JP3233798B2 - 燃焼器の燃焼振動・圧力変動低減装置 - Google Patents
燃焼器の燃焼振動・圧力変動低減装置Info
- Publication number
- JP3233798B2 JP3233798B2 JP24511494A JP24511494A JP3233798B2 JP 3233798 B2 JP3233798 B2 JP 3233798B2 JP 24511494 A JP24511494 A JP 24511494A JP 24511494 A JP24511494 A JP 24511494A JP 3233798 B2 JP3233798 B2 JP 3233798B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustor
- combustion
- hole
- pressure fluctuation
- acoustic
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン等の燃焼
器の燃焼振動・圧力変動を低減する装置に関する。
器の燃焼振動・圧力変動を低減する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のガスタービンの燃焼器を
示す。コンプレッサよりの空気は、車室１に設けられた
燃焼器３において燃料を燃焼して高温の燃焼ガスを発生
し、その燃焼ガスがタービンへ供給されてこれを駆動す
る。なお、２は燃焼器３に設けられたバイパス弁であ
る。
示す。コンプレッサよりの空気は、車室１に設けられた
燃焼器３において燃料を燃焼して高温の燃焼ガスを発生
し、その燃焼ガスがタービンへ供給されてこれを駆動す
る。なお、２は燃焼器３に設けられたバイパス弁であ
る。
【０００３】前記従来の燃焼器では、燃焼振動、圧力変
動が生じた時は燃料と空気の配分比率（燃空比）、パイ
ロット比、バイパス弁開度等を変更し、試行錯誤的に燃
焼状態を変えることにより、燃焼振動、圧力変動の回避
を図っていた。また、この他に、燃焼振動、圧力変動が
生じても各部材が破損しないように強度を確保する等の
対策を行っていた。
動が生じた時は燃料と空気の配分比率（燃空比）、パイ
ロット比、バイパス弁開度等を変更し、試行錯誤的に燃
焼状態を変えることにより、燃焼振動、圧力変動の回避
を図っていた。また、この他に、燃焼振動、圧力変動が
生じても各部材が破損しないように強度を確保する等の
対策を行っていた。
【０００４】具体的には、実機運転中において燃焼振
動、圧力変動のレベルを圧力センサで検知してモニタリ
ングを行い、あるレベル以上の燃焼振動、圧力変動が生
ずると燃空比、パイロット比等を試行錯誤的に変化させ
てあるレベル以下となるよう調整している。また、燃焼
振動、圧力変動が生じた際の強度確保として、燃焼器や
その周辺機器の応力集中部にリブを設けたり、肉厚を増
す等により応力緩和を図っている。
動、圧力変動のレベルを圧力センサで検知してモニタリ
ングを行い、あるレベル以上の燃焼振動、圧力変動が生
ずると燃空比、パイロット比等を試行錯誤的に変化させ
てあるレベル以下となるよう調整している。また、燃焼
振動、圧力変動が生じた際の強度確保として、燃焼器や
その周辺機器の応力集中部にリブを設けたり、肉厚を増
す等により応力緩和を図っている。
【０００５】このように、従来燃焼振動と圧力変動の対
策は、燃焼系や構造面からの対策が中心であり、音響系
からの対策はほとんど見られなかった。
策は、燃焼系や構造面からの対策が中心であり、音響系
からの対策はほとんど見られなかった。
【０００６】また、図８及び図９に示すように、車室１
に設けられノズル２４をもつ内筒２１と尾筒２２をはめ
あわせた構造をもつ従来のガスタービンの燃焼器３にお
いては、内筒２１と尾筒２２のはめあい部には板ばねの
一種であるスプリングクリップ２５が介装されていて
（図９参照）、燃焼室３には車室１からの流体に対する
シールと構造強度からみた構造系減衰の付加のみがなさ
れているに止まり、音響的には剛壁の場合の減衰とほと
んど変るところがなく、音響系への対策と検討はなされ
ていなかった。
に設けられノズル２４をもつ内筒２１と尾筒２２をはめ
あわせた構造をもつ従来のガスタービンの燃焼器３にお
いては、内筒２１と尾筒２２のはめあい部には板ばねの
一種であるスプリングクリップ２５が介装されていて
（図９参照）、燃焼室３には車室１からの流体に対する
シールと構造強度からみた構造系減衰の付加のみがなさ
れているに止まり、音響的には剛壁の場合の減衰とほと
んど変るところがなく、音響系への対策と検討はなされ
ていなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】燃焼器内の燃焼振動、
