JPH06213452A - 燃焼器及びその運転方法 - Google Patents
燃焼器及びその運転方法Info
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- JPH06213452A JPH06213452A JP2354493A JP2354493A JPH06213452A JP H06213452 A JPH06213452 A JP H06213452A JP 2354493 A JP2354493 A JP 2354493A JP 2354493 A JP2354493 A JP 2354493A JP H06213452 A JPH06213452 A JP H06213452A
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Abstract
トノズル3とその周囲に円周状に配置された予混合型メ
インノズル4とを備えた燃焼器において、パイロットノ
ズルの燃焼ガス11を減らしても燃焼が安定しかつこれ
より発生するNOxを低減するとともに、部分負荷時に
メインノズルの予混合火炎に局所的な火炎温度の低下が
ないようにすること。 【構成】 それぞれ同一旋回方向のスワーラを有する隣
接する2つのメインノズルの間に向けて、円周状にメイ
ンノズルの数だけ燃料噴射孔をパイロットノズルに設
け、部分負荷時はメインノズルを1つ置きに使用するよ
うにしたもの。
Description
拡散燃焼型パイロットノズルとを備えた燃焼器、とりわ
けガスタービンの燃焼器とその運転方法に関する。
して説明する。図7によれば、燃焼器1の内筒2の燃焼
領域に向けて、中心部にパイロットノズル3が設置さ
れ、このパイロットノズル3の周囲には複数本のメイン
ノズル4が設置されている。
有しており、その個数及び方向は任意に設定されてい
る。パイロットノズル3の出口部には、突出させたラッ
パ形状のコーン5が取付けられていて、パイロットノズ
ル3からの噴射燃料の循環流領域を拡大するようにして
いる。これにより、パイロット燃料量の少ない状態でも
安定した燃焼が可能となり、パイロットによる発生NO
xを低減するようにしている。
管、7は各メインノズル4に設けられ各メインノズル4
とも供給される空気に同一方向の旋回流を与えて空気と
燃料とを予混合するメインスワーラ、8はパイロットノ
ズルに設けられたパイロットスワーラである。
4と拡散燃焼型パイロットノズル3とを備えた燃焼器1
に対しては、予混合気の希薄燃焼の安定化が図られると
同時に低NOx化が強く要求されており、NOx発生量
の格段に多い拡散火炎を減らしつつも燃焼の安定化を図
ることが課題となっている。
下がると、一酸化炭素(CO)や未燃炭化水素(UH
C)が発生して排出されてしまうという課題がある。と
りわけ、部分負荷時には、低温部が生じ、COやUHC
が発生し易くなる。
ので、パイロットノズルの燃焼ガスすなわち拡散火炎を
減らして低NOx化及び燃焼の安定を同時に達成するこ
とができ、部分負荷時の局所的な火炎温度の低下が生じ
ないような燃焼器及びその運転方法を提供することを目
的とする。
によれば、ガスタービンの燃焼器中心部に拡散燃焼型の
パイロットノズルとその周辺にそれぞれ同一の旋回方向
のスワーラを有する複数個の予混合型メインノズルとを
備える燃焼器において、パイロットノズルの燃料噴射孔
を円周状にメインノズル数だけ設け、各燃料噴射孔はそ
れぞれ隣接する2つのメインノズルの中間に向けられて
いることを特徴とする燃焼器が提供され、さらに、燃焼
器を部分負荷運転する時、メインノズルは1つ置きに使
用するようにしたことを特徴とする燃焼器の運転方法が
提供される。
メインノズル間の燃料と空気との混合が促進されている
中間へ向けてパイロットノズルからの拡散火炎を効率的
に供給するようにして、従来よりも拡散火炎を減らし得
るようにしている。また、部分負荷時にはメインノズル
を1つ置きに使用しても、隣接する2つのメインノズル
の中間に供給されるパイロットノズルからの燃焼ガスが
メインノズルからの燃焼している予混合火炎と燃焼して
いないメインノズルより供給される空気との間の直接の
干渉を避け、火炎温度を局所的に低下することがないよ
うにしている。
図2はそのA−A矢視断面を示している。図1は構成に
ついては図7と同じであり、したがって図7に示したも
のと同一の部分には同一の符号を付してその詳細は省略
する。図1及び図2において、符号9はパイロットノズ
ル3からの燃焼ガス(拡散火炎)により形成されるパイ
ロット保炎領域、10はメインノズル4からの予混合火
炎により形成されるメイン燃焼領域、11はパイロット
ノズル3からの燃焼ガス、12はパイロットノズル3の
先端面にメインノズル4と同じ数だけ円周状に設けられ
た燃料噴射孔である。
るコーン5の角度θ1が35°〜50°に設定されてい
るのに対し、パイロットノズル3の燃料噴射角度θ2は
それとほぼ等しい30°〜45°に設定されている。ま
た、このコーン5は循環流の拡大を図るとともにメイン
ノズル4から旋回しながら供給される予混合流とこれに
隣接するメインノズル4から供給される予混合流との間
にパイロットノズル3からの燃焼ガス11が到達しやす
いようにする役目も有している。
関係はメインノズル4からの燃料と空気とが十分混合で
きるようにするため、メインノズル4のガス穴位置に対
し、コーン5の先端は少なくとも内筒直径Dの1/2以
上下流側となるように設計されている。
時にどのような作用をしているかを模式的に示したもの
で、図3は全負荷時の場合を、図4は部分負荷時の場合
をそれぞれ示している。
は同一旋回方向のメインスワーラ7を有するので、隣接
する2つのメインノズル4の予混合気13はそれらの中
間位置で旋回流が対向し、ぶつかり合うことになる。こ
のため、隣接するメインノズル4とメインノズル4との
間では、燃料と空気との混合が促進されることになる。
この部分に、パイロットノズル3からの燃焼ガス11を
供給するようにパイロットノズル3の燃料噴射孔12が
設定されている。このように、パイロットノズル3の燃
焼ガス11は予混合の促進されている部分へ供給される
ため、燃焼が安定化し、したがって、少量のパイロット
燃料を供給するだけでも安定燃焼を図ることが可能とな
る。そして、パイロット燃料を低減できることは、拡散
火炎が減ることになるので、NOx発生を抑えることも
可能となるのである。
ルの半分のパイロット燃料で安定燃焼が得られ、同時に
NOx値も15%の低減が得られている。
ンノズル4を1つ置きに使用するようにしている。すな
わち、燃焼しているメインノズル4a(斜線を付してあ
る)と燃焼していないメインノズル4b(斜線を付して
いない)とが交互に位置されるようにしている。燃焼し
ていないメインノズル4bは燃料は止められているもの
の冷却、その他の理由により空気は供給されている。こ
のため、この空気により、燃焼しているメインノズル4
aの予混合火炎は干渉されて、火炎温度が局所的に低く
なろうとする。しかし、燃焼している予混合火炎と燃焼
していないメインノズル4bからの空気との間にはパイ
ロットノズル3からの燃焼ガス11が到達して燃焼して
いるので、メインノズル4aからの予混合火炎の火炎温
度が局所的に下がることがなく、予混合気を燃焼させる
ことができ、したがって、一酸化炭素COや未燃炭化水
素UHCの発生が抑制されることになる。
にするには、パイロットノズル3からの燃焼ガス11の
半径方向の大きさ(火炎長)はメインノズル4のピッチ
サークル径d以上の大きさを有することが望ましい。
ものについて例示したが、本発明はコーンのないもの
や、メインノズル4の数が図示の8個以外のものでも同
様の効果を奏し得ることはいうまでもないことである。
を従来の燃焼器の場合と比較したもので、図5はCO−
NOxのグラフ、図6はUHC−NOxのグラフであ
る。いずれのグラフも、右下がりの実線で示されたデー
タが左にあるほど低CO、低UHCであることを示す
が、図5及び図6とも、従来例のデータより左側に来て
おり、従来よりも低CO、低UHC及び低NOx化が図
られていることを示している。ただし、図5及び図6の
従来例とは、燃焼器の形状は同じであるが、パイロット
ノズルのみ燃料噴射孔が6個で噴射方向が任意のものの
データである。
焼ガスをメインノズルとこれに隣接するメインノズルと
の間に向けて供給するようにしたので、パイロットノズ
ルの燃焼ガスを減らしても燃焼が安定し、かつ低NOx
化が可能となった。
ルの燃焼運転では予混合火炎の局所的な火炎温度の低下
を防止でき、CO、UHCの排出を削減・防止できるよ
うになった。
ある。
である。
式図である。
xのグラフである。
Oxのグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】ガスタービンの燃焼器中心部に拡散燃焼型
のパイロットノズルとその周辺にそれぞれ同一の旋回方
向のスワーラを有する複数個の予混合型メインノズルと
を備える燃焼器において、パイロットノズルの燃料噴射
孔を円周状にメインノズル数だけ設け、各燃料噴射孔は
それぞれ隣接する2つのメインノズルの中間に向けられ
ていることを特徴とする燃焼器。 - 【請求項2】請求項1記載の燃焼器を部分負荷運転する
時、メインノズルは1つ置きに使用するようにしたこと
を特徴とする燃焼器の運転方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02354493A JP3192802B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 燃焼器及びその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02354493A JP3192802B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 燃焼器及びその運転方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06213452A true JPH06213452A (ja) | 1994-08-02 |
JP3192802B2 JP3192802B2 (ja) | 2001-07-30 |
Family
ID=12113420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02354493A Expired - Lifetime JP3192802B2 (ja) | 1993-01-19 | 1993-01-19 | 燃焼器及びその運転方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3192802B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
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-
1993
- 1993-01-19 JP JP02354493A patent/JP3192802B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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JP3192802B2 (ja) | 2001-07-30 |
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