JP4495179B2 - 燃料ノズル装置、ガスタービンおよび燃料ノズル装置の制御方法 - Google Patents
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Description
この要求に応えるため、プラントに用いられるガスタービンにおいて、NOx濃度等を抑えるさまざまな技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
そこで、複数の燃料ノズルのうち、一部の燃料ノズルにおける燃料の噴射を停止し、残りの燃料ノズルから燃料を噴射させることにより、ガスタービン全体として希薄燃焼を実現するとともに、燃料の燃焼を安定させるステージングが行われていた。
燃料の噴射が行われている燃料ノズルでは、燃料ノズルの内部を流れる燃料により冷却されているため、燃料ノズル自体の温度はそれほど上がらず、燃料噴射を継続して行えていた。
従来においては、コーキングを防止するため、アイドル運転を行ってガスタービン温度を下げた後に停止したり、燃料ノズルから燃料を抜き取る燃料パージ機構を設けたりしていた。
本発明の燃料ノズル装置は、燃料を送出する燃料ポンプと、前記燃料が流れる循環流路が形成された燃料流路と、前記燃料ポンプから前記循環流路に流入する前記燃料の流量を制御する流量制御部と、前記燃料を前記循環流路内で循環させる循環ポンプと、前記循環流路から外部に前記燃料を噴射させる噴射口が形成されたノズル部と、前記循環流路と前記噴射口との間に配置され、前記噴射口から噴射される前記燃料の噴射量を制御する弁体を有する噴射制御部と、が設けられ、前記弁体と隣接した前記循環流路には、流路面積が狭くなるスロート部が設けられ、前記スロート部内の圧力は、前記循環流路に流入する前記燃料の流量と、前記循環流路を循環する前記燃料の流量と、により制御され、前記循環流路には、前記スロート部により接続された半径の異なる2つの円筒状の内側流路および外側流路が設けられ、前記スロート部に対向して前記噴射口が配置され、前記スロート部と前記噴射口との間に、断面が略円状の円環状の前記弁体が配置されていることを特徴とする。
燃料の噴射が停止される場合としては、ガスタービンの運転時に、複数の燃料ノズル装置のうちの一部において燃料噴射を停止して希薄燃焼を行うステージング時や、ガスタービンの運転停止時などが挙げられる。
スロート部は流路面積が狭くなっているため、循環流路に新たな燃料が供給されない状態で、燃料が循環流路内を循環させると、スロート部における燃料の圧力を噴射口外の圧力より低くすることができる。一方、循環流路に新たな燃料が供給されると、燃料の循環の有無にかかわらず、スロート部における燃料の圧力を噴射口外の圧力より高くすることができる。
そのため、循環流路に流入する燃料の流量と、循環流路を循環する燃料の流量を制御することによりスロート部内の圧力を制御できるため、弁体の移動を制御することができる。
燃料は循環ポンプによりスロート部を介して内側流路および外側流路の間を循環される。燃料を循環させることにより、燃料が炭化を起こす温度にまで燃料の温度が上昇することを防止できる。
弁体はスロート部における圧力と、噴射口外の圧力との間の圧力差によりスロート部側および噴射口側に移動される。弁体は円環状に形成されているため、弁体の半径方向へ移動しにくく、噴射口に流入する燃料の流路を形成しやすい。
これらの弁体の移動を利用することで、噴射口に流入する燃料の流路面積を変更することができる。
内側流路における燃料の圧力がプライマリ噴射口外の圧力より低い場合には、プライマリ弁体は圧力差により内側流路側に引き寄せられる。一方、内側流路における燃料の圧力がプライマリ噴射口外の圧力より高い場合には、プライマリ弁体は圧力差によりプライマリ噴射口側に押し出される。
一方、外側流路における燃料の圧力がセカンダリ噴射口外の圧力より低い場合には、セカンダリ弁体は圧力差により外側流路側に引き寄せられる。一方、外側流路における燃料の圧力がセカンダリ噴射口外の圧力より高い場合には、セカンダリ弁体は圧力差によりセカンダリ噴射口側に押し出される。
これらのプライマリ弁体およびセカンダリ弁体の移動を利用することで、プライマリ噴射口およびセカンダリ噴射口に流入する燃料の流路面積を変更することができる。
そのため、内側流路に流入する燃料の流量と、内側流路および外側流路の間を循環する燃料の流量を制御することにより、プライマリスロート部内の圧力を制御でき、プライマリ弁体の移動を制御することができる。
一方、セカンダリスロート部は流路面積が狭くなっているため、外側流路に燃料ポンプから燃料が供給されない状態で、外側流路および内側流路の間に燃料を循環させると、セカンダリスロート部における燃料の圧力はセカンダリ噴射口外の圧力より低くなる。一方、外側流路に燃料ポンプから燃料が供給されると、燃料の循環の有無にかかわらず、セカンダリスロート部における燃料の圧力はセカンダリ噴射口外の圧力より高くなる。
そのため、外側流路に流入する燃料の流量と、外側流路および内側流路の間を循環する燃料の流量を制御することにより、セカンダリスロート部内の圧力を制御でき、セカンダリ弁体の移動を制御することができる。
また、アイドル運転をすることなくガスタービンを停止してもコーキングの発生を防止することができる。
燃料を循環させることにより、燃料が炭化を起こす温度にまで燃料の温度が上昇することを防止できるため、燃料ノズル装置のコーキングを防止しつつ、ステージングを行いガスタービンから排出されるガスに含まれるNOx等の濃度を低減し排出ガス規制をクリアすることができるという効果を奏する。
以下、本発明の第1の実施形態に係るガスタービンエンジンついて図1から図6を参照して説明する。
図1は、本実施形態に係るガスタービンエンジンの概略を説明する模式図である。
本実施形態では、図1に示すように、本発明を航空機用のガスタービンエンジンに適用して説明する。
ファン部2の周囲には円筒状のリング部6が配置され、ファン部2はリング部6により覆われている。ファン部2と圧縮部3との間には、バイパスされた空気が流れるバイパスダクト7が構成されている。
高圧圧縮機3Hは、回転駆動されることにより、低圧圧縮機3Lにおいて圧縮された空気を取り込み、さらに高圧な所定の圧力まで昇圧するものである。高圧圧縮機3Hは高圧タービン5Hと同一の回転軸に設けられ、高圧タービン5Hにより回転駆動されるように構成されている。
燃焼部4は、図1および図2に示すように、圧縮部3とタービン部5との間に配置され、圧縮部3により圧縮された空気が流入するとともに、作り出した燃焼ガスをタービン部5に排出するものである。
燃焼部4には、図2に示すように、内部で燃料が燃焼される燃焼器8と、燃焼器8内に燃料を噴射する燃料ノズル装置10と、が設けられている。
燃焼器8には、噴射された燃料を拡散させる空気流れを形成する拡散部11と、燃焼器8の側面から空気を流入させる希釈空気口12と、燃焼ガスをタービン部5に向けて排出する排出口13とが設けられている。
希釈空気口12から流入した空気は、燃料の燃焼により作り出された燃焼ガスを希釈するとともに、燃焼ガスに含まれる可燃物質の再燃焼を促進する。さらに、燃焼器8内の空気流れを、燃料が安定して燃焼させることができる流れに制御する。
燃料ノズル装置10には、図1から図3に示すように、燃料ノズル15と、循環流路16と、放熱器(放熱部)17と、循環ポンプ18と、燃料ポンプ19と、流量制御弁(流量制御部)20と、制御装置(FADEC:Full Authorized Digital Electronic Controllor)21とが設けられている。
燃料ノズル15は、図1に示すように、ガスタービンエンジン1の中心軸線を中心とした円周上に、等間隔に複数配置されている。