圧力変動の発生条件に関するパラメータは非常に複雑で
あり、ガスタービン等の性能を充たし、ＮＯx 、ＣＯ等
の排ガス規制を満足し、そのうえ燃焼振動のレベルも小
さくなるような運転条件を見出すことは非常に困難であ
った。また、かりにすべての条件を満足するような運転
条件をみいだしても、気温、湿度等の気象条件の変化、
燃料成分の変化、コントローラの不調等によって燃焼振
動、圧力変動が生じ、燃焼器や翼などの破損が生じるこ
とがあった。
圧力変動の発生条件に関するパラメータは非常に複雑で
あり、ガスタービン等の性能を充たし、ＮＯx 、ＣＯ等
の排ガス規制を満足し、そのうえ燃焼振動のレベルも小
さくなるような運転条件を見出すことは非常に困難であ
った。また、かりにすべての条件を満足するような運転
条件をみいだしても、気温、湿度等の気象条件の変化、
燃料成分の変化、コントローラの不調等によって燃焼振
動、圧力変動が生じ、燃焼器や翼などの破損が生じるこ
とがあった。
【０００８】従って、従来は、前記したように、燃料と
空気の配分比率、パイロット比、バイパス弁開度等を変
更して試行錯誤的に燃焼状態を変えたり、機器の強度を
確保する等の対策が行われていた。
空気の配分比率、パイロット比、バイパス弁開度等を変
更して試行錯誤的に燃焼状態を変えたり、機器の強度を
確保する等の対策が行われていた。
【０００９】燃焼器における燃焼振動と圧力変動は、そ
の発振周波数および音響モード（圧力モード）と熱源の
位置関係がその発振条件の重要パラメータであり、本発
明は、従来の燃焼面と構造面からの対策とは別に音響面
からの制御を行うことにより燃焼振動、圧力変動の低減
を容易に行うことができる装置を提供しようとするもの
である。
の発振周波数および音響モード（圧力モード）と熱源の
位置関係がその発振条件の重要パラメータであり、本発
明は、従来の燃焼面と構造面からの対策とは別に音響面
からの制御を行うことにより燃焼振動、圧力変動の低減
を容易に行うことができる装置を提供しようとするもの
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】（１） 本発明の燃焼器
の燃焼振動低減装置は、燃焼器、燃焼器に接続されたダ
クト部及び車室部の少くともいずれか一つに設けた穴、
前記穴を塞ぐように配置された音響インピーダンスが低
く流体インピーダンスが高い充填部材、及び前記穴の開
口度を制御する弁からなる。 （２） 本発明の燃焼器の圧力変動低減装置は、はめ合
わされた内筒と尾筒を備えたガスタービンの燃焼器の内
筒と尾筒のはめあい部に音響インピーダンスが低く流体
インピーダンスが高い耐熱部材を介装し、前記はめあい
部を流体的にシールした。
の燃焼振動低減装置は、燃焼器、燃焼器に接続されたダ
クト部及び車室部の少くともいずれか一つに設けた穴、
前記穴を塞ぐように配置された音響インピーダンスが低
く流体インピーダンスが高い充填部材、及び前記穴の開
口度を制御する弁からなる。 （２） 本発明の燃焼器の圧力変動低減装置は、はめ合
わされた内筒と尾筒を備えたガスタービンの燃焼器の内
筒と尾筒のはめあい部に音響インピーダンスが低く流体
インピーダンスが高い耐熱部材を介装し、前記はめあい
部を流体的にシールした。
【００１１】
【作用】前記本発明（１）では、燃焼器、これに接続さ
れたダクト部及び車室部の少くともいずれか一つに設け
られた穴を塞ぐように配置された充填部材は、音響イン
ピーダンスが低いので音響は通過でき、流体インピーダ
ンスが高いので流体は通過することができない。従っ
て、穴の開口度を制御する弁を開いた時には、充填部材
と弁により音響的には開、流体的には閉となり、同弁を
閉じた時には充填部材と弁により音響的にも流体的にも
閉となる。
れたダクト部及び車室部の少くともいずれか一つに設け
られた穴を塞ぐように配置された充填部材は、音響イン
ピーダンスが低いので音響は通過でき、流体インピーダ
ンスが高いので流体は通過することができない。従っ
て、穴の開口度を制御する弁を開いた時には、充填部材
と弁により音響的には開、流体的には閉となり、同弁を
閉じた時には充填部材と弁により音響的にも流体的にも
閉となる。
【００１２】従って、本発明（１）では、穴を設けて
も、弁の開閉に拘わらず流体は穴を通過して流出入する
ことがなく、空気配分が変って燃焼器における燃焼状態
に変化を生ずることが防止される。
も、弁の開閉に拘わらず流体は穴を通過して流出入する
ことがなく、空気配分が変って燃焼器における燃焼状態
に変化を生ずることが防止される。
【００１３】燃焼器とこれに接続されたダクトのような
管状のもの又は車室部に穴を設けた時には、その穴の大
きさによって音響特性（特に周波数）がかわるため、制
御弁を調整して穴の開口度を制御することにより周波数
