JPS62102030A - Gas turbine combustion unit - Google Patents

Gas turbine combustion unit

Info

Publication number
JPS62102030A
JPS62102030A JP24361985A JP24361985A JPS62102030A JP S62102030 A JPS62102030 A JP S62102030A JP 24361985 A JP24361985 A JP 24361985A JP 24361985 A JP24361985 A JP 24361985A JP S62102030 A JPS62102030 A JP S62102030A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
gas turbine
perforated plate
porous plate
fuel passage
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.)
Granted
Application number
JP24361985A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0663647B2 (en
Inventor
Kenji Takahara
高原 健司
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP24361985A priority Critical patent/JPH0663647B2/en
Publication of JPS62102030A publication Critical patent/JPS62102030A/en
Publication of JPH0663647B2 publication Critical patent/JPH0663647B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To provide a stable combustion in response to a loaded condition or a replacement use of fuel having different heating amount by a method wherein porous plate whose area can be varied is provided in order to make a selective closable state of each of fuel passage holes in fixed porous plate. CONSTITUTION:Porous plate 38 having variable area has fuel passage holes 39. Fuel passage holes 39 correspond to fuel passage holes 31 of fixed type porous plate 29 and the remaining fuel passage holes 30 can be closed with porous plate 38 of which area can be varied. When a gas turbine is started, or when a low load operation is performed, or when a fuel having a high heating calorie is to be used, an actuator 41 is operated to cause the porous plate 38 for variable area to approach or fixed tot he fixed type porous plate 29 to close the fuel passage holes 30 of the fixed type porous plate 29. Therefore, a pressure difference across the injecting holes of a fuel swirller 25 is sufficiently kept and a non-stable combustion is prevented. In case that large amount of fuel is flowed or when fuel having less heating calorie is to be used, the porous plate 38 of which area can be varied is retracted from the fixed type porous plate 29 beyond a fuel flowing port 37 and then all of the fuel passage holes 30 and 31 of the fixed type porous plate 29 are opened.

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発電プラントに用いられるガスタ
ービン燃焼器に係り、特に燃料流量面積を調節制御可能
なガスタービン燃焼器に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a gas turbine combustor used in a gas turbine power plant, and more particularly to a gas turbine combustor in which the fuel flow area can be adjusted and controlled.

〔発明の技術的fIf11とその問題点〕ガスタービン
発電プラントにおいて、ガスタービン燃焼器は圧縮機と
ガスタービンとの間に設けられ、上記圧縮機の駆動によ
って圧縮された吐出空気が燃焼用空気としてガスタービ
ン燃焼器に案内される。案内された燃焼用空気はガスタ
ービン燃焼器内で燃料噴射装置から噴射される燃料と混
合して燃焼し、高温の燃焼ガスとなる。この燃焼ガスは
燃焼器尾筒からガスタービンに案内され、ガスタービン
で仕事をするようになっている。
[Technical fIf11 of the invention and its problems] In a gas turbine power plant, a gas turbine combustor is provided between a compressor and a gas turbine, and the discharge air compressed by the drive of the compressor is used as combustion air. guided to the gas turbine combustor. The guided combustion air mixes with fuel injected from the fuel injection device in the gas turbine combustor and burns, resulting in high-temperature combustion gas. This combustion gas is guided from the combustor transition piece to the gas turbine, where it performs work.

従来のガスタービン燃焼器は、第9図および第10図に
示すように構成され、ライナー外筒1とライブ−内筒2
とから二重筒構造の燃焼器本体3が形成される。ライナ
ー外筒1および内筒2間の環状空間は燃焼用空気の流路
4として画成され、この流路4内を通る燃焼用空気は燃
焼器本体3の先端部で流れ方向が反転され、空気用スワ
ラ−5からライナー内筒2内に形成される燃焼室6内に
噴射される。
A conventional gas turbine combustor is constructed as shown in FIGS. 9 and 10, and includes a liner outer cylinder 1 and a live inner cylinder 2.
A combustor main body 3 having a double cylinder structure is formed from the above. The annular space between the liner outer cylinder 1 and the inner cylinder 2 is defined as a flow path 4 for combustion air, and the flow direction of the combustion air passing through the flow path 4 is reversed at the tip of the combustor body 3. The air is injected from the air swirler 5 into the combustion chamber 6 formed within the liner inner cylinder 2.

一方、燃焼器本体3の先端部には燃料噴射装置7が設け
られ、この燃料噴射装置7に供給された燃料は先端の燃
料用スワラ−8から噴射され、燃焼室6内で燃焼用空気
と混合して燃焼せしめられる。
On the other hand, a fuel injection device 7 is provided at the tip of the combustor body 3, and the fuel supplied to the fuel injection device 7 is injected from a fuel swirler 8 at the tip, and is mixed with combustion air within the combustion chamber 6. Mixed and burned.

第9図に示されるガスタービン燃焼器は空気用スワラ−
5が燃料噴射装置7の燃料用スワラ−8の外周側に配設
されたこbのであり、また、第10図のガスタービン燃
焼器は空気用スワラ−5が燃Fl 1171射装置7に
組み込まれたタイプである。後者のガスタービン燃焼器
において、燃料噴射装置7は内部に燃料用通路と燃料用
空気流路とが仕切板により区画されている。
The gas turbine combustor shown in Figure 9 has an air swirler.
5 is disposed on the outer peripheral side of the fuel swirler 8 of the fuel injection device 7, and in the gas turbine combustor shown in FIG. It is a type of In the latter gas turbine combustor, the fuel injection device 7 is internally divided into a fuel passage and a fuel air flow passage by a partition plate.

ところで、従来のガスタービン燃焼器の燃料噴射装置は
一定の燃料噴射開口面積を備えており、燃料流量通路面
積が常時一定である。このため、燃料流間が微少流量か
ら大流量まで広範囲に変化する場合、従来のガスタービ
ン燃焼器では、微少燃料流酊運転域において燃料噴射孔
前後の差圧が小さく、この燃料差圧小に起因して燃料が
安定的に噴射されず、燃料振動や失火等の不安定燃焼が
発生する場合があった。
By the way, a conventional fuel injection device for a gas turbine combustor has a constant fuel injection opening area, and the fuel flow passage area is always constant. For this reason, when the fuel flow rate changes over a wide range from a small flow rate to a large flow rate, in a conventional gas turbine combustor, the pressure difference before and after the fuel injection hole is small in the small fuel flow range, and this fuel pressure difference is small. As a result, fuel is not injected stably, and unstable combustion such as fuel vibration and misfires may occur.

ざらに、最近では燃料経済を考慮して燃料の多様化が図
られており、発熱量が貸なる神々の燃料が使用されるよ
うになっている。発熱Rが大きく異なる燃料を1台のガ
スタービンで使用する場合、燃料流量の変化幅が一層大
ぎくなり、従来のガスタービン燃焼器のように一定の開
口面積を備えた燃料噴射装置では、微少燃料流量時に燃
料噴射孔の前後差圧を充分に確保することができず、不
安定燃焼が生ずる恐れがあった。
In recent years, fuels have been diversified in consideration of fuel economy, and fuels with high calorific value are now being used. When fuels with greatly different heat generation R are used in one gas turbine, the range of variation in fuel flow rate becomes even larger. At the time of fuel flow, a sufficient pressure difference between the front and rear of the fuel injection hole could not be ensured, and there was a risk that unstable combustion would occur.

(発明の目的) 本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、ガス
タービンの負荷状態あるいは発熱量の異なる燃料の切替
使用に応じて燃料噴射装置の燃料噴射面積を調節制御し
、燃料の安定燃焼と燃料の多様化に対応できるガスター
ビン燃焼器を提供することを目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and it adjusts and controls the fuel injection area of the fuel injection device according to the load condition of the gas turbine or the switching use of fuels with different calorific values, and The objective is to provide a gas turbine combustor that can achieve stable combustion and handle the diversification of fuels.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

上述した目的を達成するために、本発明は、燃焼器本体
に燃料噴射装置を備えたガスタービン燃焼器において、
上記燃料噴射装置は筒状ケーシング内に複数の燃料通路
孔を有する固定式多孔板を設け、この固定式多孔板の各
燃料通路孔を仕切板により区画された燃料通路をそれぞ
れ介して燃料用スワラ−または燃料噴射ノズルの燃料噴
射孔に対応さ「るとともに、前記固定式多孔板の各燃料
通路孔を選択的に閉塞可能な面積可変用多孔板を設置し
たことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a gas turbine combustor equipped with a fuel injection device in the combustor main body.
The fuel injection device has a fixed perforated plate having a plurality of fuel passage holes in a cylindrical casing, and each fuel passage hole of the fixed perforated plate is connected to a fuel swirler through a fuel passage divided by a partition plate. - Alternatively, a variable area perforated plate is installed which corresponds to the fuel injection hole of the fuel injection nozzle and can selectively close each fuel passage hole of the fixed perforated plate.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明に係るガスタービン燃焼器の一実施例につ
いて添付図面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a gas turbine combustor according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第3図にJ3いて符号10はガスタービン発電ブラント
に用いられるガスタービン燃焼器を示し、このガスター
ビン燃焼器10は圧縮機11とガスタービン12との間
に設けられ、圧縮機11から吐出される圧縮空気の吐出
チ1?ンバ13内に、周方向に沿って複数藺、例えば1
0個あるいは14個収容される。ガスタービン燃焼器1
0は二重筒構造のライナー外筒15とライナー内筒16
とを有し、このライナー内筒16および外筒15により
燃焼器本体17を構成している。
In FIG. 3, reference numeral 10 in J3 indicates a gas turbine combustor used in a gas turbine power generation blunt. Compressed air discharge 1? In the member 13, there are a plurality of lines, for example, one line, along the circumferential direction.
It can accommodate 0 or 14 pieces. Gas turbine combustor 1
0 is a liner outer cylinder 15 and a liner inner cylinder 16 with a double cylinder structure.
The liner inner cylinder 16 and outer cylinder 15 constitute a combustor main body 17.

