WO2017111041A1 - 燃料噴射装置 - Google Patents

燃料噴射装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2017111041A1
WO2017111041A1 PCT/JP2016/088413 JP2016088413W WO2017111041A1 WO 2017111041 A1 WO2017111041 A1 WO 2017111041A1 JP 2016088413 W JP2016088413 W JP 2016088413W WO 2017111041 A1 WO2017111041 A1 WO 2017111041A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
main
fuel injection
air flow
flow path
compressed air
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/088413
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
竜佐 松山
剛生 小田
仁志 藤原
Original Assignee
川崎重工業株式会社
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 川崎重工業株式会社 filed Critical 川崎重工業株式会社
Priority to US16/064,599 priority Critical patent/US11092340B2/en
Publication of WO2017111041A1 publication Critical patent/WO2017111041A1/ja

Links

Images

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
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • 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
    • 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
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • 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
    • F23R3/343—Pilot flames, i.e. fuel nozzles or injectors using only a very small proportion of the total fuel to insure continuous combustion
    • 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
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03343—Pilot burners operating in premixed mode

Definitions

  • the present invention relates to a fuel injection device.
  • a fuel injection device for a gas turbine that achieves both stable combustion by diffusion combustion and reduction of NOx emissions by lean combustion is known.
  • the fuel injection device includes a pilot combustion injection unit for performing diffusion combustion and a main fuel injection unit for performing lean combustion.
  • a pilot combustion injection unit for performing diffusion combustion and a main fuel injection unit for performing lean combustion.
  • compressed air and fuel are premixed, so the configuration of the main fuel injection section greatly affects the reduction of NOx.
  • Patent Document 1 discloses a fuel injection device including a pilot combustion injection unit for performing diffusion combustion and a main fuel injection unit for performing lean combustion.
  • the main fuel injection unit described in Patent Document 1 has a premixed air flow path for premixing compressed air and fuel, and the compressed air is divided into two flow paths: a main outer air flow path and a main inner air flow path. To the premixed air flow path. Further, the fuel is supplied to the premixed air flow path by being injected into the main inner air flow path.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel injection device in which variations in the premixed state depending on the position hardly occur in the main fuel injection portion.
  • a fuel injection device is a fuel injection device to which compressed air is supplied from the front side in the axial direction, and surrounds the pilot fuel injection unit located on the axial center and the pilot fuel injection unit
  • a main fuel injection part arranged in such a manner that the main fuel injection part has a main outer air flow path for taking compressed air from an inlet part that opens radially outward, and an inlet that opens radially inward
  • a main inner air flow path for taking in compressed air from the section a merged air flow path for joining the compressed air taken in by the main outer air flow path and the compressed air taken in by the main inner air flow path, and the main outer air flow
  • a main fuel injection hole for injecting fuel into the compressed air taken in by the passage or the compressed air taken in by the main inner air flow path.
  • the inlet portion for taking in the compressed air is opened radially outward or radially inward, it is hardly affected by the dynamic pressure of the compressed air flowing from the diffuser. Therefore, it is difficult for a difference in flow rate due to a difference in dynamic pressure to occur in the main outer air flow path, and variations in the premixed state due to circumferential positions can be suppressed.
  • the fuel injection device described above not only when the opening direction of the inlet portion is strictly perpendicular to the axis of the fuel injection device, but also in the direction perpendicular to the axis of the fuel injection device. In some cases, the direction is slightly inclined from. Even in the latter case, the above-described effects can be obtained.
  • the main fuel injection portion is provided at an inlet portion of the main outer air flow path, and guides compressed air taken in from the inlet portion of the main outer air flow path inward in the radial direction.
  • a main outer swirler swiveling around the axis, and provided at the inlet of the main inner air flow path to guide the compressed air taken from the inlet of the main inner air flow path radially outward and around the axis
  • a main inner swirler that is swiveled into the main body.
  • the merged air flow path has a boundary wall at a front portion in the axial direction, and the boundary wall receives the compressed air taken in by the main outer air flow path at the rear in the axial direction.
  • the premixed gas generated in the merged air flow path is appropriately transferred to the combustion chamber located downstream of the fuel injection device. Can be supplied to.
  • the main fuel injection hole is positioned upstream of the rear end in the axial direction in which the outlet portion is a boundary portion between the outer deflection portion and the inner deflection portion of the boundary wall. You may do it.
  • the fuel can be reliably injected into the compressed air taken in by the main outer air flow path or the compressed air taken in by the main inner air flow path by the main fuel injection hole.
  • the main fuel injection section includes a merging outer peripheral surface adjacent to an axially rearward side of the main outer air flow path and defining the merging air flow path, and the main inner air flow path.
  • An inner circumferential surface adjacent to the rear in the axial direction and defining the merged air flow path, and an axial rear end of the boundary wall is more than an axial front end of the merged outer circumferential surface. You may be comprised so that it may be located in the axial center front side rather than being located in the axial center front side and the axial center direction front edge part of the said confluence
  • the compressed air taken in by the main inner air flow channel and the compressed air taken in by the main outer air flow channel can suppress the loss of the velocity component in the radial direction due to the collision with the boundary wall.
  • the boundary wall is low (the length in the axial direction is short)
  • the compressed air taken in by the main inner air flow path and the compressed air taken in by the main outer air flow path are merged Can be started from the upstream side of the combined air flow path.
  • a large premixing distance in which the compressed air and the fuel are mixed in the combined air flow path can be secured, and the compressed air and the fuel can be sufficiently mixed.
  • the main fuel injection hole injects fuel into the compressed air taken in by the main inner air flow path at a position where the outlet portion faces the merging outer peripheral surface, or the outlet portion
  • the fuel may be configured to be injected into the compressed air taken in by the main outer air flow path at a position facing the merging inner peripheral surface.
  • the fuel when fuel is injected into the compressed air taken in by the main inner air flow path at a position where the outlet portion faces the merged outer peripheral surface, the fuel obtains kinetic energy from the compressed air taken in by the main inner air flow path.
  • the main outer air flow path can move toward the compressed air taken in without colliding with the wall surface or the like.
  • the fuel is mixed with both of the two compressed airs, so that premixing can be performed so that the fuel is uniformly dispersed.
  • This effect is also achieved when fuel is injected into the compressed air taken in by the main outer air flow path at a position where the outlet portion faces the merging inner peripheral surface.
  • the main fuel injection hole may extend in a radial direction, and the outlet portion may be located in the outer deflection portion.
  • the mechanism for supplying fuel to the main fuel injection hole can be disposed at a position close to the axis. Therefore, the expansion of the outer dimension of the fuel injection device can be suppressed.
  • the main fuel injection portion is spaced radially outward from the pilot fuel injection portion, and the fuel injection device includes the pilot fuel injection portion and the main fuel injection portion.
  • An air storage part for temporarily storing compressed air between the parts, wherein the main fuel inner air flow path opens from the inlet part opening toward the air storage part and opening radially inward. You may take in the compressed air stored in the part.
  • the main inner air flow path takes in the compressed air whose speed is equalized in the air reservoir. Therefore, the premixing performed in the main fuel injection unit is less susceptible to the influence of the dynamic pressure difference of the compressed air.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of the combustor of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the fuel injection device shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the main fuel injection section shown in FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the main fuel injection unit of the second embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the main fuel injection unit of the third embodiment.
  • the fuel injection device 100 constitutes a part of a combustor 101 for a gas turbine.
  • the combustor 101 will be described here.
  • the combustor 101 mixes compressed air supplied from a compressor and fuel to generate an air-fuel mixture, and burns the generated air-fuel mixture to generate high-temperature and high-pressure combustion gas.
  • the generated combustion gas is supplied to the turbine and drives the turbine.
  • the type of the combustor 101 is not particularly limited, but the combustor 101 described in the present embodiment is an annular type formed in an annular shape surrounding the axis of the gas turbine.
  • FIG. 1 shows a part of a cross section of the combustor 101.
  • the left-right direction of FIG. 1 is the axial direction of the gas turbine, the upper side of the paper is the radially outer side of the gas turbine, and the lower side of the paper is the radially inner side of the gas turbine.
  • the left side of FIG. 1 is referred to as “front”, and the right side of FIG. 1 is referred to as “rear”.
  • the combustor 101 includes an annular combustor housing 102 that forms an outer shell, an annular combustion cylinder 103 provided in the combustor housing 102, and a combustion cylinder 103 at a front portion of the combustion cylinder 103. And a plurality of fuel injection devices 100 provided at equal intervals along the circumferential direction.
  • the combustor housing 102 is mainly composed of an annular outer casing 104 and an annular inner casing 105.
  • a diffuser 106 is formed in an annular shape in the front portion of the combustor housing 102. The diffuser 106 blows out the compressed air generated by the compressor toward the fuel injection device 100 in the combustor housing 102. Note that a plurality of diffusers 106 may be formed along the circumferential direction of the combustor housing 102. Moreover, you may arrange
  • the combustion cylinder 103 is mainly constituted by a cylindrical inner liner 107 and a cylindrical outer liner 108, and a combustion chamber 109 is formed therein.
  • a plurality of air inlets 110 and 111 are formed in the inner liner 107 and the outer liner 108, respectively, and compressed air is introduced into the combustion chamber 109 from the air inlets 110 and 111.
  • a spark plug 112 is provided so as to penetrate the outer casing 104 and the outer liner 108. At the start of the gas turbine, an ignition spark is generated in the combustion chamber 109 by the spark plug 112.
  • the fuel injection device 100 includes a pilot combustion injection unit 10 for performing diffusion combustion and a main fuel injection unit 30 for performing lean combustion. Liquid fuel is supplied to the pilot fuel injection unit 10 and the main fuel injection unit 30 independently from the fuel pipe unit 113.