（一般に穴を開けると高くなる）、モード、及びダンピ
ングを変えることができる。
管状のもの又は車室部に穴を設けた時には、その穴の大
きさによって音響特性（特に周波数）がかわるため、制
御弁を調整して穴の開口度を制御することにより周波数
（一般に穴を開けると高くなる）、モード、及びダンピ
ングを変えることができる。
【００１４】燃焼器内の燃焼振動、圧力変動の発振条件
は圧力変動をｐ′、発熱変動ｑ′で表わすと次の数１で
表わされる。
は圧力変動をｐ′、発熱変動ｑ′で表わすと次の数１で
表わされる。
【００１５】
【数１】
【００１６】前記数１の左辺の大きさは圧力モードと熱
源の位置および時間遅れ（音響系の固有振動数と供給系
および燃焼系の時間遅れ）に依存する。
源の位置および時間遅れ（音響系の固有振動数と供給系
および燃焼系の時間遅れ）に依存する。
【００１７】本発明（１）においては、穴の開度を調整
することにより圧力モードと音響系の固有振動数を調整
することができるため、左辺の値を小さくすることがで
き、振動の発生を防ぐことができる。また穴をあけるこ
とにより、右辺の場の減衰を増すため、燃焼振動の抑制
を図ることができる。
することにより圧力モードと音響系の固有振動数を調整
することができるため、左辺の値を小さくすることがで
き、振動の発生を防ぐことができる。また穴をあけるこ
とにより、右辺の場の減衰を増すため、燃焼振動の抑制
を図ることができる。
【００１８】前記本発明（２）においては、ガスタービ
ンの燃焼器の内筒と尾筒のはめあい部に介装された耐熱
部材は音響インピーダンスが低く流体インピーダンスが
高いために、同はめあい部のすきまは、音響的には開と
なり流体的には閉となる。
ンの燃焼器の内筒と尾筒のはめあい部に介装された耐熱
部材は音響インピーダンスが低く流体インピーダンスが
高いために、同はめあい部のすきまは、音響的には開と
なり流体的には閉となる。
【００１９】従って、本発明（２）では、前記はめあい
部のすきまにおいて耐熱部材を通過して流体が流出入す
ることがなく、空気配分が変って燃焼器における燃焼状
態が変化することを防ぐことができる。
部のすきまにおいて耐熱部材を通過して流体が流出入す
ることがなく、空気配分が変って燃焼器における燃焼状
態が変化することを防ぐことができる。
【００２０】ガスタービン燃焼器のように車室のような
体積部の中に燃焼器の内筒、尾筒のような管状のものが
ある場合、管にすきまを設けると音響特性は変わり、そ
の固有振動数は高くなり、音響減衰は増加し、すきま部
の音圧モードは車室側等のすきま部の外側の部分のモー
ドに近くなる。
体積部の中に燃焼器の内筒、尾筒のような管状のものが
ある場合、管にすきまを設けると音響特性は変わり、そ
の固有振動数は高くなり、音響減衰は増加し、すきま部
の音圧モードは車室側等のすきま部の外側の部分のモー
ドに近くなる。
【００２１】ガスタービン燃焼器の内筒と尾筒のすきま
の車室側のモードは、低次のモード（ヘルムホルツモー
ドと周方向１次軸方向１次モード）を除けばほとんど音
圧がたっていない。よって、大部分のモードに対しては
すきまをあけることによりすきま部の音圧モードは開に
近くなる。
の車室側のモードは、低次のモード（ヘルムホルツモー
ドと周方向１次軸方向１次モード）を除けばほとんど音
圧がたっていない。よって、大部分のモードに対しては
すきまをあけることによりすきま部の音圧モードは開に
近くなる。
【００２２】また、燃焼器内圧力変動の発振条件は、前
記の数１で表わされる。数１の左辺の大きさは圧力モー
ドと熱源の位置および時間遅れに依存する。
記の数１で表わされる。数１の左辺の大きさは圧力モー
ドと熱源の位置および時間遅れに依存する。
【００２３】本発明（２）においては、音響インピーダ
ンスの低い断熱部材によって内筒と尾筒のはめあい部に
音響的にすきまが形成されることとなり、固有振動数が
高くなって波長が短くなり、同一の燃焼状態に対し圧力
変動の発振が抑制される。またこのすきま部の音圧モー
ドは前記のように開に近くなり、かつ、このすきま部は
燃焼域にあるために、数１におけるｐ′が小さくなり、
圧力変動の発振が抑制される。
ンスの低い断熱部材によって内筒と尾筒のはめあい部に
音響的にすきまが形成されることとなり、固有振動数が
高くなって波長が短くなり、同一の燃焼状態に対し圧力
変動の発振が抑制される。またこのすきま部の音圧モー
ドは前記のように開に近くなり、かつ、このすきま部は
燃焼域にあるために、数１におけるｐ′が小さくなり、
圧力変動の発振が抑制される。
【００２４】また、燃焼器の内筒と尾筒のはめあい部に
音響的なすきまを形成することによって数１の右辺の場
の減衰も増すため、より一層圧力変動の低減を図ること
ができる。
音響的なすきまを形成することによって数１の右辺の場
