JP2002372240A - 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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- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
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Abstract
の焼損を防止すること。 【解決手段】 燃焼器外筒10の内部には、燃焼器内筒
20が設置されており、その内部には拡散火炎形成コー
ン30と複数の予混合火炎形成ノズル41が備えてあ
る。予混合火炎形成ノズル41は、その出口形状が扇形
状をしており燃焼器内筒20と拡散燃焼火炎を形成する
拡散火炎形成コーン30との間に環状に配置される。圧
縮機からの空気の一部は冷却空気として予混合火炎形成
ノズル41の間隔60を通って燃焼室側へ排出される。
隣り合う予混合火炎形成ノズル41の間隔60は一定で
あるため、この部分にも十分な冷却空気が流れる。した
がって燃焼ガスが隣り合う予混合火炎形成ノズル41間
に逆流することを抑制でき、その結果、隣接する予混合
火炎形成ノズル41間における焼損を防止できる。
Description
関し、さらに詳しくは、燃焼ガスの逆流による予混合火
炎形成ノズルの焼損を防止できるガスタービンの燃焼器
に関する。
燃料と空気とをそれぞれ異なるノズルから噴出して燃焼
させる拡散燃焼方式が多く使用されていた。しかし、近
年においては、上記拡散燃焼方式に代わってサーマルN
Oxの低減により有利な予混合燃焼方式も使用されるよ
うになってきている。予混合燃焼方式とは、燃料と空気
とを予め混合し、同一のノズルから噴出して燃焼させる
ものをいい、この燃焼方式によれば燃料が希薄な状態で
あってもすべての燃焼領域においてその状態で燃焼させ
ることができるため予混合火炎温度を下げ易く、拡散燃
焼方式と比較してNOxの低減に有利である。その反
面、燃料に対して空気が過剰であるため予混合火炎の温
度が低くなり、燃焼状態の安定性が劣るという問題もあ
る。
式において燃料が希薄な状態で安定した燃焼状態を保つ
ため、パイロット燃料と空気とを反応させて形成した拡
散火炎をパイロット火炎として使用する技術が存在して
いる。具体的には、予混合燃焼方式において当該拡散火
炎から排出される高温の燃焼ガスを利用して予混合気体
に着火し、且つ予混合火炎を安定させる技術であって、
この技術を用いたガスタービン燃焼器をマルチノズル形
予混合方式のガスタービン燃焼器という。
ズル形予混合方式のガスタービン燃焼器の正面図であ
る。また、図8は、図7に示したガスタービン燃焼器の
軸方向断面図である。燃焼器外筒10内には、一定の間
隔をおいて燃焼器内筒20が設けられており、当該燃焼
器内筒20の中央部には拡散火炎を形成するための拡散
火炎形成コーン30が設けられている。当該拡散火炎形
成コーン30は、パイロット燃料供給ノズル31から供
給されるパイロット燃料と、燃焼器外筒10と燃焼器内
筒20との間から供給される空気とを反応させて拡散火
炎を形成する。
成ノズル40は前記拡散火炎形成コーン30の周囲に8
個設けられている。予混合気体は前記燃焼器外筒10と
燃焼器内筒20との間から供給される空気と主燃料とを
混合させて作られた後、前記予混合火炎形成ノズル40
から噴射される。前記予混合火炎形成ノズル40から噴
射された予混合気体は、上記拡散火炎から排出される高
温の燃焼ガスによって着火され予混合火炎を形成する。
この予混合火炎から高温・高圧の燃焼ガスが排出され
て、当該燃焼ガスは燃焼器尾筒(図示せず)を通った後
タービン第一段ノズルへと導かれる。
合火炎形成ノズル40では出口が楕円形状をしていたた
め、図7に示すように、隣り合う予混合火炎形成ノズル
40の間隔は一定ではなかった。このため、当該間隔の
