０．６付近（二保持される。なお、第
２段燃焼領域における当量比は、燃料供給が始まる時点
では低いが、その後負荷が定格値（二近づく（：つれて
増加し、負荷１００チではホ０．６程度（＝達すること
となる。
で示すよう（二部２段燃焼領域への燃料供給が始まると
同時に、点線Ａの第１段燃焼領域への供給燃料がステッ
プ状（＝負荷０チの状態まで減少し、これ（二伴って制
御弁１３の一度は負荷θ％のときの開度まで閉作動する
。この弁作ｔｊｈ＋二よって、第１段燃焼領域に送給さ
れる空気量は減少し、逆（＝第２段燃焼領域（二送給さ
れる空気量が増加するが、上述のように供給燃量がそれ
ぞれの燃焼領域（二対して減増しているので、当量比は
やは、９０．５〜０．６付近（二保持される。なお、第
２段燃焼領域における当量比は、燃料供給が始まる時点
では低いが、その後負荷が定格値（二近づく（：つれて
増加し、負荷１００チではホ０．６程度（＝達すること
となる。
なお、ここでは制御弁を用いたが、ここＣ二足した形態
の制御弁に限られるものではなく、さらに、同様の手段
としてオリアイス等の使用も可能である。
の制御弁に限られるものではなく、さらに、同様の手段
としてオリアイス等の使用も可能である。
以上のとおシであるから、本発明によれば、第１我燃焼
頂域（＝おける当量比を、全体としての空気量な変化さ
せることなく最適値に保つことができるため、ＮＯｘの
発生を抑制し、低負荷域（二まで運転純量を拡大し尼ガ
スタービンの燃焼器を得ることができる等の効果がある
。
頂域（＝おける当量比を、全体としての空気量な変化さ
せることなく最適値に保つことができるため、ＮＯｘの
発生を抑制し、低負荷域（二まで運転純量を拡大し尼ガ
スタービンの燃焼器を得ることができる等の効果がある
。
第１図は負荷（二対する燃量流量の変化を示す線図、第
２図は従来のガスタービンの燃焼器（二おける負荷（二
対る空気配分および当量比の変化を示す線図、第３図は
本発明の一実施例（二係る燃焼器の構成を示す図、第４
図は本発明の一実施例に係る燃焼器の負荷（二対する燃
量流量、弁開度、空気配分および当量比の変化を示す線
図である。 工・・・第１段燃焼領域、２・・・第１段燃焼器内筒、
３・・・第２段燃焼領域、４・・・燃焼器内筒１３・・
・制御弁 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 ０１００ 貝 何 （Ｚ） ０ 負荷（ｚ、 １００ 第３図 第４図
２図は従来のガスタービンの燃焼器（二おける負荷（二
対る空気配分および当量比の変化を示す線図、第３図は
本発明の一実施例（二係る燃焼器の構成を示す図、第４
図は本発明の一実施例に係る燃焼器の負荷（二対する燃
量流量、弁開度、空気配分および当量比の変化を示す線
図である。 工・・・第１段燃焼領域、２・・・第１段燃焼器内筒、
３・・・第２段燃焼領域、４・・・燃焼器内筒１３・・
・制御弁 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 ０１００ 貝 何 （Ｚ） ０ 負荷（ｚ、 １００ 第３図 第４図
Claims (1)
- 小径（二構成された第１段燃焼領域とそれよシ大径（二
構成されたＷＩ２段燃焼領域とからなる内筒を有し、前
記第１段および第１段燃焼領域とも希薄燃焼を行い定格
燃焼時に上β己第１段燃焼領域（＝おいて消費される燃
料が燃焼器全体の３割以下を占める燃焼器（二おいて、
上記ＩＪＩＲ燃焼領域に供給される燃料流−に相応して
該第１段燃焼領域に流入する燃焼臣気流輩を可変にする
手段を設けて、この燃焼璧気に対する前Ｉ己燃料の当量
比を０．５〜０．６（二保持するよう（＝したガスター
ビンの燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6210184A JPS60207834A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | ガスタ−ビンの燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6210184A JPS60207834A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | ガスタ−ビンの燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207834A true JPS60207834A (ja) | 1985-10-19 |
Family
ID=13190317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6210184A Pending JPS60207834A (ja) | 1984-03-31 | 1984-03-31 | ガスタ−ビンの燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207834A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012141078A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃焼装置、及び該燃焼装置の燃焼制御方法 |
-
1984
- 1984-03-31 JP JP6210184A patent/JPS60207834A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012141078A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-26 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 燃焼装置、及び該燃焼装置の燃焼制御方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1216385B1 (en) | Variable premix-lean burn combustor | |
| JP2758301B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| US4446692A (en) | Fluidic control of airflow in combustion chambers | |
| JPS62175524A (ja) | ガスタ−ビン用燃焼器 | |
| US6314716B1 (en) | Serial cooling of a combustor for a gas turbine engine | |
| JPS63247536A (ja) | ガスタ−ビン燃焼器 | |
| JPH0719482A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| US3952501A (en) | Gas turbine control | |
| JP2865684B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPS597722A (ja) | ガスタ−ビン触媒燃焼器 | |
| JPS60207834A (ja) | ガスタ−ビンの燃焼器 | |
| JPH0115775B2 (ja) | ||
| JPS6277520A (ja) | 低ＮＯｘガスタ−ビン燃焼器 | |
| JPS6152523A (ja) | ガスタ−ビン燃焼器 | |
| JPH0443726Y2 (ja) | ||
| JPH1089689A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPS6017633A (ja) | 燃焼器の空気制御装置 | |
| JP2729748B2 (ja) | ガスタービン用燃焼方法およびその装置 | |
| JPH08128636A (ja) | ガス燃焼装置 | |
| JPH0579630A (ja) | ガスタービン燃焼器および運転方法 | |
| JPS629124A (ja) | ガスタ−ビン | |
| JPH02169828A (ja) | ガスタービンの予混合器 | |
| JPS61110817A (ja) | 燃焼装置 | |
| JPS6091141A (ja) | 低ΝＯｘガスタ−ビン燃焼器 | |
| JPH06137558A (ja) | ガスタービン燃焼器の流量配分制御機構 |