  • the alternate long and short dash line in FIG. 1 indicates the axis of the fuel injection device 100.
  • the term “axial center” simply means the axial center of the fuel injection device 100.
  • the extending direction of the axial center of the fuel injection device 100 is referred to as “axial direction”, and simply “forward in the axial direction” means a direction toward the upstream of the flow of compressed air in the axial direction, When simply referred to as “axially rearward”, it means the opposite direction.
  • simply “radial direction” means a direction perpendicular to the axial direction.
  • the pilot fuel injection unit 10 and the main fuel injection unit 30 included in the fuel injection device 100 will be described in detail.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the fuel injection device 100 shown in FIG.
  • the left side of FIG. 2 is the front in the axial direction, and the right side of the paper is the rear in the axial direction.
  • the concept of this direction is the same as in FIGS.
  • the pilot fuel injection unit 10 has an annular pilot inner air flow path 11 and an annular pilot outer air flow path 12 located on the radially outer side of the pilot inner air flow path.
  • the pilot inner air flow path 11 is a flow path of compressed air, and has a cylindrical inner cylindrical body 13 and a cylindrical outer cylindrical body 14 that is provided radially away from the inner cylindrical body 13. It is drawn by.
  • a pilot inner swirler 15 is provided at a front portion in the axial direction of the pilot inner air flow path 11 to rotate the compressed air around the axis.
  • the pilot outer air flow path 12 is also a compressed air flow path, and is defined by the above-described outer cylindrical body 14 and a cylindrical pilot shroud 16 provided to be spaced radially outward from the outer cylindrical body 14. Has been.
  • a pilot outer swirler 17 that swirls compressed air around the axis is provided at a front portion in the axial direction of the pilot outer air flow path 12.
  • the inner cylindrical body 13 has fuel through holes 18 formed at equal intervals in the circumferential direction, and the fuel injection block 114 of the fuel pipe unit 113 is inserted radially inside the inner cylindrical body 13. .
  • the fuel injection block 114 has a cylindrical shape, and has a pilot fuel passage 115 formed therein, and a plurality of pilot fuel injection holes 116 extending radially outward from the pilot fuel passage 115. Is formed.
  • fuel is supplied to the pilot fuel flow path 115, fuel is injected into the pilot inner air flow path 11 through the pilot fuel injection hole 116 and the fuel through hole 18.
  • the fuel injected into the pilot inner air passage 11 is supplied to the combustion chamber 109 together with the compressed air passing through the pilot inner air passage 11 and the compressed air passing through the pilot outer air passage 12, and is diffused in the combustion chamber 109. To do.
  • the pilot shroud 16 described above is located in the axially front portion and has the same diameter portion 19 having a constant diameter regardless of the axial direction position, and adjacent to the rearward side of the same diameter portion 19 in the axial direction. It has a reduced diameter portion 20 whose diameter decreases toward the rear, and an enlarged diameter portion 21 which is adjacent to the rear side in the axial direction of the reduced diameter portion 20 and whose diameter increases toward the rear in the axial direction.
  • the pilot shroud 16 is provided with an annular connection wall 23 that is located behind the air storage portion 22 described later in the axial direction and connects the pilot fuel injection portion 10 and the main fuel injection portion 30. Air through holes 24 are formed in the connection wall 23 at equal intervals in the circumferential direction. Thereby, a part of the compressed air temporarily stored in the air storage part 22 flows into the isolation space 26 formed between the connection wall 23 and the separator 25 via the air through hole 24.
  • the fuel injection device 100 includes the air storage unit 22.
  • the air storage unit 22 is located between the pilot fuel injection unit 10 and the main fuel injection unit 30 and is a part that temporarily stores the compressed air flowing between the pilot fuel injection unit 10 and the main fuel injection unit 30. is there.
  • the air reservoir 22 has a larger cross-sectional area than the inlet portion of the flow path defined by the pilot fuel injector 10 and the main fuel injector 30. Specifically, in the space formed between the main fuel injection unit 30 and the pilot fuel injection unit 10, the part corresponding to the reduced diameter part 20 to the enlarged diameter part 21 corresponds to the air storage part 22.
  • the cross-sectional area is larger than that of the portion corresponding to the same diameter portion 19 of the pilot shroud 16.
  • most of the compressed air flowing between the pilot fuel injection unit 10 and the main fuel injection unit 30 passes through the air storage unit 22 and is a main inner air flow path of the main fuel injection unit 30 described later. It flows to 32. Since the flow passage area of the main inner air flow passage 32 is smaller than the flow passage area of the air storage section 22, the compressed air flowing into the air storage section 22 is temporarily stored in the air storage section 22. As a result, the compressed air flowing into the air reservoir 22 flows into the main inner air flow path 32 in a state where the difference in speed at the circumferential position is small, that is, in a state where the speed of the compressed air is equalized. Become.
  • the air reservoir 22 is configured as described above, but the configuration of the air reservoir 22 is not limited to the above.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the main fuel injection unit 30 shown in FIG. 2 and shows a part of the main fuel injection unit 30.
  • the main fuel injection section 30 includes a main outer air flow path 31 located on the radially outer side, a main inner air flow path 32 located on the radially inner side, and a merged air flow path 33 where compressed air merges. And a main fuel injection hole 34 for injecting fuel.
  • the main outer air flow path 31 has an annular inlet 35 that opens radially outward. Further, the main outer air flow channel 31 is configured to extend in the radial direction at least in the vicinity of the inlet portion 35. In the present embodiment, the entire main outer air flow path 31 is configured to extend in the radial direction.
  • the main outer air flow channel 31 takes in compressed air flowing toward the rear in the axial direction from the inlet portion 35. That is, the main outer air flow channel 31 takes in compressed air in a direction perpendicular to the flow direction and supplies the compressed air to the merged air flow channel 33 positioned radially inward.
  • a main outer swirler 36 is provided at the inlet 35 of the main outer air flow path 31 to guide the compressed air inward in the radial direction and turn around the axis.
  • the portion where the main outer swirler 36 is provided becomes the inlet portion 35 of the main outer air flow path 31.
  • the main outer air flow path 31 is defined by a main outer rear surface 37 and a main front surface 38.
  • the main outer rear surface 37 is a surface facing forward in the axial direction of the cylindrical main outer shroud 39.
  • the main front surface 38 is a surface facing the axially rearward direction of the main front member 40 that is positioned in front of the main outer shroud 39 in the axial direction.
  • the main inner air flow path 32 has an annular inlet 41 that opens radially inward.
  • the main inner air flow path 32 is configured to extend in the radial direction at least near the inlet 41 portion.
  • the entire main inner air flow path 32 is configured to extend in the radial direction.
  • the main inner air flow channel 32 takes in the compressed air flowing toward the rear in the axial direction from the inlet portion 41. That is, the main inner air flow path 32 takes compressed air in a direction perpendicular to the flow direction and supplies the compressed air to the merged air flow path 33 located radially outward. At that time, the main inner air flow path 32 takes in the compressed air from the air storage section 22 described above.
  • the main inner air flow path 32 takes in the compressed air stored in the air reservoir 22 from an inlet 41 that opens toward the air reservoir 22 and opens radially inward.
  • a main inner swirler 42 that guides compressed air radially outward and turns around the axis is provided at the inlet 41 of the main inner air flow path 32.
  • the portion where the main inner swirler 42 is provided becomes the inlet 41 of the main inner air flow path 32.
  • the main inner air flow path 32 is defined by the main inner rear surface 43 and the main front surface 38.
  • the main inner rear surface 43 is a surface facing forward in the axial direction of the cylindrical main inner shroud 44.
  • the main front surface 38 is a surface facing the axial center rear of the main front member 40 as described above.
  • the merged air flow path 33 is a flow path that joins the compressed air taken in by the main outer air flow path 31 and the compressed air taken in by the main inner air flow path 32.
  • the merged air flow path 33 is defined by the merged outer peripheral surface 45 and the merged inner peripheral surface 46.
  • the confluent outer peripheral surface 45 is a surface facing inward in the radial direction of the main outer shroud 39 and is located behind the main outer air flow channel 31 in the axial direction and adjacent to the main outer air flow channel 31.
  • the confluent inner peripheral surface 46 is a surface facing the radially outer side of the main inner shroud 44, and is positioned rearward in the axial direction of the main inner air flow channel 32 and is adjacent to the main inner air flow channel 32. .
  • the portion defined by the virtual surface obtained by extending the merging outer peripheral surface 45 to the main front member 40 and the virtual surface obtained by extending the merging inner peripheral surface 46 to the main front member 40 is also joined. It is contained in the air flow path 33. That is, as described above, a portion sandwiched between the two alternate long and short dash lines in FIG. In other words, the merged air flow path 33 has a portion that flows after the compressed air taken in by the main outer air flow channel 31 and the compressed air taken in by the main inner air flow channel 32 merge, and the portion is a shaft. A portion extending forward in the direction of the heart is included. In the present embodiment, the central portion in the axial direction of the merging air passage 33 extends in the axial direction, and the rearward portion in the axial direction of the merging air passage 33 faces radially outward relative to the axial direction. It extends.
  • the merging air flow path 33 has a boundary wall 47 at the front portion in the axial direction.
  • the boundary wall 47 is located near the center in the radial direction of the merged air flow path 33.
  • the boundary wall 47 has a shape that protrudes rearward in the axial direction in a sectional view.
  • the boundary wall 47 has an outer deflection portion 48 and an inner deflection portion 49.
  • the outer deflection section 48 has a curved surface in a sectional view, and deflects the compressed air taken in by the main outer air flow path 31 so that the velocity component in the axial direction rearward increases.
  • the inner deflection portion 49 has a curved surface in a sectional view, and deflects the compressed air taken in by the main inner air flow path 32 so that the velocity component in the axial direction rearward increases.
  • the axially rearward end portion (tip portion) 60 that is a boundary portion between the outer deflection portion 48 and the inner deflection portion 49 of the boundary wall 47 is the axially forward end portion of the merging outer peripheral surface 45. It is located on the front side in the axial direction, and is located on the front side in the axial direction with respect to the front end in the axial direction of the merging inner peripheral surface 46. Furthermore, in the present embodiment, the axially rearward end portion (tip portion) 60 of the boundary wall 47 is located on the axially front side with respect to the main outer rear surface 37 and is axially positioned on the main inner rear surface 43. Located on the front side.
  • the protrusion amount of the boundary wall 47 is suppressed.
