JP2000314526A - ガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナおよび予混合バーナ - Google Patents
ガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナおよび予混合バーナInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 希薄予蒸発予混合燃焼の空燃比の増大を図
り、低ＮＯX 化を達成する。 【解決手段】 上流側に燃料ノズル１を囲繞するスワラ
３を有し、下流側が燃焼器６に接続し、液体燃料を予蒸
発予混合しまたは気体燃料を予混合して燃焼器６に吹込
む円筒状の管４を有する予蒸発予混合バーナまたは予混
合バーナＬであって、該円筒状の管４出口に絞り部４ｂ
とそれに連接した末広がり部４ｃを設けた。
り、低ＮＯX 化を達成する。 【解決手段】 上流側に燃料ノズル１を囲繞するスワラ
３を有し、下流側が燃焼器６に接続し、液体燃料を予蒸
発予混合しまたは気体燃料を予混合して燃焼器６に吹込
む円筒状の管４を有する予蒸発予混合バーナまたは予混
合バーナＬであって、該円筒状の管４出口に絞り部４ｂ
とそれに連接した末広がり部４ｃを設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンの燃焼
器に係り、特に燃焼の低ＮＯx化のための希薄予蒸発予
混合または予混合燃焼方法の火炎の安定化と燃焼効率向
上を図るためのガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バー
ナまたは予混合バーナに関する。
器に係り、特に燃焼の低ＮＯx化のための希薄予蒸発予
混合または予混合燃焼方法の火炎の安定化と燃焼効率向
上を図るためのガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バー
ナまたは予混合バーナに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンの燃焼器には大別して、カ
ン型とアンニュラ型がある。カン型はそれぞれ独立した
複数個の筒型をした燃焼器を同一円周上に等間隔に並べ
た形式のものや単筒の燃焼器を用いたものがある。アン
ニュラ型はドーナツ状をした一体の燃焼器で燃焼器外側
ケース、燃焼室、燃焼器内側ケースとを有している。
ン型とアンニュラ型がある。カン型はそれぞれ独立した
複数個の筒型をした燃焼器を同一円周上に等間隔に並べ
た形式のものや単筒の燃焼器を用いたものがある。アン
ニュラ型はドーナツ状をした一体の燃焼器で燃焼器外側
ケース、燃焼室、燃焼器内側ケースとを有している。
【０００３】ガスタービン燃焼器が具備すべき必要条件
は、燃焼効率が高いこと、圧力損失が小さいこと、燃焼
負荷率が高く、小型軽量であること、燃焼が安定して吹
き消しが起らないこと、出口温度分布が均一であるこ
と、ＮＯX 等の大気汚染物質の排出が少いことなどであ
る。アンニュラ型は、燃焼器の構造が簡単で小型にでき
ること、出口温度分布が均一であるなどの点で優れてい
る。
は、燃焼効率が高いこと、圧力損失が小さいこと、燃焼
負荷率が高く、小型軽量であること、燃焼が安定して吹
き消しが起らないこと、出口温度分布が均一であるこ
と、ＮＯX 等の大気汚染物質の排出が少いことなどであ
る。アンニュラ型は、燃焼器の構造が簡単で小型にでき
ること、出口温度分布が均一であるなどの点で優れてい
る。
【０００４】ガスタービン燃料として灯油を使用した場
合に、灯油の燃焼に必要な理論空燃比（重量比）は約１
５：１であり、この空燃比で１次燃焼した場合の火炎温
度は２０００℃にもなるため、多量のＮＯX が発生す
る。近年、火炎温度を下げてＮＯX の発生量を低減する
ため希薄燃焼方法が陸上用のガスタービンなどで採用さ
れるようになっている。
合に、灯油の燃焼に必要な理論空燃比（重量比）は約１
５：１であり、この空燃比で１次燃焼した場合の火炎温
度は２０００℃にもなるため、多量のＮＯX が発生す
る。近年、火炎温度を下げてＮＯX の発生量を低減する
ため希薄燃焼方法が陸上用のガスタービンなどで採用さ
れるようになっている。
【０００５】燃料として灯油などの液体燃料を使用した
場合には、希薄予蒸発予混合燃焼方法であり、メタンな
どの気体燃料を使用した場合には、希薄予混合燃焼方法
である。
場合には、希薄予蒸発予混合燃焼方法であり、メタンな
どの気体燃料を使用した場合には、希薄予混合燃焼方法
である。
【０００６】図３は予蒸発予混合バーナを取付けたアン
ニュラ型燃焼器の断面図であり、図４は予蒸発予混合バ
ーナの断面図であり、図５は予混合バーナの断面図であ
る。これらの図において、Ｌは予蒸発予混合バーナまた
は予混合バーナである。Ｌ1は予蒸発予混合バーナであ
り、Ｌ2 は予混合バーナである。予蒸発予混合バーナＬ
1 は液体燃料ノズル１を有している。１ａはノズルの外
筒であり、１ｂはノズルの内筒であり、１ｃは外筒と内
筒との間に形成される空間であり、燃料供給管１ｆが接
続されている。１ｄは外筒１ａと内筒１ｂの先端に形成
されるスリットで、液体燃料を環状の薄膜にして噴出す
る。１ｅは内筒１ｂの内側に形成される空気通路であ
る。３は液体燃料ノズル１を囲繞するスワラであり、通
過する空気を旋回させ、気流に適度の乱れを起させて、
流入速度の減少と火炎伝播速度の増加を図っている。４
はスワラ３が内嵌された筒体であり、下流側がアンニュ
ラ型燃焼器６に接続している。５はフランジである。ノ
ズル１から噴出した薄膜状の液体燃料はスワラ３からの
旋回空気流と内側の空気流の流速の差により剪断力を受
け、霧状の微細粒子となり、速やかに蒸発する。アンニ
ュラ型燃焼器６は環状の外側ライナ６ａ内側ライナ６ｂ
とのよりドーナツ状に形成されており、外側ライナ６ａ
と内側ライナ６ｂとの間に燃焼室６ｃが形成される。燃
焼室１ｃの上流側は環状の円板６ｄにより閉塞されてお
り、円板６ｄに予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナ
Ｌが接続されている。外側ライナ６ａ、内側ライナ６ｂ
は多数の孔を有する薄板で形成され、外側の空気が燃焼
室内に流入し、ライナ内面に沿って流れて壁面を冷却す
る。７は予蒸発管下流側に形成される火炎である。
ニュラ型燃焼器の断面図であり、図４は予蒸発予混合バ
ーナの断面図であり、図５は予混合バーナの断面図であ
る。これらの図において、Ｌは予蒸発予混合バーナまた
は予混合バーナである。Ｌ1は予蒸発予混合バーナであ
り、Ｌ2 は予混合バーナである。予蒸発予混合バーナＬ
1 は液体燃料ノズル１を有している。１ａはノズルの外
筒であり、１ｂはノズルの内筒であり、１ｃは外筒と内
筒との間に形成される空間であり、燃料供給管１ｆが接
続されている。１ｄは外筒１ａと内筒１ｂの先端に形成
されるスリットで、液体燃料を環状の薄膜にして噴出す
る。１ｅは内筒１ｂの内側に形成される空気通路であ
る。３は液体燃料ノズル１を囲繞するスワラであり、通
過する空気を旋回させ、気流に適度の乱れを起させて、
流入速度の減少と火炎伝播速度の増加を図っている。４
はスワラ３が内嵌された筒体であり、下流側がアンニュ
ラ型燃焼器６に接続している。５はフランジである。ノ
ズル１から噴出した薄膜状の液体燃料はスワラ３からの
旋回空気流と内側の空気流の流速の差により剪断力を受
け、霧状の微細粒子となり、速やかに蒸発する。アンニ
ュラ型燃焼器６は環状の外側ライナ６ａ内側ライナ６ｂ
とのよりドーナツ状に形成されており、外側ライナ６ａ
と内側ライナ６ｂとの間に燃焼室６ｃが形成される。燃
焼室１ｃの上流側は環状の円板６ｄにより閉塞されてお
り、円板６ｄに予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナ
Ｌが接続されている。外側ライナ６ａ、内側ライナ６ｂ
は多数の孔を有する薄板で形成され、外側の空気が燃焼
室内に流入し、ライナ内面に沿って流れて壁面を冷却す
る。７は予蒸発管下流側に形成される火炎である。
【０００７】予混合バーナＬ2 は、図５に示すように気
体燃料ノズル２を有している。気体燃料ノズル２は空間
２ａを有する円筒形状をしており、空間２ａには燃料供
給管２ｃが接続されている。２ｂは空間２ａの下流側端
に接続する細孔および円周面に開口する細孔であり、円
周方向に多数穿設されている。
体燃料ノズル２を有している。気体燃料ノズル２は空間
２ａを有する円筒形状をしており、空間２ａには燃料供
給管２ｃが接続されている。２ｂは空間２ａの下流側端
に接続する細孔および円周面に開口する細孔であり、円
周方向に多数穿設されている。
【０００８】図６はアンニュラ型燃焼器６への予蒸発予
混合バーナまたは予混合バーナＬの取付配置図であり、
図７はカン型燃焼器７への予蒸発予混合バーナまたは予
混合バーナＬの取付配置図である。図において、Ｐは火
炎を保持するパイロットバーナである。アンニュラ型燃
焼器６では図に示すように２個の予蒸発予混合バーナま
たは予混合バーナＬに対して１個の割合でパイロットバ
ーナＰを配置してもよいが、１対１の割合で配置しても
よい。カン型燃焼器７では１個のパイロットバーナＰを
取囲んで複数の予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナ
Ｌを配置する。
混合バーナまたは予混合バーナＬの取付配置図であり、
図７はカン型燃焼器７への予蒸発予混合バーナまたは予
混合バーナＬの取付配置図である。図において、Ｐは火
炎を保持するパイロットバーナである。アンニュラ型燃
焼器６では図に示すように２個の予蒸発予混合バーナま
たは予混合バーナＬに対して１個の割合でパイロットバ
ーナＰを配置してもよいが、１対１の割合で配置しても
よい。カン型燃焼器７では１個のパイロットバーナＰを
取囲んで複数の予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナ
Ｌを配置する。
【０００９】希薄予蒸発予混合燃焼方法または希薄予混
合燃焼方法は、このような構造の予蒸発予混合バーナま
たは予混合バーナＬを有して、空燃比を４５以上に希薄
燃料状態で燃焼させ、火災温度を１６００℃以下に保つ
ことにより、ＮＯX の発生量を通常の１／１０程度に低
下させる燃焼方法である。
合燃焼方法は、このような構造の予蒸発予混合バーナま
たは予混合バーナＬを有して、空燃比を４５以上に希薄
燃料状態で燃焼させ、火災温度を１６００℃以下に保つ
ことにより、ＮＯX の発生量を通常の１／１０程度に低
下させる燃焼方法である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように希薄
予蒸発予混合燃焼方法または希薄予混合燃焼方法は、希
薄予蒸発予混合気または希薄予混合気が着火燃焼するた
めには、パイロットバーナの近傍に予蒸発予混合バーナ
または予混合バーナを配置してパイロットバーナの燃焼
ガスとの混合を良好に行わなければならず、その混合速
度により燃焼の進行が律速される。ところが従来の予蒸
発予混合バーナまたは予混合バーナでは円筒状をしてい
るため、スワラによる旋回流があっても、予蒸発予混合
バーナまたは予混合バーナからの混合気は管を出てから
の広がりが少く、再循環流が弱いため図３に示すように
ほぼ円筒状の火炎となる。したがって、パイロットバー
ナの燃焼ガスとの混合が良好でなく長い燃焼距離を必要
とし、空燃比を大きくすると着火しにくいので燃焼効率
が低下してしまう。
予蒸発予混合燃焼方法または希薄予混合燃焼方法は、希
薄予蒸発予混合気または希薄予混合気が着火燃焼するた
めには、パイロットバーナの近傍に予蒸発予混合バーナ
または予混合バーナを配置してパイロットバーナの燃焼
ガスとの混合を良好に行わなければならず、その混合速
度により燃焼の進行が律速される。ところが従来の予蒸
発予混合バーナまたは予混合バーナでは円筒状をしてい
るため、スワラによる旋回流があっても、予蒸発予混合
バーナまたは予混合バーナからの混合気は管を出てから
の広がりが少く、再循環流が弱いため図３に示すように
ほぼ円筒状の火炎となる。したがって、パイロットバー
ナの燃焼ガスとの混合が良好でなく長い燃焼距離を必要
とし、空燃比を大きくすると着火しにくいので燃焼効率
が低下してしまう。
【００１１】本発明は従来の予蒸発予混合バーナまたは
予混合バーナのかかる問題点に鑑み案出されたもので、
予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナを出た混合気の
広がりを大きくし、強い再循環流を起すようにしたガス
タービン燃焼器の予蒸発予混合バーナまたは予混合バー
ナを提供することを目的とする。
予混合バーナのかかる問題点に鑑み案出されたもので、
予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナを出た混合気の
広がりを大きくし、強い再循環流を起すようにしたガス
タービン燃焼器の予蒸発予混合バーナまたは予混合バー
ナを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載発明のガスタービン燃焼器の予蒸発予
混合バーナは、上流側に燃料ノズルを囲繞するスワラを
有し、下流側が燃焼器に接続し、液体燃料を予蒸発し空
気と予混合して燃焼器に吹込む円筒状の管を有する予蒸
発予混合バーナであって、該円筒状の管出口に絞り部と
それに連接した末広がり部とを設けたものである。
め、請求項１記載発明のガスタービン燃焼器の予蒸発予
混合バーナは、上流側に燃料ノズルを囲繞するスワラを
有し、下流側が燃焼器に接続し、液体燃料を予蒸発し空
気と予混合して燃焼器に吹込む円筒状の管を有する予蒸
発予混合バーナであって、該円筒状の管出口に絞り部と
それに連接した末広がり部とを設けたものである。
【００１３】請求項２記載発明のガスタービン燃焼器の
予混合バーナは、上流側に燃料ノズルを囲繞するスワラ
を有し、下流側が燃焼器に接続し、気体燃料を空気と予
混合して燃焼器に吹込む円筒状の管を有する予混合バー
ナであって、該円筒状の管出口に絞り部とそれに連接し
た末広がり部とを設けたものである。
予混合バーナは、上流側に燃料ノズルを囲繞するスワラ
を有し、下流側が燃焼器に接続し、気体燃料を空気と予
混合して燃焼器に吹込む円筒状の管を有する予混合バー
ナであって、該円筒状の管出口に絞り部とそれに連接し
た末広がり部とを設けたものである。
【００１４】絞り部の直径の減少率は１５〜３０％であ
り、末広がり部の広がり角度は２０〜４５゜であるのが
好ましい。特に絞り部の直径の減少率が２０％、広がり
角度が２５゜であるのが最も好ましい。
り、末広がり部の広がり角度は２０〜４５゜であるのが
好ましい。特に絞り部の直径の減少率が２０％、広がり
角度が２５゜であるのが最も好ましい。
【００１５】次に本発明の作用を説明する。円筒状の管
の出口に絞り部とそれに連接した末広がり部を設けたの
で、スワラからの旋回空気流の働きにも助けられて管か
ら燃焼器内に排出された混合気はスカート状に広がり、
広がった流れは再び中心に向って戻る再循環流を形成す
る。火炎は再循環流内に保炎され、かつ、パイロットバ
ーナの燃焼ガスとの混合が良好になり、短距離で燃焼が
完了する。したがって、高い空燃比にして着火性が悪化
しても高い燃焼効率を得ることができ、低ＮＯX 燃焼を
達成することができる。
の出口に絞り部とそれに連接した末広がり部を設けたの
で、スワラからの旋回空気流の働きにも助けられて管か
ら燃焼器内に排出された混合気はスカート状に広がり、
広がった流れは再び中心に向って戻る再循環流を形成す
る。火炎は再循環流内に保炎され、かつ、パイロットバ
ーナの燃焼ガスとの混合が良好になり、短距離で燃焼が
完了する。したがって、高い空燃比にして着火性が悪化
しても高い燃焼効率を得ることができ、低ＮＯX 燃焼を
達成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明の１実施形態につい
て、図面を参照しつつ説明する。図１は請求項１記載発
明のガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナの断面図
である。なお、本図において、従来技術として図３ない
し図５を用いて説明したものと共通の部分については同
一の符号を付しており、重複した説明を省略する。
て、図面を参照しつつ説明する。図１は請求項１記載発
明のガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナの断面図
である。なお、本図において、従来技術として図３ない
し図５を用いて説明したものと共通の部分については同
一の符号を付しており、重複した説明を省略する。
【００１７】円筒状の予蒸発予混合バーナＬ1 は、上流
側に液体燃料ノズル１を有しており、液体燃料ノズル１
を囲繞してスワラ３が設けられている。予蒸発予混合バ
ーナＬ1 の下流側は燃焼器６に接続され、液体燃料を予
蒸発し、空気と予混合してて燃焼器６に吹込む。液体燃
料ノズル１のスリット１ｄから環状の薄膜として噴出し
た燃料は、ノズル１の空気通路１ｅからの空気流と、ス
ワラ３からの旋回空気流により剪断力を受けて霧状の微
細粒子となり速やかに蒸発する。予蒸発予混合バーナＬ
1 の筒体４ａの下流側は燃焼器６に接続されており、筒
体４ａの出口の内側には絞り部４ｂとそれに連接した末
広がり部４ｃが設けられている。絞り部の直径の減少率
βは次式で表される。 β＝（Ｄ1 −Ｄ2 ）／Ｄ1 減少率は１５〜３０％にすることができるが、特に２０
％程度が好ましい。
側に液体燃料ノズル１を有しており、液体燃料ノズル１
を囲繞してスワラ３が設けられている。予蒸発予混合バ
ーナＬ1 の下流側は燃焼器６に接続され、液体燃料を予
蒸発し、空気と予混合してて燃焼器６に吹込む。液体燃
料ノズル１のスリット１ｄから環状の薄膜として噴出し
た燃料は、ノズル１の空気通路１ｅからの空気流と、ス
ワラ３からの旋回空気流により剪断力を受けて霧状の微
細粒子となり速やかに蒸発する。予蒸発予混合バーナＬ
1 の筒体４ａの下流側は燃焼器６に接続されており、筒
体４ａの出口の内側には絞り部４ｂとそれに連接した末
広がり部４ｃが設けられている。絞り部の直径の減少率
βは次式で表される。 β＝（Ｄ1 −Ｄ2 ）／Ｄ1 減少率は１５〜３０％にすることができるが、特に２０
％程度が好ましい。
【００１８】末広がり部４ｃの広がり角αは２０〜４５
゜とすることができるが、特に２５゜程度が好ましい。
゜とすることができるが、特に２５゜程度が好ましい。
【００１９】予蒸発予混合バーナＬ1 から排出された混
合気は、図１に示すように広がり角αを維持しつつスカ
ート状に広がり、広がった流れは再び中心に向って戻る
再循環流８を形成する。
合気は、図１に示すように広がり角αを維持しつつスカ
ート状に広がり、広がった流れは再び中心に向って戻る
再循環流８を形成する。
【００２０】次に本実施形態の作用を説明する。円筒状
の予蒸発管Ｌ1 の出口に絞り部４ｂと、それに連接した
末広がり部４ｃを設けたので、スワラ３からの旋回空気
流の働きにも助けられて、管Ｌ1 から燃焼器６に排出さ
れた混合気はスカート状に広がり、広がった流れは再び
中心に向って戻る再循環流８を形成する、火炎は再循環
流８内に保炎され、かつ、パイロットバーナＰの燃焼ガ
スとの混合が良好になり、短距離で燃焼が完了する。し
たがって、高い空燃比にして着火性が悪化しても高い燃
焼効率を得ることができ、低ＮＯX 燃焼を達成すること
ができる。
の予蒸発管Ｌ1 の出口に絞り部４ｂと、それに連接した
末広がり部４ｃを設けたので、スワラ３からの旋回空気
流の働きにも助けられて、管Ｌ1 から燃焼器６に排出さ
れた混合気はスカート状に広がり、広がった流れは再び
中心に向って戻る再循環流８を形成する、火炎は再循環
流８内に保炎され、かつ、パイロットバーナＰの燃焼ガ
スとの混合が良好になり、短距離で燃焼が完了する。し
たがって、高い空燃比にして着火性が悪化しても高い燃
焼効率を得ることができ、低ＮＯX 燃焼を達成すること
ができる。
【００２１】本発明の有効性をたしかめるため従来の予
蒸発・予混合管と、本発明の予蒸発予混合バーナとの比
較テストを行った。図２はそのテスト結果の比較グラフ
である。図において、ストレート型は従来の予蒸発予混
合バーナ、絞り末広型が本発明の予蒸発予混合バーナで
ある。なお、燃焼効率とは流入空気のエンタルピ（また
は温度）の増加と供給熱量の比である。燃焼効率ηは次
式で与えられる。 η＝｛（Ｗa ＋Ｗf ）ｉb −（Ｗa ・ｉa ＋Ｗf ・ｉ
f ）｝／Ｗf ・Ｈ ここで Ｈ：燃料の低位発熱量（ｋｃａｌ／ｋｇ） Ｗa ：流入空気流量（ｋｇ／ｓ） Ｗf ：燃料流量（ｋｇ／ｓ） ｉb ：燃焼ガスのエンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ） ｉa ：流入空気のエンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ） ｉf ：燃料のエンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ） また、空燃比δはδ＝Ｗa ／Ｗf である。
蒸発・予混合管と、本発明の予蒸発予混合バーナとの比
較テストを行った。図２はそのテスト結果の比較グラフ
である。図において、ストレート型は従来の予蒸発予混
合バーナ、絞り末広型が本発明の予蒸発予混合バーナで
ある。なお、燃焼効率とは流入空気のエンタルピ（また
は温度）の増加と供給熱量の比である。燃焼効率ηは次
式で与えられる。 η＝｛（Ｗa ＋Ｗf ）ｉb −（Ｗa ・ｉa ＋Ｗf ・ｉ
f ）｝／Ｗf ・Ｈ ここで Ｈ：燃料の低位発熱量（ｋｃａｌ／ｋｇ） Ｗa ：流入空気流量（ｋｇ／ｓ） Ｗf ：燃料流量（ｋｇ／ｓ） ｉb ：燃焼ガスのエンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ） ｉa ：流入空気のエンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ） ｉf ：燃料のエンタルピ（ｋｃａｌ／ｋｇ） また、空燃比δはδ＝Ｗa ／Ｗf である。
【００２２】一般に燃焼効率は、実用的には９９％以上
であることが求められるので、従来の予蒸発予混合バー
ナでは空燃比が４５を越えることは困難であるが、本発
明では６５程度まで上昇することが可能である。
であることが求められるので、従来の予蒸発予混合バー
ナでは空燃比が４５を越えることは困難であるが、本発
明では６５程度まで上昇することが可能である。
【００２３】本発明は、以上述べた実施形態に限定され
るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変更が可能である。なお、実施形態の説明では請求項１
記載発明のガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナに
ついて説明したが、予混合バーナは燃料ノズルの部分の
形が異るのみであり、気体燃料ノズルについては既に図
５を用いて説明してあるので、請求項２記載発明のガス
タービン燃焼器の予混合バーナについての説明は省略す
る。
るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変更が可能である。なお、実施形態の説明では請求項１
記載発明のガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナに
ついて説明したが、予混合バーナは燃料ノズルの部分の
形が異るのみであり、気体燃料ノズルについては既に図
５を用いて説明してあるので、請求項２記載発明のガス
タービン燃焼器の予混合バーナについての説明は省略す
る。
【００２４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のガスタービ
ン燃焼器の予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナは、
管の出口に絞り部とそれに連接した末広がり部を設けた
ので、スワラからの旋回空気流の働きにも助けられて管
から排出された混合気は、スカート状に広がり、広がっ
た流れは再び中心に向って戻る強い再循環流を形成す
る。火炎は再循環流内に保炎され、かつ、パイロットバ
ーナの燃焼ガスとの混合が良好になり、短距離で燃焼が
完了する。したがって、高い空燃比にして着火性が悪化
しても高い燃焼効率を得ることができ、低ＮＯx 燃焼を
達成することができるなどの優れた効果を有する。
ン燃焼器の予蒸発予混合バーナまたは予混合バーナは、
管の出口に絞り部とそれに連接した末広がり部を設けた
ので、スワラからの旋回空気流の働きにも助けられて管
から排出された混合気は、スカート状に広がり、広がっ
た流れは再び中心に向って戻る強い再循環流を形成す
る。火炎は再循環流内に保炎され、かつ、パイロットバ
ーナの燃焼ガスとの混合が良好になり、短距離で燃焼が
完了する。したがって、高い空燃比にして着火性が悪化
しても高い燃焼効率を得ることができ、低ＮＯx 燃焼を
達成することができるなどの優れた効果を有する。
【図１】本発明のガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バ
ーナの断面図である。
ーナの断面図である。
【図２】本発明と従来技術の予蒸発予混合バーナの性能
比較のグラフであり、空燃比と燃焼効率の関係示をす。
比較のグラフであり、空燃比と燃焼効率の関係示をす。
【図３】従来の予蒸発予混合バーナ付のアンニュラ型燃
焼器の断面図である。
焼器の断面図である。
【図４】従来の予蒸発予混合バーナの断面図である。
【図５】従来の予混合バーナの断面図である。
【図６】アンニュラ型燃焼器への予蒸発予混合バーナま
たは予混合バーナの取付配置図である。
たは予混合バーナの取付配置図である。
【図７】カン型燃焼器への予蒸発予混合バーナまたは予
混合バーナの取付配置図である。
混合バーナの取付配置図である。
Claims (4)
- 【請求項１】 上流側に燃料ノズルを囲繞するスワラを
有し、下流側が燃焼器に接続し、液体燃料を予蒸発し空
気と予混合して燃焼器に吹込む円筒状の管を有する予蒸
発予混合バーナであって、該円筒状の管出口に絞り部と
それに連接した末広がり部とを設けたことを特徴とする
ガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナ。 - 【請求項２】 上流側に燃料ノズルを囲繞するスワラを
有し、下流側が燃焼器に接続し、気体燃料を空気と予混
合して燃焼器に吹込む円筒状の管を有する予混合管であ
って、該円筒状の管出口に絞り部とそれに連接した末広
がり部とを設けたことを特徴とするガスタービン燃焼器
の予混合バーナ。 - 【請求項３】 絞り部の直径の減少率は１５〜３０％で
あり、末広がり部の広がり角度は２０〜４５゜である請
求項１記載のガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バー
ナ。 - 【請求項４】 絞り部の直径の減少率は１５〜３０％で
あり、末広がり部の広がり角度は２０〜４５゜である請
求項２記載のガスタービン燃焼器の予混合バーナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121463A JP2000314526A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | ガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナおよび予混合バーナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11121463A JP2000314526A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | ガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナおよび予混合バーナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314526A true JP2000314526A (ja) | 2000-11-14 |
Family
ID=14811770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11121463A Pending JP2000314526A (ja) | 1999-04-28 | 1999-04-28 | ガスタービン燃焼器の予蒸発予混合バーナおよび予混合バーナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000314526A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100436945C (zh) * | 2006-08-23 | 2008-11-26 | 北京航空航天大学 | 燃油预蒸发预混合多孔管 |
| WO2016047393A1 (ja) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼器、及びこれを備えているガスタービン |
| CN110360558A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-10-22 | 北京泷涛环境科技有限公司 | 冷却火焰低氮燃烧装置及其燃烧方法 |
| JP2024090698A (ja) * | 2022-12-23 | 2024-07-04 | 株式会社三井E&S | バーナ及び当該バーナを有する燃焼器 |
-
1999
- 1999-04-28 JP JP11121463A patent/JP2000314526A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100436945C (zh) * | 2006-08-23 | 2008-11-26 | 北京航空航天大学 | 燃油预蒸发预混合多孔管 |
| WO2016047393A1 (ja) * | 2014-09-22 | 2016-03-31 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃焼器、及びこれを備えているガスタービン |
| CN110360558A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-10-22 | 北京泷涛环境科技有限公司 | 冷却火焰低氮燃烧装置及其燃烧方法 |
| CN110360558B (zh) * | 2019-08-23 | 2020-10-20 | 北京泷涛环境科技有限公司 | 冷却火焰低氮燃烧装置及其燃烧方法 |
| JP2024090698A (ja) * | 2022-12-23 | 2024-07-04 | 株式会社三井E&S | バーナ及び当該バーナを有する燃焼器 |
| JP7585288B2 (ja) | 2022-12-23 | 2024-11-18 | 株式会社三井E&S | バーナ及び当該バーナを有する燃焼器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060328 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080428 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080507 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080916 |