JP3522219B2 - 予混合燃焼器 - Google Patents
予混合燃焼器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン等の
燃焼器として好適な予混合燃焼器に関し、特にそのライ
ナ壁の冷却構造に関する。
燃焼器として好適な予混合燃焼器に関し、特にそのライ
ナ壁の冷却構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】拡散燃焼式のガスタービン用の燃焼器に
おいては、燃焼室ライナの壁面に空気孔を設けてライナ
を冷却する手法が採られている。しかし、部分負荷運転
を要求されるガスタービン用の予混合燃焼器において
は、これらの拡散燃焼式のガスタービンで用いられてい
たような空気冷却方式を用いると、導入された空気が予
混合火炎を直接冷却することになり、燃焼効率が極端に
低下してしまうため、無冷却構造とすることで高い燃焼
効率を実現していた。
おいては、燃焼室ライナの壁面に空気孔を設けてライナ
を冷却する手法が採られている。しかし、部分負荷運転
を要求されるガスタービン用の予混合燃焼器において
は、これらの拡散燃焼式のガスタービンで用いられてい
たような空気冷却方式を用いると、導入された空気が予
混合火炎を直接冷却することになり、燃焼効率が極端に
低下してしまうため、無冷却構造とすることで高い燃焼
効率を実現していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃焼器
に供給される空気の量、流れに時間的あるいは空間的な
偏りが生ずるため、燃焼室ライナと火炎が接近し、ライ
ナ壁の一部が熱的に耐えられないという問題が生ずる。
に供給される空気の量、流れに時間的あるいは空間的な
偏りが生ずるため、燃焼室ライナと火炎が接近し、ライ
ナ壁の一部が熱的に耐えられないという問題が生ずる。
【０００４】冷却空気が予混合火炎に直接的に影響しな
い冷却方法として膜冷却などが知られているが、構造が
複雑となるため、低コスト化が望まれるマイクロガスタ
ービン用の燃焼器への採用は難しい。
い冷却方法として膜冷却などが知られているが、構造が
複雑となるため、低コスト化が望まれるマイクロガスタ
ービン用の燃焼器への採用は難しい。
【０００５】そこで本発明は、比較的簡便な構造で、燃
焼室ライナを冷却してその耐久性を向上させた予混合燃
焼器を提供することを課題とする。
焼室ライナを冷却してその耐久性を向上させた予混合燃
焼器を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る予混合燃焼器は、燃料と燃焼用空気と
を予め混合して燃焼室内で燃焼させる予混合燃焼器であ
って、この燃焼室を形成するライナは、円筒部と、この
円筒部に接続され、円筒部側で径の拡大している拡大肩
部とを備え、この拡大肩部壁面に円筒部の中心軸と略平
行に形成されている空気流入用の多数の細径孔を備えて
いることを特徴とする。
め、本発明に係る予混合燃焼器は、燃料と燃焼用空気と
を予め混合して燃焼室内で燃焼させる予混合燃焼器であ
って、この燃焼室を形成するライナは、円筒部と、この
円筒部に接続され、円筒部側で径の拡大している拡大肩
部とを備え、この拡大肩部壁面に円筒部の中心軸と略平
行に形成されている空気流入用の多数の細径孔を備えて
いることを特徴とする。
【０００７】予混合燃焼器においては、予混合火炎は通
常、パイロット火炎である拡散火炎の外周に形成され
る。拡大肩部壁面に細径孔を形成し、ここから分散的に
冷却用の空気を導入することで、簡単な構造により予混
合器の燃料濃度が高い場合に発生する燃焼器の溶損を効
果的に防止でき、耐久性が向上する。また、肩部のみか
ら空気を導入するため、肩部付近で十分に燃焼しきれな
かった燃料があったとしても下流側に設けられた希釈孔
までには完全燃焼することができ、高い燃焼効率を実現
できる。
常、パイロット火炎である拡散火炎の外周に形成され
る。拡大肩部壁面に細径孔を形成し、ここから分散的に
冷却用の空気を導入することで、簡単な構造により予混
合器の燃料濃度が高い場合に発生する燃焼器の溶損を効
果的に防止でき、耐久性が向上する。また、肩部のみか
ら空気を導入するため、肩部付近で十分に燃焼しきれな
