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技術 ガスタービン装置の環状燃焼室のための燃料分配のための方法と装置

出願人 アルストム
発明者 フリドリンハイネン
出願日 1994年10月17日 (26年1ヶ月経過) 出願番号 1994-251041
公開日 1995年7月4日 (25年4ヶ月経過) 公開番号 1995-167438
状態 特許登録済
技術分野 ガスタービン、高圧・高速燃焼室 ガスタービン、高圧・高速燃焼室
主要キーワード 主導管 分配ブロック 環状導管 燃料オイル デュワ 水導管 バーナ群 燃料分配
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1995年7月4日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

構成

環状燃焼室1に複数の流れセクタ3が均一に配置されており、この流れセクタがバーナ導管5と複数のバーナとを備えたそれぞれ1つの分配ブロックから成っていて、セクタ導管7を介して環状導管6に接続されており、かつ、各セクタ導管7がバイパス絞りを内蔵した弁を備えている。

効果

環状燃焼室内の燃料の均一な分配、ひいてはガスタービン装置始動過程時の環状点火が改善されると共に、全バーナの一部のバーナの遮断時にバーナ内で燃料オイル炭化が阻止される。

概要

背景

環状燃焼室ガスにより又は燃料オイルと水により運転されるバーナを備えるか、若しくは両方の燃料により交互に作動可能ないわゆるデュワルバーナを備えたこの種のガスタービン装置は公知である。このガスタービン装置ではそれぞれの燃料が集中的に個々の燃料導管内に供給され、換言すれば、分配器を起点として環状導管に供給される。ガスタービン装置ひいては環状燃焼室の大きさの増大に伴い、環状燃焼室内の個々のバーナの配置における測地的な高低差に起因して不均一な燃料分配が生じるという問題が発生する。従って特に燃焼室始動時に環状導管、バーナ導管及びバーナに始めは比較的わずかな燃料しか供給されない事態を招く不充分な燃料分配が生じる。燃料が環状燃焼室の下方領域内の若干のバーナにのみ流入することがしばしば生じる。これにより、環状点火がほぼ又は完全に阻止される。

例えば部分負荷運転のために環状燃焼室の個々のバーナ群遮断されると、公知ガスタービン装置ではしばしば対応するバーナ内での燃料オイルの不所望な炭化を生じることがある。

すでに述べた欠点を伴う公知の燃料分配法は、環状導管への燃料供給開始、中央の分配器によるバーナ導管への燃料の分配、環状燃焼室の点火連続運転並びに選択したバーナ導管への燃料供給の遮断という過程を有している。

概要

環状燃焼室1に複数の流れセクタ3が均一に配置されており、この流れセクタがバーナ導管5と複数のバーナとを備えたそれぞれ1つの分配ブロックから成っていて、セクタ導管7を介して環状導管6に接続されており、かつ、各セクタ導管7がバイパス絞りを内蔵した弁を備えている。

環状燃焼室内の燃料の均一な分配、ひいてはガスタービン装置の始動過程時の環状点火が改善されると共に、全バーナの一部のバーナの遮断時にバーナ内で燃料オイルの炭化が阻止される。

目的

本発明の課題とするところは、上述のすべての欠点を回避するために、ガスタービン装置の始動時の環状燃焼室の環状点火を可能にし若しくは改善すると共に、全バーナの一部のバーナの遮断時のバーナ内の燃料オイルの炭化を阻止するような、ガスタービン装置の環状燃焼室のための燃料分配のための方法及び装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

a)環状導管への燃料供給の開始、b)バーナ導管若しくはバーナへの燃料分配、c)環状燃焼室点火、d)連続運転、e)個々のバーナ群への燃料供給の中断、以上の過程を備えたガスタービン装置の環状燃焼室のための燃料分配のための方法において、f)環状導管(6)への燃料供給の開始後に、セクタ導管(7)の閉鎖により環状導管を燃料により完全に満たし、g)次いでバーナ導管(5)若しくはバーナ(2)を分散的に燃料により充填し、h)しかる後に環状燃焼室(1)の点火を実施し、i)次いで行われるセクタ導管(7)の開放の後に連続運転を導入し、j)個々のバーナ群の遮断のために対応する環状導管(6)若しくはセクタ導管(7)を閉鎖し、その際、燃料オイルによる運転時にはまず燃料の供給を遮断し、次いでこれと時間的にずらして水の供給を遮断することを特徴とするガスタービン装置の環状燃焼室のための燃料分配のための方法。

