JP2000039148A - ガスタービン燃焼器ノズル - Google Patents

ガスタービン燃焼器ノズル

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JP2000039148A
JP2000039148A JP10205289A JP20528998A JP2000039148A JP 2000039148 A JP2000039148 A JP 2000039148A JP 10205289 A JP10205289 A JP 10205289A JP 20528998 A JP20528998 A JP 20528998A JP 2000039148 A JP2000039148 A JP 2000039148A
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oil fuel
air
nozzle
injected
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Kazuya Kobayashi
一弥 小林
Hisayasu Satou
寿恭 佐藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービン燃焼器ノズルに関し、パイロッ
トノズルで油燃料を使用する場合のノズル先端部での油
燃料のミストによる未燃分カーボンの付着を防止する。 【解決手段】 油燃料10は油燃料供給管3から供給さ
れ、油燃料噴射口5より噴射して燃焼に供される。空気
11は周囲の空気通路2より導かれ、空気噴射口6より
噴出し、燃料を拡散させる。油燃料噴射口5の周囲には
水噴射口8が設けられ、水9を噴射して周囲を冷却す
る。先端部には空気噴射口6の外側を覆いノズル中心軸
方向に伸びて周囲をリング状に覆い、中央部が開口する
カバーリング13を設ける。噴射する空気11は中心軸
方向に11aのように流れ、飛散して先端部に侵入し、
付着しようとするミスト21を吹き飛ばすので、ミスト
が付着して炭化し、未燃分カーボンとして堆積し、水噴
射口を塞ぐのが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンの燃焼
器ノズルに関し、特にパイロットノズル先端に適用さ
れ、油燃料の噴射に際し、油燃料の未燃分がカーボンと
して先端部へ堆積するのを防止する構造としたものであ
る。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンのパイロットノズルでは、
中心部に油燃料噴射口を有し、周囲には拡散用の空気噴
射口があり、油燃料を燃焼させると両者の間に燃料の滞
溜域が生じ、そこに燃料油が炭化して付着し、未燃分の
カーボンとなってたまってしまい、ノズル周囲の水噴射
口を塞いだり、拡散空気の流れを妨げたりする不具合が
生じていた。
【0003】図3はガスタービンのパイロットノズルを
示す図であり、図において1はノズル本体を示し、2は
周囲の空気通路で空気11が吸い込まれる。3は油燃料
供給管で、本体の中心部に設けられ、油燃料10が導か
れる。4はガス燃料通路であり、ガス燃料を使用する場
合にはガス燃料12が導かれる。5は油燃料噴射口、6
は空気噴射口、7はガス燃料噴射口である。このような
構成のノズルで油燃料10とガス燃料12の両方が使用
可能であり、先端より燃料を噴射し、拡散用の空気11
と水を図示省略の水噴射口から噴射し、燃焼する構成で
ある。
【0004】図4は上記に説明したパイロットノズルの
先端部の詳細を部分的に示した断面図であり、図におい
て、油燃料を使用する場合には油燃料供給管3から油燃
料10が供給され、中心部の油燃料噴射口5より燃焼室
に噴射し燃焼に供される。一方、空気11は空気通路2
より本体1の周囲を流れて空気噴射口6より噴出した燃
料を拡散させる。又、水9が油燃料噴射口5の周囲の水
噴射口8より噴出し、油燃料噴射口5の周囲を冷却して
いる。
【0005】上記のノズルにおいて油燃料噴射口5より
噴射した油燃料は図示のように周囲に向かって拡大して
噴射するが、一方空気11もこれと交差するような角度
で空気噴射口6より噴出しており、両者の間には空気や
燃料の届かない滞溜領域20が存在する。この滞溜領域
20に油燃料10の一部がミスト21となって飛散して
流入し、これが先端に付着して未燃分カーボン22とな
って堆積してしまう。この未燃分カーボン22が徐々に
増加し、水噴射口8を塞ぎ、又空気噴射口6の空気の流
れを妨げるようになり、油燃料噴射口5周囲の冷却性能
を劣化させたり、燃焼性能に影響を与えるようになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前述のように従来のガ
スタービンのパイロットノズルで油燃料を使用する場合
には、油燃料噴射口5と拡散用の空気噴射口6との間に
滞溜領域20が生じ、この滞溜領域20に油燃料のミス
ト21が飛散して付着し、炭化して未燃分カーボン22
となって堆積する。そのために水噴射口8が塞がれ、水
が噴射できなくなって油燃料噴射口5周囲の冷却を劣化
させたり、空気の噴射経路を妨げたりしてノズルの性能
に悪影響を及ぼす。
【0007】そこで本発明は拡散用の空気の流れ方向を
変えて飛散してくる油燃料のミストが滞溜し、付着しな
いようなノズル先端部の構造として未燃分カーボンの堆
積が生じないようにし、ノズルの信頼性を向上させるよ
うなガスタービン燃焼器ノズルを提供することを課題と
してなされたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために次の手段を提供する。
【0009】中心部に油燃料供給管を有し、先端の油燃
料噴射口より油燃料を噴射すると共に、同油燃料供給管
の周囲に設けられた空気通路を通って空気を先端部に導
き同先端部の前記油燃料噴射口の周囲に設けられた空気
噴射口より噴射するガスタービンの燃焼器ノズルにおい
て、前記空気噴射口の出口部を先端部外側から覆い、中
央部が開口するカバーリングを先端部に設けたことを特
徴とするガスタービン燃焼器ノズル。
【0010】本発明のガスタービン燃焼器ノズルは、先
端部にカバーリングが設けられており、このカバーリン
グは先端部周囲の空気噴射口の空気出口部を外側からリ
ング状に覆い、中央部は油燃料噴射口から油燃料が噴射
できるように充分に開口している。従って噴射した空気
はカバーリングによってその流れがノズル中心方向を向
いて流れ、油燃料のミストが飛散して付着しようとする
と、このミストを吹き飛ばし、ミストの付着を防止す
る。従来は空気噴射口と油燃料噴射口との間に滞溜領域
が生じ飛散してきた油燃料のミストが先端部に付着し、
これが炭化して未燃分カーボンとして堆積し、油燃料噴
射口周囲の水噴射口を塞ぐ、等の不具合が生じたが、本
発明ではこのようなミストの付着を防止するので未燃分
カーボンの堆積が発生しない。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図1は本発明の実
施の一形態に係るガスタービンの燃焼器ノズルの先端部
断面図である。図において、符号1乃至12は図4に示
す従来の構造と同じであるので、詳しい説明は省略し、
そのまま引用して説明するが、本発明の特徴部分は符号
13で示すカバーリングを設けたものであり、以下に詳
しく説明する。
【0012】図1において先端部には空気噴射口6出口
部近辺を外側から全周にわたって覆うように環状のカバ
ーリング13が設けられる。リング状のカバーリング1
3の中央部は開口し、中心部の油燃料10の噴射及び空
気11の噴射に支障がないようにし、周囲のリングは中
心軸と直交となる方向へ伸び、その長さLは水噴射口8
を覆うことのない程度に延長して伸びた長さとする。
【0013】上記の構成において、油燃料10は従来と
同じように油燃料噴射口5から噴射されるが、拡散用の
空気11は周囲の空気通路2を通り、先端部の空気噴射
口6より噴射され、噴射された空気は、カバーリング1
3が噴射口5出口外側を覆っているので、その流れ方向
は直進せずにノズル中心軸と直交方向に向きを変えて1
1aのように流れ、油燃料10と合流して油燃料と共に
流れ、燃焼に供される。
【0014】空気11は上記のようにノズル中心軸と直
角方向に流れることにより、従来生じていた滞溜領域2
0に飛散してくる油燃料のミスト21は、この空気流れ
11aによりその飛散が妨げられてノズル先端部には付
着せずに燃焼領域に飛ばされて未燃分カーボンとして先
端部に堆積することがなくなる。
【0015】図2は図1におけるA−A矢視図であり、
カバーリング全体13を示している。図示のようにカバ
ーリング13正面部は中央部には円形状に開口部30を
有し、油燃料噴射口5からの燃料噴射を妨げず、周囲は
リング状にノズルの先端部周囲を覆う構造であり、この
ようなリング状のカバーリング13により従来生じてい
た滞溜領域の周囲を覆うと共に、噴出する空気により、
この領域を飛散してくる油燃料のミストの侵入を防止す
るものである。
【0016】以上説明のように、本実施の形態によれ
ば、ノズル本体1の先端部周囲に空気噴射口6を覆うよ
うにカバーリング13を設けたので、先端部に飛散して
くる油燃料のミストを空気により吹き飛ばして先端部に
付着することを防止し、水噴射口8を塞ぐようなことが
なくなり、ノズルの信頼性が向上するものである。
【0017】
【発明の効果】本発明のガスタービン燃焼器ノズルは、
中心部に油燃料供給管を有し、先端の油燃料噴射口より
油燃料を噴射すると共に、同油燃料供給管の周囲に設け
られた空気通路を通って空気を先端部に導き同先端部の
前記油燃料噴射口の周囲に設けられた空気噴射口より噴
射するガスタービンの燃焼器ノズルにおいて、前記空気
噴射口の出口部を先端部外側から覆い、中央部が開口す
るカバーリングを先端部に設けたことを特徴としてい
る。このような構成により、噴射した空気はカバーリン
グの覆いによってその流れがノズル中心方向に向いて流
れ、飛散してきた油燃料のミストを吹き飛ばし、先端部
に付着するのを防止する。これにより先端部に未燃分カ
ーボンが堆積することがなくノズルの信頼性が著しく向
上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態に係るガスタービンの燃
焼器ノズルの先端部断面図である。
【図2】図1におけるA−A矢視図である。
【図3】従来のガスタービンのパイロットノズルの断面
図である。
【図4】従来のガスタービンのパイロットノズル先端部
の断面図である。
【符号の説明】
1 ノズル本体 2 空気通路 3 油燃料供給管 4 ガス燃料通路 5 油燃料噴射口 6 空気噴射口 7 ガス燃料噴射口 8 水噴射口 10 油燃料 11,11a 空気 12 ガス燃料 13 カバーリング 20 滞溜領域 21 ミスト 30 開口部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中心部に油燃料供給管を有し、先端の油
    燃料噴射口より油燃料を噴射すると共に、同油燃料供給
    管の周囲に設けられた空気通路を通って空気を先端部に
    導き同先端部の前記油燃料噴射口の周囲に設けられた空
    気噴射口より噴射するガスタービンの燃焼器ノズルにお
    いて、前記空気噴射口の出口部を先端部外側から覆い、
    中央部が開口するカバーリングを先端部に設けたことを
    特徴とするガスタービン燃焼器ノズル。
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