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JP3452610B2 - 熱発生器に燃焼可能なガス流を発生させる方法およびこの方法を実施するための熱発生器 - Google Patents

熱発生器に燃焼可能なガス流を発生させる方法およびこの方法を実施するための熱発生器

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Publication number
JP3452610B2
JP3452610B2 JP20162493A JP20162493A JP3452610B2 JP 3452610 B2 JP3452610 B2 JP 3452610B2 JP 20162493 A JP20162493 A JP 20162493A JP 20162493 A JP20162493 A JP 20162493A JP 3452610 B2 JP3452610 B2 JP 3452610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
heat generator
nozzle
gas stream
combustion chamber
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP20162493A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06185730A (ja
Inventor
ロルフ・アルトハウス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alstom SA
Original Assignee
Alstom SA
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom SA filed Critical Alstom SA
Publication of JPH06185730A publication Critical patent/JPH06185730A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3452610B2 publication Critical patent/JP3452610B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ａ）燃焼可能なガス流
を発生させる方法およびｂ）請求項１と２の上位概念に
よる方法を実施するための熱発生器に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の周知の熱発生器では、燃料がガ
ス流の中心に供給されるが、その場合このガス流の中央
へ燃料ノズルが突出している。
【０００３】このような燃料供給の仕方では、燃焼のと
きの効率が不十分でありかつ高いNO X の放出を生ずる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しなけれ
ばならない課題は、燃料の分配および燃焼可能なガス流
の発火の時点の制御が改善される方法を提案することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、 ａ）方法が、請求項１の上位概念の外に、請求項１の特
徴事項も含むことにより、 ｂ）熱発生器が、請求項２の上位概念の外に、請求項２
の特徴事項も含むことにより解決される。
【０００６】燃料の流れの取り入れによりおよび燃料ノ
ズルの横方向位置により、ガス流におけるはるかに良好
な燃料の分配が達成される。燃料の流れに付加的な流れ
を添加することによりおよびこの付加的な流れを添加す
るための支持ノズルにより、燃焼可能なガス流の発火の
時点がいっそう良く制御可能である。
【０００７】この措置の利点は、熱発生器におけるガス
流の中間加熱が所望の値にいっそう良く制御できること
であり、その他燃料をガス流と能率的に混合することに
より熱発生器の効率が改善され、かつ熱発生器のNOX の
放出が減少することである。
【０００８】
【実施例】以下、本考案を図面に示す実施例により詳細
に説明する。図１と２によれば、高圧タービン１０と低
圧タービン１１の間に熱発生器１２が存在している。こ
の熱発生器１２は、環状室として形成された燃焼室１３
を有し、この燃焼室１３は、ほぼ円筒状のまたは正確な
截頭円錐形の外壁１４および対応する内壁１５により区
画されている。外壁１４には、一様に円周に分配されて
いくつかの燃料噴射ノズル１６が固定されている。この
燃料ノズル１６は、ほぼ半径方向内方に向かって（図
２）かつ排ガス流を横切って配置されている（図１）。
この燃料ノズル１６は、間隔Ｌだけ互いに遠ざけられた
二つの横断面１７と１８に配置されている。この燃料噴
射ノズル１６の構成は、図３から明らかである。
【０００９】図３によれば、各燃料噴射ノズル１６がガ
スノズル１９と空気ノズル２０により囲まれている。こ
の燃料噴射ノズル１６の出口２２は、燃焼室１３の壁の
範囲に存在している。燃焼室１３は環状室として形成さ
れているので、熱発生器１２の冷却すべき表面が比較的
小さく、その上熱発生器１２の対称的な形成を生ずる。
燃料は、横方向噴射として、高圧タービンから発生する
ガス流に供給することができる。燃料質量流れのインパ
ルスは、比較的迅速でかつ効率のよい混合を発生させる
ために充分に大きくなければならない。燃料とガスの混
合物は、自然と約一ミリセカンド後発火する。この種の
燃料では、火炎の安定化は必要でない。燃料に対し同軸
に吹き入れられる空気ノズル２０からのシールド空気流
により、発火点を制御することができ、それにより逆弧
が阻止される。振動挙動を安定化するために、燃料は長
さＬにわたって段階的に混ぜ合わせることができ、すな
わち最初の横断面１７には一様に円周に分配されて或る
数の燃料噴射ノズル１６が配置されかつ第二の横断面１
８には同様に一様に円周に分配されてその他の数の燃料
噴射ノズル１６が配置され、これらの燃料噴射ノズルは
周方向に互いにずらして配置されるのが好ましい。
【００１０】外側の燃焼室壁１４と内側の燃焼室壁１５
との間の間隔ｈが比較的大きい場合に、或る数の燃料噴
射ノズル２１が内側燃焼室壁１５に配置され、これらの
燃料噴射ノズルは、半径方向内方に向けられた上記の燃
料噴射ノズル１６と反対に半径方向外方に向けられてい
る。
【００１１】高圧タービン１０から発生するガスが熱発
生器１２を通って流れて、それから矢印Ａにより示した
ように低圧タービン１１の中へ達する。熱発生器１２を
通って流れるガスは燃料噴射ノズル１６または２１によ
って燃料が増大する。燃料が増大したガス流はただちに
発火するので、その温度が増大しそして所望の温度と所
望の圧力をもつ低圧タービン１１が実現される。
【００１２】ノズル２０からのシールド空気流は、空気
がいっそう冷却されるので抑制剤の作用を有し、その結
果燃焼可能なガス流の発火点を遅くすることができる。
前記のノズル１６、１９および２０で、 ａ）流動する燃料の流れおよび包む空気流、 ｂ）ガス流および包む空気流および ｃ）流動する燃料の流れ、ガス流および包む空気流 を選択的に発生させることができる。これにより、混ぜ
合わせが強められることになる。
【００１３】
【図面の簡単な説明】
【図１】高圧タービンと低圧タービンを有する熱発生器
の縦断面図である。
【図２】図１に示した熱発生器を線II-II により切断し
た横断面図である。
【図３】拡大した尺度で示した図１から詳細図である。
【符号の説明】
１２ 熱発生器 １３ 燃焼室 １４ 外壁 １５ 内壁 １６，２１ 燃料ノズル １９ 支持ノズル ２０ 空気ノズル ２２ 出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23R 3/28 F02C 7/22 - 7/236