の減衰も増すため、より一層圧力変動の低減を図ること
ができる。
【００２５】
【実施例】本発明の第１の実施例を、図１によって説明
する。本実施例は、図７に示す従来のガスタービンの燃
焼器において、燃焼器３にその直径の２／３〜１／３程
度の径を円形の穴７を設け、この穴７に円筒状の管８を
接続し、同管８の先端に開度を全閉から全開にわたって
調整できる制御弁５を設け、また管８内に穴７を塞ぐよ
うに音響インピーダンスが低く流体インピーダンスが高
いポーラス材等の耐熱性の充填部材４を配置した。前記
穴７は、燃焼器１における火炎が発生する領域の上流又
は下流に設けられ、その数は１個又は複数個のいずれに
してもよい。
する。本実施例は、図７に示す従来のガスタービンの燃
焼器において、燃焼器３にその直径の２／３〜１／３程
度の径を円形の穴７を設け、この穴７に円筒状の管８を
接続し、同管８の先端に開度を全閉から全開にわたって
調整できる制御弁５を設け、また管８内に穴７を塞ぐよ
うに音響インピーダンスが低く流体インピーダンスが高
いポーラス材等の耐熱性の充填部材４を配置した。前記
穴７は、燃焼器１における火炎が発生する領域の上流又
は下流に設けられ、その数は１個又は複数個のいずれに
してもよい。
【００２６】従来は燃焼器の音響特性を調整することが
できなかったため、図２に示すように、一定の燃焼振動
発振域（１）に対してパイロット比等を試行錯誤的に変
化し運転条件を（ａ）から（ｂ）にすることによって燃
焼振動を回避していた。しかし、本実施例では、このよ
うな燃焼面の調整に加えて音響面の調整を行うことがで
きる。即ち、制御弁５を開とすることにより、音響系の
固有振動数ｆをｆ′に上げ、それにより発振域を（１）
から（２）にずらすことにより、運転条件が（ａ）であ
っても（ｂ）であっても燃焼振動を回避することが可能
となる。また、モードによって穴７の開閉によって圧力
モードが大きく変わることが考えられ、穴７が閉の時、
熱源（火炎）の位置が圧力の腹より下流であったもの
が、穴７を開にすることにより熱源の位置を圧力の腹よ
り上流にすることにより発振域を（１）から（３）にず
らすことができ、燃焼振動の回避が可能となる。
できなかったため、図２に示すように、一定の燃焼振動
発振域（１）に対してパイロット比等を試行錯誤的に変
化し運転条件を（ａ）から（ｂ）にすることによって燃
焼振動を回避していた。しかし、本実施例では、このよ
うな燃焼面の調整に加えて音響面の調整を行うことがで
きる。即ち、制御弁５を開とすることにより、音響系の
固有振動数ｆをｆ′に上げ、それにより発振域を（１）
から（２）にずらすことにより、運転条件が（ａ）であ
っても（ｂ）であっても燃焼振動を回避することが可能
となる。また、モードによって穴７の開閉によって圧力
モードが大きく変わることが考えられ、穴７が閉の時、
熱源（火炎）の位置が圧力の腹より下流であったもの
が、穴７を開にすることにより熱源の位置を圧力の腹よ
り上流にすることにより発振域を（１）から（３）にず
らすことができ、燃焼振動の回避が可能となる。
【００２７】しかも、充填部材４は音響インピーダンス
が低く流体インピーダンスが高いために、前記のように
制御弁５の開閉によって音響的特性が変る際にも、空気
等が充填部材４を通過することがなく、従って、燃焼器
３における空気配分が変って燃焼状態に変化を生ずるこ
とを防止することができる。
が低く流体インピーダンスが高いために、前記のように
制御弁５の開閉によって音響的特性が変る際にも、空気
等が充填部材４を通過することがなく、従って、燃焼器
３における空気配分が変って燃焼状態に変化を生ずるこ
とを防止することができる。
【００２８】また、穴７を開にすることにより場の減衰
を付加することができるため、図２に示すように、発振
域を、（１）から（４）へ縮小することができる。従っ
て、減衰の観点からも燃焼振動の抑制に有効である。
を付加することができるため、図２に示すように、発振
域を、（１）から（４）へ縮小することができる。従っ
て、減衰の観点からも燃焼振動の抑制に有効である。
【００２９】以上のように、本実施例は、音響面からの
燃焼振動の制御が可能となり、燃焼状態に変動を生ずる
ことなく広範囲において燃焼振動を防止することがで
き、信頼性を向上することができる。
燃焼振動の制御が可能となり、燃焼状態に変動を生ずる
ことなく広範囲において燃焼振動を防止することがで
き、信頼性を向上することができる。
【００３０】本発明の第２の実施例を、図３によって説
明する。本実施例は、図７に示す従来のガスタービンの
燃焼器において、燃焼器３からバイパス弁２へ至る管１
０に穴７を設け、同穴７にダクト６を接続し、ダクト６
の先端に開度を全閉から全開にすることができる制御弁