かった燃料があったとしても下流側に設けられた希釈孔
までには完全燃焼することができ、高い燃焼効率を実現
できる。
【０００８】また、円筒部の中心軸と略平行に細径孔を
形成することで、燃焼室内に予混合気により形成されて
いる循環渦を安定させることができ、より希薄燃焼側で
の燃焼が可能となる。さらに、この細径孔は拡大肩部の
壁内の通路面積が壁自体に直交する細径孔よりも拡大さ
れているため、効果的に拡大肩部壁を冷却することがで
き、比較的少ない細径孔で大きな冷却効果を得ることが
できる。また、燃焼室内に入った空気流が壁面に沿って
流れるため、流れがスムースである。
形成することで、燃焼室内に予混合気により形成されて
いる循環渦を安定させることができ、より希薄燃焼側で
の燃焼が可能となる。さらに、この細径孔は拡大肩部の
壁内の通路面積が壁自体に直交する細径孔よりも拡大さ
れているため、効果的に拡大肩部壁を冷却することがで
き、比較的少ない細径孔で大きな冷却効果を得ることが
できる。また、燃焼室内に入った空気流が壁面に沿って
流れるため、流れがスムースである。
【０００９】細径孔は円周方向に複数個が配置されてお
り、これが径方向に数列並んで形成される。この数段の
列は別の列に対して千鳥配列されていることが好まし
い。このような配置にすることにより、ある列の細径孔
から導入される冷却空気と、他の列の細径孔から導入さ
れた冷却空気とが燃焼室内でぶつかり合い、それぞれの
流れをかき乱すことがなく、スムースに流れるため、フ
ィルム冷却層を形成できる。
り、これが径方向に数列並んで形成される。この数段の
列は別の列に対して千鳥配列されていることが好まし
い。このような配置にすることにより、ある列の細径孔
から導入される冷却空気と、他の列の細径孔から導入さ
れた冷却空気とが燃焼室内でぶつかり合い、それぞれの
流れをかき乱すことがなく、スムースに流れるため、フ
ィルム冷却層を形成できる。
【００１０】このライナ内に拡大肩部壁面に対向して配
置され、細径孔から導入された空気を円筒部の内壁へと
導く案内壁をさらに備えていることが好ましい。
置され、細径孔から導入された空気を円筒部の内壁へと
導く案内壁をさらに備えていることが好ましい。
【００１１】このように案内壁を備えると、導入された
空気は、案内壁面を冷却した後、ライナ壁の円筒部の内
壁に沿って流れるので、ライナ壁全体の冷却が期待でき
る。一方で、この冷却空気と予混合気との不要な混合を
防止することができ、燃焼効率の悪化を防止できる。
空気は、案内壁面を冷却した後、ライナ壁の円筒部の内
壁に沿って流れるので、ライナ壁全体の冷却が期待でき
る。一方で、この冷却空気と予混合気との不要な混合を
防止することができ、燃焼効率の悪化を防止できる。
【００１２】円筒部は、滑らかな内面と、間隔をおいて
複数段設けられた円周突起を有する外面とを備えてお
り、細径孔から燃焼室内に導入される空気量は、燃焼室
内に導入される全空気量の５〜１０％であることが好ま
しい。
複数段設けられた円周突起を有する外面とを備えてお
り、細径孔から燃焼室内に導入される空気量は、燃焼室
内に導入される全空気量の５〜１０％であることが好ま
しい。
【００１３】細径孔からの流入空気量を全空気量の５〜
１０％程度とすることで、十分な冷却効果が得られると
ともに、燃焼効率を阻害することがなく、好ましい。ま
た、内面を滑らかにすることで、予混合気により形成さ
れる循環渦を安定させる効果が得られるとともに、外面
に円周突起を複数設けることで、外面を通過する気流に
よる壁面の冷却効果が期待できる。
１０％程度とすることで、十分な冷却効果が得られると
ともに、燃焼効率を阻害することがなく、好ましい。ま
た、内面を滑らかにすることで、予混合気により形成さ
れる循環渦を安定させる効果が得られるとともに、外面
に円周突起を複数設けることで、外面を通過する気流に
よる壁面の冷却効果が期待できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に
対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説
明は省略する。
【００１５】図１は、本発明に係る予混合燃焼器の好適
