JPS6367085B2 - - Google Patents
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- JPS6367085B2 JPS6367085B2 JP55072649A JP7264980A JPS6367085B2 JP S6367085 B2 JPS6367085 B2 JP S6367085B2 JP 55072649 A JP55072649 A JP 55072649A JP 7264980 A JP7264980 A JP 7264980A JP S6367085 B2 JPS6367085 B2 JP S6367085B2
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- combustion zone
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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
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/34—Feeding into different combustion zones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/106—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet
- F23D11/107—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour medium and fuel meeting at the burner outlet at least one of both being subjected to a swirling motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/24—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2201/00—Staged combustion
- F23C2201/20—Burner staging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/11101—Pulverising gas flow impinging on fuel from pre-filming surface, e.g. lip atomizers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
航空用タービンエンジンからの有害ガス許容排
出量に関する規定を満足するため、燃焼系統に相
当の改善を必要としてきたが、COおよび炭化水
素に関しては1981年規定に、またNOxに関して
は1984年規定に一層小さい許容排出量が定められ
ているので、それを満足するためにはなお一層の
改善を必要とする。その際、バーナ寸法の変更を
必要とせずに燃焼系統の改善を行ない得ることが
望ましい。このことはエンジンの改修にあたつて
特に重要である。バーナ寸法が変更されれば、現
用エンジンおよび新設計のエンジンに大規模な設
計変更が必要になる。本発明の目的は、エンジン
の大規模な変更を必要とせずに、一層厳しくなる
許容排出量の規定を満足し得るようにバーナの作
動方法および構造を改善することである。
出量に関する規定を満足するため、燃焼系統に相
当の改善を必要としてきたが、COおよび炭化水
素に関しては1981年規定に、またNOxに関して
は1984年規定に一層小さい許容排出量が定められ
ているので、それを満足するためにはなお一層の
改善を必要とする。その際、バーナ寸法の変更を
必要とせずに燃焼系統の改善を行ない得ることが
望ましい。このことはエンジンの改修にあたつて
特に重要である。バーナ寸法が変更されれば、現
用エンジンおよび新設計のエンジンに大規模な設
計変更が必要になる。本発明の目的は、エンジン
の大規模な変更を必要とせずに、一層厳しくなる
許容排出量の規定を満足し得るようにバーナの作
動方法および構造を改善することである。
本発明の特徴は、燃焼が２つの領域で行なわ
れ、一次燃焼領域と二次燃焼領域とが軸線方向に
同一の長さを有し、二次燃焼領域が一次燃焼領域
を包囲していることである。これを実現するた
め、一次燃料は小角度の霧化噴流として噴射さ
