JP3628747B2 - タービン用燃焼器において拡散モード燃焼及び予混合モード燃焼を行うノズル並びにタービン用燃焼器を運転する方法 - Google Patents
タービン用燃焼器において拡散モード燃焼及び予混合モード燃焼を行うノズル並びにタービン用燃焼器を運転する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3628747B2 JP3628747B2 JP04603195A JP4603195A JP3628747B2 JP 3628747 B2 JP3628747 B2 JP 3628747B2 JP 04603195 A JP04603195 A JP 04603195A JP 4603195 A JP4603195 A JP 4603195A JP 3628747 B2 JP3628747 B2 JP 3628747B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- swirler
- chamber
- air
- inner swirler
- 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 - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
- F23D14/22—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other
- F23D14/24—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone with separate air and gas feed ducts, e.g. with ducts running parallel or crossing each other at least one of the fluids being submitted to a swirling motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/04—Air inlet arrangements
- F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
- F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
- F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/26—Controlling the air flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/00008—Burner assemblies with diffusion and premix modes, i.e. dual mode burners
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は、拡散燃焼及び予混合燃焼の2つのモードを単一ノズルに組み込んだタービン用燃料ノズルに関し、特に、供給空気を分割して、拡散燃焼には供給空気の一部のみを利用していると共に予混合燃焼には供給空気の全量を利用している燃焼器用ノズルに関する。
【0002】
【従来の技術】
周知のように、通常の炭化水素燃料を燃焼させるガスタービンが生成する大気汚染排出物の主たるものは、窒素酸化物(NOx )、一酸化炭素(CO)及び未燃焼炭化水素(UHC)である。又、空気取り込みエンジンにおける分子状窒素の酸化が、燃焼系反応領域内の高熱ガスの最高温度に大きく依存することもよく知られている。例えば、燃焼器内で温度が上昇するにつれて、窒素酸化物を形成する化学反応の速度が指数関数的に増加する。しかしながら、燃焼室の高温ガスの温度を低いレベルに制御すれば、熱的(サーマル)NOx は極めて低い速度で生成される。
【0003】
燃焼器の反応領域の温度を、熱的NOx の生成が最小になるレベルに制御する方法として、燃焼前に、燃料と空気とを予混合してリーン(希薄)混合物を形成する方法がある。リーン予混合燃焼器の反応領域に存在している過剰な空気の熱的質量は、熱を吸収し、燃焼生成物の温度上昇を、NOx の生成が最小になるレベルに抑える。予混合燃焼に付随して、ほとんどの炭化水素燃料について、燃料/空気混合物強度をリーン可燃限界に近いレベルまで下げなければならないという問題がある。その結果、リーン予混合燃焼器は、通常の拡散炎燃焼器と比較して、不安定になりがちであり、タービンの全負荷範囲にわたっての運転でのターンダウン比が適正でない。点火から拡散炎で燃焼する中間負荷まで、そして中間負荷から予混合炎で燃焼する全負荷まで、ガスタービンの全運転範囲にわたって得られる排気性能を最良にすることが強く望まれている。
【0004】
強力な工業ガスタービン用の拡散及び予混合の両方の可能なバーナが知られている。例えば、この形式の従来の燃焼器では、予混合室に流入した空気のすべてが拡散及び予混合燃焼モードの両方に用いられている。従って、空気供給は予混合燃焼モードには最適であるが、拡散燃焼モードで燃料を、予混合室に供給された同じ全量の空気に噴射すると、それだけで拡散炎の性能が最適でなくなり、例えば、火炎の安定性が失われる。他の従来の燃焼器では、予混合及び拡散燃焼モードで空気を供給するのに2つの別個の通路を用いている。本発明者が知る限りでは、スワラを用いた場合、これらのスワラは空気力学的ベーンを有しているスワラではなく、平坦なベーンを有しており、これらの平坦なベーンは拡散及び予混合燃焼モードに、適切に空気を空気通路に流すのに用いることができない。従って、従来は、予混合モード及び拡散燃焼モード用に2つの全く異なる別々の通路が用いられており、従って、予混合モードでは燃料/空気比がリッチに(濃く)なり、NOx が多くなった。更に、従来の燃焼器では、燃焼器に沿った軸線方向に離れた位置に2つの別個の空気入口を設けて、拡散及び予混合燃焼モードを達成している。