な第一の実施形態を示す縦断面図であり、図２はこの燃
焼器のII部分の拡大図である。
な第一の実施形態を示す縦断面図であり、図２はこの燃
焼器のII部分の拡大図である。
【００１６】燃焼器１００は、略円筒状の外筒１内に同
じく略円筒状の内筒（ライナ）２が配置された缶型燃焼
器であり、燃焼用の空気を図の右端から外筒１と内筒２
の間の空間５０に導いて、他端付近で流れを反転させて
内筒２内へ燃料とともに導いて、燃焼させた後に右端か
ら流出させる逆流型の燃焼器である。
じく略円筒状の内筒（ライナ）２が配置された缶型燃焼
器であり、燃焼用の空気を図の右端から外筒１と内筒２
の間の空間５０に導いて、他端付近で流れを反転させて
内筒２内へ燃料とともに導いて、燃焼させた後に右端か
ら流出させる逆流型の燃焼器である。
【００１７】図１において外筒１の左端を構成する部材
３には３系統の燃料供給配管が接続され、それぞれパイ
ロットノズル４、一次燃料ノズル５、二次燃料ノズル６
へと連通している。ここで、パイロットノズル４は内筒
２の上流側（図の左側を指す）中央に出口４１を有し、
出口４１近傍に点火装置４２が配置されている。その下
流側がパイロット燃焼部４３となる。
３には３系統の燃料供給配管が接続され、それぞれパイ
ロットノズル４、一次燃料ノズル５、二次燃料ノズル６
へと連通している。ここで、パイロットノズル４は内筒
２の上流側（図の左側を指す）中央に出口４１を有し、
出口４１近傍に点火装置４２が配置されている。その下
流側がパイロット燃焼部４３となる。
【００１８】一次燃料ノズル５は、パイロットノズル４
の外周に設けられた環状通路（以下、一次予混合通路と
呼ぶ）１３内の入口近傍に複数配置されており、その下
流には、複数の旋回羽根１２が配置される。この一次予
混合通路１３の出口１４は、パイロットノズル４の出口
４１より流れ方向下流に配置されている。この出口１４
の下流近傍が一次予混合燃焼部１１となる。
の外周に設けられた環状通路（以下、一次予混合通路と
呼ぶ）１３内の入口近傍に複数配置されており、その下
流には、複数の旋回羽根１２が配置される。この一次予
混合通路１３の出口１４は、パイロットノズル４の出口
４１より流れ方向下流に配置されている。この出口１４
の下流近傍が一次予混合燃焼部１１となる。
【００１９】また、二次燃料ノズル６は、一次燃料ノズ
ル５のさらに外周に設けられた環状通路（以下、二次予
混合通路と呼ぶ）１８内の入口近傍に複数配置されてお
り、その下流には、複数の旋回羽根１７が配置される。
この二次予混合通路１８の出口１９は、一次予混合通路
１３の出口１４よりさらに流れ方向下流に配置されてい
る。この出口１９の下流近傍が二次予混合燃焼部１６と
なる。
ル５のさらに外周に設けられた環状通路（以下、二次予
混合通路と呼ぶ）１８内の入口近傍に複数配置されてお
り、その下流には、複数の旋回羽根１７が配置される。
この二次予混合通路１８の出口１９は、一次予混合通路
１３の出口１４よりさらに流れ方向下流に配置されてい
る。この出口１９の下流近傍が二次予混合燃焼部１６と
なる。
【００２０】内筒２は、円筒部２１とこれに連なる円錐
台形の拡大肩部２０とから構成される。そして、拡大肩
部２０には図２に示されるように、その中心軸に平行に
貫通している細径孔２２が分散的に配置されている。こ
の細径孔２２の直径φは拡大肩部の壁厚ｔに対してｔ／
２からｔ程度で例えば、１．５ｍｍ程度とすることが好
ましい。また、内筒２の円筒部２１の外側にはリング状
の微小突起が等間隔で配置されている（図４参照）。こ
の微小突起の高さＨは、円筒部の壁厚ｔに対して、ｔ〜
２ｔ程度が良く、例えば、１〜３ｍｍ程度とすることが
好ましい。そして、突起の間隔ｌは、突起の幅をｄとす
ると、３ｄ〜５ｄ程度に設定することが好ましい。一
方、円筒部２１の内側表面は滑らかに加工されている。
さらに拡大肩部２０と反対の端部近くには、燃焼器への
導入空気の一部を直接内筒２内へ導く希釈用孔２４が複
数個設けられている。
台形の拡大肩部２０とから構成される。そして、拡大肩
部２０には図２に示されるように、その中心軸に平行に
貫通している細径孔２２が分散的に配置されている。こ
の細径孔２２の直径φは拡大肩部の壁厚ｔに対してｔ／
２からｔ程度で例えば、１．５ｍｍ程度とすることが好
ましい。また、内筒２の円筒部２１の外側にはリング状
の微小突起が等間隔で配置されている（図４参照）。こ
の微小突起の高さＨは、円筒部の壁厚ｔに対して、ｔ〜
２ｔ程度が良く、例えば、１〜３ｍｍ程度とすることが
好ましい。そして、突起の間隔ｌは、突起の幅をｄとす
ると、３ｄ〜５ｄ程度に設定することが好ましい。一
方、円筒部２１の内側表面は滑らかに加工されている。
さらに拡大肩部２０と反対の端部近くには、燃焼器への
導入空気の一部を直接内筒２内へ導く希釈用孔２４が複
数個設けられている。
【００２１】本実施形態の燃焼器では、パイロット燃料
を軸中心に沿って供給し、点火装置４２により着火させ
て、軸中心に沿ってパイロット拡散火炎を形成する。そ
して、一次燃料ノズル５から供給された一次燃料は空気
と予混合されて一次予混合通路１３からパイロット拡散
火炎の外周に供給され、一次予混合火炎を形成する。さ
らに、二次燃料ノズル６から供給された二次燃料は空気
と予混合されて二次予混合通路１８から一次予混合火炎
のさらに外周に供給され、二次予混合火炎を形成する。
負荷が小さい場合には、パイロット火炎と一次予混合火
炎のみを組み合わせ、一次予混合火炎に供給される一次
燃料を負荷に応じて調整する。負荷が一定以上に達した
らこれに二次予混合火炎を加え、負荷に応じて二次燃料
の供給量を調整する。
を軸中心に沿って供給し、点火装置４２により着火させ
て、軸中心に沿ってパイロット拡散火炎を形成する。そ
して、一次燃料ノズル５から供給された一次燃料は空気
と予混合されて一次予混合通路１３からパイロット拡散
火炎の外周に供給され、一次予混合火炎を形成する。さ
らに、二次燃料ノズル６から供給された二次燃料は空気
と予混合されて二次予混合通路１８から一次予混合火炎
のさらに外周に供給され、二次予混合火炎を形成する。
負荷が小さい場合には、パイロット火炎と一次予混合火
炎のみを組み合わせ、一次予混合火炎に供給される一次
燃料を負荷に応じて調整する。負荷が一定以上に達した
らこれに二次予混合火炎を加え、負荷に応じて二次燃料
の供給量を調整する。
【００２２】このときに、燃焼室、すなわち内筒２内に
導かれる予混合気内の濃度の空間的、時間的分布を一様
に保つことは困難であり、濃度ムラの発生は避けられな
い。その結果、局所的に濃度の高い部分では火炎温度が
高温になるため、それに近い部分の内筒２を構成する部
材が破損してしまうおそれがある。
導かれる予混合気内の濃度の空間的、時間的分布を一様
に保つことは困難であり、濃度ムラの発生は避けられな
い。その結果、局所的に濃度の高い部分では火炎温度が
高温になるため、それに近い部分の内筒２を構成する部
材が破損してしまうおそれがある。
【００２３】本実施形態では、通路５０を通過してきた
燃焼用空気の一部を拡大肩部２０に設けられた細径孔２
２を介して内筒２内へと導くことで、拡大肩部２０を空
冷する。その内側表面温度は、導入空気量が５％の場合
で７５０℃以下、導入空気量が１０％の場合で６００℃
以下まで冷却することができる。この結果、拡大肩部２
０の熱損傷を防止し、その耐久性が向上する。しかし、
空気量が１０％を超えると、導入された空気が拡大肩部
２０の壁面に沿って流れるよりもジェット噴流となって
燃焼室内に流れ込み、燃焼室内に形成される火炎そのも
のを冷却してしまい、燃焼効率が低下するため好ましく
ない。一方、５％以下とすると、拡大肩部２０の壁面に
沿って形成される冷却空気のフィルムが一様に形成され
なくなり、十分な冷却効果が得られず、部分的に焼損が
発生しやすくなる。したがって、空気量は十分な冷却効
果が得られ、燃焼効率を阻害することのない５〜１０％
程度とすることが好ましい。
燃焼用空気の一部を拡大肩部２０に設けられた細径孔２
２を介して内筒２内へと導くことで、拡大肩部２０を空
冷する。その内側表面温度は、導入空気量が５％の場合
で７５０℃以下、導入空気量が１０％の場合で６００℃
以下まで冷却することができる。この結果、拡大肩部２
０の熱損傷を防止し、その耐久性が向上する。しかし、
空気量が１０％を超えると、導入された空気が拡大肩部
２０の壁面に沿って流れるよりもジェット噴流となって
燃焼室内に流れ込み、燃焼室内に形成される火炎そのも
のを冷却してしまい、燃焼効率が低下するため好ましく
ない。一方、５％以下とすると、拡大肩部２０の壁面に
沿って形成される冷却空気のフィルムが一様に形成され
なくなり、十分な冷却効果が得られず、部分的に焼損が
発生しやすくなる。したがって、空気量は十分な冷却効
果が得られ、燃焼効率を阻害することのない５〜１０％
程度とすることが好ましい。
【００２４】なお、５〜１０％と少量の空気を分散的に
導入することで、下流側に形成される予混合気（主とし
て二次予混合気）内の循環渦を空気導入によりより希薄
にして安定させて内部の高温燃焼領域の発生を抑制する
ことができ、サーマルNOxの発生を抑制する効果も得ら
れる。円筒部２１の内面が滑らかに加工されていること
も、円筒部２１内の気流を安定させる一因となる。この
結果、本実施形態の予混合燃焼器では、より希薄な条件
での燃焼が可能となる。
導入することで、下流側に形成される予混合気（主とし
て二次予混合気）内の循環渦を空気導入によりより希薄
にして安定させて内部の高温燃焼領域の発生を抑制する
ことができ、サーマルNOxの発生を抑制する効果も得ら
れる。円筒部２１の内面が滑らかに加工されていること
も、円筒部２１内の気流を安定させる一因となる。この
結果、本実施形態の予混合燃焼器では、より希薄な条件
での燃焼が可能となる。
【００２５】また、円筒部２１の外表面に設けられてい
るリング状の微小突起２３により通路５０内の空気流動
が乱されることで、円筒部２１は外側から強制乱流冷却
されるため、その内側表面温度を７５０℃以下に抑える
ことができる。
るリング状の微小突起２３により通路５０内の空気流動
が乱されることで、円筒部２１は外側から強制乱流冷却
されるため、その内側表面温度を７５０℃以下に抑える
ことができる。
【００２６】さらに、円筒部２１には、希釈用孔２４ま
で開口部がなく、円筒部２１内に形成された火炎が途中
導入される空気によって乱されることがない。燃料を希
釈用孔２４に達するまでにほぼ完全に燃焼させることが
でき、高い燃焼効率を維持できる。
で開口部がなく、円筒部２１内に形成された火炎が途中
導入される空気によって乱されることがない。燃料を希
釈用孔２４に達するまでにほぼ完全に燃焼させることが
でき、高い燃焼効率を維持できる。
【００２７】図３は、本実施形態の燃焼器において負荷
に対して、燃焼効率とNOx濃度（酸素濃度１６％での換
算値）をプロットしたグラフである。負荷率が５０％程
度の部分負荷領域でも９９％ないしそれ以上の高い燃焼
効率が得られるとともに、排ガス中のNOx濃度を10ppm以
下の低いレベルに抑えられ、ライナ冷却の実現と高燃焼
効率、低NOx濃度を両立させていることが確認された。
に対して、燃焼効率とNOx濃度（酸素濃度１６％での換
算値）をプロットしたグラフである。負荷率が５０％程
度の部分負荷領域でも９９％ないしそれ以上の高い燃焼
効率が得られるとともに、排ガス中のNOx濃度を10ppm以
下の低いレベルに抑えられ、ライナ冷却の実現と高燃焼
効率、低NOx濃度を両立させていることが確認された。
【００２８】次に、本発明に係る予混合燃焼器の第二の
実施形態について説明する。この第二の実施形態は、図
１、図２に示される第一の実施形態と拡大肩部２０部分
の構造が相違する。図４は第二の実施形態の拡大肩部２
０ａ部分を示す図であり、図５はその一部拡大図であ
る。
実施形態について説明する。この第二の実施形態は、図
１、図２に示される第一の実施形態と拡大肩部２０部分
の構造が相違する。図４は第二の実施形態の拡大肩部２
０ａ部分を示す図であり、図５はその一部拡大図であ
る。
【００２９】図４、図５に示されるように、拡大肩部２
０ａには、多数の細径孔２２ａが設けられている。そし
て、拡大肩部２０ａに対向し、その壁面とほぼ平行な壁
面を有する案内壁２６が内筒２内に配置されている。こ
の案内壁２６は、その最小半径側で拡大肩部２０ａに接
続されて固定されており、その最大半径側が円筒部２１
ａの壁面付近に自由状態で配置され、拡大肩部２０ａと
案内壁２６の間の隙間２７は円筒部２１ａの内壁近くに
環状の開口部を有する形で配置されることになる。
０ａには、多数の細径孔２２ａが設けられている。そし
て、拡大肩部２０ａに対向し、その壁面とほぼ平行な壁
