JPH05196232A - 耐逆火性燃料ステージング式予混合燃焼器 - Google Patents
耐逆火性燃料ステージング式予混合燃焼器Info
- Publication number
- JPH05196232A JPH05196232A JP19258792A JP19258792A JPH05196232A JP H05196232 A JPH05196232 A JP H05196232A JP 19258792 A JP19258792 A JP 19258792A JP 19258792 A JP19258792 A JP 19258792A JP H05196232 A JPH05196232 A JP H05196232A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- fuel
- combustion chamber
- combustor
- combustion
- 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
Classifications
-
- 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
- F23R3/30—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
- F23R3/32—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices being tubular
-
- 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
- F23R3/283—Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances
-
- 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
- F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＮＯx ，ＣＯ，ＵＨＣの排出量を減らし、か
つ逆火による破損を減少したエンジンを提供する。 【構成】 窒素酸化物と一酸化炭素と未燃炭化水素の排
出量を減らすには、火炎温度を１３７１℃（２５００゜
Ｆ）と１５３８℃（２８００゜Ｆ）との間に保たなけれ
ばならない。予混合管を用いて燃料と空気を予混合した
後その混合気を燃焼室７内で燃やす。空燃混合気が予混
合管８，１０，１２，１６，１８，２０内を通るので予
混合管は耐逆火性を有する。燃焼器の負荷作用を、ピー
ク外れ時間中のように、最大負荷作用の１００％よりか
なり低くしたい場合、燃料と空気の流量を調整して負荷
作用を減らしても少排出量と低火炎温度を保つことがで
きる。
つ逆火による破損を減少したエンジンを提供する。 【構成】 窒素酸化物と一酸化炭素と未燃炭化水素の排
出量を減らすには、火炎温度を１３７１℃（２５００゜
Ｆ）と１５３８℃（２８００゜Ｆ）との間に保たなけれ
ばならない。予混合管を用いて燃料と空気を予混合した
後その混合気を燃焼室７内で燃やす。空燃混合気が予混
合管８，１０，１２，１６，１８，２０内を通るので予
混合管は耐逆火性を有する。燃焼器の負荷作用を、ピー
ク外れ時間中のように、最大負荷作用の１００％よりか
なり低くしたい場合、燃料と空気の流量を調整して負荷
作用を減らしても少排出量と低火炎温度を保つことがで
きる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、コンパクトな耐逆火性
高効率予混合管を用いた予混合燃焼装置に関する。この
燃焼装置はエンジンの運転範囲の大部分にわたって窒素
酸化物（ＮＯ x ）と一酸化炭素（ＣＯ）と未燃炭化水素
（ＵＨＣ）の排出量を低くする。
高効率予混合管を用いた予混合燃焼装置に関する。この
燃焼装置はエンジンの運転範囲の大部分にわたって窒素
酸化物（ＮＯ x ）と一酸化炭素（ＣＯ）と未燃炭化水素
（ＵＨＣ）の排出量を低くする。
【０００２】
【従来の技術】従来の幾つかの燃焼装置では、燃料と空
気の予混合を包含する設計を利用することにより火炎温
度を下げてＮＯx 排出量を減らすことが知られている。
このような各燃焼装置における予混合器はその中への逆
火により破損しやすく、このような逆火は圧縮機失速の
ような過渡現象中に時々発生する。加えて、従来設計さ
れた燃焼装置の多くは、エンジン運転範囲のかなりの部
分にわたって少量のＮＯ x とＣＯとＵＨＣを排出する能
力に欠けている。このような少排出量性能は、出力をか
なり減らした運転を要するエンジン用途、例えば、ガス
管路およびオイルプラットフォーム圧縮機駆動用途に有
利である。
気の予混合を包含する設計を利用することにより火炎温
度を下げてＮＯx 排出量を減らすことが知られている。
このような各燃焼装置における予混合器はその中への逆
火により破損しやすく、このような逆火は圧縮機失速の
ような過渡現象中に時々発生する。加えて、従来設計さ
れた燃焼装置の多くは、エンジン運転範囲のかなりの部
分にわたって少量のＮＯ x とＣＯとＵＨＣを排出する能
力に欠けている。このような少排出量性能は、出力をか
なり減らした運転を要するエンジン用途、例えば、ガス
管路およびオイルプラットフォーム圧縮機駆動用途に有
利である。
【０００３】
【発明の目的】上述から明らかなように、当該技術にお
いて、次のような空燃予混合燃焼装置、すなわち、簡単
な部品と独特な構造により燃料と空気を効率良く混合
し、また公知の空燃予混合燃焼器の燃焼特性に少なくと
も等しい特性をもつが、同時に逆火による破損のおそれ
を大いに減らしそしてエンジン運転範囲のかなりの部分
にわたってＮＯx とＣＯとＵＨＣの排出量が少ないよう
な予混合燃焼器が必要である。本発明の目的は、この必
要と他の必要を以下の説明で明らかにする方式で満たす
ことである。
いて、次のような空燃予混合燃焼装置、すなわち、簡単
な部品と独特な構造により燃料と空気を効率良く混合
し、また公知の空燃予混合燃焼器の燃焼特性に少なくと
も等しい特性をもつが、同時に逆火による破損のおそれ
を大いに減らしそしてエンジン運転範囲のかなりの部分
にわたってＮＯx とＣＯとＵＨＣの排出量が少ないよう
な予混合燃焼器が必要である。本発明の目的は、この必
要と他の必要を以下の説明で明らかにする方式で満たす
ことである。
【０００４】
【発明の概要】概説すると、本発明はこれらの必要に応
じ、次のような燃焼器、すなわち、燃料と空気の混合気
を燃焼する燃焼室と、燃料と空気を燃焼室への流入前に
予混合する複数の予混合燃焼器管であって、第１および
第２端部を有しそして複数の穴が第１端部に配設されま
た第２端部が実質的に燃焼室内に配置されているような
予混合燃焼器管と、これらの予混合燃焼器管の第１端部
に接続した燃料導入手段と、空気を予混合燃焼器管に導
入する空気導入手段と、燃料導入手段と空気導入手段と
を制御する制御手段とからなる燃焼装置を提供する。
じ、次のような燃焼器、すなわち、燃料と空気の混合気
を燃焼する燃焼室と、燃料と空気を燃焼室への流入前に
予混合する複数の予混合燃焼器管であって、第１および
第２端部を有しそして複数の穴が第１端部に配設されま
た第２端部が実質的に燃焼室内に配置されているような
予混合燃焼器管と、これらの予混合燃焼器管の第１端部
に接続した燃料導入手段と、空気を予混合燃焼器管に導
入する空気導入手段と、燃料導入手段と空気導入手段と
を制御する制御手段とからなる燃焼装置を提供する。
【０００５】好適実施例では、燃料と空気は予混合燃焼
器管内で実質上完全に混合された後燃焼室に入る。ま
た、制御手段により燃焼装置はその最大負荷作用の１０
０％よりかなり低い負荷で動作し得る。最後に、本燃焼
装置では気体燃料または液体燃料を用い得る。他の好適
実施例では、燃焼装置が最大負荷作用の１００％よりか
なり低い負荷で動作をなす時、ＣＯとＵＨＣの増加の可
能性が最少になる。
器管内で実質上完全に混合された後燃焼室に入る。ま
た、制御手段により燃焼装置はその最大負荷作用の１０
０％よりかなり低い負荷で動作し得る。最後に、本燃焼
装置では気体燃料または液体燃料を用い得る。他の好適
実施例では、燃焼装置が最大負荷作用の１００％よりか
なり低い負荷で動作をなす時、ＣＯとＵＨＣの増加の可
能性が最少になる。
【０００６】特に好適な実施例では、本発明の燃焼装置
は燃焼室と、端部が燃焼室内で食違い位置に配置されて
いる４２本の予混合管と、予混合管と燃焼器とに導入さ
れつつある燃料と空気を制御する燃料と空気の制御装置
とからなり、従って、燃焼装置はその最大負荷作用の１
００％よりかなり低い負荷で動作してもＣＯとＵＨＣの
排出量増加の可能性を減らすことができる。
は燃焼室と、端部が燃焼室内で食違い位置に配置されて
いる４２本の予混合管と、予混合管と燃焼器とに導入さ
れつつある燃料と空気を制御する燃料と空気の制御装置
とからなり、従って、燃焼装置はその最大負荷作用の１
００％よりかなり低い負荷で動作してもＣＯとＵＨＣの
排出量増加の可能性を減らすことができる。
【０００７】本発明による好適燃焼装置は次のような利
点、すなわち、容易な組立てと修理、良好な安定性、優
れた経済性、負荷作用性能の改善、高強度による安全
性、逆火発生の可能性の減少、および良好な燃料効率を
もたらす。事実上、好適実施例の多くにおいて、優れた
経済性と、負荷作用性能の改善と、逆火発生の可能性の
減少という要因は、公知の従来燃焼装置で従来達成され
ているよりかなり高度に最適化される。
点、すなわち、容易な組立てと修理、良好な安定性、優
れた経済性、負荷作用性能の改善、高強度による安全
性、逆火発生の可能性の減少、および良好な燃料効率を
もたらす。事実上、好適実施例の多くにおいて、優れた
経済性と、負荷作用性能の改善と、逆火発生の可能性の
減少という要因は、公知の従来燃焼装置で従来達成され
ているよりかなり高度に最適化される。
【０００８】本発明の上記および他の特徴は、添付図面
と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。な
お、全図を通じて同符号は同部分を表す。
と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。な
お、全図を通じて同符号は同部分を表す。
【０００９】
【実施例の記載】ＮＯx の排出量を極めて低くするに
は、周知のように、火炎温度を２８００゜Ｆ以下に保た
なければならない。また、ＣＯとＵＨＣの排出量を低く
するには火炎温度を２５００゜Ｆ以上に保たなければな
らない。従って、ＮＯx とＣＯとＵＨＣの排出量を同時
に低くするには、火炎温度を２５００゜Ｆと２８００゜
Ｆとの間に保たなければならない。
は、周知のように、火炎温度を２８００゜Ｆ以下に保た
なければならない。また、ＣＯとＵＨＣの排出量を低く
するには火炎温度を２５００゜Ｆ以上に保たなければな
らない。従って、ＮＯx とＣＯとＵＨＣの排出量を同時
に低くするには、火炎温度を２５００゜Ｆと２８００゜
Ｆとの間に保たなければならない。
【００１０】予混合燃焼装置の設計において、空気流量
と燃料流量は、エンジンの全出力時に火炎温度が約２８
００゜Ｆになるように調整される。所要エンジン出力が
減るにつれ、燃料流量が減らされる。ガスタービンエン
ジンを通る空気流量も出力低下とともに減少するが、燃
料流量より緩やかな速度で減少する。従って、火炎温度
は出力が減るにつれ低下する。もし火炎温度が２５００
゜Ｆ以下に下がれば、ＣＯとＵＨＣの排出量は多くな
る。従って、燃焼器の様々な部分への燃料流を完全に遮
断することにより、燃料流と火炎とを保っている燃焼器
域内の燃料流量と火炎温度を高めなければならない（た
だし２８００゜Ｆ以下）。この方式は燃料ステージング
（fuel staging）と呼ばれる。
と燃料流量は、エンジンの全出力時に火炎温度が約２８
００゜Ｆになるように調整される。所要エンジン出力が
減るにつれ、燃料流量が減らされる。ガスタービンエン
ジンを通る空気流量も出力低下とともに減少するが、燃
料流量より緩やかな速度で減少する。従って、火炎温度
は出力が減るにつれ低下する。もし火炎温度が２５００
゜Ｆ以下に下がれば、ＣＯとＵＨＣの排出量は多くな
る。従って、燃焼器の様々な部分への燃料流を完全に遮
断することにより、燃料流と火炎とを保っている燃焼器
域内の燃料流量と火炎温度を高めなければならない（た
だし２８００゜Ｆ以下）。この方式は燃料ステージング
（fuel staging）と呼ばれる。
【００１１】火炎を保つ全域を、燃料と火炎を遮断した
燃焼器域から空気力学的に遮へいすることが重要であ
る。こうして適切な空燃混合気を保つと、燃焼器の活用
域内の火炎温度を２５００゜Ｆと２８００゜Ｆとの間に
保つことができる。また、予混合管を通流する空燃混合
気の速度を充分高い値に保つことにより、火炎が、例え
ば瞬間的な逆火の場合、予混合管の上流端に停滞しない
ようにすることが重要である。こうすると、もしガスタ
ービンを通る空気流が、例えば圧縮機失速により、瞬間
的に遮断されそして予混合管内への逆火が起こっても、
逆行した火炎は、ガスタービンを通る空気流が正常レベ
ルに戻ればただちに吹き消されるので、予混合管の破損
は起こらない。
燃焼器域から空気力学的に遮へいすることが重要であ
る。こうして適切な空燃混合気を保つと、燃焼器の活用
域内の火炎温度を２５００゜Ｆと２８００゜Ｆとの間に
保つことができる。また、予混合管を通流する空燃混合
気の速度を充分高い値に保つことにより、火炎が、例え
ば瞬間的な逆火の場合、予混合管の上流端に停滞しない
ようにすることが重要である。こうすると、もしガスタ
ービンを通る空気流が、例えば圧縮機失速により、瞬間
的に遮断されそして予混合管内への逆火が起こっても、
逆行した火炎は、ガスタービンを通る空気流が正常レベ
ルに戻ればただちに吹き消されるので、予混合管の破損
は起こらない。
【００１２】図１は予混合燃焼器２を示す。燃焼器２は
外殻４と、ディフューザ５と、ライナ６と、燃焼室７
と、予混合管８、１０、１２、１６、１８、２０と、パ
イロットノズル１４と、流入空気２２と、燃料台５０
と、燃料マニホルド２４、２６、２８、３０、３２、３
４、３６とを含んでいる。外殻４は好ましくは任意の適
当な鋼で作られ、その中にライナ６が配置されている。
ライナ６は好ましくは、ウェストヴァージニア州ハンテ
ィントンを所在地とするインタナショナル・ニッケル・
カンパニー（International Nickel Company）製のハス
テロイ（Hastelloy、商標）Ｘで作られる。薄い耐熱セ
ラミック被覆１２０（図５）がライナ６の内面に従来の
被覆技術、例えばプラズマ溶射によって施されている。
この被覆は好ましくは部分安定化ジルコニアのもので、
厚さが約０．０３０インチである。被覆１２０はライナ
６を、燃焼室７内で発生する燃焼による加熱の悪影響か
ら保護する助けになる。ライナ６は燃焼室７を囲んでお
り、燃焼室７では燃料と空気２２の燃焼が起こる。
外殻４と、ディフューザ５と、ライナ６と、燃焼室７
と、予混合管８、１０、１２、１６、１８、２０と、パ
イロットノズル１４と、流入空気２２と、燃料台５０
と、燃料マニホルド２４、２６、２８、３０、３２、３
４、３６とを含んでいる。外殻４は好ましくは任意の適
当な鋼で作られ、その中にライナ６が配置されている。
ライナ６は好ましくは、ウェストヴァージニア州ハンテ
ィントンを所在地とするインタナショナル・ニッケル・
カンパニー（International Nickel Company）製のハス
テロイ（Hastelloy、商標）Ｘで作られる。薄い耐熱セ
ラミック被覆１２０（図５）がライナ６の内面に従来の
被覆技術、例えばプラズマ溶射によって施されている。
この被覆は好ましくは部分安定化ジルコニアのもので、
厚さが約０．０３０インチである。被覆１２０はライナ
６を、燃焼室７内で発生する燃焼による加熱の悪影響か
ら保護する助けになる。ライナ６は燃焼室７を囲んでお
り、燃焼室７では燃料と空気２２の燃焼が起こる。
【００１３】ライナ６の壁に沿ってライナ６内に食違い
配列状の予混合燃焼器管８、１０、１２、１６、１８、
２０が配置されている。管８、１０、１２、１６、１
８、２０は燃焼室７内に配置され、エンジン出力の低下
に伴うＣＯとＵＨＣの増加の可能性をかなり減らす。図
２は燃焼器管８、１０、１２、１６、１８、２０の特定
構造を示す。図２の管は符号８で表してあるが、管１
０、１２、１６、１８、２０も事実上同様の構造である
ことを理解されたい。管８は好ましくは直径が１．５０
インチで長さが１５インチであり、直径が０．２５イン
チの延長部６６を有する。管８は長さ対直径比が約１０
でなければ燃焼室７への流入前の空気と燃料の混合を良
好にできないことを理解されたい。管８は好ましくは前
述のハステロイＸ製である。管８はまた約３６個の穴６
８を有し、これらの穴は好ましくは直径が０．３７５イ
ンチで、従来の穴形成技術、例えば金属押抜きにより管
８に形成される。穴６８は空気２２を管８に入れる。管
８はまた延長部６６にねじ６４を有する。延長部６６は
適当な食違い管配列をもたらすように長さを変えること
ができ、管８、２０は最長延長部６６を有し、そして管
１２、１６は最短延長部６６を有する（図１）。
配列状の予混合燃焼器管８、１０、１２、１６、１８、
２０が配置されている。管８、１０、１２、１６、１
８、２０は燃焼室７内に配置され、エンジン出力の低下
に伴うＣＯとＵＨＣの増加の可能性をかなり減らす。図
２は燃焼器管８、１０、１２、１６、１８、２０の特定
構造を示す。図２の管は符号８で表してあるが、管１
０、１２、１６、１８、２０も事実上同様の構造である
ことを理解されたい。管８は好ましくは直径が１．５０
インチで長さが１５インチであり、直径が０．２５イン
チの延長部６６を有する。管８は長さ対直径比が約１０
でなければ燃焼室７への流入前の空気と燃料の混合を良
好にできないことを理解されたい。管８は好ましくは前
述のハステロイＸ製である。管８はまた約３６個の穴６
８を有し、これらの穴は好ましくは直径が０．３７５イ
ンチで、従来の穴形成技術、例えば金属押抜きにより管
８に形成される。穴６８は空気２２を管８に入れる。管
８はまた延長部６６にねじ６４を有する。延長部６６は
適当な食違い管配列をもたらすように長さを変えること
ができ、管８、２０は最長延長部６６を有し、そして管
１２、１６は最短延長部６６を有する（図１）。
【００１４】図１に示すように、管８、１０、１２、１
６、１８、２０のねじ６４は燃料台５０にねじ付けられ
ている。燃料台５０は好ましくは任意の金属物質、例え
ば鋼で作られる。燃料台５０内に入口路５２、５４、５
６、５８、６０、６２が配設され、それぞれ、管８、１
０、１２、１６、１８、２０の延長部６６のねじ６４に
接続されている。従来のマニホルド入口３８、４０、４
２、４４、４６、４８がそれぞれ従来のコネクタにより
入口路５２、５４、５６、５８、６０、６２に接続され
ている。従来の燃料マニホルド２４、２６、２８、３
２、３４、３６がそれぞれ従来のコネクタによりマニホ
ルド入口３８、４０、４２、４４、４６、４８に接続さ
れている。
６、１８、２０のねじ６４は燃料台５０にねじ付けられ
ている。燃料台５０は好ましくは任意の金属物質、例え
ば鋼で作られる。燃料台５０内に入口路５２、５４、５
６、５８、６０、６２が配設され、それぞれ、管８、１
０、１２、１６、１８、２０の延長部６６のねじ６４に
接続されている。従来のマニホルド入口３８、４０、４
２、４４、４６、４８がそれぞれ従来のコネクタにより
入口路５２、５４、５６、５８、６０、６２に接続され
ている。従来の燃料マニホルド２４、２６、２８、３
２、３４、３６がそれぞれ従来のコネクタによりマニホ
ルド入口３８、４０、４２、４４、４６、４８に接続さ
れている。
【００１５】図３は燃料制御装置８０を示す。燃料制御
装置８０は燃料マニホルド２４、２６、２８、３０、３
２、３４、３６と、導入管路８１、８２、８４、８６、
８８、９０、９２と、弁９４、９６、９８、９９、１０
０、１０２、１０４と、導管路１０６、１１０と、制御
弁１１２と、管路１１４と、遮断弁１１６と、燃料導入
管路１１８とからなる。詳述すると、燃料源、好ましく
は天然ガス源（図示せず）からの気体燃料が燃料導入管
路１１８に入りそして遮断弁１１６を経て管路１１４に
進む。管路１１４内の燃料は制御弁１１２に進む。制御
弁１１２を出た燃料は導管路１０６を通って弁９４、９
６、９８、９９に進みまた導管路１１０を通って弁１０
０、１０２、１０４に進む。次いで、燃料は弁９４、９
６、９８、９９、１００、１０２、１０４からそれぞれ
の導入管路８１、８２、８４、８６、８８、９０、９２
に流入し得る。最後に、導入管路８１、８２、８４、８
６、８８、９０、９２からの燃料が燃料マニホルド２
４、２６、２８、３０、３２、３４、３６に入りそして
最終的に管８、１０、１２、１６、１８、２０とパイロ
ットノズル１４とに入る。
装置８０は燃料マニホルド２４、２６、２８、３０、３
２、３４、３６と、導入管路８１、８２、８４、８６、
８８、９０、９２と、弁９４、９６、９８、９９、１０
０、１０２、１０４と、導管路１０６、１１０と、制御
弁１１２と、管路１１４と、遮断弁１１６と、燃料導入
管路１１８とからなる。詳述すると、燃料源、好ましく
は天然ガス源（図示せず）からの気体燃料が燃料導入管
路１１８に入りそして遮断弁１１６を経て管路１１４に
進む。管路１１４内の燃料は制御弁１１２に進む。制御
弁１１２を出た燃料は導管路１０６を通って弁９４、９
６、９８、９９に進みまた導管路１１０を通って弁１０
０、１０２、１０４に進む。次いで、燃料は弁９４、９
６、９８、９９、１００、１０２、１０４からそれぞれ
の導入管路８１、８２、８４、８６、８８、９０、９２
に流入し得る。最後に、導入管路８１、８２、８４、８
６、８８、９０、９２からの燃料が燃料マニホルド２
４、２６、２８、３０、３２、３４、３６に入りそして
最終的に管８、１０、１２、１６、１８、２０とパイロ
ットノズル１４とに入る。
【００１６】図４は管８、１０、１２、１６、１８、２
０を円形管束として配置する仕方を示す。詳述すると、
好ましくは１０本の管８（符号８ａ〜８ｊ）と１０本の
管２０（符号２０ａ〜２０ｊ）と７本の管１０（符号１
０ａ〜１０ｇ）と７本の管１８（符号１８ａ〜１８ｇ）
と４本の管１２（符号１２ａ〜１２ｄ）と４本の管１６
（１６ａ〜１６ｄ）が、管束内に配置したノズル１４と
ともに設けられている。図示のように、管８ａ〜８ｊと
管２０ａ〜２０ｊは管束の外側環部に配置されている。
また、管１０ａ〜１０ｇと管１８ａ〜１８ｇは中間環部
に配置されそして管１２ａ〜１２ｄと管１６ａ〜１６ｄ
は最も内側の環部に配置されている。最後に、ノズル１
４は管束のほぼ中央に配置されている。
０を円形管束として配置する仕方を示す。詳述すると、
好ましくは１０本の管８（符号８ａ〜８ｊ）と１０本の
管２０（符号２０ａ〜２０ｊ）と７本の管１０（符号１
０ａ〜１０ｇ）と７本の管１８（符号１８ａ〜１８ｇ）
と４本の管１２（符号１２ａ〜１２ｄ）と４本の管１６
（１６ａ〜１６ｄ）が、管束内に配置したノズル１４と
ともに設けられている。図示のように、管８ａ〜８ｊと
管２０ａ〜２０ｊは管束の外側環部に配置されている。
また、管１０ａ〜１０ｇと管１８ａ〜１８ｇは中間環部
に配置されそして管１２ａ〜１２ｄと管１６ａ〜１６ｄ
は最も内側の環部に配置されている。最後に、ノズル１
４は管束のほぼ中央に配置されている。
【００１７】管８ａ〜８ｊは入口路５２ａに接続され、
好ましくは、入口路５２ａは半円閉形で、個別の出口が
管８ａ〜８ｊのそれぞれの延長部６６と接続しており、
ガス源（図示せず）から各管８ａ〜８ｊへの燃料導入装
置を構成している。管２０ａ〜２０ｊは、管８ａ〜８ｊ
と入口路５２ａとの接続と実質的に同じ態様で、入口路
６２ａに接続されている。同様に、管１０ａ〜１０ｇと
管１８ａ〜１８ｇは、管８ａ〜８ｊと入口路５２ａとの
接続と実質的に同じ態様で、それぞれ入口路５４ａ、６
０ａに接続されている。最後に、管１２ａ〜１２ｄと管
１６ａ〜１６ｄは、管８ａ〜８ｊと入口路５２ａとの接
続と実質的に同じ態様で、それぞれ入口路５６ａ、５８
ａに接続されている。
好ましくは、入口路５２ａは半円閉形で、個別の出口が
管８ａ〜８ｊのそれぞれの延長部６６と接続しており、
ガス源（図示せず）から各管８ａ〜８ｊへの燃料導入装
置を構成している。管２０ａ〜２０ｊは、管８ａ〜８ｊ
と入口路５２ａとの接続と実質的に同じ態様で、入口路
６２ａに接続されている。同様に、管１０ａ〜１０ｇと
管１８ａ〜１８ｇは、管８ａ〜８ｊと入口路５２ａとの
接続と実質的に同じ態様で、それぞれ入口路５４ａ、６
０ａに接続されている。最後に、管１２ａ〜１２ｄと管
１６ａ〜１６ｄは、管８ａ〜８ｊと入口路５２ａとの接
続と実質的に同じ態様で、それぞれ入口路５６ａ、５８
ａに接続されている。
【００１８】図５は管８、１０、１２の食違い配置を明
示する。詳述すると、管８、１０、１２は従来の接合技
術、例えば溶接によりライナ６に剛着され、管８は管１
０より深く燃焼室７内に突入しており、そして管１０は
管１２より深く燃焼室７内に突入している。管８、１
０、１２だけを図示してあるが、管１６、１８、２０に
も同じ食違い配置の説明が当てはまることを理解された
い。前述のように、ライナ６は、それが燃焼室７を形成
する所でライナ内面に耐熱被覆１２０を施されている。
また、ライナ６には、好ましくは金属押抜きにより、穴
１２２が形成されている。ライナ６は穴１２２を配設し
た区域では被覆１２０を施されないことを理解された
い。というのは、被覆１２０は穴１２２の周辺には適切
に接着しないからである。穴１２２により空気２２が燃
焼室７に流入しそしてノズル１４と相互作用をなす。
示する。詳述すると、管８、１０、１２は従来の接合技
術、例えば溶接によりライナ６に剛着され、管８は管１
０より深く燃焼室７内に突入しており、そして管１０は
管１２より深く燃焼室７内に突入している。管８、１
０、１２だけを図示してあるが、管１６、１８、２０に
も同じ食違い配置の説明が当てはまることを理解された
い。前述のように、ライナ６は、それが燃焼室７を形成
する所でライナ内面に耐熱被覆１２０を施されている。
また、ライナ６には、好ましくは金属押抜きにより、穴
１２２が形成されている。ライナ６は穴１２２を配設し
た区域では被覆１２０を施されないことを理解された
い。というのは、被覆１２０は穴１２２の周辺には適切
に接着しないからである。穴１２２により空気２２が燃
焼室７に流入しそしてノズル１４と相互作用をなす。
【００１９】ライナ６の外壁から離れた位置に冷却壁７
２が設けられている。壁７２は好ましくは任意の適当な
耐熱ステンレス鋼製である。壁７２には穴１２４が従来
の穴形成技術、例えば金属押抜きにより形成される。空
気２２が穴１２４を通ってライナ６の背面を冷却する。
詳述すると、空気２２が壁７２とライナ６との間の間隙
を突進するにつれ、空気の速度により壁７２とライナ６
との間の空間に周知の低圧域が発生する。この低圧域に
より空気が吸引されて穴１２４を通り、ライナ６の外壁
に沿って流れ、壁７２とライナ６との間を流出し、管
８、１０、１２がライナ６内に配置されている区域の近
くでライナ６を冷却する。穴１２４と、壁７２とライナ
６との間の間隙を突進する空気２２の速度によって生ず
る低圧は、管８、１０、１２がライナ６内に配置されて
いる区域の近くでライナ６を冷却するために用いられる
が、背面対流による再生冷却の周知の使用が、燃焼生成
物が燃焼室７を出る区域の近くで燃焼室７とライナ６を
冷却するために利用されることを理解されたい。
２が設けられている。壁７２は好ましくは任意の適当な
耐熱ステンレス鋼製である。壁７２には穴１２４が従来
の穴形成技術、例えば金属押抜きにより形成される。空
気２２が穴１２４を通ってライナ６の背面を冷却する。
詳述すると、空気２２が壁７２とライナ６との間の間隙
を突進するにつれ、空気の速度により壁７２とライナ６
との間の空間に周知の低圧域が発生する。この低圧域に
より空気が吸引されて穴１２４を通り、ライナ６の外壁
に沿って流れ、壁７２とライナ６との間を流出し、管
８、１０、１２がライナ６内に配置されている区域の近
くでライナ６を冷却する。穴１２４と、壁７２とライナ
６との間の間隙を突進する空気２２の速度によって生ず
る低圧は、管８、１０、１２がライナ６内に配置されて
いる区域の近くでライナ６を冷却するために用いられる
が、背面対流による再生冷却の周知の使用が、燃焼生成
物が燃焼室７を出る区域の近くで燃焼室７とライナ６を
冷却するために利用されることを理解されたい。
【００２０】燃焼器２の使用中、天然ガス源（図示せ
ず）からのガスは既に供給され始めており、燃料マニホ
ルド２４、２６、２８、３２、３４、３６を通流してい
る。また、燃料と空気は予混合管８、１０、１２、１
６、１８、２０内で予混合されつつあり、混合気は好ま
しくは約１８０フィート毎秒で管８、１０、１２、１
６、１８、２０を通流している。この混合気の速度はま
た、燃焼室７内の火炎が予混合管に入って逆火を生ずる
のを防ぐ必要があるので、１８０フィート毎秒の速度が
用いられる。最後に、空気２２は燃焼室７の出口域の近
くで燃焼器２に好ましくは約１００〜２００フィート毎
秒で流入している。空気２２がディフューザ５に入るに
つれ、空気速度はディフューザ５の構造により制御され
て低下し、そして空気２２は管８、１０、１２、１６、
１８、２０の穴６８と、壁７２の穴１２４と、ライナ６
の穴１２２とに入る。天然ガスはまたマニホルド３０に
導入されそしてノズル１４から噴射されかつ燃やされて
パイロット火炎を生じ得る。このパイロット火炎は標準
拡散火炎として作用し、管８、１０、１２、１６、１
８、２０からの予混合燃焼の安定化を助長し得る。この
時点では、燃焼器２は図６内の行１に示すような最大負
荷作用の１００％で作用すべきである。
ず）からのガスは既に供給され始めており、燃料マニホ
ルド２４、２６、２８、３２、３４、３６を通流してい
る。また、燃料と空気は予混合管８、１０、１２、１
６、１８、２０内で予混合されつつあり、混合気は好ま
しくは約１８０フィート毎秒で管８、１０、１２、１
６、１８、２０を通流している。この混合気の速度はま
た、燃焼室７内の火炎が予混合管に入って逆火を生ずる
のを防ぐ必要があるので、１８０フィート毎秒の速度が
用いられる。最後に、空気２２は燃焼室７の出口域の近
くで燃焼器２に好ましくは約１００〜２００フィート毎
秒で流入している。空気２２がディフューザ５に入るに
つれ、空気速度はディフューザ５の構造により制御され
て低下し、そして空気２２は管８、１０、１２、１６、
１８、２０の穴６８と、壁７２の穴１２４と、ライナ６
の穴１２２とに入る。天然ガスはまたマニホルド３０に
導入されそしてノズル１４から噴射されかつ燃やされて
パイロット火炎を生じ得る。このパイロット火炎は標準
拡散火炎として作用し、管８、１０、１２、１６、１
８、２０からの予混合燃焼の安定化を助長し得る。この
時点では、燃焼器２は図６内の行１に示すような最大負
荷作用の１００％で作用すべきである。
【００２１】図６は管８、１０、１２、１６、１８、２
０内の空燃混合気に関する燃料スケジュールを示す。詳
述すると、管８、１０、１２、１６、１８、２０に関し
て燃料空気比を化学量論的燃料空気比で割ったもの（こ
の標準化された燃料空気比を当量比と呼ぶ）が、パイロ
ット管１４からの拡散割合と、燃料マニホルド２４、２
６、２８、３２、３４、３６に導入される燃料の百分率
と、管８、１０、１２、１６、１８、２０を通流する空
気の割合と空気配分と燃焼器２内の全空気量とともに示
されている。前述のように、そして図６の行１に示すよ
うに、最大負荷動作中は、φ８、φ１０、φ１２、φ１
６、φ１８、φ２０は全て０．５に等しく、空気流量百
分率は１００％で、燃料百分率も１００％である。な
お、空気配分比は燃焼器２の全ての低減負荷を通じてほ
ぼ一定のままである。燃焼器２を例えばその最大負荷動
作の約７０％で使用したい場合、運転者は燃料流量を最
大値の７０％に減らす。すると全管内の当量比の値が約
０．３５に下がる。これは図６の行２に示されている。
４３％〜７０％の出力範囲で運転するには、ガスタービ
ンの入口案内翼を調節して空気流量を減らす。同時に、
当量比を０．３５に保つように燃料流量を減らす。これ
は図６の行３に示されている。出力をさらに下げるに
は、まず弁１０４を閉めて管２０ａ〜２０ｊへの燃料を
遮断する。残りの管に対する当量比の値は図６の行４に
示すように０．４６に増加する。次いで、管８、１０、
１２、１６、１８への燃料流量を、当量比が０．３５に
達するまで減らす。ガスタービンの出力は約３２％であ
る。出力をさらに下げるには、弁１０２を閉め、そして
残りの管への燃料流量を減らす。これは図６の行５と行
６に示されている。このような手順でガスタービンの出
力を最大負荷から最少負荷まで下げる。
０内の空燃混合気に関する燃料スケジュールを示す。詳
述すると、管８、１０、１２、１６、１８、２０に関し
て燃料空気比を化学量論的燃料空気比で割ったもの（こ
の標準化された燃料空気比を当量比と呼ぶ）が、パイロ
ット管１４からの拡散割合と、燃料マニホルド２４、２
６、２８、３２、３４、３６に導入される燃料の百分率
と、管８、１０、１２、１６、１８、２０を通流する空
気の割合と空気配分と燃焼器２内の全空気量とともに示
されている。前述のように、そして図６の行１に示すよ
うに、最大負荷動作中は、φ８、φ１０、φ１２、φ１
６、φ１８、φ２０は全て０．５に等しく、空気流量百
分率は１００％で、燃料百分率も１００％である。な
お、空気配分比は燃焼器２の全ての低減負荷を通じてほ
ぼ一定のままである。燃焼器２を例えばその最大負荷動
作の約７０％で使用したい場合、運転者は燃料流量を最
大値の７０％に減らす。すると全管内の当量比の値が約
０．３５に下がる。これは図６の行２に示されている。
４３％〜７０％の出力範囲で運転するには、ガスタービ
ンの入口案内翼を調節して空気流量を減らす。同時に、
当量比を０．３５に保つように燃料流量を減らす。これ
は図６の行３に示されている。出力をさらに下げるに
は、まず弁１０４を閉めて管２０ａ〜２０ｊへの燃料を
遮断する。残りの管に対する当量比の値は図６の行４に
示すように０．４６に増加する。次いで、管８、１０、
１２、１６、１８への燃料流量を、当量比が０．３５に
達するまで減らす。ガスタービンの出力は約３２％であ
る。出力をさらに下げるには、弁１０２を閉め、そして
残りの管への燃料流量を減らす。これは図６の行５と行
６に示されている。このような手順でガスタービンの出
力を最大負荷から最少負荷まで下げる。
【００２２】管８、１０、１２（または２０、１８、１
６）は食違い配列管として示されている。こうすると、
燃料を管８（または２０）に供給しない部分負荷動作中
に管８（または２０）から流れる空気は、管１０、１２
（または１６、１８）からの空燃混合気と相互作用をな
さないので、火炎を吹き消して多量のＣＯとＵＨＣを発
生することはない。同様に、管１０（または１８）への
燃料を遮断した時、この管からの空気は管１２（または
１６）からの火炎を吹き消さない。
６）は食違い配列管として示されている。こうすると、
燃料を管８（または２０）に供給しない部分負荷動作中
に管８（または２０）から流れる空気は、管１０、１２
（または１６、１８）からの空燃混合気と相互作用をな
さないので、火炎を吹き消して多量のＣＯとＵＨＣを発
生することはない。同様に、管１０（または１８）への
燃料を遮断した時、この管からの空気は管１２（または
１６）からの火炎を吹き消さない。
【００２３】図７は本発明の他の実施例を示す。図１と
図７内の同符号は同部分を表す。図７は予混合液体燃料
燃焼器２を示す。詳述すると、液体燃料、好ましくは＃
２燃料油が従来の装置（図示せず）により燃料弁１５０
に圧送される。次いで、液体燃料は制御弁１５０から導
管路１８６、１８８、１９０、１９２、１９４、１９６
を通ってステージング弁１７２、１７０、１６８、１８
４、１８２、１８０それぞれに送られる。前述のよう
に、燃焼器２を最初にその最大負荷作用の１００％で働
かせる場合、弁１７２、１７０、１６８、１８４、１８
２、１８０が開かれるので、燃料は導入管路１６６、１
６４、１６２、１８３、１７６、１７４それぞれを通流
して液体燃料マニホルド１５４、１５２、１５１、１５
６、１５８、１６０それぞれに流入し得る。しかし、こ
の場合、空気だけがマニホルド２４、２６、２８、３
２、３４、３６と入口路５２、５４、５６、５８、６
０、６２を通る。
図７内の同符号は同部分を表す。図７は予混合液体燃料
燃焼器２を示す。詳述すると、液体燃料、好ましくは＃
２燃料油が従来の装置（図示せず）により燃料弁１５０
に圧送される。次いで、液体燃料は制御弁１５０から導
管路１８６、１８８、１９０、１９２、１９４、１９６
を通ってステージング弁１７２、１７０、１６８、１８
４、１８２、１８０それぞれに送られる。前述のよう
に、燃焼器２を最初にその最大負荷作用の１００％で働
かせる場合、弁１７２、１７０、１６８、１８４、１８
２、１８０が開かれるので、燃料は導入管路１６６、１
６４、１６２、１８３、１７６、１７４それぞれを通流
して液体燃料マニホルド１５４、１５２、１５１、１５
６、１５８、１６０それぞれに流入し得る。しかし、こ
の場合、空気だけがマニホルド２４、２６、２８、３
２、３４、３６と入口路５２、５４、５６、５８、６
０、６２を通る。
【００２４】図７の図Ａに明示のように、空気が、好ま
しくは、燃焼室７内の通例１５０〜６００ｐｓｉの圧力
より５０％高い圧力で入口路６２を介して供給される。
液体燃料が入口路６２に流入し、高速空気によって霧化
された後、管２０に導入される。液体燃料の調整または
ステージングは、気体燃料使用の場合と同様に行われ、
ＵＨＣとＣＯの少排出量を保ちながら低減負荷動作をも
たらす。
しくは、燃焼室７内の通例１５０〜６００ｐｓｉの圧力
より５０％高い圧力で入口路６２を介して供給される。
液体燃料が入口路６２に流入し、高速空気によって霧化
された後、管２０に導入される。液体燃料の調整または
ステージングは、気体燃料使用の場合と同様に行われ、
ＵＨＣとＣＯの少排出量を保ちながら低減負荷動作をも
たらす。
【００２５】本発明の他の実施例では、ノズル１４が油
と水の混合物の噴射に用いられ、ＮＯx の少排出量とと
もに二重燃料能力をもたらす。（水は火炎温度を抑制す
る。）図５に示すように、ノズル１４はガス導入管７４
と燃料導入管７６と出口７８と端キャップ７９からな
る。詳述すると、水と混合した＃２燃料油を燃やす時、
この混合物は燃料マニホルド１３０から燃料導入管７６
に送られ、そこで燃料が出口７８から噴射される。水が
燃料油と混合されているので、燃焼室７内に有利な比較
的低い火炎温度が発生する。少なくとも６〜１２個の出
口を、従来の取付け手段、例えば溶接により、端キャッ
プ７９の近くで管７６の端部に取付けることが好まし
い。また、空気がマニホルド３０（図３）を通ってガス
導入管７４に導入される。管７４内を流れる空気の好適
圧力は、燃焼室７内の圧力より２０％高い圧力であり、
燃焼室７内の圧力は好ましくは１５０〜６００ｐｓｉで
ある。管７４内の空気と、出口７８から流出する燃料と
の相互作用により、燃焼室７内で燃焼し得る噴霧状の液
体燃料が生ずる。もし蒸気源を従来の組合せサイクルガ
スタービンの場合のように容易に利用できれば、蒸気を
管７４に通すとともに、混合されない＃２燃料油だけを
管７６に通せばよいことを理解されたい。こうすると、
燃料油は出口７８を出るにつれ、高速蒸気により霧化さ
れ得る。これも燃焼域７内の火炎温度の低下に役立つ。
と水の混合物の噴射に用いられ、ＮＯx の少排出量とと
もに二重燃料能力をもたらす。（水は火炎温度を抑制す
る。）図５に示すように、ノズル１４はガス導入管７４
と燃料導入管７６と出口７８と端キャップ７９からな
る。詳述すると、水と混合した＃２燃料油を燃やす時、
この混合物は燃料マニホルド１３０から燃料導入管７６
に送られ、そこで燃料が出口７８から噴射される。水が
燃料油と混合されているので、燃焼室７内に有利な比較
的低い火炎温度が発生する。少なくとも６〜１２個の出
口を、従来の取付け手段、例えば溶接により、端キャッ
プ７９の近くで管７６の端部に取付けることが好まし
い。また、空気がマニホルド３０（図３）を通ってガス
導入管７４に導入される。管７４内を流れる空気の好適
圧力は、燃焼室７内の圧力より２０％高い圧力であり、
燃焼室７内の圧力は好ましくは１５０〜６００ｐｓｉで
ある。管７４内の空気と、出口７８から流出する燃料と
の相互作用により、燃焼室７内で燃焼し得る噴霧状の液
体燃料が生ずる。もし蒸気源を従来の組合せサイクルガ
スタービンの場合のように容易に利用できれば、蒸気を
管７４に通すとともに、混合されない＃２燃料油だけを
管７６に通せばよいことを理解されたい。こうすると、
燃料油は出口７８を出るにつれ、高速蒸気により霧化さ
れ得る。これも燃焼域７内の火炎温度の低下に役立つ。
【００２６】以上の開示から当業者に明らかとなるはず
の様々な他の特徴と様々な改変または改良は当然本発明
の一部分をなすものである。
の様々な他の特徴と様々な改変または改良は当然本発明
の一部分をなすものである。
【図１】本発明による予混合燃焼装置の側面図である。
【図２】予混合燃焼器管の詳細側面図である。
【図３】燃料制御装置と燃料マニホルドの概略図であ
る。
る。
【図４】図１の線４ー４に沿う予混合燃焼器管束と燃料
系の端面図である。
系の端面図である。
【図５】予混合燃焼装置の詳細側面図で、予混合燃焼器
管と空気補助燃料ノズルの食違い配置を示す。
管と空気補助燃料ノズルの食違い配置を示す。
【図６】本発明による燃料スケジュールである。
【図７】燃料制御装置と燃料マニホルドの他の実施例を
示す。図Ａは図中液体燃料台の点線域内の部分の詳細図
である。
示す。図Ａは図中液体燃料台の点線域内の部分の詳細図
である。
２ 予混合燃焼器 ５ ディフューザ ６ ライナ ７ 燃焼室 ８、１０、１２、１６、１８、２０ 予混合管 １４ パイロットノズル ２４、２６、２８、３０、３２、３４、３６ 燃料マニ
ホルド ５２、５４、５６、５８、６０、６２ 入口路 ６６ 予混合管延長部 ６８ 穴 ７２ 冷却壁 ７４ ガス導入管 ７６ 燃料導入管 ７８ 出口 ８０ 燃料制御装置 ８１、８２、８４、８６、８８、９０、９２ 気体燃料
導入管路 ９４、９６、９８、９９、１００、１０２、１０４ 弁 １０６、１１０ 導管路 １２０ 耐熱セラミック被覆 １２２ 穴 １２４ 穴 １５１、１５２、１５４、１５６、１５８、１６０ 液
体燃料マニホルド １６２、１６４、１６６、１７４、１７６、１８３ 液
体燃料導入管路
ホルド ５２、５４、５６、５８、６０、６２ 入口路 ６６ 予混合管延長部 ６８ 穴 ７２ 冷却壁 ７４ ガス導入管 ７６ 燃料導入管 ７８ 出口 ８０ 燃料制御装置 ８１、８２、８４、８６、８８、９０、９２ 気体燃料
導入管路 ９４、９６、９８、９９、１００、１０２、１０４ 弁 １０６、１１０ 導管路 １２０ 耐熱セラミック被覆 １２２ 穴 １２４ 穴 １５１、１５２、１５４、１５６、１５８、１６０ 液
体燃料マニホルド １６２、１６４、１６６、１７４、１７６、１８３ 液
体燃料導入管路
Claims (15)
- 【請求項１】 燃料と空気の混合気を燃焼する燃焼室
と、前記燃料と空気を前記燃焼室への流入前に予混合す
る複数の予混合燃焼器管であって、第１および第２端部
を有しそして複数の穴が前記第１端部に配設されまた前
記第２端部が実質的に前記燃焼室内に配置されているよ
うな予混合燃焼器管と、これらの予混合燃焼器管の前記
第１端部に接続した燃料導入手段と、空気を前記予混合
燃焼器管に導入する空気導入手段と、少ない排出量を保
つとともに前記燃焼室内に低い火炎温度を保ちながら前
記燃料と前記空気を制御する制御手段とからなる燃焼装
置。 - 【請求項２】 前記燃焼室は外壁と、内壁と、この内壁
の一部分のほぼ全面にわたって配設された耐熱被覆と、
前記内壁の他の部分と前記外壁の一部分とのほぼ全面に
わたって配設された多孔とを具備する、請求項１記載の
燃焼装置。 - 【請求項３】 前記予混合管は１束の管からなり、この
管束は少なくとも３つの連続的な環をなす管群に分けら
れ、これらの連続環は直径が相異なり、第１環は第２環
を囲みそして第２環は第３環を囲んでいる、請求項１記
載の燃焼装置。 - 【請求項４】 前記第１環は前記燃焼室内で前記第２環
より先まで配置されそして前記第２環は前記燃焼室内で
前記第３環より先まで配置されている、請求項３記載の
燃焼装置。 - 【請求項５】 前記燃料導入手段は、燃料源と、弁装置
と、前記燃料源と前記弁装置とを接続する第１燃料導流
手段と、マニホルド装置と、前記燃料導流手段を前記マ
ニホルド装置に接続する燃料流入手段と、前記マニホル
ド装置を前記予混合燃焼器管に接続する第２燃料導流手
段とからなる、請求項１記載の燃焼装置。 - 【請求項６】 前記第２燃料導入手段は液体燃料マニホ
ルド装置を含む、請求項５記載の燃焼装置。 - 【請求項７】 前記空気導入手段は、空気源と、ディフ
ューザと、前記空気源と前記ディフューザとを実質的に
接続する空気移送手段とからなる、請求項１記載の燃焼
装置。 - 【請求項８】 前記空気導入手段は、空気源と、弁装置
と、前記空気源と前記弁装置とを接続する第１空気導流
手段と、マニホルド装置と、前記空気導流手段を前記マ
ニホルド装置に接続する空気流入手段と、前記マニホル
ド装置を前記予混合燃焼器管に接続する第２空気導流手
段とからなる、請求項１記載の燃焼装置。 - 【請求項９】 前記空気導入手段は空気源を含み、この
空気源はかなり高い空気速度をもたらして逆火による前
記燃焼器管の損傷を実質的に防止する、請求項１記載の
燃焼装置。 - 【請求項１０】 液体燃料導入手段をさらに含み、この
導入手段は実質的に前記第３環の内側に配置されそして
第１および第２端部を有し、前記第１端部は前記燃料導
入手段と前記空気導入手段とに接続されそして前記第２
端部は実質的に前記燃焼室内に配置されている、請求項
３記載の燃焼装置。 - 【請求項１１】 前記液体燃料導入手段は、液体燃料導
流手段と、空気を移送する空気導流手段と、前記液体燃
料導流手段に接続した液体燃料噴射手段とからなり、前
記液体燃料が前記噴射手段から噴射された時、前記空気
導流手段内の前記空気と前記噴射燃料との相互作用によ
り霧化燃料が生じ前記燃焼室内で燃やされる、請求項１
０記載の燃焼装置。 - 【請求項１２】 前記燃焼室の前記外壁から隔たりかつ
それと平行に配置された第２壁と、前記予混合燃焼器管
に隣接する前記第２壁の一部分に設けた複数の穴とをさ
らに含む請求項２記載の燃焼装置。 - 【請求項１３】 燃料と空気の混合気を燃焼する燃焼室
と、燃料導入手段と、空気導入手段と、空気補助燃料ノ
ズル装置と、前記空燃混合気をそれが前記燃焼室に流入
する前に生成する複数の予混合燃焼器管と、制御手段と
を有する少排出量低火炎温度燃焼器を働かせる方法であ
って、空気を前記燃焼室向けの前記空気導入手段により
前記燃焼器内と前記燃焼器管内とに流す段階と、燃料を
前記燃焼室向けの前記燃料導入手段により前記燃焼器管
内に流す段階と、燃料と空気を前記空気補助燃料ノズル
装置に通す段階と、前記空燃混合気を前記燃焼室内で燃
やす段階と、少排出量と低火炎温度を生ずるように前記
空気導入手段と前記燃料導入手段を制御する段階とから
なる方法。 - 【請求項１４】 前記空気導入手段と前記燃料導入手段
を制御する前記段階は、所定の予混合燃焼器管に対して
前記燃料導入手段を閉鎖するとともに、前記燃焼器と前
記燃焼器管への空気流量をほぼ一定に保つ段階と、前記
燃焼器管への前記空気導入手段の作用を低減するととも
に、所定燃焼器管への燃料流量をほぼ一定に保つ段階と
を包含する、請求項１３記載の少排出量低火炎温度燃焼
器を働かせる方法。 - 【請求項１５】 前記燃焼器は前記燃焼室の一部分に設
けた複数の穴を有し、これらの穴は前記空気補助燃料ノ
ズル装置に隣接して配設され、また第２壁が前記燃焼室
からある距離だけ離れかつそれとほぼ平行に配置されそ
して複数の穴がこの第２壁の一部分に配設されかつ前記
燃焼室の前記穴から隔たっているようにした請求項１３
記載の少排出量低火炎温度燃焼器を働かせる方法であっ
て、空気を前記燃焼器に沿いかつ前記燃焼室と前記第２
壁を通り越すように移送し、この空気が前記第２壁と前
記燃焼室と前記燃焼器との間に真空を生成し、従って、
空気が前記第２壁の前記穴を通流して前記燃焼室を冷却
しまた空気が前記燃焼室を通流して前記燃焼室内の前記
燃料の燃焼を助長し得るようにする段階をさらに包含す
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US73899091A | 1991-08-01 | 1991-08-01 | |
| US738990 | 1991-08-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05196232A true JPH05196232A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=24970351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19258792A Pending JPH05196232A (ja) | 1991-08-01 | 1992-07-21 | 耐逆火性燃料ステージング式予混合燃焼器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0526152A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05196232A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04118023A (ja) * | 1990-06-07 | 1992-04-20 | Kawasaki Steel Corp | みみずの糞土を使用した脱臭方法及びその装置 |
| US5836164A (en) * | 1995-01-30 | 1998-11-17 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine combustor |
| JP2001221437A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-08-17 | Rolls Royce Plc | 燃焼室 |
| JP2002523722A (ja) * | 1998-08-31 | 2002-07-30 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | バーナ装置 |
| JP2003106528A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-04-09 | Delavan Inc | 複式噴射器 |
| JP2010019542A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン用予混合装置 |
| JP2010060264A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器用の多管構成及び該多管構成の製造方法 |
| JP2010175244A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | General Electric Co <Ge> | タービン・エンジンにおける燃料噴射用装置 |
| JP2010203758A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | General Electric Co <Ge> | 予混合式直接噴射ディスク |
| JP2012017971A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械用噴射ノズル |
| JP2012149868A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | General Electric Co <Ge> | 複数管燃料ノズルにおける流れ制御用システム |
| JP2012149543A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃焼器、これを備えたガスタービン、これを備えたガスタービンプラントおよびこの制御方法 |
| JP2012526261A (ja) * | 2009-05-07 | 2012-10-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチプレミキサ燃料ノズル |
| JP2013142532A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器及び燃焼器内で燃料を分配する方法 |
| JP2013148345A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | General Electric Co <Ge> | タービン・システムのマイクロミキサ |
| JP2014173836A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器用の空気拡散器 |
| JP2014173840A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | General Electric Co <Ge> | ガス・タービン・システム用の燃料−空気混合システム |
| JP2014222125A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 株式会社日立製作所 | 燃焼器 |
| CN104566466A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种防回火型燃料喷注装置、喷嘴 |
| JP2017533399A (ja) * | 2014-10-06 | 2017-11-09 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 高周波数燃焼ダイナミックスのもとで振動モードを減衰するための燃焼器及び方法 |
| CN110579022A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器及其防回火控制方法 |
| WO2021215023A1 (ja) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | 三菱パワー株式会社 | バーナー集合体、ガスタービン燃焼器及びガスタービン |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5361586A (en) * | 1993-04-15 | 1994-11-08 | Westinghouse Electric Corporation | Gas turbine ultra low NOx combustor |
| US5415000A (en) * | 1994-06-13 | 1995-05-16 | Westinghouse Electric Corporation | Low NOx combustor retro-fit system for gas turbines |
| WO1997040316A1 (en) * | 1996-04-19 | 1997-10-30 | Westinghouse Electric Corporation | Premixed combustor with flashback arrestors |
| DE69919764T2 (de) * | 1998-02-09 | 2005-09-01 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Brennkammer |
| US6026645A (en) * | 1998-03-16 | 2000-02-22 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Fuel/air mixing disks for dry low-NOx combustors |
| US20100192582A1 (en) * | 2009-02-04 | 2010-08-05 | Robert Bland | Combustor nozzle |
| EP2327933A1 (de) * | 2009-11-30 | 2011-06-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Brenneranordnung |
| US8613197B2 (en) * | 2010-08-05 | 2013-12-24 | General Electric Company | Turbine combustor with fuel nozzles having inner and outer fuel circuits |
| EP2415993B1 (en) * | 2010-08-05 | 2017-01-11 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Advanced humid air turbines and fuel control method for advanced humid air turbines |
| CN102121699B (zh) * | 2011-02-27 | 2013-04-17 | 江西中船航海仪器有限公司 | 一种部分预混式燃气燃烧头 |
| CN113108314A (zh) * | 2021-05-13 | 2021-07-13 | 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 | 值班燃料喷嘴头、燃料喷嘴和燃气轮机 |
| CN115523511B (zh) * | 2022-09-02 | 2023-10-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于对冲扩散火焰的氢燃料高效稳定低排放燃烧室 |
| CN115451433B (zh) * | 2022-09-22 | 2024-04-02 | 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 | 一种用于燃气轮机燃烧室的燃料喷嘴预混系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51123413A (en) * | 1975-04-19 | 1976-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | Combustion system of gas turbine |
| JPS6463721A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | Hitachi Ltd | Gas turbine burner |
| JPH02100060A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-12 | Fujitsu Ltd | 画像形成装置の例外処理モード制御装置 |
| JPH02183720A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-18 | Hitachi Ltd | ガスタービン燃焼器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3024607A (en) * | 1949-08-19 | 1962-03-13 | David A Washburn | Sustained operation igniter for ram-jet missiles |
| US4112676A (en) * | 1977-04-05 | 1978-09-12 | Westinghouse Electric Corp. | Hybrid combustor with staged injection of pre-mixed fuel |
| US4262482A (en) * | 1977-11-17 | 1981-04-21 | Roffe Gerald A | Apparatus for the premixed gas phase combustion of liquid fuels |
| GB2060436B (en) * | 1979-09-22 | 1984-03-21 | Rolls Royce | Method of applying a ceramic coating to a metal workpiece |
| DE2950535A1 (de) * | 1979-11-23 | 1981-06-11 | BBC AG Brown, Boveri & Cie., Baden, Aargau | Brennkammer einer gasturbine mit vormisch/vorverdampf-elementen |
| GB2107448B (en) * | 1980-10-21 | 1984-06-06 | Rolls Royce | Gas turbine engine combustion chambers |
| US4949538A (en) * | 1988-11-28 | 1990-08-21 | General Electric Company | Combustor gas feed with coordinated proportioning |
-
1992
- 1992-07-21 JP JP19258792A patent/JPH05196232A/ja active Pending
- 1992-07-28 EP EP92306854A patent/EP0526152A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51123413A (en) * | 1975-04-19 | 1976-10-28 | Nissan Motor Co Ltd | Combustion system of gas turbine |
| JPS6463721A (en) * | 1987-09-04 | 1989-03-09 | Hitachi Ltd | Gas turbine burner |
| JPH02100060A (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-12 | Fujitsu Ltd | 画像形成装置の例外処理モード制御装置 |
| JPH02183720A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-18 | Hitachi Ltd | ガスタービン燃焼器 |
Cited By (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04118023A (ja) * | 1990-06-07 | 1992-04-20 | Kawasaki Steel Corp | みみずの糞土を使用した脱臭方法及びその装置 |
| US5836164A (en) * | 1995-01-30 | 1998-11-17 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine combustor |
| JP2002523722A (ja) * | 1998-08-31 | 2002-07-30 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | バーナ装置 |
| JP2001221437A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-08-17 | Rolls Royce Plc | 燃焼室 |
| JP2003106528A (ja) * | 2001-08-23 | 2003-04-09 | Delavan Inc | 複式噴射器 |
| JP2010019542A (ja) * | 2008-07-09 | 2010-01-28 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン用予混合装置 |
| JP2010060264A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器用の多管構成及び該多管構成の製造方法 |
| JP2010175244A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | General Electric Co <Ge> | タービン・エンジンにおける燃料噴射用装置 |
| JP2010203758A (ja) * | 2009-02-27 | 2010-09-16 | General Electric Co <Ge> | 予混合式直接噴射ディスク |
| JP2012526261A (ja) * | 2009-05-07 | 2012-10-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチプレミキサ燃料ノズル |
| JP2012017971A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-01-26 | General Electric Co <Ge> | ターボ機械用噴射ノズル |
| JP2012149543A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃焼器、これを備えたガスタービン、これを備えたガスタービンプラントおよびこの制御方法 |
| JP2012149868A (ja) * | 2011-01-19 | 2012-08-09 | General Electric Co <Ge> | 複数管燃料ノズルにおける流れ制御用システム |
| JP2013142532A (ja) * | 2012-01-06 | 2013-07-22 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器及び燃焼器内で燃料を分配する方法 |
| JP2013148345A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | General Electric Co <Ge> | タービン・システムのマイクロミキサ |
| JP2014173836A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | General Electric Co <Ge> | 燃焼器用の空気拡散器 |
| JP2014173840A (ja) * | 2013-03-12 | 2014-09-22 | General Electric Co <Ge> | ガス・タービン・システム用の燃料−空気混合システム |
| JP2014222125A (ja) * | 2013-05-14 | 2014-11-27 | 株式会社日立製作所 | 燃焼器 |
| US10775043B2 (en) | 2014-10-06 | 2020-09-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Combustor and method for damping vibrational modes under high-frequency combustion dynamics |
| JP2017533399A (ja) * | 2014-10-06 | 2017-11-09 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 高周波数燃焼ダイナミックスのもとで振動モードを減衰するための燃焼器及び方法 |
| CN104566466A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-29 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种防回火型燃料喷注装置、喷嘴 |
| CN110579022A (zh) * | 2018-06-07 | 2019-12-17 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器及其防回火控制方法 |
| CN110579022B (zh) * | 2018-06-07 | 2022-03-18 | 芜湖美的厨卫电器制造有限公司 | 燃气热水器及其防回火控制方法 |
| WO2021215023A1 (ja) * | 2020-04-22 | 2021-10-28 | 三菱パワー株式会社 | バーナー集合体、ガスタービン燃焼器及びガスタービン |
| JP2021173191A (ja) * | 2020-04-22 | 2021-11-01 | 三菱パワー株式会社 | バーナー集合体、ガスタービン燃焼器及びガスタービン |
| CN115176114A (zh) * | 2020-04-22 | 2022-10-11 | 三菱重工业株式会社 | 烧嘴集合体、燃气轮机燃烧器以及燃气轮机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0526152A1 (en) | 1993-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05196232A (ja) | 耐逆火性燃料ステージング式予混合燃焼器 | |
| US5235814A (en) | Flashback resistant fuel staged premixed combustor | |
| US6397602B2 (en) | Fuel system configuration for staging fuel for gas turbines utilizing both gaseous and liquid fuels | |
| KR102218321B1 (ko) | 가스 터빈 연소기 | |
| KR0157140B1 (ko) | 가스터빈 연소장치 및 그 연소제어방법 | |
| US6826913B2 (en) | Airflow modulation technique for low emissions combustors | |
| EP2171356B1 (en) | Cool flame combustion | |
| EP0845634B1 (en) | Gas turbine combustor and operating method thereof | |
| JP5400936B2 (ja) | ガスタービンエンジン内で燃料を燃焼させるための方法及び装置 | |
| EP0766045A1 (en) | Working method for a premix combustor | |
| US20070277528A1 (en) | Premixing injector for gas turbine engines | |
| CN1054823A (zh) | 低氧化氮排放的燃气轮机系统 | |
| JPH01114623A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPH05203150A (ja) | 燃料段階式の予混合低ＮＯｘ燃焼器及び低ＮＯｘ燃焼方法 | |
| KR20050029676A (ko) | 가스 터빈용 향류 연소기 및 ＮＯｘ 배기가스를감소시키는 방법 | |
| KR102429643B1 (ko) | 가스 터빈의 연소 안정성 개선 시스템 및 방법 | |
| US11339969B2 (en) | Gas turbine combustor | |
| US8465276B2 (en) | Burner for fluid fuels and method for operating such a burner | |
| US20240263796A1 (en) | Fuel system with radially arranged injectors for hydrogen-driven gas turbine engine | |
| WO1998025084A1 (en) | DIFFUSION AND PREMIX PILOT BURNER FOR LOW NOx COMBUSTOR | |
| JP2767403B2 (ja) | ガスタービン用低ＮＯｘバーナ | |
| JPH04124520A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPS61110817A (ja) | 燃焼装置 | |
| CN117490097A (zh) | 燃烧室、燃气涡轮发动机、用于氢基燃料的燃烧组织装置及燃烧方法 | |
| Leonard et al. | Fuel staged premixed dry low NO x combustor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19951205 |