ライナー外筒15とライナー内筒16との間の環状空間
は第1図および第2図に示すように燃焼用空気を供給す
る流路18として形成され、この燃焼用空気流路18は
燃焼器本体17の先端部(前端部)で反転し、空気用ス
ワラ−20を通してライナー内部16内の燃焼〒21に
連通される。
The annular space between the liner outer cylinder 15 and the liner inner cylinder 16 is formed as a flow path 18 for supplying combustion air, as shown in FIGS. It is inverted at the tip (front end) of the main body 17 and communicated with the combustion chamber 21 inside the liner 16 through an air swirler 20.

一方、燃焼器本体17の前端中央部には燃料噴射装置2
3が設けられ、この燃料噴射装置23により燃料供給管
24を経て供給された燃料が燃料用スワラ−25を介し
て燃焼室21内に噴射される。この燃焼室21内で燃料
は燃焼用空気と屁合して燃焼せしめられ、高温の燃焼ガ
スとなる。この燃焼ガスは燃焼器用n26(第3図参照
)を通ってガスタービン12に案内され、このガスター
ビン12を駆動して仕事をするようになっている。
On the other hand, a fuel injection device 2 is located at the center of the front end of the combustor body 17.
3 is provided, and fuel supplied by this fuel injection device 23 through a fuel supply pipe 24 is injected into the combustion chamber 21 via a fuel swirler 25. In this combustion chamber 21, the fuel is combined with combustion air and combusted, resulting in high-temperature combustion gas. This combustion gas is guided to the gas turbine 12 through the combustor n26 (see FIG. 3), and drives the gas turbine 12 to perform work.

ところで、燃料噴射装置23は燃焼器本体17に保持さ
れた筒状ケーシング28を備え、この筒状ケーシング2
8内に固定式多孔板29が固着され収容される。固定式
多孔板29は第4図(A)および第5図(A>に示すよ
うに多数の燃料通路孔30.31が周方向に独立して設
けられる。各燃料通路孔30.31の形状は図示するも
のに限定されない。固定式多孔板29の下流側には複数
の仕切板33が設けられ、この仕切板33により燃料用
スワラ−25の各燃料噴射孔34に通ずる燃料通路35
が区画形成され、固定式多孔板29に設(〕られた各燃
料通路孔30.31は燃料通路35を介して燃料用スワ
ラ−25の各燃料噴射孔34に1対1にそれぞれ対応し
ている。なお、燃料用スワラ−25に代えて燃料噴射ノ
ズルを同様に適用づることができるので、燃料用スワラ
−25は燃料噴射ノズルを含む概念として使用する。
By the way, the fuel injection device 23 includes a cylindrical casing 28 held in the combustor main body 17, and this cylindrical casing 2
A fixed perforated plate 29 is fixed and housed within the housing 8 . The fixed perforated plate 29 is provided with a large number of fuel passage holes 30.31 independently in the circumferential direction as shown in FIGS. 4(A) and 5(A).The shape of each fuel passage hole 30.31 is A plurality of partition plates 33 are provided downstream of the fixed perforated plate 29, and the partition plates 33 allow a fuel passage 35 to be connected to each fuel injection hole 34 of the fuel swirler 25.
The fuel passage holes 30 and 31 provided in the fixed perforated plate 29 correspond one-to-one to the fuel injection holes 34 of the fuel swirler 25 via the fuel passages 35. Note that a fuel injection nozzle can be similarly applied in place of the fuel swirler 25, so the fuel swirler 25 is used as a concept that includes the fuel injection nozzle.

また、固定式多孔板29の上流側は燃料供給チャンバ3
6として形成され、この供給チレンバ36に燃料流入ボ
ート37が開口している。燃料供給チ1?ンバ36は上
記固定式多孔板29に進退自在に密着可能な燃料噴射面
積可変用多孔板38のシリンダ室を兼ねている。面積可
変用多孔板38は例えば第5図(B)に示す燃料通路孔
39を有する。この燃料通路孔39は固定式多孔板2つ
の燃料通路孔31に対応し、残りの燃料通路孔3゜を面
積可変用多孔板38で開店可能な構造となっている。し
かして、面積可変用多孔板38に設けられた燃料通路孔
39の数は、固定式多孔板2つの燃料通路孔30.31
の数に対して、ガスタービンの運転条件あるいは異なる
燃料の発熱呈に応じて予め定められた割合だけ少なく設
定されている。
Further, the upstream side of the fixed perforated plate 29 is the fuel supply chamber 3.
6, and a fuel inlet boat 37 opens into this supply chamber 36. Fuel supply 1? The chamber 36 also serves as a cylinder chamber for a variable fuel injection area perforated plate 38 that can be brought into close contact with the fixed perforated plate 29 so as to be movable and retractable. The area variable porous plate 38 has, for example, fuel passage holes 39 shown in FIG. 5(B). The fuel passage holes 39 correspond to the fuel passage holes 31 of the two fixed porous plates, and the remaining fuel passage holes 3° can be opened with a variable area porous plate 38. Therefore, the number of fuel passage holes 39 provided in the variable area perforated plate 38 is greater than the number of fuel passage holes 39 provided in the variable area perforated plate 38.
is set to be smaller than the number by a predetermined ratio depending on the operating conditions of the gas turbine or the heat generation characteristics of different fuels.