５を設けた。またダクト６内に穴７を塞ぐように前記第
１の実施例と同様な充填部材４を配置した。
明する。本実施例は、図７に示す従来のガスタービンの
燃焼器において、燃焼器３からバイパス弁２へ至る管１
０に穴７を設け、同穴７にダクト６を接続し、ダクト６
の先端に開度を全閉から全開にすることができる制御弁
５を設けた。またダクト６内に穴７を塞ぐように前記第
１の実施例と同様な充填部材４を配置した。
【００３１】本発明の第３の実施例を、図４によって説
明する。本実施例は、図７に示す従来のガスタービンの
燃焼器において、車室１からタービンケーシング１１又
はコンプレッサケーシング１２に向けて穴７を設け（図
３ではタービンケーシング１１に向けた穴７が示されて
いる）、同穴７にダクト６を接続し、ダクト６の先端に
開度を全閉から全開にすることができる制御弁５を設け
た。またダクト６内に穴７を塞ぐように前記第１の実施
例と同様な充填部材４を配置した。
明する。本実施例は、図７に示す従来のガスタービンの
燃焼器において、車室１からタービンケーシング１１又
はコンプレッサケーシング１２に向けて穴７を設け（図
３ではタービンケーシング１１に向けた穴７が示されて
いる）、同穴７にダクト６を接続し、ダクト６の先端に
開度を全閉から全開にすることができる制御弁５を設け
た。またダクト６内に穴７を塞ぐように前記第１の実施
例と同様な充填部材４を配置した。
【００３２】これらの第２及び第３の実施例において
も、前記第１の実施例と同様な作用及び効果を奏するこ
とができる。
も、前記第１の実施例と同様な作用及び効果を奏するこ
とができる。
【００３３】なお、前記第１、第２及び第３の実施例で
は、充填部材４が、燃焼器３の管８、燃焼器３からバイ
パス弁２へ至る管１０に接続されたダクト６、及び車室
１からタービンケーシングへ向うダクト６にそれぞれ充
填されているが、充填部材３を前記部分の複数のものに
同時に充填するようにすることもできる。
は、充填部材４が、燃焼器３の管８、燃焼器３からバイ
パス弁２へ至る管１０に接続されたダクト６、及び車室
１からタービンケーシングへ向うダクト６にそれぞれ充
填されているが、充填部材３を前記部分の複数のものに
同時に充填するようにすることもできる。
【００３４】本発明の第４の実施例を、図５によって説
明する。本実施例は、図８及び図９に示す従来のガスタ
ービンの燃焼器を、次の通りに改良したものである。
明する。本実施例は、図８及び図９に示す従来のガスタ
ービンの燃焼器を、次の通りに改良したものである。
【００３５】即ち、ガスタービンの燃焼器３の断面が円
形の内筒２１と断面が円形の尾筒２２のはめあい部にお
いて、流体の漏れをシールするために内筒２１の外周に
取りつけられたスプリングクリップ２５と尾筒２２の間
に流体的にインピーダンスが大きいが音響的にインピー
ダンスの小さい（音圧透過量が大きい）焼結金網、焼結
金属、多孔質セラミックス等のポーラス材等の環状の厚
さｃの耐熱部材２３をはめあい部を流体的にシールする
ように介装している。
形の内筒２１と断面が円形の尾筒２２のはめあい部にお
いて、流体の漏れをシールするために内筒２１の外周に
取りつけられたスプリングクリップ２５と尾筒２２の間
に流体的にインピーダンスが大きいが音響的にインピー
ダンスの小さい（音圧透過量が大きい）焼結金網、焼結
金属、多孔質セラミックス等のポーラス材等の環状の厚
さｃの耐熱部材２３をはめあい部を流体的にシールする
ように介装している。
【００３６】前記スプリングクリップ２５は従来と同形
状でよく、耐熱部材２３の内径は尾筒２２の内径にあわ
されており、これによって、耐熱部材２３による音響減
衰の増加が得られ、音響特性を向上させることができ
る。
状でよく、耐熱部材２３の内径は尾筒２２の内径にあわ
されており、これによって、耐熱部材２３による音響減
衰の増加が得られ、音響特性を向上させることができ
る。
【００３７】また、耐熱部材２３によって内筒２１と尾
筒２２のはめあい部は流体的にシールされていて空気等
が耐熱部材２３を通って流出入することがなく、従っ
て、燃焼器３における空気配分が変って燃焼状態に変化
を生ずることを防止することができる。
筒２２のはめあい部は流体的にシールされていて空気等
が耐熱部材２３を通って流出入することがなく、従っ
て、燃焼器３における空気配分が変って燃焼状態に変化
を生ずることを防止することができる。
【００３８】本実施例の効果を、図６によって説明す
る。本実施例では、まず、前記の音響的なすきまによる
固有振動数の増加によって音響系の固有振動の周期をＴ
からＴ′に短くすることにより、図６（ｂ）に示すよう
に、熱源の長さに対する波長が短くなり、熱源を分布熱
源として圧力変動の発振域を、図６（ａ）に示すよう
に、ＡからＢに小さくすることができる。さらに、前記