広い部分と狭い部分とを通過する空気の流れが不均一と
なることに起因して、予混合火炎から排出される高温の
燃焼ガスが逆流し、特に予混合火炎形成ノズル40が隣
り合っている部分(予混合火炎形成ノズル40のうち、
燃焼器内筒20の周方向に隣り合う側面部)に焼損が顕
著に生じるという問題があった。
予混合火炎形成ノズル40同士をある程度離して配置
し、前記燃焼ガスの逆流が発生しないようにすることも
できるが、係る配置では設置できるノズルの個数が少な
くなったり、あるいは多くのノズルを設置しようとする
と燃焼器自体の寸法が大きくなったりするという問題が
ある。
たものであって、高温の燃焼ガスが逆流することによる
予混合火炎形成ノズルの焼損を防止できるガスタービン
燃焼器を提供することを目的とする。
めに、請求項1のガスタービン燃焼器は、燃焼器内筒
と、前記燃焼器内筒の内部に配置されパイロット燃料と
空気とを混合して拡散火炎を形成する拡散火炎形成コー
ンと、主燃料と空気とを混合して作られる予混合気体に
よって予混合火炎を形成し、前記燃焼器内筒と前記拡散
火炎形成コーンとの間に環状に複数個配置された予混合
火炎形成ノズルと、を備えており、前記予混合火炎形成
ノズルのノズル出口形状を、隣り合う前記予混合火炎形
成ノズルの外周の間隔がノズル出口にて一定寸法となる
ようにしたことを特徴とする。
合う予混合火炎形成ノズルの外周の間隔が一定でなかっ
たため、ほとんどの冷却空気が隣り合う予混合ノズル同
士と燃焼器内筒との間等から流れていた。しかしこのガ
スタービン燃焼器では、予混合火炎形成ノズルのノズル
出口形状を、隣り合う前記予混合火炎形成ノズルの外周
の間隔がノズル出口にて一定寸法となるようにしたの
で、冷却空気が隣り合う予混合火炎形成ノズルの間にも
流れるようになる。この結果、燃焼ガスがこの部分に逆
流することを抑制でき、隣り合う予混合火炎形成ノズル
間における焼損を防止できる。
上記ガスタービン燃焼器において、前記予混合火炎形成
ノズルの外周の間隔がノズル出口にて略直線状になるよ
うにしたことを特徴とする。
成ノズルの外周の間隔がノズル出口にて略直線状になる
ようにすることで、予混合火炎形成ノズルの形状が簡単
なものとすることができる。このため、予混合火炎形成
ノズルの製造が比較的容易になる。同時に、上記ガスタ
ービン燃焼器と同様、隣接する予混合火炎形成ノズル間
における焼損を防止できる。前記予混合火炎形成ノズル
の外周における間隔をノズル出口にて略直線状になるよ
うにするには、燃焼器内筒の径方向に対して直線状とす
るほか、前記燃焼器内筒の径方向に対してある角度をも
った方向に対して直線状としてもよい。
上記ガスタービン燃焼器において、前記予混合火炎形成
ノズルのノズル出口における外周と前記燃焼器内筒の出
口における内周との間隔と、前記予混合火炎形成ノズル
のノズル出口における外周と前記拡散火炎形成コーンの
出口における外周との間隔と、のうち少なくとも一方の
間隔を一定寸法にしたことを特徴とする。
くとも隣り合う予混合火炎形成ノズルの間隔を一定寸法
としていたが、このガスタービン燃焼器では、これ以外
の部分、例えば予混合火炎形成ノズルの外周部分と燃焼
器内筒の出口における内周との間隔等も一定寸法として
いる。このため、前記予混合火炎形成ノズル出口外周の
より多くの領域において、冷却空気がまんべんなく流れ
るようになる。
燃焼器内筒と、前記燃焼器内筒の内部に配置されパイロ
ット燃料と空気とを混合して拡散火炎を形成する拡散火
炎形成コーンと、主燃料と空気とを混合して作られる予
混合気体によって予混合火炎を形成し、前記燃焼器内筒
と前記拡散火炎形成コーンとの間に環状に複数個配置さ
れた予混合火炎形成ノズルと、隣り合う前記予混合火炎
形成ノズルのノズル出口における間隔が一定寸法になる
ように当該隣り合う予混合火炎形成ノズルの間に設けら
れる塞ぎ部材とを備えたことを特徴とする。
合火炎形成ノズルの間に設けた塞ぎ部材によって、隣り
