JPH08296852A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
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- JPH08296852A JPH08296852A JP10187795A JP10187795A JPH08296852A JP H08296852 A JPH08296852 A JP H08296852A JP 10187795 A JP10187795 A JP 10187795A JP 10187795 A JP10187795 A JP 10187795A JP H08296852 A JPH08296852 A JP H08296852A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】特別な装置や部品を用いることなく、すなわち
燃焼器形状を複雑にすることなく燃焼振動を充分低減で
き、長寿命のガスタービン燃焼器を提供する。 【構成】燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズル５を
有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気の混
合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナとを備
えたガスタービン燃焼器において、前記拡散燃焼用の燃
料ノズル５の内部に、燃料流路断面積を縮小する絞り２
０を設けた。
燃焼器形状を複雑にすることなく燃焼振動を充分低減で
き、長寿命のガスタービン燃焼器を提供する。 【構成】燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズル５を
有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気の混
合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナとを備
えたガスタービン燃焼器において、前記拡散燃焼用の燃
料ノズル５の内部に、燃料流路断面積を縮小する絞り２
０を設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービン燃焼器の改
良に係り、特に窒素酸化物（以下ＮＯｘと称する）を低
減するのに好敵なガスタービン燃焼器に関する。
良に係り、特に窒素酸化物（以下ＮＯｘと称する）を低
減するのに好敵なガスタービン燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】天然ガスや灯油あるいは軽油などの燃焼
時に発生するＮＯｘは、空気中の窒素が酸化されて発生
するサーマルＮＯｘである。サーマルＮＯｘの生成は温
度異存性が高く、一般に窒素含有量の少ない燃料を使用
するガスタービンでは、火炎温度の低減が抵ＮＯｘ燃焼
法の基本思想である。
時に発生するＮＯｘは、空気中の窒素が酸化されて発生
するサーマルＮＯｘである。サーマルＮＯｘの生成は温
度異存性が高く、一般に窒素含有量の少ない燃料を使用
するガスタービンでは、火炎温度の低減が抵ＮＯｘ燃焼
法の基本思想である。
【０００３】ガスタービンの燃焼器は、ボイラなどで使
用される燃焼器と異なり、ガスタービン負荷に応じて燃
料流量は変化するが、空気流量はほぼ一定であり、燃料
と空気との質量流量比である燃空比が、部分負荷から１
００％定格負荷の間で大きく変化する。また、燃料流量
が最大となる定格負荷付近でも、燃料の完全燃焼に必要
な理論空気量の２倍近い多量の空気が供給される。
用される燃焼器と異なり、ガスタービン負荷に応じて燃
料流量は変化するが、空気流量はほぼ一定であり、燃料
と空気との質量流量比である燃空比が、部分負荷から１
００％定格負荷の間で大きく変化する。また、燃料流量
が最大となる定格負荷付近でも、燃料の完全燃焼に必要
な理論空気量の２倍近い多量の空気が供給される。
【０００４】したがって、大過剰の空気で火炎を形成す
る希薄燃焼が適用でき、これが現状の燃焼器で採用され
るＮＯｘ低減法の主流技術である。気体燃料の燃焼法
は、燃料と空気とが混合しながら燃焼する拡散燃焼法
と、燃料と空気とを予め混合し、その予混合気を燃焼さ
せる予混合燃焼法に大別される。
る希薄燃焼が適用でき、これが現状の燃焼器で採用され
るＮＯｘ低減法の主流技術である。気体燃料の燃焼法
は、燃料と空気とが混合しながら燃焼する拡散燃焼法
と、燃料と空気とを予め混合し、その予混合気を燃焼さ
せる予混合燃焼法に大別される。
【０００５】拡散燃焼は火炎安定性に優れ、広い燃空比
範囲で火炎を形成できるが、燃料と空気とが混合しなが
ら燃焼するため、火炎内で空間的に燃空比は大きく変化
し、希薄燃焼を試みても燃料の一部は燃料過剰の状態で
燃焼する。したがって、局所的に火炎温度が高くなり、
多量のＮＯｘが発生しやすい。
範囲で火炎を形成できるが、燃料と空気とが混合しなが
ら燃焼するため、火炎内で空間的に燃空比は大きく変化
し、希薄燃焼を試みても燃料の一部は燃料過剰の状態で
燃焼する。したがって、局所的に火炎温度が高くなり、
多量のＮＯｘが発生しやすい。
【０００６】予混合燃焼では、燃料と空気とを燃焼室に
投入する前に混合する。したがってこの燃焼法は、拡散
燃焼に比べ火炎内の燃空比の均一化を図りやすく、混合
の不均一による局所的な高温部の形成を逃れられるた
め、ＮＯｘ低減の効果は大きいが、逆に安定に火炎を形
成できる燃空比、噴出速度の条件が拡散燃焼より狭い。
特にガスタービンの起動から１００％負荷までの運転、
あるいは緊急時の負荷遮断運転では、燃料流量が幅広く
変化するため、予混合燃焼だけでガスタービンを運用す
るのは困難であり、起動からある部分負荷までは拡散燃
焼を使用し、ある負荷以上で予混合燃焼を開始してＮＯ
ｘを下げる二段燃焼法が採用されている。
投入する前に混合する。したがってこの燃焼法は、拡散
燃焼に比べ火炎内の燃空比の均一化を図りやすく、混合
の不均一による局所的な高温部の形成を逃れられるた
め、ＮＯｘ低減の効果は大きいが、逆に安定に火炎を形
成できる燃空比、噴出速度の条件が拡散燃焼より狭い。
特にガスタービンの起動から１００％負荷までの運転、
あるいは緊急時の負荷遮断運転では、燃料流量が幅広く
変化するため、予混合燃焼だけでガスタービンを運用す
るのは困難であり、起動からある部分負荷までは拡散燃
焼を使用し、ある負荷以上で予混合燃焼を開始してＮＯ
ｘを下げる二段燃焼法が採用されている。
【０００７】二段燃焼法を採用する燃焼器でも、拡散燃
焼用と予混合燃焼用の燃焼室をそれぞれ独立して設ける
燃焼器（例えば、特開昭６１−２２１０６号公報、特開
昭６１−２２１２７号公報）と、拡散燃焼と予混合燃焼
を同じ燃焼室で行う燃焼器（例えば、特開昭６３−１６
１３１８号公報）がある。
焼用と予混合燃焼用の燃焼室をそれぞれ独立して設ける
燃焼器（例えば、特開昭６１−２２１０６号公報、特開
昭６１−２２１２７号公報）と、拡散燃焼と予混合燃焼
を同じ燃焼室で行う燃焼器（例えば、特開昭６３−１６
１３１８号公報）がある。
【０００８】また、ガスタービンにおいては負荷の上昇
火炎温度が上昇する、すなわち燃料流量の増加と共に燃
空比が増加して火炎温度が上昇するため、負荷の上昇に
伴いＮＯｘ発生量は増加する。二段燃焼法を採用すると
予混合燃焼開始後にはＮＯｘ排出量を低減できるが、予
混合燃焼開始前の拡散燃焼時にはＮＯｘ発生量が増え
る。したがって広い負荷範囲でＮＯｘ発生量を抑制する
には、できるだけ低い負荷で予混合燃焼を開始するか、
あるいは拡散燃焼でのＮＯｘの発生を抑制する必要があ
る。
火炎温度が上昇する、すなわち燃料流量の増加と共に燃
空比が増加して火炎温度が上昇するため、負荷の上昇に
伴いＮＯｘ発生量は増加する。二段燃焼法を採用すると
予混合燃焼開始後にはＮＯｘ排出量を低減できるが、予
混合燃焼開始前の拡散燃焼時にはＮＯｘ発生量が増え
る。したがって広い負荷範囲でＮＯｘ発生量を抑制する
には、できるだけ低い負荷で予混合燃焼を開始するか、
あるいは拡散燃焼でのＮＯｘの発生を抑制する必要があ
る。
【０００９】また、定格負荷付近のＮＯｘ発生量を抑制
するためには拡散燃焼だけでなく、予混合器内の燃料と
空気をより均一に混合させ、予混合燃焼でのＮＯｘを低
減することも必要となる。
するためには拡散燃焼だけでなく、予混合器内の燃料と
空気をより均一に混合させ、予混合燃焼でのＮＯｘを低
減することも必要となる。
【００１０】これらの課題を解決するための一例とし
て、拡散燃焼の一部を予混合燃焼化し、拡散燃焼でのＮ
Ｏｘを低減する燃焼器（例えば、特開平５−２８０７１
０号公報）や、予混合器内の燃料濃度分布を均一化し、
予混合燃焼でのＮＯｘを低減する燃焼器（例えば、特開
平２−１６９８２８公報）も提案されている。
て、拡散燃焼の一部を予混合燃焼化し、拡散燃焼でのＮ
Ｏｘを低減する燃焼器（例えば、特開平５−２８０７１
０号公報）や、予混合器内の燃料濃度分布を均一化し、
予混合燃焼でのＮＯｘを低減する燃焼器（例えば、特開
平２−１６９８２８公報）も提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように形成された
燃焼器では、これまでより少ないＮＯｘ排出量でガスタ
ービンを運用できるが、ＮＯｘの発生低減に重点がおか
れていることから、燃焼室内の圧力変動（燃焼振動）を
さげるのには十分でなく、燃焼振動により燃焼器の寿命
が短くなるという問題点がある。
燃焼器では、これまでより少ないＮＯｘ排出量でガスタ
ービンを運用できるが、ＮＯｘの発生低減に重点がおか
れていることから、燃焼室内の圧力変動（燃焼振動）を
さげるのには十分でなく、燃焼振動により燃焼器の寿命
が短くなるという問題点がある。
【００１２】なお、燃焼振動が発生するメカニズムの一
つとして以下のことが考えられる。すなわち、燃焼器内
の空気や燃料の流量変動により燃空比が変動し、火炎の
発熱量変動を生じ、その結果燃焼室の圧力が変動するこ
とになるが、この圧力変動が、燃焼室の音響的固有振動
との共鳴などで増大し、その圧力波が空気や燃料の流量
変動をさらに大きくするという課程を繰り返すことによ
り、大きな燃焼振動が発生すると云うことである。
つとして以下のことが考えられる。すなわち、燃焼器内
の空気や燃料の流量変動により燃空比が変動し、火炎の
発熱量変動を生じ、その結果燃焼室の圧力が変動するこ
とになるが、この圧力変動が、燃焼室の音響的固有振動
との共鳴などで増大し、その圧力波が空気や燃料の流量
変動をさらに大きくするという課程を繰り返すことによ
り、大きな燃焼振動が発生すると云うことである。
【００１３】したがって、燃焼器内の圧力変動などの外
乱が作用しても、空気や燃料の流量変動を発生しにくく
することが、燃焼振動低減のためにはぜひ必要である
が、その構成を特別な装置を用いることなく、また燃焼
器の形状を複雑化することなく形成することは非常に難
しい問題であった。
乱が作用しても、空気や燃料の流量変動を発生しにくく
することが、燃焼振動低減のためにはぜひ必要である
が、その構成を特別な装置を用いることなく、また燃焼
器の形状を複雑化することなく形成することは非常に難
しい問題であった。
【００１４】本発明はこれに鑑みされたもので、その目
的とするところは、特に特別な装置や部品を用いること
なく、すなわち燃焼器形状を複雑にすることなく燃焼振
動を充分低減することができ、長寿命のガスタービン燃
焼器を提供するにある。
的とするところは、特に特別な装置や部品を用いること
なく、すなわち燃焼器形状を複雑にすることなく燃焼振
動を充分低減することができ、長寿命のガスタービン燃
焼器を提供するにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、燃焼
筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズルを有し拡散燃焼を
する拡散燃焼バーナと、燃料と空気の混合気を噴出し予
混合燃焼をする予混合燃焼バーナとを備えたガスタービ
ン燃焼器において、前記拡散燃焼用の燃料ノズルの内部
に、燃料流路断面積を縮小する絞りを設けるようになし
所期の目的を達成するようにしたものである。
筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズルを有し拡散燃焼を
する拡散燃焼バーナと、燃料と空気の混合気を噴出し予
混合燃焼をする予混合燃焼バーナとを備えたガスタービ
ン燃焼器において、前記拡散燃焼用の燃料ノズルの内部
に、燃料流路断面積を縮小する絞りを設けるようになし
所期の目的を達成するようにしたものである。
【００１６】また本発明は、前記拡散燃焼用の燃料ノズ
ルに、噴出口の流路断面積より小さな流路断面積を有す
る流路絞り部を設けるとともに、前記予混合燃焼バーナ
の燃料ノズルを混合気の流通方向に所定の間隔をもって
複数個配置するようにしたものである。
ルに、噴出口の流路断面積より小さな流路断面積を有す
る流路絞り部を設けるとともに、前記予混合燃焼バーナ
の燃料ノズルを混合気の流通方向に所定の間隔をもって
複数個配置するようにしたものである。
【００１７】また、前記予混合燃焼バーナの予混合器の
内部の燃料ノズルを、混合気の流通方向に所定の間隔を
おいて複数個配置するとともに、その間に流路絞り部を
設けるようにしたものである。また、前記拡散燃焼用の
燃料ノズルに、噴出口の流路断面積より小さな流路断面
積を有する流路絞り部を設けるとともに、前記予混合燃
焼バーナの燃料ノズルを混合気の流通方向に所定の間隔
をもって複数個配置し、かつその間に流路絞り部を設け
るようにしたものである。
内部の燃料ノズルを、混合気の流通方向に所定の間隔を
おいて複数個配置するとともに、その間に流路絞り部を
設けるようにしたものである。また、前記拡散燃焼用の
燃料ノズルに、噴出口の流路断面積より小さな流路断面
積を有する流路絞り部を設けるとともに、前記予混合燃
焼バーナの燃料ノズルを混合気の流通方向に所定の間隔
をもって複数個配置し、かつその間に流路絞り部を設け
るようにしたものである。
【００１８】また、燃焼器中心部に設置された拡散燃焼
用の燃料噴出ノズルと、この燃料噴出ノズルの外周に設
置された燃料と空気の混合気を噴出する環状の予混合器
とを有し、この予混合器を円周方向に分割して複数の予
混合室を形成するとともに、ガスタービンの低負荷運転
時には、前記複数の予混合室のうち所定数の予混合室に
燃料を投入し、高負荷運転時には、全ての予混合室に燃
料を投入するように形成されているガスタービン燃焼器
において、前記拡散燃焼用の燃料ノズルに、噴出口の流
路断面積より小さな流路断面積を有する流路絞り部を設
けるとともに、前記予混合室内に燃料を噴出する燃料噴
出ノズルを複数個設け、かつ、これらのノズルを予混合
器流路長さ方向に間隔をあけて配置するとともに、同一
の予混合室に燃料を供給するノズルは、その流量制御系
統を共通とするようにしたものである。またこの場合、
前記予混合燃焼ノズルの間隔を、ノズル部の空気流速を
Ｖ、燃焼室の圧力変動の振動数をｆをしたとき、次の式
用の燃料噴出ノズルと、この燃料噴出ノズルの外周に設
置された燃料と空気の混合気を噴出する環状の予混合器
とを有し、この予混合器を円周方向に分割して複数の予
混合室を形成するとともに、ガスタービンの低負荷運転
時には、前記複数の予混合室のうち所定数の予混合室に
燃料を投入し、高負荷運転時には、全ての予混合室に燃
料を投入するように形成されているガスタービン燃焼器
において、前記拡散燃焼用の燃料ノズルに、噴出口の流
路断面積より小さな流路断面積を有する流路絞り部を設
けるとともに、前記予混合室内に燃料を噴出する燃料噴
出ノズルを複数個設け、かつ、これらのノズルを予混合
器流路長さ方向に間隔をあけて配置するとともに、同一
の予混合室に燃料を供給するノズルは、その流量制御系
統を共通とするようにしたものである。またこの場合、
前記予混合燃焼ノズルの間隔を、ノズル部の空気流速を
Ｖ、燃焼室の圧力変動の振動数をｆをしたとき、次の式
【００１９】
【数１】 Ｌ＝Ｖ／ｆ／２ …（１） この式のＬの奇数倍付近となるように形成したものであ
る。また、前記流れ方向に間隔をあけて設置した複数個
の予混合燃料ノズルの間に、予混合流路断面積を縮小す
る絞りを設けるようにしたものである。
る。また、前記流れ方向に間隔をあけて設置した複数個
の予混合燃料ノズルの間に、予混合流路断面積を縮小す
る絞りを設けるようにしたものである。
【００２０】
【作用】すなわちこのように形成されたガスタービン燃
焼器であると、拡散燃料ノズルの内部に燃料流路断面積
を縮小するような絞りが設けられていることから、燃焼
室における圧力変動が拡散燃焼用の燃料ノズルの内部に
侵入しにくくなり、すなわち拡散燃料流量が燃焼室の圧
力変動の影響を受けにくくなり、燃焼振動の増大を抑制
することができ、したがって特に特別な装置や部品を用
いることなく燃焼振動を充分低減することができ、長寿
命のこの種ガスタービン燃焼器を得ることができるので
ある。
焼器であると、拡散燃料ノズルの内部に燃料流路断面積
を縮小するような絞りが設けられていることから、燃焼
室における圧力変動が拡散燃焼用の燃料ノズルの内部に
侵入しにくくなり、すなわち拡散燃料流量が燃焼室の圧
力変動の影響を受けにくくなり、燃焼振動の増大を抑制
することができ、したがって特に特別な装置や部品を用
いることなく燃焼振動を充分低減することができ、長寿
命のこの種ガスタービン燃焼器を得ることができるので
ある。
【００２１】
【実施例】以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細
に説明する。図１および図２にはそのガスタービン燃焼
器の要部が示されている。ガスタービンは空気圧縮機、
燃焼器、タービンから構成され、空気圧縮機からの空気
は燃焼器へ導入され、ここで燃料を燃焼し、高温の燃焼
ガスとなってタービンへ導かれる。
に説明する。図１および図２にはそのガスタービン燃焼
器の要部が示されている。ガスタービンは空気圧縮機、
燃焼器、タービンから構成され、空気圧縮機からの空気
は燃焼器へ導入され、ここで燃料を燃焼し、高温の燃焼
ガスとなってタービンへ導かれる。
【００２２】この燃焼器は、中央に拡散燃料ノズル５が
設けられており、その外周に環状の予混合器３が設けら
れている。この予混合器３は分割板８により周方向に２
分割されており、上半分の予混合室４Ａと下半分の予混
合室４Ｂが形成されている。圧縮機（図示せず）からの
高圧空気９は、外筒１と、内部に燃焼室２４を形成する
内筒２の間を通り、予混合燃焼用空気９Ａと拡散燃焼用
空気９Ｂに分岐される。拡散燃焼用空気９Ｂは予混合器
３と拡散燃料ノズル５の間を通り、旋回器１９によって
旋回され、拡散燃料ノズル５先端の燃料噴出孔２３から
噴出した燃料と共に燃焼室内に噴出され、拡散火炎１５
を形成する。
設けられており、その外周に環状の予混合器３が設けら
れている。この予混合器３は分割板８により周方向に２
分割されており、上半分の予混合室４Ａと下半分の予混
合室４Ｂが形成されている。圧縮機（図示せず）からの
高圧空気９は、外筒１と、内部に燃焼室２４を形成する
内筒２の間を通り、予混合燃焼用空気９Ａと拡散燃焼用
空気９Ｂに分岐される。拡散燃焼用空気９Ｂは予混合器
３と拡散燃料ノズル５の間を通り、旋回器１９によって
旋回され、拡散燃料ノズル５先端の燃料噴出孔２３から
噴出した燃料と共に燃焼室内に噴出され、拡散火炎１５
を形成する。
【００２３】一方予混合燃焼用空気９Ａは、予混合器３
に入り、予混合燃料ノズル６Ａ、６Ｂ及び７Ａ、７Ｂか
ら噴出された燃料と、予混合室４Ａ、４Ｂ内で混合され
る。予混合器３の出口には、保炎器１７が設置されてお
り、この保炎器１７は、環状の予混合器３に対応して環
状に形成され、その断面は頂点が上流側を向くように配
された二等辺三角形状をしており、保炎器１７の後流側
に発生する循環流によって、予混合火炎１６Ａ、１６Ｂ
を安定に保持するものである。
に入り、予混合燃料ノズル６Ａ、６Ｂ及び７Ａ、７Ｂか
ら噴出された燃料と、予混合室４Ａ、４Ｂ内で混合され
る。予混合器３の出口には、保炎器１７が設置されてお
り、この保炎器１７は、環状の予混合器３に対応して環
状に形成され、その断面は頂点が上流側を向くように配
された二等辺三角形状をしており、保炎器１７の後流側
に発生する循環流によって、予混合火炎１６Ａ、１６Ｂ
を安定に保持するものである。
【００２４】燃焼１０は、ガスタービンの負荷信号１４
に基づき、燃料流量制御装置１２により各ノズルに供給
される燃料が分配される。つまり、拡散燃焼用燃料１０
Ｃは燃料流量制御装置１２からの制御信号１３Ｃによっ
て、燃料制御弁１１Ｃの開度、すなわち燃料流量が調整
され、拡散燃料ノズル５に供給される。
に基づき、燃料流量制御装置１２により各ノズルに供給
される燃料が分配される。つまり、拡散燃焼用燃料１０
Ｃは燃料流量制御装置１２からの制御信号１３Ｃによっ
て、燃料制御弁１１Ｃの開度、すなわち燃料流量が調整
され、拡散燃料ノズル５に供給される。
【００２５】同様に、予混合燃焼用燃料１０Ａ（もしく
は１０Ｂ）は燃料流量制御装置１２からの制御信号１３
Ａ（もしくは１３Ｂ）によって、燃料制御弁１１Ａ（も
しくは１１Ｂ）の開度すなわち燃料流量が調整され、予
混合燃料ノズル６Ａ（もしくは６Ｂ）及び７Ａ、（もし
くは７Ｂ）に供給される。ここで、２つの予混合室４
Ａ、４Ｂに燃料を供給する予混合燃料ノズル６Ａ、６
Ｂ、７Ａ、７Ｂは、それぞれ本実施例では５本づつ設け
ているが、燃料と空気の混合度が悪くならなければ何本
でもかまわない。
は１０Ｂ）は燃料流量制御装置１２からの制御信号１３
Ａ（もしくは１３Ｂ）によって、燃料制御弁１１Ａ（も
しくは１１Ｂ）の開度すなわち燃料流量が調整され、予
混合燃料ノズル６Ａ（もしくは６Ｂ）及び７Ａ、（もし
くは７Ｂ）に供給される。ここで、２つの予混合室４
Ａ、４Ｂに燃料を供給する予混合燃料ノズル６Ａ、６
Ｂ、７Ａ、７Ｂは、それぞれ本実施例では５本づつ設け
ているが、燃料と空気の混合度が悪くならなければ何本
でもかまわない。
【００２６】ここで拡散燃料ノズル５の内部には、流路
面積を縮小する絞り２０を設けており、この絞り２０部
の流路断面積が燃料噴出孔２３の合計面積より小さくな
るように設定してある。したがって、燃料流量に及ぼす
燃焼室２４の圧力変動の影響を小さくでき、燃焼振動を
抑制できる。なお、絞り２０の形状は、圧損を少なくす
るように、面積徐々に縮小及び拡大するようにしてあ
る。しかし、燃料の供給圧が十分に高く、圧損の増大を
許容できるときは、絞り２０をオリフィス形状もしくは
多孔板などにすることができる。
面積を縮小する絞り２０を設けており、この絞り２０部
の流路断面積が燃料噴出孔２３の合計面積より小さくな
るように設定してある。したがって、燃料流量に及ぼす
燃焼室２４の圧力変動の影響を小さくでき、燃焼振動を
抑制できる。なお、絞り２０の形状は、圧損を少なくす
るように、面積徐々に縮小及び拡大するようにしてあ
る。しかし、燃料の供給圧が十分に高く、圧損の増大を
許容できるときは、絞り２０をオリフィス形状もしくは
多孔板などにすることができる。
【００２７】一方予混合器に燃料を供給するノズルは、
予混合器の流れ方向に距離をあけ、上流側に７Ａ（もし
くは７Ｂ）、下流側に６Ａ（もしくは６Ｂ）の２種類の
予混合ノズルを設置してある。さらに、上下流ノズル間
に流路を縮小する絞り２１、及び予混合器３の出口部に
絞り２２を設けている。これらの構成により、予混合器
３の出口の燃空比変動を小さくし、燃焼振動を抑制でき
る。
予混合器の流れ方向に距離をあけ、上流側に７Ａ（もし
くは７Ｂ）、下流側に６Ａ（もしくは６Ｂ）の２種類の
予混合ノズルを設置してある。さらに、上下流ノズル間
に流路を縮小する絞り２１、及び予混合器３の出口部に
絞り２２を設けている。これらの構成により、予混合器
３の出口の燃空比変動を小さくし、燃焼振動を抑制でき
る。
【００２８】なお予混合ノズル間の絞り２１は、拡散ノ
ズル内の絞り２０と同等に、圧損の増大を許容できると
きは、オリフィス形状もしくは多孔板などにすることが
できる。しかし、予混合器３の出口部の絞り２２をオリ
フィス形状もしくは多孔板などにすると、絞り後流に渦
が発生し、それが予混合火炎１６Ａ（もしくは１６Ｂ）
に作用して、予混合火炎が予混合器の中に逆流する、所
謂逆火現象が発生する危険性があるため、好ましくな
い。
ズル内の絞り２０と同等に、圧損の増大を許容できると
きは、オリフィス形状もしくは多孔板などにすることが
できる。しかし、予混合器３の出口部の絞り２２をオリ
フィス形状もしくは多孔板などにすると、絞り後流に渦
が発生し、それが予混合火炎１６Ａ（もしくは１６Ｂ）
に作用して、予混合火炎が予混合器の中に逆流する、所
謂逆火現象が発生する危険性があるため、好ましくな
い。
【００２９】上流側の予混合ノズル７Ａ（もしくは７
Ｂ）と下流側の予混合ノズル６Ａ（もしくは６Ｂ）に
は、共通の燃料マニホールド１８Ａ（もしくは１８Ｂ）
から燃料が供給される構成にしており、燃料制御系統の
簡略化を図っている。
Ｂ）と下流側の予混合ノズル６Ａ（もしくは６Ｂ）に
は、共通の燃料マニホールド１８Ａ（もしくは１８Ｂ）
から燃料が供給される構成にしており、燃料制御系統の
簡略化を図っている。
【００３０】次に、上記構成の燃焼器における燃料制御
動作について説明する。図３に示すように、抵負荷時に
は拡散燃料ノズル５のみに燃料を供給し、拡散燃焼単独
運転を行ない、予混合開始負荷に到達した時拡散燃焼用
燃料を減らし、その分だけ予混合燃料ノズル６Ａおよび
７Ａにて運転を行なう。さらに高い負荷で、上半分の予
混合ノズル６Ａ及び７Ａの燃料を半減し、下半分の予混
合ノズル６Ｂ及び７Ｂにも同量の燃料を供給し、全ノズ
ルを作動させて全負荷まで上昇する。ここで、予混合ノ
ズル６Ａと７Ａ（もしくは６Ｂと７Ｂ）は合計燃料流量
のみを制御しているため、両者の流量比率はほぼ噴孔面
積比一定に保たれる。
動作について説明する。図３に示すように、抵負荷時に
は拡散燃料ノズル５のみに燃料を供給し、拡散燃焼単独
運転を行ない、予混合開始負荷に到達した時拡散燃焼用
燃料を減らし、その分だけ予混合燃料ノズル６Ａおよび
７Ａにて運転を行なう。さらに高い負荷で、上半分の予
混合ノズル６Ａ及び７Ａの燃料を半減し、下半分の予混
合ノズル６Ｂ及び７Ｂにも同量の燃料を供給し、全ノズ
ルを作動させて全負荷まで上昇する。ここで、予混合ノ
ズル６Ａと７Ａ（もしくは６Ｂと７Ｂ）は合計燃料流量
のみを制御しているため、両者の流量比率はほぼ噴孔面
積比一定に保たれる。
【００３１】次に、本発明に係わる第２の実施例の燃焼
器について図４および図５を用いて説明する。本実施例
は、一つの燃焼器内に複数のバーナを持つ、所謂マルチ
バーナ方式の燃焼器に適用した例である。本実施例で
は、２９Ａ〜２９Ｅの５本のバーナにより構成されてい
るが、何本でもかまわない。各バーナには、中央に拡散
ノズル５Ａ〜５Ｅが設けてあり、その外周側に予混合室
４Ａ〜４Ｅが形成されている。各拡散ノズル５Ａ〜５Ｅ
には、拡散燃焼用燃料３１Ａ〜３１Ｅが供給され、ノズ
ル先端の燃料噴出孔２３Ａ〜２３Ｅから噴出し、拡散火
炎１５Ａ〜１５Ｅを形成する。拡散ノズル５Ａ〜５Ｅの
内部には図１に示した実施例と同様に、絞り２０が設け
てあり、燃焼振動抑制効果を持たせてある。
器について図４および図５を用いて説明する。本実施例
は、一つの燃焼器内に複数のバーナを持つ、所謂マルチ
バーナ方式の燃焼器に適用した例である。本実施例で
は、２９Ａ〜２９Ｅの５本のバーナにより構成されてい
るが、何本でもかまわない。各バーナには、中央に拡散
ノズル５Ａ〜５Ｅが設けてあり、その外周側に予混合室
４Ａ〜４Ｅが形成されている。各拡散ノズル５Ａ〜５Ｅ
には、拡散燃焼用燃料３１Ａ〜３１Ｅが供給され、ノズ
ル先端の燃料噴出孔２３Ａ〜２３Ｅから噴出し、拡散火
炎１５Ａ〜１５Ｅを形成する。拡散ノズル５Ａ〜５Ｅの
内部には図１に示した実施例と同様に、絞り２０が設け
てあり、燃焼振動抑制効果を持たせてある。
【００３２】一方、予混合燃焼側は、燃焼用空気９がバ
ーナ２９Ａ〜２９Ｅに入ると、まず旋回器１９を通って
旋回流となり、予混合燃料の噴出孔３２及び３３から噴
出された燃料と、予混合室４Ａ〜４Ｅの中で混合され、
バーナ２９Ａ〜２９Ｅの出口で燃焼し、予混合火炎１６
Ａ〜１６Ｅを形成する。
ーナ２９Ａ〜２９Ｅに入ると、まず旋回器１９を通って
旋回流となり、予混合燃料の噴出孔３２及び３３から噴
出された燃料と、予混合室４Ａ〜４Ｅの中で混合され、
バーナ２９Ａ〜２９Ｅの出口で燃焼し、予混合火炎１６
Ａ〜１６Ｅを形成する。
【００３３】なお、予混合火炎は旋回器１９を通った空
気の旋回によって保炎される。ここで予混合燃料の噴出
孔３２及び３３は、予混合室の流れ方向に離して設けら
れており、この噴出孔間の距離は、前記流速と圧力変動
の振動数によって決まる値を採用している。なお、この
実施例では図１の実施例とは異なり、予混合流路内の絞
りは旋回流を減衰させ、保炎力が低下することから設け
ていない。
気の旋回によって保炎される。ここで予混合燃料の噴出
孔３２及び３３は、予混合室の流れ方向に離して設けら
れており、この噴出孔間の距離は、前記流速と圧力変動
の振動数によって決まる値を採用している。なお、この
実施例では図１の実施例とは異なり、予混合流路内の絞
りは旋回流を減衰させ、保炎力が低下することから設け
ていない。
【００３４】次にこれらの作用および効果について図６
に基づき説明する。図の横軸は、絞り部の流路面積と燃
料噴出孔面積との比率であり、上図の縦軸は、拡散燃料
ノズル内の燃料圧力変動振幅と燃焼室内の圧力変動振幅
との比率である。燃料噴出孔面積に対し絞り部の流路面
積が大きいときには、縦軸の値は約０．９であり１に近
い。つまり、拡散燃料ノズル内の燃料圧力変動振幅は燃
焼室内の圧力変動振幅とほぼ等しい。しかし、燃料噴出
孔面積に対し絞り部の流路面積を小さくして行くと、拡
散燃料ノズル内の燃料圧力変動は燃焼室内の圧力変動の
影響を受けにくくなり振幅が小さくなる。
に基づき説明する。図の横軸は、絞り部の流路面積と燃
料噴出孔面積との比率であり、上図の縦軸は、拡散燃料
ノズル内の燃料圧力変動振幅と燃焼室内の圧力変動振幅
との比率である。燃料噴出孔面積に対し絞り部の流路面
積が大きいときには、縦軸の値は約０．９であり１に近
い。つまり、拡散燃料ノズル内の燃料圧力変動振幅は燃
焼室内の圧力変動振幅とほぼ等しい。しかし、燃料噴出
孔面積に対し絞り部の流路面積を小さくして行くと、拡
散燃料ノズル内の燃料圧力変動は燃焼室内の圧力変動の
影響を受けにくくなり振幅が小さくなる。
【００３５】一方、下図の縦軸は燃料噴出流量変動振幅
の、燃料噴出孔面積に対し絞り部の流路面積が大きいと
きの流量変動振幅を基準にした相対値である。燃料噴出
孔面積に対し絞り部の流路面積を小さくして行くと、拡
散燃料ノズル内の燃料圧力変動振幅が小さくなることに
より燃料噴出流量変動振幅も小さくなり、その結果発熱
量の変動、更に燃焼振動を抑制することができる。
の、燃料噴出孔面積に対し絞り部の流路面積が大きいと
きの流量変動振幅を基準にした相対値である。燃料噴出
孔面積に対し絞り部の流路面積を小さくして行くと、拡
散燃料ノズル内の燃料圧力変動振幅が小さくなることに
より燃料噴出流量変動振幅も小さくなり、その結果発熱
量の変動、更に燃焼振動を抑制することができる。
【００３６】なお、絞り部の流路面積が燃料噴出孔面積
が燃料噴出孔面積と同程度以上では効果が小さいため、
拡散燃料ノズル内部の絞りは、その流路面積が、燃料噴
出孔面積よりも小さいことが望ましい。
が燃料噴出孔面積と同程度以上では効果が小さいため、
拡散燃料ノズル内部の絞りは、その流路面積が、燃料噴
出孔面積よりも小さいことが望ましい。
【００３７】また、予混合燃料ノズル複数個を予混合器
流路長さ方向に間隔をあけて配置することにより、上流
側のノズルから噴出された燃料が予混合器出口に到達す
るまでの時間と、下流側のノズルから噴出された燃料が
予混合器出口に到達するまでの時間とに差異が発生する
ことになる。つまり、上流側のノズルの燃料流量変動に
よる予混合器出口の燃空比変動と下流側のノズルの燃料
流量変動による予混合器出口の燃空比変動とに、位相の
ずれが発生することになる。したがって、予混合器出口
の燃空比変動は予混合器流路長さ方向に間隔をあけない
ときよりも小さくなり、燃焼振動を抑制できる。
流路長さ方向に間隔をあけて配置することにより、上流
側のノズルから噴出された燃料が予混合器出口に到達す
るまでの時間と、下流側のノズルから噴出された燃料が
予混合器出口に到達するまでの時間とに差異が発生する
ことになる。つまり、上流側のノズルの燃料流量変動に
よる予混合器出口の燃空比変動と下流側のノズルの燃料
流量変動による予混合器出口の燃空比変動とに、位相の
ずれが発生することになる。したがって、予混合器出口
の燃空比変動は予混合器流路長さ方向に間隔をあけない
ときよりも小さくなり、燃焼振動を抑制できる。
【００３８】なお、上、下流のノズルの間隔は互いのノ
ズルの流量変動が打ち消し合うように設定することが望
ましい。したがって、例えば、流れ方向２箇所にノズル
を設置する場合、両者の間隔は、ノズル部の空気流速を
Ｖ、燃焼室の圧力変動の振動数をｆとすれば次式のＬの
奇数倍付近が好ましい。
ズルの流量変動が打ち消し合うように設定することが望
ましい。したがって、例えば、流れ方向２箇所にノズル
を設置する場合、両者の間隔は、ノズル部の空気流速を
Ｖ、燃焼室の圧力変動の振動数をｆとすれば次式のＬの
奇数倍付近が好ましい。
【００３９】
【数２】 Ｌ＝Ｖ／ｆ／２ …（２） また、燃焼器中心部に設置された拡散燃焼用の燃料噴出
ノズル（拡散燃料ノズル）と、その外周に設置された燃
料と空気の混合気を噴出する環状の予混合器とを有し、
該予混合器を円周方向に分割して複数の予混合室を形成
すると共に、ガスタービンの抵負荷運転時には、前記複
数の予混合室のうち所定数の予混合室に燃料を投入し、
高負荷運転時には、全ての予混合室に燃料を投入するよ
うに構成したガスタービン燃焼器において、該予混合室
内に燃料を噴出するために、予混合器流路長さ方向に間
隔をあけて配置された、複数個の燃料噴出ノズル（予混
合燃料ノズル）を設け、同一の予混合室に燃料を供給す
るノズルは、その流量制御系統を共通としたことにより
流量制御系統を簡略化できる。
ノズル（拡散燃料ノズル）と、その外周に設置された燃
料と空気の混合気を噴出する環状の予混合器とを有し、
該予混合器を円周方向に分割して複数の予混合室を形成
すると共に、ガスタービンの抵負荷運転時には、前記複
数の予混合室のうち所定数の予混合室に燃料を投入し、
高負荷運転時には、全ての予混合室に燃料を投入するよ
うに構成したガスタービン燃焼器において、該予混合室
内に燃料を噴出するために、予混合器流路長さ方向に間
隔をあけて配置された、複数個の燃料噴出ノズル（予混
合燃料ノズル）を設け、同一の予混合室に燃料を供給す
るノズルは、その流量制御系統を共通としたことにより
流量制御系統を簡略化できる。
【００４０】すなわち、予混合器を円周方向に分割して
複数の予混合室を形成する場合、分割数に相当する流量
制御系統が必要となり、更に予混合器流路長さ方向に間
隔をあけて設置された複数個の予混合燃料ノズルの流量
制御を別系統にすることは、予混合器の分割数が多くな
ると実質困難である。
複数の予混合室を形成する場合、分割数に相当する流量
制御系統が必要となり、更に予混合器流路長さ方向に間
隔をあけて設置された複数個の予混合燃料ノズルの流量
制御を別系統にすることは、予混合器の分割数が多くな
ると実質困難である。
【００４１】なお、上記のように予混合器を分割して複
数の予混合室を形成することは、抵負荷運転時すなわち
燃料流量が少ないときには、分割した一部の予混合室に
のみ燃料を供給することにより、使用する予混合室の燃
空比を、分割数の倍率で高くすることができる。
数の予混合室を形成することは、抵負荷運転時すなわち
燃料流量が少ないときには、分割した一部の予混合室に
のみ燃料を供給することにより、使用する予混合室の燃
空比を、分割数の倍率で高くすることができる。
【００４２】したがって予混合器の分割数を増やすほど
より低い負荷から予混合燃焼を開始でき、部分負荷での
ＮＯｘを低減できる利点があるが、上流側のノズルが燃
料を投入する予混合室と、下流側のノズルが燃料を投入
する予混合室は常に一致していなければ、使用する予混
合室の燃空比を分割数の倍率で高くすることができない
ので、予混合開始負荷を下げられず、ＮＯｘ低減効果が
なくなる。さらに燃焼振動抑制効果もなくなるため、燃
料制御系統を必ずしも分ける必要はない。したがって、
流量制御系統は共通とし、燃料噴孔面積などにより、上
下流のノズルの流量を適切に配分することが望ましい。
より低い負荷から予混合燃焼を開始でき、部分負荷での
ＮＯｘを低減できる利点があるが、上流側のノズルが燃
料を投入する予混合室と、下流側のノズルが燃料を投入
する予混合室は常に一致していなければ、使用する予混
合室の燃空比を分割数の倍率で高くすることができない
ので、予混合開始負荷を下げられず、ＮＯｘ低減効果が
なくなる。さらに燃焼振動抑制効果もなくなるため、燃
料制御系統を必ずしも分ける必要はない。したがって、
流量制御系統は共通とし、燃料噴孔面積などにより、上
下流のノズルの流量を適切に配分することが望ましい。
【００４３】また、流れ方向に間隔をあけて配置した複
数個の予混合燃料ノズルの間に、予混合器流路断面積を
縮小する絞りを設けたことにより、絞りの上流側の燃料
ノズルは、燃焼室の圧力変動の影響を受けにくくなり、
上記に示した位相のずれの効果と合わせ、燃焼振動が抑
制できる。特にこの方法は、構造的な制約で上記に示し
た適切なノズル間隔が達成できない場合に有効である。
数個の予混合燃料ノズルの間に、予混合器流路断面積を
縮小する絞りを設けたことにより、絞りの上流側の燃料
ノズルは、燃焼室の圧力変動の影響を受けにくくなり、
上記に示した位相のずれの効果と合わせ、燃焼振動が抑
制できる。特にこの方法は、構造的な制約で上記に示し
た適切なノズル間隔が達成できない場合に有効である。
【００４４】更に、予混合器の出口部の流路断面積を縮
小する絞りを設けたことにより、予混合器内の圧力は、
燃焼室の圧力変動の影響を受けにくくなり、燃料流量変
動及び予混合空気流量変動が小さくなり、その結果、燃
空比変動による燃焼振動を更に抑制できる。
小する絞りを設けたことにより、予混合器内の圧力は、
燃焼室の圧力変動の影響を受けにくくなり、燃料流量変
動及び予混合空気流量変動が小さくなり、その結果、燃
空比変動による燃焼振動を更に抑制できる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、たとえ燃焼室内の圧力変動などの外乱が生じでも、
これらの圧力変動は拡散燃焼用の燃料ノズルの内部に侵
入しにくく、すなわち拡散燃料流量が燃焼室の圧力変動
の影響を受けにくくなり、燃焼振動の増大を抑制するこ
とができ、したがって特に特別な装置や部品を用いるこ
となく燃焼振動を充分低減することができ、長寿命のこ
の種ガスタービン燃焼器を得ることができる。
ば、たとえ燃焼室内の圧力変動などの外乱が生じでも、
これらの圧力変動は拡散燃焼用の燃料ノズルの内部に侵
入しにくく、すなわち拡散燃料流量が燃焼室の圧力変動
の影響を受けにくくなり、燃焼振動の増大を抑制するこ
とができ、したがって特に特別な装置や部品を用いるこ
となく燃焼振動を充分低減することができ、長寿命のこ
の種ガスタービン燃焼器を得ることができる。
【図１】本発明のガスタービン燃焼器の一実施例を示す
縦断側面図である。
縦断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の燃焼器における燃料流量運用例を示す
図である。
図である。
【図４】本発明のガスタービン燃焼器の他の実施例を示
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】拡散燃料ノズルにおける絞りの効果を説明する
ための図で、燃料噴出孔と絞り部の関係を示す特性図で
ある。
ための図で、燃料噴出孔と絞り部の関係を示す特性図で
ある。
１…外筒、２…内筒、３…予混合器、４Ａ〜４Ｅ…予混
合室、５Ａ〜５Ｅ、拡散燃料ノズル、６Ａ，６Ｂ，７
Ａ，７Ｂ…予混合燃料ノズル、８…予混合器分割板、９
…空気、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…燃料、１１
Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…燃料制御弁、１２…燃料流量制御
装置、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ…制御信号、１４…負荷
信号、１５Ａ〜１５Ｅ…拡散火炎、１６Ａ〜１６Ｅ…予
混合火炎、１７…保炎器、１８Ａ〜１８Ｅ…燃料マニホ
ールド、１９…旋回器、２０，２１，２２…絞り、２
３，３２，３３…燃料噴出孔、２４…燃焼室、２９Ａ〜
２９Ｅ…バーナ、３０Ａ〜３０Ｅ…予混合燃料、３１Ａ
〜３１Ｅ…拡散燃料。
合室、５Ａ〜５Ｅ、拡散燃料ノズル、６Ａ，６Ｂ，７
Ａ，７Ｂ…予混合燃料ノズル、８…予混合器分割板、９
…空気、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…燃料、１１
Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…燃料制御弁、１２…燃料流量制御
装置、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ…制御信号、１４…負荷
信号、１５Ａ〜１５Ｅ…拡散火炎、１６Ａ〜１６Ｅ…予
混合火炎、１７…保炎器、１８Ａ〜１８Ｅ…燃料マニホ
ールド、１９…旋回器、２０，２１，２２…絞り、２
３，３２，３３…燃料噴出孔、２４…燃焼室、２９Ａ〜
２９Ｅ…バーナ、３０Ａ〜３０Ｅ…予混合燃料、３１Ａ
〜３１Ｅ…拡散燃料。
フロントページの続き (72)発明者 飯塚 信之 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 笹田 哲男 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 岡部 明 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 井上 洋 茨城県土浦市神立町502番 地株式会社日 立製作所機械研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】 燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズ
ルを有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気
の混合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナと
を備えたガスタービン燃焼器において、 前記拡散燃焼用の燃料ノズルの内部に、燃料流路断面積
を縮小する絞りを設けたことを特徴とするガスタービン
燃焼器。 - 【請求項２】 燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズ
ルを有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気
の混合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナと
を備えたガスタービン燃焼器において、 前記拡散燃焼用の燃料ノズルの噴出口近傍の内部に、噴
出口の流路断面積より小さな流路断面積を有する流路絞
り部を形成したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 【請求項３】 燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズ
ルを有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気
の混合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナと
を備えたガスタービン燃焼器において、 前記拡散燃焼用の燃料ノズルの噴出口近傍の内部に、噴
出口の流路断面積より小さな流路断面積を有するオリフ
ィスを設けたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 【請求項４】 燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズ
ルを有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気
の混合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナと
を備えたガスタービン燃焼器において、 前記拡散燃焼用の燃料ノズルに、噴出口の流路断面積よ
り小さな流路断面積を有する流路絞り部を設けるととも
に、前記予混合燃焼バーナの燃料ノズルを混合気の流通
方向に所定の間隔をもって複数個配置するようにしたこ
とを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 【請求項５】 燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズ
ルを有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気
の混合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナと
を備えたガスタービン燃焼器において、 前記予混合燃焼バーナの予混合器の内部の燃料ノズル
を、混合気の流通方向に所定の間隔をおいて複数個配置
するとともに、その間に流路絞り部を設けたことを特徴
とするガスタービン燃焼器。 - 【請求項６】 燃焼筒の内部に、拡散燃焼用の燃料ノズ
ルを有し拡散燃焼をする拡散燃焼バーナと、燃料と空気
の混合気を噴出し予混合燃焼をする予混合燃焼バーナと
を備えたガスタービン燃焼器において、 前記拡散燃焼用の燃料ノズルに、噴出口の流路断面積よ
り小さな流路断面積を有する流路絞り部を設けるととも
に、前記予混合燃焼バーナの燃料ノズルを混合気の流通
方向に所定の間隔をもって複数個配置し、かつその間に
流路絞り部を設けたことを特徴とするガスタービン燃焼
器。 - 【請求項７】 燃焼器中心部に設置された拡散燃焼用の
燃料噴出ノズルと、この燃料噴出ノズルの外周に設置さ
れた燃料と空気の混合気を噴出する環状の予混合器とを
有し、この予混合器を円周方向に分割して複数の予混合
室を形成するとともに、ガスタービンの低負荷運転時に
は、前記複数の予混合室のうち所定数の予混合室に燃料
を投入し、高負荷運転時には、全ての予混合室に燃料を
投入するように形成されているガスタービン燃焼器にお
いて、 前記拡散燃焼用の燃料ノズルに、噴出口の流路断面積よ
り小さな流路断面積を有する流路絞り部を設けるととも
に、前記予混合室内に燃料を噴出する燃料噴出ノズルを
複数個設け、かつ、これらのノズルを予混合器流路長さ
方向に間隔をあけて配置するとともに、同一の予混合室
に燃料を供給するノズルは、その流量制御系統を共通と
したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 - 【請求項８】 前記予混合燃焼ノズルの間隔を、ノズル
部の空気流速をＶ、燃焼室の圧力変動の振動数をｆをし
たとき、Ｖ／ｆ／２の奇数倍付近となるように形成して
なる請求項７記載のガスタービン燃焼器。 - 【請求項９】 前記流れ方向に間隔をあけて設置した複
数個の予混合燃料ノズルの間に、予混合流路断面積を縮
小する絞りを設けてなる請求項７、８記載のガスタービ
ン燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187795A JP3494753B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10187795A JP3494753B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | ガスタービン燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08296852A true JPH08296852A (ja) | 1996-11-12 |
| JP3494753B2 JP3494753B2 (ja) | 2004-02-09 |
Family
ID=14312193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10187795A Expired - Lifetime JP3494753B2 (ja) | 1995-04-26 | 1995-04-26 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3494753B2 (ja) |
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
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| US7524186B2 (en) * | 2000-08-30 | 2009-04-28 | Gencor Industries, Inc. | Low emissions burner with premix flame stabilized by a diffusion flame |
| JP2011047401A (ja) * | 2009-08-29 | 2011-03-10 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンの燃焼ダイナミクス制御のためのシステムおよび方法 |
| JP2011117650A (ja) * | 2009-12-02 | 2011-06-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン用燃焼バーナ |
| JP2012154570A (ja) * | 2011-01-27 | 2012-08-16 | Hitachi Ltd | ガスタービン燃焼器 |
| CN102767827A (zh) * | 2012-07-27 | 2012-11-07 | 上海锅炉厂有限公司 | 一种固态粉体燃料气化用复合式热氧点火工艺烧嘴 |
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| CN115325569A (zh) * | 2022-09-02 | 2022-11-11 | 华能国际电力股份有限公司 | 一种燃烧室、燃气轮机及燃烧控制方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011099654A (ja) | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン用燃焼バーナ |
| JP6021705B2 (ja) | 2013-03-22 | 2016-11-09 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼器、および、ガスタービン |
-
1995
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