【0005】
【発明の概要】
本発明によれば、拡散燃焼モード用の液体及びガス燃料ノズルを、予混合モードでの排気レベルの低い燃焼を行うために燃料と空気とを予混合する燃料インジェクタと組み合わせる。従って、拡散燃焼モード用の燃料インジェクタは、スプリッタ・ベーンによって包囲されている内側スワラを含んでおり、内側スワラは、燃料/空気比を制御すると共に、拡散ガス噴射ポートのすぐ下流に保護領域を形成しており、しかもスワラの空気力学的設計と、スプリッタ・ベーンの存在とにより、流れ通路を予混合保炎器の一部として適当なものにしている。外側スワラが内側スワラを包囲しており、両スワラとも、供給源からの空気、例えばタービン圧縮機の吐出し空気が供給される上流の室と連通している。スプリッタ・ベーンは、内側拡散スワラに供給する空気を、室に供給されて内側及び外側スワラを通過する全空気の一部のみに減少させる。従って、内側スワラを通過する空気中に燃料を噴射するとき、内側スワラ内に形成されるガス/空気混合物は、スワラの下流の拡散混合カップに安定化された拡散炎を確立する。専用の拡散通路、即ち内側スワラを設けることにより、そしてその通路は予混合バーナそれ自体としては不適当であるので、内側スワラで予混合用に用いられる全空気の量は制限され、その結果、拡散燃焼モードで燃焼器から得られるNOx 、CO及びUHCの排出レベルは最適となる。
【0006】
タービンに負荷を加えるにつれて、安定な予混合炎を支持することができる。そのとき、ガス燃料供給を、内側スワラを通過する空気流に直接にガス燃料を供給する方式から、室の上流部分にガス燃料を供給する方式に切り換える。その結果、空気と燃料とを室内で予混合し、その燃料/空気混合物を内側スワラ及び外側スワラの両方を通して供給し、下流の再循環域内の予混合カップで安定化を図る。
【0007】
その結果、予混合燃焼モードでは、室に供給される空気の全量が燃料と混合され、その燃料/空気混合物が内側スワラ及び外側スワラの両方に流れる。拡散燃焼モードでは、室を通る全空気流の一部のみ、即ち、内側スワラに流れる部分のみが燃料と混合され、拡散炎を安定化するのに適当な燃料/空気比が得られる。室を通る空気の残り、即ち外側スワラを通る空気が拡散炎に影響するのを、スプリッタ・ベーンによって防止する。
【0008】
本発明による好適な実施例では、タービン用燃焼器において拡散モード燃焼及び予混合モード燃焼を行うノズルが提供される。ノズルは、軸線を有していると共にその軸線の周りに室を画定しているノズル本体を含んでおり、このノズル本体の室は、上流の空気源から空気を受け取る上流部と、ノズル本体の軸線を中心として、半径方向に離間された環状の内側スワラ及び外側スワラを含んでいる下流部とを含んでいる。各スワラは、空気力学的に成形された複数のベーンを有しており、前述の室に流れて空気力学的ベーンを通過する空気に渦流を与える作用を成す。全体的に環状のベーンが、内側スワラと外側スワラとの間に配設されており、両スワラを通過する流れを分離する。第1の燃料供給配管が燃料を供給し、この燃料を実質的に内側スワラに流れる空気とのみ混合して、拡散燃焼用の燃料/空気混合物を形成する。第2の燃料供給配管が、両スワラの上流で前述の室に燃料を供給し、この燃料を室内で空気と混合して室内に燃料/空気混合物を形成し、この燃料/空気混合物を予混合燃焼のために内側スワラ及び外側スワラに流す。
【0009】
本発明による他の好適な実施例では、軸線を有しているノズル本体と、軸線の周りに設けられている室と、この室の下流部に隣接して内側スワラ及び外側スワラとを含んでいるタービン用燃焼器を運転する方法が提供される。この方法では、空気を前述のノズル本体の室に供給し、下流に前述の両スワラに流し、両スワラを通る空気流を、第1及び第2の別々の流れに、即ち、内側スワラを通る第1の流れと、外側スワラを通る第2の流れとに分離し、燃料を供給し、この燃料を実質的に内側スワラを通る第1の空気流とのみ混合して燃料/空気混合物を形成し、こうして前述の室に供給される空気の一部のみを利用することにより、両スワラの下流で拡散燃焼を安定化し、燃料を前述の室に供給し、その室を通る空気流と混合して燃料/空気混合物を形成し、こうして前述の室に供給される空気のすべてを利用することにより、予混合燃焼モードでの運転を行う。
【0010】
従って、本発明の主要な目的は、拡散炎燃焼器の運転特性を、リーン予混合燃焼器の低排気特性と組み合わせることにあり、又、これにより予混合及び拡散燃焼の二重機能を有しており、従って、タービンの全運転範囲にわたって機能し、しかも、ガスタービン運転範囲にわたってガスタービン排気ガス中の大気汚染物の排出量が極めて低い、燃焼システムを提供することにある。得られる空気を燃料との混合に適切に用いることにより、燃焼器の排気性能を全運転範囲にわたって最適化する。
【0011】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図1において、参照番号10で全体的に示されている燃焼器は、内管12と、中心管14とを含んでいるノズル本体を備えている。内管12は、中心管14から内側に離間していると共に中心管14で囲まれている高圧液体燃料ノズルとして作用しており、内管12と、中心管14とは、内管12と中心管14との間に環状室16を画定している。ノズル本体は更に、外側ハウジング17を含んでおり、又、中心管14の先端に隣接して中心管14とハウジング17との間に、内側スワラ18と、外側スワラ20とを含んでいる。以下に説明する理由で、内側スワラ18と、外側スワラ20とは、円周方向に延在している連続な円筒形スプリッタ・ベーン22で分離されている。スワラ・ベーン18及び20の上流且つ中心管14とハウジング17との間に、環状室23が設けられており、環状室23にはその上流端で、圧縮機からの排気のような適当な供給源から空気が供給されている。こうして、室23に流れる空気はベーン22によって、内側スワラ18に流れる部分と、外側スワラ20に流れる残りの部分とに分割される。尚、外側スワラ20は、ノズルの下流部分に向かって軸線方向に延長されており、スプリッタ・ベーンも外側スワラ20と同じ軸線方向長さだけ延在している。