合う予混合火炎形成ノズルのノズル出口における間隔を
一定寸法にする。このため、隣り合う予混合火炎形成ノ
ズルの間にも冷却空気が流れるようになり、燃焼ガスが
この部分に逆流することを抑制できる。その結果、隣り
合う予混合火炎形成ノズル間における焼損を防止でき
る。
散火炎形成コーンに設けてもよいし、予混合火炎形成ノ
ズルに設けてもよい。また、前記塞ぎ部材を隣り合う一
方の予混合火炎形成ノズルに設け、もう一方のノズル出
口を前記塞ぎ部材の外形に合わせた形状として、予混合
火炎形成ノズル出口における間隔が一定寸法になるよう
にしてもよい。さらに、前記塞ぎ部材を燃焼器内筒また
は拡散火炎形成コーンの少なくとも一方に設け、予混合
火炎形成ノズル出口を前記部材の外形に合わせた形状と
して、予混合火炎形成ノズル出口における間隔が一定寸
法になるようにしてもよい。
燃焼器内筒と、前記燃焼器内筒の内部に配置されパイロ
ット燃料と空気とを混合して拡散火炎を形成する拡散火
炎形成コーンと、主燃料と空気とを混合して作られる予
混合気体によって予混合火炎を形成し、前記燃焼器内筒
と前記拡散火炎形成コーンとの間に環状に複数個配置さ
れた断面円形または楕円形の予混合火炎形成ノズルと、
前記予混合火炎形成ノズルと燃焼器内筒との間、前記予
混合火炎形成ノズルと拡散火炎形成コーンとの間に形成
される略三角形状の空間に設けられ、予混合火炎形成ノ
ズルの外周に略一定寸法の間隔を生じさせる断面山形状
の塞ぎ部材とを備えたことを特徴とする。
略三角形の空間に塞ぎ部材を設けることで、予混合火炎
形成ノズルの外周に略一定寸法の間隔を生じさせるよう
にしている。このため、大半の冷却空気が当該間隔を通
過することになるから、燃焼ガスが隣り合う予混合火炎
形成ノズル間に逆流することを抑制でき、隣り合う予混
合火炎形成ノズル間における焼損を防止できる。
主燃料と空気とを混合して作られる予混合気体によって
予混合火炎を形成する予混合火炎形成ノズルと、複数の
前記予混合火炎形成ノズルを内部へ環状に配置すると共
に、筒内部を、前記環状の予混合火炎形成ノズル群の外
形に一定寸法をもって合わせた形状にした燃焼器内筒
と、前記燃焼器内筒の内部に配置され且つパイロット燃
料と空気とを混合して拡散火炎を形成すると共に、コー
ン外部を、前記環状の予混合火炎形成ノズル群の外形に
一定寸法をもって合わせた形状にした拡散火炎形成コー
ンとを備えたことを特徴とする。
部と拡散火炎形成コーン外部とを予混合火炎形成ノズル
郡の外形に一定寸法をもって合わせたため、冷却空気は
前記予混合ノズルの周囲をまんべんなく流れる。このた
め、燃焼ガスが隣り合う予混合火炎形成ノズルの方向へ
逆流することを抑制でき、その結果、予混合火炎形成ノ
ズル間における焼損を防止できる。
しつつ詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこ
の発明が限定されるものではない。また、下記実施の形
態の構成要素には、当業者が容易に想定できるものが含
まれるものとする。
の形態1に係るガスタービン燃焼器を示す正面図であ
る。なお、予混合火炎形成ノズルから直接予混合気体を
燃焼室側へ噴射する場合のみならず、当該ノズルに延長
管を設けて予混合気体を燃焼室側へ噴射する場合にもこ
の発明は適用される。
形成ノズル41は、その出口形状を扇形状とすることに
よって、隣り合う予混合火炎形成ノズル41同士の間隔
60を一定にしている。そして8個の前記予混合火炎形
成ノズル41が、拡散燃焼火炎を形成する拡散火炎形成
コーン30の周囲へ環状に配置されている。なお、予混
合火炎形成ノズル41の数は8個に限定されるものでは
なく、燃焼器の仕様に応じて適宜増減することができ
る。また、前記間隔60は、予混合火炎形成ノズル41
と拡散火炎形成コーン30等との寸法や形状を考慮し
て、適宜その寸法を決定することが望ましい。
の出口外周の間隔を一定寸法にすることに加え、予混合
