JPH0130055B2 - - Google Patents
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- JPH0130055B2 JPH0130055B2 JP55163428A JP16342880A JPH0130055B2 JP H0130055 B2 JPH0130055 B2 JP H0130055B2 JP 55163428 A JP55163428 A JP 55163428A JP 16342880 A JP16342880 A JP 16342880A JP H0130055 B2 JPH0130055 B2 JP H0130055B2
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- Japan
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- combustor
- gas turbine
- opening
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- combustion chamber
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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
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
-
- 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
-
- 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
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/30—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
- F23R3/32—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices being tubular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2209/00—Safety arrangements
- F23D2209/10—Flame flashback
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃焼器内に、特に燃焼器筒形体内部
に燃焼器内での作業空気流れ方向でみて空気分配
室と燃焼室とがスペース的に互いに仕切られて配
置されている、ガスタービンの燃焼器に関する。
に燃焼器内での作業空気流れ方向でみて空気分配
室と燃焼室とがスペース的に互いに仕切られて配
置されている、ガスタービンの燃焼器に関する。
ガスタービンは排ガス組成に関してますます多
くの国の厳しい環境保護基準を満せなくなつてい
る。ガスタービンの運転の内でも特に許容される
最大の窒素酸化物排出量に関して前記環境保護基
準を守ることは極めて困難である。従つて現在法
律上有効な環境保護基準は特にアメリカ合衆国に
おいて施行されており、これによれば窒素酸化物
の排出量は容積百分率15%の酸素で75ppmを越え
てはならない。類似の環境保護基準は大多数の工
業国においても存在する。このばあいむしろ、将
来は許容される排出量が一段と厳しく押えられる
ということが予想される。前記環境保護基準はこ
れまで燃焼室内に多量の水又は蒸気を噴射するこ
とによつてのみ守られた。しかし排出量を減少さ
せるために使用される補助媒体、つまり水又は蒸
気は若干の重大な欠点をもたらす。水が燃焼室内
に噴射される場合には、効率の低下が予期され
る。更にこのために使用できる量の水がいつでも
どこでも、例えば降水量の少ない国では、存在す
るとは限らない。更に水はその使用前に前処理さ
れねばならない。何故ならば水内に含まれる多量
の鉱物、例えばナトリウム、食塩等がそれに接触
するものを著しく腐食させるからである。前記前
処理は費用がかかりしかも多量のエネルギを必要
とする。
くの国の厳しい環境保護基準を満せなくなつてい
る。ガスタービンの運転の内でも特に許容される
最大の窒素酸化物排出量に関して前記環境保護基
準を守ることは極めて困難である。従つて現在法
律上有効な環境保護基準は特にアメリカ合衆国に
おいて施行されており、これによれば窒素酸化物
の排出量は容積百分率15%の酸素で75ppmを越え
てはならない。類似の環境保護基準は大多数の工
業国においても存在する。このばあいむしろ、将
来は許容される排出量が一段と厳しく押えられる
ということが予想される。前記環境保護基準はこ
れまで燃焼室内に多量の水又は蒸気を噴射するこ
とによつてのみ守られた。しかし排出量を減少さ
せるために使用される補助媒体、つまり水又は蒸
気は若干の重大な欠点をもたらす。水が燃焼室内
に噴射される場合には、効率の低下が予期され
る。更にこのために使用できる量の水がいつでも
どこでも、例えば降水量の少ない国では、存在す
るとは限らない。更に水はその使用前に前処理さ
れねばならない。何故ならば水内に含まれる多量
の鉱物、例えばナトリウム、食塩等がそれに接触
するものを著しく腐食させるからである。前記前
処理は費用がかかりしかも多量のエネルギを必要
とする。