【0012】
本発明によれば、内側スワラ18及び外側スワラ20はそれぞれ、全体的に半径方向に延在している空気力学的に成形された複数のベーン24及び26を円周方向に間隔をあけて配置した構成である。即ち、スワラ・ベーンは、通常のスワラの場合のように平坦ではなく、ベーンに沿って流れる空気流又は燃料/空気混合物に回転が与えられても、空気流又は燃料/空気混合物がベーンから剥離しないような形状に成形されている(空気流又は燃料/空気混合物のいずれであるかは以下の説明から明らかになる)。即ち、ベーンに沿った軸線方向位置にはベーンからの流れ剥離の領域がない。その結果、空気力学的ベーンの軸線方向長さに沿って再循環域が形成されることが予防され、スワラ・ベーンの下流では何らかの渦分離又は破壊が起こる。円筒形ベーン22の内面は、内側スワラ・ベーン24の後縁と共に、拡散混合カップを画定している。又、外側スワラ・ベーン20及びスプリッタ・ベーン22の下流で、ハウジング17が予混合(プレミックス)カップ28を画定している。
【0013】
内管12と中心管14との間には、環状室16によって形成されている高圧ガス燃料拡散マニホールドが設けられており、このマニホールドに供給源29から弁30及びガス供給ライン32を通してガスが供給されている。中心管14の先端付近に開口34が形成されており、気体燃料を内側スワラ18のベーン24の間を流れる空気に流入させる。更に、ガス燃料を供給源29から弁30及び供給ライン36を介して予混合マニホールド38に供給し、円周方向に離間した複数のスポーク40に流入させる。スポーク40は室23の上流部分に、且つ圧縮機からの吐出し空気の通路内に配置されている。スポーク40の各々には、半径方向開口42若しくは軸線方向開口44、又は半径方向開口42及び軸線方向開口44の両方が設けられており、開口を通してマニホールド38からの燃料を室23内に供給し、室23で燃料と空気とを混合する。尚、弁30は、気体燃料を供給ライン32及び36のいずれか又は同時に両方に供給する。従って、燃料をノズルに供給するためには、拡散燃焼モードでは、開口34を通して内側スワラ18に送り、空気と混合するか、予混合燃焼モードでは、スポーク40の開口を通して室23に送り、室23で空気と混合することができる。又は、燃料を開口34と、スポーク40の開口との両方に同時に供給することもできる。
【0014】
このノズルを使用するに当たっては、始動時に弁30を回して燃料ガスを供給ライン32、マニホールド16及び開口34を通して、内側スワラ18に流れる空気中に供給する。尚、空気は空気源から室23を介して供給され、従って、室23内の空気の一部のみが内側スワラ18に供給されて、開口34から供給される燃料ガスと混合する。こうして生じた拡散燃料/空気混合物は拡散スワラ18を出て、拡散混合カップ22に入る。渦流れにより、拡散炎混合カップ22の中心線に沿って再循環域が生成され、この再循環域が高温ガスを燃焼器反応領域から引き戻し、火炎面を拡散炎混合カップ22内に係留する。外側スワラ20に流れる空気の部分は、スプリッタ・ベーン22によって内側スワラ18から出る燃料/空気混合物から分離されている。従って、少量の空気、即ち、室23に供給された全空気の一部が内側スワラ18に供給される。このことは、拡散燃焼モードに最適であり、炎から生じるNOx 、CO及びUHC排出レベルは、このモードで達成できる最適なレベルとなる。
【0015】
予混合燃焼モードでは、弁30を回してライン32を通してのガス燃料の供給を遮断し、ガス燃料をライン36を介してスポーク40に、そしてその開口を通して室23内の空気中に供給する。こうして、燃料をスポーク40によって分配し、室23に供給された空気のすべてと混合する。予混合燃焼モードの燃料/空気混合物は、内側スワラ18及び外側スワラ20の両方に入る。内側スワラ18及び外側スワラ20の空気力学的ベーンが流れを高速度渦に加速し、この高速渦は、燃焼が反応領域から室23(予混合室として作用している)に逆流する、即ち、逆火が生じるのを防止する。両スワラから出る予混合流の回転により、燃焼室から予混合カップ28への高温ガスの中心再循環流れが生じ、従って、予混合火炎面が予混合カップ28内で安定する。その結果、圧縮機の排気から室23に流入する空気の全量がスポーク40から出てくる燃料との混合に用いられることがわかる。従って、予混合燃焼モードでのリーン(希薄)燃料/空気比が得られ、こうしてタービンの中間から高負荷運転範囲でのNOx 排気量レベルを減少させる。
【0016】
以上、本発明を現在最も実用的且つ好適と考えられる実施例について説明したが、本発明は、それに限定されず、本発明の要旨の範囲内に含まれる種々の変更及び均等構成を包含している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による拡散及び予混合燃焼モード兼用燃焼器を一部破断して示す線図である。
【図2】図1の2−2線方向に見た断面図である。
【図3】図1の3−3線方向に見た断面図である。
【符号の説明】
10 燃焼器
12 内管
14 中心管
17 外側ハウジング
18 内側スワラ
20 外側スワラ
22 スプリッタ・ベーン
23 環状室
24、26 空気力学的ベーン
28 予混合カップ
29 燃料源
34 中心管の孔
