JP7408908B2 - 燃焼器用ノズル、燃焼器およびこれを含むガスタービン - Google Patents
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Description
1100:圧縮機
1200:燃焼器
1210:燃焼器ケーシング
1220:ノズル
1230:燃焼室
1240:ダクト組立体
1250:エンドカバー
1300:タービン
1310:ロータディスク
1400:ノズルモジュール
1410:燃料供給管
1420:枝管
1421:開口部
1430:マニホールド
1440:空気流入流路
1450:燃料混合器
1451:混合器本体
1452:側壁部
1453:第1燃料ポート
1454:第2燃料ポート
1455:第1燃料プレナム
1456:第2燃料プレナム
1457:第3燃料ポート
1460:拡張部
1470:空気流入ポート
1471:空気流入スリット
1472:ガイド
1473:ベーン部
1500:案内管
O:アウターノズルモジュール
C:センターノズルモジュール
P:パイロットバーナモジュール
Claims (20)
- 複数のノズルモジュールを含む燃焼器用ノズルにおいて、
前記ノズルモジュールは、
前方から後方に燃料が移動するように内部に燃料流路が形成された燃料供給管と、
前記燃料供給管と連通し、間毎に空気流入流路が形成されるように複数個が半径方向に列をなすように配置されるマニホールドと、
前記マニホールドにおいて円周方向に沿って配置され、前記マニホールドから燃料が供給されて噴射する複数の燃料混合器とを含み、
前記燃料混合器は、
一端が前記マニホールドと連通し、他端が開口しており、内部に空気および燃料の移動する混合流路が形成された混合器本体と、
前記混合器本体の側部に形成されて空気が前記混合流路の上流に流入する空気流入ポートと、
前記混合器本体の内側に形成され、前記マニホールドから供給された燃料を前記混合流路に吐出する燃料ポートと、
前記混合器本体の前記他端に位置し、前記混合流路の下流へいくほど流動断面積が大きくなる拡張部とを含む燃焼器用ノズル。 - 前記空気流入ポートは、
前記混合器本体の内外部を貫通し、前記混合器本体の長手方向に延びた複数の空気流入スリットを含む、請求項1に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記空気流入ポートには、
流入する空気を案内する複数のガイドが配置され、
前記複数のガイドの間に前記空気流入スリットが形成される、請求項2に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記ガイドには、
流入する空気を旋回させるように中心方向を基準として傾斜したベーン部が形成される、請求項3に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記ガイドには、
前記マニホールドと連通し、前記混合流路の上流に燃料を噴射する第1燃料ポートが配置される、請求項4に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記混合器本体の側壁部の内部に前記マニホールドと連通する第1燃料プレナムが形成され、
前記混合器本体の内側には、
前記第1燃料プレナムと連通し、前記混合流路の上流に燃料を噴射する第1燃料ポートが配置される、請求項1に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記第1燃料ポートは、複数個が備えられ、
複数の前記第1燃料ポートは、前記混合器本体の内側において、円周方向および/または軸方向に沿って配置される、請求項6に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記混合器本体の側壁部の内部に前記マニホールドと連通する第2燃料プレナムが形成され、
前記混合器本体の内側には、
前記第2燃料プレナムと連通し、前記空気流入ポートおよび前記拡張部の間に配置され、前記混合流路に燃料を噴射する第2燃料ポートが配置される、請求項1に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記第2燃料プレナムは、
前記混合器本体の前記側壁部で環状に形成される、請求項8に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記第2燃料ポートは、複数個が備えられ、
複数の前記第2燃料ポートは、前記混合器本体の内側において、円周方向および/または軸方向に沿って配置される、請求項8に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記混合器本体の前端部の中央を貫通し、前記マニホールドおよび前記混合流路を連通させるように形成された第3燃料ポートを含む、請求項1に記載の燃焼器用ノズル。
- 前記ノズルモジュールは、
前記燃料供給管および前記マニホールドとそれぞれ連通する枝管をさらに含み、
前記枝管には、空気が流入し、前記空気流入流路と連通する開口部が形成された、請求項1に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記ノズルモジュールは、
複数個が互いに円周方向に沿って配置されて全体として円形をなすように配置され、
前記空気流入流路は、複数個が集まって全体として同心円の環状に形成される、請求項1に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記ノズルモジュールは、
複数個が互いに円周方向に沿って配置されて全体として環状をなすように配置されるアウターノズルモジュールと、
前記アウターノズルモジュールの内側中央に配置されるセンターノズルモジュールで構成される、請求項1から13のいずれか一項に記載の燃焼器用ノズル。 - 前記アウターノズルモジュールにおける前記複数の燃料混合器は、全体として扇形形状に配置され、
前記センターノズルモジュールにおける前記複数の燃料混合器は、全体として円形の形状に配置される、請求項14に記載の燃焼器用ノズル。 - 複数のノズルモジュールを含む燃焼器用ノズルと、前記燃焼器用ノズルの一側に結合され、燃料と空気とが内部で燃焼され、燃焼されたガスをタービンに伝達するダクト組立体とを含む燃焼器において、
前記ノズルモジュールは、
前方から後方に燃料が移動するように内部に燃料流路が形成された燃料供給管と、
前記燃料供給管と連通し、間毎に空気流入流路が形成されるように複数個が半径方向に列をなすように配置されるマニホールドと、
前記マニホールドにおいて円周方向に沿って配置され、前記マニホールドから燃料が供給されて噴射する複数の燃料混合器とを含み、
前記燃料混合器は、
一端が前記マニホールドと連通し、他端が開口しており、内部に空気および燃料の移動する混合流路が形成された混合器本体と、
前記混合器本体の側部に形成されて空気が前記混合流路の上流に流入する空気流入ポートと、
前記混合器本体の内側に形成され、前記マニホールドから供給された燃料を前記混合流路に吐出する燃料ポートと、
前記混合器本体の前記他端に位置し、前記混合流路の下流へいくほど流動断面積が大きくなる拡張部とを含む燃焼器。 - 前記ダクト組立体は、
内部に燃焼室が形成されたライナーと、
前記ライナーを取り囲むように配置されてその間に環状の流動空間を形成し、前方にエンドカバーが配置された流動スリーブとを含み、
前記燃焼器用ノズルは、
前記ライナーの前端部に結合され、前記複数の燃料混合器に対応する位置にそれぞれ配置された複数の案内管をさらに含む、請求項16に記載の燃焼器。 - 前記複数の燃料混合器はそれぞれ、
前記複数の案内管と結合される、請求項17に記載の燃焼器。 - 前記複数の燃料混合器はそれぞれ、
前記複数の案内管と離隔して配置される、請求項17に記載の燃焼器。 - 外部から流入した空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された圧縮空気と燃料とを混合して燃焼する燃焼器と、前記燃焼器で燃焼された燃焼ガスによって回転する複数のタービンブレードを含むタービンとを含むガスタービンにおいて、
前記燃焼器は、複数のノズルモジュールを含む燃焼器用ノズルと、前記燃焼器用ノズルの一側に結合され、前記圧縮空気と燃料とが内部で燃焼され、燃焼された前記燃焼ガスを前記タービンに伝達するダクト組立体とを含み、
前記ノズルモジュールは、
前方から後方に燃料が移動するように内部に燃料流路が形成された燃料供給管と、
前記燃料供給管と連通し、間毎に空気流入流路が形成されるように複数個が半径方向に列をなすように配置されるマニホールドと、
前記マニホールドにおいて円周方向に沿って配置され、前記マニホールドから燃料が供給されて噴射する複数の燃料混合器とを含み、
前記燃料混合器は、
一端が前記マニホールドと連通し、他端が開口しており、内部に空気および燃料の移動する混合流路が形成された混合器本体と、
前記混合器本体の側部に形成されて空気が前記混合流路の上流に流入する空気流入ポートと、
前記混合器本体の内側に形成され、前記マニホールドから供給された燃料を前記混合流路に吐出する燃料ポートと、
前記混合器本体の前記他端に位置し、前記混合流路の下流へいくほど流動断面積が大きくなる拡張部とを含むガスタービン。
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