JPH02183721A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
- Publication number
- JPH02183721A JPH02183721A JP89346A JP34689A JPH02183721A JP H02183721 A JPH02183721 A JP H02183721A JP 89346 A JP89346 A JP 89346A JP 34689 A JP34689 A JP 34689A JP H02183721 A JPH02183721 A JP H02183721A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- inner cylinder
- air
- flow
- combustion gas
- cylinder
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガスタービン燃焼器に係り、特に、冷却手段を
改良した高温燃焼器に関する。
改良した高温燃焼器に関する。
従来のガスタービン燃焼器の内筒の冷却構造は、特公昭
５７−５７６８７号公報に記載のように、燃焼ガス側表
面に低温の空気層を形成して燃焼ガスからの入熱を抑制
し、空気側の表面は衝突冷却によって放熱を促進する構
造となっている。その構造を第４図を用いて説明する。
５７−５７６８７号公報に記載のように、燃焼ガス側表
面に低温の空気層を形成して燃焼ガスからの入熱を抑制
し、空気側の表面は衝突冷却によって放熱を促進する構
造となっている。その構造を第４図を用いて説明する。
燃焼ガス側表面に低温の空気層を形成するためのリップ
９を設け、内筒本体１に設けた小孔１０を通して、内筒
本体１とリップ９によって形成される冷却空気通路１４
に冷却空気を供給し、この冷却空気を内筒本体１のガス
側表面に沿って流し、高温の燃焼ガスが直接。
９を設け、内筒本体１に設けた小孔１０を通して、内筒
本体１とリップ９によって形成される冷却空気通路１４
に冷却空気を供給し、この冷却空気を内筒本体１のガス
側表面に沿って流し、高温の燃焼ガスが直接。
壁面に接しないようにして入熱を抑制している。
また、ガスから放射伝熱によって伝わった熱を放熱する
作用もある。一方、内筒本体１の外側では入熱量の大部
分を放熱している。この放熱性能を高めるために、内筒
本体１の外周にカバー壁１２を設け、カバー壁の小孔１
３から流入する空気を内筒本体１に衝突させている。衝
突した空気は内筒本体１の小孔１０を通して、再度、冷
却空気として使用される。内筒本体１とカバー壁１２と
は接続部材１５によって接続されている。
作用もある。一方、内筒本体１の外側では入熱量の大部
分を放熱している。この放熱性能を高めるために、内筒
本体１の外周にカバー壁１２を設け、カバー壁の小孔１
３から流入する空気を内筒本体１に衝突させている。衝
突した空気は内筒本体１の小孔１０を通して、再度、冷
却空気として使用される。内筒本体１とカバー壁１２と
は接続部材１５によって接続されている。
上記従来技術は温度の高い内筒本体１と温度の低いカバ
ー壁１２とを接続部材１５で接続していることにより、
熱膨張差による熱応力が発生して製品寿命が短くなるこ
と、外筒４とカバー壁１２の間を流れる空気の対流冷却
を利用できないことにより、小孔１３から流入する空気
流速を高めて衝突冷却することになり、圧力損失が大き
くなるという問題があった。
ー壁１２とを接続部材１５で接続していることにより、
熱膨張差による熱応力が発生して製品寿命が短くなるこ
と、外筒４とカバー壁１２の間を流れる空気の対流冷却
を利用できないことにより、小孔１３から流入する空気
流速を高めて衝突冷却することになり、圧力損失が大き
くなるという問題があった。
本発明の目的は熱応力の発生を防止して冷却性能の高い
構造を提供することにある。
構造を提供することにある。
上記目的を達成するために良熱伝導物質の微小粒子を内
筒空気側表面に固着して粗面化したものである。
筒空気側表面に固着して粗面化したものである。
さらに、微小粒子を固着するために溶射法を用いたもの
である。
である。
内筒空気側表面に固着した微小粒子は金属の表面積を増
す。一方、金属表面凹凸高さが小さい場合には近傍流れ
の減速割合が小さい。従って、近傍流れの減速による熱
伝達率の減少よりも表面積増加による効果の方が大きく
なって熱伝達率が大きくなる。また、内筒本体を他の温
度の異なる部材と接合していないので、熱応力は内筒本
体の温度分布によって発生する値だけとなり、低く抑え
ることができる。
す。一方、金属表面凹凸高さが小さい場合には近傍流れ
の減速割合が小さい。従って、近傍流れの減速による熱
伝達率の減少よりも表面積増加による効果の方が大きく
なって熱伝達率が大きくなる。また、内筒本体を他の温
度の異なる部材と接合していないので、熱応力は内筒本
体の温度分布によって発生する値だけとなり、低く抑え
ることができる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ガス
タービンでは図示しない圧縮機によって加圧された空気
が圧縮機デイフユーザ６を通って燃焼器部に供給され、
尾筒２の周囲を流れた空気は案内筒５と内筒本体１との
間を流れ、内筒本体１に設けた図示しない空気孔を通っ
て内筒本体１の内部へはいる。内筒内部では燃料ノズル
３から供給される燃料が空気と混合して燃焼し、高温の
燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスは尾筒２の内側を通
って図示しないタービンに導かれ、膨張した後に排出さ
れる。
タービンでは図示しない圧縮機によって加圧された空気
が圧縮機デイフユーザ６を通って燃焼器部に供給され、
尾筒２の周囲を流れた空気は案内筒５と内筒本体１との
間を流れ、内筒本体１に設けた図示しない空気孔を通っ
て内筒本体１の内部へはいる。内筒内部では燃料ノズル
３から供給される燃料が空気と混合して燃焼し、高温の
燃焼ガスを生成する。この燃焼ガスは尾筒２の内側を通
って図示しないタービンに導かれ、膨張した後に排出さ
れる。
内筒本体１．及び、尾筒２は内側を高温の燃焼ガスが流
れるために加熱されるが、その外周を流れる空気を用い
て冷却しており、本発明の冷却促進体を内筒本体１に固
着した状態が粗表面体７であり、尾筒２に固着した状態
が粗表面体８である。
れるために加熱されるが、その外周を流れる空気を用い
て冷却しており、本発明の冷却促進体を内筒本体１に固
着した状態が粗表面体７であり、尾筒２に固着した状態
が粗表面体８である。
内筒本体１の具体的な構造を第２図により説明する。内
筒本体１の燃焼ガス側表面に冷却空気をフィルム状に流
すためにリップ９を設け、小孔１０から流入する空気を
壁面に沿って流し、高温燃焼ガスが壁面と、直接、接し
ないようにするとともに、放射伝熱によって加熱された
壁面と空気との温度差によって対流冷却も行なっている
。内筒本体１の外側は案内筒５との間を内筒に供給され
る空気が全量流れており、内筒に供給される冷却空気が
流れる小孔１０の近傍を除く表面に良熱伝導体の微小粒
子を固着して粗表面体７を形成している。
筒本体１の燃焼ガス側表面に冷却空気をフィルム状に流
すためにリップ９を設け、小孔１０から流入する空気を
壁面に沿って流し、高温燃焼ガスが壁面と、直接、接し
ないようにするとともに、放射伝熱によって加熱された
壁面と空気との温度差によって対流冷却も行なっている
。内筒本体１の外側は案内筒５との間を内筒に供給され
る空気が全量流れており、内筒に供給される冷却空気が
流れる小孔１０の近傍を除く表面に良熱伝導体の微小粒
子を固着して粗表面体７を形成している。
粗表面体７は従来から燃焼ガス側の遮熱に用いられてい
るセラミックコーティングと同程度で熱伝達が促進され
るので、２０μｍ以上が良い。材質は熱伝導率が大きく
、線膨張係数が内筒金属に近いものが望ましいため、従
来のセラミックスコーティングの金属側に用いられるＭ
ＣｒＡＱＹ合金、又は、内筒と同−金属を用いる。微小
粒子を固着する方法はプラズマ溶射である。従って、内
筒形状にかかわらず、成形が完了した後に施行が可能で
ある。
るセラミックコーティングと同程度で熱伝達が促進され
るので、２０μｍ以上が良い。材質は熱伝導率が大きく
、線膨張係数が内筒金属に近いものが望ましいため、従
来のセラミックスコーティングの金属側に用いられるＭ
ＣｒＡＱＹ合金、又は、内筒と同−金属を用いる。微小
粒子を固着する方法はプラズマ溶射である。従って、内
筒形状にかかわらず、成形が完了した後に施行が可能で
ある。
他の実施例を第３図により説明する。内筒本体１の内部
に冷却空気通路１６を設けた構造においても、空気流路
側表面に粗表面体７を固着することが可能であり、冷却
空気通路１６の内部での冷却効果と空気流路側表面での
冷却効果のなかの後者の効果を高めることができる。
に冷却空気通路１６を設けた構造においても、空気流路
側表面に粗表面体７を固着することが可能であり、冷却
空気通路１６の内部での冷却効果と空気流路側表面での
冷却効果のなかの後者の効果を高めることができる。
また、粗表面体７をプラズマ溶射によって固着するだけ
であり、内筒本体１と温度の異なる部材を接続すること
がないため熱応力を低減できる。
であり、内筒本体１と温度の異なる部材を接続すること
がないため熱応力を低減できる。
さらに、粗表面体７をプラズマ溶射によって固着するだ
けであるので、任意形状、任意材質への適用が可能であ
る。
けであるので、任意形状、任意材質への適用が可能であ
る。
本発明によれば案内筒と内筒本体との間を流れる空気に
よる冷却効果を、粗表面体による熱伝達率向上により、
高めることができる。
よる冷却効果を、粗表面体による熱伝達率向上により、
高めることができる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は内筒本体
の部分断面図、第３図は本発明の他の実施例の断面図、
第４図は従来構造の部分断面図である。 猶
の部分断面図、第３図は本発明の他の実施例の断面図、
第４図は従来構造の部分断面図である。 猶
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料を供給する燃料ノズルと、前記燃料を圧縮機か
ら供給される空気と反応させて燃焼ガスを生成する内筒
と、前記燃焼ガスをタービンに導く尾筒から成るガスタ
ービン燃焼器において、前記内筒、前記尾筒の少なくと
も一方の空気側メタル表面に熱伝導率の大きい微小粒子
を固着したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 ２、特許請求項第１項の前記微小粒子をプラズマ溶射に
よつて固着した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 |
|---|---|---|---|
| JP89346A JPH02183721A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP89346A JPH02183721A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | ガスタービン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183721A true JPH02183721A (ja) | 1990-07-18 |
Family
ID=11471293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP89346A Pending JPH02183721A (ja) | 1989-01-06 | 1989-01-06 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02183721A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658527A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-03-01 | Niigata Eng Co Ltd | 燃焼器の冷却構造 |
| JP2010203439A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | General Electric Co <Ge> | 噴流冷却式単一構成缶型燃焼器 |
| JP2010210229A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械用噴射装置 |
-
1989
- 1989-01-06 JP JP89346A patent/JPH02183721A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0658527A (ja) * | 1992-06-24 | 1994-03-01 | Niigata Eng Co Ltd | 燃焼器の冷却構造 |
| JP2010203439A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | General Electric Co <Ge> | 噴流冷却式単一構成缶型燃焼器 |
| JP2010210229A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械用噴射装置 |
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