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熱発生器を通って流れるガス流に燃料を
    添加することにより熱発生器に燃焼可能なガス流を発生
    させる方法であって、ガス流にこのガス流を横切るよう
    に方向づけられた燃料流を少なくとも部分的に混入さ
    せ、燃料流に前もって付加物質を添加する方法におい
    て、 燃料ノズル（１６、２１）からの燃料流に対し同軸に噴
    射される、少なくとも１つの空気ノズル（１９、２０）
    からのシールド空気流により発火時点が制御されること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 上流で作用する流体機械から来る排ガス
    を導くための燃焼室と、この燃焼室の壁に対し横切るよ
    うに方向づけられた少なくとも１つの燃料ノズルとを備
    えた、請求項１に記載の方法を実施するための熱発生器
    において、 燃料ノズル（１６、２１）が少なくとも１つの空気ノズ
    ル（１９、２０）により囲まれていることを特徴とする
    熱発生器。
  3. 【請求項３】 燃焼室（１３）が環状に形成されかつ一
    様に円周方向に分配されたいくつかの燃料ノズル（１
    ６，２１）を有することを特徴とする請求項２に記載の
    熱発生器。
  4. 【請求項４】 環状の燃焼室（１３）が外壁（１４）と
    内壁（１５）を有し、かつ燃料ノズル（１６）が外壁
    （１４）で半径方向内方に向かって方向づけられている
    ことを特徴とする、請求項３に記載の熱発生器。
  5. 【請求項５】 半径方向内方に向かって方向づけられた
    燃料ノズル（１６）に対し追加して、半径方向外方に向
    かって方向づけられた別の燃料ノズル（２１）が内壁
    （１５）に配置されていることを特徴とする、請求項４
    に記載の熱発生器。
  6. 【請求項６】 燃料ノズル（１６、２１）が燃焼室（１
    ３）の軸方向に段階的に配置され、かつ燃料ノズル（１
    ６、２１）が個々の平面において段階的に分けられた配
    置から互いにずらされていることを特徴とする、請求項
    ４または５に記載の熱発生器。
  7. 【請求項７】 燃料ノズル（１６、２１）の周りに環状
    に、ガスを導くノズル（１９）が配置され、かつガスを
    導く前記ノズルの周りに環状に、空気を導くノズル（２
    ０）が配置されていることを特徴とする、請求項２に記
    載の熱発生器。
JP20162493A 1992-08-28 1993-08-13 熱発生器に燃焼可能なガス流を発生させる方法およびこの方法を実施するための熱発生器 Expired - Lifetime JP3452610B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH2681/92-4 1992-08-28
CH268192 1992-08-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06185730A JPH06185730A (ja) 1994-07-08
JP3452610B2 true JP3452610B2 (ja) 2003-09-29

Family

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Family Applications (1)

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JP20162493A Expired - Lifetime JP3452610B2 (ja) 1992-08-28 1993-08-13 熱発生器に燃焼可能なガス流を発生させる方法およびこの方法を実施するための熱発生器

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DE (1) DE59306570D1 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6289666B1 (en) * 1992-10-27 2001-09-18 Ginter Vast Corporation High efficiency low pollution hybrid Brayton cycle combustor
USRE43252E1 (en) 1992-10-27 2012-03-20 Vast Power Portfolio, Llc High efficiency low pollution hybrid Brayton cycle combustor

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1800611A1 (de) * 1968-10-02 1970-05-27 Hertel Dr Ing Heinrich Anordnung zum Einspritzen von Kraftstoff in einen an einer Einspritzduese mit UEberschallgeschwindigkeit vorbeistroemenden Luftstrom
FR2081220A1 (ja) * 1970-03-19 1971-12-03 Hertel Heinrich
DE3765002D1 (de) * 1986-05-03 1990-10-25 Lucas Ind Plc Brennkammer fuer fluessigbrennstoff.

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EP0584661B1 (de) 1997-05-28
EP0584661A1 (de) 1994-03-02
DE59306570D1 (de) 1997-07-03
JPH06185730A (ja) 1994-07-08

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