  • the axially rearward end portion (tip portion) 60 of the boundary wall 47 is located on the axially forward side with respect to the axially rearward end portions of the main outer swirler 36 and the main inner swirler 42.
  • the axially rearward end (tip portion) 60 of the boundary wall 47 is located on the axially rearward side of the main outer rear surface 37 or on the axially rearward side of the main inner rear surface 43. May be.
  • the main fuel injection hole 34 is a portion that injects fuel in the main fuel injection section 30.
  • the main fuel injection block 50 in which the main fuel injection holes 34 are formed will be described.
  • the main fuel injection block 50 includes an annular fuel passage 51 that temporarily stores the fuel supplied from the fuel piping unit 113, and a circumferential direction of the fuel passage 51 on the rear side in the axial direction of the fuel passage 51. And a plurality of ejection protrusions 52 provided.
  • the main fuel injection block 50 is attached to the main front member 40 and can be attached and detached by moving the main fuel injection block 50 in the axial direction with respect to the main front member 40.
  • the main fuel injection block 50 is not limited to the above configuration. Further, the main fuel injection block 50 may be omitted.
  • the fuel flow path 51 may be provided inside the main front member 40 and fuel may be supplied from the fuel piping unit 113 to the fuel flow path 51. In this case, the fuel injection hole is provided in the main front member 40.
  • a plurality of insertion holes 53 extending in the axial direction are formed in the main front member 40 corresponding to the circumferential positions of the ejection protrusions 52. Further, each insertion hole 53 is formed on the radially inward side with respect to the distal end portion (axial center rear end portion 60) of the boundary wall 47. And each injection protrusion part 52 of the main fuel injection block 50 mentioned above is inserted so that the annular clearance 54 may be formed in the corresponding insertion hole 53, respectively. Compressed air is supplied to the annular gap 54 via the air introduction path 55. The compressed air that has passed through the annular gap 54 is ejected to form a cylindrical air film. As will be described later, fuel is injected from the main fuel injection hole 34 formed in the injection projecting portion 52. When the fuel injection from the main fuel injection hole 34 is stopped by the cylindrical air film, the fuel is injected. Can be purged to prevent coking.
  • the main fuel injection hole 34 is formed in the injection protrusion 52 of the main fuel injection block 50.
  • the main fuel injection hole 34 extends in the axial direction, and is located at the axially front end portion and takes in the fuel from the fuel flow path 51, and is located at the axially rearward end portion and injects the fuel. And an outlet 57. Since the main fuel injection hole 34 of the present embodiment is configured as described above, the fuel supplied from the fuel flow path 51 can be injected rearward in the axial direction.
  • the main fuel injection hole 34 has a small-diameter portion 58 located near the inlet portion 56 and a large-diameter portion 59 located near the outlet portion 57 and having a larger diameter than the small-diameter portion 58.
  • the outlet portion 57 of the present embodiment is located on the radially inner side of the axially rearward end portion 60 of the boundary wall 47. Further, the outlet portion 57 is located on the front side in the axial direction from the axially rear end portion 60 of the boundary wall 47. More specifically, the outlet 57 is located near the boundary between the main inner air flow path 32 and the merged air flow path 33. In other words, the outlet portion 57 is located upstream of the rearward end portion 60 in the axial direction of the boundary wall 47 (upstream of the flow of compressed air along the inner deflection portion 49). Thereby, fuel can be injected into the compressed air taken in by the main inner air flow path 32.
  • the position where the outlet 57 opens is not limited to the above position as long as fuel can be injected into the compressed air taken in by the main inner air flow path 32.
  • the outlet 57 can be disposed at an appropriate position in the main inner air flow path 32.
  • the exit part 57 is arrange
  • FIG. That is, the outlet portion 57 is arranged so that the merged outer peripheral surface 45 can be visually recognized from the outlet portion 57. Thereby, the flow which goes to the confluence
  • the main fuel injection unit 30 of the present embodiment is configured as described above, the fuel injected from the main fuel injection hole 34 rides on the compressed air taken in by the main inner air flow path 32 and joins the outer periphery. Carried to the surface 45 while vaporizing.
  • the compressed air taken in by the main inner air flow channel 32 and the compressed air taken in by the main outer air flow channel 31 merge, the flow of the compressed air is greatly disturbed and the fuel is widely dispersed.
  • a premixed gas having a uniform fuel concentration is generated in the entire merged air flow path 33, and the generated premixed gas is supplied to the combustion chamber 109 and lean burns in the combustion chamber 109.
  • the combustion temperature is suppressed, and the amount of NOx emissions can be reduced.
  • the inlet portion 35 of the main outer air flow channel 31 that takes in the compressed air and the inlet portion 41 of the main inner air flow channel 32 are opened radially outward and radially inward, respectively.
  • Compressed air is taken in a direction perpendicular to the flow direction. Therefore, the difference in the flow rate of the compressed air due to the difference in the dynamic pressure of the compressed air flowing from the diffuser 106 hardly occurs, and variations in the premixed state due to the circumferential position can be suppressed.
  • the main inner air flow path 32 takes in compressed air whose speed in the axial center direction is made uniform in the air reservoir 22, so that it is possible to further suppress the influence due to the difference in dynamic pressure of the compressed air.
  • the inlet part 35 of the main outer air flow path 31 which takes in compressed air, and the inlet part 41 of the main inner air flow path 32 are opening to radial direction outward and radial direction inner side, respectively. If the dimensions in the axial direction of the inlet portions 35 and 41 are increased, a large amount of compressed air can be taken in. On the other hand, for example, when each of the inlet portions 35 and 41 is opened forward in the axial direction, the radial dimension of each of the inlet portions 35 and 41 is increased if the same amount of compressed air is taken in. It is necessary to further increase the radial dimension of the combustor 101 as a whole. Therefore, the degree of freedom in designing the combustor 101 is low. Compared to such an example, the fuel injection device 100 of the present embodiment has a higher degree of freedom in designing the combustor 101.
  • the merging air flow path 33 has an outer deflection portion 48 and an inner deflection portion 49 so that the compressed air taken in by the fuel injection device 100 can be supplied to the combustion chamber 109 located rearward in the axial direction.
  • a boundary wall 47 is provided.
  • the compressed air taken in by the main inner air flow path 32 and the compressed air taken in by the main outer air flow path 31 are merged.
  • the merging can be started from the upstream side. As a result, a large premixing distance in which the compressed air and the fuel are mixed in the merged air flow path 33 can be secured, and the compressed air and the fuel can be sufficiently mixed.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the main fuel injection unit 30 in the fuel injection device 200 according to the present embodiment.
  • the fuel injection device 200 according to the present embodiment is different from the fuel injection device 100 according to the first embodiment in the position of the main fuel injection hole 34.
  • other points are basically the same as the fuel injection device 100 according to the first embodiment.
  • the position of the main fuel injection hole 34 of the present embodiment will be mainly described.
  • a plurality of insertion holes 53 are formed in the main front member 40 of the present embodiment as in the case of the first embodiment. However, each insertion hole 53 is formed on the outer side in the radial direction with respect to the distal end portion (axial center rear end portion 60) of the boundary wall 47. Each injection protrusion 52 of the main fuel injection block 50 is inserted into each insertion hole 53.
  • the outlet portion 57 of the main fuel injection hole 34 is located on the radially outer side with respect to the axially rearward end portion 60 of the boundary wall 47. Further, the outlet portion 57 is located on the front side in the axial direction from the axially rear end portion 60 of the boundary wall 47.
  • the outlet portion 57 opens at a boundary portion between the main outer air flow channel 31 and the merged air flow channel 33.
  • the boundary wall 47 is positioned upstream of the axially rearward end portion 60 (upstream of the flow of compressed air along the outer deflection portion 48).
  • the main fuel injection hole 34 of the present embodiment injects fuel into the compressed air taken in by the main outer air flow path 31.
  • the exit part 57 is arrange
  • the fuel injection unit 30 of the present embodiment is configured as described above, the fuel injected from the main fuel injection hole 34 rides on the compressed air taken in by the main outer air flow path 31 and enters the confluence. It is carried while vaporizing toward the peripheral surface 46.
  • the compressed air taken in by the main outer air flow channel 31 and the compressed air taken in by the main inner air flow channel 32 merge, the flow of the compressed air is greatly disturbed and the fuel is widely dispersed. As a result, a premixed gas having a uniform fuel concentration as a whole is generated. Therefore, even the fuel injection device 200 according to the present embodiment can achieve the same effects as the fuel injection device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the main fuel injection unit 30 in the fuel injection device 300 according to the present embodiment.
  • the fuel injection device 300 according to the present embodiment is different from the fuel injection device 100 according to the first embodiment in the configuration of the main fuel injection holes 34.
  • other points are basically the same as the fuel injection device 100 according to the first embodiment.
  • the configuration of the main fuel injection hole 34 of the present embodiment will be mainly described.
  • the insertion hole 53 (see FIG. 3) is not formed in the main front member 40, and a large diameter portion 59 extending in the radial direction is formed in the main front member 40 instead.
  • the main fuel injection block 50 does not have the injection protrusion 52 (see FIG. 3), but the fuel flow channel 51 and the large diameter portion 59 are connected to the radially outward portion of the fuel flow channel 51.
  • a small diameter portion 58 is formed.
  • the main fuel injection hole 34 is configured by the large diameter portion 59 formed in the main front member 40 and the small diameter portion 58 formed in the main fuel injection block 50.
  • the main fuel injection hole 34 extends in the radial direction, and the outlet portion 57 is located in the outer deflection portion 48.
  • the main fuel injection hole 34 of the present embodiment is configured as described above, fuel is injected radially outward with respect to the compressed air taken in by the main outer air flow path 31. Even in this case, the fuel injected from the main fuel injection hole 34 is carried on the compressed air taken in by the main outer air flow path 31 while being vaporized toward the merging inner peripheral surface 46. As in the case of the first embodiment, the fuel is widely dispersed, and a premixed gas with a uniform fuel concentration is generated as a whole.
  • the main fuel injection hole 34 extends in the radial direction, and therefore the main fuel injection hole 34 A mechanism for supplying fuel (main fuel injection block 50) can be disposed at a position close to the axial center. Therefore, the radial dimension of the fuel injection device 300 can be kept small, and the degree of freedom in designing the combustor 101 can be improved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