38 マニホールド
40 スポーク
Claims (15)
- タービン用燃焼器において拡散モード燃焼及び予混合モード燃焼を行うノズルであって、
軸線を有していると共に該軸線の周りに室を画定しているノズル本体であって、前記室は、上流の空気源から空気を受け取る上流部と、前記軸線を中心として半径方向に離間している環状の内側スワラ及び外側スワラを含んでいる下流部とを有しており、前記スワラの各々は、空気力学的に成形されている複数のベーンであって、前記室を流れて該空気力学的ベーンを通過する空気に渦流を与える複数のベーンを有している、ノズル本体と、
前記内側スワラと前記外側スワラとの間に設けられており、該内側スワラ及び該外側スワラを通過する流れを分離する全体的に環状のベーンと、
燃料を供給し、該燃料を実質的に前記内側スワラに流れる空気とのみ混合して拡散燃焼用の燃料/空気混合物を形成する第1の燃料供給配管と、
前記内側スワラ及び前記外側スワラの上流で前記室に燃料を供給し、該燃料を該室内で空気と混合して該室内に燃料/空気混合物を形成し、該燃料/空気混合物を予混合燃焼のために前記内側スワラ及び前記外側スワラに流す第2の燃料供給配管とを備えたタービン用燃焼器において拡散モード燃焼及び予混合モード燃焼を行うノズル。 - 前記第2の燃料供給配管は、前記室内に円周方向に隔設された全体的に半径方向に延在している複数のスポークを含んでおり、該スポークの各々は、燃料を前記室に供給する少なくとも1つの開口を有している請求項1に記載のノズル。
- 前記ノズル本体は、中心管を含んでおり、前記内側スワラは、前記中心管によりその端部付近で担持されていると共に、そこから半径方向外方に延在しており、前記中心管は、前記第1の燃料供給配管の一部を形成している開口であって、燃料を前記内側スワラに供給する開口を含んでいる請求項1に記載のノズル。
- 前記内側スワラのベーンの下流端は、前記外側スワラのベーンの下流端より手前で終端しており、前記環状のベーンは、前記内側スワラのベーンより下流に延在していると共に、前記外側スワラのベーンの下流端と実質的に同じ範囲で終端している請求項1に記載のノズル。
- 前記内側スワラ及び前記室に燃料を交互に供給する前記第1及び第2の燃料供給配管に燃料を供給する手段を含んでいる請求項1に記載のノズル。
- 前記内側スワラの下流に拡散炎カップを含んでいる請求項1に記載のノズル。
- 前記外側スワラの下流に予混合炎カップを含んでいる請求項1に記載のノズル。
- 前記第2の燃料供給配管は、前記室内に円周方向に隔設された全体的に半径方向に延在している複数のスポークを含んでおり、該スポークの各々は、燃料を前記室に供給する少なくとも1つの開口を有しており、
前記ノズル本体は、中心管を含んでおり、前記内側スワラは、前記中心管によりその端部付近で担持されていると共に、そこから半径方向外方に延在しており、前記中心管は、前記第1の燃料供給配管の一部を形成している開口であって、燃料を前記内側スワラに供給する開口を含んでいる請求項1に記載のノズル。 - 前記内側スワラのベーンの下流端は、前記外側スワラのベーンの下流端より手前で終端しており、前記環状のベーンは、前記内側スワラのベーンより下流に延在していると共に、前記外側スワラのベーンの下流端と実質的に同じ範囲で終端している請求項8に記載のノズル。
- 前記内側スワラ及び前記室に燃料を交互に供給する前記第1及び第2の燃料供給配管に燃料を供給する手段と、
前記内側スワラの下流に設けられている拡散炎カップと、
前記外側スワラの下流に設けられている予混合炎カップとを含んでいる請求項9に記載のノズル。 - 軸線と、該軸線の周りに設けられている室と、該室の下流部に隣接している内側スワラ及び外側スワラとを有しているノズル本体を含んでいるタービン用燃焼器を運転する方法であって、
前記室に空気を供給し、下流へ前記内側スワラ及び前記外側スワラに流す工程と、
前記内側スワラ及び前記外側スワラを通る空気流を、別々の前記内側スワラを通る第1の流れと、前記外側スワラを通る第2の流れとに分離する工程と、
燃料を供給し、該燃料を実質的に前記内側スワラを通る第1の空気の流れとのみ混合して燃料/空気混合物を形成し、こうして前記室に供給される空気の一部のみを利用することにより前記内側スワラ及び前記外側スワラの下流で拡散燃焼を安定化する工程と、
燃料を前記室に供給し、該室を通る空気流と混合して燃料/空気混合物を形成し、こうして前記室に供給される空気のすべてを利用することにより予混合燃焼モードでの運転を行う工程とを備えたタービン用燃焼器を運転する方法。 - 拡散及び予混合燃焼モードを切り換えるように前記内側スワラ及び前記室への燃料の供給を切り換える工程を含んでいる請求項11に記載の方法。
- 前記第1の空気の流れとのみ混合するように燃料を供給する工程は、燃料を前記内側スワラに直接に供給する工程を含んでいる請求項11に記載の方法。
- 前記燃料を室に供給する工程は、先ず燃料を半径方向外方へ向け、前記室を軸線方向に流れる空気と該燃料を混合する工程を含んでいる請求項11に記載の方法。
- 拡散及び予混合燃焼モードを切り換えるように、燃料の前記内側スワラ及び前記室への供給を切り換える工程と含んでおり、
前記第1の空気の流れとのみ混合するように燃料を供給する工程は、燃料を前記内側スワラに直接に供給する工程を含んでおり、
前記燃料を室に供給する工程は、先ず燃料を半径方向外方へ向け、前記室を軸線方向に流れる空気と該燃料を混合する工程を含んでいる請求項11に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US212401 | 1988-06-27 | ||