火炎形成ノズル41の出口外周部分と燃焼器内筒20の
出口における内周との間隔、または予混合火炎形成ノズ
ル41の外周部分と拡散火炎形成コーン30の出口にお
ける内周との間隔のうち、少なくとも一方を一定寸法と
してもよい。このようにすると、前記予混合火炎形成ノ
ズル41出口外周のより多くの領域において、冷却空気
がまんべんなく流れるようになり、予混合火炎形成ノズ
ル41全体を均一に冷却することができる。
分と燃焼器内筒20の出口における内周との間隔と、予
混合火炎形成ノズル41の外周部分と前記拡散火炎形成
コーン30の出口における外周との間隔と、隣り合う予
混合火炎形成ノズル41の間隔とは、どれか一つの寸法
がほかの二つの寸法と極端に異ならないようにすること
が望ましい。一つの寸法だけ極端に異なると、大半の冷
却空気がその部分から流れたり、逆にその部分には冷却
空気がほとんど流れないことがあるからである。
示せず)から送られてきた空気は燃焼器外筒10内に導
かれ、当該燃焼器外筒10と燃焼器内筒20との間を通
った後進行方向を180°変える。その後、前記燃焼器
内筒20の後方から予混合火炎形成ノズル41および拡
散火炎形成コーン30へ送られて、メイン燃料およびパ
イロット燃料と混合される。また、一部の空気は、燃焼
器内筒20と予混合火炎形成ノズル41との間隔、ある
いは予混合火炎形成ノズル41と拡散火炎形成コーン3
0との間を通過して燃焼室50側へ排出される。その過
程で当該空気は燃焼器内筒20、予混合火炎形成ノズル
41、および拡散火炎形成コーン30を冷却し、さらに
燃焼室50側から高温の燃焼ガスが逆流するのを防止す
る。
応して拡散火炎を作り、拡散火炎形成コーン30から拡
散火炎が噴出される。また、予混合火炎形成ノズル41
内では大量の空気と主燃料を混合して予混合気体が作ら
れ、この予混合気体は前記拡散火炎から排出される高温
の燃焼ガスによって速やかに発火する。すると、前記予
混合火炎形成ノズル41出口から予混合火炎が形成され
て、当該予混合火炎からは高温・高圧の燃焼ガスが排出
される。そして、当該燃焼ガスは燃焼器尾筒(図示せ
ず)を通ってタービン第一段ノズルへと導かれる。
は予混合火炎形成ノズル等を冷却した後、予混合火炎形
成ノズル41と燃焼器内筒20との間隔等を通って燃焼
室50側へ排出される。ここで、従来のガスタービン燃
焼器では、予混合火炎形成ノズル40の出口が楕円形状
をしていたので、隣り合う予混合火炎形成ノズル40同
士と拡散火炎形成コーン30および隣り合う予混合火炎
形成ノズル40同士と燃焼器内筒20との間に形成され
た略三角形の空間62(図7参照)から冷却空気の大半
が排出されていた。その結果、前記略三角形の空間62
と、隣り合う予混合火炎形成ノズル40同士の間隔63
とを通過する冷却空気の流れに偏りが発生し、これが原
因で予混合火炎から排出される高温の燃焼ガスが逆流
し、この逆流した燃焼ガスが予混合火炎形成ノズル40
同士が隣接する部分を焼損させる場合があった。
器は、予混合火炎形成ノズル41の出口形状を扇形状に
して前記拡散火炎形成コーン30の周囲へ配置してある
ため、従来使用されてきた予混合火炎形成ノズル40の
ように、隣り合う予混合火炎形成ノズル40同士と拡散
火炎形成コーン30等との間に形成された略三角形の空
間62は存在しない。したがって、従来のように冷却空
気の流れは偏ったものとはならず、隣り合う予混合火炎
形成ノズル41の間にも冷却空気は流れるようになり、
燃焼ガスがその部分へ逆流することを抑制できる。その
結果、隣接する予混合火炎形成ノズル41間における焼
損を防止できる。
スタービン燃焼器の変形例を示す正面図である。このガ
スタービン燃焼器に係る予混合火炎形成ノズル40およ
び42は、隣り合う予混合火炎形成ノズル40および4
2が互いにはめ合わされるような出口形状とし、隣接す
る予混合火炎形成ノズル40と42との間の間隔60を
一定に保つ点に特徴がある。