燃料噴射装置のメイン燃料噴射部は、径方向外方に開口する入口部から圧縮空気を取り込むメイン外側空気流路と、径方向内方に開口する入口部から圧縮空気を取り込むメイン内側空気流路と、メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気とメイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気が合流する合流空気流路と、メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気又はメイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射するメイン燃料噴射孔と、を有する。

Description

燃料噴射装置
　本発明は、燃料噴射装置に関する。
　拡散燃焼による燃焼の安定と、希薄燃焼によるＮＯｘ排出量の低減を両立するガスタービン用燃料噴射装置が知られている。この燃料噴射装置は、拡散燃焼を行うためのパイロット燃焼噴射部と、希薄燃焼を行うためのメイン燃料噴射部とを備えている。上記のメイン燃料噴射部では圧縮空気と燃料の予混合が行われるため、メイン燃料噴射部の構成がＮＯｘの低減に大きく影響する。
　特許文献１には、拡散燃焼を行うためのパイロット燃焼噴射部と、希薄燃焼を行うためのメイン燃料噴射部とを備えた燃料噴射装置が開示されている。特許文献１に記載のメイン燃料噴射部は、圧縮空気と燃料を予混合する予混合空気流路を有しており、圧縮空気はメイン外側空気流路及びメイン内側空気流路の２つの流路から予混合空気流路に供給される。また、燃料はメイン内側空気流路に噴射されることによって、予混合空気流路に供給される。
特開２０１３－２５３７３８号公報
　ただし、引用文献１に記載のメイン外側空気流路では、環状に形成された入口部が圧縮空気を取り入れる空気取入管（ディフューザ）に対向するようにして開口していることから、ディフューザとの位置関係によって圧縮空気が直接流れ込む部分とそうでない部分が存在する。つまり、メイン外側空気流路の周方向位置によって、圧縮空気の動圧の差が生じ、メイン外側空気流路の圧縮空気の流量に差が生じるおそれがある。そのため、引用文献１の燃料噴射装置では、メイン外側空気流路の周方向位置によって予混合状態にばらつきが生じるおそれがある。
　本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、メイン燃料噴射部において位置による予混合状態のばらつきが生じにくい燃料噴射装置を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る燃料噴射装置は、軸心方向前方側から圧縮空気が供給される燃料噴射装置であって、軸心上に位置するパイロット燃料噴射部と、前記パイロット燃料噴射部を囲むように配置されたメイン燃料噴射部と、を備え、前記メイン燃料噴射部は、径方向外方に開口する入口部から圧縮空気を取り込むメイン外側空気流路と、径方向内方に開口する入口部から圧縮空気を取り込むメイン内側空気流路と、前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気と前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気が合流する合流空気流路と、前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気又は前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射するメイン燃料噴射孔と、を有する。
　この構成では、圧縮空気を取り込む入口部が径方向外方又は径方向内方に開口しているため、ディフューザから流れ込む圧縮空気の動圧の影響を受けにくい。そのため、メイン外側空気流路において動圧の差に起因する流量の差が生じにくく、周方向位置による予混合状態のばらつきを抑えることができる。なお、上記の燃料噴射装置には、入口部の開口方向が、燃料噴射装置の軸心に対して厳密に垂直な方向である場合のみならず、燃料噴射装置の軸心に対して垂直な方向からわずかに傾斜した方向である場合も含まれる。後者の場合であっても、上述した作用効果を得ることができる。
　また、上記の燃料噴射装置において、前記メイン燃料噴射部は、前記メイン外側空気流路の入口部に設けられ、前記メイン外側空気流路の入口部から取り込んだ圧縮空気を径方向内方に導くとともに軸心周りに旋回させるメイン外側スワーラと、前記メイン内側空気流路の入口部に設けられ、前記メイン内側空気流路の入口部から取り込んだ圧縮空気を径方向外方に導くとともに軸心周りに旋回させるメイン内側スワーラと、をさらに有するように構成されていてもよい。
　この構成によれば、圧縮空気が旋回しながら合流空気流路に供給されるため、燃料噴射装置の下流側に位置する燃焼室において圧縮空気が半径方向外側に広がり、大きな逆流領域を形成することができ、効率のよい燃焼が行われる。
　また、上記の燃料噴射装置において、前記合流空気流路は、軸心方向前方部分に境界壁を有し、前記境界壁は、前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気を軸心方向後方の速度成分が増加するように偏向する外側偏向部と、前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気を軸心方向後方の速度成分が増加するように偏向する内側偏向部と、を有していてもよい。
　この構成によれば、取り込まれた圧縮空気は軸心方向後方に向けて偏向されるため、合流空気流路で生成された予混合気を燃料噴射装置の下流側に位置する燃焼室へと適切に供給することができる。
　また、上記の燃料噴射装置において、前記メイン燃料噴射孔は、出口部が前記境界壁の前記外側偏向部と前記内側偏向部との境界部分である軸心方向後方端部よりも上流側に位置していてもよい。
　この構成によれば、メイン燃料噴射孔により、メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気又はメイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を確実に噴射することができる。
　また、上記の燃料噴射装置において、前記メイン燃料噴射部は、前記メイン外側空気流路の軸心方向後方に隣接し前記合流空気流路を画する合流外周面と、前記メイン内側空気流路の軸心方向後方に隣接し前記合流空気流路を画する合流内周面と、を有し、前記境界壁の軸心方向後方端部は、前記合流外周面の軸心方向前方端部よりも軸心方向前方側に位置し、かつ、前記合流外周面の軸心方向前方端部よりも軸心方向前方側に位置するように構成されていてもよい。
　この構成によれば、メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気及びメイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気は、境界壁との衝突による径方向の速度成分の損失を抑えることができる。また、この構成によれば、境界壁の高さが低い（軸心方向の長さが短い）ため、メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気とメイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気の合流を合流空気流路の上流側から開始させることができる。その結果、合流空気流路内における圧縮空気と燃料の混合が行われる予混合距離を大きく確保でき、圧縮空気と燃料を十分に混合することができる。
　また、上記の燃料噴射装置において、前記メイン燃料噴射孔は、出口部が前記合流外周面を臨む位置において前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射し、又は、出口部が前記合流内周面を臨む位置において前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射するように構成されていてもよい。
　この構成によれば、出口部が合流外周面を臨む位置においてメイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射する場合、燃料はメイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気から運動エネルギを得て、壁面等に衝突することなく、メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気に向かって移動することができる。これにより、燃料は上記２つの圧縮空気のいずれとも混合される結果、燃料が均一に分散するような予混合を行うことができる。なお、この効果は、出口部が合流内周面を臨む位置においてメイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射する場合も同様に奏する。
　また、上記の燃料噴射装置において、前記メイン燃料噴射孔は径方向に延びており、前記出口部が前記外側偏向部に位置していてもよい。
　この構成によれば、メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射する場合であっても、メイン燃料噴射孔に燃料を供給する機構を軸心に近い位置に配置することができる。そのため、燃料噴射装置の外形寸法の拡大を抑えることができる。
　また、上記の燃料噴射装置において、前記メイン燃料噴射部は、前記パイロット燃料噴射部に対して径方向外方に離間しており、当該燃料噴射装置は、前記パイロット燃料噴射部と前記メイン燃料噴射部の間で圧縮空気を一時的に溜める空気貯留部を備え、前記メイン燃料内側空気流路は、前記空気貯留部に向かって開口しかつ径方向内方に開口する入口部から、前記空気貯留部に溜められた圧縮空気を取り込んでもよい。
　この構成によれば、メイン内側空気流路は、空気貯留部で速度が均一化された圧縮空気を取り込むことになる。そのため、メイン燃料噴射部で行われる予混合は、圧縮空気の動圧の差による影響を一層受けにくい。
　上記の燃料噴射装置によれば、メイン燃料噴射部において位置による予混合状態のばらつきが生じにくい。
図１は、第１実施形態の燃焼器の断面図である。 図２は、図１に示す燃料噴射装置の断面図である。 図３は、図２に示すメイン燃料噴射部の拡大図である。 図４は、第２実施形態のメイン燃料噴射部の拡大図である。 図５は、第３実施形態のメイン燃料噴射部の拡大図である。
　以下、実施形態について図を参照しながら説明する。以下では、全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同じ符号を付して、重複する説明は省略する。
　（第１実施形態）
　はじめに、第１実施形態に係る燃料噴射装置１００について説明する。
　＜燃焼器＞
　本実施形態に係る燃料噴射装置１００は、ガスタービン用の燃焼器１０１の一部を構成する。まず、ここでは、燃焼器１０１について説明する。燃焼器１０１は、圧縮機から供給された圧縮空気と燃料を混合して混合気を生成し、生成した混合気を燃焼させることにより、高温・高圧の燃焼ガスを発生させる。発生した燃焼ガスは、タービンに供給されタービンを駆動する。
　燃焼器１０１の形式は特に限定されないが、本実施形態で説明する燃焼器１０１はガスタービンの軸心を囲む環状に形成されたアニュラ型である。図１は、燃焼器１０１の断面の一部を示している。図１の紙面左右方向がガスタービンの軸心方向であり、紙面上方がガスタービンの径方向外方であり、紙面下方がガスタービンの径方向内方である。便宜上、図１の紙面左方を「前方」、紙面右方を「後方」と称して説明する。
　図１に示すように、燃焼器１０１は、外郭を形成する環状の燃焼器ハウジング１０２と、燃焼器ハウジング１０２内に設けられた環状の燃焼筒１０３と、燃焼筒１０３の前方部分において燃焼筒１０３の周方向に沿って等間隔に設けられた複数の燃料噴射装置１００と、を備えている。
　燃焼器ハウジング１０２は、主に、環状のアウタケーシング１０４と環状のインナケーシング１０５によって構成されている。燃焼器ハウジング１０２の前方部分にはディフューザ１０６が環状に形成されている。ディフューザ１０６は、圧縮機で生成した圧縮空気を燃焼器ハウジング１０２内の燃料噴射装置１００に向かって吹き出す。なお、ディフューザ１０６は燃焼器ハウジング１０２の周方向に沿って複数形成される構成であってもよい。また、ディフューザ内にストラットを配置してもよい。
　燃焼筒１０３は、主に、筒状のインナライナ１０７と筒状のアウタライナ１０８によって構成されており、内部に燃焼室１０９が形成されている。インナライナ１０７とアウタライナ１０８には、それぞれ複数の空気導入口１１０、１１１が形成されており、この空気導入口１１０、１１１から圧縮空気が燃焼室１０９に導入される。また、アウタケーシング１０４及びアウタライナ１０８を貫通するようにして点火栓１１２が設けられている。ガスタービンの始動時には、この点火栓１１２によって燃焼室１０９に着火用の火花を発生させる。
　燃料噴射装置１００は、拡散燃焼を行うためのパイロット燃焼噴射部１０と、希薄燃焼を行うためのメイン燃料噴射部３０とを備えている。パイロット燃料噴射部１０及びメイン燃料噴射部３０には、それぞれ燃料配管ユニット１１３から独立して液体の燃料が供給される。ここで、図１の一点鎖線は、燃料噴射装置１００の軸心を示している。以下、単に「軸心」というときは、燃料噴射装置１００の軸心を意味する。また、燃料噴射装置１００の軸心の延在方向を「軸心方向」と称し、単に「軸心方向前方」というときは、軸心方向の圧縮空気の流れの上流に向かう方向を意味し、単に「軸心方向後方」というときは、その反対の方向を意味する。また、単に「径方向」というときは、軸心方向に直交する方向を意味する。以下、燃料噴射装置１００が備えるパイロット燃料噴射部１０とメイン燃料噴射部３０について詳しく説明する。
　＜パイロット燃料噴射部＞
　図２は、図１に示す燃料噴射装置１００の拡大図である。図２の紙面左方が軸心方向前方であり、紙面右方が軸心方向後方である。この方向の概念は、図３乃至図５も同様である。パイロット燃料噴射部１０は、環状のパイロット内側空気流路１１と、パイロット内側空気流路の径方向外方側に位置する環状のパイロット外側空気流路１２と、を有している。
　パイロット内側空気流路１１は圧縮空気の流路であり、筒状の内側筒状体１３と、内側筒状体１３から径方向外方に離間して設けられた筒状の外側筒状体１４とによって画されている。パイロット内側空気流路１１の軸心方向前方部分には、圧縮空気を軸心回りに旋回させるパイロット内側スワーラ１５が設けられている。
　パイロット外側空気流路１２も圧縮空気の流路であり、上述した外側筒状体１４と、外側筒状体１４から径方向外方に離間して設けられた筒状のパイロットシュラウド１６とによって画されている。パイロット外側空気流路１２の軸心方向前方部分には、圧縮空気を軸心回りに旋回させるパイロット外側スワーラ１７が設けられている。
　内側筒状体１３には周方向に等間隔で燃料貫通孔１８が形成されており、また、内側筒状体１３の径方向内側には燃料配管ユニット１１３の燃料噴射ブロック１１４が挿入されている。燃料噴射ブロック１１４は、円柱状の形状を有しており、内部にパイロット燃料流路１１５が形成されているとともに、パイロット燃料流路１１５から径方向外方に延びる複数のパイロット燃料噴射孔１１６が形成されている。パイロット燃料流路１１５に燃料が供給されると、パイロット燃料噴射孔１１６及び燃料貫通孔１８を介して、燃料がパイロット内側空気流路１１に噴射される。パイロット内側空気通路１１に噴射された燃料は、パイロット内側空気流路１１を通過する圧縮空気、及びパイロット外側空気流路１２を通過する圧縮空気とともに燃焼室１０９に供給され、燃焼室１０９において拡散燃焼する。
　上述したパイロットシュラウド１６は、軸心方向前方部分に位置し軸心方向位置にかかわらず径寸法が一定である同径部１９と、同径部１９の軸心方向後方側に隣接し軸心方向後方に向かうに従って径が小さくなる縮径部２０と、縮径部２０の軸心方向後方側に隣接し軸心方向後方に向かうに従って径が大きくなる拡径部２１とを有している。また、パイロットシュラウド１６には、後述する空気貯留部２２の軸心方向後方に位置し、パイロット燃料噴射部１０とメイン燃料噴射部３０を連結する環状の接続壁２３が設けられている。接続壁２３には周方向において等間隔に空気貫通孔２４が形成されている。これにより、空気貯留部２２に一時的に溜められた圧縮空気の一部は、空気貫通孔２４を介して、接続壁２３と隔離板２５の間に形成された隔離空間２６へと流れる。
　上記のとおり、本実施形態に係る燃料噴射装置１００は、空気貯留部２２を備えている。空気貯留部２２は、パイロット燃料噴射部１０とメイン燃料噴射部３０の間に位置しており、パイロット燃料噴射部１０とメイン燃料噴射部３０の間に流れ込んだ圧縮空気を一時的に溜める部分である。空気貯留部２２は、パイロット燃料噴射部１０とメイン燃料噴射部３０によって画される流路の入口部分よりも断面積が大きい。具体的には、メイン燃料噴射部３０とパイロット燃料噴射部１０の間に形成された空間のうち縮径部２０から拡径部２１に対応する部分が空気貯留部２２に相当し、この部分における断面積はパイロットシュラウド１６の同径部１９に対応する部分に比べて断面積が大きい。
　なお、本実施形態では、パイロット燃料噴射部１０とメイン燃料噴射部３０の間に流れ込んだ圧縮空気の大部分は、空気貯留部２２を通って後述するメイン燃料噴射部３０のメイン内側空気流路３２へと流れる。このメイン内側空気流路３２の流路面積は空気貯留部２２の流路面積よりも小さいため、空気貯留部２２に流れ込んだ圧縮空気は空気貯留部２２で一時的に溜められる。その結果、空気貯留部２２に流れ込んだ圧縮空気は、周方向位置における速度の差が小さくなった状態、すなわち圧縮空気の速度が均一化された状態で、メイン内側空気流路３２に流れることになる。そのため、本実施形態のメイン内側空気流路３２では、周方向位置における圧縮空気の流量の差が生じにくい。なお、本実施形態では空気貯留部２２が上記のように構成されているが、空気貯留部２２の構成は上記のものに限定されない。
　＜メイン燃料噴射部＞
　続いて、メイン燃料噴射部３０について説明する。メイン燃料噴射部３０は、パイロット燃料噴射部１０に対して径方向外方に離間して、パイロット燃料噴射部１０を囲むように配置されている。図３は、図２に示すメイン燃料噴射部３０の拡大図であり、メイン燃料噴射部３０の一部を示している。メイン燃料噴射部３０は、径方向外方側に位置するメイン外側空気流路３１と、径方向内方側に位置するメイン内側空気流路３２と、圧縮空気が合流する合流空気流路３３と、燃料を噴射するメイン燃料噴射孔３４と、を有している。なお、詳しくは後述するが、本実施形態では、図３に示す２本の一点鎖線に挟まれた部分は合流空気流路３３に含まれるものとする。
　メイン外側空気流路３１は、径方向外方に開口する環状の入口部３５を有している。また、メイン外側空気流路３１は、少なくともその入口部３５付近において、径方向に延びるように構成されている。本実施形態では、メイン外側空気流路３１全体が径方向に延びるように構成されている。そして、メイン外側空気流路３１は、軸心方向後方に向かって流れる圧縮空気をこの入口部３５から取り込む。つまり、メイン外側空気流路３１は、圧縮空気をその流れ方向に対して垂直な方向に取り込んで、径方向内方に位置する合流空気流路３３に供給する。メイン外側空気流路３１の入口部３５には、圧縮空気を径方向内方に導くとともに軸心回りに旋回させるメイン外側スワーラ３６が設けられている。換言すれば、メイン外側スワーラ３６が設けられる部分が、メイン外側空気流路３１の入口部３５となる。メイン外側空気流路３１は、メイン外側後面３７とメイン前面３８によって画されている。メイン外側後面３７は、筒状のメイン外側シュラウド３９の軸心方向前方に向く面である。また、メイン前面３８は、メイン外側シュラウド３９よりも軸心方向前方に位置するメイン前方部材４０の軸心方向後方に向く面である。
　メイン内側空気流路３２は、径方向内方に開口する環状の入口部４１を有している。また、メイン内側空気流路３２は、少なくともその入口部４１部付近において、径方向に延びるように構成されている。本実施形態では、メイン内側空気流路３２全体が径方向に延びるように構成されている。そして、メイン内側空気流路３２は、軸心方向後方に向かって流れる圧縮空気をこの入口部４１から取り込む。つまり、メイン内側空気流路３２は、圧縮空気をその流れ方向に対して垂直な方向に取り込んで、径方向外方に位置する合流空気流路３３に供給する。その際、メイン内側空気流路３２は、前述の空気貯留部２２から、圧縮空気を取り込む。詳細には、メイン内側空気流路３２は、空気貯留部２２に向かって開口しかつ径方向内方に開口する入口部４１から、空気貯留部２２に溜められた圧縮空気を取り込む。なお、メイン内側空気流路３２の入口部４１には、圧縮空気を径方向外方に導くとともに軸心回りに旋回させるメイン内側スワーラ４２が設けられている。換言すれば、メイン内側スワーラ４２が設けられる部分が、メイン内側空気流路３２の入口部４１となる。メイン内側空気流路３２は、メイン内側後面４３とメイン前面３８によって画されている。メイン内側後面４３は、筒状のメイン内側シュラウド４４の軸心方向前方に向く面である。また、メイン前面３８は、前述のとおり、メイン前方部材４０の軸心方向後方に向く面である。
　合流空気流路３３は、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気と、メイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気とを合流させる流路である。合流空気流路３３は、合流外周面４５と合流内周面４６によって画されている。合流外周面４５は、メイン外側シュラウド３９の径方向内方に向く面であって、メイン外側空気流路３１の軸心方向後方に位置しメイン外側空気流路３１と隣接している。また、合流内周面４６は、メイン内側シュラウド４４の径方向外方に向く面であって、メイン内側空気流路３２の軸心方向後方に位置しメイン内側空気流路３２と隣接している。
　さらに、本実施形態では、上記の合流外周面４５をメイン前方部材４０まで延長した仮想面と、上記の合流内周面４６をメイン前方部材４０まで延長した仮想面とによって画された部分も合流空気流路３３に含まれる。つまり、前述したように、図３における２つの一点鎖線に挟まれた部分も合流空気流路３３に含まれる。別の言い方をすると、合流空気流路３３には、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気とメイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気が合流した後に流れる部分、及び、その部分を軸心方向前方に延長した部分が含まれる。なお、本実施形態では、合流空気流路３３の軸心方向中央部分は軸心方向に延びており、合流空気流路３３の軸心方向後方部分は軸心方向に対して径方向外に向かって延びている。
　また、合流空気流路３３は、軸心方向前方部分に境界壁４７を有している。境界壁４７は、合流空気流路３３の径方向中央付近に位置している。境界壁４７は、断面視において軸心方向後方に向かって突出する形状を有している。また、境界壁４７は、外側偏向部４８と、内側偏向部４９と、を有している。外側偏向部４８は、断面視において表面が湾曲しており、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気を軸心方向後方の速度成分が増加するように偏向する。内側偏向部４９は、断面視において表面が湾曲しており、メイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気を軸心方向後方の速度成分が増加するように偏向する。
　また、本実施形態では、境界壁４７の外側偏向部４８と内側偏向部４９との境界部分である軸心方向後方端部（先端部分）６０は、合流外周面４５の軸心方向前方端部よりも軸心方向前方側に位置し、かつ、合流内周面４６の軸心方向前方端部よりも軸心方向前方側に位置している。さらに、本実施形態では、境界壁４７の軸心方向後方端部（先端部分）６０は、メイン外側後面３７よりも軸心方向前方側に位置し、かつ、メイン内側後面４３よりも軸心方向前方側に位置している。このように、本実施形態では、境界壁４７の突出量が抑えられている。また、この境界壁４７の軸心方向後方端部（先端部分）６０は、メイン外側スワーラ３６とメイン内側スワーラ４２のそれぞれの軸心方向後方端部よりも軸心方向前方側に位置している。ただし、境界壁４７の軸心方向後方端部（先端部分）６０は、メイン外側後面３７よりも軸心方向後方側に位置し、または、メイン内側後面４３よりも軸心方向後方側に位置してもよい。
　メイン燃料噴射孔３４は、メイン燃料噴射部３０において燃料を噴射する部分である。ここでは、まず、メイン燃料噴射孔３４が形成されているメイン燃料噴射ブロック５０について説明する。メイン燃料噴射ブロック５０は、燃料配管ユニット１１３から供給された燃料を一時的に溜める環状の燃料流路５１と、燃料流路５１の軸心方向後方側において燃料流路５１の周方向に沿って設けられた複数の噴射突出部５２と、を有している。このメイン燃料噴射ブロック５０は、メイン前方部材４０に取り付けられており、メイン前方部材４０に対して軸心方向に移動させることで着脱することができる。なお、メイン燃料噴射ブロック５０は、上記の構成に限られない。また、メイン燃料噴射ブロック５０を省略してもよい。例えば、メイン前方部材４０の内部に燃料流路５１を設け、その燃料流路５１へ燃料配管ユニット１１３から燃料を供給してもよい。なお、この場合、燃料噴射孔はメイン前方部材４０に設けられることになる。
　メイン前方部材４０には、軸心方向に延びる挿入孔５３が、噴射突出部５２の周方向位置に対応して複数形成されている。また、各挿入孔５３は、境界壁４７の先端部（軸心方向後方端部６０）よりも径方向内方側に形成されている。そして、上述したメイン燃料噴射ブロック５０の各噴射突出部５２は、それぞれ対応する挿入孔５３に環状の隙間５４が形成されるようにして挿入されている。この環状の隙間５４には、空気導入路５５を介して圧縮空気が供給される。環状の隙間５４を通過した圧縮空気は、噴出して筒状の空気膜を形成する。後述するように、噴射突出部５２に形成されたメイン燃料噴射孔３４から燃料が噴射されるが、上記の筒状の空気膜により、メイン燃料噴射孔３４からの燃料噴射を停止したときに燃料がパージされ、コーキングを防ぐことができる。
　メイン燃料噴射孔３４は、メイン燃料噴射ブロック５０の噴射突出部５２に形成されている。メイン燃料噴射孔３４は、軸心方向に延びており、軸心方向前方端部に位置し燃料流路５１から燃料を取り込む入口部５６と、軸心方向後方端部に位置し燃料を噴射する出口部５７とを有している。本実施形態のメイン燃料噴射孔３４は、このように構成されているため、燃料流路５１から供給された燃料を軸心方向後方に向かって噴射することができる。また、メイン燃料噴射孔３４は、入口部５６寄りに位置する小径部５８と、出口部５７寄りに位置し小径部５８よりも径寸法が大きい大径部５９とを有している。
