JPS63143423A - ガスタ−ビン燃焼器 - Google Patents
ガスタ−ビン燃焼器Info
- Publication number
- JPS63143423A JPS63143423A JP29070686A JP29070686A JPS63143423A JP S63143423 A JPS63143423 A JP S63143423A JP 29070686 A JP29070686 A JP 29070686A JP 29070686 A JP29070686 A JP 29070686A JP S63143423 A JPS63143423 A JP S63143423A
- Authority
- JP
- Japan
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- air
- combustion
- main
- swirler
- annular groove
- 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
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 29
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
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Landscapes
- 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】
（産業上の利用分野）
本発明はアシストエア方式のガスタービン燃焼器の改良
に係り、特に一次燃焼領域における未燃噴霧を完全燃焼
させることに、にり燃焼室壁面へのカーボンの堆積を防
止するらのに関４−る。
に係り、特に一次燃焼領域における未燃噴霧を完全燃焼
させることに、にり燃焼室壁面へのカーボンの堆積を防
止するらのに関４−る。
（従来の技術）
従来、供給する燃料を燃焼用？＋Ｉｉ助空気とともに燃
焼室２の一次燃焼領域１２に噴射して燃焼さけるアシス
トエア方式のガスタービン燃焼器においては、第４図に
示すように、インナボディ５の先端に開口ずろ燃料弁チ
ップ７より供給された燃料は、アウタボディ３に穿孔し
た送気口４より圧送されてインナボディ５の先端に設け
たアンストスワラ８に導かれ、アシストスワラ８に穿設
された第２図図示の如き３〜６個（図では３個）の斜孔
９より燃焼室２の一次燃焼領域１２に噴射される補助空
気により噴霧化され、図示しない点火栓によって点火さ
れて燃焼を開始し、保炎されて連続燃焼を行う。
焼室２の一次燃焼領域１２に噴射して燃焼さけるアシス
トエア方式のガスタービン燃焼器においては、第４図に
示すように、インナボディ５の先端に開口ずろ燃料弁チ
ップ７より供給された燃料は、アウタボディ３に穿孔し
た送気口４より圧送されてインナボディ５の先端に設け
たアンストスワラ８に導かれ、アシストスワラ８に穿設
された第２図図示の如き３〜６個（図では３個）の斜孔
９より燃焼室２の一次燃焼領域１２に噴射される補助空
気により噴霧化され、図示しない点火栓によって点火さ
れて燃焼を開始し、保炎されて連続燃焼を行う。
（発明が解決しようとする問題点）
ところが、燃焼ガスの一部は燃料弁チップ７の先端より
約９０°の広がりに形成される噴霧円錐１８と、燃焼用
主空気に旋回流を与えろメインスワラ１５から供給され
る主空気とに囲まれた滞留領域２０に滞留する。この滞
留領域２０は空気の淀みができ燃料の粘度が高く十分に
燃料の微細化ができず、燃焼が十分行なえず４００℃以
下の低温域となるためカーボンが発生し、このカーホン
がアンストスワラ８およびアウタボディ３の壁面に堆積
し、この堆積カーボン２１により噴霧円錐１８が乱れて
油噴霧１８ａ（第４図一点鎖線）となり、燃料過濃領域
が発生し、ススの発生量が多くなり、黒煙を発生ずる。
約９０°の広がりに形成される噴霧円錐１８と、燃焼用
主空気に旋回流を与えろメインスワラ１５から供給され
る主空気とに囲まれた滞留領域２０に滞留する。この滞
留領域２０は空気の淀みができ燃料の粘度が高く十分に
燃料の微細化ができず、燃焼が十分行なえず４００℃以
下の低温域となるためカーボンが発生し、このカーホン
がアンストスワラ８およびアウタボディ３の壁面に堆積
し、この堆積カーボン２１により噴霧円錐１８が乱れて
油噴霧１８ａ（第４図一点鎖線）となり、燃料過濃領域
が発生し、ススの発生量が多くなり、黒煙を発生ずる。
また、油噴霧１８ａは燃焼状態の悪化を引きおこしター
ビン（図示せず）側の流入ガスに部分的に高温領域（−
火燃焼領域１２の下流側）が発生し、タービン翼（図示
せず）を破損する欠点がある（実開昭５９−４０５０３
号公報参照）。
ビン（図示せず）側の流入ガスに部分的に高温領域（−
火燃焼領域１２の下流側）が発生し、タービン翼（図示
せず）を破損する欠点がある（実開昭５９−４０５０３
号公報参照）。
（［１１題点を解決するための手段）
そこで本発明は、前記従来装置の問題点を解決するため
の手段として、第１図ないし第３図に例示する如く、供
給する燃料をアシストスワラ８によって旋回を与える燃
焼用補助空気ととらに燃焼室２の一次燃焼領域１２に噴
射して燃焼させるアンストエア方式のガスタービン燃焼
器において、燃料を供給ずろ燃料弁デツプ７を取付ける
アウタボディ３と、燃焼用主空気を旋回させるメインス
ワラ１５との間に環状溝１６を設けるととらに、該環状
ｄ４１６に燃焼用主空気を導入する多数の送気孔１７を
穿設するものである。
の手段として、第１図ないし第３図に例示する如く、供
給する燃料をアシストスワラ８によって旋回を与える燃
焼用補助空気ととらに燃焼室２の一次燃焼領域１２に噴
射して燃焼させるアンストエア方式のガスタービン燃焼
器において、燃料を供給ずろ燃料弁デツプ７を取付ける
アウタボディ３と、燃焼用主空気を旋回させるメインス
ワラ１５との間に環状溝１６を設けるととらに、該環状
ｄ４１６に燃焼用主空気を導入する多数の送気孔１７を
穿設するものである。
（作 用）
本発明は面記手段により、燃焼用主空気が送気孔１７か
ら環状溝１６に導入され、滞留領域２０に滞留する未燃
焼の微細な燃料を完全に燃焼さ仕、アシストスワラ８お
よびアウタボディ３の壁面にカーボン２１を堆積させな
い乙のである。
ら環状溝１６に導入され、滞留領域２０に滞留する未燃
焼の微細な燃料を完全に燃焼さ仕、アシストスワラ８お
よびアウタボディ３の壁面にカーボン２１を堆積させな
い乙のである。
（実施例）
以下に図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明す
る。
る。
第１図ないし第３図において、符号１は図示しない圧縮
機から加下した空気の供給を受けて燃料を燃焼さＵ′、
燃焼ガスを図示しないガスタービンに供給して回転させ
る燃焼器の燃焼室２を蔽う燃焼器外筒であり、３は該燃
焼器外筒１の先端中心に穿設された穴に外側より嵌入す
るアウタボディで、燃焼用補助空気を燃焼室２に導入す
る送気口４をＨする。５はアウタボディ３を軸方向に貫
通する穴に嵌入するインナボディであり、その中心に燃
料を燃焼室２に圧送する送油孔６を貫穿し、燃焼室２に
而した先端に燃料を低圧で噴射ずろ燃料弁チップ７およ
び同心的に設けたアシストスワラ８を有する。該アシス
トスワラ８は燃料弁チップ７の周りに第２図に図示ずろ
如き送気口４よりの断熱圧縮した３００℃、７気圧の補
助空気を燃焼室２に旋回させて０．４気圧の気圧差で圧
送し、燃料弁チップ７から噴射されろ燃料を第１図点線
で図示する如き約９０°の広がりを有する円錐状に噴霧
する３個の斜孔９を穿設している。１０はアウタボディ
３とインナボディ５間に形成された送気口４から圧送さ
れる補助空気を斜孔９に導入する隙間である。
機から加下した空気の供給を受けて燃料を燃焼さＵ′、
燃焼ガスを図示しないガスタービンに供給して回転させ
る燃焼器の燃焼室２を蔽う燃焼器外筒であり、３は該燃
焼器外筒１の先端中心に穿設された穴に外側より嵌入す
るアウタボディで、燃焼用補助空気を燃焼室２に導入す
る送気口４をＨする。５はアウタボディ３を軸方向に貫
通する穴に嵌入するインナボディであり、その中心に燃
料を燃焼室２に圧送する送油孔６を貫穿し、燃焼室２に
而した先端に燃料を低圧で噴射ずろ燃料弁チップ７およ
び同心的に設けたアシストスワラ８を有する。該アシス
トスワラ８は燃料弁チップ７の周りに第２図に図示ずろ
如き送気口４よりの断熱圧縮した３００℃、７気圧の補
助空気を燃焼室２に旋回させて０．４気圧の気圧差で圧
送し、燃料弁チップ７から噴射されろ燃料を第１図点線
で図示する如き約９０°の広がりを有する円錐状に噴霧
する３個の斜孔９を穿設している。１０はアウタボディ
３とインナボディ５間に形成された送気口４から圧送さ
れる補助空気を斜孔９に導入する隙間である。
１１は燃焼器外筒１内に位置するエンドキャップであり
、該エンドキャップ１１の内側を前記燃焼室２の一次燃
焼領域１２に、エンドキャップ１■の外側で燃焼器外筒
ｌとの間を圧縮機から圧送される燃焼用主空気の送気通
路１３に形成している。
、該エンドキャップ１１の内側を前記燃焼室２の一次燃
焼領域１２に、エンドキャップ１■の外側で燃焼器外筒
ｌとの間を圧縮機から圧送される燃焼用主空気の送気通
路１３に形成している。
しかして、エンドキャップ１１は燃焼用主空気を旋回し
て圧送ずろメインスワラ１５を有し、メインスワラ１５
とアウタボディ３の外周との間に第３図に図示する如き
本発明の特徴をなず燃焼室２に対面する側に開口を有し
燃料弁デツプ７と同心的に設けた断面コ字状の環状溝１
Ｇと、該環状ｉＭ Ｉ ６を送気通路１３に連通ずる多
数（図では８個）の送気孔１７をエンドキャップ＋１の
側面に穿設するしのである。
て圧送ずろメインスワラ１５を有し、メインスワラ１５
とアウタボディ３の外周との間に第３図に図示する如き
本発明の特徴をなず燃焼室２に対面する側に開口を有し
燃料弁デツプ７と同心的に設けた断面コ字状の環状溝１
Ｇと、該環状ｉＭ Ｉ ６を送気通路１３に連通ずる多
数（図では８個）の送気孔１７をエンドキャップ＋１の
側面に穿設するしのである。
叙上の如く構成したガスタービン燃焼器の作用について
説明ケる。
説明ケる。
燃料はインナボディ５の送油孔６から燃料弁チップ７に
導かれ低圧で燃焼室２の一次燃焼領域１２に噴射される
。一方、燃焼をｈｌｉ ｗＪするｈｆｆ助空気は図示し
ない圧縮機により断熱圧縮した３００℃、７気圧の空気
を０．４気圧の気圧差でアウタボディ３の送気口４より
隙間１０を経てインナボディ５の先端のアンストスワラ
８に至り、アシストスワラ８の３側の斜孔９により旋回
流となり、前記燃料弁チップ７から噴射される燃料の微
粒化を促進し、第１図点線で図示する如き約９０°の広
がりを有する円錐状に噴霧化し噴霧円錐１８を形成し図
示しない点火栓により点火され燃焼する。
導かれ低圧で燃焼室２の一次燃焼領域１２に噴射される
。一方、燃焼をｈｌｉ ｗＪするｈｆｆ助空気は図示し
ない圧縮機により断熱圧縮した３００℃、７気圧の空気
を０．４気圧の気圧差でアウタボディ３の送気口４より
隙間１０を経てインナボディ５の先端のアンストスワラ
８に至り、アシストスワラ８の３側の斜孔９により旋回
流となり、前記燃料弁チップ７から噴射される燃料の微
粒化を促進し、第１図点線で図示する如き約９０°の広
がりを有する円錐状に噴霧化し噴霧円錐１８を形成し図
示しない点火栓により点火され燃焼する。
このとき、燃焼器外筒ｌとエンドキャップ２との間に形
成した送気通路１３により燃焼用主空気がメインスワラ
１５により旋回流となり、面記燃焼を行なうが、主空気
の一部はアウタボディ３とメインスワラ１５との間に形
成された環状溝１６に連通する送気孔Ｉ７に導かれて環
状溝１６に至り、燃料弁チップ７の先端より約９０゛の
広がりに形成される噴霧円錐１８と燃焼用主空気に旋回
流を与えるメインスワラ１５から供給する主空気に囲ま
れた領域（従来装置の滞留領域２０）中の未燃焼の微粒
子を完全燃焼させて従来装置の滞留領域２０の温度を１
７００℃以上に上昇させることが可能となった（なお、
温度は熱電対を環状溝１６に挿入して測定したところ１
７００℃で融解した）。
成した送気通路１３により燃焼用主空気がメインスワラ
１５により旋回流となり、面記燃焼を行なうが、主空気
の一部はアウタボディ３とメインスワラ１５との間に形