前記面積可変用多孔板38は動力伝達機構としての作動
ロッド40を介してアクチュエータ41に連結され、こ
のアクチュエータ41の作動により燃料供給ボート37
を超えて往復動けしめられる。アクチュエータ41はコ
ントローラ42からのアクチュエータ作動信号を受tプ
で作動制御される。コントローラ42は例えばガスター
ビン負荷信号や燃料切替信号などの燃料通路部面積を変
更させるタイミングを代表する信号へを受()てアクチ
ュエータ41の移動位置を制御するようになっている。
The area variable perforated plate 38 is connected to an actuator 41 via an actuating rod 40 as a power transmission mechanism, and the operation of the actuator 41 causes the fuel supply boat 37 to
I am forced to reciprocate by exceeding the limit. The actuator 41 receives an actuator operation signal from the controller 42 and is controlled to operate. The controller 42 is adapted to control the movement position of the actuator 41 in response to a signal representative of the timing of changing the area of the fuel passage, such as a gas turbine load signal or a fuel switching signal.

次に、ガスタービン燃焼器10の作用について説明する
Next, the operation of the gas turbine combustor 10 will be explained.

ガスタービンの起動時や低負伺運転時、または発熱用の
高い燃料を使用する時は、第1図に示すように、アクチ
ュエータ41を作動させて面積可変用多孔板38を固定
式多孔板29に接近させ、密着させる。これにより、燃
料噴射装置23は燃料噴射面積が小さくなるように調部
され、固定式多孔板29の燃料通路孔30が閉塞される
When starting up the gas turbine, operating at a low load, or using high heat generating fuel, as shown in FIG. Bring it close to and in close contact with it. As a result, the fuel injection device 23 is adjusted so that the fuel injection area becomes small, and the fuel passage hole 30 of the fixed perforated plate 29 is closed.

そして、燃料噴射装置23の供給チャンバ36内に案内
された燃料は、面積可変用多孔板38J3J:び固定式
多孔板29の共通燃料通路孔39,31から燃料流路3
5を経て燃料用スワラ−25に導かれ、燃料用スワラ−
25から燃焼室21内に噴射されるが、固定式多孔板2
9の燃料通路孔30は閉塞されているため、燃料を流さ
ず、結局燃料用スワラ−25部での燃料噴射面積が減少
される。燃料噴射装置23の燃料噴射面積を調節可能と
することにより、微少燃料流11時においても燃料用ス
ワラ−25の噴出孔前後の差圧を充分に確保することが
でき1.燃焼振動や吹痕えなどの不安定燃焼を防止する
ことができる。燃焼の安定性は燃料用スワラ−25や固
定式多孔板2つ、而栢可受用多孔板38に設けられた孔
の数が多いほど向上する。
Then, the fuel guided into the supply chamber 36 of the fuel injection device 23 is transferred from the common fuel passage holes 39 and 31 of the variable area perforated plate 38J3J and the fixed perforated plate 29 to the fuel flow path 3.
5 to the fuel swirler 25, and the fuel swirler 25
25 into the combustion chamber 21, the fixed perforated plate 2
Since the fuel passage hole 30 of No. 9 is closed, fuel does not flow therethrough, and as a result, the fuel injection area at the fuel swirler 25 is reduced. By making the fuel injection area of the fuel injection device 23 adjustable, a sufficient differential pressure can be secured before and after the injection hole of the fuel swirler 25 even when the fuel flow is minute at 11 o'clock.1. Unstable combustion such as combustion vibration and blow marks can be prevented. The combustion stability improves as the number of holes provided in the fuel swirler 25, the two fixed perforated plates, and the receptive perforated plate 38 increases.