　本実施形態の出口部５７は、境界壁４７の軸心方向後方端部６０よりも径方向内方側に位置している。また、出口部５７は境界壁４７の軸心方向後方端部６０より軸心方向前方側に位置している。より詳細には、出口部５７はメイン内側空気流路３２と合流空気流路３３の境界付近に位置している。換言すれば、出口部５７は境界壁４７の軸心方向後方端部６０よりも上流（内側偏向部４９に沿う圧縮空気の流れの上流）側に位置している。これにより、メイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射することができる。ただし、メイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射することができるのであれば、出口部５７が開口する位置は上記の位置に限られない。例えば、メイン内側空気流路３２内の適切な位置に出口部５７を配置することもできる。また、出口部５７は、前述の合流外周面４５を臨むような位置に配置されている。つまり、出口部５７から合流外周面４５が視認できるように出口部５７が配置されている。これにより、出口部５７から合流外周面４５に向かう流れは、境界壁等によって遮られることはない。
　本実施形態のメイン燃料噴射部３０は、以上のように構成されているため、メイン燃料噴射孔３４から噴射された燃料は、メイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気に乗って、合流外周面４５に向かって気化しながら運ばれる。そして、メイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気とメイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気が合流すると、圧縮空気の流れが大きく乱れて燃料は広く分散する。これにより合流空気流路３３内の全体に燃料の濃度が均一な予混合気が生成され、生成された予混合気は燃焼室１０９に供給されて燃焼室１０９で希薄燃焼する。その結果、燃焼温度が抑えられ、ＮＯｘの排出量を低減することができる。
　また、本実施形態では、圧縮空気を取り込むメイン外側空気流路３１の入口部３５及びメイン内側空気流路３２の入口部４１は、それぞれ径方向外方及び径方向内方に開口しており、流れ方向に対して垂直な方向に圧縮空気を取り込む。そのため、ディフューザ１０６から流れ込む圧縮空気の動圧の差に起因する圧縮空気の流量の差が生じにくく、周方向位置による予混合状態のばらつきを抑えることができる。特に、メイン内側空気流路３２は、空気貯留部２２において軸心方向の速度が均一化された圧縮空気を取り込むことになるため、圧縮空気の動圧の差による影響をさらに抑えることができる。
　また、本実施形態では、圧縮空気を取り込むメイン外側空気流路３１の入口部３５及びメイン内側空気流路３２の入口部４１は、それぞれ径方向外方及び径方向内方に開口しているため、各入口部３５、４１の軸心方向寸法を大きくすれば圧縮空気を多く取り入れることができる。これに対し、例えば、各入口部３５、４１が軸心方向前方に開口している場合は、同じように圧縮空気を多く取り入れようとすると、各入口部３５、４１の径方向寸法を大きくする必要があり、さらに、これに伴って燃焼器１０１全体の径方向寸法を大きくする必要がある。そのため燃焼器１０１の設計の自由度が低い。このような例に比べ、本実施形態の燃料噴射装置１００は、燃焼器１０１の設計自由度が高い。
　また、本実施形態では、燃料噴射装置１００で取り込んだ圧縮空気が軸心方向後方に位置する燃焼室１０９に供給できるように、合流空気流路３３に外側偏向部４８と内側偏向部４９を有する境界壁４７を設けている。ただし、境界壁４７の軸心方向後方への突出量を小さくしているため、メイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気とメイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気を合流空気流路３３の上流側から合流を開始させることができる。その結果、合流空気流路３３内における圧縮空気と燃料の混合が行われる予混合距離を大きく確保でき、圧縮空気と燃料を十分に混合することができる。
　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態に係る燃料噴射装置２００について説明する。図４は、本実施形態に係る燃料噴射装置２００におけるメイン燃料噴射部３０の拡大図である。図４に示すように、本実施形態に係る燃料噴射装置２００は、メイン燃料噴射孔３４の位置が第１実施形態に係る燃料噴射装置１００の場合と異なる。ただし、それ以外の点は第１実施形態に係る燃料噴射装置１００と基本的に同じである。以下、本実施形態のメイン燃料噴射孔３４の位置を中心に説明する。
　本実施形態のメイン前方部材４０には、第１実施形態の場合と同様に複数の挿入孔５３が形成されている。ただし、各挿入孔５３は、境界壁４７の先端部（軸心方向後方端部６０）よりも径方向外方側に形成されている。メイン燃料噴射ブロック５０の各噴射突出部５２は、この各挿入孔５３に挿入されている。メイン燃料噴射孔３４の出口部５７は、境界壁４７の軸心方向後方端部６０よりも径方向外方側に位置している。また、出口部５７は、境界壁４７の軸心方向後方端部６０より軸心方向前方側に位置している。より詳細には、出口部５７はメイン外側空気流路３１と合流空気流路３３の境界部分に開口している。換言すれば、境界壁４７の軸心方向後方端部６０よりも上流（外側偏向部４８に沿う圧縮空気の流れの上流）側に位置している。そのため、本実施形態のメイン燃料噴射孔３４は、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射することになる。なお、出口部５７は、合流内周面４６を臨むような位置に配置されている。
　本実施形態のメイン燃料噴射部３０は、以上のように構成されているため、メイン燃料噴射孔３４から噴射された燃料は、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気に乗って、合流内周面４６に向かって気化しながら運ばれる。そして、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気とメイン内側空気流路３２が取り込んだ圧縮空気が合流すると、圧縮空気の流れが大きく乱れて燃料は広く分散する。これにより全体的に燃料の濃度が均一な予混合気が生成される。よって、本実施形態に係る燃料噴射装置２００であっても、第１実施形態に係る燃料噴射装置１００と同様の作用効果を奏することができる。
　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態に係る燃料噴射装置３００について説明する。図５は、本実施形態に係る燃料噴射装置３００におけるメイン燃料噴射部３０の拡大図である。図５に示すように、本実施形態に係る燃料噴射装置３００は、メイン燃料噴射孔３４の構成が第１実施形態に係る燃料噴射装置１００の場合と異なる。ただし、それ以外の点は第１実施形態に係る燃料噴射装置１００と基本的に同じである。以下、本実施形態のメイン燃料噴射孔３４の構成を中心に説明する。
　本実施形態では、メイン前方部材４０に挿入孔５３（図３参照）は形成されておらず、これに代えてメイン前方部材４０には径方向に延びる大径部５９が形成されている。また、メイン燃料噴射ブロック５０は噴射突出部５２（図３参照）を有していないが、燃料流路５１の径方向外方側の部分には、燃料流路５１と大径部５９をつなぐ小径部５８が形成されている。このように、本実施形態では、メイン前方部材４０に形成された大径部５９とメイン燃料噴射ブロック５０に形成された小径部５８によってメイン燃料噴射孔３４が構成されている。そして、このメイン燃料噴射孔３４は、径方向に延びており、その出口部５７は外側偏向部４８に位置している。
　本実施形態のメイン燃料噴射孔３４は上記のように構成されているため、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気に対して、径方向外方に向かって燃料を噴射することになる。この場合であっても、メイン燃料噴射孔３４から噴射された燃料は、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気に乗って、合流内周面４６に向かって気化しながら運ばれる。そして、第１実施形態の場合と同じように、燃料は広く分散して、全体的に燃料の濃度が均一な予混合気が生成される。
　また、本実施形態によれば、メイン外側空気流路３１が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射する場合であっても、メイン燃料噴射孔３４は径方向に延びているため、メイン燃料噴射孔３４に燃料を供給する機構（メイン燃料噴射ブロック５０）を軸心に近い位置に配置することができる。そのため、燃料噴射装置３００の径方向寸法を小さく抑えることができ、燃焼器１０１の設計の自由度を向上させることができる。
１０　パイロット燃料噴射部
２２　空気貯留部
３０　メイン燃料噴射部
３１　メイン外側空気流路
３２　メイン内側空気流路
３３　合流空気流路
３４　メイン燃料噴射孔
３５　入口部
４１　入口部
４５　合流外周面
４６　合流内周面
４７　境界壁
４８　外側偏向部
４９　内側偏向部
５７　出口部
６０　境界壁の軸心方向後方端部
１００、２００、３００　燃料噴射装置

Claims (8)

  1. 　軸心方向前方側から圧縮空気が供給される燃料噴射装置であって、
    　軸心上に位置するパイロット燃料噴射部と、
    　前記パイロット燃料噴射部を囲むように配置されたメイン燃料噴射部と、を備え、
    　前記メイン燃料噴射部は、
    　径方向外方に開口する入口部から圧縮空気を取り込むメイン外側空気流路と、
    　径方向内方に開口する入口部から圧縮空気を取り込むメイン内側空気流路と、
    　前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気と前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気が合流する合流空気流路と、
    　前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気又は前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射するメイン燃料噴射孔と、を有する、燃料噴射装置。
  2. 　前記メイン燃料噴射部は、
    　前記メイン外側空気流路の入口部に設けられ、前記メイン外側空気流路の入口部から取り込んだ圧縮空気を径方向内方に導くとともに軸心周りに旋回させるメイン外側スワーラと、
    　前記メイン内側空気流路の入口部に設けられ、前記メイン内側空気流路の入口部から取り込んだ圧縮空気を径方向外方に導くとともに軸心周りに旋回させるメイン内側スワーラと、をさらに有する、請求項１に記載の燃料噴射装置。
  3. 　前記合流空気流路は、軸心方向前方部分に境界壁を有し、
    　前記境界壁は、前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気を軸心方向後方の速度成分が増加するように偏向する外側偏向部と、前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気を軸心方向後方の速度成分が増加するように偏向する内側偏向部と、を有する、請求項１に記載の燃料噴射装置。
  4. 　前記メイン燃料噴射孔は、出口部が前記境界壁の前記外側偏向部と前記内側偏向部との境界部分である軸心方向後方端部よりも上流側に位置している、請求項３に記載の燃料噴射装置。
  5. 　前記メイン燃料噴射部は、
    　前記合流空気流路を画し前記メイン外側空気流路の軸心方向後方に隣接する合流外周面と、
    　前記合流空気流路を画し前記メイン内側空気流路の軸心方向後方に隣接する合流内周面と、を有し、
    　前記境界壁の軸心方向後方端部は、前記合流外周面の軸心方向前方端部よりも軸心方向前方側に位置し、かつ、前記合流外周面の軸心方向前方端部よりも軸心方向前方側に位置する、請求項３又は４に記載の燃料噴射装置。
  6. 　前記メイン燃料噴射孔は、出口部が前記合流外周面を臨む位置において前記メイン内側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射し、又は、出口部が前記合流内周面を臨む位置において前記メイン外側空気流路が取り込んだ圧縮空気に燃料を噴射するように構成されている、請求項５に記載の燃料噴射装置。
  7. 　前記メイン燃料噴射孔は、径方向に延びており、出口部が前記外側偏向部に位置している、請求項３乃至５のうちいずれか一の項に記載の燃料噴射装置。
  8. 　前記メイン燃料噴射部は、前記パイロット燃料噴射部に対して径方向外方に離間しており、
    　当該燃料噴射装置は、前記パイロット燃料噴射部と前記メイン燃料噴射部の間で圧縮空気を一時的に溜める空気貯留部を備え、
    　前記メイン燃料内側空気流路は、前記空気貯留部に向かって開口しかつ径方向内方に開口する入口部から、前記空気貯留部に溜められた圧縮空気を取り込む、請求項１乃至７のうちいずれか一の項に記載の燃料噴射装置。
PCT/JP2016/088413 2015-12-22 2016-12-22 燃料噴射装置 WO2017111041A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/064,599 US11092340B2 (en) 2015-12-22 2016-12-22 Fuel injection device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015249699A JP6638935B2 (ja) 2015-12-22 2015-12-22 燃料噴射装置
JP2015-249699 2015-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017111041A1 true WO2017111041A1 (ja) 2017-06-29

Family

ID=59090536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/088413 WO2017111041A1 (ja) 2015-12-22 2016-12-22 燃料噴射装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11092340B2 (ja)
JP (1) JP6638935B2 (ja)
WO (1) WO2017111041A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20163988A1 (it) * 2016-05-31 2017-12-01 Nuovo Pignone Tecnologie Srl Ugello carburante per una turbina a gas con swirler radiale e swirler assiale e turbina a gas / fuel nozzle for a gas turbine with radial swirler and axial swirler and gas turbine
US10502425B2 (en) * 2016-06-03 2019-12-10 General Electric Company Contoured shroud swirling pre-mix fuel injector assembly
US10823422B2 (en) 2017-10-17 2020-11-03 General Electric Company Tangential bulk swirl air in a trapped vortex combustor for a gas turbine engine
WO2019230165A1 (ja) 2018-06-01 2019-12-05 株式会社Ihi 液体燃料噴射器
CN113531584B (zh) * 2020-04-15 2023-05-23 上海慕帆动力科技有限公司 燃气轮机的燃烧装置
JP7339206B2 (ja) * 2020-04-22 2023-09-05 三菱重工業株式会社 バーナー集合体、ガスタービン燃焼器及びガスタービン

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190855A (ja) * 2006-12-29 2008-08-21 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジン燃焼器のミキサアセンブリ用センターボディ
JP4162430B2 (ja) * 2001-05-31 2008-10-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジンの運転方法、燃焼器及びミキサ組立体
JP2012251742A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd 燃料噴射装置
JP2013253738A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd 燃料噴射装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5930999A (en) * 1997-07-23 1999-08-03 General Electric Company Fuel injector and multi-swirler carburetor assembly
US6357237B1 (en) * 1998-10-09 2002-03-19 General Electric Company Fuel injection assembly for gas turbine engine combustor
JP3903195B2 (ja) * 2003-12-16 2007-04-11 川崎重工業株式会社 燃料ノズル
JP3944609B2 (ja) * 2003-12-16 2007-07-11 川崎重工業株式会社 燃料ノズル
US7509809B2 (en) * 2005-06-10 2009-03-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine combustor with improved cooling
US7926744B2 (en) * 2008-02-21 2011-04-19 Delavan Inc Radially outward flowing air-blast fuel injector for gas turbine engine
FR2958015B1 (fr) * 2010-03-24 2013-07-05 Snecma Systeme d'injection pour chambre de combustion de turbomachine, comprenant des moyens d'injection de carburant entre deux flux d'air coaxiaux

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4162430B2 (ja) * 2001-05-31 2008-10-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービンエンジンの運転方法、燃焼器及びミキサ組立体
JP2008190855A (ja) * 2006-12-29 2008-08-21 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジン燃焼器のミキサアセンブリ用センターボディ
JP2012251742A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd 燃料噴射装置
JP2013253738A (ja) * 2012-06-07 2013-12-19 Kawasaki Heavy Ind Ltd 燃料噴射装置

Also Published As

Publication number Publication date
US11092340B2 (en) 2021-08-17
JP2017116139A (ja) 2017-06-29
US20180372319A1 (en) 2018-12-27
JP6638935B2 (ja) 2020-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017111041A1 (ja) 燃料噴射装置
KR101422987B1 (ko) 연료 노즐, 이것을 구비한 가스 터빈 연소기 및 이것을 구비한 가스 터빈
US20140096502A1 (en) Burner for a gas turbine
JP2007046886A (ja) ガスタービン燃焼器
KR20130124574A (ko) 연소기 및 이것을 구비한 가스 터빈
WO2015141561A1 (ja) ノズル、バーナ、燃焼器、ガスタービン、ガスタービンシステム
KR102165972B1 (ko) 버너 어셈블리, 연소기, 및 가스 터빈
JP2011099654A (ja) ガスタービン用燃焼バーナ
JP3903195B2 (ja) 燃料ノズル
US10914237B2 (en) Airblast injector for a gas turbine engine
US10808935B2 (en) Fuel spray nozzle comprising axially projecting air guiding element for a combustion chamber of a gas turbine engine
JP2009531642A (ja) 熱発生器作動用のバーナ
KR101546216B1 (ko) 가스 터빈용 다중 원추형 예혼합 버너
JP3974596B2 (ja) タービンエンジンのオグメンタノズルおよびタービンエンジン用オグメンタの再生方法
KR20220151688A (ko) 버너 집합체, 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈
KR20140007763A (ko) 가스 터빈용 다중 원추형 예혼합 버너
JP6413196B2 (ja) 燃焼器、及びこれを備えているガスタービン
JP6245057B2 (ja) アフタバーナ及び航空機エンジン
JP6948653B2 (ja) 燃料噴射装置
JP6768306B2 (ja) 燃焼器、ガスタービン
KR20230149309A (ko) 연소기 및 가스 터빈
JP7205300B2 (ja) マルチノズルバーナ及び燃焼器
KR20220129090A (ko) 버너 집합체, 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈
JP7303011B2 (ja) 燃焼器及びガスタービン
JP2012149642A (ja) 低ダイナミックスのためのガスタービン燃料システム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16878928

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16878928

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1