燃料ノズル15には、図3に示すように、取り付け部であるノズルフランジ22と、ノズルフランジ22とノズル本体24とを繋ぐノズルステー23と、円筒状に形成されたノズル本体(ノズル部)24とが設けられている。
ノズルフランジ22には、ノズル本体24の外側流路26Aと連通する配管ポート25Aと、内側流路26Bと連通する配管ポート25Bとが設けられている。
ノズル本体24には、燃料が流れる外側流路(循環流路、燃料流路)26Aおよび内側流路(循環流路、燃料流路)26Bと、燃料を燃焼器8内に噴射する噴射口27と、燃料の噴射を制御する噴射制御部28とが設けられている。
ノズル本体24の外周面における下流側(図4の左側)の端部は、下流側に向かってノズル本体24の中心軸線に近づく傾斜面とされている。
外側流路26Aおよび内側流路26Bは、ノズル本体24の下流側(図4の右側)端部において、開口部29A、スロート部30および開口部29Bにより連通されている。
弁室32は、内部に内蔵弁31を収納するとともに、開口部29Aやスロート部30や開口部29B等と、噴射口27とを繋ぐ流路を形成するものである。
内蔵弁31は、断面が略円状の円環に形成された部材であって、金属から形成された部材である。
なお、内蔵弁31がノズル本体24の中心軸線に沿って平行に移動させるガイド部を弁室32に設けてもよく、特に限定するものではない。
スロート部30は、外側流路26Aと内側流路26Bとを分ける壁部35、および、内蔵弁31により形成される流路であって、一方の端部が開口部29Aと繋がり、他方の端部が開口部29Bおよび弁室32と繋がっている。
燃料ポンプ19は、図3に示すように、燃料タンク(図示せず)から流入した燃料を昇圧して、流量制御弁20を介して循環流路16に供給するものである。
循環ポンプ18としては、電気的な制御信号に基づいて流量を制御する電動式のスクリューポンプ等の公知のポンプを用いることができ、特に限定するものではない。
なお、流量制御弁20としては、電気的な制御信号に基づいて流量を制御する電気式流量制御弁などの公知の制御弁を用いることができ、特に限定するものではない。
高圧タービン5Hは、燃焼部4から流入した燃焼ガスにより回転駆動されるものであって、同一の回転軸に設けられた高圧圧縮機3Hを回転駆動するものである。
低圧タービン5Lは、高圧タービン5Hから流入した燃焼ガスにより回転駆動されるものであって、同一の回転軸に設けられた低圧圧縮機3Lを回転駆動するものである。
図1に示すように、低圧タービン5Lにより回転駆動されたファン部2は、ガスタービンエンジン1の前方から後方へ空気を押し出す。ファン部2により後方へ押し出された空気の一部は、低圧圧縮機3Lに流入し、残りはバイパスダクト7を通ってガスタービンエンジン1の後方へ押し出される。
まず、燃料ノズル15から燃料を噴射させる状態について説明する。
制御装置21は、図3に示すように、流量制御弁20を開く制御信号を出力して流量制御弁20を開かせる。流量制御弁20が開くと燃料ポンプ19により昇圧された燃料が循環流路16に流入する(供給ステップ)。
同時に、制御装置21は、循環ポンプ18に駆動信号を出力して、循環流路16内で燃料を図3における反時計回りに循環させる(循環ステップ)。
燃料は放熱器17において冷却された後、図3および図5に示すように、内側流路26Bから開口部29B、スロート部30および開口部29Aを通って外側流路26Aに流入し、循環ポンプ18により再び内側流路26Bに送られる。
ここで、噴射口27から噴射される燃料の量は、流量制御弁20を通過して循環流路16に流入した燃料の量と等しい。
燃料噴射を停止する場合には、図3に示すように、制御装置21は流量制御弁20を閉じる制御信号を出力する。すると流量制御弁20は閉じられ、燃料ポンプ19から循環流路16への燃料の流入は止められる(供給ステップ)。
同時に、制御装置21は、循環ポンプ18に駆動信号を出力して、循環流路16内で燃料を図3における反時計回りに循環させる(循環ステップ)。
燃料は放熱器17において冷却された後、図3および図6に示すように、内側流路26Bから開口部29B、スロート部30および開口部29Aを通って外側流路26Aに流入し、循環ポンプ18により再び内側流路26Bに送られる。
燃料噴射が停止される燃料ノズル装置10では、上述のように、燃料の循環制御が行われている。具体的には、流量制御弁20の開度や循環ポンプ18の回転数などの値が予め定められており、定められた値に従って制御が行われている。
燃料の噴射が停止される場合としては、ガスタービンエンジン1の運転時に、複数の燃料ノズル装置10の一部において燃料の噴射を停止して希薄燃焼を行うステージング時や、ガスタービンエンジン1の運転停止時などが挙げられる。
これらの内蔵弁31の移動を利用することで、噴射口27に流入する燃料の流路面積を変更することができる。
そのため、循環流路16に流入する燃料の流量と、循環流路16を循環する燃料の流量を制御することによりスロート部30内の圧力を制御できるため、内蔵弁31の移動を制御することができる。
これらのいずれの場合でも、循環流路16内を燃料が流れるため、燃料の温度上昇を防止し、コーキングの発生を防止できる。
内蔵弁31はスロート部30における圧力と、噴射口27外の圧力との間の圧力差によりスロート部30側および噴射口27側に移動される。内蔵弁31は円環状に形成されているため、内蔵弁31の半径方向へ移動しにくく、噴射口27に流入する流路を形成しやすい。
次に、本発明の第2の実施形態にかかるガスタービンエンジンついて図7から図12を参照して説明する。
本実施形態のガスタービンエンジンの基本構成は、第1の実施形態と同様であるが、第1の実施形態とは、燃料ノズル装置の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図7および図12を用いて燃料ノズル装置の周辺のみを説明し、その他の構成要素等の説明を省略する。
図7は、本実施形態に係るガスタービンエンジンに用いられる燃料ノズル装置の概略を説明する模式図である。
なお、第1の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
燃料ノズル115は、ガスタービンエンジン101の中心軸線を中心とした円周上に、等間隔に複数配置されている(図1参照。)。
燃料ノズル115には、図8に示すように、取り付け部であるノズルフランジ22と、ノズルフランジ22とノズル本体24とを繋ぐノズルステー23と、円筒状に形成されたノズル本体(ノズル部)124とが設けられている。
ノズル本体124には、燃料が流れる外側流路(循環流路、燃料流路)126Aおよび内側流路(循環流路、燃料流路)126Bと、燃料を噴射するプライマリ噴射口127Pおよびセカンダリ噴射口127Sと、燃料の噴射を制御するプライマリ噴射制御部128Pおよびセカンダリ噴射制御部128Sと、が設けられている。
外側流路126Aおよび内側流路126Bは、ノズル本体124の下流側(図8の右側)端部において、オリフィス141により連通されている。
プライマリ噴射口127Pは、図8および図9に示すように、円柱体124Pの下流側端面に形成された孔であって、ここから燃料が噴射されるものである。プライマリ噴射口127Pは、内側流路126Bを流れてきた燃料が、開口部129PBおよび弁室132Pを介して流入するように配置されている。
弁室132Pは、内部にプライマリ内蔵弁131Pを収納するとともに、開口部129PAやプライマリスロート部130Pや開口部129PB等と、プライマリ噴射口127Pとを繋ぐ流路を形成するものである。
プライマリ内蔵弁131Pは、略球状に形成された部材であって、金属から形成された部材である。
弁室132Pの内部には、プライマリ噴射口127P側に、プライマリ内蔵弁131Pを保持してプライマリ噴射口127Pに流入する燃料に流路を確保する間隔保持部140が設けられている。
プライマリスロート部130Pは、スロート壁部135P、および、プライマリ内蔵弁131Pにより形成される流路であって、一方の端部が開口部129PAと繋がり、他方の端部が開口部129PBおよび弁室132Pと繋がっている。
弁室132Sは、内部にセカンダリ内蔵弁131Sを収納するとともに、開口部129SAやセカンダリスロート部130Sや開口部129SB等と、セカンダリ噴射口127Sとを繋ぐ流路を形成するものである。
セカンダリ内蔵弁131Sは、断面が略円状の円環に形成された部材であって、金属から形成された部材である。
なお、セカンダリ内蔵弁131Sがノズル本体124の中心軸線に沿って平行に移動させるガイド部を弁室132Sに設けてもよく、特に限定するものではない。
セカンダリスロート部130Sは、スロート壁部135S、および、セカンダリ内蔵弁131Sにより形成される流路であって、一方の端部が開口部129SAと繋がり、他方の端部が開口部129SBおよび弁室132Sと繋がっている。
なお、本実施形態に係るガスタービンエンジン101の動作は第1の実施形態と同一であるので、その説明を省略する。
制御装置21は、図7に示すように、プライマリ流量制御弁120Pおよびセカンダリ流量制御弁120Sを開く制御信号を出力してプライマリ流量制御弁120Pおよびセカンダリ流量制御弁120Sを開かせる。プライマリ流量制御弁120Pおよびセカンダリ流量制御弁120Sが開くと燃料ポンプ19により昇圧された燃料が循環流路116に流入する(供給ステップ)。
具体的には、プライマリ流量制御弁120Pを通過した燃料は内側流路126Bに流入し、セカンダリ流量制御弁120Sを通過した燃料は外側流路126Aに流入する。
燃料を循環させることにより、オリフィス141において、プライマリ噴射口127Pとセカンダリ噴射口127Sとから独立して燃料噴射を行う時の圧力差が付けられる。
制御装置21は、図7に示すように、セカンダリ流量制御弁120Sを開く制御信号を出力するとともに、プライマリ流量制御弁120Pを閉じる制御信号を出力する。すると、燃料ポンプ19により昇圧された燃料がセカンダリ流量制御弁120Sを通って外側流路126Aに流入する(供給ステップ)。
これにより循環流路116内には、循環ポンプ18から外側流路126A、オリフィス141を通って内側流路126Bに流れる循環流れが形成される。
セカンダリスロート部130S、開口部129SAおよび開口部129SBにおける燃料の圧力(全圧)は、外側流路126Aに昇圧された燃料が供給され静圧が上昇していることから、セカンダリ噴射口127S外の圧力よりも高くなる。すると、セカンダリ内蔵弁131Sは圧力差によりセカンダリ噴射口127S側へ移動し、燃料の流路となる隙間が形成される。外側流路126Aを流れてきた燃料の一部はセカンダリスロート部130Sから弁室132Sに流入し、セカンダリ噴射口127Sから噴射される。残りの燃料は、セカンダリスロート部130Sから開口部129SB、オリフィス141、開口部129PA、プライマリスロート部130Pおよび開口部129PBを通って内側流路126Bに流れ、循環流路116を循環し続ける。
制御装置21は、図7に示すように、プライマリ流量制御弁120Pを開く制御信号を出力するとともに、セカンダリ流量制御弁120Sを閉じる制御信号を出力する。すると、燃料ポンプ19により昇圧された燃料がプライマリ流量制御弁120Pを通って内側流路126Bに流入する(供給ステップ)。
これにより循環流路116内には、循環ポンプ18から内側流路126B、オリフィス141を通って外側流路126Aに流れる循環流れが形成される。
プライマリスロート部130P、開口部129PAおよび開口部129PBにおける燃料の圧力(全圧)は、内側流路126Bに昇圧された燃料が供給され静圧が上昇していることから、プライマリ噴射口127P外の圧力よりも高くなる。すると、プライマリ内蔵弁131Pは圧力差によりプライマリ噴射口127P側へ移動し、燃料の流路となる隙間が形成される。内側流路126Bを流れてきた燃料の一部はプライマリスロート部130Pから弁室132Pに流入し、プライマリ噴射口127Pから噴射される。残りの燃料は、プライマリスロート部130Pから開口部129PA、オリフィス141、開口部129SB、セカンダリスロート部130Sおよび開口部129SAを通って外側流路126Aに流れ、循環流路116を循環し続ける。
制御装置21は、図7に示すように、プライマリ流量制御弁120Pおよびセカンダリ流量制御弁120Sを閉じる制御信号を出力する。すると、循環流路116への
燃料ポンプ19により昇圧された燃料の流入が停止される(供給ステップ)。
同時に、制御装置21は、循環ポンプ18に駆動信号を出力して、循環流路116内で燃料を循環させる(循環ステップ)。
これにより循環流路116内には、循環ポンプ18から外側流路126A、開口部129SA、セカンダリスロート部130S、開口部129SB、オリフィス141、開口部129PA、プライマリスロート部130P、開口部129PBを通って内側流路126Bに流れる循環流れが形成される。
プライマリスロート部130P、開口部129PAおよび開口部129PBにおける燃料の圧力(全圧)は、内側流路126Bへの燃料の供給が停止され、かつ、プライマリスロート部130Pにおける燃料の動圧が低くなっているため、プライマリ噴射口127P外の圧力よりも低くなる。すると、プライマリ内蔵弁131Pは圧力差によりプライマリスロート部130P側に移動し、弁室132Pの壁面と接触する。このため、開口部129PAおよび開口部129PBから、弁室132Pおよびプライマリ噴射口127Pに通じる流路が閉じられ、プライマリ噴射口127Pから燃料の噴射が停止される。
さらには、燃料の噴射量に応じて、燃料ノズル装置110のプライマリ噴射口127Pから燃料を噴射するか、セカンダリ噴射口127Sから燃料を噴射するか、プライマリ噴射口127Pおよびセカンダリ噴射口127Sから燃料を噴射するかを制御する。
そのため、内側流路126Bに流入する燃料の流量と、内側流路126Bおよび外側流路126Aの間を循環する燃料の流量を制御することにより、プライマリスロート部130P内の圧力を制御でき、プライマリ内蔵弁131Pの移動を制御することができる。
そのため、外側流路126Aに流入する燃料の流量と、外側流路126Aおよび内側流路126Bの間を循環する燃料の流量を制御することにより、セカンダリスロート部130S内の圧力を制御でき、セカンダリ内蔵弁131Sの移動を制御することができる。
3 圧縮部
4 燃焼部
5 タービン部
10,110 燃料ノズル装置
16,116 循環流路
17 放熱器(放熱部)
18 循環ポンプ
19 燃料ポンプ
20 流量制御弁(流量制御部)
24,124 ノズル本体(ノズル部)
26A,126A 外側流路(循環流路、燃料流路)
26B,126B 内側流路(循環流路、燃料流路)
27 噴射口
28 噴射制御部
30 スロート部
31 内蔵弁(弁体)
120P プライマリ流量制御弁(プライマリ流量制御部)
120S セカンダリ流量制御弁(セカンダリ流量制御部)
127P プライマリ噴射口
127S セカンダリ噴射口
128P プライマリ噴射制御部
128S セカンダリ噴射制御部
131P プライマリ内蔵弁(プライマリ弁体)
131S セカンダリ内蔵弁(セカンダリ弁体)
130P プライマリスロート部
130S セカンダリスロート部
Claims (7)
- 燃料を送出する燃料ポンプと、
前記燃料が流れる循環流路が形成された燃料流路と、
前記燃料ポンプから前記循環流路に流入する前記燃料の流量を制御する流量制御部と、
前記燃料を前記循環流路内で循環させる循環ポンプと、
前記循環流路から外部に前記燃料を噴射させる噴射口が形成されたノズル部と、
前記循環流路と前記噴射口との間に配置され、前記噴射口から噴射される前記燃料の噴射量を制御する弁体を有する噴射制御部と、
が設けられ、
前記弁体と隣接した前記循環流路には、流路面積が狭くなるスロート部が設けられ、
前記スロート部内の圧力は、前記循環流路に流入する前記燃料の流量と、前記循環流路を循環する前記燃料の流量と、により制御され、
前記循環流路には、前記スロート部により接続された半径の異なる2つの円筒状の内側流路および外側流路が設けられ、
前記スロート部に対向して前記噴射口が配置され、
前記スロート部と前記噴射口との間に、断面が略円状の円環状の前記弁体が配置されていることを特徴とする燃料ノズル装置。 - 前記噴射制御部は、前記循環流路内の圧力と前記噴射口外の圧力との間の差圧に基づいて前記噴射口に流入する前記燃料の流路面積を変更し、前記燃料の噴射量を制御することを特徴とする請求項1記載の燃料ノズル装置。
- 前記弁体は、前記循環流路内の圧力と前記噴射口外の圧力との間の差圧に基づいて前記循環流路側および前記噴射口側に移動し、前記噴射口に流入する前記燃料の流路面積を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料ノズル装置。
- 燃料を送出する燃料ポンプと、
前記燃料が流れる循環流路が形成された燃料流路と、
前記燃料ポンプから前記循環流路に流入する前記燃料の流量を制御する流量制御部と、
前記燃料を前記循環流路内で循環させる循環ポンプと、
前記循環流路から外部に前記燃料を噴射させる噴射口が形成されたノズル部と、
前記噴射口から噴射される前記燃料の噴射量を制御する噴射制御部と、
が設けられ、
前記循環流路は、円筒状の外側流路と、該円筒状の流路内に配置された内側流路とを接続して形成され、
前記流量制御部には、前記内側流路に流入する前記燃料の流量を制御するプライマリ流量制御弁と、前記外側流路に流入する前記燃料の流量を制御するセカンダリ流量制御弁と、が設けられ、
前記ノズル部には、前記内側流路に連通されたプライマリ噴射口と、前記外側流路に連通されたセカンダリ噴射口と、が設けられ、
前記噴射制御部には、前記プライマリ噴射口と前記内側流路との間に配置されたプライマリ弁体と、前記セカンダリ噴射口と前記外側流路との間に配置されたセカンダリ弁体と、が設けられ、
前記プライマリ弁体は、前記内側流路内の圧力と、前記プライマリ噴射口外の圧力との間の差圧に基づいて前記内側流路側および前記プライマリ噴射口側に移動して、前記プライマリ噴射口に流入する燃料の流路面積を変更し、
前記セカンダリ弁体は、前記外側流路内の圧力と、前記セカンダリ噴射口外の圧力との間の差圧に基づいて前記外側流路側および前記セカンダリ噴射口側に移動して、前記セカンダリ噴射口に流入する燃料の流路面積を変更することを特徴とする燃料ノズル装置。 - 前記プライマリ弁体と前記内側流路との間には、流路面積が狭くなるプライマリスロート部が設けられ、
前記セカンダリ弁体と前記外側流路との間には、流路面積が狭くなるセカンダリスロート部が設けられ、
前記プライマリスロート部内の圧力は、前記内側流路に流入する前記燃料の流量と、前記循環流路を循環する前記燃料の流量と、により制御され、
前記セカンダリスロート部内の圧力は、前記外側流路に流入する前記燃料の流量と、前記循環流路を循環する前記燃料の流量と、により制御されていることを特徴とする請求項4記載の燃料ノズル装置。 - 前記循環流路には、内部を流れる前記燃料を冷却する冷却部が設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の燃料ノズル装置。
- 空気を圧縮する圧縮部と、
圧縮された空気に燃料を噴射する請求項1から請求項6のいずれかに記載の燃料ノズル装置を備え、該噴射された燃料を内部で燃焼させる燃焼部と、
燃焼ガスから回転駆動力を抽出し、前記コンプレッサを回転駆動するタービン部と、
が設けられていることを特徴とするガスタービン。
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