面を有する案内壁２６が内筒２内に配置されている。こ
の案内壁２６は、その最小半径側で拡大肩部２０ａに接
続されて固定されており、その最大半径側が円筒部２１
ａの壁面付近に自由状態で配置され、拡大肩部２０ａと
案内壁２６の間の隙間２７は円筒部２１ａの内壁近くに
環状の開口部を有する形で配置されることになる。
【００３０】このように案内壁２６を配置すると、拡大
肩部２０ａに設けられた細径孔２２ａを介して流入して
きた空気は、隙間２７を経て円筒部２１ａの内壁に沿っ
て流れることになる。したがって、この空気流により、
拡大肩部２０ａ、円筒部２１ａを内側から空冷すること
ができるとともに、案内壁２６自体も外側から空気冷却
されるので、これらが高温となって熱損傷するおそれが
なく、耐久性が向上する。また、この冷却空気流の燃焼
室内の気流に対する影響が抑制されるので、燃焼効率の
低下や、NOxの増大といった事態が生ずるおそれがな
い。
肩部２０ａに設けられた細径孔２２ａを介して流入して
きた空気は、隙間２７を経て円筒部２１ａの内壁に沿っ
て流れることになる。したがって、この空気流により、
拡大肩部２０ａ、円筒部２１ａを内側から空冷すること
ができるとともに、案内壁２６自体も外側から空気冷却
されるので、これらが高温となって熱損傷するおそれが
なく、耐久性が向上する。また、この冷却空気流の燃焼
室内の気流に対する影響が抑制されるので、燃焼効率の
低下や、NOxの増大といった事態が生ずるおそれがな
い。
【００３１】以上説明した第一、第二いずれの実施形態
においても簡単な構成で、燃焼室ライナを冷却でき、そ
の耐久性を向上させることができる。
においても簡単な構成で、燃焼室ライナを冷却でき、そ
の耐久性を向上させることができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、簡
単な構成で、燃焼室ライナを確実に冷却することができ
るので、その耐久性を向上させることができる。また、
予混合火炎の不要な冷却が起こらないので、燃焼効率を
低下させることがなく、低NOx、低CO燃焼との両立が図
れる。
単な構成で、燃焼室ライナを確実に冷却することができ
るので、その耐久性を向上させることができる。また、
予混合火炎の不要な冷却が起こらないので、燃焼効率を
低下させることがなく、低NOx、低CO燃焼との両立が図
れる。
【図１】本発明に係る予混合燃焼器の第一の実施形態の
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１のII部分の拡大図である。
【図３】図１の装置において、負荷に対して燃焼効率と
排ガス中のNOx濃度をプロットしたグラフである。
排ガス中のNOx濃度をプロットしたグラフである。
【図４】本発明に係る予混合燃焼器の第二の実施形態の
拡大肩部を示す断面図である。
拡大肩部を示す断面図である。
【図５】図４の一部拡大図である。
１…外筒、２…内筒（燃焼室ライナ）、４…パイロット
ノズル、５…一次燃料ノズル、６…二次燃料ノズル、１
３…一次予混合通路、１８…二次予混合通路、２０…拡
大肩部、２１…円筒部、２２…細径孔、２３…微小突
起、２４…希釈用孔、２６…案内壁、２７…隙間、１０
０…予混合燃焼器。
ノズル、５…一次燃料ノズル、６…二次燃料ノズル、１
３…一次予混合通路、１８…二次予混合通路、２０…拡
大肩部、２１…円筒部、２２…細径孔、２３…微小突
起、２４…希釈用孔、２６…案内壁、２７…隙間、１０
０…予混合燃焼器。
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(72)発明者 畦上 修
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41
番地の１ 株式会社豊田中央研究所内
(72)発明者 井戸田 芳典
愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41
番地の１ 株式会社豊田中央研究所内
(72)発明者 長谷川 雅一
愛知県豊田市元町１番地 トヨタ自動車
株式会社元町工場内
(56)参考文献 特開 昭56−71708（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−295517（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−324750（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−190365（ＪＰ，Ａ)
実開 昭61−39227（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F23D 14/02
F23D 14/78
F23C 11/00
F23R 3/02 - 3/08
F23R 3/30
Claims (3)
- 【請求項１】 燃料と燃焼用空気とを予め混合して燃焼
室内で燃焼させる予混合燃焼器であって、 前記燃焼室を形成するライナは、円筒部と、この円筒部
に接続され、円筒部側で径の拡大している拡大肩部とを
備え、この拡大肩部壁面に前記円筒部の中心軸と略平行
に形成されている空気流入用の多数の細径孔を備えてい
る予混合燃焼器。 - 【請求項２】 前記ライナ内に前記拡大肩部壁面に対向
して配置され、前記細径孔から導入された空気を前記円
筒部の内壁へと導く案内壁をさらに備えている請求項１
記載の予混合燃焼器。 - 【請求項３】 前記円筒部は滑らかな内面と、間隔をお
いて複数段設けられた円周突起を有する外面とを備えて
おり、前記細径孔から燃焼室内に導入される空気量は、
燃焼室内に導入される全空気量の５〜１０％である請求
項１あるいは２のいずれかに記載の予混合燃焼器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000401780A JP3522219B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 予混合燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000401780A JP3522219B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 予混合燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002206710A JP2002206710A (ja) | 2002-07-26 |
| JP3522219B2 true JP3522219B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=18866168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000401780A Expired - Fee Related JP3522219B2 (ja) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | 予混合燃焼器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3522219B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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|---|---|---|---|---|
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| GB2460403B (en) * | 2008-05-28 | 2010-11-17 | Rolls Royce Plc | Combustor Wall with Improved Cooling |
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-
2000
- 2000-12-28 JP JP2000401780A patent/JP3522219B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2002206710A (ja) | 2002-07-26 |
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