円の予混合火炎形成ノズル40と、出口形状が略鼓形状
の予混合火炎形成ノズル42とを交互に組み合わせて、
拡散火炎形成コーン30の周囲へ環状に配置したもので
ある。予混合火炎形成ノズル42は出口形状が楕円の予
混合火炎形成ノズル40と隣接する。また、前記予混合
火炎形成ノズル42の外周部分は凹円形であり、前記予
混合火炎形成ノズル40の外周に沿った形状となってい
る。したがって、予混合火炎形成ノズル40と42とを
交互に配置すると、両者の間隔60を一定に保つことが
できる。
隣接する部分の間隔60が一定であるため、冷却空気の
流れに偏りは生じなくなり、予混合火炎形成ノズル40
と42との間にも冷却空気が流れるようになる。その結
果、燃焼ガスが隣り合う予混合火炎形成ノズル40と4
2との間に形成される間隔60へ逆流することが抑制さ
れ、隣接する予混合火炎形成ノズル40および42間に
おける焼損を防止できるようになる。
の形態2に係るガスタービン燃焼器を示す正面図であ
る。このガスタービン燃焼器は、上記略三角形の空間6
2(図7参照)を塞ぐための塞ぎ部材70を、予混合火
炎形成ノズル40に設けた点に特徴がある。予混合火炎
形成ノズル40の出口には、塞ぎ部材70が前記予混合
火炎形成ノズル40の出口から張り出すように設けてあ
る。そして、前記塞ぎ部材70は隣り合う前記予混合火
炎形成ノズル40の間隔60を一定にするように配置さ
れている。
記予混合火炎形成ノズル40と一体に形成することが望
ましい。また、塞ぎ部材70を予混合火炎形成ノズル4
0すべてに設けるのではなく、例えば隣り合う予混合火
炎形成ノズル40の一方に前記塞ぎ部材70を設け、も
う一方の予混合火炎形成ノズル40の出口を前記塞ぎ部
材70に合わせた形状としてもよい。なお、冷却空気の
流れを乱さないように、当該塞ぎ部材70の冷却空気が
衝突する側を、例えば図4(a)および(b)に示すよ
うな構造としてもよい。
70によって、隣り合う予混合火炎形成ノズル40同士
と拡散火炎形成コーン30または燃焼器内筒20との間
に存在していた略三角形の空間62(図7参照)を塞い
である。そして隣り合う予混合火炎形成ノズル40の出
口においては、前記塞ぎ部材70によって一定寸法の間
隔60が設けてある。
の冷却空気は前記略三角形の空間62から流れ出ていた
が、このガスタービン燃焼器では前期塞ぎ部材70によ
る一定寸法の間隔60から均等に流れ出る。したがって
冷却空気の流れは従来のように偏ったものとはならず、
隣り合う予混合火炎形成ノズル40の間隔60にも冷却
空気が流れるようになり、燃焼ガスがその部分へ逆流す
ることを抑制できる。その結果、隣り合う予混合火炎形
成ノズル40間における焼損を防止できる。
の形態3に係るガスタービン燃焼器を示す正面図であ
る。このガスタービン燃焼器は、上記略三角形の空間6
2(図7参照)を塞ぐ断面山形状の塞ぎ部材70を、燃
焼器内筒20および拡散火炎形成コーン30に設けた点
に特徴がある。燃焼器内筒20および拡散火炎形成コー
ン30の周辺部には、正面から見た形状が断面山形状の
塞ぎ部材70が設けてある。この塞ぎ部材70は、強度
を考慮すると、前記燃焼器内筒20および拡散火炎形成
コーン30と一体に形成することが望ましい。なお、当
該塞ぎ部材70の冷却空気が衝突する側は、上述したよ
うに冷却空気の流れを乱さないような構造とすることも
できる。
70によって、隣り合う予混合火炎形成ノズル40同士
と拡散火炎形成コーン30または燃焼器内筒20との間
に存在していた略三角形の空間62(図7参照)を塞い
である。そして予混合火炎形成ノズル40と前記塞ぎ部
材70との間には、一定の寸法をもった間隔が設けてあ
る。ここで、従来の予混合火炎形成ノズルにおいて、大
半の冷却空気は前記略三角形の空間62から流れ出てい
たが、このガスタービン燃焼器では予混合火炎形成ノズ
ル40の周囲からまんべんなく流れ出る。したがって冷
却空気の流れは従来のように偏ったものとはならず、予
