JPS63150518A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
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- JPS63150518A JPS63150518A JP62285661A JP28566187A JPS63150518A JP S63150518 A JPS63150518 A JP S63150518A JP 62285661 A JP62285661 A JP 62285661A JP 28566187 A JP28566187 A JP 28566187A JP S63150518 A JPS63150518 A JP S63150518A
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 46
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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
- F23R3/002—Wall structures
-
- 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
- F23R3/34—Feeding into different combustion zones
- F23R3/346—Feeding into different combustion zones for staged combustion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (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】
［発明の背景コ
本発明は、ガスタービン用燃焼器に関し、特に、ベンチ
ュリのど領域によって互いに結合された上流側燃焼室お
よび下流側燃焼室を具えた形式のガスタービン用燃焼器
に関する。
ュリのど領域によって互いに結合された上流側燃焼室お
よび下流側燃焼室を具えた形式のガスタービン用燃焼器
に関する。
乾式低窒素酸化物燃焼器は、米国特許第４，２９２．８
０１号に開示されている。特に、この米国特許には、ベ
ンチュリのど領域によって互いに結合された上流側燃焼
室および下流側燃焼室を有するガスタービン用燃焼器が
記載されている。このガスタービン用燃焼器には、上流
側燃焼室へ燃料を噴射する環状に配列された主ノズル、
および下流側燃焼室へ燃料を噴射する中央ノズルが設け
られている。窒素酸化物（Ｎｏ、ｃ）の生成口が少ない
状態は、正規負荷（すなわち、ベース負荷）での運転中
に上記ガスタービン用燃焼器を予混合モードで運転する
ことを含むガスタービン用燃焼器の運転方法によって、
部分的に達成される。上記予混合モードにおいては、主
ノズルは消炎されるが、燃料を主ノズルを通って噴射さ
せることにより燃焼用空気と予め混合し、この燃料と燃
焼用空気との混合物を中央ノズルによって下流側燃焼室
内で点火する。燃焼器での窒素酸化物の生成量を低減さ
せるためには、燃料と空気との割合を所望の特定のレベ
ルに維持するとともに均一な混合物を作ることが重要で
ある。
０１号に開示されている。特に、この米国特許には、ベ
ンチュリのど領域によって互いに結合された上流側燃焼
室および下流側燃焼室を有するガスタービン用燃焼器が
記載されている。このガスタービン用燃焼器には、上流
側燃焼室へ燃料を噴射する環状に配列された主ノズル、
および下流側燃焼室へ燃料を噴射する中央ノズルが設け
られている。窒素酸化物（Ｎｏ、ｃ）の生成口が少ない
状態は、正規負荷（すなわち、ベース負荷）での運転中
に上記ガスタービン用燃焼器を予混合モードで運転する
ことを含むガスタービン用燃焼器の運転方法によって、
部分的に達成される。上記予混合モードにおいては、主
ノズルは消炎されるが、燃料を主ノズルを通って噴射さ
せることにより燃焼用空気と予め混合し、この燃料と燃
焼用空気との混合物を中央ノズルによって下流側燃焼室
内で点火する。燃焼器での窒素酸化物の生成量を低減さ
せるためには、燃料と空気との割合を所望の特定のレベ
ルに維持するとともに均一な混合物を作ることが重要で
ある。
また、ガスタービン用燃焼器は高温になるので、燃焼器
の構成部分を冷却することも重要である。
の構成部分を冷却することも重要である。
このようなひとつの部分は、２段２モード燃焼器のベン
チュリ領域である。このベンチュリ領域では、従来ベン
チュリのど領域の上流側の壁を膜冷却していた。しかし
、ベンチュリ領域に膜冷却空気を導入すると、このベン
チュリ領域中の燃料−空気混合物の均一さに悪影響を及
ぼして、高濃度および低濃度のポケット（すなわち、燃
料が未燃焼のままに残るポケットおよび空気が過剰であ
るポケット）が生じることがある。
チュリ領域である。このベンチュリ領域では、従来ベン
チュリのど領域の上流側の壁を膜冷却していた。しかし
、ベンチュリ領域に膜冷却空気を導入すると、このベン
チュリ領域中の燃料−空気混合物の均一さに悪影響を及
ぼして、高濃度および低濃度のポケット（すなわち、燃
料が未燃焼のままに残るポケットおよび空気が過剰であ
るポケット）が生じることがある。
燃料および空気は、ベース負荷運転中は下流側燃焼室内
で点火するために、上流側燃焼室内で予混合される。ま
た、混合分布が平らであること（すなわち、均一な混合
）も重要である。また、正確な燃料−空気比を採用する
ことによって燃焼器の低窒素酸化物特性を改良し且つラ
イナを適切に冷却することも重要である。
で点火するために、上流側燃焼室内で予混合される。ま
た、混合分布が平らであること（すなわち、均一な混合
）も重要である。また、正確な燃料−空気比を採用する
ことによって燃焼器の低窒素酸化物特性を改良し且つラ
イナを適切に冷却することも重要である。
［発明の目的コ
本発明の１つの目的は、ガスタービン用燃焼器のベンチ
ュリのど領域内での空気と燃料との混合を改良すること
である。
ュリのど領域内での空気と燃料との混合を改良すること
である。
本発明の別の目的は、ガスタービン用燃焼器のベンチュ
リのど領域内の燃焼器部分を十分に冷却することである
。
リのど領域内の燃焼器部分を十分に冷却することである
。
本発明の別の目的は、ガスタービン用燃焼器のベンチュ
リのど領域内で適正な燃料−空気比を維持することであ
る。
リのど領域内で適正な燃料−空気比を維持することであ
る。
本発明の別の目的は、主燃焼室内での燃料と空気との混
合分布を改良することである。
合分布を改良することである。
新規性があると思われる本発明の特徴は、特許請求の範
囲に記載されている。しかし、発明自体、および本発明
の他の目的および利点は、以下の説明および図面を参照
することにより最もよく理解されよう。
囲に記載されている。しかし、発明自体、および本発明
の他の目的および利点は、以下の説明および図面を参照
することにより最もよく理解されよう。
［発明の概要］
本発明では、ベンチュリのど領域によって互いに結合さ
れた上流側燃焼室および下流側燃焼室を宵するガスター
ビン用燃焼器内に環状シールドを配置する。環状シール
ドはその一部がベンチュリのど領域よりも上流に位置し
、半径方向内向きに傾斜したシールド部分および軸方向
シールド部分を有する。これらの傾斜シールド部分およ
び軸方向シールド部分は、いずれもベンチュリの空気供
給孔から噴出する空気によって衝突冷却される。
れた上流側燃焼室および下流側燃焼室を宵するガスター
ビン用燃焼器内に環状シールドを配置する。環状シール
ドはその一部がベンチュリのど領域よりも上流に位置し
、半径方向内向きに傾斜したシールド部分および軸方向
シールド部分を有する。これらの傾斜シールド部分およ
び軸方向シールド部分は、いずれもベンチュリの空気供
給孔から噴出する空気によって衝突冷却される。
リングがベンチュリのど領域に取付けられて、円環状シ
ールドの対応する部分と共に下流方向へ延在する。上流
側燃焼室では、第１および第２の内側環状ライナが、上
流方向へ延在していて、それぞれ燃焼器ライナおよび中
心体壁から噴出する衝突冷却空気によって冷却される。
ールドの対応する部分と共に下流方向へ延在する。上流
側燃焼室では、第１および第２の内側環状ライナが、上
流方向へ延在していて、それぞれ燃焼器ライナおよび中
心体壁から噴出する衝突冷却空気によって冷却される。
第１および第２の内側環状ライナは、それらの上流側端
部で開口していて、上流側燃焼室内に燃焼用空気を導入
する。膜冷却孔が、両内側環状ライナよりも上流に設け
られている。
部で開口していて、上流側燃焼室内に燃焼用空気を導入
する。膜冷却孔が、両内側環状ライナよりも上流に設け
られている。
［好適実施例の説明］
第１図には、中心軸線１２の周りに位置するガスタービ
ン用燃焼器１０の一部が示されている。
ン用燃焼器１０の一部が示されている。
米国特許第４，２９２，８０１号には、ガスタービンが
３種の主要部品を宵することが明らかにされている。す
なわち、ガスタービンは、複数個の燃焼器、燃焼器に空
気を供給するだめの圧縮機、および高温燃焼生成物によ
って駆動されて圧縮機を駆動するタービンを有する。ガ
スタービンのひとつのモデルにおいては、ガスタービン
の周囲に１４個もの燃焼器を配置されている。
３種の主要部品を宵することが明らかにされている。す
なわち、ガスタービンは、複数個の燃焼器、燃焼器に空
気を供給するだめの圧縮機、および高温燃焼生成物によ
って駆動されて圧縮機を駆動するタービンを有する。ガ
スタービンのひとつのモデルにおいては、ガスタービン
の周囲に１４個もの燃焼器を配置されている。
上記米国特許には、生成される窒素酸化物が少ない独特
の構成の燃焼器が示されている。本発明においても類似
の燃焼器１０が示されている。この燃焼器１０は、第１
段すなわち上流側燃焼室１６と第２段すなわち下流側燃
焼室１８とを有する。
の構成の燃焼器が示されている。本発明においても類似
の燃焼器１０が示されている。この燃焼器１０は、第１
段すなわち上流側燃焼室１６と第２段すなわち下流側燃
焼室１８とを有する。
これら２段の上流側および下流側燃焼室１６および１８
は、ベンチュリのど領域２０によって相互に接続される
。ベンチュリのど領域は、一般的に言えば、２つの容積
の間にあってこれらよりも小さい容積を宵する制限され
た部分を表わし、本実施例では、」二流側および下流側
燃焼室１６および１８の間の領域である。ベンチュリ領
域は、軸方向の壁３４によって互いに接続された（燃焼
生成物の流れの向きから見て）上流側の壁３０と下流側
の壁３２を有する。
は、ベンチュリのど領域２０によって相互に接続される
。ベンチュリのど領域は、一般的に言えば、２つの容積
の間にあってこれらよりも小さい容積を宵する制限され
た部分を表わし、本実施例では、」二流側および下流側
燃焼室１６および１８の間の領域である。ベンチュリ領
域は、軸方向の壁３４によって互いに接続された（燃焼
生成物の流れの向きから見て）上流側の壁３０と下流側
の壁３２を有する。
ガスタービン用燃焼器１０の全体について更に説明する
。上流側および下流側燃焼室１６および１８は、燃焼器
ライナ４０によって包囲されている。燃焼器ライナ４０
は、その軸方向長さに沿って複数個の周方向のスロット
４２を有する。これらの周方向のスロット４２によって
、燃焼器ライナ４０の内側の膜冷却が行なわれる。また
、燃焼器ライナ４０の内部へ燃焼用空気を供給する燃焼
用空気孔４４と、燃焼過程を抑制するための希釈空気孔
４６とが設けられる。各燃焼器内には、複数個の主燃料
ノズル５０が、上流側燃焼室１６よりも上流に環状に配
列される。典型的な例においては、１個の燃焼器に対し
て６個の主燃料ノズルが設けられる場合もある。また、
１個の補助燃料ノズル６０が設けられる場合もある。そ
の１形式の補助燃料ノズルは、１９８６年１１月２５日
出願の米国特許第９３４，８８５号に開示されているよ
うな拡散予混ノズルと呼ばれるものである。
。上流側および下流側燃焼室１６および１８は、燃焼器
ライナ４０によって包囲されている。燃焼器ライナ４０
は、その軸方向長さに沿って複数個の周方向のスロット
４２を有する。これらの周方向のスロット４２によって
、燃焼器ライナ４０の内側の膜冷却が行なわれる。また
、燃焼器ライナ４０の内部へ燃焼用空気を供給する燃焼
用空気孔４４と、燃焼過程を抑制するための希釈空気孔
４６とが設けられる。各燃焼器内には、複数個の主燃料
ノズル５０が、上流側燃焼室１６よりも上流に環状に配
列される。典型的な例においては、１個の燃焼器に対し
て６個の主燃料ノズルが設けられる場合もある。また、
１個の補助燃料ノズル６０が設けられる場合もある。そ
の１形式の補助燃料ノズルは、１９８６年１１月２５日
出願の米国特許第９３４，８８５号に開示されているよ
うな拡散予混ノズルと呼ばれるものである。
補助燃料ノズル６０は、上流側燃焼室１６が主に予混合
室として使用される期間中、下流側燃焼室１８へ流入す
る燃料の流れを点火する。図示の補助燃料ノズル６０は
いわゆる拡散予混ノズルとして示されているが、これは
、本発明の構成要件ではない。本発明は簡単な拡散ノズ
ルと組み合わせて用いることができることに留意された
い。
室として使用される期間中、下流側燃焼室１８へ流入す
る燃料の流れを点火する。図示の補助燃料ノズル６０は
いわゆる拡散予混ノズルとして示されているが、これは
、本発明の構成要件ではない。本発明は簡単な拡散ノズ
ルと組み合わせて用いることができることに留意された
い。
燃焼器ライナ４０およびその内部に存在する上述の各要
素は、空気流スリーブ７０によって囲まれている。空気
流スリーブ７０は、燃料の流れとは反対向きに、圧縮機
（図示せず）からの吐出空気を燃焼ライナ４０へ案内す
る。第１図に示されているように、燃焼器の上流端を閉
鎖し補助燃料ノズル６０を位置決めず−る端部カバー７
４が設けられている。環状の覆い７４（一部が図示され
ている）が空気流スリーブ７０を包囲し、これによって
燃焼器の＋１１４成が完成する。
素は、空気流スリーブ７０によって囲まれている。空気
流スリーブ７０は、燃料の流れとは反対向きに、圧縮機
（図示せず）からの吐出空気を燃焼ライナ４０へ案内す
る。第１図に示されているように、燃焼器の上流端を閉
鎖し補助燃料ノズル６０を位置決めず−る端部カバー７
４が設けられている。環状の覆い７４（一部が図示され
ている）が空気流スリーブ７０を包囲し、これによって
燃焼器の＋１１４成が完成する。
第１図と共に第２図を参照すると、第２図には、本発明
の対象とする燃焼器ライナ４０およびその内部に存在す
る要素が、概略的に示されている。
の対象とする燃焼器ライナ４０およびその内部に存在す
る要素が、概略的に示されている。
第２図では、」二流側燃焼室１６の主燃料ノズル５０を
省略し、補助燃料ノズル６０を下流側燃焼室１８のすぐ
上流に示している。補助燃料ノズル６０の一部は、中心
体７６と呼ばれる環状の缶すなわち円筒で構成されてい
る。中心体７６は、補助燃料ノズル６０と一緒に燃焼器
ライナ４０から取り外すことができ、また図示のように
ルーバを設けて膜冷却することができる。
省略し、補助燃料ノズル６０を下流側燃焼室１８のすぐ
上流に示している。補助燃料ノズル６０の一部は、中心
体７６と呼ばれる環状の缶すなわち円筒で構成されてい
る。中心体７６は、補助燃料ノズル６０と一緒に燃焼器
ライナ４０から取り外すことができ、また図示のように
ルーバを設けて膜冷却することができる。
ベンチュリのど領域２０は、燃焼生成物の流れの方向を
基準として記述すると、軸方向の壁３４によって互いに
結合された上流側の壁３０および下流側の壁３２を有す
る。環状シールド８０が、半径方向内向きに傾斜した部
分８２および軸方向部分８４を有する。半径方向内向き
に傾斜した部分８２は、ベンチュリの上流側の壁３０よ
りも上流に位置し、衝突冷却孔９２によって冷却される
。
基準として記述すると、軸方向の壁３４によって互いに
結合された上流側の壁３０および下流側の壁３２を有す
る。環状シールド８０が、半径方向内向きに傾斜した部
分８２および軸方向部分８４を有する。半径方向内向き
に傾斜した部分８２は、ベンチュリの上流側の壁３０よ
りも上流に位置し、衝突冷却孔９２によって冷却される
。
冷却空気は、燃焼器ライナ４０に設けられた空気供給孔
８９を通って、上流側の壁３０に設けられた衝突冷却孔
９２に送られる。また、環状シールド８０の軸方向部分
８４も、ベンチュリの軸方向の壁３４に設けられた衝突
冷却孔９４によって、衝突冷却される。従来技術によれ
ば、ベンチュリの上流側の壁３０および軸方向の壁３４
は膜冷却されていたため、燃料−空気比がベンチュリ領
域で小さくなる傾向があった。本発明によれば、臨界燃
焼領域に空気を追加することなく、ベンチュリ領域を高
温燃焼生成物から保護することができる。
８９を通って、上流側の壁３０に設けられた衝突冷却孔
９２に送られる。また、環状シールド８０の軸方向部分
８４も、ベンチュリの軸方向の壁３４に設けられた衝突
冷却孔９４によって、衝突冷却される。従来技術によれ
ば、ベンチュリの上流側の壁３０および軸方向の壁３４
は膜冷却されていたため、燃料−空気比がベンチュリ領
域で小さくなる傾向があった。本発明によれば、臨界燃
焼領域に空気を追加することなく、ベンチュリ領域を高
温燃焼生成物から保護することができる。
環状シールド８０の軸方向部分８４は、ベンチュリの軸
方向の壁３４よりもさらに下流方向に延長されて、軸方
向延長部分８６を形成する。ベンチュリの軸方向の壁３
４も、リング８３によって軸方向へ延長されている。リ
ング８８は、ベンチュリの下流側の壁３２と鋭角ａを成
す。環状シールド８０の軸方向延長部分８６およびリン
グ８８は、互いにほぼ同軸であり、また、燃焼器１０の
中心軸線１２ともほぼ同軸である。環状シールド８０の
軸方向延長部分８６とリング８８は共働して流れ案内手
段を形成し、これにより衝突冷却空気を燃焼器１０内へ
下流方向に導いて、この冷却空気を炎領域から離れさせ
る。この結果、衝突冷却空気は、望ましい燃料−空気比
を維持する点から見て、より好適な領域に放出される。
方向の壁３４よりもさらに下流方向に延長されて、軸方
向延長部分８６を形成する。ベンチュリの軸方向の壁３
４も、リング８３によって軸方向へ延長されている。リ
ング８８は、ベンチュリの下流側の壁３２と鋭角ａを成
す。環状シールド８０の軸方向延長部分８６およびリン
グ８８は、互いにほぼ同軸であり、また、燃焼器１０の
中心軸線１２ともほぼ同軸である。環状シールド８０の
軸方向延長部分８６とリング８８は共働して流れ案内手
段を形成し、これにより衝突冷却空気を燃焼器１０内へ
下流方向に導いて、この冷却空気を炎領域から離れさせ
る。この結果、衝突冷却空気は、望ましい燃料−空気比
を維持する点から見て、より好適な領域に放出される。
更に、環状シールド８０に関連して説明すると、軸ノｊ
向延長部分８６は自由端９０を有しており、この自由端
９０は燃焼器ライナ４０内でリング８８の自由端よりも
下流に位置している。この（を成により、流出する冷却
空気は、高温燃焼ガスがベンチュリの下流側の壁３２に
接触するのを防止する。
向延長部分８６は自由端９０を有しており、この自由端
９０は燃焼器ライナ４０内でリング８８の自由端よりも
下流に位置している。この（を成により、流出する冷却
空気は、高温燃焼ガスがベンチュリの下流側の壁３２に
接触するのを防止する。
第３図は、中心軸線１２より上側半部の概略図を示す。
この図には、本発明の他の改良例が示されている。図中
、先の実施例と同等の要素には、同一の参照番号が付し
である。上流側燃焼室１６内において、第１の内側環状
ライナ９６がベンチュリのど領域から上流方向に伸びて
いて、燃焼器ライナ４０に設けられた衝突冷却孔９８に
よって衝突冷却される。同様に、第２の内側環状ライナ
１００がベンチュリのど領域から上流方向に伸びている
と共に、中心体７６の壁に近接して配置されている。第
２の内側環状ライナ１００は、中心体７６の壁に設けら
れた衝突冷却孔１０２によって衝突冷却される。燃焼器
ライナ４０および中心体７６の壁と第１および第２の内
側環状ライナ９６および１００との間の間隔をそれぞれ
シ！１節することによって、上流側燃焼室１６に対して
適量の燃焼用空気（その流れを矢印１０３で示す）を計
量して流入させて、第１図に示された燃焼用空気孔４４
を除くことができる。近接した壁に対する各内側環状ラ
イナ９６または１００の正確な寸法は、燃焼用空気の望
ましい流量を知ることによって、燃焼用空気孔４４の寸
法を決定するのど同様な方法で決定される。ベンチュリ
領域に設けた環状シールド８０に関連して指摘したよう
に、望ましい燃料−空気比を小さくすることなく、燃焼
領域に衝突冷却に使用される空気を追加することができ
るという利点が得られる。第１および第２の内側環状ラ
イナ９６および１００よりも上流の領域は、下流側の燃
料と空気との混合物に悪影響を及ぼすことなく膜冷却法
によって冷却することができる。
、先の実施例と同等の要素には、同一の参照番号が付し
である。上流側燃焼室１６内において、第１の内側環状
ライナ９６がベンチュリのど領域から上流方向に伸びて
いて、燃焼器ライナ４０に設けられた衝突冷却孔９８に
よって衝突冷却される。同様に、第２の内側環状ライナ
１００がベンチュリのど領域から上流方向に伸びている
と共に、中心体７６の壁に近接して配置されている。第
２の内側環状ライナ１００は、中心体７６の壁に設けら
れた衝突冷却孔１０２によって衝突冷却される。燃焼器
ライナ４０および中心体７６の壁と第１および第２の内
側環状ライナ９６および１００との間の間隔をそれぞれ
シ！１節することによって、上流側燃焼室１６に対して
適量の燃焼用空気（その流れを矢印１０３で示す）を計
量して流入させて、第１図に示された燃焼用空気孔４４
を除くことができる。近接した壁に対する各内側環状ラ
イナ９６または１００の正確な寸法は、燃焼用空気の望
ましい流量を知ることによって、燃焼用空気孔４４の寸
法を決定するのど同様な方法で決定される。ベンチュリ
領域に設けた環状シールド８０に関連して指摘したよう
に、望ましい燃料−空気比を小さくすることなく、燃焼
領域に衝突冷却に使用される空気を追加することができ
るという利点が得られる。第１および第２の内側環状ラ
イナ９６および１００よりも上流の領域は、下流側の燃
料と空気との混合物に悪影響を及ぼすことなく膜冷却法
によって冷却することができる。
上述した本発明の目的に従って、乾式低窒素酸化物燃焼
器のベンチュリ領域に送給される燃料−空気混合物は、
ベンチュリ領域内の環状シールドと上流側燃焼室内の第
１および第２の内側環状ライナとの共働によって、改良
された。ベンチュリ領域内の環状シールドは、補助燃料
ノズルの火炎から離して下流に放出される衝突冷却空気
によって衝突冷却される。同様に、上流側の第１および
第２の内側環状ライナは、衝突冷却されて、その衝突冷
却空気を、燃料と空気との均一な混合（燃料ポケットも
空気ポケットもないことを意味する）がベンチュリ領域
内での燃焼前に得られるように計量した流量で上流側燃
焼領域内の上流に放出する。
器のベンチュリ領域に送給される燃料−空気混合物は、
ベンチュリ領域内の環状シールドと上流側燃焼室内の第
１および第２の内側環状ライナとの共働によって、改良
された。ベンチュリ領域内の環状シールドは、補助燃料
ノズルの火炎から離して下流に放出される衝突冷却空気
によって衝突冷却される。同様に、上流側の第１および
第２の内側環状ライナは、衝突冷却されて、その衝突冷
却空気を、燃料と空気との均一な混合（燃料ポケットも
空気ポケットもないことを意味する）がベンチュリ領域
内での燃焼前に得られるように計量した流量で上流側燃
焼領域内の上流に放出する。
以上、本発明の好適な実施例を説明したが、種々の変形
を行ないうろことは勿論である。このような全ての変形
は本発明の範囲内に入るものである。
を行ないうろことは勿論である。このような全ての変形
は本発明の範囲内に入るものである。
第１図は、本発明を適用したガスタービン用燃焼器の一
部破断側面図である。第２図は、本発明の一実施例を示
す概略側断面図である。第３図は、本発明の他の一実施
例を示す環路側断面図である。 ［主な符号の説明］ １０・・・ガスタービン用燃焼器、１６・・・上流側燃
焼室、１８・・・下流側燃焼室、２０・・・ベンチュリ
のど領域、３０・・・上流側の壁、３２・・・下流側の
壁、３４・・・軸方向の壁、４０・・・燃焼器ライナ、
５０・・・主ノズル、６０・・・補助（中央２）ノズル
、８０・・・環状シールド、８２・・・半径方向内向き
に傾斜した部分、８４・・・軸方向部分、８６・・・軸
方向延長部分、８８・・・リング、９２．９４，９８．
１０２・・・衝突冷却孔、９６・・・第１の内側環状ラ
イナ、１００・・・第２の内側環状ライナ。
部破断側面図である。第２図は、本発明の一実施例を示
す概略側断面図である。第３図は、本発明の他の一実施
例を示す環路側断面図である。 ［主な符号の説明］ １０・・・ガスタービン用燃焼器、１６・・・上流側燃
焼室、１８・・・下流側燃焼室、２０・・・ベンチュリ
のど領域、３０・・・上流側の壁、３２・・・下流側の
壁、３４・・・軸方向の壁、４０・・・燃焼器ライナ、
５０・・・主ノズル、６０・・・補助（中央２）ノズル
、８０・・・環状シールド、８２・・・半径方向内向き
に傾斜した部分、８４・・・軸方向部分、８６・・・軸
方向延長部分、８８・・・リング、９２．９４，９８．
１０２・・・衝突冷却孔、９６・・・第１の内側環状ラ
イナ、１００・・・第２の内側環状ライナ。
Claims (13)
- （１）軸方向の壁により互いに接続された上流側の壁お
よび下流側の壁を有するベンチュリのど領域によって互
いに接続された上流側燃焼室および下流側燃焼室と、上
流側燃焼室内に燃料を導入するための複数個の環状に配
列された主ノズルと、下流側燃焼室内へ燃料を導入する
中央ノズルを含む形式のガスタービン用燃焼器において
、 一部が前記ベンチュリのど領域よりも上流に位置してい
て、半径方向内向きに傾斜した部分および軸方向部分を
持つ環状シールドと、 前記ベンチュリのど領域の前記上流側の壁に、前記環状
シールドの前記半径方向内向きに傾斜した部分に対向し
て設けられた、前記半径方向内向きに傾斜した部分を衝
突冷却するための複数個の衝突冷却孔とを有するガスタ
ービン用燃焼器。 - （２）特許請求の範囲第（１）項記載の燃焼器において
、前記ベンチュリのど領域の前記軸方向の壁が、前記環
状シールドの前記軸方向部分に対向して設けられた、前
記軸方向部分を衝突冷却するための複数個の衝突冷却孔
を含んでいる燃焼器。 - （３）特許請求の範囲第（１）項記載の燃焼器において
、前記ベンチュリのど領域の前記軸方向の壁に取付けら
れて、下流方向に伸びた自由端を有し、且つ前記ベンチ
ュリのど領域の前記下流側の壁と鋭角を成すリングと、
前記リングと同軸に下流方向に伸びる前記環状シールド
の前記軸方向部分の延長部分とを更に含む燃焼器。 - （４）特許請求の範囲第（３）項記載の燃焼器において
、前記環状シールドの前記軸方向部分の前記延長部が、
前記リングの自由端よりも下流方向に伸びた自由端を有
する燃焼器。 - （５）特許請求の範囲第（４）項記載の燃焼器において
、前記上流側燃焼室が、前記主ノズルと前記ベンチュリ
のど領域との間に延在する環状燃焼器ライナと、前記主
ノズルと、前記ベンチュリのど領域との間に延在する中
心体壁とによって画成されており、更に、前記ベンチュ
リのど領域から前記主ノズルに向って軸方向上流に伸び
る第１の内側環状ライナと、前記第１の内側環状ライナ
に対向して前記燃焼ライナに形成された複数個の衝突冷
却孔と、前記ベンチュリのど領域から前記主ノズルに向
って軸方向上流に伸びる第２の内側環状ライナと、前記
第２の内側環状ライナに対向して前記中心体壁に形成さ
れた複数個の衝突冷却孔とを有し、これにより前記第１
および第２の内側環状ライナを衝突冷却する燃焼器。 - （６）特許請求の範囲第（５）項記載の改良であって、
衝突冷却孔、および第１および第２内側円環ライナの自
由端よりも上流において、薄膜冷却孔が円環燃焼器ライ
ナおよびセンタボデー壁に形成された改良。 - （７）軸方向の壁により互いに接続された上流側の壁お
よび下流側の壁を有するベンチュリのど領域によって互
いに接続された上流側燃焼室および下流側燃焼室と、上
流側燃焼室内に燃料を導入するための複数個の環状に配
置された主ノズルを含むガスタービン用燃焼器において
、 一部が前記ベンチュリのど領域よりも上流に位置してい
て、半径方向内向きに傾斜した部分および軸方向部分を
持つ環状シールドと、 前記ベンチュリのど領域の上流側の壁および軸方向の壁
に、前記環状シールドの前記半径方向内向きに傾斜した
部分および前記軸方向部分に対向して形成された、前記
環状シールドの前記半径方向内向きに傾斜した部分およ
び前記軸方向部分を衝突冷却するため複数個の衝突冷却
孔とを有するガスタービン用燃焼器。 - （８）特許請求の範囲第（７）項記載のガスタービン用
燃焼器において、前記ベンチュリのど領域の前記軸方向
の壁に取付けられて、下流方向に伸びた自由端を有し、
且つ前記ベンチュリのど領域の前記下流側の壁と鋭角を
成すリングと、前記リングと同軸に下流方向に伸びる前
記環状シールドの前記軸方向部分の延長部分とを更に含
むガスタービン用燃焼器。 - （９）軸方向の壁により互いに接続された上流側の壁お
よび下流側の壁を有するベンチュリのど領域によって互
いに接続された上流側燃焼室および下流側燃焼室と、上
流側燃焼室内に燃料を導入するための複数個の環状に配
置された主ノズルを含むガスタービン用燃焼器において
、 一部が前記ベンチュリのど領域よりも上流に位置してい
て、半径方向内向きに傾斜した部分および軸方向部分と
を持つ環状シールドと、 前記ベンチュリのど領域の前記上流側の壁および前記軸
方向の壁に、前記環状シールドの前記半径方向内向きに
傾斜した部分および前記軸方向部分に対向して形成され
た、前記環状シールドの前記半径方向内向きに傾斜した
部分および前記軸方向部分を衝突冷却するための複数個
の衝突冷却孔と、 前記ベンチュリのど領域の前記軸方向の壁に取付けられ
て、下流方向に伸びた自由端を有し、且つ前記ベンチュ
リのど領域の前記下流側の壁と鋭角を成すリングと、 前記リングと同軸に下流方向に伸びる前記環状シールド
の前記軸方向部分の延長部分とを有するガスタービン用
燃焼器。 - （１０）特許請求の範囲第（９）項記載のガスタービン
用燃焼器において、前記上流側燃焼室が、前記主ノズル
と前記ベンチュリのど領域との間に延在する環状燃焼器
ライナによって画成されており、更に、前記ベンチュリ
のど領域から前記主ノズルに向って軸方向上流に伸びる
内側環状ライナと、前記内側環状ライナに対向して前記
燃焼器ライナに形成された、前記内側環状ライナを衝突
冷却するための複数個の衝突冷却孔とを含むガスタービ
ン用燃焼器。 - （１１）ノズル端および吐出端を持つ環状燃焼器ライナ
と、 前記環状燃焼器ライナの内部に位置し、前記環状燃焼器
ライナの吐出端からノズル端に向って上流方向に伸びる
内側環状ライナと、 前記環状燃焼器ライナに形成されて、前記内側環状ライ
ナに対向して配列された、前記内側環状ライナを衝突冷
却するための複数個の衝突冷却孔と、 前記衝突冷却孔および前記内側環状ライナの自由端より
も上流の位置で、前記環状燃焼ライナに形成された膜冷
却孔とを有するガスタービン用燃焼器。 - （１２）軸方向の壁により互いに接続された上流側の壁
および下流側の壁を有するベンチュリのど領域によって
互いに接続された上流側燃焼室および下流側燃焼室と、
上流側燃焼室内に燃料を導入するための複数個の環状に
配列された主ノズルを含むガスタービン用燃焼器におい
て、 一部が前記ベンチュリのど領域よりも上流に位置してい
て、半径方向内向きに傾斜した部分および軸方向部分を
持つ環状シールドと、 前記ベンチュリのど領域の前記上流側の壁および前記軸
方向の璧に、前記環状シールドの前記半径方向内向きに
傾斜した部分および前記軸方向部分に対向して形成され
た、前記環状シールドの前記半径方向内向きに傾斜した
部分および前記軸方向部分を衝突冷却するための複数個
の衝突冷却孔と、 前記ベンチュリのど領域の前記軸方向の壁に取付けられ
て、下流方向に伸びた自由端を有し、且つ前記ベンチュ
リのど領域の前記下流側の壁と鋭角を成すリングと、 前記リングと同軸に下流に伸びている、前記環状シール
ドの前記軸方向部分の延長部分とを有し、前記上流側燃
焼室が前記主ノズルから前記ベンチュリのど領域まで延
在する環状燃焼器ライナと中心体壁によって画成されて
おり、 更に、前記ベンチュリのど領域から前記主ノズルに向っ
て軸方向上流に伸びている第１および第２内側環状ライ
ナと、 前記第１および第２の内側環状ライナにそれぞれ対向し
て、前記燃焼器ライナおよび前記中心体壁にそれぞれ形
成された、前記第１および第２の内側環状ライナを衝突
冷却するための複数の衝突冷却孔とを有するガスタービ
ン用燃焼器。 - （１３）特許請求の範囲第（１２）項記載のガスタービ
ン用燃焼器において、前記衝突冷却孔ならびに前記第１
および第２の内側環状ライナの自由端よりも上流の位置
において、膜冷却孔が前記環状燃焼器ライナおよび前記
中心体壁にそれぞれ形成されているガスタービン用燃焼
器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/934,755 US4984429A (en) | 1986-11-25 | 1986-11-25 | Impingement cooled liner for dry low NOx venturi combustor |
| US934,755 | 1986-11-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63150518A true JPS63150518A (ja) | 1988-06-23 |
| JP2706074B2 JP2706074B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=25466010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62285661A Expired - Lifetime JP2706074B2 (ja) | 1986-11-25 | 1987-11-13 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4984429A (ja) |
| EP (1) | EP0273126B1 (ja) |
| JP (1) | JP2706074B2 (ja) |
| DE (1) | DE3766813D1 (ja) |
| NO (1) | NO167529C (ja) |
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