JPH05149543A - Burner of gas turbine - Google Patents
Burner of gas turbineInfo
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- JPH05149543A JPH05149543A JP31245791A JP31245791A JPH05149543A JP H05149543 A JPH05149543 A JP H05149543A JP 31245791 A JP31245791 A JP 31245791A JP 31245791 A JP31245791 A JP 31245791A JP H05149543 A JPH05149543 A JP H05149543A
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- inner cylinder
- ring
- combustor
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- burner
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- Pending
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、火力発電などに適用さ
れるガスタービンの燃焼器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine combustor applied to thermal power generation and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は火力発電に使用されている従来の
環状缶形ガスタービンの燃焼器の説明図である。図にお
いて、本燃焼器は一般に拡散形と称され、この内筒の入
口はフランジ1、スカート2,3、リング4などによっ
て形成されており、図示しない燃料ノズルに結合されて
環状の燃焼器の外筒に取付けられる。リング4にはルー
バ5を介して6個のスクープ6を有するリング7が溶接
され、リング7にはルーバ5を介してスクープ6を有す
るリング8が溶接されている。以下も同様にルーバ5を
介してリング9が逐次溶接され、その出口にはスプリン
グクリップ10と出口絞り11とが一体に形成されてい
る。スクープ6は燃焼用空気を内筒の中心部へ導入して
燃料を燃焼させ、波形板をなすルーバ5は内筒の内壁に
沿った空気流れを形成して内筒のフィルム冷却を行う。
スプリングクリップ10は内筒の後縁を伸縮自在に尾筒
に嵌着し、出口絞り11により内筒から尾筒へ遷移する
燃焼ガスの流れを整流する。リング7に穿設されている
穴12は、連結管を介して隣接する他の内筒の穴に連通
してフレームホルダを形成する。符号13はリブで、出
口絞り11を支持している。2. Description of the Related Art FIG. 4 is an explanatory diagram of a conventional combustor of an annular can gas turbine used for thermal power generation. In the drawing, the present combustor is generally called a diffusion type, and the inlet of this inner cylinder is formed by a flange 1, skirts 2, 3, a ring 4, etc., and is connected to a fuel nozzle (not shown) to form an annular combustor. It is attached to the outer cylinder. A ring 7 having six scoops 6 is welded to the ring 4 via a louver 5, and a ring 8 having a scoop 6 is welded to the ring 7 via a louver 5. Similarly, the ring 9 is sequentially welded through the louver 5 below, and the spring clip 10 and the outlet throttle 11 are integrally formed at the outlet thereof. The scoop 6 introduces combustion air into the center of the inner cylinder to burn the fuel, and the louver 5 forming a corrugated plate forms an air flow along the inner wall of the inner cylinder to perform film cooling of the inner cylinder.
The spring clip 10 telescopically fits the rear edge of the inner cylinder to the tail cylinder, and the outlet throttle 11 rectifies the flow of the combustion gas transitioning from the inner cylinder to the tail cylinder. The hole 12 formed in the ring 7 communicates with a hole in another adjacent inner cylinder via a connecting pipe to form a frame holder. Reference numeral 13 is a rib that supports the outlet throttle 11.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のガ
スタービンの燃焼器においてはNOx低減の手段として
燃焼器内に水蒸気又は水を噴射しているが、NOxを減
らすために水蒸気又は水を噴射すると燃焼器内における
COおよび未燃炭化水素UHCの発生が増加する。これ
は水蒸気又は水を噴射することにより火炎が長くなり、
火炎の内筒壁に近い部分が内筒壁近傍を流れるフィルム
冷却を行う空気層と混合して燃焼反応が途中で不完全な
まま止まることに起因する。In the conventional gas turbine combustor as described above, steam or water is injected into the combustor as a means for reducing NOx. However, in order to reduce NOx, steam or water is injected. The injection increases the production of CO and unburned hydrocarbons UHC in the combustor. This is because the flame becomes longer by injecting steam or water,
This is because the portion of the flame near the inner cylinder wall mixes with the air layer for film cooling that flows near the inner cylinder wall, and the combustion reaction stops incomplete on the way.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明に係るガスタービ
ンの燃焼器は上記課題の解決を目的にしており、燃焼域
後方の内筒壁に同心状に装着され円錐台形をなすリング
状の絞り部材を備えた構成を特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION A gas turbine combustor according to the present invention aims to solve the above-mentioned problems, and is a conical trapezoidal ring-shaped throttle that is concentrically mounted on the inner cylinder wall behind the combustion zone. It is characterized by a configuration including members.
