JPH09303776A - ガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズル - Google Patents
ガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズルInfo
- Publication number
- JPH09303776A JPH09303776A JP11613796A JP11613796A JPH09303776A JP H09303776 A JPH09303776 A JP H09303776A JP 11613796 A JP11613796 A JP 11613796A JP 11613796 A JP11613796 A JP 11613796A JP H09303776 A JPH09303776 A JP H09303776A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- air flow
- wall surface
- fuel
- main
- 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
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 6
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 予混合炎型低ＮＯｘのガスタービン燃焼器に
おいて、予混合ガスの自己着火を防止することができる
燃料噴射ノズルを提供する。 【解決手段】 予混合炎型低ＮＯｘのガスタービン燃焼
器の燃料噴射ノズルの燃料のノズル孔１０５をノズル本
体壁面から突出させ、その出口をノズル本体壁面近傍の
空気流の低速域外に位置させ、同低速域での燃料濃度を
低減させて予混合ガスの自己発火を防止するようにし
た。
おいて、予混合ガスの自己着火を防止することができる
燃料噴射ノズルを提供する。 【解決手段】 予混合炎型低ＮＯｘのガスタービン燃焼
器の燃料噴射ノズルの燃料のノズル孔１０５をノズル本
体壁面から突出させ、その出口をノズル本体壁面近傍の
空気流の低速域外に位置させ、同低速域での燃料濃度を
低減させて予混合ガスの自己発火を防止するようにし
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン燃焼
器の燃料噴射ノズルに関する。
器の燃料噴射ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガスタービン燃焼器として用いら
れている気体及び液体燃料の双方を燃焼可能な予混合炎
型低ＮＯｘの燃焼器の全体構成図を図２に、そのメイン
燃料ノズルを図３に示す。
れている気体及び液体燃料の双方を燃焼可能な予混合炎
型低ＮＯｘの燃焼器の全体構成図を図２に、そのメイン
燃料ノズルを図３に示す。
【０００３】燃焼器の断面中央に火炎部分を形成するパ
イロット燃焼ノズル１０４が、また、パイロット燃焼ノ
ズル１０４のまわりには円筒形の外筒１０６をもち燃料
と空気の予混合ガスを形成する複数個のメイン燃料ノズ
ル１０２が配置されている。パイロット燃焼ノズル１０
２にはパイロットスワラ１０３が設けられている。各メ
イン燃料ノズル１０２の上流部分には、同メイン燃焼ノ
ズル１０２の周りに配置され外筒１０６へと延びている
メインスワラ１０１が設けられ、メイン燃料ノズル１０
２のメインスワラ１０１より下流側のノズル本体壁面の
部分に複数のノズル孔１０５が穿設されている。
イロット燃焼ノズル１０４が、また、パイロット燃焼ノ
ズル１０４のまわりには円筒形の外筒１０６をもち燃料
と空気の予混合ガスを形成する複数個のメイン燃料ノズ
ル１０２が配置されている。パイロット燃焼ノズル１０
２にはパイロットスワラ１０３が設けられている。各メ
イン燃料ノズル１０２の上流部分には、同メイン燃焼ノ
ズル１０２の周りに配置され外筒１０６へと延びている
メインスワラ１０１が設けられ、メイン燃料ノズル１０
２のメインスワラ１０１より下流側のノズル本体壁面の
部分に複数のノズル孔１０５が穿設されている。
【０００４】この従来のガスタービン燃焼器では、空気
は複数個のメインスワラ１０１と１つのパイロットスワ
ラ１０３から供給され、燃料はメイン燃料ノズル１０
２、パイロット燃料ノズル１０４から供給される。
は複数個のメインスワラ１０１と１つのパイロットスワ
ラ１０３から供給され、燃料はメイン燃料ノズル１０
２、パイロット燃料ノズル１０４から供給される。
【０００５】メイン燃料ノズル１０２においては、図３
に示すように、燃料はノズル本体壁面にあけられたノズ
ル孔１０５より噴出され、メインスワラ１０１を介して
ノズル外周を流れる空気と混合して予混合ガスとなる。
に示すように、燃料はノズル本体壁面にあけられたノズ
ル孔１０５より噴出され、メインスワラ１０１を介して
ノズル外周を流れる空気と混合して予混合ガスとなる。
【０００６】なお、図２及び図３中矢印は燃料と空気の
流れを示す。
流れを示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前記の図２及び図３に
示すようなガスタービンの燃焼器において、その自己着
火温度が燃焼用空気温度よりも低い燃料を燃焼させる場
合、ノズル本体壁面近傍の空気流の低流速域（速度境界
層）で燃料濃度が可燃範囲に入っていると、その滞留時
間が着火遅れ時間より長い場合には自己着火が生起して
しまう危険性がある。
示すようなガスタービンの燃焼器において、その自己着
火温度が燃焼用空気温度よりも低い燃料を燃焼させる場
合、ノズル本体壁面近傍の空気流の低流速域（速度境界
層）で燃料濃度が可燃範囲に入っていると、その滞留時
間が着火遅れ時間より長い場合には自己着火が生起して
しまう危険性がある。
【０００８】本発明は、以上の問題点を解決することが
できるガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズルを提供しよ
うとするものである。
できるガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズルを提供しよ
うとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、予混合炎型低
ＮＯｘのガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズルにおい
て、燃料のノズル孔をノズル本体壁面より突出させ、そ
の出口をノズル本体壁面近傍の空気流の低速域外に位置
させたことを特徴とする。
ＮＯｘのガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズルにおい
て、燃料のノズル孔をノズル本体壁面より突出させ、そ
の出口をノズル本体壁面近傍の空気流の低速域外に位置
させたことを特徴とする。
【００１０】本発明では、ノズル本体壁面より突出した
燃料のノズル孔の出口をノズル本体壁面近傍の空気流の
低速域外に位置させているので、ノズル壁から直接燃料
を噴出する従来の場合に比べて空気流の低速域である速
度境界層での燃料濃度が低下する。従って、可燃混合ガ
スは、空気流の主流域に存在することになり、滞留時間
が短くなり自己着火の危険性を回避することができる。
燃料のノズル孔の出口をノズル本体壁面近傍の空気流の
低速域外に位置させているので、ノズル壁から直接燃料
を噴出する従来の場合に比べて空気流の低速域である速
度境界層での燃料濃度が低下する。従って、可燃混合ガ
スは、空気流の主流域に存在することになり、滞留時間
が短くなり自己着火の危険性を回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を、図１に
よって説明する。本実施の形態は、図２及び図３に示さ
れるガスタービン燃焼器において、メイン燃料ノズルの
燃料のノズル孔１０５を以下説明するように構成したも
ので、その他の部分は変更がないので、その説明を省略
する。
よって説明する。本実施の形態は、図２及び図３に示さ
れるガスタービン燃焼器において、メイン燃料ノズルの
燃料のノズル孔１０５を以下説明するように構成したも
ので、その他の部分は変更がないので、その説明を省略
する。
【００１２】即ち、本実施の形態では、メイン燃料ノズ
ル１０２の本体壁面のメインスワラ１０１より下流側の
部分に設けられたノズル孔１０５を本体壁面より外方へ
突出させて設け、その先端の出口を、メインスワラ１０
１を通った空気流がメイン燃料ノズル１０２の本体壁面
近傍に形成する速度境界層である空気流の低速域外に位
置させるようにした。なお、図１中矢印は燃料と空気の
流れを示す。
ル１０２の本体壁面のメインスワラ１０１より下流側の
部分に設けられたノズル孔１０５を本体壁面より外方へ
突出させて設け、その先端の出口を、メインスワラ１０
１を通った空気流がメイン燃料ノズル１０２の本体壁面
近傍に形成する速度境界層である空気流の低速域外に位
置させるようにした。なお、図１中矢印は燃料と空気の
流れを示す。
【００１３】本実施の形態では、燃料は、メイン燃料ノ
ズル１０２のノズル孔１０５の先端の出口より噴出され
る。燃料は、前記のように、メイン燃料ノズル１０２の
本体壁面近傍に形成される空気流の低速域の外側に噴出
されるので、空気流の主流部分に可燃の予混合ガスが形
成される。従って、前記空気流の低速域における燃料濃
度を低く抑えることができ、予混合ガスをすみやかに火
炎部分へ供給して予混合ガスが自己発火することを確実
に防止することができる。
ズル１０２のノズル孔１０５の先端の出口より噴出され
る。燃料は、前記のように、メイン燃料ノズル１０２の
本体壁面近傍に形成される空気流の低速域の外側に噴出
されるので、空気流の主流部分に可燃の予混合ガスが形
成される。従って、前記空気流の低速域における燃料濃
度を低く抑えることができ、予混合ガスをすみやかに火
炎部分へ供給して予混合ガスが自己発火することを確実
に防止することができる。
【００１４】なお、前記本発明の実施の一形態では、メ
イン燃料ノズル１０２の突出したノズル孔１０５をメイ
ンスワラ１０１の下流側に設けているが、本発明におけ
るノズル孔は、メインスワラの上流側に設けるようにし
てもよく、これによって、メイン燃料ノズルの本体壁面
近傍の空気流の低速域（速度境界層）における燃料濃度
を低く抑えるようにすることもできる。しかし、前記メ
インスワラを通って整流された空気中に燃料を噴射し方
がより均一な予混合ガスを形成することができるため
に、前記本発明の実施の一形態におけるように、突出し
たノズル孔をメインスワラの下流側に設けた方がよりよ
い効果を得ることができる。
イン燃料ノズル１０２の突出したノズル孔１０５をメイ
ンスワラ１０１の下流側に設けているが、本発明におけ
るノズル孔は、メインスワラの上流側に設けるようにし
てもよく、これによって、メイン燃料ノズルの本体壁面
近傍の空気流の低速域（速度境界層）における燃料濃度
を低く抑えるようにすることもできる。しかし、前記メ
インスワラを通って整流された空気中に燃料を噴射し方
がより均一な予混合ガスを形成することができるため
に、前記本発明の実施の一形態におけるように、突出し
たノズル孔をメインスワラの下流側に設けた方がよりよ
い効果を得ることができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明は、メイン燃料ノズルのノズル本
体の壁面近傍における空気流の低速域（速度境界層）に
おける燃料濃度を低く抑え、可燃の予混合ガスの自己着
火の危険性を回避することができる。
体の壁面近傍における空気流の低速域（速度境界層）に
おける燃料濃度を低く抑え、可燃の予混合ガスの自己着
火の危険性を回避することができる。
【図１】本発明の実施の一形態に係るメイン燃料ノズル
の断面図である。
の断面図である。
【図２】従来の予混合炎型低ＮＯｘのガスタービン燃焼
器の全体構成図である。
器の全体構成図である。
【図３】従来のガスタービン燃焼器のメイン燃料ノズル
の断面図である。
の断面図である。
１０１ メインスワラ １０２ メイン燃料ノズル １０３ パイロットスワラ １０４ パイロット燃焼ノズル １０５ ノズル孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 幸一 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 予混合炎型低ＮＯｘのガスタービン燃焼
器の燃料噴射ノズルにおいて、燃料のノズル孔をノズル
本体壁面から突出させ、その出口をノズル本体壁面近傍
の空気流の低速域で外に位置させたことを特徴とするガ
スタービン燃焼器の燃料噴射ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11613796A JPH09303776A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | ガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11613796A JPH09303776A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | ガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09303776A true JPH09303776A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14679656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11613796A Pending JPH09303776A (ja) | 1996-05-10 | 1996-05-10 | ガスタービン燃焼器の燃料噴射ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09303776A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2402652A1 (de) * | 2010-07-01 | 2012-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenner |
| CN105240847A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-01-13 | 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 | 一种燃烧室防回火结构 |
-
1996
- 1996-05-10 JP JP11613796A patent/JPH09303776A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2402652A1 (de) * | 2010-07-01 | 2012-01-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenner |
| EP2588805B1 (de) * | 2010-07-01 | 2016-04-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenneranordnung |
| CN105240847A (zh) * | 2015-11-19 | 2016-01-13 | 哈尔滨东安发动机（集团）有限公司 | 一种燃烧室防回火结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5472863B2 (ja) | ステージング型燃料ノズル | |
| JP4340770B2 (ja) | 燃焼器エミッションを減少させる方法及び装置 | |
| US6363726B1 (en) | Mixer having multiple swirlers | |
| US5592819A (en) | Pre-mixing injection system for a turbojet engine | |
| JP4162430B2 (ja) | ガスタービンエンジンの運転方法、燃焼器及びミキサ組立体 | |
| JP3860952B2 (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JP4632392B2 (ja) | 噴霧パイロットを有する多重環状燃焼チャンバスワーラ | |
| US7065972B2 (en) | Fuel-air mixing apparatus for reducing gas turbine combustor exhaust emissions | |
| JP6812240B2 (ja) | 低排出ガスタービン燃焼器用の空気燃料予混合機 | |
| US5201181A (en) | Combustor and method of operating same | |
| US20080078183A1 (en) | Liquid fuel enhancement for natural gas swirl stabilized nozzle and method | |
| JP3863210B2 (ja) | ガス又は液体燃料タービンのための燃料噴射装置 | |
| JP2000320836A (ja) | 燃料インジェクタ及び燃料と空気の噴射方法 | |
| JP4086767B2 (ja) | 燃焼器のエミッションを低減する方法及び装置 | |
| KR940015185A (ko) | 가스터빈 연소기 및 연소동력을 감소시키는 방법 | |
| RU2193686C2 (ru) | Форсунка с двухпоточным тангенциальным входом и с отделенным факелом | |
| JP2002106845A (ja) | 多噴射口燃焼器 | |
| JP3337427B2 (ja) | ガスタービン用燃焼器 | |
| JP3392633B2 (ja) | 燃焼器 | |
| JP2005180730A (ja) | 燃料噴射弁の微粒化改善装置 | |
| JP2009198054A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPH10185196A (ja) | ガスタービン燃焼器における液体燃料の予蒸発予混合構造 | |
| JP2004101071A (ja) | 燃焼器 | |
| JPH05215338A (ja) | ガスタービン燃焼器とその燃焼方法 | |
| RU2200250C2 (ru) | Форсунка с двухпоточным тангенциальным входом |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030304 |