KR20160108496A

KR20160108496A - 노즐, 버너, 연소기, 가스터빈, 가스터빈 시스템

Info

Publication number: KR20160108496A
Application number: KR1020167022134A
Authority: KR
Inventors: 게이 이노우에; 사토시 다키구치; 신지 아카마츠; 겐타 다니구치; 나오키 아베
Original assignee: 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date: 2014-03-20
Filing date: 2015-03-12
Publication date: 2016-09-19
Anticipated expiration: 2035-03-12
Also published as: JP6191918B2; JP2015183892A; US20170130962A1; CN105980777B; DE112015001352B4; KR101974705B1; DE112015001352T5; CN105980777A; US11242993B2; WO2015141561A1

Abstract

연소기(10)는 선단부(25s)에서 공기를 분사시키는 공기 분사부(51)가 형성된 노즐(25)과, 노즐(25)을 외주 측에서 덮음과 동시에 노즐(25) 사이에 공기 유로를 형성하는 통상부재(26)와, 공기 유로에 설치되어, 공기 유로를 흐르는 공기에 압력 손실을 발생시키는 압력 손실부(27)를 구비하고, 노즐(25)은 압력 손실부(27)보다도 상류측의 외주면에서 공기를 주입하는 공기 주입부(52)와, 공기 주입부(52)에서 주입된 공기를 공기 분사부(51)까지 인도하는 분출 공기 유로(R2)를 형성하는 유로 형성부(50)를 구비한다.

Description

노즐, 버너, 연소기, 가스터빈, 가스터빈 시스템{NOZZLE, BURNER, COMBUSTOR, GAS TURBINE, AND GAS TURBINE SYSTEM}

이 발명은 연소기에 이용되는 노즐, 버너, 연소기, 가스터빈, 가스터빈 시스템에 관한 것이다.

본 출원은 2014년 3월 20일에 일본국에 출원된 일본특허출원 제2014-059127호에 근거하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 이곳에 원용한다.

가스터빈의 연소기에서는 압축기로부터 보내진 압축공기(연소용 공기)에 사전에 연료를 혼합하여 혼합기를 생성하고, 이 혼합기를 연소시키는 예혼합 연소방식이 넓게 이용되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1~3 참조).

이 종류의 연소기로는 연소기의 중심축선 상에 설치된 파일럿노즐과, 이 파일럿노즐과 평행으로 배치된 여러 개의 메인노즐을 갖는 것이 알려져 있다.

이와 같은 예혼합 연소방식을 채용한 가스터빈 연소기는 혼합기의 유속이 낮은 영역에서 화염이 혼합기의 흐름 방향으로 역행하는 역화가 발생하는 경우가 있다.

특허문헌 4에는 메인노즐의 외주 측에 구비되어 압축기로부터 보내온 압축공기를 선회시키는 선회날개의 하류 단부 근방에 공기 등의 유체를 분사하는 유체 분사 구멍을 구비한 구성이 개시되어 있다. 이 구성에서는 유체 분사 구멍에서 유체를 고속으로 분사함으로써, 혼합기의 유속이 낮은 영역을 감소시킴과 동시에 하류 단부의 연료농도를 감소시킴으로써 역화의 발생을 억제한다.

일본특허공개 제2000-46333호 공보 일본국 특허 제3139978호 공보 일본특허공개 제H8-261466호 공보 일본특허공개 제2011-17334호 공보

그러나 특허문헌 4와 같이 선회날개의 하류 단부 근방에 유체 분사 구멍을 구비한 구성에서는 유체의 분사에 의해 역화의 발생을 억제 가능한 부위가 한정된다. 예를 들어, 메인노즐의 선단에 대해서는 유체의 분사에 의한 역화의 발생을 억제하는 효과를 발휘할 수 없다.

메인노즐의 선단부 근방은 선회날개에 의해 발생한 선회류의 보텍스코어가 되므로 유속이 늦다. 따라서 역화가 발생한 경우 화염이 메인노즐의 선단부를 향하여 거슬러 올라간다.

거슬러 올라간 화염이 노즐 선단 근방에 정체하면 노즐 선단이 소손하게 될 가능성이 있다.

이 발명은 노즐 선단부에의 역화를 확실하게 억제하는 것이 가능한 노즐, 버너, 연소기, 가스터빈, 가스터빈 시스템을 제공한다.

이 발명의 제1 형태에서 노즐은 연료를 분사하는 연소기의 노즐로서, 선단부에서 공기를 분사시키는 공기 분사부를 구비한다.

이 발명의 제2 형태에서 버너는 상기의 노즐을 구비하여 연료를 분사한다.

이 발명의 제3 형태에서 연소기는 제2 형태에 따른 버너를 구비하는 연소기로서, 상기 노즐을 외주 측에서 덮음과 동시에 상기 노즐 사이에 공기 유로를 형성하는 통상부재와, 상기 공기 유로에 설치되어 상기 공기 유로를 흐르는 공기에 압력 손실을 발생시키는 압력 손실부를 구비하고, 상기 노즐은 상기 압력 손실부보다도 상류측의 외주면에서 공기를 주입하는 공기 주입부와, 상기 공기 주입부에서 주입된 공기를 상기 공기 분사부까지 인도하는 유로를 형성하는 유로 형성부를 구비한다.

이 발명의 제4 형태에서 연소기는 제3 형태에 따른 공기 주입부가 상기 노즐의 외주면에 여러 개 설치되고, 상기 유로 형성부는 여러 개의 상기 공기 주입부에서 주입된 공기를 상기 공기 분사부의 상류측에서 합류시키는 합류부를 구비하도록 해도 된다.

이 발명의 제5 형태에서 연소기는 제3 형태에 따른 유로 형성부가 단면 원환상의 유로를 형성하도록 해도 된다.

이 발명의 제6 형태에서 연소기는 제3 형태에 따른 유로 형성부가 동심원 상에 배치되는 여러 개의 유로를 형성하도록 해도 된다.

이 발명의 제7 형태에서 가스터빈은 제3 형태에서 제5 형태의 어느 하나의 형태에 따른 연소기와 상기 연소기에서 보내진 연소가스에 의해 회전하는 로터를 구비한 터빈 본체를 구비한다.

이 발명의 제8 형태에서 가스터빈 시스템은 제1 형태에 따른 노즐을 구비하는 연소기와, 상기 연소기에서 보내진 연소가스에 의해 회전하는 로터를 구비한 터빈 본체와, 상기 터빈 본체의 차실 내의 공기를 상기 공기 분사부에 공급하는 차실 공기 공급부와, 상기 차실 공기 공급부에 따른 상기 차실에서 상기 공기 분사부에의 상기 공기의 공급을 제어하는 제어밸브와, 상기 연소기에 따른 역화의 발생을 검출하는 검출부와, 상기 검출부의 검출결과에 의거하여 상기 제어밸브를 개폐 제어하는 제어장치를 구비한다.

상술한 노즐, 버너, 연소기, 가스터빈, 가스터빈 시스템에 의하면 노즐 선단부에의 역화를 확실하게 억제하는 것이 가능해진다.

도 1은 이 실시형태의 가스터빈의 개략 구성을 나타내는 반단면도이다.
도 2는 상기 가스터빈의 제1 실시형태에 따른 연소기를 나타내는 단면도이다.
도 3은 상기 연소기의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 4는 상기 연소기의 메인노즐의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 5는 상기 메인노즐의 축선과 직교하는 단면도이다.
도 6은 상기 메인노즐의 변형예를 나타내는 도이다.
도 7은 제2 실시형태에 따른 가스터빈 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.

이하, 이 발명의 실시형태의 노즐, 버너, 연소기, 가스터빈, 가스터빈 시스템을 도면에 의거하여 설명한다.

(제1 실시형태)

도 1은 이 실시형태의 가스터빈의 개략 구성을 나타내는 반단면도이다. 도 2는 상기 가스터빈에 구비된 연소기를 나타내는 단면도이다. 도 3은 상기 연소기의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 이 실시형태의 가스터빈(1)은 압축기(2)와, 여러 개의 연소기(10)와, 터빈(터빈 본체)(3)을 구비한다.

압축기(2)는 공기를 공기 주입구에서 작동유체로서 흡수하여 압축공기를 생성한다.

연소기(10)는 압축기(2)의 배출구에 접속되어 있다. 연소기(10)는 압축기(2)로부터 배출된 압축공기에 연료를 분사하여 고온 및 고압의 연소가스를 발생시킨다.

터빈(3)은 연소기(10)에서 보내진 연소가스의 열에너지를 로터(3a)의 회전에너지로 변환하여 구동력을 발생시킨다. 이 터빈(3)은 발생시킨 구동력을 로터(3a)에 연결된 발전기(도시 없음)에 전달한다.

도 2에 나타낸 바와 같이 각 연소기(10)는 연소기 본체(11)와 꼬리통(30)을 구비하고 있다. 연소기 본체(11)는 공급된 연료와 압축공기(A)를 반응시키는 연소실로서 기능한다. 꼬리통(30)은 연소기 본체(11)에서 유입된 연소가스(B)의 유속을 빠르게 하여 후류의 터빈(3)으로 도입한다.

도 2, 도 3에 나타낸 바와 같이 연소기 본체(11)는 내통(12)과 외통(13)을 구비하고 있다. 내통(12)은 원통상으로 형성되어 있다. 외통(13)은 내통(12)의 중심축 방향 일단 측의 외주 측에 동심원상으로 설치되어 있다.

외통(13)과 내통(12) 사이에서 연소기 본체(11) 내에 유입된 압축공기(A)는 외통(13)의 일단 측(13a)에서 180° 회전하고, 내통(12)의 내부에 공급된다.

도 3에 나타낸 바와 같이 연소기 본체(11)는 내통(12) 내에 파일럿버너(21)와 메인버너(버너)(22)를 구비하고 있다.

파일럿버너(21)는 내통(12)의 중심축(o)을 따라 설치되어 있다. 파일럿버너(21)는 외부에서 공급되는 연료를 선단부(21a)에서 분사한다. 파일럿버너(21)는 이 분사된 연료에 착화함으로써 화염을 발생한다. 파일럿버너(21)는 파일럿콘(24)을 구비하고 있다. 파일럿콘(24)은 파일럿버너(21)의 선단부(21a)의 외주 측을 둘러싸는 통상으로 형성되어 있다. 파일럿콘(24)은 파일럿버너(21)의 선단부(21a) 근방에서 화염의 발생방향을 향하여 그 내경이 점차 확대하는 테이퍼콘부(24c)를 갖고 있다. 테이퍼콘부(24c)는 화염의 확산범위, 방향을 규제하고 보염성을 높이고 있다.

메인버너(22)는 내통(12) 내에 여러 개 설치되어 있다. 이들 메인버너(22)는 파일럿버너(21)의 외주 측에 원주방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 메인버너(22)는 내통(12)의 중심축(o)과 평행으로 연장되어 있다.

메인버너(22)의 선단부에는 메인노즐(노즐)(25)이 설치되어 있다. 메인노즐(25)은 선단부(25s)를 향하여 그 외경이 점차 축소되는 원추상을 이루고 있다.

메인버너(22)는 메인노즐(25)의 외주 측에 콘부재(통상부재)(26)를 구비하고 있다. 콘부재(26)는 통상이고, 메인노즐(25)을 외주 측에서 둘러싸도록 설치되어 있다. 콘부재(26)는 내통(12)의 중심 측의 파일럿콘(24)에 근접하는 측(26a)이 화염의 생성방향을 향하여 점차 외주 측으로 경사지도록 형성되어 있다. 콘부재(26)는 메인버너(22) 사이에 압축공기(A)가 흐르는 주 유로(R1)를 형성한다.

메인버너(22)는 콘부재(26) 내에 메인스윌러(압력손실부)(27)를 구비하고 있다. 메인스윌러(27)는 주 유로(R1)에 따른 흐름에 선회력을 부여한다.

메인버너(22)는 메인버너(22)의 외주면 측으로, 예를 들어 메인스윌러(27)에 설치된 연료노즐(도시 없음)에서 연료(메인연료)가 분사된다. 연료노즐(도시 없음)은 메인스윌러(27) 이외의 부위, 예를 들어 메인버너(22)의 외주면 측에서 후술하는 공기주입구(52)보다도 하류 측의 부위 등에 설치해도 된다. 이 연료는 내통(12) 내의 압축공기(A)와 혼합되어 예혼합공기(F)가 된다. 메인스윌러(27)에 의해 생성된 선회류에 의해 예혼합공기(F)는 메인버너(22) 주위를 선회하면서 주 유로(R1)를 하류를 향하여 흘러간다.

도 4는 상기 연소기의 메인노즐의 구성을 나타내는 단면도이다. 도 5는 상기 메인노즐의 축선과 직교하는 단면도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이 메인노즐(25)은 유로 구멍(유로형성부)(50)과, 공기분사구(공기분사부)(51)와, 공기주입구(공기주입부)(52)를 구비하고 있다.

유로 구멍(50)은 메인노즐(25)의 축방향을 향하여 연장하고 있다. 도 4, 도 5에 나타낸 바와 같이 이 실시형태에서 여러 개의 유로 구멍(50)이 형성되어 있다. 이들 유로 구멍(50)은 메인노즐(25)의 원주방향과 간격을 두고 배치되어 있다. 이들 유로 구멍(50)은 메인노즐(25)과 동심원 상에 각각 배치되어 있다. 도 5에서는 유로 구멍(50)이 3개 형성되는 경우를 예시하고 있으나, 2개 이상이어도 된다. 이들 여러 개의 유로 구멍(50)에 의해 이 발명의 유로형성부가 구성되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이 공기주입구(51)는 메인노즐(25)의 선단부(25s)에 개구하여 형성되어 있다.

공기주입구(52)는 메인노즐(25)의 외주면에 여러 개 형성되어 있다. 각 공기주입구(52)는 각각 유로 구멍(50)의 일단이 메인노즐(25)의 외주면에 개구하여 형성되어 있다. 각 공기주입구(52)는 메인노즐(25)의 외주면에서 메인스윌러(27)보다도 하류 측으로 개구하고 있다.

여러 개의 유로 구멍(50)은 메인노즐(25) 내의 합류부(54)에서 하나로 합류하고, 하나의 공기분사구(51)와 연통하고 있다. 이와 같이 하여 유로 구멍(50)은 메인스윌러(27)보다도 상류 측의 공기주입구(52)에서 주입된 압축공기(A)를 메인노즐(25)의 선단부(25s)의 공기분사구(51)까지 인도하는 분출공기유로(R2)를 형성한다.

이와 같은 메인노즐(25)을 구비한 메인버너(22)는 주 유로(R1)를 흐르는 압축공기(A)의 일부가 공기주입구(52)에서 유로 구멍(50) 내로 흘러들고, 메인노즐(25)의 선단부(25s)의 공기주입구(51)에서 분출된다. 공기분사구(51)에서 압축공기(A)를 분사시키면 메인노즐(25)의 선단부(25s) 근방에 따른 예혼합기(F)의 연료농도가 낮아진다. 또한 공기분사구(51)에서 분사되는 압축공기(A)에 의해 메인노즐(25)의 선단부(25s)에 따른 예혼합기(F)의 유속이 빨라진다.

메인노즐(25)과 콘부재(26) 사이에 형성된 주 유로(R1)에서는 메인스윌러(27)로 예혼합기(F)를 선회시킴으로써, 주 유로(R1)를 흐르는 예혼합기(F)에 압력손실이 발생한다. 메인노즐(25)은 메인스윌러(27)보다도 상류 측에 공기주입구(52)를 갖고, 메인스윌러(27)보다도 하류 측에 메인노즐(25)의 선단부(25s)의 공기분사구(51)를 갖고 있다. 이것에 의해 공기주입구(52)와 공기분사구(51) 사이에는 메인스윌러(27)에 의한 압력손실에 의해 압력차가 발생한다. 구체적으로는 공기주입구(52) 측 쪽이 공기분사구(51) 측보다도 압력이 높다. 이 압력차에 의해 유로 구멍(50)에 의해 형성된 분출공기유로(R2)에서 공기주입구(52)에서 공기분사구(51)를 향하는 흐름이 발생한다. 이와 같이 하여 메인노즐(25)의 외주면에 형성된 공기주입구(52)에서 분출공기유로(R2) 내에 공기를 양호하게 주입할 수 있다.

따라서 상술한 제1 실시형태에 따르면 메인노즐(25)의 선단부(25s)에 공기분사구(51)를 설치함으로써, 이 공기분사구(51)에서 압축공기(A)를 분사시키면 메인노즐(25)의 선단부(25s) 근방에 따른 예혼합기(F)의 연료농도가 낮아진다. 따라서 메인노즐(25)의 선단부(25s)에서 화염이 발생하기 어려워진다. 또한 공기분사구(51)에서 분사되는 압축공기(A)에 의해 메인노즐(25)의 선단부(25s)에 따른 예혼합기(F)의 유속이 빨라진다. 따라서 역화가 발생한 경우 화염이 메인노즐(25)의 선단부(25s)를 향하여 거슬러 올라가기 어려워진다.

이와 같이 하여 메인노즐(25)의 선단부(25s)에의 역화의 역상 및 발생을 확실하게 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과 메인노즐(25)의 소손도 피할 수 있다.

게다가 공기분사구(51)와 연통하는 유로 구멍(50)은 메인스윌러(27)보다도 상류 측에 공기주입구(52)를 갖고, 메인스윌러(27)보다도 하류 측에 메인노즐(25)의 선단부(25s)의 공기분사구(51)를 갖고 있다. 따라서 메인스윌러(27)에 의한 압력손실에 의해 공기주입구(52)와 공기분사구(51) 사이에 발생하는 압력차에 의해, 공기주입구(52)에서 분출공기유로(R2) 내에 공기를 양호하게 주입할 수 있다. 이것에 의해 역화의 억제를 확실하고 효율적으로 실시할 수 있다.

또한 메인노즐(25)은 여러 조의 공기주입구(52) 및 유로 구멍(50)을 갖고, 이들이 합류부(54)에서 합류하도록 했다. 이것에 의해 여러 개의 공기주입구(52)에서 주입된 공기가 유로 구멍(50)에 형성된 분출공기유로(R2)를 통하여 합류부(54)에서 합류한다. 그 후, 합류한 이 공기가 공기분사구(51)에서 분사된다. 따라서 공기분사구(51)로부터의 공기분사량을 증대시킬 수 있다.

또한 유로형성부가 동심원 상의 여러 개의 유로 구멍(50)을 형성하므로, 유로 단면적을 용이하게 크게 할 수 있음과 동시에 유로 형성부의 시공성도 향상할 수 있다.

(제1 실시형태의 변형예)

상기 제1 실시형태에서는, 메인노즐(25)은 유로 구멍(50)을 여러 개 구비하고 있으나 이것에 한정되지 않는다.

도 6은 상기 메인노즐의 변형예를 나타내는 도이다.

도 6에 나타낸 바와 같이 유로 구멍(50B)은 단면형상이 원환상을 이루도록 해도 된다. 이것은 메인노즐(25)을 이중관 구조로 함으로써 실현 가능하다.

이와 같이 구성함으로써 여러 개의 유로 구멍(50)을 병설하는 경우와 비교하여, 용이하게 유로 단면적을 크게 하고 충분한 유로 단면적을 확보할 수 있다. 이것에 의해 공기분사구(51)로부터의 공기분사량을 증대시킬 수 있다.

(제2 실시형태)

이어서 이 발명에 관한 가스터빈 시스템에 대하여 설명한다. 이하에 설명하는 제2 실시형태에서는 제1 실시형태와 동일한 부분에 동일부호를 붙이고 설명함과 동시에 중복 설명을 생략한다.

도 7은 제2 실시형태에 따른 가스터빈 시스템의 개략 구성을 나타내는 도이다.

도 7에 나타낸 바와 같이 이 실시형태에 따른 가스터빈 시스템(100)은 연소기(10)와, 터빈(3)(도 1 참조)과, 차실 공기 공급관(차실 공기 공급부)(60)과, 제어밸브(61)와, 검출센서(검출부)(62)와, 제어장치(63)를 구비한다.

연소기(10)에 설치된 메인버너(22)의 메인노즐(25B)은 선단부(25s)에 공기분사구(51)를 구비한다. 메인노즐(25B)에는 공기분사구(51)에 일단이 연통하는 유로 구멍(50)이 형성되어 있다.

차실 공기 공급관(60)은 메인노즐(25B)의 유로 구멍(50)의 타단과 접속되어 있다. 차실 공기 공급관(60)은 터빈(3)의 차실 내의 압축공기(A)를 공기분사구(51)에 공급한다. 이것에 의해 메인노즐(25B)의 공기분사구(51)에서 공기가 분사된다.

제어밸브(61)는 차실 공기 공급관(60)에 설치되어 있다. 제어밸브(61)는 개폐조작을 행함으로써 차실 공기 공급관(60)에 따른 차실에서 공기분사구(51)에의 압축공기(A)의 공급을 제어한다.

검출센서(62)는 연소기(10)에 따른 역화의 발생을 검출한다. 이와 같은 검출센서(62)로는 메인버너(22)의 메인노즐(25B)의 근방에 설치된 온도센서, 압력센서, 광도센서 등을 이용할 수 있다. 검출센서(62)는 메인노즐(25B)의 근방에 따른 온도, 압력, 광도 등을 검출하고, 그 검출데이터를 제어장치(63)로 출력한다.

제어장치(63)는 검출센서(62)의 검출결과에 의거하여 제어밸브(61)를 개폐 제어한다. 제어장치(63)는 검출센서(62)로 검출한 메인노즐(25B)의 근방에 따른 온도, 압력, 광도 등의 파라미터의 변화를 감시하고, 메인노즐(25B)의 근방에서 역화가 발생하였는지 여부를 판정한다. 그리고 역화가 발생했다고 판정된 경우에 제어장치(63)는 제어밸브(61)를 열도록 되어 있다.

제어밸브(61)가 개방되면 차실 공기 공급관(60)을 통하여 터빈(3)의 차실 내의 압축공기(A)가 공기분사구(51)에 공급한다. 이것에 의해 메인노즐(25B)의 공기분사구(51)에서 공기가 분사되고, 메인노즐(25)의 선단부(25s)에의 역화의 역상 및 역화의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 그 결과 메인노즐(25)의 소손을 피할 수 있다.

제어장치(63)는 가스터빈(1)의 운전상태가 사전에 정해진 상태가 되었을 때에 제어밸브(61)를 열고, 메인노즐(25B)의 공기분사구(51)에서 공기를 분사하도록 해도 된다.

이와 같은 가스터빈 시스템(100)에 의하면 제어장치(63)에 따른 제어에 의해 역화가 발생한 경우나 역화가 발생하기 쉬운 상태인 경우 등에 공기분사구(51)에서 압축공기(A)를 분사할 수 있다. 이것에 의해 메인노즐(25)의 선단부(25s)에의 역화의 역상 및 역화의 발생을 억제할 수 있다.

이와 같은 제어를 실시함으로써 불필요 시에 공기분사구(51)에서의 공기의 분사를 정지시킬 수 있다.

(기타 변형예)

상기 실시형태에서 메인스윌러(27)를 압력손실부로 하였으나 이것으로 한정되지 않는다. 공기 유로를 흐르는 공기에 압력손실을 발생시키는 것이 가능하다면 어떠한 구성이어도 된다.

산업상 이용가능성

본 발명은 노즐, 버너, 연소기, 가스터빈, 가스터빈 시스템에 적용 가능하고, 노즐 선단부에의 역화를 확실하게 억제하는 것이 가능해진다.

1 가스터빈
2 압축기
3 터빈(터빈 본체)
3a 로터
10 연소기
11 연소기 본체
12 내통
13 외통
13a 일단 측
21 파일럿버너
21a 선단부
22 메인버너(버너)
24 파일럿콘
24c 테이퍼콘부
25, 25B 메인노즐(노즐)
25s 선단부
26 콘부재(통상부재)
27 메인스윌러(압력손실부)
30 꼬리통
50, 50B 유로 구멍(유로형성부)
51 공기분사구(공기분사부)
52 공기주입구(공기주입부)
54 합류부
60 차실 공기 공급관(차실 공기 공급부)
61 제어밸브
62 검출센서(검출부)
63 제어장치
100 가스터빈 시스템
A 압축공기
B 연소가스
F 예혼합기
O 중심축
R1 주 유로
R2 분출공기유로

Claims

연료를 분사하는 연소기의 노즐로서,
선단부를 향하여 그 외경이 점차 축소하는 원추상을 이루고,
상기 원추상의 선단에서 공기를 분사시키는 공기 분사부를 구비하는, 노즐.
제1항에 기재된 노즐을 선단부에 구비하여 연료를 분사하는 연료 노즐을 갖는, 버너.
제2항에 기재된 버너를 구비하는 연소기로서,
상기 노즐을 외주 측에서 덮음과 동시에 상기 노즐 사이에 공기 유로를 형성하는 통상부재와,
상기 공기 유로에 설치되어 상기 공기 유로를 흐르는 공기에 압력 손실을 발생시키는 압력 손실부를 구비하고,
상기 노즐은
상기 압력 손실부보다도 상류측의 외주면에서 공기를 주입하는 공기 주입부와,
상기 공기 주입부에서 주입된 공기를 상기 공기 분사부까지 인도하는 유로를 형성하는 유로 형성부를 구비하는, 연소기.
제3항에 있어서,
상기 공기 주입부는 상기 노즐의 외주면에 여러 개 설치되고,
상기 유로 형성부는 여러 개의 상기 공기 주입부에서 주입된 공기를 상기 공기 분사부의 상류측에서 합류시키는 합류부를 구비하는, 연소기.
제3항에 있어서,
상기 유로형성부는 단면 원환상의 유로를 형성하는, 연소기.
제3항에 있어서,
상기 유로형성부는 동심원 상에 배치되는 여러 개의 유로를 형성하는, 연소기.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 연소기와,
상기 연소기에서 보내진 연소가스에 의해 회전하는 로터를 구비한 터빈 본체를 구비하는, 가스터빈.
제1항에 기재된 노즐을 구비하는 연소기와,
상기 연소기에서 보내진 연소가스에 의해 회전하는 로터를 구비한 터빈 본체와,
상기 터빈 본체의 차실 내의 공기를 상기 공기 분사부에 공급하는 차실 공기 공급부와,
상기 차실 공기 공급부에 따른 상기 차실에서 상기 공기 분사부에의 상기 공기의 공급을 제어하는 제어밸브와,
상기 연소기에 따른 역화의 발생을 검출하는 검출부와,
상기 검출부의 검출결과에 의거하여 상기 제어밸브를 개폐 제어하는 제어장치를 구비하는, 가스터빈 시스템.