US08/212,401 US5435126A (en) | 1994-03-14 | 1994-03-14 | Fuel nozzle for a turbine having dual capability for diffusion and premix combustion and methods of operation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0821627A JPH0821627A (ja) | 1996-01-23 |
JP3628747B2 true JP3628747B2 (ja) | 2005-03-16 |
Family
ID=22790853
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04603195A Expired - Fee Related JP3628747B2 (ja) | 1994-03-14 | 1995-03-07 | タービン用燃焼器において拡散モード燃焼及び予混合モード燃焼を行うノズル並びにタービン用燃焼器を運転する方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5435126A (ja) |
EP (1) | EP0672865B1 (ja) |
JP (1) | JP3628747B2 (ja) |
CA (1) | CA2143232C (ja) |
DE (1) | DE69523082T2 (ja) |
Families Citing this family (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5813232A (en) * | 1995-06-05 | 1998-09-29 | Allison Engine Company, Inc. | Dry low emission combustor for gas turbine engines |
US5822992A (en) * | 1995-10-19 | 1998-10-20 | General Electric Company | Low emissions combustor premixer |
DE59701235D1 (de) * | 1996-09-09 | 2000-04-13 | Siemens Ag | Vorrichtung und verfahren zur verbrennung eines brennstoffs in luft |
EP0956475B1 (de) | 1996-12-20 | 2001-09-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenner für fluidische brennstoffe |
US5816049A (en) * | 1997-01-02 | 1998-10-06 | General Electric Company | Dual fuel mixer for gas turbine combustor |
US5899075A (en) * | 1997-03-17 | 1999-05-04 | General Electric Company | Turbine engine combustor with fuel-air mixer |
GB2332509B (en) | 1997-12-19 | 2002-06-19 | Europ Gas Turbines Ltd | Fuel/air mixing arrangement for combustion apparatus |
DE19808722C2 (de) * | 1998-03-02 | 2000-03-16 | Siemens Ag | Gas- und Dampfturbinenanlage und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Anlage |
JP3457907B2 (ja) * | 1998-12-24 | 2003-10-20 | 三菱重工業株式会社 | デュアルフュエルノズル |
JP2002031343A (ja) | 2000-07-13 | 2002-01-31 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 燃料噴出部材、バーナ、燃焼器の予混合ノズル、燃焼器、ガスタービン及びジェットエンジン |
US6467272B1 (en) | 2001-06-25 | 2002-10-22 | Power Systems Mfg, Llc | Means for wear reduction in a gas turbine combustor |
JP3986348B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2007-10-03 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃焼器の燃料供給ノズルおよびガスタービン燃焼器並びにガスタービン |
EP1406047A4 (en) | 2001-07-10 | 2010-04-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | PREMIX NOZZLE, BURNER AND GAS TURBINE |
US6655145B2 (en) | 2001-12-20 | 2003-12-02 | Solar Turbings Inc | Fuel nozzle for a gas turbine engine |
US6915636B2 (en) * | 2002-07-15 | 2005-07-12 | Power Systems Mfg., Llc | Dual fuel fin mixer secondary fuel nozzle |
EP1394471A1 (de) | 2002-09-02 | 2004-03-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenner |
US6786047B2 (en) * | 2002-09-17 | 2004-09-07 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Flashback resistant pre-mix burner for a gas turbine combustor |
US6871488B2 (en) * | 2002-12-17 | 2005-03-29 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Natural gas fuel nozzle for gas turbine engine |
EP1507119A1 (de) * | 2003-08-13 | 2005-02-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenner und Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine |
US7082765B2 (en) * | 2004-09-01 | 2006-08-01 | General Electric Company | Methods and apparatus for reducing gas turbine engine emissions |
US7703288B2 (en) * | 2005-09-30 | 2010-04-27 | Solar Turbines Inc. | Fuel nozzle having swirler-integrated radial fuel jet |
US20070074518A1 (en) * | 2005-09-30 | 2007-04-05 | Solar Turbines Incorporated | Turbine engine having acoustically tuned fuel nozzle |
US20080078183A1 (en) * | 2006-10-03 | 2008-04-03 | General Electric Company | Liquid fuel enhancement for natural gas swirl stabilized nozzle and method |
US7966820B2 (en) | 2007-08-15 | 2011-06-28 | General Electric Company | Method and apparatus for combusting fuel within a gas turbine engine |
US20090056336A1 (en) * | 2007-08-28 | 2009-03-05 | General Electric Company | Gas turbine premixer with radially staged flow passages and method for mixing air and gas in a gas turbine |
US7908863B2 (en) * | 2008-02-12 | 2011-03-22 | General Electric Company | Fuel nozzle for a gas turbine engine and method for fabricating the same |
US20090241547A1 (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Andrew Luts | Gas turbine fuel injector for lower heating capacity fuels |
US7578130B1 (en) * | 2008-05-20 | 2009-08-25 | General Electric Company | Methods and systems for combustion dynamics reduction |
US8616003B2 (en) | 2008-07-21 | 2013-12-31 | Parker-Hannifin Corporation | Nozzle assembly |
CN103109059B (zh) * | 2010-10-28 | 2015-09-09 | 三菱日立电力***株式会社 | 燃气轮机及具有其的燃气轮机设备 |
RU2456510C1 (ru) * | 2011-02-18 | 2012-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Камера сгорания непрерывного действия |
CN103134078B (zh) * | 2011-11-25 | 2015-03-25 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种阵列驻涡燃料-空气预混器 |
JP6154988B2 (ja) | 2012-01-05 | 2017-06-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼器 |
US8925323B2 (en) | 2012-04-30 | 2015-01-06 | General Electric Company | Fuel/air premixing system for turbine engine |
