JPH0223771B2 - - Google Patents
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- JPH0223771B2 JPH0223771B2 JP58195151A JP19515183A JPH0223771B2 JP H0223771 B2 JPH0223771 B2 JP H0223771B2 JP 58195151 A JP58195151 A JP 58195151A JP 19515183 A JP19515183 A JP 19515183A JP H0223771 B2 JPH0223771 B2 JP H0223771B2
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- Japan
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- combustion chamber
- primary combustion
- gas turbine
- chamber
- opening
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/34—Feeding into different combustion zones
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は共通の１個の室に開口している多数の
一次燃焼室、各一次燃焼室に設けられた空気供給
管、各一次燃焼室の負荷に応じて開放および閉鎖
できる燃料供給管、および前記共通の室の球欠状
囲いを有し、この球欠状囲いに一次燃焼室がそれ
らの長手軸心が少なくともほぼ前記共通の室内の
一点に突き当たるように配置されているガスター
ビン燃焼室に関する。
一次燃焼室、各一次燃焼室に設けられた空気供給
管、各一次燃焼室の負荷に応じて開放および閉鎖
できる燃料供給管、および前記共通の室の球欠状
囲いを有し、この球欠状囲いに一次燃焼室がそれ
らの長手軸心が少なくともほぼ前記共通の室内の
一点に突き当たるように配置されているガスター
ビン燃焼室に関する。
かかるガスタービン燃焼室は西ドイツ特許第
2417147号明細書で知られている。この周知のガ
スタービン燃焼室の場合、一次燃焼室はその中で
燃焼が終息してしまわないように寸法づけられて
いる。従つて火炎が一次燃焼室から二次燃焼室と
して形成された共通の１つの室の中に入り込み、
この室の中で一次火炎と混合しながら共通の二次
火炎を生ずる。二次燃焼室の球欠状囲いへの一次
燃焼室の配置は、一次火炎の効果的な混合によつ
て、独立した点火装置なしでも一次燃焼室の作動
の際に確実な点火を保証するようなできるだけ密
な二次火炎を生ずるように行わなければならな
い。二次燃焼室において完全燃焼が生ずるように
するために、そのケーシングにはそれを通して補
助的な燃焼用空気が共通の二次火炎に送られるよ
うな孔が設けられている。
2417147号明細書で知られている。この周知のガ
スタービン燃焼室の場合、一次燃焼室はその中で
燃焼が終息してしまわないように寸法づけられて
いる。従つて火炎が一次燃焼室から二次燃焼室と
して形成された共通の１つの室の中に入り込み、
この室の中で一次火炎と混合しながら共通の二次
火炎を生ずる。二次燃焼室の球欠状囲いへの一次
燃焼室の配置は、一次火炎の効果的な混合によつ
て、独立した点火装置なしでも一次燃焼室の作動
の際に確実な点火を保証するようなできるだけ密
な二次火炎を生ずるように行わなければならな
い。二次燃焼室において完全燃焼が生ずるように
するために、そのケーシングにはそれを通して補
助的な燃焼用空気が共通の二次火炎に送られるよ
うな孔が設けられている。
この周知のガスタービン燃焼室は、燃焼過程を
多数の小さな一次燃焼室に分散することによつ
て、火炎の高温領域における燃焼用空気の滞在時
間を短縮し、これがNOx（窒素酸化物）の発生を
少なくするという利点を有している。更に各一次
燃焼室を開閉することによつて、負荷変動の際も
燃料と燃焼用空気との混合比を良好に保つことが
できる。
多数の小さな一次燃焼室に分散することによつ
て、火炎の高温領域における燃焼用空気の滞在時
間を短縮し、これがNOx（窒素酸化物）の発生を
少なくするという利点を有している。更に各一次
燃焼室を開閉することによつて、負荷変動の際も
燃料と燃焼用空気との混合比を良好に保つことが
できる。
本発明の目的は、NOxの発生が更に減少でき
るような多数の一次燃焼室をもつたガスタービン
燃焼室を作ることにある。
るような多数の一次燃焼室をもつたガスタービン
燃焼室を作ることにある。
本発明によればこの目的は、特許請求の範囲第
１項の特徴部分に記載した手段によつて達成され
る。
１項の特徴部分に記載した手段によつて達成され
る。
本発明は、二次燃焼室の大きな容積内における
再燃焼の際に付加的な滞在時間によつて付加的な
NOxが発生されるという認識、およびNOxの発
生を少なくするため狭い作用範囲を有している多
数の一次燃焼室の場合、燃料供給管が開放されて
いる一次燃焼室から流出する高温ガス噴出流と燃
料供給管が閉鎖されている一次燃焼室から流出す
る低温空気噴出流との特に効果的な混合が必要で
あるという認識に基づいている。それに応じて一
次燃焼室が開口している共通の室が純粋な混合室
として設計され、この混合室ができる限り球の形
にされている。従つてその都度一次燃焼室におい
ては完全燃焼が行われるので、混合室内において
付加的なNOx発生を伴う再燃焼は避けられる。
混合室が球形であることによつて、一次燃焼室が
半径方向に向けられている場合に最適な混合が保
証される。その場合に球欠状囲い（燃焼室の内側
ケーシング）の混合室の出口開口側の球体部分に
配置される一次燃焼室については、それらを主高
温ガス流に関して後ろ向きに傾けることが特に重
要である。球形の別の利点は、球面が極めて多数
の一次燃焼室を設置するための場所を提供できる
ということにある。その場合全部の一次燃焼室が
球の緯線の上に配置されているようにすると好適
である。その場合隣接する緯線の一次燃焼室は互
いにずらして配置すれば特に空間を節約した設置
が保証される。
再燃焼の際に付加的な滞在時間によつて付加的な
NOxが発生されるという認識、およびNOxの発
生を少なくするため狭い作用範囲を有している多
数の一次燃焼室の場合、燃料供給管が開放されて
いる一次燃焼室から流出する高温ガス噴出流と燃
料供給管が閉鎖されている一次燃焼室から流出す
る低温空気噴出流との特に効果的な混合が必要で
あるという認識に基づいている。それに応じて一
次燃焼室が開口している共通の室が純粋な混合室
として設計され、この混合室ができる限り球の形
にされている。従つてその都度一次燃焼室におい
ては完全燃焼が行われるので、混合室内において
付加的なNOx発生を伴う再燃焼は避けられる。
混合室が球形であることによつて、一次燃焼室が
半径方向に向けられている場合に最適な混合が保
証される。その場合に球欠状囲い（燃焼室の内側
ケーシング）の混合室の出口開口側の球体部分に
配置される一次燃焼室については、それらを主高
温ガス流に関して後ろ向きに傾けることが特に重
要である。球形の別の利点は、球面が極めて多数
の一次燃焼室を設置するための場所を提供できる
ということにある。その場合全部の一次燃焼室が
球の緯線の上に配置されているようにすると好適
である。その場合隣接する緯線の一次燃焼室は互
いにずらして配置すれば特に空間を節約した設置
が保証される。
混合室の出口開口に円筒状の移行部分が続いて
いる場合、ガスタービンとの接続部は球および円
筒の貫通部によつて構造的に特に簡単に作ること
ができる。
いる場合、ガスタービンとの接続部は球および円
筒の貫通部によつて構造的に特に簡単に作ること
ができる。
本発明の別の実施態様においては、一次燃焼室
のバーナが外側ケーシング（燃焼室の外側囲い）
の短管の中に入れられている。その場合バーナの
組立はこれらの短管を通して行うことができる。
短管の内径を一次燃焼室の外径よりも大きくすれ
ば、全部の一次燃焼室の組立もこれらの短管を通
して行うことができる。
のバーナが外側ケーシング（燃焼室の外側囲い）
の短管の中に入れられている。その場合バーナの
組立はこれらの短管を通して行うことができる。
短管の内径を一次燃焼室の外径よりも大きくすれ
ば、全部の一次燃焼室の組立もこれらの短管を通
して行うことができる。
球状の外側ケーシングの中央にマンホールが設
けられ、このマンホールに合わせて混合室に閉鎖
可能な開口が設けられると有利である。その場合
にはこのマンホールおよびその開口を通つて混合
室に入り込むことができ、それによつて特に一次
燃焼室および混合室の耐火ライニングの点検が容
易に行える。
けられ、このマンホールに合わせて混合室に閉鎖
可能な開口が設けられると有利である。その場合
にはこのマンホールおよびその開口を通つて混合
室に入り込むことができ、それによつて特に一次
燃焼室および混合室の耐火ライニングの点検が容
易に行える。
本発明の優れた実施態様においては、一次燃焼
室には予混合バーナが装備されている。かかる予
混合バーナにより特に有害物質の少ない運転を行
うことができる。また本発明に基づくガスタービ
ン燃焼室の特別な前提条件によつて、拡散バーナ
に比べて小さな予混合バーナの作用範囲を問題な
しに得ることができる。予混合バーナの端部に配
置されている火炎安定器によつて、混合ガスの望
ましくない逆火の発生が防止でき、火炎の安定し
た再循環領域が作られる。
室には予混合バーナが装備されている。かかる予
混合バーナにより特に有害物質の少ない運転を行
うことができる。また本発明に基づくガスタービ
ン燃焼室の特別な前提条件によつて、拡散バーナ
に比べて小さな予混合バーナの作用範囲を問題な
しに得ることができる。予混合バーナの端部に配
置されている火炎安定器によつて、混合ガスの望
ましくない逆火の発生が防止でき、火炎の安定し
た再循環領域が作られる。
各一次燃焼室に独立した点火装置が付設され、
それによつて一次燃焼室を作動させる際に申し分
のない点火が保証されるようにすることも目的に
適つている。
それによつて一次燃焼室を作動させる際に申し分
のない点火が保証されるようにすることも目的に
適つている。
本発明の特に優れている別の実施態様において
は、燃焼領域の後方で混合室への開口の手前に位
置する一次燃焼室の範囲に、冷却空気の入口開口
が設けられている。この処置は、一次燃焼室にお
ける完全燃焼後でも混合室内においてNOx発生
を伴う再反応が生ずるという認識に基づいてい
る。その再反応は、冷却空気の供給によつて混合
室に反応パートナーが侵入する前に凍結される。
この作用は、全部の混合空気が専ら、燃料供給管
が閉鎖されているバーナと冷却空気の形で一次燃
焼室の開口とを通して混合室の中に導入されるこ
とによつて一層強化される。従つて部分負荷運転
の際に一次燃焼室を通つて流入する混合空気を除
いて全部の混合空気が冷却空気として利用され
る。
は、燃焼領域の後方で混合室への開口の手前に位
置する一次燃焼室の範囲に、冷却空気の入口開口
が設けられている。この処置は、一次燃焼室にお
ける完全燃焼後でも混合室内においてNOx発生
を伴う再反応が生ずるという認識に基づいてい
る。その再反応は、冷却空気の供給によつて混合
室に反応パートナーが侵入する前に凍結される。
この作用は、全部の混合空気が専ら、燃料供給管
が閉鎖されているバーナと冷却空気の形で一次燃
焼室の開口とを通して混合室の中に導入されるこ
とによつて一層強化される。従つて部分負荷運転
の際に一次燃焼室を通つて流入する混合空気を除
いて全部の混合空気が冷却空気として利用され
る。
有害物質の少ない燃焼過程を得るには、全部の
燃焼用空気が専ら、燃料供給管が開放されている
バーナを通して供給されるようにすると良い。そ
の場合一次燃焼室には冷却空気の入口開口のほか
には、燃焼用空気あるいは混合空気に対する入口
開口は設けられない。
燃焼用空気が専ら、燃料供給管が開放されている
バーナを通して供給されるようにすると良い。そ
の場合一次燃焼室には冷却空気の入口開口のほか
には、燃焼用空気あるいは混合空気に対する入口
開口は設けられない。
以下図面に示す本発明の実施例について詳細に
説明する。
説明する。
第１図においてガスタービン燃焼室は混合室１
を有し、この混合室１は一点鎖線Ｋで示した球の
形をしており、その出口開口１０にはガスタービ
ンへの接続部を形成している円筒状の移行部分１
１が続いている。すなわち混合室１の出口開口１
０は球Ｋの貫通部と移行部分１１の円筒体の貫通
部によつて形成されている。その場合移行部分１
１の直径は球Ｋの直径より小さく、移行部分１１
の長手軸心は球Ｋの中心点を通つている。従つて
混合室１の囲い（内側ケーシング）は、半球部分
HKおよびこれと出口開口１０との間に位置する
球帯部分KZから球欠状に形成されている。
を有し、この混合室１は一点鎖線Ｋで示した球の
形をしており、その出口開口１０にはガスタービ
ンへの接続部を形成している円筒状の移行部分１
１が続いている。すなわち混合室１の出口開口１
０は球Ｋの貫通部と移行部分１１の円筒体の貫通
部によつて形成されている。その場合移行部分１
１の直径は球Ｋの直径より小さく、移行部分１１
の長手軸心は球Ｋの中心点を通つている。従つて
混合室１の囲い（内側ケーシング）は、半球部分
HKおよびこれと出口開口１０との間に位置する
球帯部分KZから球欠状に形成されている。
球Ｋの緯線上には混合室１に開口している多数
の一次燃焼室２が配置され、これらの一次燃焼室
２の長手軸心は球Ｋの中心点に突き当たつてい
る。第２図に概略的に示したように、半球部分
HKの第１の緯線に５個の一次燃焼室２が、半球
部分HKの第２の緯線に10個の一次燃焼室２が、
球Ｋの赤道ないし最大円に10個の一次燃焼室２
が、および球帯部分KZの緯線に同様に10個の一
次燃焼室２がそれぞれ配置されている。その場合
隣接する緯線の一次燃焼室２は互いにずらして配
置されている。
の一次燃焼室２が配置され、これらの一次燃焼室
２の長手軸心は球Ｋの中心点に突き当たつてい
る。第２図に概略的に示したように、半球部分
HKの第１の緯線に５個の一次燃焼室２が、半球
部分HKの第２の緯線に10個の一次燃焼室２が、
球Ｋの赤道ないし最大円に10個の一次燃焼室２
が、および球帯部分KZの緯線に同様に10個の一
次燃焼室２がそれぞれ配置されている。その場合
隣接する緯線の一次燃焼室２は互いにずらして配
置されている。
各一次燃焼室２には予混合バーナ３が装備され
ており、これらの各予混合バーナ３は外側ケーシ
ング（混合室１の外側囲い）４の各々の短管４０
の中に配置されている。その場合各予混合バーナ
３の燃料供給管３０はそれぞれ短管４０の端面閉
鎖蓋４００を貫通して導かれている。更にこれら
の短管４０は、それらを通して一次燃焼室２およ
び予混合バーナ３の組立が行えるように寸法づけ
られている。
ており、これらの各予混合バーナ３は外側ケーシ
ング（混合室１の外側囲い）４の各々の短管４０
の中に配置されている。その場合各予混合バーナ
３の燃料供給管３０はそれぞれ短管４０の端面閉
鎖蓋４００を貫通して導かれている。更にこれら
の短管４０は、それらを通して一次燃焼室２およ
び予混合バーナ３の組立が行えるように寸法づけ
られている。
外側ケーシング４は混合室１を間隔を隔てて取
り囲む球の形をしており、ここにはガスタービン
接続部の方に裁頭円錐状の移行部分４１および接
続フランジ４３をもつた短い円筒状部分４２が続
いている。外側ケーシング４の接続フランジ４３
と反対の側に中央マンホール４４が設けられ、こ
のマンホール４４に合わせて混合室１に閉鎖可能
な開口が設けられている。この閉鎖可能な開口の
蓋１２は図面において球Ｋを平らに削り取つた範
囲として示されている。従つてマンホール４４の
蓋４４０を取り外しかつ混合室１の蓋１２を取り
外すと混合室１の中に入ることができる。これに
よつて特に混合室１および各一次燃焼室２の耐火
ライニングの点検が容易に行える。
り囲む球の形をしており、ここにはガスタービン
接続部の方に裁頭円錐状の移行部分４１および接
続フランジ４３をもつた短い円筒状部分４２が続
いている。外側ケーシング４の接続フランジ４３
と反対の側に中央マンホール４４が設けられ、こ
のマンホール４４に合わせて混合室１に閉鎖可能
な開口が設けられている。この閉鎖可能な開口の
蓋１２は図面において球Ｋを平らに削り取つた範
囲として示されている。従つてマンホール４４の
蓋４４０を取り外しかつ混合室１の蓋１２を取り
外すと混合室１の中に入ることができる。これに
よつて特に混合室１および各一次燃焼室２の耐火
ライニングの点検が容易に行える。
矢印Ｖで示した圧縮機空気の供給は、混合室１
の円筒状部分１１と外側ケーシング４の円筒状移
行部分４２との間に形成された環状室を通して行
われる。圧縮機空気Ｖはそれから混合室１の囲い
HK、KZと外側ケーシング４の球状範囲との間
にある中間室に送られ、そこで矢印Ｂで示した燃
焼用空気と矢印Ａで示した冷却空気とに分かれ
る。燃焼用空気Ｂは、燃料供給管３０の図示しな
い遮断弁が開放されている予混合バーナ３におい
ては、燃焼用空気として予混合バーナ３および一
次燃焼室２に送られ、燃料供給管３０の遮断弁が
閉鎖されている予混合バーナにおいては、予混合
バーナ３および一次燃焼室２を通つて混合用空気
として混合室１に送られる。冷却空気Ａは一次燃
焼室２の終端範囲に配置された開口２０を通つて
一次燃焼室２および同様に続いて混合室１に送ら
れる。作動状態にある一次燃焼室２から流出する
高温ガス噴出流と、休止状態にある一次燃焼室２
から流出する低温空気噴出流との効果的な混合が
混合室１の中において行われる。タービン入口温
度まで冷却された高温ガス流は混合室１からその
出口開口１０を通つて排出され、矢印Ｈで示した
ように移行部分１１を通つてガスタービンの内側
ケーシングの中に流入する。全負荷運転の場合に
は、冷却空気Ａとして供給された混合空気を既に
含んでいる高温ガス噴出流だけが混合室１の中で
互いに混合される。これに対して部分負荷運転の
場合には、休止状態の一次燃焼室２を通して供給
される低温空気噴出流もこの混合に関与する。そ
の場合混合作用は、混合室１が球状形状であるこ
と、および高温ガス噴出流および部分負荷運転の
際に存在する低温空気噴出流が半径方向に向いて
いることによつて特に効果的に行われる。この効
果的な混合は混合室１の囲いの球帯部分KZに配
置されている一次燃焼室２によつて最適化され
る。というのはこの一次燃焼室２の長手軸心が高
温ガス流Ｈの主方向に関して後ろ向きに傾斜され
ているからである。
の円筒状部分１１と外側ケーシング４の円筒状移
行部分４２との間に形成された環状室を通して行
われる。圧縮機空気Ｖはそれから混合室１の囲い
HK、KZと外側ケーシング４の球状範囲との間
にある中間室に送られ、そこで矢印Ｂで示した燃
焼用空気と矢印Ａで示した冷却空気とに分かれ
る。燃焼用空気Ｂは、燃料供給管３０の図示しな
い遮断弁が開放されている予混合バーナ３におい
ては、燃焼用空気として予混合バーナ３および一
次燃焼室２に送られ、燃料供給管３０の遮断弁が
閉鎖されている予混合バーナにおいては、予混合
バーナ３および一次燃焼室２を通つて混合用空気
として混合室１に送られる。冷却空気Ａは一次燃
焼室２の終端範囲に配置された開口２０を通つて
一次燃焼室２および同様に続いて混合室１に送ら
れる。作動状態にある一次燃焼室２から流出する
高温ガス噴出流と、休止状態にある一次燃焼室２
から流出する低温空気噴出流との効果的な混合が
混合室１の中において行われる。タービン入口温
度まで冷却された高温ガス流は混合室１からその
出口開口１０を通つて排出され、矢印Ｈで示した
ように移行部分１１を通つてガスタービンの内側
ケーシングの中に流入する。全負荷運転の場合に
は、冷却空気Ａとして供給された混合空気を既に
含んでいる高温ガス噴出流だけが混合室１の中で
互いに混合される。これに対して部分負荷運転の
場合には、休止状態の一次燃焼室２を通して供給
される低温空気噴出流もこの混合に関与する。そ
の場合混合作用は、混合室１が球状形状であるこ
と、および高温ガス噴出流および部分負荷運転の
際に存在する低温空気噴出流が半径方向に向いて
いることによつて特に効果的に行われる。この効
果的な混合は混合室１の囲いの球帯部分KZに配
置されている一次燃焼室２によつて最適化され
る。というのはこの一次燃焼室２の長手軸心が高
温ガス流Ｈの主方向に関して後ろ向きに傾斜され
ているからである。
第２図は第１図に基づいて形成された２個のガ
スタービン燃焼室をガスタービンGTの両側に配
置した構造を示している。第２図の左側に示した
ガスタービン燃焼室から球状の外側ケーシング４
にある短管４０およびマンホール４４の立体的な
配置構造が明らかである。第２図の右側に示した
ガスタービン燃焼室の場合、球状の外側ケーシン
グ４の全部で４個の緯線BK上への短管４０の配
置を明らかにするために、短管４０は図面上省略
されている。
スタービン燃焼室をガスタービンGTの両側に配
置した構造を示している。第２図の左側に示した
ガスタービン燃焼室から球状の外側ケーシング４
にある短管４０およびマンホール４４の立体的な
配置構造が明らかである。第２図の右側に示した
ガスタービン燃焼室の場合、球状の外側ケーシン
グ４の全部で４個の緯線BK上への短管４０の配
置を明らかにするために、短管４０は図面上省略
されている。
第３図は一次燃焼室２およびそれに付設される
予混合バーナ３を縦断面図で示している。炎筒と
も呼ばれる一次燃焼室２は円筒状の炎筒ケーシン
グ２１から構成され、その一端には端面閉鎖蓋２
２が配置され、他端には接続フランジ２３が配置
されている。端面閉鎖蓋２２は中央開口を有し、
この中央開口を通して予混合バーナ３が、耐火ラ
イニング２４を備えている一次燃焼室２に開口し
ている。閉鎖蓋２２は外側縁の方に配置された別
の開口を有し、この開口を通して点火バーナ２５
が耐火ライニング２４を貫通して一次燃焼室２に
開口している。点火バーナ２５の上側接続フラン
ジ２５０には点火電極２５１、空気供給管２５２
およびガス供給管２５３が設けられている。
予混合バーナ３を縦断面図で示している。炎筒と
も呼ばれる一次燃焼室２は円筒状の炎筒ケーシン
グ２１から構成され、その一端には端面閉鎖蓋２
２が配置され、他端には接続フランジ２３が配置
されている。端面閉鎖蓋２２は中央開口を有し、
この中央開口を通して予混合バーナ３が、耐火ラ
イニング２４を備えている一次燃焼室２に開口し
ている。閉鎖蓋２２は外側縁の方に配置された別
の開口を有し、この開口を通して点火バーナ２５
が耐火ライニング２４を貫通して一次燃焼室２に
開口している。点火バーナ２５の上側接続フラン
ジ２５０には点火電極２５１、空気供給管２５２
およびガス供給管２５３が設けられている。
冷却空気Ａの供給開口２０は半径方向に向けら
れ、炎筒ケーシング２１および耐火ライニング２
４を貫通している。その場合この開口２０は、第
１図に示した混合室１に接続フランジ２３を介し
て取り付けられている一次燃焼室２の終端範囲に
ある。
れ、炎筒ケーシング２１および耐火ライニング２
４を貫通している。その場合この開口２０は、第
１図に示した混合室１に接続フランジ２３を介し
て取り付けられている一次燃焼室２の終端範囲に
ある。
予混合バーナ３はほぼ円筒状に形成されたバー
ナケーシング３１から構成され、このバーナケー
シング３１は一端に旋回体３２と燃料噴射ノズル
３３とを支持し、他端に火炎安定器３４を支持し
ている。旋回体３２と火炎安定器３４との間に形
成されている予混合室３５において、燃料供給管
３０を通して供給されて燃料噴射ノズル３３で噴
霧された液体燃料が気化され、燃焼用空気Ｂと混
合される。この混合をできるだけ良くするため
に、燃焼用空気Ｂは旋回体３２を通過する際に旋
回される。供給された燃焼用空気Ｂと気化された
燃料とから成る均質の混合ガスはまず一次燃焼室
２の中において点火バーナ２５によつて点火され
る。その場合火炎安定器３４は火炎を安定するた
めに用いられるが、更にまた予混合室３５への火
炎のはね返りを防止する。予混合バーナ３を取り
付けるためにフランジ３６が設けられており、こ
のフランジ３６は一次燃焼室２の閉鎖蓋２２に熱
膨張自在に固定されている。
ナケーシング３１から構成され、このバーナケー
シング３１は一端に旋回体３２と燃料噴射ノズル
３３とを支持し、他端に火炎安定器３４を支持し
ている。旋回体３２と火炎安定器３４との間に形
成されている予混合室３５において、燃料供給管
３０を通して供給されて燃料噴射ノズル３３で噴
霧された液体燃料が気化され、燃焼用空気Ｂと混
合される。この混合をできるだけ良くするため
に、燃焼用空気Ｂは旋回体３２を通過する際に旋
回される。供給された燃焼用空気Ｂと気化された
燃料とから成る均質の混合ガスはまず一次燃焼室
２の中において点火バーナ２５によつて点火され
る。その場合火炎安定器３４は火炎を安定するた
めに用いられるが、更にまた予混合室３５への火
炎のはね返りを防止する。予混合バーナ３を取り
付けるためにフランジ３６が設けられており、こ
のフランジ３６は一次燃焼室２の閉鎖蓋２２に熱
膨張自在に固定されている。
ガス状燃料を使用する場合、同様に予混合室３
５の内部において燃焼用空気Ｂとの均質な混合ガ
スが形成される。その場合予気化は勿論省略され
る。一次燃焼室２内の混合ガスを点火するために
点火バーナ２５の代わりに、場合によつては電気
式点火器を用いることもできる。
５の内部において燃焼用空気Ｂとの均質な混合ガ
スが形成される。その場合予気化は勿論省略され
る。一次燃焼室２内の混合ガスを点火するために
点火バーナ２５の代わりに、場合によつては電気
式点火器を用いることもできる。
予混合バーナ３において発生された混合ガスの
燃焼は、一次燃焼室２の内部において冷却空気Ａ
の入口開口２０の手前で完全に終了され、火炎領
域における燃焼用空気Ｂの短い滞在時間によつて
NOx発生量は極めて僅かとなる。燃焼領域の後
方に直接供給された冷却空気Ａは高温ガスを冷却
し、NOx発生反応の凍結によつて窒素酸化物の
それ以上の増加を防止する。
燃焼は、一次燃焼室２の内部において冷却空気Ａ
の入口開口２０の手前で完全に終了され、火炎領
域における燃焼用空気Ｂの短い滞在時間によつて
NOx発生量は極めて僅かとなる。燃焼領域の後
方に直接供給された冷却空気Ａは高温ガスを冷却
し、NOx発生反応の凍結によつて窒素酸化物の
それ以上の増加を防止する。
第１図は多数の一次燃焼室と１個の球状混合室
とをもつた本発明に基づくガスタービン燃焼室の
概略断面図、第２図は第１図に示したガスタービ
ン燃焼室を２個有しているガスタービンの正面
図、第３図は第１図に示したガスタービン燃焼室
の一次燃焼室の縦断面図である。 １…混合室、２…一次燃焼室、３…予混合バー
ナ、４…混合室の外側ケーシング、１０…混合室
の出口開口、１１…移行部分、２０…冷却空気の
入口開口、３０…燃料供給管、３４…火炎安定
器、４０…短管、４４…マンホール、Ｋ…球、
HK…混合室囲いの半球部分、KZ…混合室囲い
の球帯部分。
とをもつた本発明に基づくガスタービン燃焼室の
概略断面図、第２図は第１図に示したガスタービ
ン燃焼室を２個有しているガスタービンの正面
図、第３図は第１図に示したガスタービン燃焼室
の一次燃焼室の縦断面図である。 １…混合室、２…一次燃焼室、３…予混合バー
ナ、４…混合室の外側ケーシング、１０…混合室
の出口開口、１１…移行部分、２０…冷却空気の
入口開口、３０…燃料供給管、３４…火炎安定
器、４０…短管、４４…マンホール、Ｋ…球、
HK…混合室囲いの半球部分、KZ…混合室囲い
の球帯部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 共通の１個の室に開口している多数の一次燃
焼室２、各一次燃焼室２に設けられた空気供給
管、各一次燃焼室２の負荷に応じて開放および閉
鎖できる燃料供給管３０、および前記共通の室の
球欠状囲いHKを有し、この球欠状囲いHKに一
次燃焼室２がそれらの長手軸心が少なくともほぼ
前記共通の室内の一点に突き当たるように配置さ
れているガスタービン燃焼室において、前記共通
の室が純粋な混合室１として形成され、この混合
室１が各一次燃焼室２の開口箇所および混合室の
出口開口１０を除き全面的に閉鎖されている球Ｋ
の形を有し、混合室１の球欠状囲いの半球部分
HKと出口開口１０との間に位置する球欠状囲い
の球帯部分KZの範囲に別の複数の一次燃焼室２
が設けられ、これらの一次燃焼室２の長手軸心が
他の一次燃焼室２の長手軸心と共に球Ｋの少なく
ともほぼ中心点で突き当つていることを特徴とす
るガスタービン燃焼室。 ２ 全部の一次燃焼室２が球Ｋの緯線の上に配置
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のガスタービン燃焼室。 ３ 隣接する緯線の一次燃焼室２が互いにずらし
て配置されていることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載のガスタービン燃焼室。 ４ 混合室１の出口開口１０に円筒状の移行部分
１１が続いていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第３項のいずれか１つに記載のガ
スタービン燃焼室。 ５ 一次燃焼室２のバーナが外側ケーシング４の
短管４０の中に入れられていることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第４項のいずれか１
つに記載のガスタービン燃焼室。 ６ 短管４０の内径が一次燃焼室２の外径より大
きいことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載
のガスタービン燃焼室。 ７ 球状の外側ケーシング４に中央マンホール４
４が設けられ、このマンホール４４に合わせて混
合室１に閉鎖可能な開口が設けられていることを
特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第６項の
いずれか１つに記載のガスタービン燃焼室。 ８ 一次燃焼室２に予混合バーナ３が装備されて
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
し第７項のいずれか１つに記載のガスタービン燃
焼室。 ９ 予混合バーナ３の端部に火炎安定器３４が配
置されていることを特徴とする特許請求の範囲第
８項記載のガスタービン燃焼室。 １０ 各一次燃焼室２に独立した点火装置が付設
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第９項のいずれか１つに記載のガスター
ビン燃焼室。 １１ 燃焼領域の後方で混合室１への開口の手前
に位置する一次燃焼室２の範囲に冷却空気Ａの入
口開口２０が設けられていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項ないし第１０項のいずれか１
つに記載のガスタービン燃焼室。 １２ 全部の混合空気が専ら、燃料供給管３０が
閉鎖されているバーナと冷却空気Ａの形で一次燃
焼室２の開口２０とを通して混合室１に導入され
ることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載
のガスタービン燃焼室。 １３ 全部の燃焼用空気が専ら、燃料供給管３０
が開放されているバーナを通して供給されること
を特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第１１
項のいずれか１つに記載のガスタービン燃焼室。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823238684 DE3238684A1 (de) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | Gasturbinenbrennkammer |
| DE32386842 | 1982-10-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5989928A JPS5989928A (ja) | 1984-05-24 |
| JPH0223771B2 true JPH0223771B2 (ja) | 1990-05-25 |
Family
ID=6176069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58195151A Granted JPS5989928A (ja) | 1982-10-19 | 1983-10-18 | ガスタ−ビン燃焼室 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4827724A (ja) |
| EP (1) | EP0109523B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5989928A (ja) |
| DE (2) | DE3238684A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3241162A1 (de) * | 1982-11-08 | 1984-05-10 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Vormischbrenner mit integriertem diffusionsbrenner |
| EP0193029B1 (de) * | 1985-02-26 | 1988-11-17 | BBC Brown Boveri AG | Brennkammer für Gasturbinen |
| DE3606625A1 (de) * | 1985-03-04 | 1986-09-04 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Pilotbrenner mit geringer no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-emission fuer feuerungsanlagen, insbesondere von gasturbinenanlagen, und verfahren zu seinem betrieb |
| DE3908542C2 (de) * | 1989-03-16 | 1994-08-11 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zur Untersuchung von Verbrennungsvorgängen |
| US5596873A (en) * | 1994-09-14 | 1997-01-28 | General Electric Company | Gas turbine combustor with a plurality of circumferentially spaced pre-mixers |
| DE19615910B4 (de) * | 1996-04-22 | 2006-09-14 | Alstom | Brenneranordnung |
| GB2319078B (en) * | 1996-11-08 | 1999-11-03 | Europ Gas Turbines Ltd | Combustor arrangement |
| RU2225575C2 (ru) * | 2001-12-06 | 2004-03-10 | Межрегиональная общественная организация "Поволжское отделение Российской инженерной академии" | Устройство для подвода топлива в камеру сгорания |
| JP6440433B2 (ja) * | 2014-09-29 | 2018-12-19 | 川崎重工業株式会社 | 燃料噴射ノズル、燃料噴射モジュール、及びガスタービン |
| DE102020135067A1 (de) * | 2020-12-29 | 2022-06-30 | Chemin Gmbh | Sondenkopf und Verwendung eines Sondenkopfs |
| EP4517173A1 (en) | 2023-09-01 | 2025-03-05 | General Electric Company | Combustion section with a primary combustor and a set of secondary combustors |
| US12173898B1 (en) | 2023-09-01 | 2024-12-24 | General Electric Company | Combustion section with a primary combustor and a set of secondary combustors |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL69961C (ja) * | 1946-11-07 | |||
| FR975715A (fr) * | 1947-12-02 | 1951-03-08 | Power Jets Res & Dev Ltd | Perfectionnements apportés aux dispositifs de combustion |
| GB715387A (en) * | 1952-04-09 | 1954-09-15 | Parsons & Marine Eng Turbine | Improvements in or relating to combustion chambers for gas turbines or other prime movers |
| NL84788C (ja) * | 1951-06-12 | |||
| CH577627A5 (ja) * | 1974-04-03 | 1976-07-15 | Bbc Sulzer Turbomaschinen | |
| US3981675A (en) * | 1974-12-19 | 1976-09-21 | United Technologies Corporation | Ceramic burner construction |
| US4012904A (en) * | 1975-07-17 | 1977-03-22 | Chrysler Corporation | Gas turbine burner |
| CH595546A5 (ja) * | 1976-08-13 | 1978-02-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
| US4351156A (en) * | 1978-08-02 | 1982-09-28 | International Harvester Company | Combustion systems |
| DE2949388A1 (de) * | 1979-12-07 | 1981-06-11 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Brennkammer fuer gasturbinen und verfahren zum betrieb der brennkammer |
| US4356698A (en) * | 1980-10-02 | 1982-11-02 | United Technologies Corporation | Staged combustor having aerodynamically separated combustion zones |
-
1982
- 1982-10-19 DE DE19823238684 patent/DE3238684A1/de not_active Withdrawn
-
1983
- 1983-10-06 EP EP83110020A patent/EP0109523B1/de not_active Expired
- 1983-10-06 DE DE8383110020T patent/DE3360470D1/de not_active Expired
- 1983-10-18 US US06/543,069 patent/US4827724A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-10-18 JP JP58195151A patent/JPS5989928A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0109523B1 (de) | 1985-07-31 |
| JPS5989928A (ja) | 1984-05-24 |
| US4827724A (en) | 1989-05-09 |
| EP0109523A1 (de) | 1984-05-30 |
| DE3360470D1 (en) | 1985-09-05 |
| DE3238684A1 (de) | 1984-04-19 |
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