混合火炎形成ノズル40間にも冷却空気は流れるように
なり、燃焼ガスが隣り合う予混合火炎形成ノズル40の
間へ逆流することを抑制できる。その結果、隣接する予
混合火炎形成ノズル40間における焼損を防止できる。
の形態4に係るガスタービン燃焼器を示す正面図であ
る。このガスタービン燃焼器は、燃焼器内筒20の内部
の形状と拡散火炎形成コーン30外部の形状とを、予混
合火炎形成ノズル40群の外形に一定寸法の間隔をもっ
て合わせた形状とした点に特徴がある。図6に示すよう
に、燃焼器内筒20および拡散火炎形成コーン30の外
周は、断面が楕円形状である予混合火炎形成ノズル40
群からなる環形状外周に沿って波型に曲げられている。
従来の予混合火炎形成ノズルにおいて、大半の冷却空気
は前記略三角形の空間62(図7参照)から流れ出てい
たが、このノズルでは予混合火炎形成ノズル40の周囲
全体から流れ出る。
偏りは発生せず、予混合火炎形成ノズル40間にも十分
な冷却空気が流れるようになり、燃焼ガスが隣り合う予
混合火炎形成ノズル40の間へ逆流することを抑制でき
る。その結果、隣接する予混合火炎形成ノズル40間に
おける焼損を防止できる。なお、隣接する予混合火炎形
成ノズル40同士の間隔と、予混合火炎形成ノズル40
と燃焼器内筒20との間隔と、予混合火炎形成ノズル4
0と拡散火炎形成コーン30との間隔とは、それぞれ略
等しくなるようにすることが望ましい。このようにする
ことによって、予混合火炎形成ノズル40の周囲からよ
り偏りなく冷却空気が流れ出るようになるため、さらに
効果的に燃焼ガスの逆流を防止することができる。
ービン燃焼器(請求項1)では、予混合火炎形成ノズル
のノズル出口形状を、隣り合う前記予混合火炎形成ノズ
ルの外周の間隔がノズル出口にて一定寸法となるように
した。このため、隣り合う予混合火炎形成ノズルの間に
も流れるようになり、燃焼ガスがこの部分に逆流するこ
とを防止できる。その結果、隣り合う予混合火炎形成ノ
ズル間における焼損を防止できるようになる。
求項2)では、上記ガスタービン燃焼器において、前記
予混合火炎形成ノズルの外周の間隔がノズル出口にて略
直線状になるようにしたため、隣接する予混合火炎形成
ノズル間における焼損を防止できるようになると共に、
予混合火炎形成ノズルの製造が比較的容易になる。
求項3)では、上記ガスタービン燃焼器において、さら
に前記予混合火炎形成ノズルのノズル出口における外周
と前記燃焼器内筒の出口における内周との間隔と、前記
予混合火炎形成ノズルのノズル出口における外周と前記
拡散火炎形成コーンの出口における外周との間隔と、の
うち少なくとも一方の間隔を一定寸法にした。このた
め、前記予混合火炎形成ノズル出口外周のより多くの領
域において、冷却空気がまんべんなく流れるようにな
り、より効果的に隣接する予混合火炎形成ノズル間にお
ける焼損を防止できるようになる。
求項4)では、隣り合う予混合火炎形成ノズルの間に設
けた塞ぎ部材によって、隣り合う予混合火炎形成ノズル
のノズル出口における間隔が一定寸法になる。このた
め、隣り合う予混合火炎形成ノズルの間にも冷却空気が
流れるようになり、燃焼ガスがこの部分に逆流すること
を抑制して、隣り合う予混合火炎形成ノズル間における
焼損を防止できる。
求項5)では、隣り合うノズル同士と拡散火炎形成コー
ンおよび燃焼器内筒との間に形成された略三角形の空間
に、予混合火炎形成ノズルの出口外周と一定の間隔を開
けて塞ぐ断面山形上の部材を設置した。この塞ぎ部材に
よって、隣り合う予混合火炎形成ノズル同士と拡散火炎
形成コーンおよび燃焼器内筒との間に形成された略三角
形の空間は存在しなくなるため、隣り合う予混合火炎形
成ノズルの間にも冷却空気が流れるようになる。その結
果、燃焼ガスが隣り合う予混合火炎形成ノズル間に逆流
することを抑制できる。この結果、隣り合う予混合火炎
形成ノズル間における焼損を防止できる。
求項6)では、燃焼器内筒内部と拡散火炎形成コーン外
部とを予混合火炎形成ノズル群の外形に一定寸法をもっ
て合わせたため、冷却空気は前記予混合ノズルの周囲を
まんべんなく流れるため、燃焼ガスが隣り合う予混合火
炎形成ノズルの方向へ逆流することを抑制できる。その
結果、予混合火炎形成ノズル間における焼損を防止でき
る。
焼器を示す正面図である。
焼器の変形例を示す正面図である。
焼器を示す正面図である。
る。
焼器を示す正面図である。
焼器を示す正面図である。
方式のガスタービン燃焼器の正面図である。
図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 燃焼器内筒と、 前記燃焼器内筒の内部に配置されパイロット燃料と空気
とを混合して拡散火炎を形成する拡散火炎形成コーン
と、 主燃料と空気とを混合して作られる予混合気体によって
予混合火炎を形成し、前記燃焼器内筒と前記拡散火炎形
成コーンとの間に環状に複数個配置された予混合火炎形
成ノズルと、を備えており、 前記予混合火炎形成ノズルのノズル出口形状を、隣り合
う前記予混合火炎形成ノズルの外周の間隔がノズル出口
にて一定寸法となるようにしたことを特徴とするガスタ
ービン燃焼器。 - 【請求項2】 さらに、前記予混合火炎形成ノズルの外
周の間隔がノズル出口にて略直線状になるようにしたこ
とを特徴とする請求項1に記載のガスタービン燃焼器。 - 【請求項3】 さらに、前記予混合火炎形成ノズルのノ
ズル出口における外周と前記燃焼器内筒の出口における
内周との間隔と、前記予混合火炎形成ノズルのノズル出
口における外周と前記拡散火炎形成コーンの出口におけ
る外周との間隔と、のうち少なくとも一方の間隔を一定
寸法にしたことを特徴とする請求項1または2に記載の
ガスタービン燃焼器。 - 【請求項4】 燃焼器内筒と、 前記燃焼器内筒の内部に配置されパイロット燃料と空気
とを混合して拡散火炎を形成する拡散火炎形成コーン
と、 主燃料と空気とを混合して作られる予混合気体によって
予混合火炎を形成し、前記燃焼器内筒と前記拡散火炎形
成コーンとの間に環状に複数個配置された予混合火炎形
成ノズルと、 隣り合う前記予混合火炎形成ノズルのノズル出口におけ
る間隔が一定寸法になるように当該隣り合う予混合火炎
形成ノズルの間に設けられる塞ぎ部材と、 を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 【請求項5】 燃焼器内筒と、 前記燃焼器内筒の内部に配置されパイロット燃料と空気
とを混合して拡散火炎を形成する拡散火炎形成コーン
と、 主燃料と空気とを混合して作られる予混合気体によって
予混合火炎を形成し、前記燃焼器内筒と前記拡散火炎形
成コーンとの間に環状に複数個配置された断面円形また
は楕円形の予混合火炎形成ノズルと、 前記予混合火炎形成ノズルと燃焼器内筒との間、前記予
混合火炎形成ノズルと拡散火炎形成コーンとの間に形成
される略三角形状の空間に設けられ、予混合火炎形成ノ
ズルの外周に略一定寸法の間隔を生じさせる断面山形状
の塞ぎ部材と、を備えたことを特徴とするガスタービン
燃焼器。 - 【請求項6】 主燃料と空気とを混合して作られる予混
合気体によって予混合火炎を形成する予混合火炎形成ノ
ズルと、 複数の前記予混合火炎形成ノズルを内部へ環状に配置す
ると共に、筒内部を、前記環状の予混合火炎形成ノズル
群の外形に一定寸法の間隔をもって合わせた形状にした
燃焼器内筒と、 前記燃焼器内筒の内部に配置され且つパイロット燃料と
空気とを混合して拡散火炎を形成すると共に、コーン外
部を、前記環状の予混合火炎形成ノズル群の外形に一定
寸法の間隔をもって合わせた形状にした拡散火炎形成コ
ーンと、 を備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器。
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