JPH0125907Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0125907Y2 JPH0125907Y2 JP538183U JP538183U JPH0125907Y2 JP H0125907 Y2 JPH0125907 Y2 JP H0125907Y2 JP 538183 U JP538183 U JP 538183U JP 538183 U JP538183 U JP 538183U JP H0125907 Y2 JPH0125907 Y2 JP H0125907Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- gas turbine
- combustion
- load
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 16
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
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Description
【考案の詳細な説明】
〔考案の技術分野〕
本考案は、ガスタービン燃焼器に係り、詳しく
は低負荷時における燃焼を安定にするガスタービ
ン燃焼器の改良に関する。
は低負荷時における燃焼を安定にするガスタービ
ン燃焼器の改良に関する。
ガスタービンにおいては、多種多様の燃料が使
用可能であるが、実際問題としては使用燃料によ
り可成り制限がある。特に石炭ガス化燃料などの
低カロリーガスを使用する場合特別の配慮が必要
となつてくる。低カロリーガスは低位発熱量が
600〜1200Kcal／Ｎm3ぐらいで一般燃料に比較し
発熱量が1/7〜1/16と非常に低い。このような低
カロリーガスを使用するとガス燃料が全体流量の
20〜40％にもおよぶ。またこのような低カロリー
ガスの安定火炎範囲は一般燃料と比較し非常に狭
く、燃焼域では空気と燃料の混合比を量論比に近
い状態にしなければならない。これらのことを考
慮し燃焼器の設計を行なつたとしても、ガスター
ビンの性格上低負荷においては火炎が不安定にな
つてしまう。なぜなら、通常のガスタービンで
は、負荷を落すと、燃料流量は負荷にほぼ比例し
て減少するが、ガスタービンの吸込空気流量は入
口案内翼などで制御しない限り回転数が一定であ
れば負荷を落しても減少しない。つまり、低負荷
になると燃焼域での空焼比が増大してしまい、火
炎が不安定になり、吹き消えの危険が生じてく
る。このことは低カロリーガスを使用した場合顕
著であるが、一般燃料においても同様のことが言
える。
用可能であるが、実際問題としては使用燃料によ
り可成り制限がある。特に石炭ガス化燃料などの
低カロリーガスを使用する場合特別の配慮が必要
となつてくる。低カロリーガスは低位発熱量が
600〜1200Kcal／Ｎm3ぐらいで一般燃料に比較し
発熱量が1/7〜1/16と非常に低い。このような低
カロリーガスを使用するとガス燃料が全体流量の
20〜40％にもおよぶ。またこのような低カロリー
ガスの安定火炎範囲は一般燃料と比較し非常に狭
く、燃焼域では空気と燃料の混合比を量論比に近
い状態にしなければならない。これらのことを考
慮し燃焼器の設計を行なつたとしても、ガスター
ビンの性格上低負荷においては火炎が不安定にな
つてしまう。なぜなら、通常のガスタービンで
は、負荷を落すと、燃料流量は負荷にほぼ比例し
て減少するが、ガスタービンの吸込空気流量は入
口案内翼などで制御しない限り回転数が一定であ
れば負荷を落しても減少しない。つまり、低負荷
になると燃焼域での空焼比が増大してしまい、火
炎が不安定になり、吹き消えの危険が生じてく
る。このことは低カロリーガスを使用した場合顕
著であるが、一般燃料においても同様のことが言
える。
そこで、本考案はガスタービン低負荷時、燃焼
域における空燃比を一定に保ち、火炎を安定に保
つようにするガスタービン燃焼器を提供すること
にある。
域における空燃比を一定に保ち、火炎を安定に保
つようにするガスタービン燃焼器を提供すること
にある。
本考案は、上記目的を達成するために、外筒に
組み込まれた内筒のその一端部に摺動的に接合す
るトランジエントピースを有し、上記内筒の他端
部に設けた噴射弁からの燃焼ガスをトランジエン
トピースを通してタービンに送るガスタービン燃
焼器において、上記内筒とトランジエントピース
との接合部位に透口軸が一致する通気孔をそれぞ
れ設け、高燃焼負荷時の熱移動によつて通気孔の
それぞれの透口軸を移動せしめることを特徴とす
る。
組み込まれた内筒のその一端部に摺動的に接合す
るトランジエントピースを有し、上記内筒の他端
部に設けた噴射弁からの燃焼ガスをトランジエン
トピースを通してタービンに送るガスタービン燃
焼器において、上記内筒とトランジエントピース
との接合部位に透口軸が一致する通気孔をそれぞ
れ設け、高燃焼負荷時の熱移動によつて通気孔の
それぞれの透口軸を移動せしめることを特徴とす
る。
以下本考案の実施例を説明するが、それに先立
ち、本考案の着眼点を説明する。
ち、本考案の着眼点を説明する。
現在のガスタービンでは、ベースロード負荷で
燃焼器出口温度は約1100℃であり、負荷を落すと
この温度が低下し50％ロードで約800℃、無負荷
状態で約500℃まで低下する。燃焼器内温度変化
による伸び差△ｌは△ｌ＝ｌ×△Ｔ×αで表わさ
れる。ここでｌは燃焼器全長、αは線膨張係数、
△Ｔは温度差である。今、燃焼器全長を約２，
000mmとし、無負荷よりベースロードまで負荷変
化した場合、燃焼器は約14mmも伸びることにな
る。燃焼器筒が２筒式（ライナーとトランジシヨ
ンピース）で、両端で支持され、つなぎ目の部分
で伸縮を吸収する構造の場合、そのつなぎ目の部
分でガスタービン運転の変化により、約14mmも筒
が移動することになる。そこでこのつなぎ目の部
分を適当に長く取り、重ね合わせその部分に多数
の通気孔を設け、無負荷運転ではこの孔が全開と
なり、空気が多量に流れ燃焼域に流れる空気が少
なくなるようにし、負荷が上昇し燃焼温度が高く
なると熱膨張により、通気孔がずれ、徐々に閉と
なり、ベースロードで全閉となり、燃焼域へ流れ
る空気が増大するようにする。燃焼器をこのよう
な構造にすることにより、燃焼域における空燃比
が負荷によつて大きく変化せず安定した燃焼が可
能になる。
燃焼器出口温度は約1100℃であり、負荷を落すと
この温度が低下し50％ロードで約800℃、無負荷
状態で約500℃まで低下する。燃焼器内温度変化
による伸び差△ｌは△ｌ＝ｌ×△Ｔ×αで表わさ
れる。ここでｌは燃焼器全長、αは線膨張係数、
△Ｔは温度差である。今、燃焼器全長を約２，
000mmとし、無負荷よりベースロードまで負荷変
化した場合、燃焼器は約14mmも伸びることにな
る。燃焼器筒が２筒式（ライナーとトランジシヨ
ンピース）で、両端で支持され、つなぎ目の部分
で伸縮を吸収する構造の場合、そのつなぎ目の部
分でガスタービン運転の変化により、約14mmも筒
が移動することになる。そこでこのつなぎ目の部
分を適当に長く取り、重ね合わせその部分に多数
の通気孔を設け、無負荷運転ではこの孔が全開と
なり、空気が多量に流れ燃焼域に流れる空気が少
なくなるようにし、負荷が上昇し燃焼温度が高く
なると熱膨張により、通気孔がずれ、徐々に閉と
なり、ベースロードで全閉となり、燃焼域へ流れ
る空気が増大するようにする。燃焼器をこのよう
な構造にすることにより、燃焼域における空燃比
が負荷によつて大きく変化せず安定した燃焼が可
能になる。
以下本考案の具体例を説明する。
第１図において、符号１はガスタービンの外筒
を示し、この外筒１には内筒２が軸に沿つて延び
ており、燃焼室６を形成している。また、内筒２
の一端部には噴射弁１ａが設けられていて、この
噴射弁１ａからの燃料が燃焼室６に噴霧され、高
温燃焼ガスが生成されている。
を示し、この外筒１には内筒２が軸に沿つて延び
ており、燃焼室６を形成している。また、内筒２
の一端部には噴射弁１ａが設けられていて、この
噴射弁１ａからの燃料が燃焼室６に噴霧され、高
温燃焼ガスが生成されている。
上記外筒１には、例えば空気圧縮機からの高圧
空気が入口５を通して導入されており、導入され
た高圧空気は側壁５ａと内筒２とで区画された通
路５ｂを通り、噴射弁１ａからの燃焼に寄与して
いる。
空気が入口５を通して導入されており、導入され
た高圧空気は側壁５ａと内筒２とで区画された通
路５ｂを通り、噴射弁１ａからの燃焼に寄与して
いる。
上記内筒２の他端部には摺動自在にトランジエ
ントピース３が接合されており、このトランジエ
ントピース３は先端に向うにしたがつてゆるく狭
口になるようデイフユーザの機能を有し、高速燃
焼ガスを図示しないタービンに送給している。
ントピース３が接合されており、このトランジエ
ントピース３は先端に向うにしたがつてゆるく狭
口になるようデイフユーザの機能を有し、高速燃
焼ガスを図示しないタービンに送給している。
トランジエントピース３の他端は拡口になつて
おり、この拡口と内筒２の端部とは重なつて伸縮
自在に自由端４になつている。この自由端４は、
静的時、透口軸が一致するように通気孔が穿設さ
れている。すなわち、第２図および第３図は通気
孔の熱移動による作動を示す部分拡大図であつ
て、ガスタービン極低負荷時、第２図に示される
ように、トランジエントピース３の自由端４に設
けた通気口７ｂと内筒２の自由端４に設けた通気
口７ａとは、透口軸は一致し、これによつて外筒
１から導入される高圧空気が矢印のように流れ
る。
おり、この拡口と内筒２の端部とは重なつて伸縮
自在に自由端４になつている。この自由端４は、
静的時、透口軸が一致するように通気孔が穿設さ
れている。すなわち、第２図および第３図は通気
孔の熱移動による作動を示す部分拡大図であつ
て、ガスタービン極低負荷時、第２図に示される
ように、トランジエントピース３の自由端４に設
けた通気口７ｂと内筒２の自由端４に設けた通気
口７ａとは、透口軸は一致し、これによつて外筒
１から導入される高圧空気が矢印のように流れ
る。
次に、負荷が比較的高くなると、自由端４に設
けた通気口７ａ，７ｂは、熱によつてそれぞれ移
動し、第３図に示されるように、透口軸が不一致
になり、高圧空気はほとんど燃焼室内に流れなく
なる。したがつて、ガスタービンの燃料に低カロ
リー燃料を使用する場合、着火時、または極低負
荷時には高圧空気は噴射弁の近くには多く流れな
くなるから火炎の吹き消え現象は防止できる。ま
た、高負荷時、通気口７ａ，７ｂは閉じる方向に
入るため、その分、高圧空気は噴射弁の近くに多
く流れるから噴射弁の燃焼に大きく寄与すること
になる。
けた通気口７ａ，７ｂは、熱によつてそれぞれ移
動し、第３図に示されるように、透口軸が不一致
になり、高圧空気はほとんど燃焼室内に流れなく
なる。したがつて、ガスタービンの燃料に低カロ
リー燃料を使用する場合、着火時、または極低負
荷時には高圧空気は噴射弁の近くには多く流れな
くなるから火炎の吹き消え現象は防止できる。ま
た、高負荷時、通気口７ａ，７ｂは閉じる方向に
入るため、その分、高圧空気は噴射弁の近くに多
く流れるから噴射弁の燃焼に大きく寄与すること
になる。
以上述べたように、本考案は内筒自由端とトラ
ンジエントピース自由端との接合部に通気口を設
けたから、低カロリー燃料に見合う高圧空気を送
ることができ、その結果、良好な燃焼ガスを作り
出すことが期待される。
ンジエントピース自由端との接合部に通気口を設
けたから、低カロリー燃料に見合う高圧空気を送
ることができ、その結果、良好な燃焼ガスを作り
出すことが期待される。
第１図は本考案によるガスタービン燃焼器の概
略横断面図、第２図は極低負荷時の内筒とトラン
ジエントピースとの接合部から空気の流れを示す
作動図、第３図は高負荷時の内筒とトランジエン
トピースとの接合部から空気の流れを示す作動図
である。 １……外筒、２……内筒、３……トランジエン
トピース、４……自由端、７ａ，７ｂ……通気
口。
略横断面図、第２図は極低負荷時の内筒とトラン
ジエントピースとの接合部から空気の流れを示す
作動図、第３図は高負荷時の内筒とトランジエン
トピースとの接合部から空気の流れを示す作動図
である。 １……外筒、２……内筒、３……トランジエン
トピース、４……自由端、７ａ，７ｂ……通気
口。
Claims (1)
- 外筒に組み込まれた内筒のその一端部に摺動的
に接合するトランジエントピースを有し、上記内
筒の他端部に設けた噴射弁からの燃焼ガスをトラ
ンジエントピースを通してタービンに送るガスタ
ービン燃焼器において、上記内筒とトランジエン
トピースとの接合部位に透口軸が一致する通気口
をそれぞれ設け、高燃焼負荷時の熱移動によつて
通気口のそれぞれの透口軸を移動せしめるように
することを特徴とするガスタービン燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP538183U JPS59113661U (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP538183U JPS59113661U (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59113661U JPS59113661U (ja) | 1984-08-01 |
| JPH0125907Y2 true JPH0125907Y2 (ja) | 1989-08-02 |
Family
ID=30136969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP538183U Granted JPS59113661U (ja) | 1983-01-20 | 1983-01-20 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59113661U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5546487B2 (ja) * | 2011-03-23 | 2014-07-09 | 東京瓦斯株式会社 | バーナ |
-
1983
- 1983-01-20 JP JP538183U patent/JPS59113661U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59113661U (ja) | 1984-08-01 |
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