れ、燃焼は燃焼室の中心の燃料リツチの芯部内で
行なわれる。この燃料リツチの芯部は炭化水素お
よび一酸化炭素の排出量を減少するために最適の
燃焼条件を与える。化学量論的に最適の空燃比で
燃焼が行なわれる。
れ、一次燃焼領域と二次燃焼領域とが軸線方向に
同一の長さを有し、二次燃焼領域が一次燃焼領域
を包囲していることである。これを実現するた
め、一次燃料は小角度の霧化噴流として噴射さ
れ、燃焼は燃焼室の中心の燃料リツチの芯部内で
行なわれる。この燃料リツチの芯部は炭化水素お
よび一酸化炭素の排出量を減少するために最適の
燃焼条件を与える。化学量論的に最適の空燃比で
燃焼が行なわれる。
本発明の他の特徴は、アイドル超過時および高
出力運転時に、空気を増量される二次燃料の噴射
が前記の芯部を包囲しかつ極力それと混合しない
中空円錘の形態で行なわれることである。追加的
な空気は、芯部の周囲の二次燃焼領域にのみ空気
を導入するように設計された燃焼室の壁の小さな
孔を通して導入される。この空気は高出力時に支
配的となるNOxの生成を減少するための化学量
論的に最適な条件を与える。こうして二次燃焼は
一次燃焼芯部を包囲する環状部内で生ずる。燃焼
が２つの領域内で実質的に完了すると、燃焼領域
から下流の希釈領域における燃焼室の壁の直径の
大きい孔から大量の空気が導入されて、燃焼生成
物と急速に混合し、ガス温度を急速に低下させ
る。
出力運転時に、空気を増量される二次燃料の噴射
が前記の芯部を包囲しかつ極力それと混合しない
中空円錘の形態で行なわれることである。追加的
な空気は、芯部の周囲の二次燃焼領域にのみ空気
を導入するように設計された燃焼室の壁の小さな
孔を通して導入される。この空気は高出力時に支
配的となるNOxの生成を減少するための化学量
論的に最適な条件を与える。こうして二次燃焼は
一次燃焼芯部を包囲する環状部内で生ずる。燃焼
が２つの領域内で実質的に完了すると、燃焼領域
から下流の希釈領域における燃焼室の壁の直径の
大きい孔から大量の空気が導入されて、燃焼生成
物と急速に混合し、ガス温度を急速に低下させ
る。
本発明によれば、燃料ノズルとして一次燃料ノ
ズルおよび二次燃料ノズルを有する複合ノズルが
用いられ、一次燃料は一次燃料ノズルにより小角
度の噴流として噴射され、燃焼室の実質的に中心
に比較的小さい直径の芯部を形成し、他方二次燃
料はリング状の二次燃料ノズルにより芯部を包囲
しかつ極力それと重ならない円錘として噴射さ
れ、一次燃焼領域（芯部）と燃焼室の壁との間の
空間を下流に延びる環状部の形態で二次燃焼領域
を形成する。アイドル時または低出力時には、一
次燃料のみが導入されて、高温の芯部により炭化
水素および一酸化炭素の排出を減少するための最
適条件が与えられる。高出力時には一次燃料およ
び二次燃料が導入され、一次燃焼領域および二次
燃焼領域における燃焼が実質的に別個に行なわれ
て、両燃焼領域は有害ガスの排出を最小化するの
に好ましい条件で作動する。
ズルおよび二次燃料ノズルを有する複合ノズルが
用いられ、一次燃料は一次燃料ノズルにより小角
度の噴流として噴射され、燃焼室の実質的に中心
に比較的小さい直径の芯部を形成し、他方二次燃
料はリング状の二次燃料ノズルにより芯部を包囲
しかつ極力それと重ならない円錘として噴射さ
れ、一次燃焼領域（芯部）と燃焼室の壁との間の
空間を下流に延びる環状部の形態で二次燃焼領域
を形成する。アイドル時または低出力時には、一
次燃料のみが導入されて、高温の芯部により炭化
水素および一酸化炭素の排出を減少するための最
適条件が与えられる。高出力時には一次燃料およ
び二次燃料が導入され、一次燃焼領域および二次
燃焼領域における燃焼が実質的に別個に行なわれ
て、両燃焼領域は有害ガスの排出を最小化するの
に好ましい条件で作動する。
1979年１月15日付の米国特許出願第003457号で
は、一次燃焼領域と二次燃焼領域とを軸線方向に
分け、一次燃焼領域の下流で二次燃焼を行わせ、
二次燃焼用の空気は二次燃焼領域の周囲の筒壁に
設けた大きな直径の孔から筒の中心部まで入込む
空気を取入れることにより供給される。本発明は
軸線方向にではなく半径方向に燃焼領域を分ける
ことにより同一の結果を得るものである。
は、一次燃焼領域と二次燃焼領域とを軸線方向に
分け、一次燃焼領域の下流で二次燃焼を行わせ、
二次燃焼用の空気は二次燃焼領域の周囲の筒壁に
設けた大きな直径の孔から筒の中心部まで入込む
空気を取入れることにより供給される。本発明は
軸線方向にではなく半径方向に燃焼領域を分ける
ことにより同一の結果を得るものである。
本発明の上記および他の目的、特徴および利点
は以下に本発明の好ましい実施例を図面により詳
細に説明するなかで一層明らかになろう。
は以下に本発明の好ましい実施例を図面により詳
細に説明するなかで一層明らかになろう。
先ず第１図を参照すると、左側の圧縮機出口
（図示せず）から右側のタービン入口（図示せず）
へ流れるガスに対するバーナダクトを形成する内
壁６および外壁８を有するバーナケース４のなか
に燃焼室あるいは燃焼筒２が配置されている。図
示の配置において、壁６および８はタービンエン
ジンの軸線を囲む環状空間を形成しており、燃焼
室２はこの環状空間内に円周方向に間隔をおいて
配置されたいくつかの燃焼室のうちの１つであ
る。本発明は環状燃焼室構造に適用され得る。
（図示せず）から右側のタービン入口（図示せず）
へ流れるガスに対するバーナダクトを形成する内
壁６および外壁８を有するバーナケース４のなか
に燃焼室あるいは燃焼筒２が配置されている。図
示の配置において、壁６および８はタービンエン
ジンの軸線を囲む環状空間を形成しており、燃焼
室２はこの環状空間内に円周方向に間隔をおいて
配置されたいくつかの燃焼室のうちの１つであ
る。本発明は環状燃焼室構造に適用され得る。
燃焼筒２の上流端は端部環状蓋部１４を有し、
その中心に燃料ノズル１６が配置されている。こ
のノズルは周縁リング１８を含んでおり、このリ
ングには列を成して軸線方向の孔２０が設けられ
ている。ノズル１６はブラケツト２２に取付けら
れており、それを通して燃料がノズルに供給され
る。リング１８は環状蓋部１４のなかに嵌合して
おり、環状蓋部１４はその外縁で燃焼筒の側壁に
固定されており、また小さな冷却孔２３を除いて
ノズルの周囲を大部分閉じている。環状蓋部１４
は孔２３の上に横たわるルーバ２４を有し、それ
により孔２３を通つた空気は環状蓋部の内面に沿
つて案内される。環状蓋部の外縁は側壁の上流端
に設けられた冷却孔２５の上にも延びていてよ
く、それにより孔２５を通つた空気は冷却の目的
で燃焼筒の内面に沿つて案内される。
その中心に燃料ノズル１６が配置されている。こ
のノズルは周縁リング１８を含んでおり、このリ
ングには列を成して軸線方向の孔２０が設けられ
ている。ノズル１６はブラケツト２２に取付けら
れており、それを通して燃料がノズルに供給され
る。リング１８は環状蓋部１４のなかに嵌合して
おり、環状蓋部１４はその外縁で燃焼筒の側壁に
固定されており、また小さな冷却孔２３を除いて
ノズルの周囲を大部分閉じている。環状蓋部１４
は孔２３の上に横たわるルーバ２４を有し、それ
により孔２３を通つた空気は環状蓋部の内面に沿
つて案内される。環状蓋部の外縁は側壁の上流端
に設けられた冷却孔２５の上にも延びていてよ
く、それにより孔２５を通つた空気は冷却の目的
で燃焼筒の内面に沿つて案内される。
ノズルおよびブラケツトを囲んで内壁６および
外壁８の延長部２８および３０が収斂しており、
それにより圧縮機からバーナへ発散的な空気流が
生じている。冷却用空気および燃焼用空気はこれ
らの延長壁２８と３０との間の空間を通つて流れ
る。
外壁８の延長部２８および３０が収斂しており、
それにより圧縮機からバーナへ発散的な空気流が
生じている。冷却用空気および燃焼用空気はこれ
らの延長壁２８と３０との間の空間を通つて流れ
る。
線３２および３４により示されている一次燃焼
領域あるいは芯部３１は希釈領域３６の上流端の
付近で終端しており、この境界線は破線３８によ
り示されている。アイドルにおいて軸線方向の孔
２０から流入する空気は一次領域の周囲に空気の
シリンダを形成し、図示のようにこの領域の所望
のシリンダ状の形態を維持しようとする。
領域あるいは芯部３１は希釈領域３６の上流端の
付近で終端しており、この境界線は破線３８によ
り示されている。アイドルにおいて軸線方向の孔
２０から流入する空気は一次領域の周囲に空気の
シリンダを形成し、図示のようにこの領域の所望
のシリンダ状の形態を維持しようとする。
アイドルを越えるすべてのエンジン運転状態に
おいて、一次ゾーンは二次燃焼領域の中空円錘４
０および環状部４２により囲まれている。この円
錘あるいは二次領域は少なくとも希釈領域まで一
次領域を囲んでいる。
おいて、一次ゾーンは二次燃焼領域の中空円錘４
０および環状部４２により囲まれている。この円
錘あるいは二次領域は少なくとも希釈領域まで一
次領域を囲んでいる。
二次領域内の燃焼用の追加的な空気は、燃料と
混合される空気に加えて、燃焼室の壁の孔４６お
よび４７の列により供給される。これらの孔は、
二次領域あるいは環状部４２には入るが一次領域
あるいは芯部３１には入らない比較的低速の噴流
を生ずるように構成されている。これらの孔の寸
法および個数はこの領域内の燃焼反応量を適当に
保つて火炎温度を低下させ、従つてまたNOxの
生成を減少させるように選定される。
混合される空気に加えて、燃焼室の壁の孔４６お
よび４７の列により供給される。これらの孔は、
二次領域あるいは環状部４２には入るが一次領域
あるいは芯部３１には入らない比較的低速の噴流
を生ずるように構成されている。これらの孔の寸
法および個数はこの領域内の燃焼反応量を適当に
保つて火炎温度を低下させ、従つてまたNOxの
生成を減少させるように選定される。
線３８から下流の希釈領域３６では、大きな孔
４８を通つて大量の空気が流入し、この領域に流
入するガスと混合してガスの温度を急速に低下さ
せる。
４８を通つて大量の空気が流入し、この領域に流
入するガスと混合してガスの温度を急速に低下さ
せる。
上記のような一次および二次燃焼を実現するた
め、燃料ノズルとして第２図のような複合ノズル
が用いられる。一次燃料は中心通路５０を通つて
噴射され、その噴射口は燃料を霧化させるため５
２で示されているような形状に構成されている。
一次燃料のみによるアイドル作動時には、ノズル
およびリング空気が一次燃料に作用して小角度の
噴流を形成し、また燃料と混合し、それにより燃
料リツチ、好ましくは化学量論的に完全燃焼を生
ずるような空燃比であり燃焼室の中心を軸線方向
に延びる一次燃焼領域あるいは芯部を形成する。
こうして希釈領域（線３８）の上流では実質的に
完全燃焼が行なわれる。燃料および空気混合物が
比較的長い一次燃焼領域に滞在する間に、COが
CO2に転化するための時間が与えられる。さら
に、小角度の噴流は燃料と壁との間隔を十分大き
く保ち、それにより低温の壁面における不燃焼燃
料の急冷を回避する。
め、燃料ノズルとして第２図のような複合ノズル
が用いられる。一次燃料は中心通路５０を通つて
噴射され、その噴射口は燃料を霧化させるため５
２で示されているような形状に構成されている。
一次燃料のみによるアイドル作動時には、ノズル
およびリング空気が一次燃料に作用して小角度の
噴流を形成し、また燃料と混合し、それにより燃
料リツチ、好ましくは化学量論的に完全燃焼を生
ずるような空燃比であり燃焼室の中心を軸線方向
に延びる一次燃焼領域あるいは芯部を形成する。
こうして希釈領域（線３８）の上流では実質的に
完全燃焼が行なわれる。燃料および空気混合物が
比較的長い一次燃焼領域に滞在する間に、COが
CO2に転化するための時間が与えられる。さら
に、小角度の噴流は燃料と壁との間隔を十分大き
く保ち、それにより低温の壁面における不燃焼燃
料の急冷を回避する。
通路５０を包囲して２つのリング状空気吐出通
路５４および５６が配置されており、またこれら
２つの吐出通路の間にリング状燃料ノズル５７が
位置している。一次および二次燃料が供給されて
いる高出力作動時には、これらの吐出通路からの
空気が中空円錘状の二次燃焼領域４０でノズル５
７からの燃料と混合する。さらに、軸線方向の孔
２０からの空気が二次燃料および空気と交さし、
それらと混合する。燃料の90％までが高出力時に
は二次燃料として吐出されると期待される。圧縮
空気はノズルの壁のなかの通路５８および５９を
通つて吐出通路５４および５６に達する。二次燃
焼用および冷却用の追加空気は孔４７から流入す
る。
路５４および５６が配置されており、またこれら
２つの吐出通路の間にリング状燃料ノズル５７が
位置している。一次および二次燃料が供給されて
いる高出力作動時には、これらの吐出通路からの
空気が中空円錘状の二次燃焼領域４０でノズル５
７からの燃料と混合する。さらに、軸線方向の孔
２０からの空気が二次燃料および空気と交さし、
それらと混合する。燃料の90％までが高出力時に
は二次燃料として吐出されると期待される。圧縮
空気はノズルの壁のなかの通路５８および５９を
通つて吐出通路５４および５６に達する。二次燃
焼用および冷却用の追加空気は孔４７から流入す
る。
外側空気通路５６は１列のスワールベーン６０
を内蔵し、また吐出端に内向きフランジを設けら
れていてよく、それにより空気は渦を巻いた環状
部として吐出される。渦を巻いた空気は通路５４
および５６から吐出され、孔２０からの空気流と
ともに燃料の中空円錘状噴流の角度に影響を与え
る。さらに、二次燃料はノズルの構造および正接
的な孔６４により渦を巻き、こうして二次燃焼用
の中空円錘状の噴流を形成する。スワールベーン
６０は第１図の孔２０から半径方向に内方に位置
している。
を内蔵し、また吐出端に内向きフランジを設けら
れていてよく、それにより空気は渦を巻いた環状
部として吐出される。渦を巻いた空気は通路５４
および５６から吐出され、孔２０からの空気流と
ともに燃料の中空円錘状噴流の角度に影響を与え
る。さらに、二次燃料はノズルの構造および正接
的な孔６４により渦を巻き、こうして二次燃焼用
の中空円錘状の噴流を形成する。スワールベーン
６０は第１図の孔２０から半径方向に内方に位置
している。
上記のように燃焼領域を２つに分けることによ
り、1981年規定の許容排出量を満足するように排
出量を顕著に減少し得る。燃焼領域を分けること
は、上記のように、小角度の噴流として一次燃料
および空気を供給し、また小角度の噴流を包囲す
る中空円錘状の噴流として二次燃料および空気を
供給する噴射口あるいは吐出口を有する複合ノズ
ルにより実現される。燃焼領域には、上記のよう
に、燃焼室内壁の空気取入れ孔が組合わされてい
る。
り、1981年規定の許容排出量を満足するように排
出量を顕著に減少し得る。燃焼領域を分けること
は、上記のように、小角度の噴流として一次燃料
および空気を供給し、また小角度の噴流を包囲す
る中空円錘状の噴流として二次燃料および空気を
供給する噴射口あるいは吐出口を有する複合ノズ
ルにより実現される。燃焼領域には、上記のよう
に、燃焼室内壁の空気取入れ孔が組合わされてい
る。
一酸化炭素および炭化水素の排出が主な問題と
なるアイドル作動中は一次ノズルのみが作動して
いる。燃焼用空気は一次燃料とともに主としてノ
ズル構造とリング１８の孔２０とにより供給され
る。追加的な空気が一次燃焼領域に入らないの
で、燃料リツチの高温の芯部が一次燃焼領域に存
在することになり、炭化水素および一酸化炭素の
排出を減少するための最適条件が与えられる。上
記のように、化学量論的に完全燃焼が可能な空燃
比とすることは望ましい。
なるアイドル作動中は一次ノズルのみが作動して
いる。燃焼用空気は一次燃料とともに主としてノ
ズル構造とリング１８の孔２０とにより供給され
る。追加的な空気が一次燃焼領域に入らないの
で、燃料リツチの高温の芯部が一次燃焼領域に存
在することになり、炭化水素および一酸化炭素の
排出を減少するための最適条件が与えられる。上
記のように、化学量論的に完全燃焼が可能な空燃
比とすることは望ましい。
アイドルを越える作動中は一次および二次燃料
ノズルが用いられる。一次燃焼は継続して行なわ
れ、それに加えて二次燃焼が中空円錘状の領域で
行なわれる。一次燃焼は燃料リツチな状態で行な
われるが、二次燃焼は孔４６および４７からの空
気の取入れにより化学量論的にNOxの生成を抑
制し得るような空燃比で行なわれる。それによ
り、高出力時に支配的となるNOxの排出量が減
ぜられる。
ノズルが用いられる。一次燃焼は継続して行なわ
れ、それに加えて二次燃焼が中空円錘状の領域で
行なわれる。一次燃焼は燃料リツチな状態で行な
われるが、二次燃焼は孔４６および４７からの空
気の取入れにより化学量論的にNOxの生成を抑
制し得るような空燃比で行なわれる。それによ
り、高出力時に支配的となるNOxの排出量が減
ぜられる。
本発明により半径方向に燃焼領域を分けること
によつて、ノズルおよび燃焼室の変更のみによる
エンジンの更新が可能になる。燃焼室の長さおよ
び直径が従来にくらべて大きくならないので、現
用のエンジンに大きな変更を加える必要はない。
によつて、ノズルおよび燃焼室の変更のみによる
エンジンの更新が可能になる。燃焼室の長さおよ
び直径が従来にくらべて大きくならないので、現
用のエンジンに大きな変更を加える必要はない。
第３図に示されているように、燃焼筒２′は、
第１図の孔４６および４７に相当する孔４６′お
よび４７′の列に加えて筒壁の上流端付近に他の
孔６６の列を有する点を除けば、第１図の燃焼筒
２と同様である。孔６６を設ける場合には、そこ
から一次燃焼領域（中心芯部）まで達する空気流
が取入れられる。これらの空気流は一次燃焼領域
内の空燃比を必要に応じて化学量論的に最適な空
燃比に調整する役割をする。空気の大部分はアイ
ドル作動時にはノズルにより与えられ、多くの場
合に孔６６は第１図と同様に設けなくてもよい。
しかし、孔６６を追加することは、もし必要であ
れば、一次燃焼用の空気を増すための簡単な対策
である。
第１図の孔４６および４７に相当する孔４６′お
よび４７′の列に加えて筒壁の上流端付近に他の
孔６６の列を有する点を除けば、第１図の燃焼筒
２と同様である。孔６６を設ける場合には、そこ
から一次燃焼領域（中心芯部）まで達する空気流
が取入れられる。これらの空気流は一次燃焼領域
内の空燃比を必要に応じて化学量論的に最適な空
燃比に調整する役割をする。空気の大部分はアイ
ドル作動時にはノズルにより与えられ、多くの場
合に孔６６は第１図と同様に設けなくてもよい。
しかし、孔６６を追加することは、もし必要であ
れば、一次燃焼用の空気を増すための簡単な対策
である。
第１図および第３図の構造では、アイドル作動
時には燃料がバーナ筒の壁あるいは端部環状蓋部
に向けて噴射されないので、不燃焼燃料の急冷は
回避される。ノズルおよび筒避からの空気は所望
のパターンの一次および二次流れを保つように取
入れられるので、一次燃焼は実質的に二次燃焼か
ら隔てられ独立して行なわれる。一次燃焼領域に
対して半径方向に外側に二次燃焼領域を形成する
ことにより、従来の寸法のバーナ筒の内部でこれ
らの独立した燃焼領域を形成することができ、し
かも排出抑制の点で顕著な改善が実現される。
時には燃料がバーナ筒の壁あるいは端部環状蓋部
に向けて噴射されないので、不燃焼燃料の急冷は
回避される。ノズルおよび筒避からの空気は所望
のパターンの一次および二次流れを保つように取
入れられるので、一次燃焼は実質的に二次燃焼か
ら隔てられ独立して行なわれる。一次燃焼領域に
対して半径方向に外側に二次燃焼領域を形成する
ことにより、従来の寸法のバーナ筒の内部でこれ
らの独立した燃焼領域を形成することができ、し
かも排出抑制の点で顕著な改善が実現される。
本発明をその好ましい実施例について図示し説
明してきたが、本発明の範囲から逸脱することな
く、その形態および細部に種々の変更および省略
が可能であることは当業者により理解されよう。
明してきたが、本発明の範囲から逸脱することな
く、その形態および細部に種々の変更および省略
が可能であることは当業者により理解されよう。
第１図は本発明を取入れた燃焼室の縦断面図で
ある。第２図は複合燃料ノズルの断面図である。
第３図は変更された燃焼室内壁の一部分の断面図
である。 ２……燃焼室（筒）、４……バーナケース、６
……内壁、８……外壁、１４……端部環状蓋部、
１６……燃料ノズル、１８……リング、２０……
孔、２２……ブラケツト、２３……冷却孔、２４
……ルーバ、２５……冷却孔、２８，３０……壁
の延長部、３１……芯部（一次燃焼領域）、３６
……希釈領域、４０，４２……中空円錘および環
状部（二次燃焼領域）、４６，４７……混合用空
気孔、４８……冷却用空気孔、５０……中心通
路、５２……噴射口、５４，５６……リング状空
気通路、５８，５９……圧縮空気通路、６０……
スワールベーン、６４，６６……孔。
ある。第２図は複合燃料ノズルの断面図である。
第３図は変更された燃焼室内壁の一部分の断面図
である。 ２……燃焼室（筒）、４……バーナケース、６
……内壁、８……外壁、１４……端部環状蓋部、
１６……燃料ノズル、１８……リング、２０……
孔、２２……ブラケツト、２３……冷却孔、２４
……ルーバ、２５……冷却孔、２８，３０……壁
の延長部、３１……芯部（一次燃焼領域）、３６
……希釈領域、４０，４２……中空円錘および環
状部（二次燃焼領域）、４６，４７……混合用空
気孔、４８……冷却用空気孔、５０……中心通
路、５２……噴射口、５４，５６……リング状空
気通路、５８，５９……圧縮空気通路、６０……
スワールベーン、６４，６６……孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ CO，NOx及び不燃焼炭化水素の排出を低減
するようガスタービンエンジンのバーナを作動さ
せる方法にして、エンジンのアイドル運転時及び
低負荷運転時にバーナの中心部に芯部の形態で一
次燃焼領域を生じさせる過程と、エンジンの高負
荷運転時に前記一次燃焼帯域と共に該一次燃焼帯
域より間隔を置いてそれを包囲する環状部の形態
で二次燃焼領域を生じさせる過程とを含むことを
特徴とするバーナの作動方法。 ２ バーナケースと、前記バーナケース内に配置
された燃料ノズルと、上流側端部にて前記燃料ノ
ズルの周りを環状蓋部にて閉じられこれより下流
側端部へ向けて延在する筒とを有し、前記燃料ノ
ズルはエンジンのアイドル運転及び低負荷運転の
ために燃料を小角度の噴流として供給する第一の
手段と、エンジンの高負荷運転のために燃料を前
記の小角度の噴流の周りにそれより隔てられた中
空の円錘状に供給する第二の手段とを有している
ことを特徴とするバーナ。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/043,916 US4265085A (en) | 1979-05-30 | 1979-05-30 | Radially staged low emission can-annular combustor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55162509A JPS55162509A (en) | 1980-12-17 |
| JPS6367085B2 true JPS6367085B2 (ja) | 1988-12-23 |
Family
ID=21929575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7264980A Granted JPS55162509A (en) | 1979-05-30 | 1980-05-29 | Burner operating method and burner |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4265085A (ja) |
| JP (1) | JPS55162509A (ja) |
| CA (1) | CA1142764A (ja) |
| DE (1) | DE3017034A1 (ja) |
| FR (1) | FR2458028B1 (ja) |
| GB (1) | GB2050594B (ja) |
Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4356698A (en) * | 1980-10-02 | 1982-11-02 | United Technologies Corporation | Staged combustor having aerodynamically separated combustion zones |
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| JPH04135293U (ja) * | 1991-05-28 | 1992-12-16 | 政子 磯井 | 錘りの付いた洗濯止め |
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Citations (1)
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1979
- 1979-05-30 US US06/043,916 patent/US4265085A/en not_active Expired - Lifetime
-
1980
- 1980-04-17 CA CA000350097A patent/CA1142764A/en not_active Expired
- 1980-05-01 GB GB8014499A patent/GB2050594B/en not_active Expired
- 1980-05-02 DE DE19803017034 patent/DE3017034A1/de active Granted
- 1980-05-19 FR FR8011085A patent/FR2458028B1/fr not_active Expired
- 1980-05-29 JP JP7264980A patent/JPS55162509A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5349337A (en) * | 1976-10-18 | 1978-05-04 | Hirakawa Tekkosho | Burner |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2458028A1 (fr) | 1980-12-26 |
| US4265085A (en) | 1981-05-05 |
| GB2050594B (en) | 1983-08-17 |
| GB2050594A (en) | 1981-01-07 |
| DE3017034C2 (ja) | 1992-05-07 |
| FR2458028B1 (fr) | 1985-06-28 |
| JPS55162509A (en) | 1980-12-17 |
| DE3017034A1 (de) | 1980-12-11 |
| CA1142764A (en) | 1983-03-15 |
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