JPH10185194A - ガスタービン用のバーナ装置 - Google Patents
ガスタービン用のバーナ装置Info
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- JPH10185194A JPH10185194A JP9346349A JP34634997A JPH10185194A JP H10185194 A JPH10185194 A JP H10185194A JP 9346349 A JP9346349 A JP 9346349A JP 34634997 A JP34634997 A JP 34634997A JP H10185194 A JPH10185194 A JP H10185194A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/02—Disposition of air supply not passing through burner
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
- F23D14/76—Protecting flame and burner parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
- F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
-
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- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- F23D2206/00—Burners for specific applications
- F23D2206/10—Turbines
-
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- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/00015—Pilot burners specially adapted for low load or transient conditions, e.g. for increasing stability
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- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/00016—Preventing or reducing deposit build-up on burner parts, e.g. from carbon
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 バーナからバーナランスの使用されていない
燃料通路への高温のガス又は高温のオイルの侵入を、確
実かつ安価に阻止することができるバーナ装置を提供す
る。 【解決手段】 液体燃料管１９及びパイロットガス管１
１の不使用時にこれらの管１１，１９の流出開口２２，
２３，２３ａ〜ｃに高温のガス及び／又は高温の液体燃
料が侵入することを防止するために、ランスヘッド１２
においてこれらの管の流出開口２２，２３，２３ａ〜ｃ
の直ぐ近くに、付加的な開口１７が設けられており、該
開口を通して圧力空気が噴射室８に流入するようになっ
ており、さらに、バーナ２を取り囲むプレナム７から付
加的な開口１７に圧力空気を導く手段が設けられてい
る。
燃料通路への高温のガス又は高温のオイルの侵入を、確
実かつ安価に阻止することができるバーナ装置を提供す
る。 【解決手段】 液体燃料管１９及びパイロットガス管１
１の不使用時にこれらの管１１，１９の流出開口２２，
２３，２３ａ〜ｃに高温のガス及び／又は高温の液体燃
料が侵入することを防止するために、ランスヘッド１２
においてこれらの管の流出開口２２，２３，２３ａ〜ｃ
の直ぐ近くに、付加的な開口１７が設けられており、該
開口を通して圧力空気が噴射室８に流入するようになっ
ており、さらに、バーナ２を取り囲むプレナム７から付
加的な開口１７に圧力空気を導く手段が設けられてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン用の
バーナ装置であって、ガスタービンのプレナムに配置さ
れた少なくとも１つのバーナが設けられており、該バー
ナが内部に位置する噴射室で燃焼室に開口していて、か
つ外側においてガスタービンの圧縮段からの圧力空気を
供給されるようになっており、バーナに、液体燃料及び
／又は気体燃料を選択的に供給するための燃料ランスが
配属されており、該燃料ランスが中央の液体燃料管と、
該液体燃料管を同心的に取り囲むパイロットガス管とを
有しており、液体燃料管及びパイロットガス管が、燃料
ランスの先端におけるランスヘッドにおいて、所属の流
出開口において終わっており、燃料ランスのランスヘッ
ドが、噴射室と接続しているバーナの内管に導入可能で
ある形式のものに関する。
バーナ装置であって、ガスタービンのプレナムに配置さ
れた少なくとも１つのバーナが設けられており、該バー
ナが内部に位置する噴射室で燃焼室に開口していて、か
つ外側においてガスタービンの圧縮段からの圧力空気を
供給されるようになっており、バーナに、液体燃料及び
／又は気体燃料を選択的に供給するための燃料ランスが
配属されており、該燃料ランスが中央の液体燃料管と、
該液体燃料管を同心的に取り囲むパイロットガス管とを
有しており、液体燃料管及びパイロットガス管が、燃料
ランスの先端におけるランスヘッドにおいて、所属の流
出開口において終わっており、燃料ランスのランスヘッ
ドが、噴射室と接続しているバーナの内管に導入可能で
ある形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなバーナ装置は、ドイツ連邦共
和国特許出願公開第４３０６９５６号明細書に基づいて
公知である。
和国特許出願公開第４３０６９５６号明細書に基づいて
公知である。
【０００３】発電所における定置のガスタービンのため
には、差込み可能なバーナランスによって外部から燃料
が供給されるいわゆるダブルコーンバーナを備えた燃焼
室が有利である、ということは以前から知られている
（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３０６９５６号明
細書参照）。バーナランスはこの場合多くは、２燃料ラ
ンス（dual fuel lance）として設計されており、つま
りバーナランスにおいて選択的に、気体燃料（パイロッ
トガス）及び液体燃料（通常はオイル・水混合物）を供
給することができる。そのためにランスには同心的に適
宜な管（液体燃料管、パイロットガス管）が配置されて
おり、これらの管はガス及び液体燃料のための通路を形
成している。これらの通路は、（ランスヘッドにおけ
る）ランス先端において、各燃料のための所属の流出開
口で終わっている。ランスはランスヘッドでバーナの対
応する内管に差し込まれているので、進出する燃料は、
内管に接続する噴射室内に達する。
には、差込み可能なバーナランスによって外部から燃料
が供給されるいわゆるダブルコーンバーナを備えた燃焼
室が有利である、ということは以前から知られている
（ドイツ連邦共和国特許出願公開第４３０６９５６号明
細書参照）。バーナランスはこの場合多くは、２燃料ラ
ンス（dual fuel lance）として設計されており、つま
りバーナランスにおいて選択的に、気体燃料（パイロッ
トガス）及び液体燃料（通常はオイル・水混合物）を供
給することができる。そのためにランスには同心的に適
宜な管（液体燃料管、パイロットガス管）が配置されて
おり、これらの管はガス及び液体燃料のための通路を形
成している。これらの通路は、（ランスヘッドにおけ
る）ランス先端において、各燃料のための所属の流出開
口で終わっている。ランスはランスヘッドでバーナの対
応する内管に差し込まれているので、進出する燃料は、
内管に接続する噴射室内に達する。
【０００４】通常のオイル運転中には、燃料ランスの内
部の液体燃料管（液体燃料通路）内をオイル・水混合物
が流れる。これに対して始動段階ではガス運転において
パイロットガスが、液体燃料管とパイロットガス管との
間におけるリング状のパイロットガス通路を流れる。両
燃料通路のうちの一方は、この場合常に運転されていな
い。それどころか両方の通路が同時に使用されないよう
なこともある。
部の液体燃料管（液体燃料通路）内をオイル・水混合物
が流れる。これに対して始動段階ではガス運転において
パイロットガスが、液体燃料管とパイロットガス管との
間におけるリング状のパイロットガス通路を流れる。両
燃料通路のうちの一方は、この場合常に運転されていな
い。それどころか両方の通路が同時に使用されないよう
なこともある。
【０００５】使用されていない通路においては、バーナ
の噴射室に対する必要な過圧が欠けているので、次のよ
うな現象の生じることがある。すなわち高温のガス又は
高温のオイルがバーナから、使用されていない通路に侵
入し、燃料ランスの機能を時々又は持続的に損なってし
まう。したがって、このような高温のガス又はオイルの
侵入を簡単な形式で確実に阻止することができるバーナ
装置が望まれている。
の噴射室に対する必要な過圧が欠けているので、次のよ
うな現象の生じることがある。すなわち高温のガス又は
高温のオイルがバーナから、使用されていない通路に侵
入し、燃料ランスの機能を時々又は持続的に損なってし
まう。したがって、このような高温のガス又はオイルの
侵入を簡単な形式で確実に阻止することができるバーナ
装置が望まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ゆえに本発明の課題
は、バーナからバーナランスの使用されていない燃料通
路への高温のガス又は高温のオイルの侵入を、確実かつ
安価に阻止することができるバーナ装置を提供すること
である。
は、バーナからバーナランスの使用されていない燃料通
路への高温のガス又は高温のオイルの侵入を、確実かつ
安価に阻止することができるバーナ装置を提供すること
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、冒頭に述べた形式のバーナ装置に
おいて、液体燃料管及びパイロットガス管の不使用時に
これらの管の流出開口に高温のガス及び／又は高温の液
体燃料が侵入することを防止するために、ランスヘッド
において液体燃料管及びパイロットガス管の流出開口の
直ぐ近くに、付加的な開口が設けられており、該開口を
通して圧力空気が噴射室に流入するようになっており、
さらに、バーナを取り囲むプレナムから付加的な開口に
圧力空気を導く手段が設けられている。
に本発明の構成では、冒頭に述べた形式のバーナ装置に
おいて、液体燃料管及びパイロットガス管の不使用時に
これらの管の流出開口に高温のガス及び／又は高温の液
体燃料が侵入することを防止するために、ランスヘッド
において液体燃料管及びパイロットガス管の流出開口の
直ぐ近くに、付加的な開口が設けられており、該開口を
通して圧力空気が噴射室に流入するようになっており、
さらに、バーナを取り囲むプレナムから付加的な開口に
圧力空気を導く手段が設けられている。
【０００８】
【発明の効果】このように構成されていると、ランスヘ
ッドにおいて燃料管の流出開口の直ぐ近くに、流出開口
への逆流を確実に阻止する空気シールドが生ぜしめられ
る。このために必要な圧力空気は直接バーナにおいて該
バーナを取り囲むプレナムから取り出されるので、ラン
スにおける付加的な導管及びランスに通じる付加的な導
管や、所属の接続部、弁及びこれに類したものは不要で
ある。
ッドにおいて燃料管の流出開口の直ぐ近くに、流出開口
への逆流を確実に阻止する空気シールドが生ぜしめられ
る。このために必要な圧力空気は直接バーナにおいて該
バーナを取り囲むプレナムから取り出されるので、ラン
スにおける付加的な導管及びランスに通じる付加的な導
管や、所属の接続部、弁及びこれに類したものは不要で
ある。
【０００９】本発明によるバーナ装置の有利な構成で
は、圧力空気を導く手段が中間室を有しており、該中間
室が流れ方向で見てランスヘッドの前でバーナの内管と
パイロットガス管との間に配置されており、中間室が、
外側からバーナを貫いて内管に通じる少なくとも１つの
流入孔を介して、バーナを取り囲むプレナムと接続され
ており、中間室が、ランスヘッドを貫いて延びる少なく
とも１つの圧力空気通路を介して付加的な開口と接続さ
れており、中間室がリング状に形成されていて、パイロ
ットガス管を同心的に取り囲んでいる。中間室を簡単に
形成するための有利な構成では、ランスの（外側の）パ
イロットガス管が流れ方向で見てランスヘッドの前でそ
の外径を、バーナの内管に対して著しく減じられてい
る。流入孔及び圧力通路は、バーナもしくはランスヘッ
ドにおいて極めてわずかなしか必要としない。
は、圧力空気を導く手段が中間室を有しており、該中間
室が流れ方向で見てランスヘッドの前でバーナの内管と
パイロットガス管との間に配置されており、中間室が、
外側からバーナを貫いて内管に通じる少なくとも１つの
流入孔を介して、バーナを取り囲むプレナムと接続され
ており、中間室が、ランスヘッドを貫いて延びる少なく
とも１つの圧力空気通路を介して付加的な開口と接続さ
れており、中間室がリング状に形成されていて、パイロ
ットガス管を同心的に取り囲んでいる。中間室を簡単に
形成するための有利な構成では、ランスの（外側の）パ
イロットガス管が流れ方向で見てランスヘッドの前でそ
の外径を、バーナの内管に対して著しく減じられてい
る。流入孔及び圧力通路は、バーナもしくはランスヘッ
ドにおいて極めてわずかなしか必要としない。
【００１０】本発明によるバーナ装置の別の有利な構成
では、複数の流入孔がバーナ軸線もしくはランス軸線の
周りに分配されて配置されており、複数の圧力空気通路
がバーナ軸線もしくはランス軸線の周りに分配されて配
置されており、しかも圧力空気通路が流れ方向におい
て、バーナ軸線もしくはランス軸線に向かって斜めに延
びている。バーナ装置をこのように構成することによっ
て、特に均一かつ形状安定性の空気シールドが生ぜしめ
られる。
では、複数の流入孔がバーナ軸線もしくはランス軸線の
周りに分配されて配置されており、複数の圧力空気通路
がバーナ軸線もしくはランス軸線の周りに分配されて配
置されており、しかも圧力空気通路が流れ方向におい
て、バーナ軸線もしくはランス軸線に向かって斜めに延
びている。バーナ装置をこのように構成することによっ
て、特に均一かつ形状安定性の空気シールドが生ぜしめ
られる。
【００１１】本発明の別の有利な構成では、液体燃料の
ための流出開口がランスヘッドにおいて中央に配置され
ており、付加的な開口がランスヘッドにおいてリング開
口として形成されていて、該リング開口が、液体燃料の
ための中央の流出開口を同心的に取り囲んでいる。この
ように構成されていると、液体燃料のための中央の流出
部をリング状に取り囲んで遮蔽する空気周壁が生ぜしめ
られる。
ための流出開口がランスヘッドにおいて中央に配置され
ており、付加的な開口がランスヘッドにおいてリング開
口として形成されていて、該リング開口が、液体燃料の
ための中央の流出開口を同心的に取り囲んでいる。この
ように構成されていると、液体燃料のための中央の流出
部をリング状に取り囲んで遮蔽する空気周壁が生ぜしめ
られる。
【００１２】このような構成における択一的な第１の構
成では、パイロットガスのための複数の流出開口がバー
ナ軸線もしくはランス軸線の周りに分配配置されてお
り、流出開口がリング開口に開口している。このように
構成されていると、両方の燃料にための流出開口をその
不使用時に簡単に遮蔽することができる。
成では、パイロットガスのための複数の流出開口がバー
ナ軸線もしくはランス軸線の周りに分配配置されてお
り、流出開口がリング開口に開口している。このように
構成されていると、両方の燃料にための流出開口をその
不使用時に簡単に遮蔽することができる。
【００１３】択一的な第２の構成では、パイロットガス
のための複数の流出開口がバーナ軸線もしくはランス軸
線の周りに分配配置されており、流出開口がリング開口
の外側に位置している。このように構成されていると、
使用されない流出開口を遮蔽するのみならず、液体燃料
のための内側に位置する流出開口とパイロットガスのた
めの外側に位置する流出開口との間に形成されるエアー
カーテンを用いた分離が達成される。
のための複数の流出開口がバーナ軸線もしくはランス軸
線の周りに分配配置されており、流出開口がリング開口
の外側に位置している。このように構成されていると、
使用されない流出開口を遮蔽するのみならず、液体燃料
のための内側に位置する流出開口とパイロットガスのた
めの外側に位置する流出開口との間に形成されるエアー
カーテンを用いた分離が達成される。
【００１４】別の有利な構成はその他の請求項に記載さ
れている。
れている。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に図面につき本発明の実施の形
態を説明する。
態を説明する。
【００１６】図１は、本発明によるバーナ装置の第１実
施例を示す縦断面図である。バーナ装置１は、図示の実
施例ではダブルコーンバーナ（Doppelkegelbrenner）と
して形成されたバーナ２を有している。バーナ２は噴射
室８を取り囲んでおり、この噴射室８は、図示されてい
ない燃焼室に開口している（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第４３０６９５６号明細書参照）。バーナは外側に
おいてガスタービンのプレナム７によって取り囲まれて
おり、このプレナム７には、ガスタービンの圧縮段から
の圧力空気が供給される。バーナ２の中心には内管６が
配置されており、この内管６には、外管１０とランス先
端とを備えた燃料ランス９が差し込まれている。そして
この燃料ランス９は、パイロットガス管１１の端部と該
端部に続くランスヘッド１２とを有している。バーナ２
はさらに、外側に位置する主ガス通路３，４（図２も参
照）を有しており、これらの主ガス通路３，４を通して
主ガスは導かれ、そして多数の流入開口５（図面を見や
すくするために図１においてはそのうちの５つの流入開
口だけが示されている）を通して噴射室８内に吹き込ま
れる。
施例を示す縦断面図である。バーナ装置１は、図示の実
施例ではダブルコーンバーナ（Doppelkegelbrenner）と
して形成されたバーナ２を有している。バーナ２は噴射
室８を取り囲んでおり、この噴射室８は、図示されてい
ない燃焼室に開口している（ドイツ連邦共和国特許出願
公開第４３０６９５６号明細書参照）。バーナは外側に
おいてガスタービンのプレナム７によって取り囲まれて
おり、このプレナム７には、ガスタービンの圧縮段から
の圧力空気が供給される。バーナ２の中心には内管６が
配置されており、この内管６には、外管１０とランス先
端とを備えた燃料ランス９が差し込まれている。そして
この燃料ランス９は、パイロットガス管１１の端部と該
端部に続くランスヘッド１２とを有している。バーナ２
はさらに、外側に位置する主ガス通路３，４（図２も参
照）を有しており、これらの主ガス通路３，４を通して
主ガスは導かれ、そして多数の流入開口５（図面を見や
すくするために図１においてはそのうちの５つの流入開
口だけが示されている）を通して噴射室８内に吹き込ま
れる。
【００１７】パイロットガス管１１の外径は、内管６の
内径に対して（少なくともランスヘッド１２の直後にお
いて）明らかに減じられているので、パイロットガス管
１１と内管６との間にはリング状の中間室１３が生ぜし
められている。この中間室１３には、図２に示された横
断面から明らかなように、対向して位置する２つの流入
孔１４，１５を通して、バーナを取り囲むプレナム７か
ら圧力空気が流入することができ、この圧力空気はそこ
でランスヘッド１２の進出領域において空気シールドを
形成するために利用される。空気シールドの形成は種々
様々な形式で行うことができ、以下においては、ランス
ヘッド１２の領域における内部構造を示す図３及び図４
に示された別の２つの実施例を参照して説明する。
内径に対して（少なくともランスヘッド１２の直後にお
いて）明らかに減じられているので、パイロットガス管
１１と内管６との間にはリング状の中間室１３が生ぜし
められている。この中間室１３には、図２に示された横
断面から明らかなように、対向して位置する２つの流入
孔１４，１５を通して、バーナを取り囲むプレナム７か
ら圧力空気が流入することができ、この圧力空気はそこ
でランスヘッド１２の進出領域において空気シールドを
形成するために利用される。空気シールドの形成は種々
様々な形式で行うことができ、以下においては、ランス
ヘッド１２の領域における内部構造を示す図３及び図４
に示された別の２つの実施例を参照して説明する。
【００１８】図３には、縦断面図ｂ）とこの縦断面図の
Ｂ−Ｂ線に沿った横断面図ａ）とで第２実施例が示され
ている。バーナ２の内管６に差し込まれた燃料ランス９
は、既に述べたパイロットガス管１１とランスヘッド１
２の他に、パイロットガス管１１に同心的に配置された
液体燃料管１９を有している。液体燃料管の中央の液体
燃料通路２０において、液体燃料（多くの場合オイル・
水混合物）によるバーナの運転時に液体燃料が導かれ、
ランスヘッド１２における所属の流出開口２２を通して
噴射室８に噴射される。ガスによる運転つまりガス運転
時にはパイロットガスが、液体燃料管１９とパイロット
ガス管１１との間におけるパイロットガス通路１６にお
いて導かれ、ランスヘッドにおける複数の流出開口２
３；２３ａ〜ｃを通して噴射室に吹き込まれる。流出開
口２３ａ〜ｃは次のことによって、すなわち液体燃料管
１９が先端２１に、パイロットガス管１１の円形の孔に
内接する三角形の形状をした横断面を有していることに
よって、形成される（図３のａ）参照）。
Ｂ−Ｂ線に沿った横断面図ａ）とで第２実施例が示され
ている。バーナ２の内管６に差し込まれた燃料ランス９
は、既に述べたパイロットガス管１１とランスヘッド１
２の他に、パイロットガス管１１に同心的に配置された
液体燃料管１９を有している。液体燃料管の中央の液体
燃料通路２０において、液体燃料（多くの場合オイル・
水混合物）によるバーナの運転時に液体燃料が導かれ、
ランスヘッド１２における所属の流出開口２２を通して
噴射室８に噴射される。ガスによる運転つまりガス運転
時にはパイロットガスが、液体燃料管１９とパイロット
ガス管１１との間におけるパイロットガス通路１６にお
いて導かれ、ランスヘッドにおける複数の流出開口２
３；２３ａ〜ｃを通して噴射室に吹き込まれる。流出開
口２３ａ〜ｃは次のことによって、すなわち液体燃料管
１９が先端２１に、パイロットガス管１１の円形の孔に
内接する三角形の形状をした横断面を有していることに
よって、形成される（図３のａ）参照）。
【００１９】空気シールドを形成するために、ランスヘ
ッド１２の前面領域にはリング開口１７が設けられてお
り、このリング開口１７は、液体燃料通路２０の中央の
流出開口２２を同心的に取り囲んでいる。リング開口１
７には、ランス軸線の周りに分配配置された複数の、図
示の実施例では３つの圧力空気通路１８；１８ａ〜ｃを
通して、中間室１３から圧力空気が供給される。圧力空
気通路１８；１８ａ〜ｃはこの場合半径方向で見て、リ
ング開口１７に開口する流出開口２３；２３ａ〜ｃの外
側に位置している。圧力空気通路１８；１８ａ〜ｃ及び
リング開口１７の内壁は、有利にはバーナ軸線もしくは
ランス軸線に対して斜めに延びるように形成されてい
る。このようになっていることによって、流出する圧力
空気は、円錐形に先細になる空気シールドを形成し、こ
の空気シールドは、高温のガス及び／又は高温のオイル
が噴射室８から（ちょうど使用されていない）流出開口
２２；２３，２３ａ〜ｃ内に逆流することを、効果的に
阻止する。
ッド１２の前面領域にはリング開口１７が設けられてお
り、このリング開口１７は、液体燃料通路２０の中央の
流出開口２２を同心的に取り囲んでいる。リング開口１
７には、ランス軸線の周りに分配配置された複数の、図
示の実施例では３つの圧力空気通路１８；１８ａ〜ｃを
通して、中間室１３から圧力空気が供給される。圧力空
気通路１８；１８ａ〜ｃはこの場合半径方向で見て、リ
ング開口１７に開口する流出開口２３；２３ａ〜ｃの外
側に位置している。圧力空気通路１８；１８ａ〜ｃ及び
リング開口１７の内壁は、有利にはバーナ軸線もしくは
ランス軸線に対して斜めに延びるように形成されてい
る。このようになっていることによって、流出する圧力
空気は、円錐形に先細になる空気シールドを形成し、こ
の空気シールドは、高温のガス及び／又は高温のオイル
が噴射室８から（ちょうど使用されていない）流出開口
２２；２３，２３ａ〜ｃ内に逆流することを、効果的に
阻止する。
【００２０】図４に示された第３実施例においても、バ
ーナ２の内管６に差し込まれた燃料ランス９は外側のパ
イロットガス管２４を有しており、このパイロットガス
管２４は中央の液体燃料管３１を同心的に取り囲んでい
る。両方の管２４，３１によって形成された液体燃料通
路３２及びパイロットガス通路２５は、図３に示された
液体燃料通路２０及びパイロットガス通路１６に相当し
ている。そして管２４，３１はこの実施例においてもラ
ンスヘッド１２において終わっており、このランスヘッ
ド１２は同様にリング開口２７を有していて、このリン
グ開口２７は、液体燃料通路３２のための中央の流出開
口３３を同心的に取り囲んでいる。リング開口２７のた
めの圧力空気は、流入孔１４，１５を介してプレナムと
接続されているリング状の中間室２６から、内方に向か
って延びている複数の、ここでは６つの圧力空気通路２
８を介して導かれる。パイロットガスはこの実施例では
しかしながらリング開口２７に吹き込まれるのではな
く、複数の、ここでは６つの別体の流出開口２９を通し
て流され、これらの流出開口２９は、相応なパイロット
ガス孔３０を介してパイロットガス通路２５と接続され
ている。
ーナ２の内管６に差し込まれた燃料ランス９は外側のパ
イロットガス管２４を有しており、このパイロットガス
管２４は中央の液体燃料管３１を同心的に取り囲んでい
る。両方の管２４，３１によって形成された液体燃料通
路３２及びパイロットガス通路２５は、図３に示された
液体燃料通路２０及びパイロットガス通路１６に相当し
ている。そして管２４，３１はこの実施例においてもラ
ンスヘッド１２において終わっており、このランスヘッ
ド１２は同様にリング開口２７を有していて、このリン
グ開口２７は、液体燃料通路３２のための中央の流出開
口３３を同心的に取り囲んでいる。リング開口２７のた
めの圧力空気は、流入孔１４，１５を介してプレナムと
接続されているリング状の中間室２６から、内方に向か
って延びている複数の、ここでは６つの圧力空気通路２
８を介して導かれる。パイロットガスはこの実施例では
しかしながらリング開口２７に吹き込まれるのではな
く、複数の、ここでは６つの別体の流出開口２９を通し
て流され、これらの流出開口２９は、相応なパイロット
ガス孔３０を介してパイロットガス通路２５と接続され
ている。
【００２１】流出開口２９はこの場合リング開口２７の
外側に位置している。リング開口２７によって生ぜしめ
られた空気シールドは、これによってランスヘッド１２
を全体として遮蔽するのみならず、パイロットガスのた
めの流出開口２９と液体燃料のための流出開口３３との
間を隔てるようにその間に位置し、これによって特にラ
ンスの種々異なった流出開口の間における逆流が有効に
阻止される。ランスヘッド１２における制限されたスペ
ースを有効に利用するためには、パイロットガスのため
の流出開口２９もしくはパイロットガス孔３０と圧力空
気通路２８とが、バーナ軸線もしくはランス軸線の周り
に交互に配置されていると有利である。
外側に位置している。リング開口２７によって生ぜしめ
られた空気シールドは、これによってランスヘッド１２
を全体として遮蔽するのみならず、パイロットガスのた
めの流出開口２９と液体燃料のための流出開口３３との
間を隔てるようにその間に位置し、これによって特にラ
ンスの種々異なった流出開口の間における逆流が有効に
阻止される。ランスヘッド１２における制限されたスペ
ースを有効に利用するためには、パイロットガスのため
の流出開口２９もしくはパイロットガス孔３０と圧力空
気通路２８とが、バーナ軸線もしくはランス軸線の周り
に交互に配置されていると有利である。
【００２２】以上述べたことから本発明によるバーナ装
置では、高温のガス及び／又は高温のオイルがバーナか
らバーナランスの使用されていない通路に逆流すること
を、簡単かつ安価な形式で有効に阻止することができ
る。
置では、高温のガス及び／又は高温のオイルがバーナか
らバーナランスの使用されていない通路に逆流すること
を、簡単かつ安価な形式で有効に阻止することができ
る。
【図１】本発明によるバーナ装置の第１の実施例を示す
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】図１の平面Ａ−Ａに沿って図１に示されたバー
ナ装置を断面して、遮蔽作用のある圧力空気のための流
入孔と共に示す横断面図である。
ナ装置を断面して、遮蔽作用のある圧力空気のための流
入孔と共に示す横断面図である。
【図３】圧力空気とパイロットガスのために共通のリン
グ開口を備えた、本発明によるバーナ装置の第２実施例
を示す図であって、ａ）は、縦断面図であるｂ）の平面
Ｂ−Ｂに沿った横断面図である。
グ開口を備えた、本発明によるバーナ装置の第２実施例
を示す図であって、ａ）は、縦断面図であるｂ）の平面
Ｂ−Ｂに沿った横断面図である。
【図４】液体燃料流出部とパイロットガス流出部との間
に空気シールドが形成される、本発明によるバーナ装置
の第３実施例を示すものであって、ａ）は正面図、ｂ）
は縦断面図、ｃ）はｂ）の平面Ｃ−Ｃに沿った横断面図
である。
に空気シールドが形成される、本発明によるバーナ装置
の第３実施例を示すものであって、ａ）は正面図、ｂ）
は縦断面図、ｃ）はｂ）の平面Ｃ−Ｃに沿った横断面図
である。
１ バーナ装置、 ２ バーナ、 ３，４ 主ガス通
路、 ５ 流入開口、６ 内管、 ７ プレナム、 ８
噴射室、 ９ 燃料ランス、 １０ 外管、１１ パ
イロットガス管、 １２ ランスヘッド、 １３ 中間
室、 １４，１５ 流入孔、 １６ パイロットガス通
路、 １７ リング開口、 １８，１８ａ〜ｃ 圧力空
気通路、 １９ 液体燃料管、 ２０ 液体燃料通路、
２２流出開口、 ２３，２３ａ〜ｃ 流出開口、 ２
４ パイロットガス管、 ２５ パイロットガス通路、
２６ 中間室、 ２７ リング開口、 ２８ 圧力空
気通路、 ２９ 流出開口、 ３０ パイロットガス
孔、 ３１ 液体燃料管、 ３２ 液体燃料通路、 ３
３ 流出開口
路、 ５ 流入開口、６ 内管、 ７ プレナム、 ８
噴射室、 ９ 燃料ランス、 １０ 外管、１１ パ
イロットガス管、 １２ ランスヘッド、 １３ 中間
室、 １４，１５ 流入孔、 １６ パイロットガス通
路、 １７ リング開口、 １８，１８ａ〜ｃ 圧力空
気通路、 １９ 液体燃料管、 ２０ 液体燃料通路、
２２流出開口、 ２３，２３ａ〜ｃ 流出開口、 ２
４ パイロットガス管、 ２５ パイロットガス通路、
２６ 中間室、 ２７ リング開口、 ２８ 圧力空
気通路、 ２９ 流出開口、 ３０ パイロットガス
孔、 ３１ 液体燃料管、 ３２ 液体燃料通路、 ３
３ 流出開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パウル マーロウ スイス国 バーデン チュルヒャーシュト ラーセ 13 (72)発明者 ロビン マックミラン イギリス国 バードニー リンカーンシャ ー ステイション ロード 42 (72)発明者 ファルク マーティン ドイツ連邦共和国 ミュンヒェン ゲルト ルート−ボイマー−シュトラーセ 10
Claims (10)
- 【請求項１】 ガスタービン用のバーナ装置（１）であ
って、ガスタービンのプレナム（７）に配置された少な
くとも１つのバーナ（２）が設けられており、該バーナ
（２）が内部に位置する噴射室（８）で燃焼室に開口し
ていて、かつ外側においてガスタービンの圧縮段からの
圧力空気を供給されるようになっており、バーナ（２）
に、液体燃料及び／又は気体燃料を選択的に供給するた
めの燃料ランス（９）が配属されており、該燃料ランス
（９）が中央の液体燃料管（１９，３１）と、該液体燃
料管（１９，３１）を同心的に取り囲むパイロットガス
管（１１，２４）とを有しており、液体燃料管（１９，
３１）及びパイロットガス管（１１，２４）が、燃料ラ
ンス（９）の先端におけるランスヘッド（１２）におい
て、所属の流出開口（２２，２３，２３ａ〜ｃ，２９，
３３）において終わっており、燃料ランス（９）のラン
スヘッド（１２）が、噴射室（８）と接続しているバー
ナ（２）の内管（６）に導入可能である形式のものにお
いて、液体燃料管（１９，３１）及びパイロットガス管
（１１，２４）の不使用時にこれらの管（１１，１９，
２４，３１）の流出開口（２２，２３，２３ａ〜ｃ，２
９，３３）に高温のガス及び／又は高温の液体燃料が侵
入することを防止するために、ランスヘッド（１２）に
おいて液体燃料管（１９，３１）及びパイロットガス管
（１１，２４）の流出開口（２２，２３，２３ａ〜ｃ，
２９，３３）の直ぐ近くに、付加的な開口（１７，２
７）が設けられており、該開口（１７，２７）を通して
圧力空気が噴射室（８）に流入するようになっており、
さらに、バーナ（２）を取り囲むプレナム（７）から付
加的な開口（１７，２７）に圧力空気を導く手段が設け
られていることを特徴とする、ガスタービン用のバーナ
装置。 - 【請求項２】 圧力空気を導く手段が中間室（１３，２
６）を有しており、該中間室（１３，２６）が流れ方向
で見てランスヘッド（１２）の前でバーナ（２）の内管
（６）とパイロットガス管（１１）との間に配置されて
おり、中間室（１３，２６）が、外側からバーナ（２）
を貫いて内管（６）に通じる少なくとも１つの流入孔
（１４，１５）を介して、バーナ（２）を取り囲むプレ
ナム（７）と接続されており、中間室（１３，２６）
が、ランスヘッド（１２）を貫いて延びる少なくとも１
つの圧力空気通路（１８，１８ａ〜ｃ，２８）を介して
付加的な開口（１７，２７）と接続されている、請求項
１記載のバーナ装置。 - 【請求項３】 中間室（１３，２６）がリング状に形成
されていて、パイロットガス管（１１）を同心的に取り
囲んでいる、請求項２記載のバーナ装置。 - 【請求項４】 複数の流入孔（１４，１５）がバーナ軸
線もしくはランス軸線の周りに分配されて配置されてい
る、請求項２又は３記載のバーナ装置。 - 【請求項５】 複数の圧力空気通路（１８，１８ａ〜
ｃ，２８）がバーナ軸線もしくはランス軸線の周りに分
配されて配置されている、請求項２から４までのいずれ
か１項記載のバーナ装置。 - 【請求項６】 圧力空気通路（１８，１８ａ〜ｃ，２
８）が流れ方向において、バーナ軸線もしくはランス軸
線に向かって斜めに延びている、請求項５記載のバーナ
装置。 - 【請求項７】 液体燃料のための流出開口（２２，２
３）がランスヘッド（１２）において中央に配置されて
おり、付加的な開口がランスヘッド（１２）においてリ
ング開口（１７，２７）として形成されていて、該リン
グ開口（１７，２７）が、液体燃料のための中央の流出
開口（２２，３３）を同心的に取り囲んでいる、請求項
１から６までのいずれか１項記載のバーナ装置。 - 【請求項８】 パイロットガスのための複数の流出開口
（２３，２３ａ〜ｃ）がバーナ軸線もしくはランス軸線
の周りに分配配置されており、流出開口（２３，２３ａ
〜ｃ）がリング開口（１７）に開口している、請求項７
記載のバーナ装置。 - 【請求項９】 パイロットガスのための複数の流出開口
（２９）がバーナ軸線もしくはランス軸線の周りに分配
配置されており、流出開口（２９）がリング開口（１
７）の外側に位置している、請求項７記載のバーナ装
置。 - 【請求項１０】 複数の圧力空気開口（２８）がバーナ
軸線もしくはランス軸線の周りに分配配置されており、
流出開口（２９）もしくはパイロットガス孔（３０）と
圧力空気通路（２８）とが、バーナ軸線もしくはランス
軸線の周りに交互に配置されている、請求項９記載のバ
ーナ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19652899A DE19652899A1 (de) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Brenneranordnung für eine Gasturbine |
| DE19652899.2 | 1996-12-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185194A true JPH10185194A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3995067B2 JP3995067B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=7815276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34634997A Expired - Fee Related JP3995067B2 (ja) | 1996-12-19 | 1997-12-16 | ガスタービン用のバーナ装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6038863A (ja) |
| EP (1) | EP0849533B1 (ja) |
| JP (1) | JP3995067B2 (ja) |
| CN (1) | CN1103024C (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1162622A (ja) | 1997-08-22 | 1999-03-05 | Toshiba Corp | 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法 |
| DE19905995A1 (de) * | 1999-02-15 | 2000-08-17 | Asea Brown Boveri | Brennstofflanze zum Eindüsen von flüssigen und/oder gasförmigen Brennstoffen in eine Brennkammer sowie Verfahren zum Betrieb einer solchen Brennstofflanze |
| DE10049203A1 (de) * | 2000-10-05 | 2002-05-23 | Alstom Switzerland Ltd | Verfahren zur Brennstoffeinleitung in einen Vormischbrenner |
| US6360776B1 (en) | 2000-11-01 | 2002-03-26 | Rolls-Royce Corporation | Apparatus for premixing in a gas turbine engine |
| GB2373043B (en) * | 2001-03-09 | 2004-09-22 | Alstom Power Nv | Fuel injector |
| ES2295423T3 (es) | 2001-12-20 | 2008-04-16 | Alstom Technology Ltd | Procedimiento para la inyeccion de una mezcla de combustible/aire en una camara de combustion. |
| ES2616873T3 (es) | 2004-03-31 | 2017-06-14 | Ansaldo Energia Ip Uk Limited | Disposición de múltiples quemadores para hacer funcionar una cámara de combustión así como procedimiento para hacer funcionar la disposición de múltiples quemadores |
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| JP4764391B2 (ja) * | 2007-08-29 | 2011-08-31 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン燃焼器 |
| EP2693124A1 (en) * | 2012-08-02 | 2014-02-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Pilot burner, burner, combustor and gas turbine engine |
| JP5913503B2 (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-27 | 三菱重工業株式会社 | 燃焼バーナ及び燃焼器、並びにガスタービン |
| US20180238548A1 (en) * | 2017-02-22 | 2018-08-23 | Delavan Inc | Passive purge injectors |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL130010C (ja) * | 1966-01-27 | |||
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| GB1284439A (en) * | 1969-12-09 | 1972-08-09 | Rolls Royce | Fuel injector for a gas turbine engine |
| US3763650A (en) * | 1971-07-26 | 1973-10-09 | Westinghouse Electric Corp | Gas turbine temperature profiling structure |
| GB2122333B (en) * | 1982-06-15 | 1985-08-14 | Rolls Royce | Improvements in or relating to dual fuel burners for gas turbine engines |
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| EP0276696B1 (de) * | 1987-01-26 | 1990-09-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen |
| DE4109304A1 (de) * | 1991-03-21 | 1992-09-24 | Siemens Ag | Verfahren zur verringerung der stickoxid-emission eines brenners bei heizoelbetrieb und gasbetrieb |
| US5337961A (en) * | 1992-12-07 | 1994-08-16 | General Electric Company | Ceramic tip and compliant attachment interface for a gas turbine fuel nozzle |
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| GB9321505D0 (en) * | 1993-10-19 | 1993-12-08 | Europ Gas Turbines Ltd | Fuel injector |
| DE4424599A1 (de) * | 1994-07-13 | 1996-01-18 | Abb Research Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines kombinierten Brenners für flüssige und gasförmige Brennstoffe |
| DE19524213A1 (de) * | 1995-07-03 | 1997-01-09 | Abb Management Ag | Brennstoffzuführung für Gasturbinen mit Ringbrennkammer |
| DE19539246A1 (de) * | 1995-10-21 | 1997-04-24 | Asea Brown Boveri | Airblast-Zerstäuberdüse |
| DE19547914A1 (de) * | 1995-12-21 | 1997-06-26 | Abb Research Ltd | Vormischbrenner für einen Wärmeerzeuger |
| DE19618856B4 (de) * | 1996-05-10 | 2006-04-13 | Alstom | Vorrichtung zum Betreiben einer mit kombinierten Brennern für flüssige und gasförmige Brennstoffe bestückten Ringbrennkammer |
-
1996
- 1996-12-19 DE DE19652899A patent/DE19652899A1/de not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-11-06 DE DE59710217T patent/DE59710217D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-11-06 EP EP97810834A patent/EP0849533B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-03 US US08/984,688 patent/US6038863A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-16 JP JP34634997A patent/JP3995067B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-19 CN CN97125577A patent/CN1103024C/zh not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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