JP2005180729A - 予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃焼器ライナー頭部のメイン燃焼用空気流路の外側に一つの空気流路11を追設するとともにその流路11を構成する隔壁の燃焼器側の先端部にアトマイゼーションリップ9を追加する。また、追設された流路11に空気流に旋回を与えるスワラー8a、8bを設置する。
【選択図】 図1
Description
しかしながら、このようなガスタービンや航空機用エンジンなどの燃焼装置の燃焼室内で燃料と空気を拡散燃焼させると、燃焼ガス中に局所的な高温化部分が発生し、燃焼ガス中のNOx濃度が増加する要因となってしまう。
本発明は従来技術が有するこのような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、予混合・予蒸発希薄燃焼方式燃焼器が有する低負荷時における燃焼性の劣化を改善したガスタービンや航空機エンジン用の燃焼器を提供することにある。
アトマイゼーションリップ先端形状は先端を薄くし丸みを持たせた形状をとることが多いが、これをシャープエッヂにする方法と、アトマイゼーションリップ先端を内径側・外径側とも空気の流れ方向に対してほぼ直角に切り落とした形状にする方法も有効である。後者の場合流路面積がリップ先端で急拡大することになりこの近傍で空気の流れに乱れあるいは細かな渦が発生し燃料の微粒化が促進される。図1、図2はこの後者の例を図示している。しかしながらアトマイゼーションリップ先端の厚さtを過度に大きくするとリップ外周側を流れる空気による微粒化性能が劣化するため望ましくない。tの寸法としては1〜3mmの範囲とするのが望ましい。
2 ライナー
3 パイロット燃料燃焼用空気通路
4 空気通路
5 パイロット燃料ノズル
6、8 スワラー
7 メイン燃料噴射孔
9、14 アトマイゼーションリップ
10 予蒸発・予混合室
11 追加流路
15 燃焼室
Claims (14)
- 燃焼器ライナーに予蒸発・予混合燃焼用燃料噴射部を有する燃焼器において予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに、前記燃焼用空気流路の内周側隔壁の先端部をアトマイゼーションリップとしたことを特徴とする予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 前記燃焼用空気流路にスワラーを設けたことを特徴とする請求項1記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 前記アトマイゼーションリップの先端が予蒸発・予混合室の出口もしくはその近傍にあることを特徴とする請求項1または2記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 前記アトマイゼーションリップの先端をシャープエッヂとしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 前記アトマイゼーションリップの先端を内径側、外径側とも燃焼空気の軸方向流れに対して、直角またはほぼ直角に切り落とした形状にしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 前記アトマイゼーションリップの先端を内径側、外径側とも燃焼空気の軸方向流れに対して、直角またはほぼ直角に切り落とした形状にし、かつ、前記アトマイゼーションリップの最先端の厚みを1〜3mmとしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに前記燃焼用空気流路の開口面積を予蒸発・予混合燃焼用空気流路全体の開口面積の5%以下としたことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに前記燃焼用空気流路の開口面積を予蒸発・予混合燃焼用空気流路全体の開口面積の5〜10%としたことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに前記燃焼用空気流路の内周側流路壁の先端部に設けたアトマイゼーションリップの厚みが空気の流れに沿ってその内径が徐々に拡大する形で薄くなることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに前記燃焼用空気流路の内周側流路壁の先端部に設けたアトマイゼーションリップの厚みが空気の流れに沿ってその外径が徐々に縮小する形で薄くなることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに前記燃焼用空気流路に設けたスワラーの旋回方向とその内側流路に設けたスワラーの旋回方向を同じ方向としたことを特徴とする請求項2〜10のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに前記燃焼用空気流路に設けたスワラーの旋回方向とその内側流路に設けたスワラーの旋回方向を逆方向としたことを特徴とする請求項2〜10のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合燃料噴射部の燃料噴射方向が燃焼空気の軸方向流れの方向とほぼ一致することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
- 予蒸発・予混合室の外側に燃焼用空気流路を設けるとともに前記燃焼用空気流路から流出する空気の速度が、内側流路の空気の流速と同等か、それ以上であることを特徴とする請求項1〜13記載の予混合燃料噴射弁の燃焼性改善装置。
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