一方、ガスタービンの定格負荷運転時などで多階の燃料
を流す場合あるいは発熱量の小さな燃料を使用する場合
には、燃13+噴rjJ装置23は大きな燃料噴(ト)
面積が必要となる。この場合にtよ、第2図に示すよう
にアクチュエータ41を作動させて面積可変用多孔板3
8を固定式多孔板29から燃料流入ボート37を超えて
後退させ、固定式多孔板29の各燃料通路孔30.31
が全て開放される。このため、燃料供給チャンバ36内
に供給された燃料は全ての燃料通路35を通り、燃料用
スワラ−25から燃焼室21内に噴射される。このため
、燃料用スワラ−25における燃料噴射差圧は適切な値
に保持され、安定的に噴射せしめられる。
On the other hand, when flowing fuel in multiple stages during rated load operation of the gas turbine, or when using fuel with a small calorific value, the fuel 13 + injection rjJ device 23 has a large fuel injection (g).
Area is required. In this case, the actuator 41 is actuated as shown in FIG.
8 is retracted from the fixed perforated plate 29 beyond the fuel inlet boat 37, and each fuel passage hole 30.31 of the fixed perforated plate 29 is
are all released. Therefore, the fuel supplied into the fuel supply chamber 36 passes through all the fuel passages 35 and is injected into the combustion chamber 21 from the fuel swirler 25. Therefore, the fuel injection pressure difference in the fuel swirler 25 is maintained at an appropriate value, and stable injection is achieved.

次に、ガスタービン燃焼器の変形例について第6図乃至
第8図を参照して説明する。
Next, modifications of the gas turbine combustor will be described with reference to FIGS. 6 to 8.

この変形例に示されたガスタービン燃焼器10Aは燃料
噴射装置23A内に燃焼空気用スワラ−2OAと燃料用
スワラ−(燃料噴射ノズルでもよい。)25Aとを一体
的に組み込んだものである。
A gas turbine combustor 10A shown in this modification has a combustion air swirler 2OA and a fuel swirler (which may be a fuel injection nozzle) 25A integrated into a fuel injection device 23A.

ガスタービン燃焼器10Aは筒状ケーシング28内に固
着され、収容された固定式多孔板29Aを有し、この多
孔板29A1.:隣接して面積可変用多孔板38Aが回
転自在に収容される。面積可変用多孔板38Aは歯車機
構45やチェーンスプロケット機構などの動力伝達機構
を介して駆動モータ46に接続され、この駆動モータ4
6の回転駆動により、面積可変用多孔板38Aが回転駆
動される。駆動モータ46の回転駆動は、コントローラ
42Aにより作動制御される。
The gas turbine combustor 10A has a fixed perforated plate 29A fixed and housed within the cylindrical casing 28, the perforated plate 29A1. : A perforated area variable plate 38A is rotatably housed adjacent to the plate. The variable area perforated plate 38A is connected to a drive motor 46 via a power transmission mechanism such as a gear mechanism 45 or a chain sprocket mechanism.
6, the variable area perforated plate 38A is rotated. The rotation of the drive motor 46 is controlled by the controller 42A.

面積可変用多孔板38Aの燃料通路孔48.49は第7
図(A)に示すように例えば2種類有し、中心角θの燃
料通路孔48と中心角2θの燃料通路孔49が所定の周
方向間隔をおいて交互に配置され、これらの燃料通路孔
48.49は固定式多孔板29Aに形成された中心角θ
の各燃料通路孔30A、31Aに対応している。しかし
て、面積可変用多孔板38Aを駆動モータ46により角
度θだCノ回転させることにより、固定式多孔板29A
は各燃料通路孔30A、31△が開口する位置と、一部
の燃料通路孔30Aが閉塞される位置とを選択的にとる
ようになっている。
The fuel passage holes 48 and 49 of the variable area perforated plate 38A are the seventh
As shown in Figure (A), there are two types of fuel passage holes, for example, fuel passage holes 48 with a center angle θ and fuel passage holes 49 with a center angle 2θ, which are arranged alternately at predetermined intervals in the circumferential direction. 48.49 is the central angle θ formed in the fixed perforated plate 29A.
It corresponds to each fuel passage hole 30A, 31A. By rotating the variable area perforated plate 38A by an angle θC by the drive motor 46, the fixed perforated plate 29A
is configured to selectively take a position where each of the fuel passage holes 30A, 31Δ is open and a position where some of the fuel passage holes 30A are closed.

また、固定式多孔板29Aの下流側は第8図に示すよう
に放射方向に配列された各仕切板50により燃料通路3
5Aと燃料用空気流路51とに区画され、独立して交互
に配置される。燃料通路35Aは固定式多孔板29Aの
各燃料通路孔30A。
Further, on the downstream side of the fixed perforated plate 29A, as shown in FIG.
5A and a fuel air flow path 51, which are arranged independently and alternately. The fuel passages 35A are each fuel passage hole 30A of the fixed perforated plate 29A.

31Aを燃料用スワラ−25Aの燃料噴射孔34Aと1
対1で対応させている。
31A to fuel swirler 25A fuel injection hole 34A and 1
We are matching them on a one-to-one basis.

一方、燃焼用空気流路51は流入口が周側方に1m口し
、この流入口から流入した燃焼用空気を空気用スワラ−
20Aから燃焼室21内に噴射させるようになっている
。したがって、燃焼室21に臨む燃料噴射装置23Aに
は第7図(C)に示すように燃料用スワラ−25Aの燃
料噴射孔34Aと空気用スワラ−20Aの燃焼用空気噴
射孔52が交万に設けられる。
On the other hand, the combustion air flow path 51 has an inlet opening 1 m in the circumferential side, and the combustion air flowing in from this inlet is passed through an air swirler.
The fuel is injected into the combustion chamber 21 from 20A. Therefore, in the fuel injection device 23A facing the combustion chamber 21, the fuel injection holes 34A of the fuel swirler 25A and the combustion air injection holes 52 of the air swirler 20A are aligned, as shown in FIG. 7(C). provided.

今、ガスタービンの起動時や低負荷運転時や発熱mの高
い燃料を使用する場合には、作動制御信号へがコントロ
ーラ42Aに与えられて駆動モータ46を回転駆動させ
、動力伝達装置を介して面積可変用多孔板38Aを所定
角度だけ回転さぼる。
Now, when starting up the gas turbine, operating at low load, or using fuel with high heat generation m, an operation control signal is given to the controller 42A to rotationally drive the drive motor 46, and the drive motor 46 is rotated via the power transmission device. The area variable porous plate 38A is rotated by a predetermined angle.

すなわち、面積可変用多孔板38Aを反時計方向に第7
図(A)に示す状態から所定角度θだ(プ回転させる。
That is, the area variable porous plate 38A is moved counterclockwise to the seventh
It is rotated by a predetermined angle θ from the state shown in Figure (A).

これにより、中心角度2θで間口している燃料通路孔4
9は、面積可変用多孔板38△が角度θだけ回転しても
、固定式多孔板29Aに設G)られた燃料通路孔31A
を閉塞させることがない。しかし、この燃料通路孔31
Aに隣接する燃料通路孔30Aは完全に閉鎖される。し
たがって、面積可変用多孔板38Aには、燃料通路孔4
B、/19と同形状の孔が予め定められた面積減少率に
応じて多数設置されているので、面積可変用多孔板38
への角度Oだtプ回転することにより所定の燃料噴射面
積減少を図ることができ、燃料流量が少ない場合でも適
切な燃料噴射差圧が1!?られ、燃焼振動や失火等の不
安定燃焼を防止できる。
As a result, the fuel passage hole 4 opening at the center angle 2θ
9 indicates that even if the variable area perforated plate 38Δ rotates by an angle θ, the fuel passage hole 31A provided in the fixed perforated plate 29A
will not be blocked. However, this fuel passage hole 31
The fuel passage hole 30A adjacent to A is completely closed. Therefore, the area variable porous plate 38A has fuel passage holes 4
Since a large number of holes having the same shape as B and /19 are installed according to a predetermined area reduction rate, the area variable perforated plate 38
It is possible to reduce the fuel injection area by a predetermined amount by rotating the angle O. ? This prevents unstable combustion such as combustion vibrations and misfires.

次に、燃料を多聞流したり、発熱量の小さな燃料を用い
る場合には、面積可変用多孔板38△を時語方向に角度
θだ1プ回転させることにより、第7図(A>に示され
る燃料通路孔48.49の配置となる。このため、固定
式多孔板29Aに設【プられた各燃料通路孔30A、3
1Aは面積可変用多孔板38Aによって閉塞されること
なく、全て開放される。したがって、充分広い燃料通路
面積が確保され、設計通りの理想的な燃料噴射装置によ
る安定燃焼が得られる。
Next, if the fuel is to flow more frequently or if a fuel with a small calorific value is used, the area variable perforated plate 38△ can be rotated by an angle of θ1 in the direction of time, as shown in FIG. 7 (A>). Therefore, each fuel passage hole 30A, 3 installed in the fixed perforated plate 29A is arranged.
1A is completely opened without being blocked by the area variable perforated plate 38A. Therefore, a sufficiently large fuel passage area is ensured, and stable combustion can be achieved by the ideal fuel injection device as designed.

なa3、本発明の実施例では固定式多孔板や面積可変用
多孔板に形成される燃料通路孔の形状・大きさは種々前
えられ\第5図や第7図に示すものに限定されない。
A3. In the embodiments of the present invention, the shapes and sizes of the fuel passage holes formed in the fixed perforated plate and the variable area perforated plate can be variously prepared and are not limited to those shown in FIGS. 5 and 7. .

〔発明の効梁〕[Effect beam of invention]

以上述べたように本発明に係るガスタービン燃焼器は、
燃料噴射装置の筒状ケーシング内に複数の燃料通路孔を
有する固定式多孔板を設け、この固定式多孔板の燃料通
路孔を仕切板に区画された燃料通路を介して燃料用スワ
ラ−または燃料噴射ノズルの燃料噴射孔に対応させると
ともに、前記固定式多孔板の各燃r1噴射孔を選択的に
閉塞可能な面積可変用多孔板を設置したので、面積可変
用多孔板により燃料噴射面積を燃料流量や燃料の種類に
適したらのに調節制御でき、ガスタービンの全運転域に
おいて常に安定した効率の良い燃焼が冑られ、また、発
熱量の異なる燃料を1つのガスタービン燃焼器で安定燃
焼させることができ、燃料の多様化と、ガスタービンの
柔軟な運転が可能となる。
As described above, the gas turbine combustor according to the present invention has
A fixed perforated plate having a plurality of fuel passage holes is provided in the cylindrical casing of the fuel injection device, and the fuel swirler or fuel is inserted into the fixed perforated plate through the fuel passage defined by the partition plate. In addition to corresponding to the fuel injection holes of the injection nozzle, a variable area perforated plate that can selectively close each fuel injection hole of the fixed perforated plate was installed. Adjustments can be made to suit the flow rate and type of fuel, ensuring stable and efficient combustion throughout the entire operating range of the gas turbine, and stably burning fuels with different calorific values in one gas turbine combustor. This enables diversification of fuels and flexible operation of gas turbines.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は本発明に係るガスタービン燃vt
器の一実論例を示す部分断面図、第3図は上記ガスター
ビン燃焼器の取付状態を示す図、第4図(A)はガスタ
ービン燃焼器に組み込まれる燃料噴射装置の固定式多孔
板下流側のm造を示す図、第4図(B)は」−記燃料噴
射装置の燃料用スワラ−を示す図、第5図(A)および
(B)は燃料噴射装置の固定式多孔板と面積可変用多孔
板とをそれぞれ示ず図、第6図は本発明に係るガスター
ビン燃焼器の変形例を示す図、第7図(A)。 (B)、(C)は第6図のガスタービン燃焼器に組み込
まれる燃料噴射装置の面積可変用多孔板、固定式多孔板
、燃焼用空気および燃料用スワラ−をそれぞれ示す図、
第8図は上記燃料噴射装dの固定式多孔板下流側の構造
を示す図、第9図および第10図は従来のガスタービン
燃焼器をそれぞれ示す図である。 10・・・ガスタービン燃焼器、11・・・圧縮機、1
2・・・ガスタービン、15・・・ライナー外筒、16
・・・ライナー内筒、17・・・燃焼器本体、18・・
・燃焼用空気流路、20.20A・・・空気用スワラ−
121・・・燃焼室、23・・・燃料噴射装置、2 J
 * 2 b△・・・燃料用スワラ−129,29A・
・・固定式多孔板、30.31.30A、31A・・・
燃v1通路孔、33゜50・・・仕切板、34.34A
・・・燃料噴射孔、35・・・燃料通路、36・・・燃
料供給ヂャンバ、38.38△・・・面積可変用多孔板
、41・・・アクチュエータ、42、/12Δ・・・コ
ントローラ、4G・・・駆動モータ、51・・・燃焼用
空気流路。 出願人代理人   波 多 野   久ト \    晩 某 3 図 第 4 軛 (E)             (,4)某 5 図 芸 6 目 (,4)          (B)        
 <(:)某 7 ■ 某 6 国
FIG. 1 and FIG. 2 show a gas turbine fuel vt according to the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing the installed state of the gas turbine combustor, and FIG. 4(A) is a fixed perforated plate of a fuel injection device incorporated into the gas turbine combustor. 4(B) is a diagram showing the fuel swirler of the fuel injection device, and FIGS. 5(A) and (B) are the fixed perforated plate of the fuel injection device. FIG. 6 is a diagram showing a modified example of the gas turbine combustor according to the present invention, and FIG. 7(A) is a diagram showing a modified example of the gas turbine combustor according to the present invention. (B) and (C) are views respectively showing a variable area perforated plate, a fixed perforated plate, and a swirler for combustion air and fuel of the fuel injection device incorporated in the gas turbine combustor of Fig. 6;
FIG. 8 is a diagram showing the structure of the fixed perforated plate downstream of the fuel injection device d, and FIGS. 9 and 10 are diagrams showing a conventional gas turbine combustor, respectively. 10... Gas turbine combustor, 11... Compressor, 1
2... Gas turbine, 15... Liner outer cylinder, 16
...liner inner cylinder, 17...combustor body, 18...
・Combustion air flow path, 20.20A...air swirler
121... Combustion chamber, 23... Fuel injection device, 2 J
*2 b△・・・Fuel swirler-129, 29A・
・・Fixed perforated plate, 30.31.30A, 31A...
Fuel v1 passage hole, 33°50...partition plate, 34.34A
...Fuel injection hole, 35... Fuel passage, 36... Fuel supply chamber, 38.38△... Porous plate for variable area, 41... Actuator, 42, /12Δ... Controller, 4G... Drive motor, 51... Combustion air flow path. Applicant's agent Hisato Hatano \ Bancer 3 Figure No. 4 Yoke (E) (,4) Certain 5 Artwork 6th item (,4) (B)
<(:) Certain 7 ■ Certain 6 countries

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、燃焼器本体に燃料噴射装置を備えたガスタービン燃
焼器において、上記燃料噴射装置は筒状ケーシング内に
複数の燃料通路孔を有する固定式多孔板を設け、この固
定式多孔板の各燃料通路孔を仕切板により区画された燃
料通路をそれぞれ介して燃料用スワラーまたは燃料噴射
ノズルの燃料噴射孔に対応させるとともに、前記固定式
多孔板の各燃料通路孔を選択的に閉塞可能な面積可変用
多孔板を設置したことを特徴とするガスタービン燃焼器
。 2、面積可変用多孔板は固定式多孔板上流側の燃料供給
チャンバ内に収容された特許請求範囲第1項に記載のガ
スタービン燃焼器。 3、面積可変用多孔板はアクチュエータにより動力伝達
機構を介して固定式多孔板に対して進退自在に保持され
た特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン燃焼器。 4、面積可変用多孔板は駆動モータにより動力伝達機構
を介して回転自在に支持された特許請求の範囲第1項に
記載のガスタービン燃焼器。 5、アクチュエータあるいは駆動モータはコントローラ
により、ガスタービンの負荷運転状態や使用燃料の種類
に応じて作動制御される特許請求の範囲第3項または第
4項に記載のガスタービン燃焼器。
[Claims] 1. In a gas turbine combustor equipped with a fuel injection device in the combustor body, the fuel injection device is provided with a fixed perforated plate having a plurality of fuel passage holes in a cylindrical casing, and the fixed perforated plate has a plurality of fuel passage holes. Each fuel passage hole of the fixed type perforated plate is made to correspond to a fuel injection hole of a fuel swirler or a fuel injection nozzle through a fuel passage divided by a partition plate, and each fuel passage hole of the fixed type perforated plate is selectively connected to the fuel injection hole of a fuel swirler or a fuel injection nozzle. A gas turbine combustor characterized in that a variable area perforated plate that can be closed is installed in the gas turbine combustor. 2. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the variable area perforated plate is housed in the fuel supply chamber upstream of the fixed perforated plate. 3. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the variable area perforated plate is held by an actuator so as to be movable relative to the fixed perforated plate via a power transmission mechanism. 4. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the variable area perforated plate is rotatably supported by a drive motor via a power transmission mechanism. 5. The gas turbine combustor according to claim 3 or 4, wherein the actuator or the drive motor is operated and controlled by a controller according to the load operating state of the gas turbine and the type of fuel used.
JP24361985A 1985-10-30 1985-10-30 Gas turbine combustor Expired - Lifetime JPH0663647B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24361985A JPH0663647B2 (en) 1985-10-30 1985-10-30 Gas turbine combustor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24361985A JPH0663647B2 (en) 1985-10-30 1985-10-30 Gas turbine combustor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62102030A true JPS62102030A (en) 1987-05-12
JPH0663647B2 JPH0663647B2 (en) 1994-08-22

Family

ID=17106512

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP24361985A Expired - Lifetime JPH0663647B2 (en) 1985-10-30 1985-10-30 Gas turbine combustor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0663647B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015200308A (en) * 2014-04-08 2015-11-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Systems and methods for control of combustion oscillation and modal coupling in gas turbine engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011099654A (en) 2009-11-09 2011-05-19 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion burner for gas turbine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015200308A (en) * 2014-04-08 2015-11-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Systems and methods for control of combustion oscillation and modal coupling in gas turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0663647B2 (en) 1994-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2268685C (en) Gas turbine combustion system and combustor ignition method therefor
US2934895A (en) Dual cycle engine distributor construction
US7263833B2 (en) Fuel injector
JPH0681907B2 (en) Various gas fuel combustion systems for gas turbine engines
JP2006266674A (en) Pulse combustion device and its operating method
JPS621485B2 (en)
JP2006266675A (en) Pulse combustion device and its operating method
JPH05256422A (en) Gas combustion device
JPS62102030A (en) Gas turbine combustion unit
KR102325902B1 (en) Rotating type gas flow regulator for ducted lampjet engine
US4254617A (en) Combustion unit
GB2199648A (en) Fuel nozzle assembly
JPH06272851A (en) Heat storage type low nox burner
CN217977464U (en) Linkage proportional air valve
JP4172674B2 (en) Fuel staging burner and fuel injection nozzle
KR102298621B1 (en) Gas flow regulator for ducted lampjet engine
WO2023171681A1 (en) Combustion mode switching engine
JPH0759978B2 (en) Gas turbine
CN114008313A (en) Constant volume combustion system with synchronized injection
JPH073155Y2 (en) Combustor
KR20220094503A (en) Gas flow regulator for ducted ramjet engine
JPH0755118A (en) Two step combustion type burner
CN115013551A (en) Air-air linkage proportional valve
JP2877486B2 (en) Combustion equipment
JPH0886225A (en) Fuel supply device for gas turbine engine