請求項2

ガスタービン装置の環状燃焼室のための燃料分配のための装置であって、ガス、燃料オイル及び水の供給に役立つ複数の環状導管を備えている形式のものにおいて、環状燃焼室(1)内に、バーナ導管(5)及びバーナ(2)を備えたそれぞれ1つの分配ブロック(4)から成る複数の流れセクタ(3)が均一に配置されており、かつセクタ導管(7)を介して環状導管(6)に接続されており、かつ、各セクタ導管(7)がバイパス絞り(9)を内蔵した弁(8)を備えていることを特徴とするガスタービン装置の環状燃焼室のための燃料分配のための装置。

請求項3

ガス供給に役立つ1つの環状導管(6)が主導管(10)として形成されており、かつ、この主導管に分配ブロック(4)が配置されている請求項2記載の燃料分配のための装置。

請求項4

主導管(10)が他の環状導管(6)のための支持部材(11)を備えている請求項3記載の燃料分配のための装置。

請求項5

分配ブロック(4)への主導管(10)の接続部がそれぞれの分配ブロック(4)の内部に配置されている請求項4記載の燃料分配のための装置。

請求項6

燃料オイルと水とによってのみ運転される簡単なバーナ(2)の使用時でも主導管(10)が配置されている請求項5記載の燃料分配のための装置。

技術分野

0001

本発明はガスタービン装置環状燃焼室のための燃料分配のための方法と装置に関する。

背景技術

0002

環状燃焼室がガスにより又は燃料オイルと水により運転されるバーナを備えるか、若しくは両方の燃料により交互に作動可能ないわゆるデュワルバーナを備えたこの種のガスタービン装置は公知である。このガスタービン装置ではそれぞれの燃料が集中的に個々の燃料導管内に供給され、換言すれば、分配器を起点として環状導管に供給される。ガスタービン装置ひいては環状燃焼室の大きさの増大に伴い、環状燃焼室内の個々のバーナの配置における測地的な高低差に起因して不均一な燃料分配が生じるという問題が発生する。従って特に燃焼室始動時に環状導管、バーナ導管及びバーナに始めは比較的わずかな燃料しか供給されない事態を招く不充分な燃料分配が生じる。燃料が環状燃焼室の下方領域内の若干のバーナにのみ流入することがしばしば生じる。これにより、環状点火がほぼ又は完全に阻止される。

0003

例えば部分負荷運転のために環状燃焼室の個々のバーナ群遮断されると、公知ガスタービン装置ではしばしば対応するバーナ内での燃料オイルの不所望な炭化を生じることがある。

0004

すでに述べた欠点を伴う公知の燃料分配法は、環状導管への燃料供給開始、中央の分配器によるバーナ導管への燃料の分配、環状燃焼室の点火連続運転並びに選択したバーナ導管への燃料供給の遮断という過程を有している。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の課題とするところは、上述のすべての欠点を回避するために、ガスタービン装置の始動時の環状燃焼室の環状点火を可能にし若しくは改善すると共に、全バーナの一部のバーナの遮断時のバーナ内の燃料オイルの炭化を阻止するような、ガスタービン装置の環状燃焼室のための燃料分配のための方法及び装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

前記課題を解決した本発明方法の要旨は、環状導管への燃料供給の開始後に、セクタ導管の閉鎖により環状導管を燃料により完全に満たし、次いでバーナ導管若しくはバーナを分散的に燃料により充填し、しかる後に環状燃焼室の点火を実施し、次いで行われるセクタ導管の開放の後に連続運転を導入し、個々のバーナ群の遮断のために対応する環状導管若しくはセクタ導管を閉鎖し、燃料オイルによる運転時には、まず燃料の供給を遮断し、次いでこれと時間的にずらして水の供給を遮断することにある。

0007

本発明方法の実施のために環状燃焼室に同じ大きさの複数の流れセクタが配置される。この流れセクタはバーナ導管及び複数のバーナを備えたそれぞれ1つの分配ブロックから成っておりかつセクタ導管を介して環状導管に接続されている。各セクタ導管はバイパス絞りを内蔵した弁を備えている。