のようにこの音響的なすきま部のモードを開に近くで
き、かつ、このすきま部は燃焼域にあるため、前記数１
の左辺が小さくなり、さらに図６（ａ）でＣに示すよう
に発振域を小さくすることができる。最後に、前記の音
響的なすきまにより場の減衰が増すため、さらに図６
（ａ）でＤに示すように発振域を小さくすることができ
る。結局従来の発振域Ａに比べ本実施例の発振域はＤと
なり圧力変動の低減が可能となる。
る。本実施例では、まず、前記の音響的なすきまによる
固有振動数の増加によって音響系の固有振動の周期をＴ
からＴ′に短くすることにより、図６（ｂ）に示すよう
に、熱源の長さに対する波長が短くなり、熱源を分布熱
源として圧力変動の発振域を、図６（ａ）に示すよう
に、ＡからＢに小さくすることができる。さらに、前記
のようにこの音響的なすきま部のモードを開に近くで
き、かつ、このすきま部は燃焼域にあるため、前記数１
の左辺が小さくなり、さらに図６（ａ）でＣに示すよう
に発振域を小さくすることができる。最後に、前記の音
響的なすきまにより場の減衰が増すため、さらに図６
（ａ）でＤに示すように発振域を小さくすることができ
る。結局従来の発振域Ａに比べ本実施例の発振域はＤと
なり圧力変動の低減が可能となる。
【００３９】以上のように、本実施例によれば、燃焼器
の燃焼状態に影響を与えることなく圧力変動を低減する
ことが可能となり、より広範囲なガスタービンの運転条
件を得ることができ、信頼性向上につながる効果をも
つ。
の燃焼状態に影響を与えることなく圧力変動を低減する
ことが可能となり、より広範囲なガスタービンの運転条
件を得ることができ、信頼性向上につながる効果をも
つ。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、燃焼器、これに接続されたダ
クト部及び車室部の少くともいずれか一つに設けられた
穴を塞ぐように音響インピーダンスが低く流体インピー
ダンスが高い充填部材を配置し、かつ、前記穴の開口度
を制御する弁を設けたことによって、燃焼状態に影響を
与えることなく音響面から燃焼振動の制御を行うことが
でき、広範囲において燃焼振動の発振を防止して信頼性
を向上することができる。
クト部及び車室部の少くともいずれか一つに設けられた
穴を塞ぐように音響インピーダンスが低く流体インピー
ダンスが高い充填部材を配置し、かつ、前記穴の開口度
を制御する弁を設けたことによって、燃焼状態に影響を
与えることなく音響面から燃焼振動の制御を行うことが
でき、広範囲において燃焼振動の発振を防止して信頼性
を向上することができる。
【００４１】また、本発明は、ガスタービンの燃焼器の
内筒と尾筒のはめあい部に、音響インピーダンスが低く
流体インピーダンスが高い断熱部材を介装し、前記はめ
あい部を流体的にシールしたことによって、燃焼状態に
影響を与えることなく音響面から圧力変動を低減するこ
とができ、広範囲にガスタービンの運転を行うことがで
きて信頼性を向上することができる。
内筒と尾筒のはめあい部に、音響インピーダンスが低く
流体インピーダンスが高い断熱部材を介装し、前記はめ
あい部を流体的にシールしたことによって、燃焼状態に
影響を与えることなく音響面から圧力変動を低減するこ
とができ、広範囲にガスタービンの運転を行うことがで
きて信頼性を向上することができる。
【図１】本発明の第１の実施例の説明図である。
【図２】同第１の実施例の効果を示す燃焼時間の遅れと
燃焼ゲイン（負荷）の関係のグラフである。
燃焼ゲイン（負荷）の関係のグラフである。
【図３】本発明の第２の実施例の説明図である。
【図４】本発明の第３の実施例の説明図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示し、図５（ａ）はそ
の縦断正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図
である。
の縦断正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＡ−Ａ断面図
である。
【図６】図６（ａ）は同第４の実施例の効果を示す周期
と燃焼ゲイン（負荷）の関係のグラフであり、図６
（ｂ）は同第４の実施例の熱源の位置と圧力モードの関
係の説明図である。
と燃焼ゲイン（負荷）の関係のグラフであり、図６
（ｂ）は同第４の実施例の熱源の位置と圧力モードの関
係の説明図である。
【図７】従来のガスタービンの燃焼器の説明図である。
【図８】従来の他のガスタービンの燃焼器の説明図であ
る。
る。
【図９】図９（ａ）は同従来の他のガスタービンの燃焼
器の縦断正面図であり、図９（ｂ）はその側面図であ
る。
器の縦断正面図であり、図９（ｂ）はその側面図であ
る。
