JPH1026351A - ガスタービンの予混合燃焼器 - Google Patents
ガスタービンの予混合燃焼器Info
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- JPH1026351A JPH1026351A JP18238696A JP18238696A JPH1026351A JP H1026351 A JPH1026351 A JP H1026351A JP 18238696 A JP18238696 A JP 18238696A JP 18238696 A JP18238696 A JP 18238696A JP H1026351 A JPH1026351 A JP H1026351A
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- Japan
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- chamber
- air
- swirl chamber
- fuel mixture
- annular nozzle
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンの予混合燃焼器において、逆火
現象を防止する。 【解決手段】 予混合室１からの混合気を燃焼室２に導
入する環状ノズル８と、環状ノズル８の上流側に連通す
る環状の旋回室５と、予混合室１からの混合気を旋回室
５にその接線方向からに導入する連通路１９とを備える
ガスタービンの予混合燃焼器において、予混合室１を迂
回して高圧空気通路１６と旋回室５を連通する連通孔２
１を形成する。
現象を防止する。 【解決手段】 予混合室１からの混合気を燃焼室２に導
入する環状ノズル８と、環状ノズル８の上流側に連通す
る環状の旋回室５と、予混合室１からの混合気を旋回室
５にその接線方向からに導入する連通路１９とを備える
ガスタービンの予混合燃焼器において、予混合室１を迂
回して高圧空気通路１６と旋回室５を連通する連通孔２
１を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービンの予
混合燃焼器の改良に関するものである。
混合燃焼器の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンの燃焼器では、均一な混合
気を得るために予混合室を備えたものが知られている
（特開昭６０−１１７００８号公報参照）。
気を得るために予混合室を備えたものが知られている
（特開昭６０−１１７００８号公報参照）。
【０００３】これについて説明すると、図１１に示すよ
うに、ケーシング４の内周には断熱部材３を介して筒状
の燃焼室２が形成されるとともに、この燃焼室２へ混合
気を供給する筒状の予混合室１と、予混合室１へ図示し
ない熱交換器あるいは圧縮機からの加圧空気を導入する
高圧空気通路１６がそれぞれ形成される。
うに、ケーシング４の内周には断熱部材３を介して筒状
の燃焼室２が形成されるとともに、この燃焼室２へ混合
気を供給する筒状の予混合室１と、予混合室１へ図示し
ない熱交換器あるいは圧縮機からの加圧空気を導入する
高圧空気通路１６がそれぞれ形成される。
【０００４】高圧空気通路１６から予混合室１へ流入し
た加圧空気はスワーラ１５で旋回を付与された後、主燃
料噴射弁１０から噴射された燃料と混合される。予混合
室１は筒状の燃焼室２とほぼ平行に配設されるととも
に、旋回室５を介して予混合室１は燃焼室２の上流と連
通する。
た加圧空気はスワーラ１５で旋回を付与された後、主燃
料噴射弁１０から噴射された燃料と混合される。予混合
室１は筒状の燃焼室２とほぼ平行に配設されるととも
に、旋回室５を介して予混合室１は燃焼室２の上流と連
通する。
【０００５】旋回室５は燃焼室２の基端において孔部６
Ａを備えたバッフル板６を介して画成される。この燃焼
室２の基端には内部に補助燃料噴射弁９を収装した筒状
の保炎器７が燃焼室２とほぼ同軸的に配設され、端部７
Ａがバッフル板６に形成された孔部６Ａへ挿通される。
Ａを備えたバッフル板６を介して画成される。この燃焼
室２の基端には内部に補助燃料噴射弁９を収装した筒状
の保炎器７が燃焼室２とほぼ同軸的に配設され、端部７
Ａがバッフル板６に形成された孔部６Ａへ挿通される。
【０００６】そして、この保炎器７はガイド１７を介し
て軸方向へ変位可能にケーシング４で支持されるととも
に、図示しない駆動手段によって端部７Ａが燃焼室２に
対し進退する方向へ駆動される。
て軸方向へ変位可能にケーシング４で支持されるととも
に、図示しない駆動手段によって端部７Ａが燃焼室２に
対し進退する方向へ駆動される。
【０００７】保炎器７の外壁とバッフル板６の孔部６Ａ
との間に環状ノズル８が画成される。この環状ノズル８
に面した保炎器７の端部７Ａの外周にはテーパー状に広
がるテーパー部７０が形成されており、保炎器７の軸方
向の位置に応じて環状ノズル８の断面積、すなわち、燃
焼室２へ流入する混合気の流路断面積をエンジン負荷に
応じて変化させ、旋回室５から燃焼室２へ吹き出す混合
気の空気配分率を変化させるようになっている。
との間に環状ノズル８が画成される。この環状ノズル８
に面した保炎器７の端部７Ａの外周にはテーパー状に広
がるテーパー部７０が形成されており、保炎器７の軸方
向の位置に応じて環状ノズル８の断面積、すなわち、燃
焼室２へ流入する混合気の流路断面積をエンジン負荷に
応じて変化させ、旋回室５から燃焼室２へ吹き出す混合
気の空気配分率を変化させるようになっている。
【０００８】予混合室１からの混合気は保炎器７とバッ
フル板６との間の環状ノズル８から燃焼室２へ導入され
る。旋回室５は燃焼室２の軸を中心とする渦巻き状に形
成される。旋回室５を通過する混合気は保炎器７を中心
として燃焼室２の内壁に沿う旋回流となり、燃焼室２内
の火炎は保炎器７の端部７Ａを起点とするコーン状の火
炎を形成する。
フル板６との間の環状ノズル８から燃焼室２へ導入され
る。旋回室５は燃焼室２の軸を中心とする渦巻き状に形
成される。旋回室５を通過する混合気は保炎器７を中心
として燃焼室２の内壁に沿う旋回流となり、燃焼室２内
の火炎は保炎器７の端部７Ａを起点とするコーン状の火
炎を形成する。
【０００９】さらに希釈筒１３に開口した希釈口１２か
ら流入した空気で燃焼ガス温度を下げた後、スクロール
入口１４を介して図示しないタービンへ流入する。
ら流入した空気で燃焼ガス温度を下げた後、スクロール
入口１４を介して図示しないタービンへ流入する。
【００１０】このようなガスタービンの燃焼器として、
上記の他に、ＡＳＭＥ ＰＡＰＥＲ７８−ＧＴ−１５５
（１９７８年４月９日発行）に開示されたものが知られ
ている。
上記の他に、ＡＳＭＥ ＰＡＰＥＲ７８−ＧＴ−１５５
（１９７８年４月９日発行）に開示されたものが知られ
ている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】ところで、予混合室１
から旋回室５に流入する混合気流が、旋回室５で周回し
てきた混合気流と合流し、旋回室５または環状ノズル８
における混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領域が
生じる可能性がある。
から旋回室５に流入する混合気流が、旋回室５で周回し
てきた混合気流と合流し、旋回室５または環状ノズル８
における混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領域が
生じる可能性がある。
【００１２】しかしながら、旋回室５から環状ノズル８
を通って燃焼室３に流入する混合気の温度は、運転条件
によって９５０°Ｃにも達するため、混合気が旋回室５
または環状ノズル８において滞留すると、燃焼室２の火
炎が環状ノズル８または旋回室５の混合気へと伝播する
逆火現象が発生する可能性がある。この逆火現象が発生
すると、燃焼室２より上流側の通路部材が火炎にさらさ
れるため、環状流路５や予混合室１を画成する部材や保
炎器７およびバッフル板６にも高い耐熱性が要求され
る。
を通って燃焼室３に流入する混合気の温度は、運転条件
によって９５０°Ｃにも達するため、混合気が旋回室５
または環状ノズル８において滞留すると、燃焼室２の火
炎が環状ノズル８または旋回室５の混合気へと伝播する
逆火現象が発生する可能性がある。この逆火現象が発生
すると、燃焼室２より上流側の通路部材が火炎にさらさ
れるため、環状流路５や予混合室１を画成する部材や保
炎器７およびバッフル板６にも高い耐熱性が要求され
る。
【００１３】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、逆火現象を防止できるガスタービンの予混
合燃焼器を提供することを目的とする。
れたもので、逆火現象を防止できるガスタービンの予混
合燃焼器を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載のガスタ
ービンの予混合燃焼器は、加圧空気を導入する高圧空気
通路と、高圧空気通路からの加圧空気と主燃料噴射弁か
ら噴射される燃料とを混合する予混合室と、予混合室か
らの混合気を燃焼室に導入する環状ノズルと、環状ノズ
ルの上流側に連通する環状の旋回室と、予混合室からの
混合気を旋回室にその接線方向からに導入する連通路
と、を備えるガスタービンの予混合燃焼器において、前
記予混合室を迂回して高圧空気通路と旋回室を連通する
連通孔を形成する。
ービンの予混合燃焼器は、加圧空気を導入する高圧空気
通路と、高圧空気通路からの加圧空気と主燃料噴射弁か
ら噴射される燃料とを混合する予混合室と、予混合室か
らの混合気を燃焼室に導入する環状ノズルと、環状ノズ
ルの上流側に連通する環状の旋回室と、予混合室からの
混合気を旋回室にその接線方向からに導入する連通路
と、を備えるガスタービンの予混合燃焼器において、前
記予混合室を迂回して高圧空気通路と旋回室を連通する
連通孔を形成する。
【００１５】請求項２に記載のガスタービンの予混合燃
焼器は、請求項１に記載の発明において、前記旋回室の
外周を画成する旋回室外周壁を備え、旋回室外周壁に高
圧空気通路と旋回室を連通する連通孔を形成する。
焼器は、請求項１に記載の発明において、前記旋回室の
外周を画成する旋回室外周壁を備え、旋回室外周壁に高
圧空気通路と旋回室を連通する連通孔を形成する。
【００１６】請求項３に記載のガスタービンの予混合燃
焼器は、請求項１に記載の発明において、前記旋回室の
外周を画成する保炎器を備え、保炎器に高圧空気通路と
旋回室を連通する連通孔を形成する。
焼器は、請求項１に記載の発明において、前記旋回室の
外周を画成する保炎器を備え、保炎器に高圧空気通路と
旋回室を連通する連通孔を形成する。
【００１７】請求項４に記載のガスタービンの予混合燃
焼器は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明に
おいて、前記混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領
域が旋回室に対する連通路の接続部中心線より下流側に
４５°〜２２５°の範囲に生じる旋回室を備え、複数の
連通孔を連通路の接続部中心線より下流側に０°〜２２
５°の範囲に形成する。
焼器は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明に
おいて、前記混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領
域が旋回室に対する連通路の接続部中心線より下流側に
４５°〜２２５°の範囲に生じる旋回室を備え、複数の
連通孔を連通路の接続部中心線より下流側に０°〜２２
５°の範囲に形成する。
【００１８】請求項５に記載のガスタービンの予混合燃
焼器は、請求項４に記載の発明において、前記連通孔を
旋回室における旋回流に対して順方向から合流するよう
に傾斜して形成する。
焼器は、請求項４に記載の発明において、前記連通孔を
旋回室における旋回流に対して順方向から合流するよう
に傾斜して形成する。
【００１９】請求項６に記載のガスタービンの予混合燃
焼器は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明に
おいて、前記混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領
域が旋回室に対する連通路の接続部中心線より下流側に
４５°〜２７０°の範囲に生じる環状ノズルを備え、複
数の連通孔を連通路の接続部中心線より下流側に０°〜
２７０°の範囲に形成する。
焼器は、請求項１から３のいずれか一つに記載の発明に
おいて、前記混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領
域が旋回室に対する連通路の接続部中心線より下流側に
４５°〜２７０°の範囲に生じる環状ノズルを備え、複
数の連通孔を連通路の接続部中心線より下流側に０°〜
２７０°の範囲に形成する。
【００２０】請求項７に記載のガスタービンの予混合燃
焼器は、請求項６に記載の発明において、前記連通孔を
環状ノズルに向けて傾斜させる。
焼器は、請求項６に記載の発明において、前記連通孔を
環状ノズルに向けて傾斜させる。
【００２１】
【作用】請求項１に記載のガスタービンの予混合燃焼器
において、高圧空気通路からの加圧空気は予混合室にて
主燃料噴射弁から噴射された燃料と混合して混合気とな
る。この混合気は連通路を経て旋回室に導かれることに
より旋回流となり、環状ノズルから燃焼室へ旋回しなが
ら導入され、燃焼室で燃焼する。
において、高圧空気通路からの加圧空気は予混合室にて
主燃料噴射弁から噴射された燃料と混合して混合気とな
る。この混合気は連通路を経て旋回室に導かれることに
より旋回流となり、環状ノズルから燃焼室へ旋回しなが
ら導入され、燃焼室で燃焼する。
【００２２】しかし、連通路から流入する混合気と、旋
回室を旋回して来た混合気が合流する合流部の下流側で
混合気の流れに乱れが発生すると、運転条件によっては
旋回室で混合気の自己着火が生じる可能性がある。ま
た、旋回室を流れる混合気の乱れが大きくなると、環状
ノズルにおいて混合気の流速が低下する領域が生じるた
め、運転条件によっては燃焼室の火炎が環状ノズルへと
伝播して旋回室に至る逆火現象が発生する可能性があ
る。
回室を旋回して来た混合気が合流する合流部の下流側で
混合気の流れに乱れが発生すると、運転条件によっては
旋回室で混合気の自己着火が生じる可能性がある。ま
た、旋回室を流れる混合気の乱れが大きくなると、環状
ノズルにおいて混合気の流速が低下する領域が生じるた
め、運転条件によっては燃焼室の火炎が環状ノズルへと
伝播して旋回室に至る逆火現象が発生する可能性があ
る。
【００２３】本発明はこれに対処して、高圧空気通路か
らの加圧空気を連通孔を通して旋回室に噴出させること
により、旋回室および環状ノズルを流れる混合気を希薄
化し、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止す
るとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝
播する逆火を防止できる。こうして自己着火や逆火現象
が防止されることにより、燃焼室より上流側の環状通路
または予混合室等を画成する通路部材に熱的損傷を与え
ることを回避できる。
らの加圧空気を連通孔を通して旋回室に噴出させること
により、旋回室および環状ノズルを流れる混合気を希薄
化し、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止す
るとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝
播する逆火を防止できる。こうして自己着火や逆火現象
が防止されることにより、燃焼室より上流側の環状通路
または予混合室等を画成する通路部材に熱的損傷を与え
ることを回避できる。
【００２４】請求項２に記載のガスタービンの予混合燃
焼器において、高圧空気通路からの加圧空気を旋回室外
周壁に開口した各連通孔を通して旋回室の外周部に噴出
させることにより、旋回室および環状ノズルを流れる混
合気を希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じるこ
とを防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混
合気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
焼器において、高圧空気通路からの加圧空気を旋回室外
周壁に開口した各連通孔を通して旋回室の外周部に噴出
させることにより、旋回室および環状ノズルを流れる混
合気を希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じるこ
とを防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混
合気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
【００２５】請求項３に記載のガスタービンの予混合燃
焼器において、連通孔が旋回室の内周を画成する保炎器
に開口することにより、加圧空気が連通孔を通して旋回
室の内周部に噴出するため、旋回室に生起される混合気
の旋回流の遠心力により加圧空気と混合気の混合が促進
される。こうして旋回室および環状ノズルを流れる混合
気を均一に希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じ
ることを防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズル
の混合気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
焼器において、連通孔が旋回室の内周を画成する保炎器
に開口することにより、加圧空気が連通孔を通して旋回
室の内周部に噴出するため、旋回室に生起される混合気
の旋回流の遠心力により加圧空気と混合気の混合が促進
される。こうして旋回室および環状ノズルを流れる混合
気を均一に希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じ
ることを防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズル
の混合気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
【００２６】請求項４に記載のガスタービンの予混合燃
焼器において、旋回室における混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２２５°の範囲に形成する構成により、
加圧空気流が各連通孔を通して旋回室の乱れ領域に噴出
して混合気を希薄化するため、旋回室で混合気の自己着
火が生じることを防止するとともに、燃焼室の火炎が環
状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防止でき
る。
焼器において、旋回室における混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２２５°の範囲に形成する構成により、
加圧空気流が各連通孔を通して旋回室の乱れ領域に噴出
して混合気を希薄化するため、旋回室で混合気の自己着
火が生じることを防止するとともに、燃焼室の火炎が環
状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防止でき
る。
【００２７】請求項５に記載のガスタービンの予混合燃
焼器において、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が
旋回室おける混合気の旋回流に対して順方向から合流す
ることにより、旋回流の乱れを整流して流速を高めると
ともに、混合気を希薄化するため、旋回室で混合気の自
己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室の火炎
が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防止で
きる。
焼器において、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が
旋回室おける混合気の旋回流に対して順方向から合流す
ることにより、旋回流の乱れを整流して流速を高めると
ともに、混合気を希薄化するため、旋回室で混合気の自
己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室の火炎
が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防止で
きる。
【００２８】請求項６に記載のガスタービンの予混合燃
焼器において、旋回室において混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２７０°の範囲に形成する構成により、
各連通孔を通して導入される加圧空気流が旋回室を経て
環状ノズルの乱れ領域に噴出して混合気を希薄化するた
め、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止する
とともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播
する逆火を有効に防止できる。
焼器において、旋回室において混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２７０°の範囲に形成する構成により、
各連通孔を通して導入される加圧空気流が旋回室を経て
環状ノズルの乱れ領域に噴出して混合気を希薄化するた
め、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止する
とともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播
する逆火を有効に防止できる。
【００２９】請求項７に記載のガスタービンの予混合燃
焼器において、各連通孔が環状ノズルに向けて傾斜する
構成により、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が環
状ノズルにおける混合気の旋回流の乱れを整流して流速
を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回室で
混合気の自己着火が生じることを防止するとともに、燃
焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有
効に防止できる。
焼器において、各連通孔が環状ノズルに向けて傾斜する
構成により、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が環
状ノズルにおける混合気の旋回流の乱れを整流して流速
を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回室で
混合気の自己着火が生じることを防止するとともに、燃
焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有
効に防止できる。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面に基づいて説明する。
面に基づいて説明する。
【００３１】図１において、ガスタービンは、ケーシン
グ４の内側に断熱部材３を介して円筒状の燃焼室２と、
燃焼室２へ混合気を供給する筒状の予混合室１および予
混合室１へ図示しない熱交換器等からの加圧空気を導入
する高圧空気通路１６がそれぞれ形成される。
グ４の内側に断熱部材３を介して円筒状の燃焼室２と、
燃焼室２へ混合気を供給する筒状の予混合室１および予
混合室１へ図示しない熱交換器等からの加圧空気を導入
する高圧空気通路１６がそれぞれ形成される。
【００３２】燃焼室２に面した所定の位置には点火栓１
１が配設される。燃焼室２の下流側には複数の希釈口１
２を備えた希釈筒１３が嵌合する。希釈口１２は高圧空
気通路１６と連通して希釈用の加圧空気を導入する。希
釈筒１３は下流に結合したスクロール入口１４を介して
図示しないタービンと連通する。
１が配設される。燃焼室２の下流側には複数の希釈口１
２を備えた希釈筒１３が嵌合する。希釈口１２は高圧空
気通路１６と連通して希釈用の加圧空気を導入する。希
釈筒１３は下流に結合したスクロール入口１４を介して
図示しないタービンと連通する。
【００３３】予混合室１は上流側に配設したスワーラ１
５を介して高圧空気通路１６と連通すると共に、内部に
主燃料噴射弁１０を備える。
５を介して高圧空気通路１６と連通すると共に、内部に
主燃料噴射弁１０を備える。
【００３４】補助燃料噴射弁９は高負荷時に燃料を増量
するもので、図示しない燃料供給手段によって選択的に
駆動されるものである。
するもので、図示しない燃料供給手段によって選択的に
駆動されるものである。
【００３５】燃焼室２の基端側には補助燃料噴射弁９を
収装した筒状の保炎器７が燃焼室２とほぼ同軸上に配設
される。保炎器７の燃焼室２側の端部７Ａは、バッフル
板６に形成された孔部６Ａへ挿通される。
収装した筒状の保炎器７が燃焼室２とほぼ同軸上に配設
される。保炎器７の燃焼室２側の端部７Ａは、バッフル
板６に形成された孔部６Ａへ挿通される。
【００３６】保炎器７とバッフル板６の孔部６Ａとの間
には、保炎器７の軸方向の位置に応じた所定の間隙で構
成された環状ノズル８が形成される。
には、保炎器７の軸方向の位置に応じた所定の間隙で構
成された環状ノズル８が形成される。
【００３７】保炎器７はガイド１７を介して軸方向へ変
位可能にケーシング４で支持される。保炎器７の外壁は
旋回室５を画成する隔壁２０とシール１８を介して摺接
する。
位可能にケーシング４で支持される。保炎器７の外壁は
旋回室５を画成する隔壁２０とシール１８を介して摺接
する。
【００３８】保炎器７は図示しない駆動手段によって軸
方向へ駆動される。保炎器７は燃焼室２へ向けた軸方向
への変位によって、孔部６Ａに対して相対変位を行う。
方向へ駆動される。保炎器７は燃焼室２へ向けた軸方向
への変位によって、孔部６Ａに対して相対変位を行う。
【００３９】なお、駆動手段はエンジン負荷に応じて保
炎器７を伸縮駆動するもので、後述するように、低負荷
時では保炎器７を最収縮位置へ駆動する一方、高負荷時
では保炎器７を最伸長位置へ駆動する。
炎器７を伸縮駆動するもので、後述するように、低負荷
時では保炎器７を最収縮位置へ駆動する一方、高負荷時
では保炎器７を最伸長位置へ駆動する。
【００４０】図２、図３にも示すように、予混合室１は
連通路１９を介して旋回室５に連通し、旋回室５は環状
ノズル８を介して燃焼室２とを連通する。旋回室５は燃
焼室２の軸を中心とする環状に形成され、連通路１９は
旋回室５に対して接線方向から接続して、環状ノズル８
から燃焼室２に流入する混合気を旋回させるようになっ
ている。
連通路１９を介して旋回室５に連通し、旋回室５は環状
ノズル８を介して燃焼室２とを連通する。旋回室５は燃
焼室２の軸を中心とする環状に形成され、連通路１９は
旋回室５に対して接線方向から接続して、環状ノズル８
から燃焼室２に流入する混合気を旋回させるようになっ
ている。
【００４１】旋回室５は燃焼室２の基端においてバッフ
ル板６と隔壁２０および保炎器７の間に画成される。旋
回室５と高圧空気通路１６は隔壁２０によって仕切られ
る。隔壁２０は旋回室５の外周を画成する旋回室外周壁
２３を有する。保炎器７は旋回室５の内周を画成してい
る。
ル板６と隔壁２０および保炎器７の間に画成される。旋
回室５と高圧空気通路１６は隔壁２０によって仕切られ
る。隔壁２０は旋回室５の外周を画成する旋回室外周壁
２３を有する。保炎器７は旋回室５の内周を画成してい
る。
【００４２】ところで、図２に矢印で示すように、予混
合室１から連通路１９を通って旋回室５に流入する混合
気流が、旋回室５で周回してきた混合気流と合流し、旋
回室５における連通路１９の接続部（合流部）より下流
側に混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領域が生じ
る。この乱れ領域は旋回室５における連通路１９の接続
部中心線Ａより下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じ
る。
合室１から連通路１９を通って旋回室５に流入する混合
気流が、旋回室５で周回してきた混合気流と合流し、旋
回室５における連通路１９の接続部（合流部）より下流
側に混合気流の速度分布が不均一になる乱れ領域が生じ
る。この乱れ領域は旋回室５における連通路１９の接続
部中心線Ａより下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じ
る。
【００４３】また、図３に示すように、環状ノズル８に
おける連通路１９の接続部Ａより下流側に混合気流の速
度分布が不均一になる乱れ領域が旋回室５における連通
路１９の接続部中心線Ａより下流側に４５°〜２７０°
の範囲に生じる。
おける連通路１９の接続部Ａより下流側に混合気流の速
度分布が不均一になる乱れ領域が旋回室５における連通
路１９の接続部中心線Ａより下流側に４５°〜２７０°
の範囲に生じる。
【００４４】しかしながら、連通路１９から流入する混
合気と、旋回室５を旋回して来た混合気が合流する合流
部の下流側で混合気の流れに乱れが発生すると、混合気
の温度が９５０°Ｃを越えるような運転条件では、旋回
室５で混合気の自己着火が生じる可能性がある。また、
旋回室５を流れる混合気の乱れが大きくなると、環状ノ
ズル８において混合気の流速が低下する領域が生じるた
め、運転条件によっては燃焼室２の火炎が環状ノズル８
へと伝播して旋回室５に至る逆火現象が発生する可能性
がある。
合気と、旋回室５を旋回して来た混合気が合流する合流
部の下流側で混合気の流れに乱れが発生すると、混合気
の温度が９５０°Ｃを越えるような運転条件では、旋回
室５で混合気の自己着火が生じる可能性がある。また、
旋回室５を流れる混合気の乱れが大きくなると、環状ノ
ズル８において混合気の流速が低下する領域が生じるた
め、運転条件によっては燃焼室２の火炎が環状ノズル８
へと伝播して旋回室５に至る逆火現象が発生する可能性
がある。
【００４５】本発明はこれに対処して、旋回室５の外周
部に高圧空気通路１６からの加圧空気を噴出させる複数
の連通孔２１が形成される。
部に高圧空気通路１６からの加圧空気を噴出させる複数
の連通孔２１が形成される。
【００４６】各連通孔２１は隔壁２０の旋回室外周壁２
３に開口した円形断面の穴によって構成される。各連通
孔２１の開口径は０．５〜１０ｍｍの範囲に設定され
る。各連通孔２１の総開口面積は、２〜９００ｍｍ2の
範囲に設定される。
３に開口した円形断面の穴によって構成される。各連通
孔２１の開口径は０．５〜１０ｍｍの範囲に設定され
る。各連通孔２１の総開口面積は、２〜９００ｍｍ2の
範囲に設定される。
【００４７】各連通孔２１は、図２に示すように、連通
路１９の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２２５°の
範囲に所定の間隔を持って形成される。
路１９の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２２５°の
範囲に所定の間隔を持って形成される。
【００４８】各連通孔２１は、図４に示すように、旋回
室５における旋回流に対して順方向から合流するように
傾斜して形成される。各連通孔２１は、旋回室５の中心
線Ｏ 5に対する傾斜角度δは０°≦δ≦７５°の範囲に
設定される。
室５における旋回流に対して順方向から合流するように
傾斜して形成される。各連通孔２１は、旋回室５の中心
線Ｏ 5に対する傾斜角度δは０°≦δ≦７５°の範囲に
設定される。
【００４９】各連通孔２１は、図３に示すように、連通
路１９の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２７０°の
範囲に所定の間隔を持って形成される。
路１９の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２７０°の
範囲に所定の間隔を持って形成される。
【００５０】各連通孔２１は、環状ノズル８に向けて傾
斜して形成される。各連通孔２１は、図５の保炎器７の
中心線Ｏ7を含む断面において、旋回室５の中心線Ｏ5に
対する傾斜角度εが０°≦ε≦７５°の範囲に設定され
る。
斜して形成される。各連通孔２１は、図５の保炎器７の
中心線Ｏ7を含む断面において、旋回室５の中心線Ｏ5に
対する傾斜角度εが０°≦ε≦７５°の範囲に設定され
る。
【００５１】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００５２】図示しない熱交換器から圧送された加圧空
気の一部は高圧空気通路１６からスワーラ１５を介して
予混合室１へ導かれ、ここで主燃料噴射弁１０から噴射
された燃料と混合して混合気となり、この混合気は連通
路１９を経て旋回室５に導かれることにより保炎器７を
中心とする旋回流となり、環状ノズル８から燃焼室２へ
旋回しながら導入される。
気の一部は高圧空気通路１６からスワーラ１５を介して
予混合室１へ導かれ、ここで主燃料噴射弁１０から噴射
された燃料と混合して混合気となり、この混合気は連通
路１９を経て旋回室５に導かれることにより保炎器７を
中心とする旋回流となり、環状ノズル８から燃焼室２へ
旋回しながら導入される。
【００５３】こうして燃焼室２へ導かれた混合気は、高
負荷時では補助燃料噴射弁９から噴射される燃料とさら
に混合しながら燃焼室２で燃焼し、希釈筒１３に開口し
た希釈口１２から流入した空気で燃焼ガス温度を下げた
後、スクロール入口１４を介して図示しないタービンへ
流入して圧縮機および負荷を駆動する。
負荷時では補助燃料噴射弁９から噴射される燃料とさら
に混合しながら燃焼室２で燃焼し、希釈筒１３に開口し
た希釈口１２から流入した空気で燃焼ガス温度を下げた
後、スクロール入口１４を介して図示しないタービンへ
流入して圧縮機および負荷を駆動する。
【００５４】旋回室から環状ノズル８を通って燃焼室３
に流入する混合気の温度が上昇する運転条件で、混合気
が旋回室５または環状ノズル８において滞留すると、燃
焼室２の火炎が環状ノズル８または旋回室５の混合気へ
と伝播する逆火現象が発生する可能性がある。
に流入する混合気の温度が上昇する運転条件で、混合気
が旋回室５または環状ノズル８において滞留すると、燃
焼室２の火炎が環状ノズル８または旋回室５の混合気へ
と伝播する逆火現象が発生する可能性がある。
【００５５】しかしながら、旋回室５を流れる混合気に
乱れが発生すると、混合気の温度が上昇する運転条件で
は、旋回室５で混合気の自己着火が生じる可能性があ
る。また、旋回室５を流れる混合気の乱れが大きくなる
と、環状ノズル８において混合気の流速が低下する領域
が生じるため、運転条件によっては燃焼室２の火炎が環
状ノズル８へと伝播して旋回室５に至る逆火現象が発生
する可能性がある。
乱れが発生すると、混合気の温度が上昇する運転条件で
は、旋回室５で混合気の自己着火が生じる可能性があ
る。また、旋回室５を流れる混合気の乱れが大きくなる
と、環状ノズル８において混合気の流速が低下する領域
が生じるため、運転条件によっては燃焼室２の火炎が環
状ノズル８へと伝播して旋回室５に至る逆火現象が発生
する可能性がある。
【００５６】これに対処して、高圧空気通路１６からの
加圧空気を各連通孔２１から旋回室５に噴出させること
により、混合気を希薄化し、燃焼室２の火炎が環状ノズ
ル８または旋回室５の混合気へと伝播することを防止で
きる。
加圧空気を各連通孔２１から旋回室５に噴出させること
により、混合気を希薄化し、燃焼室２の火炎が環状ノズ
ル８または旋回室５の混合気へと伝播することを防止で
きる。
【００５７】旋回室５において混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じる。これに対応
して、各連通孔２１が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に０°〜２２５°の範囲に所定の間隔を持って形
成される構成により、各連通孔２１から噴出する加圧空
気流が旋回室５の乱れ領域に噴出して混合気を希薄化す
るため、旋回室５で混合気の自己着火が生じることを防
止するとともに、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合
気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じる。これに対応
して、各連通孔２１が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に０°〜２２５°の範囲に所定の間隔を持って形
成される構成により、各連通孔２１から噴出する加圧空
気流が旋回室５の乱れ領域に噴出して混合気を希薄化す
るため、旋回室５で混合気の自己着火が生じることを防
止するとともに、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合
気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
【００５８】さらに、各連通孔２１が旋回室５における
旋回流に対して順方向から合流するように傾斜して形成
される構成により、各連通孔２１から噴出する加圧空気
流が旋回室５における混合気の旋回流の乱れを整流して
流速を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回
室５で混合気の自己着火が生じることを防止するととも
に、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播す
る逆火を有効に防止できる。
旋回流に対して順方向から合流するように傾斜して形成
される構成により、各連通孔２１から噴出する加圧空気
流が旋回室５における混合気の旋回流の乱れを整流して
流速を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回
室５で混合気の自己着火が生じることを防止するととも
に、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播す
る逆火を有効に防止できる。
【００５９】環状ノズル８において混合気流の速度分布
が不均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じる。これに
対応して、各連通孔２１が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に０°〜２７０°の範囲に所定の間隔を持っ
て形成される構成により、各連通孔２１から噴出する加
圧空気流が旋回室５を経て環状ノズル８の乱れ領域に噴
出して混合気を希薄化するため、旋回室５で混合気の自
己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室２の火
炎が環状ノズル８の混合気へと伝播する逆火を有効に防
止できる。
が不均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じる。これに
対応して、各連通孔２１が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に０°〜２７０°の範囲に所定の間隔を持っ
て形成される構成により、各連通孔２１から噴出する加
圧空気流が旋回室５を経て環状ノズル８の乱れ領域に噴
出して混合気を希薄化するため、旋回室５で混合気の自
己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室２の火
炎が環状ノズル８の混合気へと伝播する逆火を有効に防
止できる。
【００６０】さらに、各連通孔２１が環状ノズル８に向
けて傾斜する構成により、各連通孔２１から噴出する加
圧空気流が環状ノズル８における混合気の旋回流の乱れ
を整流して流速を高めるとともに、混合気を希薄化する
ため、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播
することを有効に防止できる。
けて傾斜する構成により、各連通孔２１から噴出する加
圧空気流が環状ノズル８における混合気の旋回流の乱れ
を整流して流速を高めるとともに、混合気を希薄化する
ため、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播
することを有効に防止できる。
【００６１】次に、図６に示す実施形態について説明す
る。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
る。なお、図１との対応部分には同一符号を付す。
【００６２】この実施形態では、高圧空気通路１６から
の加圧空気を旋回室５の内周部に噴出させる複数の連通
孔３１が保炎器７に形成される。保炎器７の内部には高
圧空気通路１６からの加圧空気を各連通孔３１に導く環
状の空気室３０および複数の通孔３２が形成される。
の加圧空気を旋回室５の内周部に噴出させる複数の連通
孔３１が保炎器７に形成される。保炎器７の内部には高
圧空気通路１６からの加圧空気を各連通孔３１に導く環
状の空気室３０および複数の通孔３２が形成される。
【００６３】各通孔３２および連通孔３１は保炎器７が
運転条件に応じて軸方向に移動しても常に高圧空気通路
１６と旋回室５を連通する位置に形成される。
運転条件に応じて軸方向に移動しても常に高圧空気通路
１６と旋回室５を連通する位置に形成される。
【００６４】各連通孔３１は保炎器７に開口した円形断
面の穴によって構成される。各連通孔３１の開口径は
０．５〜５ｍｍの範囲に設定される。各連通孔３１の総
開口面積は、２〜９００ｍｍ2の範囲に設定される。
面の穴によって構成される。各連通孔３１の開口径は
０．５〜５ｍｍの範囲に設定される。各連通孔３１の総
開口面積は、２〜９００ｍｍ2の範囲に設定される。
【００６５】旋回室５において混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じる。これに対応
して、各連通孔３１は、図７に示すように、連通路１９
の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２２５°の範囲に
所定の間隔を持って形成される。
均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じる。これに対応
して、各連通孔３１は、図７に示すように、連通路１９
の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２２５°の範囲に
所定の間隔を持って形成される。
【００６６】各連通孔３１は、図９に示すように、旋回
室５における旋回流に対して順方向から合流するように
傾斜して形成される。各連通孔３１は、旋回室５の中心
線Ｏ 5に対する傾斜角度δは０°≦δ≦７５°の範囲に
設定される。
室５における旋回流に対して順方向から合流するように
傾斜して形成される。各連通孔３１は、旋回室５の中心
線Ｏ 5に対する傾斜角度δは０°≦δ≦７５°の範囲に
設定される。
【００６７】環状ノズル８において混合気流の速度分布
が不均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じる。これに
対応して、各連通孔３１は、図８に示すように、連通路
１９の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２７０°の範
囲に所定の間隔を持って形成される。
が不均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じる。これに
対応して、各連通孔３１は、図８に示すように、連通路
１９の接続部中心線Ａより下流側に０°〜２７０°の範
囲に所定の間隔を持って形成される。
【００６８】各連通孔３１は、環状ノズル８に向けて傾
斜して形成される。各連通孔３１は、図１０の保炎器７
の中心線Ｏ7を含む断面において、旋回室５の中心線Ｏ5
に対する傾斜角度εが０°≦ε≦７５°の範囲に設定さ
れる。
斜して形成される。各連通孔３１は、図１０の保炎器７
の中心線Ｏ7を含む断面において、旋回室５の中心線Ｏ5
に対する傾斜角度εが０°≦ε≦７５°の範囲に設定さ
れる。
【００６９】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
説明する。
【００７０】燃焼室２の火炎が環状ノズル８または旋回
室５の混合気へと伝播する逆火現象に対処して、高圧空
気通路１６からの加圧空気を各連通孔３１から旋回室５
に噴出させることにより、混合気を希薄化し、旋回室５
で混合気の自己着火が生じることを防止するとともに、
燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播する逆
火を有効に防止できる。
室５の混合気へと伝播する逆火現象に対処して、高圧空
気通路１６からの加圧空気を各連通孔３１から旋回室５
に噴出させることにより、混合気を希薄化し、旋回室５
で混合気の自己着火が生じることを防止するとともに、
燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播する逆
火を有効に防止できる。
【００７１】旋回室５において混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じる。これに対応
して、各連通孔３１が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に０°〜２２５°の範囲に所定の間隔を持って形
成される構成により、各連通孔３１から噴出する加圧空
気流が旋回室５の乱れ領域に噴出して混合気を希薄化す
るため、旋回室５で混合気の自己着火が生じることを防
止するとともに、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合
気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じる。これに対応
して、各連通孔３１が連通路１９の接続部中心線Ａより
下流側に０°〜２２５°の範囲に所定の間隔を持って形
成される構成により、各連通孔３１から噴出する加圧空
気流が旋回室５の乱れ領域に噴出して混合気を希薄化す
るため、旋回室５で混合気の自己着火が生じることを防
止するとともに、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合
気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
【００７２】さらに、各連通孔３１が旋回室５における
旋回流に対して順方向から合流するように傾斜して形成
される構成により、各連通孔３１から噴出する加圧空気
流が旋回室５における混合気の旋回流の乱れを整流して
流速を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回
室５で混合気の自己着火が生じることを防止するととも
に、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播す
る逆火を有効に防止できる。
旋回流に対して順方向から合流するように傾斜して形成
される構成により、各連通孔３１から噴出する加圧空気
流が旋回室５における混合気の旋回流の乱れを整流して
流速を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回
室５で混合気の自己着火が生じることを防止するととも
に、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気へと伝播す
る逆火を有効に防止できる。
【００７３】本実施形態では、各連通孔３１が旋回室５
の内周を画成する保炎器７に開口し、加圧空気が各連通
孔３１から旋回室５の内周部に導入されるため、旋回室
５に生起される混合気の旋回流の遠心力により加圧空気
と混合気の混合が促進される。
の内周を画成する保炎器７に開口し、加圧空気が各連通
孔３１から旋回室５の内周部に導入されるため、旋回室
５に生起される混合気の旋回流の遠心力により加圧空気
と混合気の混合が促進される。
【００７４】環状ノズル８において混合気流の速度分布
が不均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じる。これに
対応して、各連通孔３１が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に０°〜２７０°の範囲に所定の間隔を持っ
て形成される構成により、各連通孔３１から噴出する加
圧空気流が旋回室５を経て環状ノズル８の乱れ領域に噴
出して混合気を希薄化するため、旋回室５で混合気の自
己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室２の火
炎が環状ノズル８の混合気へと伝播する逆火を有効に防
止できる。
が不均一になる乱れ領域が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じる。これに
対応して、各連通孔３１が連通路１９の接続部中心線Ａ
より下流側に０°〜２７０°の範囲に所定の間隔を持っ
て形成される構成により、各連通孔３１から噴出する加
圧空気流が旋回室５を経て環状ノズル８の乱れ領域に噴
出して混合気を希薄化するため、旋回室５で混合気の自
己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室２の火
炎が環状ノズル８の混合気へと伝播する逆火を有効に防
止できる。
【００７５】さらに、各連通孔３１が環状ノズル８に向
けて傾斜する構成により、各連通孔３１から噴出する加
圧空気流が環状ノズル８における混合気の旋回流の乱れ
を整流して流速を高めるとともに、混合気を希薄化する
ため、旋回室５で混合気の自己着火が生じることを防止
するとともに、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気
へと伝播する逆火を有効に防止できる。
けて傾斜する構成により、各連通孔３１から噴出する加
圧空気流が環状ノズル８における混合気の旋回流の乱れ
を整流して流速を高めるとともに、混合気を希薄化する
ため、旋回室５で混合気の自己着火が生じることを防止
するとともに、燃焼室２の火炎が環状ノズル８の混合気
へと伝播する逆火を有効に防止できる。
【００７６】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載のガ
スタービンの予混合燃焼器によれば、高圧空気通路から
の加圧空気を連通孔を通して旋回室に噴出させる構成と
し、旋回室および環状ノズルを流れる混合気を希薄化
し、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止する
とともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播
する逆火を有効に防止できる。こうして逆火現象が防止
されることにより、燃焼室より上流側の環状通路または
予混合室等を画成する通路部材等に熱的損傷を与えるこ
とを回避できる。
スタービンの予混合燃焼器によれば、高圧空気通路から
の加圧空気を連通孔を通して旋回室に噴出させる構成と
し、旋回室および環状ノズルを流れる混合気を希薄化
し、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止する
とともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播
する逆火を有効に防止できる。こうして逆火現象が防止
されることにより、燃焼室より上流側の環状通路または
予混合室等を画成する通路部材等に熱的損傷を与えるこ
とを回避できる。
【００７７】請求項２に記載のガスタービンの予混合燃
焼器によれば、高圧空気通路からの加圧空気を旋回室外
周壁に開口した各連通孔を通して旋回室の外周部に噴出
させる構成とし、旋回室および環状ノズルを流れる混合
気を希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じること
を防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合
気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
焼器によれば、高圧空気通路からの加圧空気を旋回室外
周壁に開口した各連通孔を通して旋回室の外周部に噴出
させる構成とし、旋回室および環状ノズルを流れる混合
気を希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じること
を防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合
気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
【００７８】請求項３に記載のガスタービンの予混合燃
焼器によれば、連通孔が旋回室の内周を画成する保炎器
に開口する構成とし、加圧空気が連通孔を通して旋回室
の内周部に噴出するため、旋回室に生起される混合気の
旋回流の遠心力により加圧空気と混合気の混合が促進さ
れる。こうして旋回室および環状ノズルを流れる混合気
を均一に希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じる
ことを防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの
混合気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
焼器によれば、連通孔が旋回室の内周を画成する保炎器
に開口する構成とし、加圧空気が連通孔を通して旋回室
の内周部に噴出するため、旋回室に生起される混合気の
旋回流の遠心力により加圧空気と混合気の混合が促進さ
れる。こうして旋回室および環状ノズルを流れる混合気
を均一に希薄化し、旋回室で混合気の自己着火が生じる
ことを防止するとともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの
混合気へと伝播する逆火を有効に防止できる。
【００７９】請求項４に記載のガスタービンの予混合燃
焼器によれば、旋回室における混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２２５°の範囲に形成する構成とし、各
連通孔を通して導入される加圧空気流が旋回室の乱れ領
域に噴出して混合気を希薄化するため、旋回室で混合気
の自己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室の
火炎が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防
止できる。
焼器によれば、旋回室における混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２２５°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２２５°の範囲に形成する構成とし、各
連通孔を通して導入される加圧空気流が旋回室の乱れ領
域に噴出して混合気を希薄化するため、旋回室で混合気
の自己着火が生じることを防止するとともに、燃焼室の
火炎が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防
止できる。
【００８０】請求項５に記載のガスタービンの予混合燃
焼器によれば、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が
旋回室おける混合気の旋回流に対して順方向から合流す
る構成とし、旋回流の乱れを整流して流速を高めるとと
もに、混合気を希薄化するため、旋回室で混合気の自己
着火が生じることを防止するとともに、燃焼室の火炎が
環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防止でき
る。
焼器によれば、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が
旋回室おける混合気の旋回流に対して順方向から合流す
る構成とし、旋回流の乱れを整流して流速を高めるとと
もに、混合気を希薄化するため、旋回室で混合気の自己
着火が生じることを防止するとともに、燃焼室の火炎が
環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有効に防止でき
る。
【００８１】請求項６に記載のガスタービンの予混合燃
焼器によれば、旋回室において混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２７０°の範囲に形成する構成とし、各
連通孔を通して導入される加圧空気流が旋回室を経て環
状ノズルの乱れ領域に噴出して混合気を希薄化するた
め、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止する
とともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播
する逆火を有効に防止できる。
焼器によれば、旋回室において混合気流の速度分布が不
均一になる乱れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中
心線より下流側に４５°〜２７０°の範囲に生じること
に対応して、複数の連通孔を連通路の接続部中心線より
下流側に０°〜２７０°の範囲に形成する構成とし、各
連通孔を通して導入される加圧空気流が旋回室を経て環
状ノズルの乱れ領域に噴出して混合気を希薄化するた
め、旋回室で混合気の自己着火が生じることを防止する
とともに、燃焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播
する逆火を有効に防止できる。
【００８２】請求項７に記載のガスタービンの予混合燃
焼器によれば、各連通孔が環状ノズルに向けて傾斜する
構成により、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が環
状ノズルにおける混合気の旋回流の乱れを整流して流速
を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回室で
混合気の自己着火が生じることを防止するとともに、燃
焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有
効に防止できる。
焼器によれば、各連通孔が環状ノズルに向けて傾斜する
構成により、各連通孔を通して噴出する加圧空気流が環
状ノズルにおける混合気の旋回流の乱れを整流して流速
を高めるとともに、混合気を希薄化するため、旋回室で
混合気の自己着火が生じることを防止するとともに、燃
焼室の火炎が環状ノズルの混合気へと伝播する逆火を有
効に防止できる。
【図１】本発明の実施形態を示す燃焼器の断面図。
【図２】同じく旋回室等の断面図。
【図３】同じく環状ノズル等の断面図。
【図４】同じく旋回室外周壁の断面図。
【図５】同じく旋回室外周壁の断面図。
【図６】他の実施形態を示す燃焼器の断面図。
【図７】同じく旋回室等の断面図。
【図８】同じく環状ノズル等の断面図。
【図９】同じく保炎器等の断面図。
【図１０】同じく保炎器等の断面図。
【図１１】従来例を示す燃焼器の断面図。
１ 予混合室 ２ 燃焼室 ５ 旋回室 ７ 保炎器 ８ 環状ノズル １０ 主燃料噴射弁 １６ 高圧空気通路 １９ 連通路 ２０ 隔壁 ２１ 連通孔 ２３ 旋回室外周壁 ３１ 連通孔
Claims (7)
- 【請求項１】加圧空気を導入する高圧空気通路と、 高圧空気通路からの加圧空気と主燃料噴射弁から噴射さ
れる燃料とを混合する予混合室と、 予混合室からの混合気を燃焼室に導入する環状ノズル
と、 環状ノズルの上流側に連通する環状の旋回室と、 予混合室からの混合気を旋回室にその接線方向からに導
入する連通路と、 を備えるガスタービンの予混合燃焼器において、 前記予混合室を迂回して高圧空気通路と旋回室を連通す
る連通孔を形成したことを特徴とするガスタービンの予
混合燃焼器。 - 【請求項２】前記旋回室の外周を画成する旋回室外周壁
を備え、 旋回室外周壁に高圧空気通路と旋回室を連通する連通孔
を形成したことを特徴とする請求項１に記載のガスター
ビンの予混合燃焼器。 - 【請求項３】前記旋回室の外周を画成する保炎器を備
え、 保炎器に高圧空気通路と旋回室を連通する連通孔を形成
したことを特徴とする請求項１に記載のガスタービンの
予混合燃焼器。 - 【請求項４】前記混合気流の速度分布が不均一になる乱
れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中心線より下流
側に４５°〜２２５°の範囲に生じる旋回室を備え、 複数の連通孔を連通路の接続部中心線より下流側に０°
〜２２５°の範囲に形成したことを特徴とする請求項１
から３のいずれか一つに記載のガスタービンの予混合燃
焼器。 - 【請求項５】前記連通孔を旋回室における旋回流に対し
て順方向から合流するように傾斜して形成したことを特
徴とする請求項４に記載のガスタービンの予混合燃焼
器。 - 【請求項６】前記混合気流の速度分布が不均一になる乱
れ領域が旋回室に対する連通路の接続部中心線より下流
側に４５°〜２７０°の範囲に生じる環状ノズルを備
え、 複数の連通孔を連通路の接続部中心線より下流側に０°
〜２７０°の範囲に形成したことを特徴とする請求項１
から３のいずれか一つに記載のガスタービンの予混合燃
焼器。 - 【請求項７】前記連通孔を環状ノズルに向けて傾斜させ
たことを特徴とする請求項６に記載のガスタービンの予
混合燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18238696A JPH1026351A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | ガスタービンの予混合燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18238696A JPH1026351A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | ガスタービンの予混合燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1026351A true JPH1026351A (ja) | 1998-01-27 |
Family
ID=16117413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18238696A Pending JPH1026351A (ja) | 1996-07-11 | 1996-07-11 | ガスタービンの予混合燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1026351A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112020002519B4 (de) * | 2019-06-27 | 2026-03-19 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Verbrenner und gasturbine |
-
1996
- 1996-07-11 JP JP18238696A patent/JPH1026351A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112020002519B4 (de) * | 2019-06-27 | 2026-03-19 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | Verbrenner und gasturbine |
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