【0005】[0005]
【作用】即ち、本発明に係るガスタービンの燃焼器にお
いては、燃焼域後方の内筒壁に円錐台形をなすリング状
の絞り部材が同心状に装着されており、この絞り部材に
より内筒壁近傍を流れてフィルム冷却を行う空気層が内
筒の中心部に向かって流れ中心部を流れる高温のガスと
混合するので、フィルム冷却を行う空気層と混合して燃
焼反応が止まり不完全燃焼の状態にある内筒壁近傍を流
れるガスが内筒の中心部を流れる高温のガスに接触して
燃焼反応が促進される。That is, in the combustor of the gas turbine according to the present invention, a frustoconical ring-shaped throttle member is concentrically mounted on the inner cylinder wall at the rear of the combustion area, and the inner cylinder wall is formed by this throttle member. The air layer that flows in the vicinity and cools the film moves toward the center of the inner cylinder and mixes with the high-temperature gas that flows in the center of the inner cylinder. The gas flowing in the vicinity of the inner cylinder wall in the state comes into contact with the high-temperature gas flowing in the central portion of the inner cylinder to promote the combustion reaction.
【0006】[0006]
【実施例】図1および図2は本発明の一実施例に係るガ
スタービンの燃焼器の説明図、図3は本発明の他の実施
例に係る燃焼器の説明図である。図1において、本実施
例に係るガスタービンの燃焼器は火力発電に使用される
環状缶形ガスタービンの燃焼器で一般に拡散形と称さ
れ、この内筒の入口はフランジ1、スカート2,3、リ
ング4などによって形成され、図示しない燃料ノズルに
結合されて環状の燃焼器の外筒に取付けられる。リング
4にはルーバ5を介して6個のスクープ6を有するリン
グ7が溶接され、リング7にはルーバ5を介してスクー
プ6を有するリング8が溶接されている。以下も同様に
ルーバ5を介してリング9が逐次溶接され、その出口に
はスプリングクリップ10と出口絞り11とが一体に形
成されている。スクープ6は燃焼用空気を内筒中心部へ
導入して燃料を燃焼させ、波形板をなすルーバ5は内筒
内壁に沿った空気流れを形成して内筒のフィルム冷却を
行う。スプリングクリップ10は内筒の後縁を伸縮自在
に尾筒に嵌着し、出口絞り11により内筒から尾筒へ遷
移する燃焼ガスの流れを整流する。リング7に穿設され
ている穴12は、連結管を介して隣接する他の内筒の穴
に連通してフレームホルダを形成する。符号13はリブ
で、出口絞り11を支持している。1 and 2 are explanatory views of a combustor of a gas turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory view of a combustor according to another embodiment of the present invention. In FIG. 1, the combustor of the gas turbine according to this embodiment is a combustor of an annular can type gas turbine used for thermal power generation and is generally called a diffusion type. The inlet of this inner cylinder is a flange 1, skirts 2, 3 , Ring 4, etc., and is connected to a fuel nozzle (not shown) and attached to the outer cylinder of the annular combustor. A ring 7 having six scoops 6 is welded to the ring 4 via a louver 5, and a ring 8 having a scoop 6 is welded to the ring 7 via a louver 5. Similarly, the ring 9 is successively welded via the louver 5 in the following, and the spring clip 10 and the outlet throttle 11 are integrally formed at the outlet thereof. The scoop 6 introduces combustion air into the center of the inner cylinder to burn the fuel, and the louver 5 forming a corrugated plate forms an air flow along the inner wall of the inner cylinder to perform film cooling of the inner cylinder. The spring clip 10 telescopically fits the rear edge of the inner cylinder to the tail cylinder, and the outlet throttle 11 rectifies the flow of the combustion gas transitioning from the inner cylinder to the tail cylinder. The hole 12 formed in the ring 7 communicates with the hole of another adjacent inner cylinder via the connecting pipe to form a frame holder. Reference numeral 13 is a rib that supports the outlet throttle 11.
【0007】このような燃焼器においてはNOx低減の
手段として燃焼器内に水蒸気又は水を噴射しているが、
NOxを減らすために水蒸気又は水を噴射することによ
り火炎が長くなり、火炎の内筒壁に近い部分が内筒壁近
傍を流れるフィルム冷却を行う空気層と混合して燃焼反
応が途中で不完全なまま止まることに起因して燃焼器内
におけるCOと未燃化水素UHCとの発生が増加するた
め、本燃焼器における内筒には図に示すように内筒の軸
方向中間部におけるスクープ6を有するリング8の後流
側に円錐台をなすリング状の中間絞り14が取付けられ
ている。この中間絞り14はリング9に溶接され、補強
板15,16によって補強されている。矢印は空気及び
ガスの流れ方向を示す。この中間絞り14を取付ける位
置は、スカート2の入口から2番目のスクープまでの距
離をl1 、スクープ6から中間絞り14の出口までの距
離をl2 とすると、l1 /l2 の値は内筒壁の冷却の面
からl2 /l1 >0.15となる。In such a combustor, steam or water is injected into the combustor as a means for reducing NOx.
By injecting steam or water to reduce NOx, the flame becomes longer, and the part of the flame near the inner cylinder wall mixes with the air layer for film cooling that flows near the inner cylinder wall, and the combustion reaction is incomplete on the way. Since the generation of CO and unburned hydrogen UHC in the combustor increases due to the still stop, the inner cylinder of the present combustor has a scoop 6 at the axially intermediate portion of the inner cylinder as shown in the figure. A ring-shaped intermediate diaphragm 14 forming a truncated cone is attached to the downstream side of the ring 8 having The intermediate throttle 14 is welded to the ring 9 and is reinforced by the reinforcing plates 15 and 16. The arrows indicate the flow directions of air and gas. The intermediate restriction 14 the mounting position, l 1 the distance from the entrance of the skirt 2 to the second scoop, and the distance from the scoop 6 to an outlet of the intermediate diaphragm 14, l 2, the values of l 1 / l 2 is From the cooling surface of the inner cylinder wall, l 2 / l 1 > 0.15.
【0008】このように、内筒の軸方向中間部に円錐台
をなすリング状の中間絞り14を取付けることにより、
内筒壁近傍を流れフィルム冷却を行う空気層が内筒の中
心部に向かって流れ中心部を流れる高温のガスと混合す
る。これにより、一度燃焼反応が止まって不完全燃焼の
状態にある内筒壁近傍を流れるガスが内筒の中心部を流
れる高温のガスに接触して再び燃焼反応が促進され、図
2に示すようにCO及び未燃炭化水素UHCの発生を抑
制することができる。特に、NOxの発生量を極めて低
くする低NOx燃焼器において効果があり、NOxの発
生が25ppm、COの発生が2ppm以下の低公害の
燃焼器が得られる。なお、図におけるデータは燃料に天
然ガスを使用し、l1 =240mm、l2 =95mm、
l2 /l 1 =0.4として試験を行った場合を示す。ま
た、中間絞り14は図3に示すように出口絞り11のな
いガスタービンの燃焼器にも適用することができ、出口
絞り11がある場合とほぼ同様の作用効果を有する。As described above, the truncated cone is formed in the axially intermediate portion of the inner cylinder.
By attaching the ring-shaped intermediate diaphragm 14 forming
The air layer that flows near the inner cylinder wall and cools the film is inside the inner cylinder.
Mixes with the hot gas flowing through the core towards the core
It As a result, the combustion reaction stops once and
The gas flowing near the inner cylinder wall, which is in the state of flowing, flows through the center of the inner cylinder.
The combustion reaction is accelerated again by contact with the hot gas
As shown in 2, the generation of CO and unburned hydrocarbon UHC is suppressed.
Can be controlled. Especially, the amount of NOx generated is extremely low.
It has an effect in the low NOx combustor to reduce the generation of NOx.
Low pollution with raw 25ppm and CO generation less than 2ppm
A combustor is obtained. The data in the figure is used as fuel.
Using natural gas, l1= 240 mm, l2= 95 mm,
l2/ L 1It shows the case where the test was conducted with = 0.4. Well
The intermediate throttle 14 is not the outlet throttle 11 as shown in FIG.
It can also be applied to gas turbine combustors
It has substantially the same operational effect as when the diaphragm 11 is provided.
【0009】[0009]
【発明の効果】本発明に係るガスタービンの燃焼器は前
記のように構成されており、内筒壁近傍を流れるガスの
燃焼反応が促進されるので、ガスタービンの燃焼器内に
おけるCOおよび未燃炭化水素UHCの発生が抑制され
る。The gas turbine combustor according to the present invention is configured as described above, and since the combustion reaction of the gas flowing near the inner cylinder wall is promoted, CO and unreacted gas in the combustor of the gas turbine are promoted. Generation of fuel hydrocarbon UHC is suppressed.
【図1】図1(a)は本発明の一実施例に係るガスター
ビンの燃焼器の縦断面図、同図(b)はその中間絞りの
縦断面図である。FIG. 1 (a) is a vertical sectional view of a combustor of a gas turbine according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1 (b) is a vertical sectional view of an intermediate throttle thereof.
【図2】図2はその作用説明図である。FIG. 2 is an explanatory view of its operation.
【図3】図3は本発明の他の実施例に係るガスタービン
の燃焼器の縦断面図である。FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a combustor of a gas turbine according to another embodiment of the present invention.
【図4】図4は従来のガスタービンの燃焼器の縦断面図
である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a conventional gas turbine combustor.
1 フランジ 2 スカート 3 スカート 4 リング 5 ルーバ 6 スクープ 7 リング 8 リング 9 リング 10 スプリングクリップ 11 出口絞り 12 穴 13 リブ 14 中間絞り 15 補強板 16 補強板 1 flange 2 skirt 3 skirt 4 ring 5 louver 6 scoop 7 ring 8 ring 9 ring 10 spring clip 11 outlet throttle 12 hole 13 rib 14 intermediate throttle 15 reinforcement plate 16 reinforcement plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 敏彦 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshihiko Miyazaki 2-1-1, Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Takasago Plant
Claims (1)
円錐台形をなすリング状の絞り部材を備えたことを特徴
とするガスタービンの燃焼器。1. A combustor for a gas turbine, comprising a conical trapezoidal ring-shaped throttle member mounted concentrically on an inner cylinder wall at the rear of the combustion zone.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31245791A JPH05149543A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Burner of gas turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31245791A JPH05149543A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Burner of gas turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05149543A true JPH05149543A (en) | 1993-06-15 |
Family
ID=18029426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31245791A Pending JPH05149543A (en) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | Burner of gas turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05149543A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7654089B2 (en) | 2000-04-27 | 2010-02-02 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gas-turbine combustion chamber with air-introduction ports |
WO2011058931A1 (en) | 2009-11-10 | 2011-05-19 | 三菱重工業株式会社 | Gas turbine combustor and gas turbine |
US10995956B2 (en) | 2016-03-29 | 2021-05-04 | Mitsubishi Power, Ltd. | Combustor and method for improving combustor performance |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP31245791A patent/JPH05149543A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011058931A1 (en) | 2009-11-10 | 2011-05-19 | 三菱重工業株式会社 | Gas turbine combustor and gas turbine |
US8950190B2 (en) | 2009-11-10 | 2015-02-10 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine combustor having contraction member on inner wall surface |
US10995956B2 (en) | 2016-03-29 | 2021-05-04 | Mitsubishi Power, Ltd. | Combustor and method for improving combustor performance |
DE112017001792B4 (en) * | 2016-03-29 | 2021-07-01 | Mitsubishi Power, Ltd. | Combustion Chamber and Process for Improving Combustion Chamber Performance |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991130 |