US9395084B2 (en) * | 2012-06-06 | 2016-07-19 | General Electric Company | Fuel pre-mixer with planar and swirler vanes |
RU2527011C1 (ru) * | 2013-05-23 | 2014-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Камера сгорания непрерывного действия |
EP3087323B1 (de) * | 2014-04-03 | 2019-08-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Brennstoffdüse, brenner mit einer solchen brennstoffdüse, und gasturbine mit einem solchen brenner |
WO2016046074A1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | Innecs B.V. | Burner |
CN104566459B (zh) * | 2014-12-08 | 2017-12-12 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种燃气轮机燃烧室分级进气喷嘴 |
CN108731029B (zh) | 2017-04-25 | 2021-10-29 | 帕克-汉尼芬公司 | 喷气燃料喷嘴 |
GB2592267A (en) * | 2020-02-24 | 2021-08-25 | Altair Uk Ltd | Pulse nozzle for filter cleaning systems |
CN113357671B (zh) * | 2020-03-05 | 2022-07-15 | 杭州汽轮动力集团有限公司 | 一种能够进行扩散和预混燃烧双模式转换的燃气轮机燃烧器 |
CN114738799B (zh) * | 2022-04-20 | 2024-03-26 | 新奥能源动力科技(上海)有限公司 | 双燃料燃烧室的头部组件、燃烧室及燃气轮机 |
CN115164231B (zh) * | 2022-07-19 | 2023-06-20 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种低排放燃烧器 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3241162A1 (de) * | 1982-11-08 | 1984-05-10 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Vormischbrenner mit integriertem diffusionsbrenner |
DE3606625A1 (de) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Pilotbrenner mit geringer no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-emission fuer feuerungsanlagen, insbesondere von gasturbinenanlagen, und verfahren zu seinem betrieb |
US4982570A (en) * | 1986-11-25 | 1991-01-08 | General Electric Company | Premixed pilot nozzle for dry low Nox combustor |
EP0269824B1 (en) * | 1986-11-25 | 1990-12-19 | General Electric Company | Premixed pilot nozzle for dry low nox combustor |
CH672541A5 (ja) * | 1986-12-11 | 1989-11-30 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
EP0276696B1 (de) * | 1987-01-26 | 1990-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen |
US5199265A (en) * | 1991-04-03 | 1993-04-06 | General Electric Company | Two stage (premixed/diffusion) gas only secondary fuel nozzle |
US5267851A (en) * | 1992-03-16 | 1993-12-07 | General Electric Company | Swirl gutters for isolating flow fields for combustion enhancement at non-baseload operating conditions |
US5218824A (en) * | 1992-06-25 | 1993-06-15 | Solar Turbines Incorporated | Low emission combustion nozzle for use with a gas turbine engine |
US5295352A (en) * | 1992-08-04 | 1994-03-22 | General Electric Company | Dual fuel injector with premixing capability for low emissions combustion |