これに対して蒸気が燃焼室に供給されるばあい
には、上述の効率の低下は回避される。しかし蒸
気を発生させるには水を必要としかつこのように
蒸気を発生させることはエネルギの必要性を減少
させるものではない。
には、上述の効率の低下は回避される。しかし蒸
気を発生させるには水を必要としかつこのように
蒸気を発生させることはエネルギの必要性を減少
させるものではない。
本発明の課題は、燃焼によつて発生する有害成
分が排出基準によつて許容される値以下に減少さ
せられるような冒頭に述べた形式のガスタービン
の燃焼器を提供することにある。
分が排出基準によつて許容される値以下に減少さ
せられるような冒頭に述べた形式のガスタービン
の燃焼器を提供することにある。
前記課題は特許請求の範囲第1項並びに第11
項に記載の本発明の構成によつて解決された。
項に記載の本発明の構成によつて解決された。
上記本発明の構成によつて初めて、燃焼器の本
来の燃焼室の前で作用する前混合・前気化手段を
備えた燃焼器が得られた。従つて本発明の利点は
特に、有害成分の排出量が、燃焼室内に費用のか
かる補助媒体を噴射することなしに、排出基準に
よつて許容された値以下に減少されるということ
にある。このことは本来の燃焼プロセスの前に前
混合プロセスおよび前気化プロセスが行なわれる
ことによつて達成される。
来の燃焼室の前で作用する前混合・前気化手段を
備えた燃焼器が得られた。従つて本発明の利点は
特に、有害成分の排出量が、燃焼室内に費用のか
かる補助媒体を噴射することなしに、排出基準に
よつて許容された値以下に減少されるということ
にある。このことは本来の燃焼プロセスの前に前
混合プロセスおよび前気化プロセスが行なわれる
ことによつて達成される。
このために前混合および前気化は多数の管状部
材内において実施され、このばあい燃料は圧縮機
からの空気と大きな空気過剰率で前混合および前
気化される。必要最大の空気過剰率(一方ではま
だ炎燃焼しかつ他方では多量の一酸化炭素を発生
させない)で燃焼させることは有害な窒素酸化物
量を減少させるばかりでなく、更に別の有害成
分、即ち一酸化炭素および未燃の炭化水素の発生
を押える。本発明の燃焼器のばあいには、燃焼お
よび後反応のためのスペースが本来の燃焼のため
に必要とされよりも著しく長く維持されることに
よつて窒素酸化物量の発生を押えることができ
る。このように燃焼および後反応のためのスペー
スが本来の燃焼のために必要とされるよりも長く
されていることによつて大きな空気過剰率を選択
することができ、このばあい当初多量の一酸化炭
素が発生するけれどもしかし、この一酸化炭素は
更に反応して炭酸ガスになるので、結局一酸化炭
素の排出量はわずかに維持されしかも他面では、
大きな空気過剰率にもかかわらず一酸化窒素は極
めてわずかにしか生じない。
材内において実施され、このばあい燃料は圧縮機
からの空気と大きな空気過剰率で前混合および前
気化される。必要最大の空気過剰率(一方ではま
だ炎燃焼しかつ他方では多量の一酸化炭素を発生
させない)で燃焼させることは有害な窒素酸化物
量を減少させるばかりでなく、更に別の有害成
分、即ち一酸化炭素および未燃の炭化水素の発生
を押える。本発明の燃焼器のばあいには、燃焼お
よび後反応のためのスペースが本来の燃焼のため
に必要とされよりも著しく長く維持されることに
よつて窒素酸化物量の発生を押えることができ
る。このように燃焼および後反応のためのスペー
スが本来の燃焼のために必要とされるよりも長く
されていることによつて大きな空気過剰率を選択
することができ、このばあい当初多量の一酸化炭
素が発生するけれどもしかし、この一酸化炭素は
更に反応して炭酸ガスになるので、結局一酸化炭
素の排出量はわずかに維持されしかも他面では、
大きな空気過剰率にもかかわらず一酸化窒素は極
めてわずかにしか生じない。
多数の管状部材が前混合および前気化のために
用いられるため、負荷調整時にそれぞれ、その都
度の運転段階(始動、部分負荷等)のために最良
の空気過剰率を生ぜしめるような数の管状部材だ
けが燃料を供給されるという利点が得られる。
用いられるため、負荷調整時にそれぞれ、その都
度の運転段階(始動、部分負荷等)のために最良
の空気過剰率を生ぜしめるような数の管状部材だ
けが燃料を供給されるという利点が得られる。
多数のパイロツト部材が使用されるばあい、パ
イロツト部材が使用される管状部材の下側に幾何
学的に均一に分配されると有利である。パイロツ
ト部材が点火装置によつて運転されるばあい、こ
のような点火装置を遅れて運転される管状部材の
ために設ける必要はない。何故ならばパイロツト
部材から炎が周辺の管状部材に転移するからであ
る。このことはパイロツト部材の閉鎖板(以後保
炎板と呼ぶ)が拡散する炎先端を生ぜしめるよう
なら旋体又は傾斜した穴を備えていることによつ
て促進される。前記ら旋体又は傾斜した穴によつ
て付加的に申し分のない熱的およびエアジエツト
式の混合が促進され、これによつて燃焼室に対す
る均一な温度分配および速度分配が得られる。
イロツト部材が使用される管状部材の下側に幾何
学的に均一に分配されると有利である。パイロツ
ト部材が点火装置によつて運転されるばあい、こ
のような点火装置を遅れて運転される管状部材の
ために設ける必要はない。何故ならばパイロツト
部材から炎が周辺の管状部材に転移するからであ
る。このことはパイロツト部材の閉鎖板(以後保
炎板と呼ぶ)が拡散する炎先端を生ぜしめるよう
なら旋体又は傾斜した穴を備えていることによつ
て促進される。前記ら旋体又は傾斜した穴によつ
て付加的に申し分のない熱的およびエアジエツト
式の混合が促進され、これによつて燃焼室に対す
る均一な温度分配および速度分配が得られる。
保炎板内の斜めの開口並びに保炎板の軸線に対
して平行な穴が穴直径の少なくとも1.5倍の長さ
を有していると有利である。前記穴を介して空
気・燃料油混合気もしくは空気・燃料ガス混合気
が高速で燃焼室に向つて流れ、これによつて逆火
が阻止される。
して平行な穴が穴直径の少なくとも1.5倍の長さ
を有していると有利である。前記穴を介して空
気・燃料油混合気もしくは空気・燃料ガス混合気
が高速で燃焼室に向つて流れ、これによつて逆火
が阻止される。
逆火を阻止するために別の実施態様では、保炎
板内の開口がインゼクタとして形成されていて、
この結果、空気が開口の境界層内に導入されるよ
うになつている。
板内の開口がインゼクタとして形成されていて、
この結果、空気が開口の境界層内に導入されるよ
うになつている。
保炎板内の開口の別の実施態様では、前記開口
がデイフユーザとして形成されている。前記構成
によつて同じ圧力損失で高速を得ることができ
る。高速が得られることによつてより確実に燃焼
室からの逆火が阻止される。デイフユーザを確実
に機能させるため必ず孔直径の少なくとも1.5倍
の長さを有する円筒状区分が後接続されている。
がデイフユーザとして形成されている。前記構成
によつて同じ圧力損失で高速を得ることができ
る。高速が得られることによつてより確実に燃焼
室からの逆火が阻止される。デイフユーザを確実
に機能させるため必ず孔直径の少なくとも1.5倍
の長さを有する円筒状区分が後接続されている。
燃料が空気流入方向とは逆向きに供給されると
有利である。それというのも向流における両媒体
の相対速度は最大となり、これによつて著しい渦
流が生ぜしめられるからである。このような燃料
供給形式に基づき前混合プロセスおよび前気化プ
ロセスが促進されると同時に、管状部材の長さを
別の燃料供給形式に比して著しく短く形成でき、
これによつて管状部材内での混合気の停滞時間が
短縮されかつ自己点火の危険が除かれる。
有利である。それというのも向流における両媒体
の相対速度は最大となり、これによつて著しい渦
流が生ぜしめられるからである。このような燃料
供給形式に基づき前混合プロセスおよび前気化プ
ロセスが促進されると同時に、管状部材の長さを
別の燃料供給形式に比して著しく短く形成でき、
これによつて管状部材内での混合気の停滞時間が
短縮されかつ自己点火の危険が除かれる。
管状部材の空気取入れ口でボルダの流出口を使
用することによつて前記範囲で、前混合プロセス
および霧化プロセスおよび前気化プロセスを付加
的に強める渦流が生ぜしめられる。
用することによつて前記範囲で、前混合プロセス
および霧化プロセスおよび前気化プロセスを付加
的に強める渦流が生ぜしめられる。
保炎板縁部の外周面が多角形として形成されて
いると有利であり、この結果管状部材はスペース
を節約されて組み合わされる。
いると有利であり、この結果管状部材はスペース
を節約されて組み合わされる。
保炎板縁部内で、管状部材の外周面の周囲に多
数の開口が切欠かれていると有利であり、この開
口を介して圧縮空気量の一部が貫流しかつこのよ
うにして保炎板縁部が冷却される。
数の開口が切欠かれていると有利であり、この開
口を介して圧縮空気量の一部が貫流しかつこのよ
うにして保炎板縁部が冷却される。
次に図示の実施例につき本発明を説明する。
第1図は概略的にこのような燃焼器の構想を示
している。燃焼器筒形体1の上側範囲内には多数
の管状部材2が配置されており、該管状部材2は
与えられたスペースを申し分なく満している。こ
のような配置形式の1実施例は第2図から明らか
にされており、この第2図では37個の管状部材2
が配置されているけれども必ずしも管状部材を37
個設ける必要はない。何故ならば管状部材の数は
燃焼器のサイズに関連しているからであり、該燃
焼器のサイズは更に所望の燃焼効率に関連してい
る。管状部材2が閉鎖ナツト5を介して結合され
ている支持ブリツジ27は支持リブ23に固定さ
れている。管状部材2を支持ブリツジ27と結合
するために、別の結合形式を利用することもでき
る。管状部材2は下側の範囲で安内板6を介して
側方で案内されている。自体支持ブリツジ27と
固定的に結合されている多数の支持部材22は案
内板6を支持している。管状部材2を、第16図
から明らかなように、個々に案内することもで
き、このばあい最早案内板は使用されず、個々の
案内リング25が管状部材2を側方で案内する。
案内リング25はこのばあいにも支持ブリツジ2
7と固定的に結合されている支持部材22によつ
て支持される。管状部材2を図示の支持ブリツジ
27によるのとは別の形式で固定することもでき
るがしかし、このような場合には常に、熱膨張が
不都合な作用を生ぜしめないようにするために、
選ばれた固定個所が燃焼室7からできるだけ遠く
に離れて設けられることを考慮する必要がある。
している。燃焼器筒形体1の上側範囲内には多数
の管状部材2が配置されており、該管状部材2は
与えられたスペースを申し分なく満している。こ
のような配置形式の1実施例は第2図から明らか
にされており、この第2図では37個の管状部材2
が配置されているけれども必ずしも管状部材を37
個設ける必要はない。何故ならば管状部材の数は
燃焼器のサイズに関連しているからであり、該燃
焼器のサイズは更に所望の燃焼効率に関連してい
る。管状部材2が閉鎖ナツト5を介して結合され
ている支持ブリツジ27は支持リブ23に固定さ
れている。管状部材2を支持ブリツジ27と結合
するために、別の結合形式を利用することもでき
る。管状部材2は下側の範囲で安内板6を介して
側方で案内されている。自体支持ブリツジ27と
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内板6を支持している。管状部材2を、第16図
から明らかなように、個々に案内することもで
き、このばあい最早案内板は使用されず、個々の
案内リング25が管状部材2を側方で案内する。
案内リング25はこのばあいにも支持ブリツジ2
7と固定的に結合されている支持部材22によつ
て支持される。管状部材2を図示の支持ブリツジ
27によるのとは別の形式で固定することもでき
るがしかし、このような場合には常に、熱膨張が
不都合な作用を生ぜしめないようにするために、
選ばれた固定個所が燃焼室7からできるだけ遠く
に離れて設けられることを考慮する必要がある。
図示されてない圧縮機から供給される作業空気
としての圧縮空気の大部分は開口9を介して燃焼
器筒形体内に設けられた空気分配室内に流入す
る。この空気分配室は下方で支持ブリツジ27に
よつてかつ上方でフランジリブ38にフランジ結
合されたカバー35によつてかつ側方で開口9を
備えた燃焼器筒形体部分によつて取り囲まれてい
る。更に空気分配室19から圧縮空気はホツパ状
の空気取入れ口14を介して個々の管状部材2内
に流入する。燃料は管状部材2毎に燃料導管4を
介して供給され、このばあい管状部材2内に突入
しかつ図示されてない単数又は複数の燃料開口を
有する燃料ノズル15は空気流入方向とは逆向き
に燃料を噴射するのに用いられる。しかし燃料を
必ず空気流入方向とは逆向きに噴射する必要はな
い。例えば燃料ガス(天然ガス)を使用したばあ
いには前記ガスは空気流入方向に吹き込まれる。
更に燃料油と燃料ガスとを同時に供給して燃焼さ
せることもできる。
としての圧縮空気の大部分は開口9を介して燃焼
器筒形体内に設けられた空気分配室内に流入す
る。この空気分配室は下方で支持ブリツジ27に
よつてかつ上方でフランジリブ38にフランジ結
合されたカバー35によつてかつ側方で開口9を
備えた燃焼器筒形体部分によつて取り囲まれてい
る。更に空気分配室19から圧縮空気はホツパ状
の空気取入れ口14を介して個々の管状部材2内
に流入する。燃料は管状部材2毎に燃料導管4を
介して供給され、このばあい管状部材2内に突入
しかつ図示されてない単数又は複数の燃料開口を
有する燃料ノズル15は空気流入方向とは逆向き
に燃料を噴射するのに用いられる。しかし燃料を
必ず空気流入方向とは逆向きに噴射する必要はな
い。例えば燃料ガス(天然ガス)を使用したばあ
いには前記ガスは空気流入方向に吹き込まれる。
更に燃料油と燃料ガスとを同時に供給して燃焼さ
せることもできる。
更に燃料油を使用するばあい燃料油をできるだ
け細かく霧化するために有利には、圧縮空気より
も高い圧力のできるだけわずかな量の補助空気を
燃料ノズル15を介して供給できる。従つて燃料
は、管状部材2内で前混合プロセスおよび前気化
プロセスが行なわれるように、流入する圧縮空気
と混合される。このような前混合および前気化プ
ロセスは、第16図から明らかなように、管状部
材の空気取入れ口でボルダの流出口34を使用す
ることによつて、発生する渦流に基づいて促進す
ることができる。このばあい燃料は燃料ノズル1
5を介して、発生する渦流範囲でしかもボルダの
流出口34から最良の間隔をおいて噴射もしくは
噴出されねばならない。
け細かく霧化するために有利には、圧縮空気より
も高い圧力のできるだけわずかな量の補助空気を
燃料ノズル15を介して供給できる。従つて燃料
は、管状部材2内で前混合プロセスおよび前気化
プロセスが行なわれるように、流入する圧縮空気
と混合される。このような前混合および前気化プ
ロセスは、第16図から明らかなように、管状部
材の空気取入れ口でボルダの流出口34を使用す
ることによつて、発生する渦流に基づいて促進す
ることができる。このばあい燃料は燃料ノズル1
5を介して、発生する渦流範囲でしかもボルダの
流出口34から最良の間隔をおいて噴射もしくは
噴出されねばならない。
管状部材を介して混合気が保炎板3内に切欠か
れた開口8を介して流出するまでの時間中には、
燃料は気化されかつ空気と混合される。気化の程
度は、温度が高くなりかつ停滞持間が長くなりか
つ霧化された燃料の液摘サイズが小さくなればな
る程高められる。しかしながら圧力および温度が
増大するにつれて混合気が自己点火するまでの危
険な時間が短縮されるので、管状部材の長さは、
できるだけ短かい時間の間にできるだけ有利な気
化が行なわれるように合わされている。燃料ガス
のばあい気化は行なわれない。つまり燃料ガスと
空気とは一様に分配されればよい。
れた開口8を介して流出するまでの時間中には、
燃料は気化されかつ空気と混合される。気化の程
度は、温度が高くなりかつ停滞持間が長くなりか
つ霧化された燃料の液摘サイズが小さくなればな
る程高められる。しかしながら圧力および温度が
増大するにつれて混合気が自己点火するまでの危
険な時間が短縮されるので、管状部材の長さは、
できるだけ短かい時間の間にできるだけ有利な気
化が行なわれるように合わされている。燃料ガス
のばあい気化は行なわれない。つまり燃料ガスと
空気とは一様に分配されればよい。
圧縮空気の余分量は空気分配室19内に流入す
るのではなく、開口26を介して燃焼器筒形体1
内に流入して、管状部材2の間に分配されて、保
炎板縁部13内に切欠かれた開口18(第2図参
照)を介して燃焼室7に流入する。これによつて
保炎板3の外側部分は、特に拡散する炎先端が発
生したばあいに潜在している焼き付きの危険が防
止されるように冷却される。
るのではなく、開口26を介して燃焼器筒形体1
内に流入して、管状部材2の間に分配されて、保
炎板縁部13内に切欠かれた開口18(第2図参
照)を介して燃焼室7に流入する。これによつて
保炎板3の外側部分は、特に拡散する炎先端が発
生したばあいに潜在している焼き付きの危険が防
止されるように冷却される。
混合気の燃焼は、すでに述べたように、必要最
大の空気過剰率で行ないたい。前記の必要最大の
空気過剰率は一方ではまだ炎燃焼しかつ他方では
多量の一酸化炭素を発生させないことによつて与
えられる。例えば、混合気の空気の割合が理論的
な値の1.8倍に維持されるばあいには、最も有利
である。下側の閉鎖リブ24は燃焼室7からの加
熱空気の自由な対流を阻止する。このばあい隣接
する保炎板縁部13の開口18を介して燃焼室7
に流れ込む、開口26を介して流入する同じ残余
空気によつて閉鎖リブ24は一緒に冷却される。
大の空気過剰率で行ないたい。前記の必要最大の
空気過剰率は一方ではまだ炎燃焼しかつ他方では
多量の一酸化炭素を発生させないことによつて与
えられる。例えば、混合気の空気の割合が理論的
な値の1.8倍に維持されるばあいには、最も有利
である。下側の閉鎖リブ24は燃焼室7からの加
熱空気の自由な対流を阻止する。このばあい隣接
する保炎板縁部13の開口18を介して燃焼室7
に流れ込む、開口26を介して流入する同じ残余
空気によつて閉鎖リブ24は一緒に冷却される。
管状部材の下流に位置する部分の閉鎖体を成す
保炎板3は、燃焼室7から管状部材内部への逆火
を阻止する。燃焼器筒形体1の内壁は燃焼室7の
範囲で、つまり保炎板3の下で、図示されてない
冷却機構を備えている。
保炎板3は、燃焼室7から管状部材内部への逆火
を阻止する。燃焼器筒形体1の内壁は燃焼室7の
範囲で、つまり保炎板3の下で、図示されてない
冷却機構を備えている。
第3図から明らかなように、図示の保炎板3は
管状部材の軸線に対して平行にのびる多数の円筒
状の穴21を有している。付加的に拡散する炎先
端を生ぜしめようとするばあいには、第4図およ
び第5図から明らかなように、保炎板3内の穴3
0は中心の穴を除いて保炎板3の半径方向の平面
内で斜めに配置されており、このばあい傾斜角3
6は保炎板の中央から外周面に向つて連続的に増
大するか又は不変である。第6図、第7図、第8
図から明らかなように、保炎板3内の穴31は中
心の穴を除いて保炎板3の接線方向の平面内で斜
めに設けられており、このばあい傾斜角37は、
上述のように、保炎板の中央から外周面に向つて
連続的に増大するか又は不変である。平行な穴2
1並びに斜めの穴30,31は穴直径の少なくと
も1.5倍の長さを有していなければならない。こ
れによつて生ぜしめられる高められた、穴21,
30,31内での混合気速度および穴の長さによ
つて、燃焼室7からの逆火が阻止される。穴2
1,30,31の数はそれぞれ所定の状態に合わ
される。第7図の図示の実施例では例えば21個の
穴31が配置されている。
管状部材の軸線に対して平行にのびる多数の円筒
状の穴21を有している。付加的に拡散する炎先
端を生ぜしめようとするばあいには、第4図およ
び第5図から明らかなように、保炎板3内の穴3
0は中心の穴を除いて保炎板3の半径方向の平面
内で斜めに配置されており、このばあい傾斜角3
6は保炎板の中央から外周面に向つて連続的に増
大するか又は不変である。第6図、第7図、第8
図から明らかなように、保炎板3内の穴31は中
心の穴を除いて保炎板3の接線方向の平面内で斜
めに設けられており、このばあい傾斜角37は、
上述のように、保炎板の中央から外周面に向つて
連続的に増大するか又は不変である。平行な穴2
1並びに斜めの穴30,31は穴直径の少なくと
も1.5倍の長さを有していなければならない。こ
れによつて生ぜしめられる高められた、穴21,
30,31内での混合気速度および穴の長さによ
つて、燃焼室7からの逆火が阻止される。穴2
1,30,31の数はそれぞれ所定の状態に合わ
される。第7図の図示の実施例では例えば21個の
穴31が配置されている。
第11図で図示された配置形式では保炎板3は
上側板3aと下側板3bとから形成されており、
この上側板3aと下側板3bとの間には開口8と
接続されている通路10がのびている。保炎板3
内に設けられた開口8はわずかに円錐形のそれぞ
れ2つのブシユ11,12によつて被覆されてお
り、このばあい前記ブシユ11,12は通路10
の範囲でテレスコープ式にかつ遊び16を以つて
オーバーラツプされている。特にブシユ12の壁
に沿つた境界層において燃焼室7からの逆火は、
通路10を介して圧縮空気が供給されることによ
つて阻止され、この圧縮空気は遊び16を介し
て、ブシユ12の危険にさらされる壁に沿つて、
混合気と共に流出する。逆火を助成するであろう
流れ剥離は開口8の円錐形形状によつて防止され
る。
上側板3aと下側板3bとから形成されており、
この上側板3aと下側板3bとの間には開口8と
接続されている通路10がのびている。保炎板3
内に設けられた開口8はわずかに円錐形のそれぞ
れ2つのブシユ11,12によつて被覆されてお
り、このばあい前記ブシユ11,12は通路10
の範囲でテレスコープ式にかつ遊び16を以つて
オーバーラツプされている。特にブシユ12の壁
に沿つた境界層において燃焼室7からの逆火は、
通路10を介して圧縮空気が供給されることによ
つて阻止され、この圧縮空気は遊び16を介し
て、ブシユ12の危険にさらされる壁に沿つて、
混合気と共に流出する。逆火を助成するであろう
流れ剥離は開口8の円錐形形状によつて防止され
る。
第15図から明らかなように、第11図で図示
された保炎板3は16個の開口8を有しており、該
開口8は2本の通路10から対称的に圧縮空気を
供給される。保炎板3内に設けられた開口8に圧
縮空気を供給することは別の通路構成によつても
満すことができる。
された保炎板3は16個の開口8を有しており、該
開口8は2本の通路10から対称的に圧縮空気を
供給される。保炎板3内に設けられた開口8に圧
縮空気を供給することは別の通路構成によつても
満すことができる。
第14図で図示されているように、保炎板3内
の開口8はデイフユーザ39として形成されてい
る。燃焼室7に向かう混合気の流れ方向では円筒
状の入口孔32に続いてデイフユーザ40として
の区分が形成されており、該デイフユーザ40に
は入口孔32よりも大きな直径の円筒状の孔33
が続いており、このばあい前記孔33は孔直径の
少なくとも1.5倍の長さを有している。前記構成
によつて同じ圧力損失で極めて狭い個所で高速を
得ることができ、これによつてより確実に燃焼室
7からの逆火が阻止される。円筒状の孔33によ
つて燃焼室7内において炎先端はデイフユーザ4
0に対して適当な距離をおいて生ぜしめられる。
これによつてデイフユーザ40内で瞬間的な流れ
剥離が生じたばあい流れは後続の円筒状の孔33
内で再び壁に接触する。
の開口8はデイフユーザ39として形成されてい
る。燃焼室7に向かう混合気の流れ方向では円筒
状の入口孔32に続いてデイフユーザ40として
の区分が形成されており、該デイフユーザ40に
は入口孔32よりも大きな直径の円筒状の孔33
が続いており、このばあい前記孔33は孔直径の
少なくとも1.5倍の長さを有している。前記構成
によつて同じ圧力損失で極めて狭い個所で高速を
得ることができ、これによつてより確実に燃焼室
7からの逆火が阻止される。円筒状の孔33によ
つて燃焼室7内において炎先端はデイフユーザ4
0に対して適当な距離をおいて生ぜしめられる。
これによつてデイフユーザ40内で瞬間的な流れ
剥離が生じたばあい流れは後続の円筒状の孔33
内で再び壁に接触する。
第9図および第10図から明らかなように、保
炎板3はら旋体28を備えることができ、このば
あい前記ら旋体28の14個の開口41を介して混
合気はら旋状に燃焼室7に導びかれる。ら旋体2
8は燃料空気混合気の申し分のないエアジエツト
式の混合および申し分のない熱分配を促進し、こ
れによつて更に燃焼室7に対する均一な温度分配
および速度分配が生ぜしめられ、この結果図示さ
れてないタービンが均一に負荷される。
炎板3はら旋体28を備えることができ、このば
あい前記ら旋体28の14個の開口41を介して混
合気はら旋状に燃焼室7に導びかれる。ら旋体2
8は燃料空気混合気の申し分のないエアジエツト
式の混合および申し分のない熱分配を促進し、こ
れによつて更に燃焼室7に対する均一な温度分配
および速度分配が生ぜしめられ、この結果図示さ
れてないタービンが均一に負荷される。
当然管状部材2および個々の保炎板3自体を第
3図又は第4図および第5図又は第6図、第7図
および第8図又は第9図および第10図又は第1
1図および第15図又は第14図による実施例を
組合わせて構成することもできる。
3図又は第4図および第5図又は第6図、第7図
および第8図又は第9図および第10図又は第1
1図および第15図又は第14図による実施例を
組合わせて構成することもできる。
すでに述べた様に、燃焼器筒形体1は多数の管
状部材2によつて申し分なく満されている。第2
図で図示されているように、使用される37個の管
状部材2の下側には13個のパイロツト部材17が
幾何学的に均一に分配されている。燃焼器の始動
時にはまずパイロツト部材17が図示されてない
点火ユニツトたよつて運転される。負荷が増大し
たばあいには炎はたつた今運転させられたパイロ
ツト部材17から周辺の管状部材に転移する。
状部材2によつて申し分なく満されている。第2
図で図示されているように、使用される37個の管
状部材2の下側には13個のパイロツト部材17が
幾何学的に均一に分配されている。燃焼器の始動
時にはまずパイロツト部材17が図示されてない
点火ユニツトたよつて運転される。負荷が増大し
たばあいには炎はたつた今運転させられたパイロ
ツト部材17から周辺の管状部材に転移する。
パイロツト部材17の保炎板3内の開口8は選
択的に保炎板の半径方向の平面内で斜めにのびる
穴30(第4図、第5図参照)および(または)
接線方向の平面内で斜めにのびる穴34(第6
図、第7図、第8図参照)により形成することが
できる。パイロツト部材17のためにら旋体28
を使用することもでき、該ら旋体28は穴30,
31と同様に拡散した炎先端を生ぜしめかつこの
ようにして周辺の管状部材の点火を促進する。
択的に保炎板の半径方向の平面内で斜めにのびる
穴30(第4図、第5図参照)および(または)
接線方向の平面内で斜めにのびる穴34(第6
図、第7図、第8図参照)により形成することが
できる。パイロツト部材17のためにら旋体28
を使用することもでき、該ら旋体28は穴30,
31と同様に拡散した炎先端を生ぜしめかつこの
ようにして周辺の管状部材の点火を促進する。
第12図および第13図から明らかなような配
置形式、つまりら旋体28を有する配置形式はパ
イロツト部材17のための別の変化実施例として
考えられている。このばあい燃料ノズル15は燃
焼室7内に突入しているので、管状部材内では前
混合プロセスおよび前気化プロセスは行なわれな
い。従つてこの変化実施例は始動補助部材として
のみ役立ち、それ故このような構成による若干の
パイロツト部材を設ければよい。
置形式、つまりら旋体28を有する配置形式はパ
イロツト部材17のための別の変化実施例として
考えられている。このばあい燃料ノズル15は燃
焼室7内に突入しているので、管状部材内では前
混合プロセスおよび前気化プロセスは行なわれな
い。従つてこの変化実施例は始動補助部材として
のみ役立ち、それ故このような構成による若干の
パイロツト部材を設ければよい。
第2図、第5図、第7図、第10図、第13図
および第15図から明らかなように、保炎板3は
六角形の外周面20を有している。更にこれらの
図面から明らかなように、保炎板縁部13内に設
けられた開口18は六角形の外周面20と管状部
材2との間で均一に分配されている。六角形の外
周面間の遊び29は熱膨張を前記範囲で受け止め
る。
および第15図から明らかなように、保炎板3は
六角形の外周面20を有している。更にこれらの
図面から明らかなように、保炎板縁部13内に設
けられた開口18は六角形の外周面20と管状部
材2との間で均一に分配されている。六角形の外
周面間の遊び29は熱膨張を前記範囲で受け止め
る。
更に第16図から明らかなように、管状部材2
の空気取入れ口には、ホツパ状の空気取入れ口1
4の後ろで、ボルダの流出口34が使用されてお
り、該ボルダの流出口34は前記範囲で、つまり
燃料ノズル15のすぐ周囲で渦流を生ぜしめ、こ
の渦流は、前混合プロセスおよび霧化プロセスお
よび前気化プロセスを、上述の別の措置を加えて
つまり特に空気流入方向とは逆向きに燃料を細か
く噴射することによつて強めるのに役立つ。当然
ボルダの流出口34の代りに別の渦流増大器を使
用することもできる。
の空気取入れ口には、ホツパ状の空気取入れ口1
4の後ろで、ボルダの流出口34が使用されてお
り、該ボルダの流出口34は前記範囲で、つまり
燃料ノズル15のすぐ周囲で渦流を生ぜしめ、こ
の渦流は、前混合プロセスおよび霧化プロセスお
よび前気化プロセスを、上述の別の措置を加えて
つまり特に空気流入方向とは逆向きに燃料を細か
く噴射することによつて強めるのに役立つ。当然
ボルダの流出口34の代りに別の渦流増大器を使
用することもできる。
図面は本発明の実施例を示すものであつて、第
1図は燃焼器の断面図、第2図は燃焼器における
管状部材の配置形式を示す図、第3図は平行な穴
を有する保炎板の断面図、第4図は斜めの穴を有
する保炎板の断面図、第5図は第4図の平面図、
第6図は斜めの穴を有する別の保炎板の断面図、
第7図は第6図の平面図、第8図は第7図−
線に沿つた断面図、第9図はら旋体を有する別の
保炎板の断面図、第10図は第9図の平面図、第
11図はインゼクタとして開口を有する別の保炎
板の断面図、第12図はパイロツト部材のための
変化実施例の断面図、第13図は第12図の平面
図、第14図はデイフユーザとしての開口を有す
る別の保炎板の断面図、第15図は第11図によ
る開口を16個備えた保炎板の平面図、第16図は
ボルダの流出口を有する、管状部材がリングを介
して案内されている配置形式を示す図である。 1……燃焼器筒形体、2……管状部材、3……
保炎板、3a……上側板、3b……下側板、4…
…燃料導管、5……閉鎖ナツト、6……案内板、
7……燃焼室、8,9,18,26,41……開
口、10……通路、11,12……ブシユ、13
……保炎板縁部、14……ホツパ状の空気取入れ
口、15……燃料ノズル、16……遊び、17…
…パイロツト部材、19……空気分配室、20…
…外周面、21,30,31……穴、22……支
持部材、23……支持リブ、24……閉鎖リブ、
25……案内リング、27……支持ブリツジ、2
8……ら旋体、29……遊び、32……入口孔、
33……孔、34……ボルダの流出口、35……
カバー、36,37……傾斜角、38……フラン
ジリブ、39,40……デイフユーザ。
1図は燃焼器の断面図、第2図は燃焼器における
管状部材の配置形式を示す図、第3図は平行な穴
を有する保炎板の断面図、第4図は斜めの穴を有
する保炎板の断面図、第5図は第4図の平面図、
第6図は斜めの穴を有する別の保炎板の断面図、
第7図は第6図の平面図、第8図は第7図−
線に沿つた断面図、第9図はら旋体を有する別の
保炎板の断面図、第10図は第9図の平面図、第
11図はインゼクタとして開口を有する別の保炎
板の断面図、第12図はパイロツト部材のための
変化実施例の断面図、第13図は第12図の平面
図、第14図はデイフユーザとしての開口を有す
る別の保炎板の断面図、第15図は第11図によ
る開口を16個備えた保炎板の平面図、第16図は
ボルダの流出口を有する、管状部材がリングを介
して案内されている配置形式を示す図である。 1……燃焼器筒形体、2……管状部材、3……
保炎板、3a……上側板、3b……下側板、4…
…燃料導管、5……閉鎖ナツト、6……案内板、
7……燃焼室、8,9,18,26,41……開
口、10……通路、11,12……ブシユ、13
……保炎板縁部、14……ホツパ状の空気取入れ
口、15……燃料ノズル、16……遊び、17…
…パイロツト部材、19……空気分配室、20…
…外周面、21,30,31……穴、22……支
持部材、23……支持リブ、24……閉鎖リブ、
25……案内リング、27……支持ブリツジ、2
8……ら旋体、29……遊び、32……入口孔、
33……孔、34……ボルダの流出口、35……
カバー、36,37……傾斜角、38……フラン
ジリブ、39,40……デイフユーザ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 燃焼器内に、燃焼器内での作業空気流れ方向
でみて空気分配室と燃焼器とがスペース的に互い
に仕切られて配置されている、ガスタービンの燃
焼器において、空気分配室17と燃焼室7との間
に、燃焼器内での作業空気流れ方向にのびる多数
の管状部材2が配置されていて、これら管状部材
が少なくともそれぞれ1つの燃料ノズル15を備
えており、各管状部材2の燃焼室側の端部が貫通
した開口8,18,21,30,31,33,4
0を備えた閉鎖板3によつて閉じられており、管
状部材2の間に、パイロツト部材として用いられ
る単数又は複数の別の管状部材17が設けられて
いることを特徴とする、ガスタービンの燃焼器。 2 燃料ノズル15から燃料が空気流入方向とは
逆向きに供給されるようになつている特許請求の
範囲第1項記載のガスタービンの燃焼器。 3 閉鎖板3内の開口8が管状部材2の軸線に対
して平行にのびる円筒状の穴21から成つてい
て、これら穴21が穴直径の少なくとも1.5倍の
長さを有している特許請求の範囲第1項記載のガ
スタービンの燃焼器。 4 閉鎖板3内の開口8が閉鎖板3の半径方向の
平面内で斜めにのびる穴30から成つていて、こ
れら穴の傾斜角36が閉鎖板3の中央から外周面
に向かつて連続的に増大するか又は不変でありか
つ前記穴30が穴直径の少なくとも1.5倍の長さ
を有している特許請求の範囲第1項記載のガスタ
ービンの燃焼器。 5 閉鎖板3内の開口8が閉鎖板3の接線方向の
平面内で斜めにのびる穴31から成つていて、こ
れら穴の傾斜角37が閉鎖板3の中央から外周面
に向かつて連続的に増大するか又は不変でありか
つ前記穴31が穴直径の少なくとも1.5倍の長さ
を有している特許請求の範囲第1項記載のガスタ
ービンの燃焼器。 6 閉鎖板3が上側板3aと下側板3bとから形
成されていてかつこれら上側板3aと下側板3b
との中央部に開口8に対して横方向にのびる通路
10が設けられており、上側板および下側板の前
記開口8がそれぞれ1つの円錐形のブツシユ1
1,12によつて被覆されていて、該ブシユ1
1,12が通路10の範囲でテレスコープ式にか
つ遊び16を以てオーバーラツプされている特許
請求の範囲第1項記載のガスタービンの燃焼器。 7 閉鎖板3内の開口8が後続する円筒状の孔3
3を有するデイフユーザ40として形成されてい
て、前記孔33の孔直径の少なくとも1.5倍の長
さを有している特許請求の範囲第1項記載のガス
タービンの燃焼器。 8 閉鎖板3が管状部材2の外周面の周囲に、多
数の開口18を備えた縁部13を有している特許
請求の範囲第1項記載のガスタービンの燃焼器。 9 閉鎖板3の縁部13が多角形20として形成
されている特許請求の範囲第1項記載のガスター
ビンの燃焼器。 10 各管状部材2が空気分配室側でホツパ状の
空気取入れ口14とこれに後続するボルダの流出
口34とを備えている特許請求の範囲第1項記載
のガスタービンの燃焼器。 11 燃焼器内に、燃焼器内での作業空気流れ方
向でみて空気分配室と燃焼室とがスペース的に互
いに仕切られて配置されている、ガスタービンの
燃焼器において、空気分配室19と燃焼室7との
間に、燃焼器内での作業空気流れ方向でのびる多
数の管状部材2が配置されていて、これら管状部
材が少なくともそれぞれ1つの燃料ノズル15を
備えており、各管状部材2の燃焼室側の端部が貫
通した開口8を備えた閉鎖板3によつて閉じられ
ており、閉鎖板3の開口8内にら旋体28が組込
まれていることを特徴とする、ガスタービンの燃
焼器。 12 燃料ノズル15がら旋体28の範囲に位置
している特許請求の範囲第2項記載のガスタービ
ンの燃焼器。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH1044479 | 1979-11-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5691132A JPS5691132A (en) | 1981-07-23 |
JPH0130055B2 true JPH0130055B2 (ja) | 1989-06-15 |
Family
ID=4363297
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16342880A Granted JPS5691132A (en) | 1979-11-23 | 1980-11-21 | Combustor for gas turbine |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4408461A (ja) |
EP (1) | EP0029619B1 (ja) |
JP (1) | JPS5691132A (ja) |
CA (1) | CA1157280A (ja) |
DE (2) | DE2950535A1 (ja) |
Families Citing this family (128)
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