成された環状溝１６に連通する送気孔Ｉ７に導かれて環
状溝１６に至り、燃料弁チップ７の先端より約９０゛の
広がりに形成される噴霧円錐１８と燃焼用主空気に旋回
流を与えるメインスワラ１５から供給する主空気に囲ま
れた領域（従来装置の滞留領域２０）中の未燃焼の微粒
子を完全燃焼させて従来装置の滞留領域２０の温度を１
７００℃以上に上昇させることが可能となった（なお、
温度は熱電対を環状溝１６に挿入して測定したところ１
７００℃で融解した）。
そして、その燃焼熱を利用して従来＝１０００Ｃ程度で
あったアウタボディ３およびアシストスワラ８の表面の
温度を５００℃以上に加熱して（温度測定は熱電対をア
ウタボディ３の先端表面より０゜５ｍｍ内側に取付けて
ボ１１定）両側壁にカーボンが堆積するのを防止するし
のである。
あったアウタボディ３およびアシストスワラ８の表面の
温度を５００℃以上に加熱して（温度測定は熱電対をア
ウタボディ３の先端表面より０゜５ｍｍ内側に取付けて
ボ１１定）両側壁にカーボンが堆積するのを防止するし
のである。
（発明の効果）
本発明は叙上の如く構成するしのであるので、アシスト
エア方式のガスタービン燃焼器で問題となっていた一次
燃焼領域１２におけろ未燃噴霧を、アウタボディ３とメ
インスワラ１５との間に形成した環状溝１６と、この環
状溝１６に燃焼用−Ｌ空気を導入ずろ送気孔！７とを穿
設することにより完全に燃焼させて、従来装置におｌす
る未燃噴霧が滞留していた滞留領域２０の温度を高温に
上昇さＵ゛でアウタボディ３やアシストスワラ８の両側
壁などにカーボンが堆積し、この堆積カーボン２１によ
り噴霧円錐１８が乱れて乱噴霧となり、ススが多量に発
生し黒煙が発生したりする欠点や、タービン側の流入ガ
スに部分的に高温領域を発生させてタービン翼を破損す
る欠点を完全に除去することができる顕著な効果を奏す
る乙のである。
エア方式のガスタービン燃焼器で問題となっていた一次
燃焼領域１２におけろ未燃噴霧を、アウタボディ３とメ
インスワラ１５との間に形成した環状溝１６と、この環
状溝１６に燃焼用−Ｌ空気を導入ずろ送気孔！７とを穿
設することにより完全に燃焼させて、従来装置におｌす
る未燃噴霧が滞留していた滞留領域２０の温度を高温に
上昇さＵ゛でアウタボディ３やアシストスワラ８の両側
壁などにカーボンが堆積し、この堆積カーボン２１によ
り噴霧円錐１８が乱れて乱噴霧となり、ススが多量に発
生し黒煙が発生したりする欠点や、タービン側の流入ガ
スに部分的に高温領域を発生させてタービン翼を破損す
る欠点を完全に除去することができる顕著な効果を奏す
る乙のである。
第１図は本発明の好適な一実施例としてのアンストエア
方式のガスタービン燃焼器の断面図、第２図は第１図ア
シストスワラの■−■断面の断面図、第３図は同じく第
１図エンドキャップの■−１■断面の断面図、第４図は
従来のガスタービン燃焼器の断面図である。 １・・・・・燃焼器外筒 ２・・・・・燃焼室 ３・・・・・アウタボディ ４・・・・・送気口 ５・・・・・インナボディ ６・・・・・送ｉ＋ｂ孔 ７・・・・・燃料弁チップ ８・・・・・アシストスワラ ９・・・・・斜孔 ｌＯ・・・・隙間 １１・・・・エンドキャップ １２・・・・−火燃焼領域 １３・・・・送気通路 １５・・・・メインスワラ ！６・・・・環状溝 １７・・・・送気孔 １８・・・・噴霧円錐 ２０・・・・滞留領域 ２１・・・・堆積カーボン ／ ：燃焼器外筒 ２ ：燃焼室 ３ ：アウタボデイ ≠ ：送（６口 ５ ＝インナボディ 乙 ：送油孔 ７ ：燃料弁チップ Ｉｒニアシストスワラ ９ ：斜孔 ／２ ＝−火燃焼領域 ／３ ：送気通路 １５ ＝メインスワラ ／乙 ：環状溝 ／７ 、送気孔 ７ｇ ：噴霧回加う ２０ ：滞留領域 ２／ ：ナイし猜カーボン ２０〜 ゝ−′＼ へ＼さ
方式のガスタービン燃焼器の断面図、第２図は第１図ア
シストスワラの■−■断面の断面図、第３図は同じく第
１図エンドキャップの■−１■断面の断面図、第４図は
従来のガスタービン燃焼器の断面図である。 １・・・・・燃焼器外筒 ２・・・・・燃焼室 ３・・・・・アウタボディ ４・・・・・送気口 ５・・・・・インナボディ ６・・・・・送ｉ＋ｂ孔 ７・・・・・燃料弁チップ ８・・・・・アシストスワラ ９・・・・・斜孔 ｌＯ・・・・隙間 １１・・・・エンドキャップ １２・・・・−火燃焼領域 １３・・・・送気通路 １５・・・・メインスワラ ！６・・・・環状溝 １７・・・・送気孔 １８・・・・噴霧円錐 ２０・・・・滞留領域 ２１・・・・堆積カーボン ／ ：燃焼器外筒 ２ ：燃焼室 ３ ：アウタボデイ ≠ ：送（６口 ５ ＝インナボディ 乙 ：送油孔 ７ ：燃料弁チップ Ｉｒニアシストスワラ ９ ：斜孔 ／２ ＝−火燃焼領域 ／３ ：送気通路 １５ ＝メインスワラ ／乙 ：環状溝 ／７ 、送気孔 ７ｇ ：噴霧回加う ２０ ：滞留領域 ２／ ：ナイし猜カーボン ２０〜 ゝ−′＼ へ＼さ
Claims (1)
- １、供給する燃料をアシストスワラ（８）によって旋回
を与える燃焼用補助空気とともに燃焼室（２）の一次燃
焼領域（１２）に噴射して燃焼させるアシストエア方式
のガスタービン燃焼器において、燃料を供給する燃料弁
チップ（７）を取付けるアウタボディ（３）と、燃焼用
主空気を旋回させるメインスワラ（１５）との間に環状
溝（１６）を設けるとともに、該環状溝（１６）に燃焼
用主空気を導入する多数の送気孔（１７）を穿設したこ
とを特徴とするガスタービン燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29070686A JPS63143423A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29070686A JPS63143423A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63143423A true JPS63143423A (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=17759461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29070686A Pending JPS63143423A (ja) | 1986-12-05 | 1986-12-05 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63143423A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0655049U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-26 | 工業技術院長 | 燃料噴射弁 |
| JPH0655050U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-26 | 工業技術院長 | ガスタービン用燃焼器における燃料供給管 |
| JP2003207131A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-25 | Nuovo Pignone Holding Spa | ガスタービンのバーナ用の改良された液体燃料インジェクタ |
-
1986
- 1986-12-05 JP JP29070686A patent/JPS63143423A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0655049U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-26 | 工業技術院長 | 燃料噴射弁 |
| JPH0655050U (ja) * | 1992-12-22 | 1994-07-26 | 工業技術院長 | ガスタービン用燃焼器における燃料供給管 |
| JP2003207131A (ja) * | 2001-12-21 | 2003-07-25 | Nuovo Pignone Holding Spa | ガスタービンのバーナ用の改良された液体燃料インジェクタ |
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