発明の効果

0008

本発明の利点とするところは特に、環状燃焼室内への燃料の均一な分配、ひいてはガスタービン装置の始動過程時の環状点火が可能となるか若しくは改善されることにある。このことのために、まずセクタ導管が弁により閉鎖され、これにより環状導管が燃料によって満たされる。環状燃焼室に複数の分配ブロックを規則的に配置したことにより、かつ燃料の分配圧力により、バーナ導管が弁に内蔵されたバイパス絞りを介して均一に充填される。これにより、環状燃焼室の上方領域内に配置されたバーナへの燃料供給も保証される。環状点火が行われた後、セクタ導管が再度開放され、これにより連続運転中のバーナへの燃料供給が保証される。

0009

本発明の別の利点とするところは、遮断された個々のバーナ群のバーナ内での燃料の炭化が阻止される可能性があることにある。このことのために、遮断すべきバーナに接続されたセクタ導管が弁により閉鎖される。しかし、始めは燃料導管の閉鎖のみ行われ、次いで水導管が閉鎖される。このようにして、遮断されたバーナが水によりスプレーされ、これによって炭化が阻止される。

0010

ガス供給のために役立つ環状導管が主導管として形成されると、この環状導管が寸法的に支持機能のために最適であるので特に効果的である。

0011

主導管には分配ブロックだけでなく、他の環状導管のための支持部材も配置される。これにより、この主導管はその本来の役目の他に分配ブロック及び他の環状導管の支持体としての役目をも果す。

0012

さらに、分配ブロックへの主導管の接続がそれぞれの分配ブロックの内部で行われると有利である。このようにすれば、それぞれ1つのセクタ導管が節約され、分配ブロック内へ燃料が直接供給される。

0013

標準化並びにコスト節約の理由から、燃料オイルと水だけにより運転すべき環状燃焼室の使用時には、ガス供給に役立つ環状導管を主導管として配置するのが有利である。この場合、この環状導管は分配ブロック及び他の環状導管のための支持機能だけを果す。

0014

本発明の理解にとつて重要な部分だけが示される。本装置の内、例えばそれぞれ若干の弁、環状導管、セクタ導管及びバーナ導管と分配ブロック内に存在する、分配ブロックへの主導管の接続部は示されない。

0015

環状燃焼室1内に配置されたバーナ2は6つの流れセクタ3に均一に分割されている。各流れセクタ3は分配ブロック4を備えており、この分配ブロックはバーナ導管5を介してバーナ2に接続されており、かつこのバーナ2に燃料オイルと水、若しくはガスを供給する。分配ブロック4はセクタ導管7を介して環状導管6に接続されていて、これらから供給を受ける(図1)。

0016

各セクタ導管7には、バイパス絞り9を備えた弁8が対応して配置されている(図3)。

0017

ガスを案内する環状導管6の1つが主導管10として形成されている。この主導管10には分配ブロック4と他の環状導管のための支持部材11とが配置されている(図2)。

0018

ガスタービン装置の始動過程ではセクタ導管7が弁8により閉鎖される。これにより、環状導管6が均一に燃料により充填される。環状燃焼室での分配ブロック4の規則的な配置と、燃料の分配圧力とによりバーナ導管5は、弁8に内蔵されたバイパス絞り9を介して充填され、この結果、環状燃焼室1の上方領域内に配置されたバーナ2にも均一に燃料が供給される。環状点火が行われた後、セクタ導管7は弁8を介して再度開放され、これにより、連続運転中にバーナ2への燃料供給が保証される。

0019

所定のバーナ群が個々に遮断されると、対応するセクタ導管7が弁8を介して閉鎖される。その場合、まず始めに燃料供給用のセクタ導管が閉鎖され、しかる後に水供給用のセクタ導管が閉鎖される。このようにして、遮断すべきバーナ2に水がスプレーされ、これによりこのバーナ2内の燃料オイルの炭化が阻止される。

図面の簡単な説明

0020

図面には本発明の1実施例が6つの流れセクタとそれぞれ12のデュワルバーナとを備えた環状燃焼室について示されている。
図1本発明に基づく流れセクタを備えた環状燃焼室の平面図である。
図2図1の環状燃焼室の部分拡大図である。
図3バイパス絞りを備えた弁の略示図である。

--

0021

1環状燃焼室、 2バーナ、 3 流れセクタ、 4分配ブロック、5 バーナ導管、 6環状導管、 7 セクタ導管、 8 弁、 9バイパス絞り、 10主導管、 11 支持部材

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