US5237812A (en) * | 1992-10-07 | 1993-08-24 | Westinghouse Electric Corp. | Auto-ignition system for premixed gas turbine combustors |
-
1994
- 1994-03-14 US US08/212,401 patent/US5435126A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-02-23 CA CA002143232A patent/CA2143232C/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-06 EP EP95301433A patent/EP0672865B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-06 DE DE69523082T patent/DE69523082T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-07 JP JP04603195A patent/JP3628747B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA2143232C (en) | 2008-12-09 |
JPH0821627A (ja) | 1996-01-23 |
US5435126A (en) | 1995-07-25 |
CA2143232A1 (en) | 1995-09-15 |
DE69523082D1 (de) | 2001-11-15 |
EP0672865A2 (en) | 1995-09-20 |
DE69523082T2 (de) | 2002-06-06 |
EP0672865A3 (en) | 1997-05-21 |
EP0672865B1 (en) | 2001-10-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3628747B2 (ja) | タービン用燃焼器において拡散モード燃焼及び予混合モード燃焼を行うノズル並びにタービン用燃焼器を運転する方法 | |
JP3183053B2 (ja) | ガスタービン燃焼器及びガスタービン | |
JP4632392B2 (ja) | 噴霧パイロットを有する多重環状燃焼チャンバスワーラ | |
US5404711A (en) | Dual fuel injector nozzle for use with a gas turbine engine | |
US5295352A (en) | Dual fuel injector with premixing capability for low emissions combustion | |
US6363726B1 (en) | Mixer having multiple swirlers | |
EP1193449B1 (en) | Multiple annular swirler | |
KR0149059B1 (ko) | 가스터빈연소기 | |
US6609376B2 (en) | Device in a burner for gas turbines | |
JP2644745B2 (ja) | ガスタービン用燃焼器 | |
US20100319353A1 (en) | Multiple Fuel Circuits for Syngas/NG DLN in a Premixed Nozzle | |
JP2009052877A (ja) | 半径方向の多段流路を備えたガスタービン予混合器及びガスタービンにおける空気とガスの混合方法 | |
JP4086767B2 (ja) | 燃焼器のエミッションを低減する方法及び装置 | |
JP2003262336A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
JP2010048542A (ja) | 希薄直接噴射拡散チップ及び関連方法 | |
JP2010249504A (ja) | デュアルオリフィスパイロット燃料噴射装置 | |
JPH09287740A (ja) | ガスタービン用燃焼器と用法 | |
JP2003262337A (ja) | 空気/燃料混合気を燃焼室の中へ噴射するためのマルチモードシステム | |
JP2651304B2 (ja) | 拡散パイロット付き予混合ノズル及びガスタービン燃焼器 | |
JP2001510885A (ja) | 燃焼設備用特にガスタービン燃焼器用のバーナ装置 | |
KR100679596B1 (ko) | 연소기,연소기구조체,및연료및공기혼합튜브 | |
JP3990678B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
JPH09152105A (ja) | ガスタービン用低NOxバーナ | |
EP1994334B1 (en) | Combustor and method of operating a combustor | |
JP3449802B2 (ja) | ガス燃焼装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041110 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041116 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041209 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |