JP6100295B2 - Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine - Google Patents
Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine Download PDFInfo
- Publication number
- JP6100295B2 JP6100295B2 JP2015040514A JP2015040514A JP6100295B2 JP 6100295 B2 JP6100295 B2 JP 6100295B2 JP 2015040514 A JP2015040514 A JP 2015040514A JP 2015040514 A JP2015040514 A JP 2015040514A JP 6100295 B2 JP6100295 B2 JP 6100295B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel nozzle
- flow path
- path portion
- fuel
- pressure fluctuation
- 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.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、燃料ノズル、これを備えた燃焼器及びガスタービンに関するものである。 The present invention relates to a fuel nozzle, a combustor including the fuel nozzle, and a gas turbine.
ガスタービンの燃焼器では、燃焼ガスを生成する際に燃焼器内に小さな内圧変動が生じると、この小さな内圧変動が燃料ノズル近傍に圧力変動を引き起こす。この燃料ノズルの圧力変動によって、燃料ノズルから供給される燃料の流量が変動し、燃料ノズルの圧力変動が一層増大することになる。その結果、燃焼による発熱量の変動を起因とした燃焼振動が発生し、その燃焼振動により燃焼器の構成品の健全性が損なわれるおそれがあった。 In a combustor of a gas turbine, when a small internal pressure fluctuation occurs in the combustor when generating combustion gas, the small internal pressure fluctuation causes a pressure fluctuation in the vicinity of the fuel nozzle. Due to the pressure fluctuation of the fuel nozzle, the flow rate of the fuel supplied from the fuel nozzle fluctuates, and the pressure fluctuation of the fuel nozzle further increases. As a result, combustion vibrations caused by fluctuations in the amount of heat generated by combustion occurred, and the soundness of the combustor components may be impaired by the combustion vibrations.
特許文献1には、燃料ノズル内部に燃料の流路面積を縮小する絞りを設けることにより、燃料ノズルに生じた圧力変動が絞り部の上流に伝播することを抑制する発明が開示されている。 Patent Document 1 discloses an invention that suppresses propagation of pressure fluctuations generated in a fuel nozzle upstream of a throttle portion by providing a throttle that reduces the flow area of the fuel inside the fuel nozzle.
しかしながら、特許文献1に開示されている発明では、燃料ノズルに生じた圧力変動が絞り部と燃料ノズル孔との間に伝播し、それにより位相差が燃料ノズルに生じてしまう。そのため、燃料ノズル孔における燃料流量が変動するという問題があった。 However, in the invention disclosed in Patent Document 1, the pressure fluctuation generated in the fuel nozzle propagates between the throttle portion and the fuel nozzle hole, thereby causing a phase difference in the fuel nozzle. Therefore, there has been a problem that the fuel flow rate in the fuel nozzle hole varies.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、燃料ノズル孔近傍の圧力変動の増大を抑制することができる燃料ノズル、これを備えた燃焼器及びガスタービンを提供することにある。 This invention is made in view of such a situation, Comprising: It is providing the fuel nozzle which can suppress the increase in the pressure fluctuation of fuel nozzle hole vicinity, a combustor provided with the same, and a gas turbine. is there.
上記課題を解決するために、本発明の燃料ノズル、これを備えた燃焼器及びガスタービンには、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の参考例にかかる燃料ノズルは、燃料ノズル孔と、該燃料ノズル孔に燃料を供給する流路部と、を備えた燃料ノズルにおいて、前記流路部と前記燃料ノズルとの間には、前記燃料ノズル孔の上流側の近傍であって前記燃料ノズル孔に生じる圧力変動に連動する容積を有するとともに前記流路部の流路断面積よりも大きな流路断面積を有する拡大流路部を備えていることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the following means are employed in the fuel nozzle of the present invention, the combustor including the fuel nozzle, and the gas turbine.
That is, a fuel nozzle according to a reference example of the present invention includes a fuel nozzle hole and a flow path portion that supplies fuel to the fuel nozzle hole, and the fuel nozzle includes a gap between the flow path portion and the fuel nozzle. The enlarged flow having a volume that is in the vicinity of the upstream side of the fuel nozzle hole and that is linked to the pressure fluctuation generated in the fuel nozzle hole, and that has a flow path cross-sectional area larger than the flow path cross-sectional area of the flow path portion. A road portion is provided.
