JPH0118331B2 - - Google Patents
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- JPH0118331B2 JPH0118331B2 JP58173027A JP17302783A JPH0118331B2 JP H0118331 B2 JPH0118331 B2 JP H0118331B2 JP 58173027 A JP58173027 A JP 58173027A JP 17302783 A JP17302783 A JP 17302783A JP H0118331 B2 JPH0118331 B2 JP H0118331B2
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- combustion
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガスタービンの焼焼器に係り、特に、
燃焼ガス中の未燃焼生成物の低減を図り、下流側
燃焼装置での燃焼を安定して行わせるため、燃焼
器に流入する空気量を調整できる燃焼器に関す
る。
燃焼ガス中の未燃焼生成物の低減を図り、下流側
燃焼装置での燃焼を安定して行わせるため、燃焼
器に流入する空気量を調整できる燃焼器に関す
る。
ガスタービン燃焼器から排出される排ガス中に
は大気汚染の元凶とされるNOxやCO、HCなど
が含まれるが、特に、NOxについては厳しい排
出規制が設けられている。低NOx化のための最
も簡便な方法には燃焼ガス中に水や水蒸気を注入
しNOxが生成される高温部の温度を下げる方法
がある。この方法は簡単に実施できるが燃焼ガス
温度を降下させるためにタービン出力を低下させ
るという決定的な欠点をもつため採用されること
は希である。これに対して燃料を多段に分配し、
一段当りの燃焼負荷を少なくし、又は、希薄燃焼
を行なわせることにより、部分的なホツトスポツ
トの発生を抑え、低NOx化を図るという試みが
ガスタービン燃焼器の主流になりつつある。ガス
タービン燃焼器の場合は構造等の制約から燃焼器
の上流側と下流側とから燃料を噴射する、いわゆ
る、二段燃焼方式が採用されている。第１図はこ
の二段燃焼方式の一例を示した図である。すなわ
ち、燃焼器ライナ１には上流側に一段目燃料ノズ
ル２が装着されるノズル取付口３をもち、また、
燃焼火災の保炎に寄与する空気旋回器４が取付口
３の周上に配置される。一方、ライナ１の下流側
寄りにもライナの周上に空気旋回器５と燃料噴出
部６が連結された二段目燃料ノズルが設けられ、
各々のノズルで燃料の約50％が燃焼される。
は大気汚染の元凶とされるNOxやCO、HCなど
が含まれるが、特に、NOxについては厳しい排
出規制が設けられている。低NOx化のための最
も簡便な方法には燃焼ガス中に水や水蒸気を注入
しNOxが生成される高温部の温度を下げる方法
がある。この方法は簡単に実施できるが燃焼ガス
温度を降下させるためにタービン出力を低下させ
るという決定的な欠点をもつため採用されること
は希である。これに対して燃料を多段に分配し、
一段当りの燃焼負荷を少なくし、又は、希薄燃焼
を行なわせることにより、部分的なホツトスポツ
トの発生を抑え、低NOx化を図るという試みが
ガスタービン燃焼器の主流になりつつある。ガス
タービン燃焼器の場合は構造等の制約から燃焼器
の上流側と下流側とから燃料を噴射する、いわゆ
る、二段燃焼方式が採用されている。第１図はこ
の二段燃焼方式の一例を示した図である。すなわ
ち、燃焼器ライナ１には上流側に一段目燃料ノズ
ル２が装着されるノズル取付口３をもち、また、
燃焼火災の保炎に寄与する空気旋回器４が取付口
３の周上に配置される。一方、ライナ１の下流側
寄りにもライナの周上に空気旋回器５と燃料噴出
部６が連結された二段目燃料ノズルが設けられ、
各々のノズルで燃料の約50％が燃焼される。
この二段燃焼方式は確かに低NOx化の有力な
手段とされるが、一方ではCOやHCといつた未燃
分の排出量が多くなり易いという課題も含んでい
る。この問題は一段目の燃焼開始時と二段目の燃
焼開始時に、特に、多量の未燃分の排出が起こ
る。まず、一段目の燃焼開始時に発生するもの
は、次のような理由による。ガスタービンではタ
ービンの回転がタービン出力に関係なく一定であ
るためライナ１に流入する空気量も一定となる。
従つて一段目の低負荷燃焼時には空気過剰な状態
での燃焼が行なわれることになり、空気過剰率が
可燃範囲（λ≒0.5〜2.5）外となる領域が多くな
ることから燃焼できないまま排出される未燃分の
量が多くなつてくる。
手段とされるが、一方ではCOやHCといつた未燃
分の排出量が多くなり易いという課題も含んでい
る。この問題は一段目の燃焼開始時と二段目の燃
焼開始時に、特に、多量の未燃分の排出が起こ
る。まず、一段目の燃焼開始時に発生するもの
は、次のような理由による。ガスタービンではタ
ービンの回転がタービン出力に関係なく一定であ
るためライナ１に流入する空気量も一定となる。
従つて一段目の低負荷燃焼時には空気過剰な状態
での燃焼が行なわれることになり、空気過剰率が
可燃範囲（λ≒0.5〜2.5）外となる領域が多くな
ることから燃焼できないまま排出される未燃分の
量が多くなつてくる。
この一段目からの未燃分の排出量は燃焼負荷が
増加するにつれて減少し、一段目の100％負荷時
すなわち、ガスタービン負荷で約50％の時には、
ほとんど未燃分が検出できない程度にまで燃焼は
完全燃焼をする。なお、この一段目からの未燃分
の排出は二段燃焼と関係なく、従来の一段燃焼で
も発生するもので、二段燃焼固有の問題というも
のではない。これに対して、二段目の燃料投入時
に発生する未燃物の生成は二段燃焼固有の問題と
いつてよく、燃焼負荷がすでに全体の約1/2とい
う時点からの発生であるために、未燃分の発生が
排出量という問題に止まらずタービン出力の低下
をきたすという性能の問題に係つてくるので注目
されなければならない。特に、この発生原因が一
段目の火炎から二段目燃料への火移りの問題に関
係しており、二段目燃料投入時には一段目同様、
空気旋回路から流入する空気量は燃料に対して過
剰な状態で供給されるため、可燃域からはずれた
希薄状態が多くなるため、着火しなかつたり、一
部の燃料の燃焼に止まるという状態が起こり、結
果的に未燃分の排出量が増大すると見ることがで
きる。
増加するにつれて減少し、一段目の100％負荷時
すなわち、ガスタービン負荷で約50％の時には、
ほとんど未燃分が検出できない程度にまで燃焼は
完全燃焼をする。なお、この一段目からの未燃分
の排出は二段燃焼と関係なく、従来の一段燃焼で
も発生するもので、二段燃焼固有の問題というも
のではない。これに対して、二段目の燃料投入時
に発生する未燃物の生成は二段燃焼固有の問題と
いつてよく、燃焼負荷がすでに全体の約1/2とい
う時点からの発生であるために、未燃分の発生が
排出量という問題に止まらずタービン出力の低下
をきたすという性能の問題に係つてくるので注目
されなければならない。特に、この発生原因が一
段目の火炎から二段目燃料への火移りの問題に関
係しており、二段目燃料投入時には一段目同様、
空気旋回路から流入する空気量は燃料に対して過
剰な状態で供給されるため、可燃域からはずれた
希薄状態が多くなるため、着火しなかつたり、一
部の燃料の燃焼に止まるという状態が起こり、結
果的に未燃分の排出量が増大すると見ることがで
きる。
本発明の目的は上流側と下流側より燃料を二段
に供給するガスタービン燃焼器において、二段目
の燃料投入時に二段目ノズル近傍に流入する空器
量を制御し、燃料も空気の混合割合が絶えず可燃
範囲にあるようにすることにより、排ガス中の
COやHC等の未燃分の濃度低減を図ることができ
る燃焼器を提供するにある。
に供給するガスタービン燃焼器において、二段目
の燃料投入時に二段目ノズル近傍に流入する空器
量を制御し、燃料も空気の混合割合が絶えず可燃
範囲にあるようにすることにより、排ガス中の
COやHC等の未燃分の濃度低減を図ることができ
る燃焼器を提供するにある。
二段燃焼方式では、特に、二段目の燃料投入時
に一段目に形成されている火炎によつてスムーズ
に火炎の移動が図られることが必要であり、この
ためには二段目の燃料と空気の混合割合を絶えず
可燃域に入るように設定することが条件となる。
に一段目に形成されている火炎によつてスムーズ
に火炎の移動が図られることが必要であり、この
ためには二段目の燃料と空気の混合割合を絶えず
可燃域に入るように設定することが条件となる。
本発明ではこの条件を実現するために二段目の
燃料と空気の混合割合を自由に変えられるように
するために、二段目燃料ノズル近傍の空気取入口
の外周に燃焼器ライナの軸方向に移動可能な円筒
環を設置し、二段目燃料投入開始時に二段目燃料
ノズル近傍の空気取入口を開度を調整して二段目
燃料に混合される空気量を制御できるようにした
ことを特徴とする。
燃料と空気の混合割合を自由に変えられるように
するために、二段目燃料ノズル近傍の空気取入口
の外周に燃焼器ライナの軸方向に移動可能な円筒
環を設置し、二段目燃料投入開始時に二段目燃料
ノズル近傍の空気取入口を開度を調整して二段目
燃料に混合される空気量を制御できるようにした
ことを特徴とする。
本発明の構成によれば、二段目燃料投入開始時
に二段目ノズルの近傍の空気取入口からの空気を
減少させ、二段目燃料と空気との混合比を燃料リ
ツチな状態にすることができるので、上流側から
の火炎の伝播が良好となり、未燃成分の排出が少
なくなる。
に二段目ノズルの近傍の空気取入口からの空気を
減少させ、二段目燃料と空気との混合比を燃料リ
ツチな状態にすることができるので、上流側から
の火炎の伝播が良好となり、未燃成分の排出が少
なくなる。
第２図ないし第６図に本発明の一具体例を示
す。
す。
ガスタービン燃焼器の主な構成は燃焼ガスを生
成するライナ部１と燃料供給系及び空気供給系よ
りなり、これらが外筒７及びエンドカバ８で密閉
された圧力チヤンバ９内に装着されている。ライ
ナ１は上流側に下流側より径を絞つた副室部１０
を設けこの副室部で上流側に供給された燃料の燃
焼を行なう。一方、ライナ１の下流側には副室部
より径を大きく製作した主室部１１をもち、主室
部では、下流側より供給された二段燃料及び副室
１０内で未燃となつたCO等の可燃分を燃焼し、
且つ、主室下流部に配置される希釈空気孔１２よ
り流入する空気により、燃焼ガスを所定の温度ま
で低下させる。
成するライナ部１と燃料供給系及び空気供給系よ
りなり、これらが外筒７及びエンドカバ８で密閉
された圧力チヤンバ９内に装着されている。ライ
ナ１は上流側に下流側より径を絞つた副室部１０
を設けこの副室部で上流側に供給された燃料の燃
焼を行なう。一方、ライナ１の下流側には副室部
より径を大きく製作した主室部１１をもち、主室
部では、下流側より供給された二段燃料及び副室
１０内で未燃となつたCO等の可燃分を燃焼し、
且つ、主室下流部に配置される希釈空気孔１２よ
り流入する空気により、燃焼ガスを所定の温度ま
で低下させる。
燃料供給系は本発明では二段供給方式が採られ
る。すなわち、主に副室１０での燃焼に関わる一
段目燃料ノズル１３と主室１１内での燃焼に関わ
る二段目燃料ノズル１４とからなる。一段目燃料
ノズル１３と二段目燃料ノズル１４との差違は、
一段目燃料ノズル１３がライナ１本体に固定され
たノズルではなく、単独のノズルがエンドカバー
８の外部よりライナ１に挿入されて装着されるの
に対し、二段目燃料ノズル１４は副室１０と主室
１１を継ぐ拡大コーン１５に固定されて周上に複
数個設置される。この部分を詳述すれば、拡大コ
ーン１５の周上に空気旋回羽根１６を配置し、こ
の上流側に燃料溜管１７が接続されており、さら
に燃料溜管１７への燃料の輸送は、燃料溜管１７
の上流側に接続される複数個の燃料供給管１８を
経由して行なわれる。二段目燃料ノズル１４は燃
料溜管より空気旋回羽根内に突出させて周上に複
数個装着される。
る。すなわち、主に副室１０での燃焼に関わる一
段目燃料ノズル１３と主室１１内での燃焼に関わ
る二段目燃料ノズル１４とからなる。一段目燃料
ノズル１３と二段目燃料ノズル１４との差違は、
一段目燃料ノズル１３がライナ１本体に固定され
たノズルではなく、単独のノズルがエンドカバー
８の外部よりライナ１に挿入されて装着されるの
に対し、二段目燃料ノズル１４は副室１０と主室
１１を継ぐ拡大コーン１５に固定されて周上に複
数個設置される。この部分を詳述すれば、拡大コ
ーン１５の周上に空気旋回羽根１６を配置し、こ
の上流側に燃料溜管１７が接続されており、さら
に燃料溜管１７への燃料の輸送は、燃料溜管１７
の上流側に接続される複数個の燃料供給管１８を
経由して行なわれる。二段目燃料ノズル１４は燃