１ 車室 ２ バイパス弁 ３ 燃焼器 ４ 充填部材 ５ 制御弁 ６ ダクト ７ 穴 ８、１０ 管 １１ タービンケーシング １２ コンプレッサケーシング ２１ 燃焼器の内筒 ２２ 燃焼器の尾筒 ２３ 耐熱部材 ２４ ノズル ２５ スプリングクリップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23R 3/42 F02C 7/24
Claims (2)
- 【請求項１】 燃焼器、燃焼器に接続されたダクト部及
び車室部の少くともいずれか一つに設けた穴、前記穴を
塞ぐように配置された音響インピーダンスが低く流体イ
ンピーダンスが高い充填部材、及び前記穴の開口度を制
御する弁からなることを特徴とする燃焼器の燃焼振動低
減装置。 - 【請求項２】 はめ合わされた内筒と尾筒を備えたガス
タービンの燃焼器の内筒と尾筒のはめあい部に音響イン
ピーダンスが低く流体インピーダンスが高い耐熱部材を
介装し、前記はめあい部を流体的にシールしたことを特
徴とする燃焼器の圧力変動低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24511494A JP3233798B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-10-11 | 燃焼器の燃焼振動・圧力変動低減装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6-19297 | 1994-02-16 | ||
| JP1929794 | 1994-02-16 | ||
| JP24511494A JP3233798B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-10-11 | 燃焼器の燃焼振動・圧力変動低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280270A JPH07280270A (ja) | 1995-10-27 |
| JP3233798B2 true JP3233798B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=26356129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24511494A Expired - Lifetime JP3233798B2 (ja) | 1994-02-16 | 1994-10-11 | 燃焼器の燃焼振動・圧力変動低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3233798B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004051063A1 (ja) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19948674B4 (de) | 1999-10-08 | 2012-04-12 | Alstom | Verbrennungseinrichtung, insbesondere für den Antrieb von Gasturbinen |
| DE10026121A1 (de) * | 2000-05-26 | 2001-11-29 | Alstom Power Nv | Vorrichtung zur Dämpfung akustischer Schwingungen in einer Brennkammer |
| US6973790B2 (en) | 2000-12-06 | 2005-12-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine combustor, gas turbine, and jet engine |
| JP4494889B2 (ja) * | 2004-07-05 | 2010-06-30 | 三菱重工業株式会社 | 減衰付加装置 |
| US20160195271A1 (en) * | 2013-09-23 | 2016-07-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Burner for a gas turbine and method for reducing thermoacoustic oscillations in a gas turbine |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP24511494A patent/JP3233798B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004051063A1 (ja) * | 2002-12-02 | 2004-06-17 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン |
| US7832211B2 (en) | 2002-12-02 | 2010-11-16 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine combustor and a gas turbine equipped therewith |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07280270A (ja) | 1995-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4880825B2 (ja) | 燃焼器内の音響振動を減衰するための装置 | |
| JP5813169B2 (ja) | 燃焼器およびガスタービン | |
| JP4597505B2 (ja) | 音響インピーダンス整合燃料ノズル装置及び同調可能燃料噴射共振器アセンブリ | |
| JP5291790B2 (ja) | 燃焼器およびこれを備えたガスタービン | |
| JP3999644B2 (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
| JP4429730B2 (ja) | ガスタービン | |
| RU2635858C2 (ru) | Уплотнительные сегменты камеры сгорания, оснащенные демпфирующими устройствами | |
| US20110308630A1 (en) | Helmholtz damper and method for regulating the resonance frequency of a helmholtz damper | |
| JP4754987B2 (ja) | 減衰装置、燃焼器及びガスタービン | |
| JP2013019567A5 (ja) | ||
| US20160076766A1 (en) | Combustion system of a flow engine and method for determining a dimension of a resonator cavity | |
| JP2012117807A (ja) | 広帯域周波数応答の調整可能な共振器 | |
| JP2015075116A (ja) | 音響減衰装置 | |
| JP3233798B2 (ja) | 燃焼器の燃焼振動・圧力変動低減装置 | |
| JP5054988B2 (ja) | 燃焼器 | |
| EP1557609B1 (en) | Device and method for damping thermoacoustic oscillations in a combustion chamber | |
| JP3999646B2 (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
| JP6066754B2 (ja) | 音響ダンパ、燃焼器およびガスタービン並びに音響ダンパのターゲット周波数変更方法 | |
| JP5959870B2 (ja) | 音響ダンパ、燃焼器、ガスタービン | |
| US11525396B2 (en) | Combustor apparatus with bleed arrangement and resonator with cooling flow and method of operating combustor apparatus | |
| JP7223598B2 (ja) | 音響ダンパ、燃焼器およびガスタービン | |
| JP2004183945A (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
| JP2006138272A (ja) | 減衰付加装置、燃焼器及びガスタービン | |
| CN115875854A (zh) | 燃气热水器 | |
| JP2006057549A (ja) | ガスエンジン |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010821 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921 Year of fee payment: 12 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |