JPH08327064A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
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- JPH08327064A JPH08327064A JP13878696A JP13878696A JPH08327064A JP H08327064 A JPH08327064 A JP H08327064A JP 13878696 A JP13878696 A JP 13878696A JP 13878696 A JP13878696 A JP 13878696A JP H08327064 A JPH08327064 A JP H08327064A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】圧縮機の吐出空気を冷却用空気として使用する
比較的簡単な構成のもとで、燃焼器尾筒の冷却性能を大
幅に向上させる。 【解決手段】ライナー外筒１５とライナー内筒１６との
間に燃焼用空気流路１７を形成する。ライナー内筒内に
燃焼室１８を画成し、燃焼ガスを案内する尾筒２０をラ
イナー内筒に設ける。尾筒は圧縮機１１から吐出される
燃焼用空気の吐出チャンバ１４内に収容するとともに尾
筒外筒２２と尾筒内筒２１とから二重筒構造に構成し
て、その環状部分を燃焼用空気流路に通じる冷却流路２
３とし、この冷却流路はその断面積が入口２３ａ側より
も出口２３ｂ側で大きくなるように設定し、かつ尾筒外
筒に冷却空気孔２７を多数穿設して尾筒内筒をインピン
ジ冷却可能とする。
比較的簡単な構成のもとで、燃焼器尾筒の冷却性能を大
幅に向上させる。 【解決手段】ライナー外筒１５とライナー内筒１６との
間に燃焼用空気流路１７を形成する。ライナー内筒内に
燃焼室１８を画成し、燃焼ガスを案内する尾筒２０をラ
イナー内筒に設ける。尾筒は圧縮機１１から吐出される
燃焼用空気の吐出チャンバ１４内に収容するとともに尾
筒外筒２２と尾筒内筒２１とから二重筒構造に構成し
て、その環状部分を燃焼用空気流路に通じる冷却流路２
３とし、この冷却流路はその断面積が入口２３ａ側より
も出口２３ｂ側で大きくなるように設定し、かつ尾筒外
筒に冷却空気孔２７を多数穿設して尾筒内筒をインピン
ジ冷却可能とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン発電プ
ラントに用いられるガスタービン燃焼器に係り、特に燃
焼器尾筒の冷却構造の改良に関する。
ラントに用いられるガスタービン燃焼器に係り、特に燃
焼器尾筒の冷却構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン発電プラントはガスタービ
ンと同軸に設けられた圧縮機の駆動によって圧縮された
吐出空気をガスタービン燃焼器に燃焼用空気として案内
し、燃焼器内で燃料とともに燃焼させ、その燃焼ガスを
燃焼器内筒からガスタービンに案内してガスタービンを
駆動させ、仕事をするようになっている。
ンと同軸に設けられた圧縮機の駆動によって圧縮された
吐出空気をガスタービン燃焼器に燃焼用空気として案内
し、燃焼器内で燃料とともに燃焼させ、その燃焼ガスを
燃焼器内筒からガスタービンに案内してガスタービンを
駆動させ、仕事をするようになっている。
【０００３】図３は従来のガスタービン燃焼器の一般的
な構成例を示したものである。すなわち、ガスタービン
燃焼器１は圧縮機２とガスタービン３との間に位置して
軸心周りに複数個設けられ、圧縮機２から吐出される燃
焼用空気の吐出チャンバ４内に収容されている。このガ
スタービン燃焼器１は外筒５と内筒６とを備え、その間
に環状の燃焼用空気流路７が形成される一方、内筒６の
内部に燃焼室８が画成され、この燃焼室８内で燃料が燃
焼用空気と混合して燃焼するようになっている。燃焼ガ
スは、内筒６の後端に連結された尾筒９内を通ってガス
タービン３の入口に案内され、ガスタービン３を駆動さ
せる。
な構成例を示したものである。すなわち、ガスタービン
燃焼器１は圧縮機２とガスタービン３との間に位置して
軸心周りに複数個設けられ、圧縮機２から吐出される燃
焼用空気の吐出チャンバ４内に収容されている。このガ
スタービン燃焼器１は外筒５と内筒６とを備え、その間
に環状の燃焼用空気流路７が形成される一方、内筒６の
内部に燃焼室８が画成され、この燃焼室８内で燃料が燃
焼用空気と混合して燃焼するようになっている。燃焼ガ
スは、内筒６の後端に連結された尾筒９内を通ってガス
タービン３の入口に案内され、ガスタービン３を駆動さ
せる。
【０００４】上述したガスタービン燃焼器１の尾筒９
は、従来一般に一重の筒状構造とされ、その先端側が内
筒６の後端部に嵌合し板ばね等で弾性保持されている。
この尾筒９は、高温の燃焼ガスの流通によって内面側か
ら加熱されるが、圧縮機２から吐出チャンバ４に供給さ
れる燃焼用空気との接触によって対流冷却される。
は、従来一般に一重の筒状構造とされ、その先端側が内
筒６の後端部に嵌合し板ばね等で弾性保持されている。
この尾筒９は、高温の燃焼ガスの流通によって内面側か
ら加熱されるが、圧縮機２から吐出チャンバ４に供給さ
れる燃焼用空気との接触によって対流冷却される。
【０００５】ところで近年、省エネルギ等の見地から一
層の燃焼効率の向上が望まれ、それに伴ってガスタービ
ン燃焼器の燃焼温度が高温化してきている。この場合、
上述した従来の一重構造の尾筒９で対流冷却を行うもの
では必ずしも十分な冷却が行えず、例えば１３００℃級
以上の高温ガスタービン燃焼器の場合、高温燃焼ガスに
晒される尾筒９の温度が尾筒材料の技術的対応温度（約
８００℃）を超えてしまい、ガスタービン燃焼器の耐久
性や信頼性を低下させる虞れがあった。
層の燃焼効率の向上が望まれ、それに伴ってガスタービ
ン燃焼器の燃焼温度が高温化してきている。この場合、
上述した従来の一重構造の尾筒９で対流冷却を行うもの
では必ずしも十分な冷却が行えず、例えば１３００℃級
以上の高温ガスタービン燃焼器の場合、高温燃焼ガスに
晒される尾筒９の温度が尾筒材料の技術的対応温度（約
８００℃）を超えてしまい、ガスタービン燃焼器の耐久
性や信頼性を低下させる虞れがあった。
【０００６】このため尾筒の冷却性向上についての検討
が進められ、例えば尾筒の高温となり易い部分の外周側
に冷却用の空気流速を高めるための冷却空気ガイド用の
板を設け、空気との熱伝達を高める技術や、尾筒の外周
側に環状の蒸気流路を設け、比熱の高い蒸気によって効
果的に冷却を行う技術等がこれまで提案されている。
が進められ、例えば尾筒の高温となり易い部分の外周側
に冷却用の空気流速を高めるための冷却空気ガイド用の
板を設け、空気との熱伝達を高める技術や、尾筒の外周
側に環状の蒸気流路を設け、比熱の高い蒸気によって効
果的に冷却を行う技術等がこれまで提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、冷却空気ガ
イド用の板を設ける上記の技術においては、尾筒形状に
よっては空気の流れが不均一となったり、尾筒外周面に
沿う一定厚さの空気層が形成され、その境界層の外側の
空気は冷却のための熱伝達にあまり寄与しないため、１
３００℃級以上の高温ガスタービン燃焼器の尾筒冷却に
は必ずしも十分な効果が得られず、また蒸気を冷却卯媒
体として使用するものでは蒸気供給のための特別な供給
部構造が必要となって構成が複雑化する等の問題があっ
た。
イド用の板を設ける上記の技術においては、尾筒形状に
よっては空気の流れが不均一となったり、尾筒外周面に
沿う一定厚さの空気層が形成され、その境界層の外側の
空気は冷却のための熱伝達にあまり寄与しないため、１
３００℃級以上の高温ガスタービン燃焼器の尾筒冷却に
は必ずしも十分な効果が得られず、また蒸気を冷却卯媒
体として使用するものでは蒸気供給のための特別な供給
部構造が必要となって構成が複雑化する等の問題があっ
た。
【０００８】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、圧縮機の吐出空気を冷却用空気として使用する
比較的簡単な構成のもとで、燃焼器尾筒の冷却性能を大
幅に向上させることができ、特に高温ガスタービンに適
用した場合に充分な耐久性と信頼性を維持することがで
き、これによって燃焼効率の一層の向上、ひいては省エ
ネルギ化への対応が有効的に図れるガスタービン燃焼器
を提供することを目的とする。
もので、圧縮機の吐出空気を冷却用空気として使用する
比較的簡単な構成のもとで、燃焼器尾筒の冷却性能を大
幅に向上させることができ、特に高温ガスタービンに適
用した場合に充分な耐久性と信頼性を維持することがで
き、これによって燃焼効率の一層の向上、ひいては省エ
ネルギ化への対応が有効的に図れるガスタービン燃焼器
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明はライナー外筒とライナー内筒との間に
燃焼用空気流路を形成し、上記ライナー内筒内に燃焼室
を画成し、燃焼ガスを案内する尾筒を上記ライナー内筒
に設けたガスタービン用燃焼器において、上記尾筒は圧
縮機から吐出される燃焼用空気の吐出チャンバ内に収容
するとともに尾筒外筒と尾筒内筒とから二重筒構造に構
成して、その環状部分を上記燃焼用空気流路に通じる冷
却流路とし、この冷却流路はその断面積が入口側よりも
出口側で大きくなるように設定し、かつ上記尾筒外筒に
冷却空気孔を多数穿設して上記尾筒内筒をインピンジ冷
却可能としたものである。
ために、本発明はライナー外筒とライナー内筒との間に
燃焼用空気流路を形成し、上記ライナー内筒内に燃焼室
を画成し、燃焼ガスを案内する尾筒を上記ライナー内筒
に設けたガスタービン用燃焼器において、上記尾筒は圧
縮機から吐出される燃焼用空気の吐出チャンバ内に収容
するとともに尾筒外筒と尾筒内筒とから二重筒構造に構
成して、その環状部分を上記燃焼用空気流路に通じる冷
却流路とし、この冷却流路はその断面積が入口側よりも
出口側で大きくなるように設定し、かつ上記尾筒外筒に
冷却空気孔を多数穿設して上記尾筒内筒をインピンジ冷
却可能としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスタービン
燃焼器の一実施形態について図１および図２を参照して
説明する。
燃焼器の一実施形態について図１および図２を参照して
説明する。
【００１１】本実施形態によるガスタービン燃焼器１０
は圧縮機１１と発電機１２を駆動させるガスタービン１
３との間に設けられ、圧縮機１１からの吐出チャンバ１
４を画成する図示しないチャンバケーシング内に収容さ
れる。このチャンバケーシングは圧縮機１１とガスター
ビン１３の各ケーシングを一体あるいは一体的に連結す
るとともに、ガスタービン燃焼器１０はチャンバケーシ
ング内の周方向に複数個、例えば１０個あるいは１４個
配置される。
は圧縮機１１と発電機１２を駆動させるガスタービン１
３との間に設けられ、圧縮機１１からの吐出チャンバ１
４を画成する図示しないチャンバケーシング内に収容さ
れる。このチャンバケーシングは圧縮機１１とガスター
ビン１３の各ケーシングを一体あるいは一体的に連結す
るとともに、ガスタービン燃焼器１０はチャンバケーシ
ング内の周方向に複数個、例えば１０個あるいは１４個
配置される。
【００１２】各ガスタービン燃焼器１０は燃焼器本体を
構成するライナー外筒１５と内筒１６とから二重筒構造
に形成され、その環状空間が燃焼用空気流路１７として
画成される。ライナー内筒１６内には燃焼室１８が画成
され、この燃焼室１８内に燃料と燃焼用空気とが供給さ
れて燃焼せしめられる。
構成するライナー外筒１５と内筒１６とから二重筒構造
に形成され、その環状空間が燃焼用空気流路１７として
画成される。ライナー内筒１６内には燃焼室１８が画成
され、この燃焼室１８内に燃料と燃焼用空気とが供給さ
れて燃焼せしめられる。
【００１３】一方、ガスタービン燃焼器１０の内筒後端
部には尾筒２０が装着される。尾筒２０は尾筒内筒２１
と尾筒外筒２２とを有し、この間の環状空間が冷却流路
２３として画成される。冷却流路２３内には補強を兼ね
た複数枚の冷却用フィン２４が放射状に配設され、冷却
流路２３内の伝熱面積（熱交換面積）を増大させ、放熱
を促進させるようになっている。尾筒内筒２１は燃焼器
本体のライナー内筒１８の後端部に遊嵌され、板ばね等
で弾性保持される。尾筒内筒２１内は燃焼室１８で燃焼
せしめられた燃焼ガスをガスタービン１３の入口に導く
案内路２５として形成される。
部には尾筒２０が装着される。尾筒２０は尾筒内筒２１
と尾筒外筒２２とを有し、この間の環状空間が冷却流路
２３として画成される。冷却流路２３内には補強を兼ね
た複数枚の冷却用フィン２４が放射状に配設され、冷却
流路２３内の伝熱面積（熱交換面積）を増大させ、放熱
を促進させるようになっている。尾筒内筒２１は燃焼器
本体のライナー内筒１８の後端部に遊嵌され、板ばね等
で弾性保持される。尾筒内筒２１内は燃焼室１８で燃焼
せしめられた燃焼ガスをガスタービン１３の入口に導く
案内路２５として形成される。
【００１４】尾筒２０に形成される冷却流路２３は尾端
側が入口２３ａとして形成され、その冷却流路２３の前
端側の出口２３ｂが燃焼用空気流路１７に連通し、尾筒
内筒２１内を通る燃焼ガスと熱交換された冷却用吐出空
気は燃焼用空気流路１７に案内される。
側が入口２３ａとして形成され、その冷却流路２３の前
端側の出口２３ｂが燃焼用空気流路１７に連通し、尾筒
内筒２１内を通る燃焼ガスと熱交換された冷却用吐出空
気は燃焼用空気流路１７に案内される。
【００１５】また、尾筒外筒２２には図１に示すよう
に、多数の小径な冷却空気孔２７が例えば周方向に複数
列あるいはランダムに穿設され、尾筒外筒２２の外周側
の冷却用空気がこの冷却空気孔２７を介して冷却流路２
３内に導入され、尾筒内筒２１の表面に衝突（インピン
ジメント）するようになっている。このような多数の冷
却空気孔２７の形成に伴い、冷却流路２３に流入する冷
却空気の量が軸方向下流側で次第に多くなるので、燃焼
器の冷却性能計算に基いて、冷却流路２３の断面積が入
口２３ａ（後端）側よりも出口２３ｂ（前端）側で大き
くなるように設定されている。
に、多数の小径な冷却空気孔２７が例えば周方向に複数
列あるいはランダムに穿設され、尾筒外筒２２の外周側
の冷却用空気がこの冷却空気孔２７を介して冷却流路２
３内に導入され、尾筒内筒２１の表面に衝突（インピン
ジメント）するようになっている。このような多数の冷
却空気孔２７の形成に伴い、冷却流路２３に流入する冷
却空気の量が軸方向下流側で次第に多くなるので、燃焼
器の冷却性能計算に基いて、冷却流路２３の断面積が入
口２３ａ（後端）側よりも出口２３ｂ（前端）側で大き
くなるように設定されている。
【００１６】次に、ガスタービン燃焼器１０の作用につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１７】ガスタービン発電プラントの圧縮機１１の
駆動により圧縮された高圧の吐出空気は吐出チャンバ１
４内に吐出され、この吐出チャンバ１４から一部は冷却
流路２３に、残りは燃焼用空気流路１７に案内される。
燃焼用空気流路１７に案内された空気は続いてライナー
内筒１６内の燃焼室１８に導かれ、この燃焼室１８に別
途案内される燃料と混合して燃焼に供され、高温の燃焼
ガスとなる。この燃焼ガスは尾筒内筒２１内に形成され
る案内路２５を通ってガスタービン１３に導かれる。燃
焼ガスがガスタービン１３を通過する際に、膨脹して仕
事をし、発電機１２を回転駆動させる。ガスタービン１
３で仕事をした燃焼ガスは排気される。
駆動により圧縮された高圧の吐出空気は吐出チャンバ１
４内に吐出され、この吐出チャンバ１４から一部は冷却
流路２３に、残りは燃焼用空気流路１７に案内される。
燃焼用空気流路１７に案内された空気は続いてライナー
内筒１６内の燃焼室１８に導かれ、この燃焼室１８に別
途案内される燃料と混合して燃焼に供され、高温の燃焼
ガスとなる。この燃焼ガスは尾筒内筒２１内に形成され
る案内路２５を通ってガスタービン１３に導かれる。燃
焼ガスがガスタービン１３を通過する際に、膨脹して仕
事をし、発電機１２を回転駆動させる。ガスタービン１
３で仕事をした燃焼ガスは排気される。
【００１８】この場合、尾筒内筒２１は高温の燃焼ガス
の通過によって加熱されるが、その外周側に設けられた
尾筒外筒２２との間に形成される冷却流路２３での高速
空気流、および尾筒外筒２２に穿設された冷却空気孔２
７からの導入空気によるインピンジ冷却によって極めて
効果的に冷却される。
の通過によって加熱されるが、その外周側に設けられた
尾筒外筒２２との間に形成される冷却流路２３での高速
空気流、および尾筒外筒２２に穿設された冷却空気孔２
７からの導入空気によるインピンジ冷却によって極めて
効果的に冷却される。
【００１９】すなわち、吐出チャンバ１４内の空気は第
１の経路として、尾筒外筒２２の後端側の入口２３ａか
ら冷却流路２３に流入し、この冷却流路２３内で軸方向
に沿って流動して前端側の出口２３ｂから燃焼用空気流
路１７に案内される。この際、冷却流路２３は環状の狭
い空間となっているので、冷却用空気は冷却流路２３内
で加速され、流速が例えば約１０m/sec から約４０m/se
c に増大する。この高速空気流が尾筒内筒２１の表面に
接触して対流冷却が能率よく行われる結果、尾筒内筒２
１の放熱効率が向上し、尾筒内筒２１が良好な熱伝達の
もとで積極的に冷却される。
１の経路として、尾筒外筒２２の後端側の入口２３ａか
ら冷却流路２３に流入し、この冷却流路２３内で軸方向
に沿って流動して前端側の出口２３ｂから燃焼用空気流
路１７に案内される。この際、冷却流路２３は環状の狭
い空間となっているので、冷却用空気は冷却流路２３内
で加速され、流速が例えば約１０m/sec から約４０m/se
c に増大する。この高速空気流が尾筒内筒２１の表面に
接触して対流冷却が能率よく行われる結果、尾筒内筒２
１の放熱効率が向上し、尾筒内筒２１が良好な熱伝達の
もとで積極的に冷却される。
【００２０】また一方、吐出チャンバ１４内の空気は第
２の経路として、尾筒外筒２２に広範囲に亘って放射状
に穿設された多数の冷却空気孔２７から冷却流路２３内
にそれぞれ径方向に沿ってスポット的に導入される。各
冷却空気孔２７はそれぞれ小径であるため、そこから導
入される空気は高速噴流となり、冷却流路２３内で入口
２３ａ側から出口２３ｂ側に向う軸方向の冷却空気層を
穿って尾筒内筒２１の表面に高速で衝突（インピンジメ
ント）し、これによりいわゆるインピンジ冷却が行われ
る。
２の経路として、尾筒外筒２２に広範囲に亘って放射状
に穿設された多数の冷却空気孔２７から冷却流路２３内
にそれぞれ径方向に沿ってスポット的に導入される。各
冷却空気孔２７はそれぞれ小径であるため、そこから導
入される空気は高速噴流となり、冷却流路２３内で入口
２３ａ側から出口２３ｂ側に向う軸方向の冷却空気層を
穿って尾筒内筒２１の表面に高速で衝突（インピンジメ
ント）し、これによりいわゆるインピンジ冷却が行われ
る。
【００２１】このインピンジ冷却によると、尾筒２０の
軸方向の全ての位置において、吐出チャンバ１４内の低
温状態の空気が直接、尾筒内筒２１の表面に衝突するの
で、上流側から下流側までに亘る広い領域で極めて良好
な熱伝達率で大きい放熱効果が得られる。したがって、
前記の第１の軸方向に沿う冷却経路のみにおいては、尾
筒形状によっては空気流れが不均一となって放熱効率が
低下したり、また空気が一定の層流状態となって軸方向
に流動するので下流側で熱伝達率が次第に低下する等の
可能性があるが、これらの点を十分に克服して、優れた
尾筒冷却効果が奏される。
軸方向の全ての位置において、吐出チャンバ１４内の低
温状態の空気が直接、尾筒内筒２１の表面に衝突するの
で、上流側から下流側までに亘る広い領域で極めて良好
な熱伝達率で大きい放熱効果が得られる。したがって、
前記の第１の軸方向に沿う冷却経路のみにおいては、尾
筒形状によっては空気流れが不均一となって放熱効率が
低下したり、また空気が一定の層流状態となって軸方向
に流動するので下流側で熱伝達率が次第に低下する等の
可能性があるが、これらの点を十分に克服して、優れた
尾筒冷却効果が奏される。
【００２２】この結果、ガスタービン燃焼器１０を高温
ガスタービンに適用し、例えば燃焼温度が１３００℃以
上であっても、尾筒内筒２１の温度を既存の燃焼用材料
でも充分に耐え得る温度、例えば約７００℃以下まで低
下することができ、これによって燃焼効率の一層の向
上、ひいては省エネルギ化への対応が有効的に図れるよ
うになる。しかも、蒸気冷却等と異なり、圧縮機の吐出
空気を冷却用空気として使用する比較的簡単な構成のも
とで、燃焼器尾筒の冷却性能を大幅に向上させることが
できるので、製作および保守の容易化および経済性等、
実用的な面でも多くの優れた利点が得られるものとな
る。
ガスタービンに適用し、例えば燃焼温度が１３００℃以
上であっても、尾筒内筒２１の温度を既存の燃焼用材料
でも充分に耐え得る温度、例えば約７００℃以下まで低
下することができ、これによって燃焼効率の一層の向
上、ひいては省エネルギ化への対応が有効的に図れるよ
うになる。しかも、蒸気冷却等と異なり、圧縮機の吐出
空気を冷却用空気として使用する比較的簡単な構成のも
とで、燃焼器尾筒の冷却性能を大幅に向上させることが
できるので、製作および保守の容易化および経済性等、
実用的な面でも多くの優れた利点が得られるものとな
る。
【００２３】また、上述したインピンジ冷却の採用によ
って、尾筒２０の冷却流路２３に供給される空気量は下
流側で漸増するが、本実施形態では冷却流路２３の断面
積が入口２３ａ（後端）側よりも出口２３ｂ（前端）側
で大きくなるように設定してあるので、冷却流路２３に
おける空気の流れは常時円滑に行える。
って、尾筒２０の冷却流路２３に供給される空気量は下
流側で漸増するが、本実施形態では冷却流路２３の断面
積が入口２３ａ（後端）側よりも出口２３ｂ（前端）側
で大きくなるように設定してあるので、冷却流路２３に
おける空気の流れは常時円滑に行える。
【００２４】また、本実施形態では、図２に示すよう
に、冷却流路２３に冷却用フィン２４を設け、これによ
り尾筒２０の伝熱面積を増大させたので、尾筒内筒２１
の表面の放熱効率をより一層向上させることができる。
に、冷却流路２３に冷却用フィン２４を設け、これによ
り尾筒２０の伝熱面積を増大させたので、尾筒内筒２１
の表面の放熱効率をより一層向上させることができる。
【００２５】なお、以上の実施形態ではライナー外筒を
尾筒側に延長させ、このライナー外筒内に尾筒外筒を挿
入し、重ね合せ部が形成される例について説明したが、
ライナー外筒と尾筒外筒との間に軸方向の間隙を形成す
るようにしても、あるいは尾筒外筒をライナー外筒に一
体あるいは一体的に連結してもよい。
尾筒側に延長させ、このライナー外筒内に尾筒外筒を挿
入し、重ね合せ部が形成される例について説明したが、
ライナー外筒と尾筒外筒との間に軸方向の間隙を形成す
るようにしても、あるいは尾筒外筒をライナー外筒に一
体あるいは一体的に連結してもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上で詳述したように、本発明に係るガ
スタービン燃焼器によれば、尾筒を尾筒外筒と尾筒内筒
とから二重筒構造に構成し、その環状部分を燃焼用空気
流路に通じる冷却流路とすることで、冷却用空気を冷却
流路内で加速し流速を増大させて尾筒内筒の表面での対
流冷却を能率よく行わせ、尾筒内筒の放熱効率を向上さ
せ良好な熱伝達のもとで効果的が冷却が行える。また、
尾筒外筒に冷却空気孔を多数穿設して尾筒内筒をインピ
ンジ冷却可能としたことにより、尾筒の軸方向の全ての
位置において、吐出チャンバ内の低温状態の空気を直
接、尾筒内筒の表面に衝突させ、上流側から下流側まで
に亘る広い領域で極めて良好な熱伝達率で大きい放熱効
果を得ることができ、これによって上記の二重筒構造に
おける下流側での熱伝達の低下を十分に補足することが
できる。したがって、本発明によれば、ガスタービン燃
焼器を高温ガスタービンに適用しても、尾筒内筒の温度
を既存の燃焼用材料でも充分に耐え得る温度まで低下す
ることができ、これによって充分な耐久性と信頼性を確
保することができ、燃焼効率の一層の向上、ひいては省
エネルギ化への対応が有効的に図れる。しかも、蒸気冷
却等と異なり、圧縮機の吐出空気を冷却用空気として使
用する比較的簡単な構成のもとで、燃焼器尾筒の冷却性
能を大幅に向上させることができるので、製作および保
守の容易化および経済性等、実用的な面でも多くの優れ
た利点が得られる。また、インピンジ冷却の採用によっ
て、尾筒の冷却流路に供給される空気量は下流側で漸増
するが、本発明によれば、冷却流路の断面積が入口側よ
りも出口側で大きくなるように設定してあるので、冷却
流路における空気の流れは常時円滑に行える。
スタービン燃焼器によれば、尾筒を尾筒外筒と尾筒内筒
とから二重筒構造に構成し、その環状部分を燃焼用空気
流路に通じる冷却流路とすることで、冷却用空気を冷却
流路内で加速し流速を増大させて尾筒内筒の表面での対
流冷却を能率よく行わせ、尾筒内筒の放熱効率を向上さ
せ良好な熱伝達のもとで効果的が冷却が行える。また、
尾筒外筒に冷却空気孔を多数穿設して尾筒内筒をインピ
ンジ冷却可能としたことにより、尾筒の軸方向の全ての
位置において、吐出チャンバ内の低温状態の空気を直
接、尾筒内筒の表面に衝突させ、上流側から下流側まで
に亘る広い領域で極めて良好な熱伝達率で大きい放熱効
果を得ることができ、これによって上記の二重筒構造に
おける下流側での熱伝達の低下を十分に補足することが
できる。したがって、本発明によれば、ガスタービン燃
焼器を高温ガスタービンに適用しても、尾筒内筒の温度
を既存の燃焼用材料でも充分に耐え得る温度まで低下す
ることができ、これによって充分な耐久性と信頼性を確
保することができ、燃焼効率の一層の向上、ひいては省
エネルギ化への対応が有効的に図れる。しかも、蒸気冷
却等と異なり、圧縮機の吐出空気を冷却用空気として使
用する比較的簡単な構成のもとで、燃焼器尾筒の冷却性
能を大幅に向上させることができるので、製作および保
守の容易化および経済性等、実用的な面でも多くの優れ
た利点が得られる。また、インピンジ冷却の採用によっ
て、尾筒の冷却流路に供給される空気量は下流側で漸増
するが、本発明によれば、冷却流路の断面積が入口側よ
りも出口側で大きくなるように設定してあるので、冷却
流路における空気の流れは常時円滑に行える。
【図１】本発明に係るガスタービン燃焼器の一実施形態
を示す尾筒構造の部分的断面図。
を示す尾筒構造の部分的断面図。
【図２】図１のII−II線に沿う図。
【図３】ガスタービンに取付けられるガスタービン燃焼
器を示す図。
器を示す図。
１０ ガスタービン燃焼器 １１ 圧縮機 １３ ガスタービン １４ 吐出チャンバ １５ ライナー外筒 １６ ライナー内筒 １７ 燃焼用空気流路 １８ 燃焼室 ２０ 尾筒 ２１ 尾筒内筒 ２２ 尾筒外筒 ２３ 冷却流路 ２３ａ 冷却流路の入口 ２３ｂ 冷却流路の出口 ２４ 冷却用フィン ２５ 燃焼ガス案内路 ２７ 冷却空気孔
Claims (1)
- 【請求項１】 ライナー外筒とライナー内筒との間に燃
焼用空気流路を形成し、上記ライナー内筒内に燃焼室を
画成し、燃焼ガスを案内する尾筒を上記ライナー内筒に
設けたガスタービン用燃焼器において、上記尾筒は圧縮
機から吐出される燃焼用空気の吐出チャンバ内に収容す
るとともに尾筒外筒と尾筒内筒とから二重筒構造に構成
して、その環状部分を上記燃焼用空気流路に通じる冷却
流路とし、この冷却流路はその断面積が入口側よりも出
口側で大きくなるように設定し、かつ上記尾筒外筒に冷
却空気孔を多数穿設して上記尾筒内筒をインピンジ冷却
可能と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 |
|---|---|---|---|
| JP8138786A JP3069522B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8138786A JP3069522B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | ガスタービン燃焼器 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60243618A Division JPH0726734B2 (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08327064A true JPH08327064A (ja) | 1996-12-10 |
| JP3069522B2 JP3069522B2 (ja) | 2000-07-24 |
Family
ID=15230184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8138786A Expired - Lifetime JP3069522B2 (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3069522B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007292451A (ja) * | 2006-04-24 | 2007-11-08 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンの圧力損失を減少するシステム |
| JP2011220335A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | General Electric Co <Ge> | 流れスリーブを有する燃焼器 |
| JP2013139799A (ja) * | 2012-01-03 | 2013-07-18 | General Electric Co <Ge> | 移行ノズルを冷却する方法及びシステム |
| CN107524524A (zh) * | 2017-10-24 | 2017-12-29 | 江苏华强新能源科技有限公司 | 一种高效燃气轮机排气系统 |
| CN113882978A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-04 | 重庆宗申航空发动机制造有限公司 | 一种航空发动机 |
| CN119532765A (zh) * | 2024-12-20 | 2025-02-28 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种带主动冷却功能的航空发动机加力燃烧室 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102377720B1 (ko) | 2019-04-10 | 2022-03-23 | 두산중공업 주식회사 | 압력 강하가 개선된 라이너 냉각구조 및 이를 포함하는 가스터빈용 연소기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5411443A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Hitachi Maxell | Silver oxide cell |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4288980A (en) | 1979-06-20 | 1981-09-15 | Brown Boveri Turbomachinery, Inc. | Combustor for use with gas turbines |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP8138786A patent/JP3069522B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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| JPS5411443A (en) * | 1977-06-29 | 1979-01-27 | Hitachi Maxell | Silver oxide cell |
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| CN113882978A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-01-04 | 重庆宗申航空发动机制造有限公司 | 一种航空发动机 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3069522B2 (ja) | 2000-07-24 |
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