料溜管より空気旋回羽根内に突出させて周上に複
数個装着される。
次に本発明に関わる空気供給系及び空気制御方
法について説明する。
法について説明する。
空気供給系は、大別すると次のように分類でき
る。すなわち、副室１０に供給される空気は全空
気量の30〜40％でライナ外管１９上に設けられた
空気孔２０を通り、副室内筒２１に設けられてい
る一次燃焼空気孔２２及び二次燃焼空気孔２３よ
り副室１０内に流入するものと、上流側燃料ノズ
ル１３の先端部周上に配置される空気旋回器２４
を経て副室に流入するものがある。後者の空気量
は全体空気量の４〜５％程度であるため、副室１
０へ流入する空気量のほとんどは一次燃焼空気孔
２２及び二次燃焼空気孔２３より供給される。
る。すなわち、副室１０に供給される空気は全空
気量の30〜40％でライナ外管１９上に設けられた
空気孔２０を通り、副室内筒２１に設けられてい
る一次燃焼空気孔２２及び二次燃焼空気孔２３よ
り副室１０内に流入するものと、上流側燃料ノズ
ル１３の先端部周上に配置される空気旋回器２４
を経て副室に流入するものがある。後者の空気量
は全体空気量の４〜５％程度であるため、副室１
０へ流入する空気量のほとんどは一次燃焼空気孔
２２及び二次燃焼空気孔２３より供給される。
一方、主室１１内に供給される空気量は空気旋
回羽根１６を通るものが全体空気量の約30％で一
番多く、次いで、希釈空気孔から入るものが全体
空気量の約15％程度である。
回羽根１６を通るものが全体空気量の約30％で一
番多く、次いで、希釈空気孔から入るものが全体
空気量の約15％程度である。
これらの空気配分を燃焼負荷に応じて適切に行
なうことにより、下流側燃料投入時の未燃物の発
生の抑制と、上流側燃料による低負荷燃焼時の未
燃分の発生を抑制することができる。
なうことにより、下流側燃料投入時の未燃物の発
生の抑制と、上流側燃料による低負荷燃焼時の未
燃分の発生を抑制することができる。
以下この空気制御法について述べる。
本発明では、一次燃焼空気孔２２と二次燃焼空
気孔２３から副室１０内に流入する空気と空気旋
回羽根１６を通り、主室１１内に流入する空気を
分離し、これを燃焼負荷に応じて制御する。ライ
ナ外筒１９及び副室内筒２１、さらに、ライナエ
ンドカバ２６と拡大コーン１５によつて形成され
る環状空気室２５はその内部に設けられる仕切板
２７により、２つの空気室に分離される。上流側
空気室２８は副室１０へ供給されるための空気室
であり、下流側空気室２９の空気は空気旋回羽根
１４により二段目燃料に混合され、二段目燃料の
燃焼空気として使われる。環状空気流路部３０か
らそれぞれの空気室への空気流入はライナ外筒周
上に複数個設けられ空気穴２０及び３１から行な
われ、前者の空気孔２０が上流側空気室２８へ、
後者の空気孔３１が下流側空気室２９への空気流
入孔として使われる。
気孔２３から副室１０内に流入する空気と空気旋
回羽根１６を通り、主室１１内に流入する空気を
分離し、これを燃焼負荷に応じて制御する。ライ
ナ外筒１９及び副室内筒２１、さらに、ライナエ
ンドカバ２６と拡大コーン１５によつて形成され
る環状空気室２５はその内部に設けられる仕切板
２７により、２つの空気室に分離される。上流側
空気室２８は副室１０へ供給されるための空気室
であり、下流側空気室２９の空気は空気旋回羽根
１４により二段目燃料に混合され、二段目燃料の
燃焼空気として使われる。環状空気流路部３０か
らそれぞれの空気室への空気流入はライナ外筒周
上に複数個設けられ空気穴２０及び３１から行な
われ、前者の空気孔２０が上流側空気室２８へ、
後者の空気孔３１が下流側空気室２９への空気流
入孔として使われる。
空気孔２０あるいは３１を閉塞又は開放して空
気量をコントロールする方法として、第３図に立
体的に示したようなライナ軸方向に移動可能な円
筒環３２を用いる。円筒環３２はライナ外筒１９
上に取付けられた複数個の支持ガイド３３により
支持され、支持ガイドのレール３４を滑走するよ
うに取付けられる。取付の手順は円筒環３２を支
持ガイド３３にライナ上流側から挿入されるが、
その際、支持ガイド３３の上流端から切り開かれ
た状態となつており、円筒環３２を支持ガイド３
３のレール３４に挿入した後、支持ガイドの上流
端は止め金具３５によつて締結され、円筒環３２
がライナ軸方向に抜け出ないように取付けられ
る。第４図に円筒環３２の詳細図を示す。円筒環
３２の上流・下流端部には支持ガイドレール３４
よりも幾分背の高い側板３６，３７が取付けら
れ、この側板部にはガイドレール３４に挿入され
るための切込み３８，３９が複数個設けられる。
この切込みがガイドレールに挿入された状態では
側板の底面４０，４１とライナ外筒１９との間に
わずかな間隙をもつ程度の寸法で組込まれる。
気量をコントロールする方法として、第３図に立
体的に示したようなライナ軸方向に移動可能な円
筒環３２を用いる。円筒環３２はライナ外筒１９
上に取付けられた複数個の支持ガイド３３により
支持され、支持ガイドのレール３４を滑走するよ
うに取付けられる。取付の手順は円筒環３２を支
持ガイド３３にライナ上流側から挿入されるが、
その際、支持ガイド３３の上流端から切り開かれ
た状態となつており、円筒環３２を支持ガイド３
３のレール３４に挿入した後、支持ガイドの上流
端は止め金具３５によつて締結され、円筒環３２
がライナ軸方向に抜け出ないように取付けられ
る。第４図に円筒環３２の詳細図を示す。円筒環
３２の上流・下流端部には支持ガイドレール３４
よりも幾分背の高い側板３６，３７が取付けら
れ、この側板部にはガイドレール３４に挿入され
るための切込み３８，３９が複数個設けられる。
この切込みがガイドレールに挿入された状態では
側板の底面４０，４１とライナ外筒１９との間に
わずかな間隙をもつ程度の寸法で組込まれる。
次に、円筒環３２のライナ軸方向への駆動は次
の手段を用いて行なわれる。円筒環３２の上流側
に押し棒を固定する支持金具４２を複数個取付け
られる。第４図は一例として二個の支持金具４２
を取付けた状態を示す。支持金具４２には押し棒
４３が連結される。押し棒４３の他端は、第３図
に示すように、外筒がエンドカバ４４に設置され
た圧力ピストンを内蔵するピストン駆動装置４５
に連結されている。ピストン駆動装置４５のピス
トン４６に外部より圧力をかけることにより押し
棒４３を介して円筒環３２を下流側に移動させ
る。一方、ピストンにかかる圧力を減ずるとピス
トン４６の下部にあるコイルバネ４７によつてピ
ストン４６は上流側に押し戻され、従つて、円筒
環３２も上流側に移動する仕組みになつている。
このように、ピストンにより押し棒が駆動される
場合、複数個あるピストンの所定位置からの変位
があらかじめ決められた許容変位置に常に入るよ
うに制御系が組込まれている。
の手段を用いて行なわれる。円筒環３２の上流側
に押し棒を固定する支持金具４２を複数個取付け
られる。第４図は一例として二個の支持金具４２
を取付けた状態を示す。支持金具４２には押し棒
４３が連結される。押し棒４３の他端は、第３図
に示すように、外筒がエンドカバ４４に設置され
た圧力ピストンを内蔵するピストン駆動装置４５
に連結されている。ピストン駆動装置４５のピス
トン４６に外部より圧力をかけることにより押し
棒４３を介して円筒環３２を下流側に移動させ
る。一方、ピストンにかかる圧力を減ずるとピス
トン４６の下部にあるコイルバネ４７によつてピ
ストン４６は上流側に押し戻され、従つて、円筒
環３２も上流側に移動する仕組みになつている。
このように、ピストンにより押し棒が駆動される
場合、複数個あるピストンの所定位置からの変位
があらかじめ決められた許容変位置に常に入るよ
うに制御系が組込まれている。
次に、燃焼負荷に応じてどのように円筒環を移
動し空気量をコントロールするかについて以下に
述べる。
動し空気量をコントロールするかについて以下に
述べる。
第５図に示した実線及び破線はそれぞれ空気量
のコントロールを行なわない場合と、適切なコン
トロールを与えた場合の未燃分の代表例としての
CO濃度の相対比較を燃焼負荷を横軸にとつて示
したものである。CO濃度は低負荷燃焼時と2/4負
荷以上でピークとなる分布を示す。これは前にも
説明したように、低負荷燃焼時に発生するCOの
高レベル帯は一段目燃料投入時に空気が過剰に供
給されるためであり、一方、2/4負荷以降に発生
するピーク二段目燃料投入時からある負荷の範囲
に亘つて、空気過剰な状態が続き、空気と燃料と
の混合割合が可燃域をはずれて存在するために、
上流側からの火炎の移動が完全でなかつたり、部
分的な燃焼に止まるために発生するものである。
のコントロールを行なわない場合と、適切なコン
トロールを与えた場合の未燃分の代表例としての
CO濃度の相対比較を燃焼負荷を横軸にとつて示
したものである。CO濃度は低負荷燃焼時と2/4負
荷以上でピークとなる分布を示す。これは前にも
説明したように、低負荷燃焼時に発生するCOの
高レベル帯は一段目燃料投入時に空気が過剰に供
給されるためであり、一方、2/4負荷以降に発生
するピーク二段目燃料投入時からある負荷の範囲
に亘つて、空気過剰な状態が続き、空気と燃料と
の混合割合が可燃域をはずれて存在するために、
上流側からの火炎の移動が完全でなかつたり、部
分的な燃焼に止まるために発生するものである。
第６図は上流側空気孔及び下流側空気孔開度制
御の１例を示したものであり、これにより実現し
たのが第５図の破線で示したカーブである。この
空気孔開度制御の基本的な考え方は、上流側燃料
投入時から、0/4負荷ぐらいまでは上流側空気孔
は花全閉の状態にしておき、燃料リツチな状態で
の燃焼を促進し、0/4負荷近傍から空気孔の開度
を増し、2/4負荷近傍で100％開度になるように制
御する。この際、下流側空気孔の開度は構造上
100％に開度となつている。続いて、下流側燃料
が投入される際には円筒環３２が下流側空気孔３
１を完全に被い隠す位置まで移動しておき、すな
わち、下流側空気孔開度がゼロの状態で燃料投入
が開始され、下流側においても燃料リツチの状態
で上流側にある火炎からの火移を完了し、3/4負
荷近傍からの空気孔の開度を増し、4/4負荷で100
％開度となるようなコントロールする。一方、上
流側空気孔は三段目燃料投入時以降、制御上も10
％開度のままとなる。
御の１例を示したものであり、これにより実現し
たのが第５図の破線で示したカーブである。この
空気孔開度制御の基本的な考え方は、上流側燃料
投入時から、0/4負荷ぐらいまでは上流側空気孔
は花全閉の状態にしておき、燃料リツチな状態で
の燃焼を促進し、0/4負荷近傍から空気孔の開度
を増し、2/4負荷近傍で100％開度になるように制
御する。この際、下流側空気孔の開度は構造上
100％に開度となつている。続いて、下流側燃料
が投入される際には円筒環３２が下流側空気孔３
１を完全に被い隠す位置まで移動しておき、すな
わち、下流側空気孔開度がゼロの状態で燃料投入
が開始され、下流側においても燃料リツチの状態
で上流側にある火炎からの火移を完了し、3/4負
荷近傍からの空気孔の開度を増し、4/4負荷で100
％開度となるようなコントロールする。一方、上
流側空気孔は三段目燃料投入時以降、制御上も10
％開度のままとなる。
本発明によれば、二段目燃料投入時の二段目燃
料による空燃比を可燃範囲に保つことができるの
で、二段目燃料投入以降のCO、HC等の未燃分の
発生が抑制される。
料による空燃比を可燃範囲に保つことができるの
で、二段目燃料投入以降のCO、HC等の未燃分の
発生が抑制される。
第１図は従来型燃焼器の断面図、第２図は本発
明の燃焼器の断面図、第３図は本発明の燃焼器の
斜視図、第４図は円筒環の斜視図、第５図は燃焼
負荷とCO濃度の関係を示す図、第６図は燃焼負
荷と空気孔開度の関係を示す図である。 １３……一段目燃焼ノズル、１４……二段目燃
料ノズル、１９……ライナ外筒、２０，３１……
空気孔、２１……副室内筒、２２……１次燃焼空
気孔、２３……２次燃焼空気孔、２４……空気旋
回器、２５……環状空気室、２６……ライナエン
ドカバ、２７……仕切板、２８……上流側空気
室、２９……下流側空気室、３０……環状空気流
路部、３１，３２……円筒環、３３……支持ガイ
ド、３４……支持ガイドレール、３５……止め金
具、３６，３７……側板、３８，３９……切込
み、４２……支持金具、４３，４４……押し棒、
４４……外筒エンドカバ、４５……ピストン駆動
装置、４６……ピストン、４７……コイルバネ。
明の燃焼器の断面図、第３図は本発明の燃焼器の
斜視図、第４図は円筒環の斜視図、第５図は燃焼
負荷とCO濃度の関係を示す図、第６図は燃焼負
荷と空気孔開度の関係を示す図である。 １３……一段目燃焼ノズル、１４……二段目燃
料ノズル、１９……ライナ外筒、２０，３１……
空気孔、２１……副室内筒、２２……１次燃焼空
気孔、２３……２次燃焼空気孔、２４……空気旋
回器、２５……環状空気室、２６……ライナエン
ドカバ、２７……仕切板、２８……上流側空気
室、２９……下流側空気室、３０……環状空気流
路部、３１，３２……円筒環、３３……支持ガイ
ド、３４……支持ガイドレール、３５……止め金
具、３６，３７……側板、３８，３９……切込
み、４２……支持金具、４３，４４……押し棒、
４４……外筒エンドカバ、４５……ピストン駆動
装置、４６……ピストン、４７……コイルバネ。
Claims (1)
- １ 筒状の燃焼器ライナの上流側に一段目燃料ノ
ズルを下流側に二段目燃料ノズルを備え、低負荷
領域では、一段目燃料ノズルからの燃料を燃焼さ
せ、高負荷領域では、一段目及び二段目両方のノ
ズルからの燃料を燃焼させるガスタービン燃焼器
において、前記二段目燃料ノズルの近傍に設けら
れ、二段目ノズルからの燃料に混合される燃焼空
気を取り入れる空気口と、前記空気口の開口面積
を調整する手段とを有し、前記二段目燃料投入開
始時に前記開口面積を調整する手段により前記空
気口を通る空気量を減少させるようにしたことを
特徴とするガスタービン燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17302783A JPS6066020A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17302783A JPS6066020A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | ガスタービン燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066020A JPS6066020A (ja) | 1985-04-16 |
| JPH0118331B2 true JPH0118331B2 (ja) | 1989-04-05 |
Family
ID=15952850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17302783A Granted JPS6066020A (ja) | 1983-09-21 | 1983-09-21 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6066020A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0759978B2 (ja) * | 1985-07-03 | 1995-06-28 | 株式会社日立製作所 | ガスタ−ビン |
| JP2961913B2 (ja) * | 1991-02-26 | 1999-10-12 | 株式会社日立製作所 | 燃焼装置及びその制御方法 |
| JPH05126335A (ja) * | 1991-11-07 | 1993-05-21 | Hitachi Ltd | ガスタービンの燃焼制御装置及びガスタービンの燃焼制御方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57161422A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Hitachi Ltd | Burner for low nox gas turbine |
-
1983
- 1983-09-21 JP JP17302783A patent/JPS6066020A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57161422A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-05 | Hitachi Ltd | Burner for low nox gas turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6066020A (ja) | 1985-04-16 |
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