この参考例によれば、拡大流路部は、燃料ノズル孔の圧力変動と連動する容積を有するので、拡大流路部の圧力変動と燃料ノズル孔の圧力変動との間に生じる位相差が減少する。そのため、燃料ノズル孔における燃料流量の変化を低減することができる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができ、燃焼振動の発生を防止することが可能となる。 According to this reference example, the enlarged flow path portion has a volume that is linked to the pressure fluctuation of the fuel nozzle hole, so that the phase difference generated between the pressure fluctuation of the enlarged flow path portion and the pressure fluctuation of the fuel nozzle hole is reduced. To do. Therefore, the change in the fuel flow rate in the fuel nozzle hole can be reduced. Therefore, it is possible to suppress an increase in pressure fluctuation generated in the fuel nozzle hole due to a change in the fuel flow rate, and it is possible to prevent the occurrence of combustion vibration.
さらに、本発明の参考例にかかる燃料ノズルの拡大流路部は、前記拡大流路部内の圧力変動を減衰する容積を有する共鳴室が接続されることを特徴とする。 Furthermore, the enlarged flow path portion of the fuel nozzle according to the reference example of the present invention is connected to a resonance chamber having a volume for attenuating pressure fluctuation in the enlarged flow path portion.
この参考例によれば、共鳴室は、拡大流路部内の圧力変動を減衰する容積を有しているため、拡大流路部内の圧力変動を更に減じることができる。そのため、燃料ノズル孔における燃料流量の変化をさらに低減することができる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。 According to this reference example, the resonance chamber has a volume that attenuates the pressure fluctuation in the enlarged flow path portion, and therefore the pressure fluctuation in the enlarged flow path portion can be further reduced. Therefore, the change in the fuel flow rate in the fuel nozzle hole can be further reduced. Accordingly, it is possible to suppress an increase in pressure fluctuation that occurs in the fuel nozzle hole due to a change in the fuel flow rate.
さらに、本発明の参考例にかかる燃料ノズルの拡大流路部は、容積の調整が可能な容積調整手段を備えることを特徴とする。 Furthermore, the enlarged flow path portion of the fuel nozzle according to the reference example of the present invention is characterized by including a volume adjusting means capable of adjusting the volume.
この参考例によれば、拡大流路部の容積を調整することによって拡大流路部の圧力変動の減衰を想定される燃焼振動に対して最適化することができるので、燃料ノズル孔における燃料流量の変化を効果的に低減することができる。従って、燃料流量を起因とした燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。 According to this reference example, by adjusting the volume of the enlarged flow path portion, it is possible to optimize the attenuation of the pressure fluctuation in the enlarged flow path portion with respect to the assumed combustion vibration. Can be effectively reduced. Therefore, it is possible to suppress an increase in pressure fluctuation caused in the fuel nozzle hole due to the fuel flow rate.
さらに、本発明の参考例にかかる燃料ノズルの容積調整手段は、前記拡大流路部内に挿入された多孔質体であることを特徴とする。 Furthermore, the volume adjusting means of the fuel nozzle according to the reference example of the present invention is a porous body inserted into the enlarged flow path portion.
この参考例によれば、多孔質体の容積を調整することによって拡大流路部の圧力変動の減衰を最適化することができ、また、拡大流路部内の圧力変動が多孔質体によって吸収されるので、燃料ノズル孔における燃料流量の変化をさらに低減することができる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
なお、拡大流路部に備えられる多孔質体は、目詰まりを防ぐために燃料ノズルの上流に設置されるフィルタよりも空隙率が大きいものが好ましい。
According to this reference example, by adjusting the volume of the porous body, it is possible to optimize the attenuation of the pressure fluctuation in the enlarged flow path section, and the pressure fluctuation in the enlarged flow path section is absorbed by the porous body. Therefore, the change in the fuel flow rate in the fuel nozzle hole can be further reduced. Accordingly, it is possible to suppress an increase in pressure fluctuation that occurs in the fuel nozzle hole due to a change in the fuel flow rate.
In addition, it is preferable that the porous body provided in the enlarged flow path portion has a larger porosity than the filter installed upstream of the fuel nozzle in order to prevent clogging.
さらに、本発明の参考例にかかる燃料ノズルの容積調整手段は、前記拡大流路部内に挿入可能とされたスペーサであることを特徴とする。 Furthermore, the volume adjusting means of the fuel nozzle according to the reference example of the present invention is a spacer that can be inserted into the enlarged flow path portion.
この参考例によれば、スペーサの本数や挿入深さを変更することにより容易に拡大流路部の容積を調節することができるので、拡大流路部の圧力変動の減衰を容易に最適化でき燃料流量の変化を効果的に抑制することができる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。 According to this reference example, it is possible to easily adjust the volume of the enlarged flow path portion by changing the number of spacers and the insertion depth, and thus it is possible to easily optimize the attenuation of pressure fluctuation in the enlarged flow path portion. A change in the fuel flow rate can be effectively suppressed. Accordingly, it is possible to suppress an increase in pressure fluctuation that occurs in the fuel nozzle hole due to a change in the fuel flow rate.
また、本発明にかかる燃料ノズルは、燃料ノズル孔と、該燃料ノズル孔に燃料を供給する流路部と、下端の外周に前記燃料ノズル孔が設けられた外筒と、該外筒の下端に収容されている内筒と、を備えた燃料ノズルにおいて、前記流路部は、前記外筒と前記内筒との間に形成されて、その内部に長手方向に間隔をあけて複数のオリフィスが配置されていることを特徴とする。
また、本発明にかかる燃料ノズルは、前記流路部の流路断面積が、前記燃料ノズル孔の流路断面積よりも大きいことを特徴とする。
Further, the fuel nozzle according to the present invention includes a fuel nozzle hole, a flow path portion for supplying fuel to the fuel nozzle hole, an outer cylinder provided with the fuel nozzle hole on the outer periphery of the lower end, and a lower end of the outer cylinder. A fuel nozzle including a plurality of orifices formed between the outer cylinder and the inner cylinder and spaced apart in the longitudinal direction in the interior of the fuel nozzle. Is arranged.
The fuel nozzle according to the present invention is characterized in that a flow path cross-sectional area of the flow path portion is larger than a flow path cross-sectional area of the fuel nozzle hole.
燃料ノズル孔から流路部に伝播した圧力変動は、流路部の圧力損失によって低減され流路部の上流に伝播しない。従って、燃料ノズル孔に供給される燃料流量の変化が抑えられるので、燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
また、燃料ノズル孔から流路部に伝播した圧力変動は、流路部の長手方向に間隔をあけて設けられた複数のオリフィスによって圧力損失が発生し減衰される。従って、オリフィスがない場合と比べると、流路部の長さを短くして燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
The pressure fluctuation propagated from the fuel nozzle hole to the flow path portion is reduced by the pressure loss of the flow path portion and does not propagate upstream of the flow path portion. Therefore, since the change in the flow rate of the fuel supplied to the fuel nozzle hole is suppressed, an increase in pressure fluctuation generated in the fuel nozzle hole can be suppressed.
Further, the pressure fluctuation propagated from the fuel nozzle hole to the flow path portion is attenuated by a pressure loss caused by a plurality of orifices provided at intervals in the longitudinal direction of the flow path portion. Therefore, as compared with the case where there is no orifice, the length of the flow path portion can be shortened to suppress an increase in pressure fluctuation generated in the fuel nozzle hole.
また、本発明の燃焼器は、上記のいずれかに記載の燃料ノズルを備えていることを特徴とする。 A combustor according to the present invention includes any one of the fuel nozzles described above.
燃焼器の内圧変動を起因とする燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制し、燃焼による発熱量の変動を低減することができる。従って、燃焼振動に対する燃焼器の構成品の健全性を保つことができる。 It is possible to suppress an increase in the pressure fluctuation generated in the fuel nozzle hole due to the internal pressure fluctuation of the combustor, and to reduce the fluctuation of the calorific value due to combustion. Therefore, the soundness of the combustor components against the combustion vibration can be maintained.
また、本発明のガスタービンは、上記に記載の燃焼器を備えていることを特徴とする。 A gas turbine according to the present invention includes the combustor described above.
燃焼器の構成品の健全性を保つことができるので、ガスタービンの信頼性が向上する。 Since the soundness of the combustor components can be maintained, the reliability of the gas turbine is improved.
本発明の燃料ノズルによると、燃料ノズル孔から流路部に伝播した圧力変動は、流路部の圧力損失によって低減され流路部の上流に伝播しない。従って、燃料ノズル孔に供給される燃料流量の変化が抑えられるので、燃料ノズル孔に生じる圧力変動の増大を抑制することができ、燃焼振動の発生を抑制することが可能となる。 According to the fuel nozzle of the present invention, the pressure fluctuation propagated from the fuel nozzle hole to the flow path portion is reduced by the pressure loss of the flow path portion and does not propagate upstream of the flow path portion. Accordingly, since the change in the flow rate of the fuel supplied to the fuel nozzle hole is suppressed, an increase in pressure fluctuation generated in the fuel nozzle hole can be suppressed, and the occurrence of combustion vibration can be suppressed.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態にかかるガスタービンの燃料ノズルを備えた燃焼器とガスタービンについて、図1及び図2を参照しながら説明する。
図1及び図2に示す燃焼器10を有したガスタービン(図示せず)は、燃焼器10の他、圧縮機(図示せず)と、タービン(図示せず)とを備えている。ガスタービンは、一般に複数の燃焼器10を有しており、圧縮機により圧縮された空気と、燃焼器10に供給された燃料を混合させ、各々の燃焼器10内で燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させる。この高温の燃焼ガスをタービンへ供給してタービンを回転駆動させている。
[First Embodiment]
Hereinafter, a combustor including a fuel nozzle of a gas turbine and a gas turbine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
A gas turbine (not shown) having the
燃焼器10は、燃焼器ケーシング11内に環状に複数個配置されている(図1では1個のみ示している)。燃焼器ケーシング11とガスタービンケーシング12とには圧縮空気が充満し、車室13を形成する。この車室13には、圧縮機により圧縮された空気が導入される。導入された圧縮空気は、燃焼器10の上流部に設けられた空気流入口14から、燃焼器10の内部に入る。燃焼器10の燃焼バーナ16の内筒15の内部では、燃焼バーナ16から供給された燃料と圧縮空気が混合され燃焼する。燃焼によって生じた燃焼ガスは、燃焼バーナ16の尾筒17を通ってタービン室側へ供給され、タービンロータ(図示せず)を回転させる。
A plurality of
図2には、燃焼バーナ16と、燃焼バーナ16の内筒15と、燃焼バーナ16の尾筒17とが分離して示されている。
燃焼バーナ16は、複数本の主燃焼バーナ18と、1本のパイロット燃焼バーナ19とを有している。
複数本の主燃焼バーナ18は、燃焼バーナ16の内筒15の内部で、かつ、パイロット燃焼バーナ19の周囲を囲むように配置されている。
In FIG. 2, the
The
The plurality of
パイロット燃焼バーナ19は、パイロットノズルとパイロットバーナ筒32とを備えている。パイロットバーナ筒32は、パイロットノズルに対して同心状で、かつ、パイロットノズルの先端部を囲繞する状態で配置されている。このため、パイロットノズルの先端部とパイロットバーナ筒32との間には、リング状の空気通路が形成され、この空気通路には、その上流側から下流側に向かって圧縮空気が流通する。パイロットノズルには、その下端に複数個(例えば、8個)の燃料ノズル孔が形成されている。各燃料ノズル孔から噴射された燃料は、圧縮空気と混合されて、燃焼バーナ16の内筒15の内部空間に送られて燃焼することとなる。
主燃焼バーナ18は、主燃料ノズル21と、主バーナ筒22とを主に備えている。主バーナ筒22は、主燃料ノズル21を囲繞する状態で配置されている。このため、主燃料ノズル21の外周面と主バーナ筒22の内周面との間に、空気通路が形成され、この空気通路には、その上流側から下流側に向かって圧縮空気が流通する。主燃料ノズル21には、その下端に複数個の燃料ノズル孔が形成されている。各燃料ノズル孔から噴射された燃料は、圧縮空気と混合されて、燃焼バーナ16の内筒15の内部空間に送られて燃焼することとなる。
The
The
図3は、図2に示したパイロット燃焼バーナが備えているパイロットノズルの図2のA−A部における縦断面概略図である。
パイロットノズル20(燃料ノズル)は、下端の円周に複数個(例えば、8個)の燃料ノズル孔23を有している外筒24と、内筒25と、大流路部26と、流路部27と、拡大流路部28とを有している。
大流路部26は、流路部27の上流に位置し、パイロットノズル20の外筒24によって囲われている。大流路部26は、拡大流路部28よりも大きな容積を有している。
流路部27は、パイロットノズル20の外筒24と、その外筒24の下端に収容されている内筒25との間に形成されている。この流路部27は、通過した燃料の圧力がほぼ一定となって拡大流路部28に供給されるような長さを有している。流路部27の流路断面積は、燃料ノズル孔23の流路断面積よりも大きく、拡大流路部28よりも小さな流路断面積となっている。
拡大流路部28は、流路部27と燃料ノズル孔23との間であり、かつ、燃料ノズル孔23の上流近傍に設けられている。拡大流路部28は、パイロットノズル20の内筒25と外筒24との間にリング状に形成されている。拡大流路部28の容積は、燃料ノズル孔23に供給される燃料の流速の最大値と最小値との比が最小となる大きさを有している。
FIG. 3 is a schematic longitudinal sectional view of the pilot nozzle included in the pilot combustion burner shown in FIG.
The pilot nozzle 20 (fuel nozzle) includes an
The large
The
The enlarged
流路部27は、図4(a)に示すように、パイロットノズル20の外筒24と内筒25との間にリング状に形成され、燃料がその上流側から下流側に向かい流通する。なお、流路部27は、図4(b)に示すように、パイロットノズル20の外筒24と内筒25との間に内筒25の外周に均等に複数個(例えば、8個)配置されても良い。
As shown in FIG. 4A, the
以上の通り、本実施形態にかかるパイロットノズル20によれば以下の作用効果を奏する。
拡大流路部28は、燃料ノズル孔23に供給される燃料の流速の最大値と最小値との比が最小となる容積(燃料ノズル孔23の圧力変動と連動する容積)を有しているので、拡大流路部28の圧力変動と燃料ノズル孔23の圧力変動との間に生じる位相差が減少する。そのため、燃料ノズル孔23における燃料流量の変化を低減することができる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制することができ、燃焼振動の発生を防止することが可能となる。
なお、拡大流路部28の容積は、燃焼器10に生じる内圧変動の周波数に基づいて求めることができる。
As described above, the
The enlarged
Note that the volume of the enlarged
さらに、本実施形態にかかるパイロットノズル20を有する燃焼器によれば、燃焼器の内圧変動を起因とした燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制し、燃焼による発熱量の変動を抑制することができる。従って、燃焼振動によって燃焼器の構成品の健全性が損なわれること防止することができる。
Furthermore, according to the combustor having the
さらに、本実施形態にかかるパイロットノズル20を備えた燃焼器を有するガスタービンによれば、燃焼器の構成品の健全性を保つことができるので、ガスタービンの信頼性が向上する。
Furthermore, according to the gas turbine having the combustor including the
[第1参考実施形態]
以下、本発明の第1参考実施形態について、図5に基づき説明する。本実施形態のパイロットノズル及び燃焼器の構成は、拡大流路部に接続されている共鳴室を有している点において第1実施形態と相違し、そのほかは同様である。したがって、同一の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
共鳴室29は、燃料の流通方向に対して直交する方向に拡大流路部28と接続されている。共鳴室29は、流路部27の下端のパイロットノズル20の内筒25と外筒24との間に形成されている。共鳴室29は、拡大流路部28内の上流側の圧力変動を減衰する容積を有している。
[First embodiment]
Hereinafter, a first reference embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the pilot nozzle and the combustor of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that it has a resonance chamber connected to the enlarged flow path portion, and the others are the same. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The
以上の通り、本実施形態にかかるパイロットノズル20によれば以下の作用効果を奏する。
共鳴室29は、拡大流路部28内の圧力変動を減衰する容積を有しているため、拡大流路部28内の圧力変動を更に減じることができる。そのため、燃料ノズル孔23における燃料流量の変化をさらに低減することができる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
なお、共鳴室29の容積は、燃焼器に生じる内圧変動の周波数に基づいて求めることができる。
As described above, the
Since the
The volume of the
[第2参考実施形態]
以下、本発明の第2参考実施形態について、図6に基づき説明する。本実施形態のパイロットノズル及び燃焼器の構成は、拡大流路部に多孔質体が挿入されている点において第1実施形態と相違し、そのほかは同様である。したがって、同一の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
多孔質体(容量調整手段)30は、拡大流路部28内の上流側に挿入されている。多孔質体30は、拡大流路部28の容積の半分を占めている。
[Second embodiment]
Hereinafter, a second reference embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the pilot nozzle and the combustor of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that a porous body is inserted into the enlarged flow path portion, and the other configurations are the same. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The porous body (capacity adjusting means) 30 is inserted on the upstream side in the enlarged
以上の通り、本実施形態にかかるパイロットノズル20によれば以下の作用効果を奏する。
拡大流路部28の容積を調整することによって拡大流路部28の圧力変動の減衰を最適化することができ、かつ、拡大流路部28の圧力変動が多孔質体30によって吸収されるので、燃料ノズル孔23における燃料流量の変化を効果的に低減することができる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
なお、多孔質体30が拡大流路部28に占める容積は、燃焼器に生じる内圧変動の周波数に基づいて求めることができ、多孔質体30の空隙率については、実験等によって得られた情報に基づく値を用いることができる。
As described above, the
By adjusting the volume of the enlarged
In addition, the volume which the
なお、拡大流路部28に備えられている多孔質体30は、目詰まりを防ぐためにパイロットノズル20の上流に設置されているフィルタ(図示ぜず)よりも空隙率が大きいものが好ましい。
The
[第3参考実施形態]
以下、本発明の第3参考実施形態について、図7に基づき説明する。本実施形態のパイロットノズル及び燃焼器の構成は、拡大流路部内に挿入可能とされたスペーサを有している点において第1実施形態と相違し、そのほかは同様である。したがって、同一の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
スペーサ(容量調整手段)31は、パイロットノズル20の外筒24の内周側に2本設けられている。スペーサ31は、外周にねじ山を有するねじ込固定式となっており、パイロットノズル20の外筒24の外側からねじによって埋設され、拡大流路部28に突出している。
[Third Reference Embodiment]
Hereinafter, a third reference embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the pilot nozzle and the combustor of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that it has a spacer that can be inserted into the enlarged flow path portion, and the others are the same. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
Two spacers (capacity adjusting means) 31 are provided on the inner peripheral side of the
以上の通り、本実施形態にかかるパイロットノズル20によれば以下の作用効果を奏する。
スペーサ31の本数や挿入深さを変更することにより、容易に拡大流路部28の容積を調節できるので、拡大流路部28の圧力変動の減衰を容易に最適化でき燃料流量の変化を効果的に抑制することが可能となる。従って、燃料流量の変化を起因とした燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
なお、スペーサ31の本数や挿入深さは、実験等によって得られた情報に基づく値を用いることができる。
As described above, the
By changing the number of
In addition, the value based on the information obtained by experiment etc. can be used for the number of
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態について、図8に基づき説明する。本実施形態のパイロットノズル及び燃焼器の構成は、拡大流路部を有しない点において第1実施形態と相違し、そのほかは同様である。したがって、同一の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
流路部27は、パイロットノズル20の外筒24と内筒25との間に形成され、燃料ノズル孔23から伝播した圧力変動が流路部27の圧力損失によって抑制可能な長さを有している。流路部27は、パイロットノズル20の外筒24の下端の外周に設けられている複数個(例えば、8個)の燃料ノズル孔23に連通している。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the pilot nozzle and the combustor of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that it does not have an enlarged flow path portion, and the others are the same. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The
以上の通り、本実施形態にかかるパイロットノズル20によれば以下の作用効果を奏する。
燃料ノズル孔23から流路部27に伝播した圧力変動は、流路部27の圧力損失によって低減され流路部27の上流には伝播しない。従って、燃料ノズル孔23に供給される燃料流量の変化が抑えられるので、燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
なお、流路部27の長さは、実験等によって得られた情報に基づいた値を用いることができる。
As described above, the
The pressure fluctuation propagated from the
As the length of the
[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態について、図9に基づき説明する。本実施形態のパイロットノズル及び燃焼器の構成は、拡大流路部を有さず流路部がラビリンス形状である点において第1実施形態と相違し、そのほかは同様である。したがって、同一の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
流路部27は、パイロットノズル20の外筒24と内筒25との間に形成され、その外筒24の下端の外周に設けられている複数個の燃料ノズル孔23(例えば、8個)に連通している。パイロットノズル20の外筒24の内周と内筒25の外周とには、複数の絞り片を設けたラビリンス形状32が設けられている。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configuration of the pilot nozzle and the combustor of the present embodiment is different from that of the first embodiment in that it does not have an enlarged flow path portion and the flow path portion has a labyrinth shape, and the others are the same. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The
以上の通り、本実施形態にかかるパイロットノズル20によれば以下の作用効果を奏する。
燃料ノズル孔23から流路部27に伝播した圧力変動は、流路部27のラビリンス形状32によって圧力損失が発生し減衰される。従って、ラビリンス形状32がない場合と比べると、流路部27の長さを短くして燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
As described above, the
The pressure fluctuation propagated from the
[第4実施形態]
以下、本発明の第4実施形態について、図10に基づき説明する。本実施形態の主燃焼バーナ及び燃焼器の構成は、拡大流路部を有さず流路部にオリフィスを備えている点において第1実施形態と相違し、そのほかは同様である。したがって、同一の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。
流路部27は、パイロットノズル20の外筒24と内筒25との間に形成され、その外筒24の下端の外周に設けられている複数個の燃料ノズル孔23(例えば、8個)に連通している。流路部27には、円盤状の薄板で構成されている絞り機構であるオリフィス33がパイロットノズル20の外筒24の内周側と内筒25の外周側との相対する位置に3個所設けられている。各オリフィス33は、流路部27の上流から下流に向かって均等な間隔毎に設けられている。
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The configurations of the main combustion burner and the combustor of the present embodiment are different from those of the first embodiment in that they do not have an enlarged flow path part and are provided with orifices in the flow path part, and are otherwise the same. Accordingly, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The
以上の通り、本実施形態にかかるパイロットノズル20によれば以下の作用効果を奏する。
燃料ノズル孔23から流路部27に伝播した圧力変動は、流路部27に設けられているオリフィス33によって圧力損失が発生し減衰される。従って、オリフィス33がない場合と比べると、流路部27の長さを短くして燃料ノズル孔23に生じる圧力変動の増大を抑制することができる。
なお、オリフィス33を設置する間隔、オリフィス33の数及び形状は、オリフィス33を通過する圧力変動が圧力損失によって流路部27の上流に伝播することを低減できるものとし、実験等によって得られた情報に基づく値を用いることができる。
As described above, the
The pressure fluctuation propagated from the
Note that the intervals at which the
また、上記各実施形態において、燃料ノズルとしてパイロットノズル20を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば主燃料ノズル21(図2参照)としても良い。
In each of the above embodiments, the
10 燃焼器
20 パイロットノズル(燃料ノズル)
23 燃料ノズル孔
24 外筒
25 内筒
27 流路部
28 拡大流路部
32 ラビリンス形状
33 オリフィス
10
23
Claims (4)
該燃料ノズル孔に燃料を供給する流路部と、
下端の外周に前記燃料ノズル孔が設けられた外筒と、
該外筒の下端に収容されている内筒と、
を備えた燃料ノズルにおいて、
前記流路部は、前記外筒と前記内筒との間に形成され、その内部に長手方向に間隔をあけて複数のオリフィスが配置されていることを特徴とする燃料ノズル。 A fuel nozzle hole;
A flow path for supplying fuel to the fuel nozzle hole;
An outer cylinder provided with the fuel nozzle hole on the outer periphery of the lower end;
An inner cylinder housed at the lower end of the outer cylinder;
In a fuel nozzle with
The fuel nozzle, wherein the flow path portion is formed between the outer cylinder and the inner cylinder, and a plurality of orifices are arranged in the interior thereof at intervals in the longitudinal direction .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015040514A JP6100295B2 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015040514A JP6100295B2 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013147816A Division JP5762481B2 (en) | 2013-07-16 | 2013-07-16 | Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015127633A JP2015127633A (en) | 2015-07-09 |
JP6100295B2 true JP6100295B2 (en) | 2017-03-22 |
Family
ID=53837694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015040514A Active JP6100295B2 (en) | 2015-03-02 | 2015-03-02 | Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6100295B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3848635B1 (en) * | 2018-09-06 | 2024-02-14 | Ihi Corporation | Liquid fuel injector |
FR3099231B1 (en) * | 2019-07-24 | 2022-08-12 | Safran Helicopter Engines | PURGE CIRCUIT FUEL INJECTOR FOR AN AIRCRAFT TURBOMACHINE |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0814566A (en) * | 1994-06-24 | 1996-01-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Self-control type fuel nozzle and fuel supply system |
JPH10288339A (en) * | 1997-04-10 | 1998-10-27 | Toshiba Corp | Gas turbine combustor |
EP0902233B1 (en) * | 1997-09-15 | 2003-03-12 | ALSTOM (Switzerland) Ltd | Combined pressurised atomising nozzle |
JPH11281439A (en) * | 1998-03-27 | 1999-10-15 | Yazaki Corp | Pulsation absorbing structure for flow meter |
JP2003247425A (en) * | 2002-02-25 | 2003-09-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Fuel nozzle, combustion chamber, and gas turbine |
JP4716952B2 (en) * | 2006-08-17 | 2011-07-06 | 日立造船株式会社 | Rupture disc |
-
2015
- 2015-03-02 JP JP2015040514A patent/JP6100295B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015127633A (en) | 2015-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5813169B2 (en) | Combustor and gas turbine | |
JP6059902B2 (en) | Sound damping device used in gas turbine engine | |
JP5631121B2 (en) | Gas turbine combustion equipment | |
CN107208893B (en) | Combustor for a gas turbine engine | |
JP5377747B2 (en) | Turbine combustion system | |
KR102055493B1 (en) | Combustor and gas turbine | |
CN103620307A (en) | Gas turbine combustor | |
US8869533B2 (en) | Combustion system for a gas turbine comprising a resonator | |
WO2020095857A1 (en) | Combustor component, combustor, gas turbine, and method of producing combustor component | |
US20110165527A1 (en) | Method and Apparatus of Combustor Dynamics Mitigation | |
CN204943567U (en) | For the system that the mode of control combustion dynamically and in gas-turbine unit connects | |
US10197275B2 (en) | High frequency acoustic damper for combustor liners | |
JP6100295B2 (en) | Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine | |
EP2851618A1 (en) | Combustion system of a flow engine comprising a resonator | |
JP5762481B2 (en) | Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine | |
JP5357631B2 (en) | Fuel nozzle, combustor equipped with the same, and gas turbine | |
JP5054988B2 (en) | Combustor | |
KR102217888B1 (en) | Resonant sound absorbing device for gas turbine combustor and gas turbine combustor and gas turbine having the same | |
WO2015094814A1 (en) | Axial stage injection dual frequency resonator for a combustor of a gas turbine engine | |
JP2012149642A (en) | Gas turbine fuel system for low dynamics | |
JP2009235970A (en) | Gas turbine | |
JP2011117650A (en) | Combustion burner for gas turbine | |
JP5717821B2 (en) | Acoustic liner for gas turbine combustor, gas turbine combustor, and gas turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151224 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160105 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160304 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160719 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170124 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170222 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6100295 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |