JPH02267406A - gas turbine fuel nozzle - Google Patents
gas turbine fuel nozzleInfo
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- JPH02267406A JPH02267406A JP8793789A JP8793789A JPH02267406A JP H02267406 A JPH02267406 A JP H02267406A JP 8793789 A JP8793789 A JP 8793789A JP 8793789 A JP8793789 A JP 8793789A JP H02267406 A JPH02267406 A JP H02267406A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はガスタービン燃料器用燃料ノズル端面の冷却構
造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a cooling structure for a fuel nozzle end face for a gas turbine fuel device.
ガスタービン燃焼器用燃料ノズルは従来は油を高圧で噴
射する、いわゆる、圧力噴霧型の物が多く採用されてい
るが、近年は燃焼器の高負荷化や燃焼排ガスの清浄化の
要求から、更に、微粒化特性の改善を図った微粒化を促
進させるための噴霧空気を併用した低圧空気噴霧型の燃
料ノズルが多く用いられるようになってきている。なお
、この種の装置としては、トランザアクション オブザ
ニー・ニス・エム・イー・１０７、（１９８５）第７
０６頁から第７１３頁（Ｔｒａｎｓ、ｏｆ ｔｈｅ Ａ
ＳＭＥｖｏ Ｑ １０７ Ｊｕｌｙ １９８５ ＰＰ７
０６−７１３）が挙げられる。Conventionally, many fuel nozzles for gas turbine combustors have been of the so-called pressure spray type, which injects oil at high pressure, but in recent years, due to the increased load of combustors and the demand for purification of combustion exhaust gas, Low-pressure air atomization type fuel nozzles that use atomizing air to promote atomization with improved atomization characteristics are increasingly being used. This type of device is described in Transaction Action of the Niss M.E. 107, (1985) No. 7.
Pages 06 to 713 (Trans, of the A
SMEvo Q 107 July 1985 PP7
06-713).
また、これと同類の燃料ノズルの従来例を第２図に示す
、これは、油燃料とガス燃料共用型であり、燃料ノズル
の中心部に液体燃料を微粒化するためのノズルコア２を
設け、液体燃料は渦巻室３で微粒化され、ノズル噴口４
から噴霧として噴射される。一方、その外周には噴霧空
気流路１２を形成するためのコーン５が設けられており
、高速の噴霧空気をノズル噴口４から流すことにより微
粒化を更に促進させる構造となっている。更に、その外
周にはガス燃料の噴射流路を形成するための旋回器コー
ン７が設けられており、その下流端には旋回羽根１０が
取付けられており、コーン５と旋回コーン７でノズル端
面８が形成されている。このような構造とすることによ
り、液体燃料とガス燃料を共用して噴射することができ
、特に、液体燃料については、従来の高圧噴射弁に比較
して噴霧粒径を微細化でき、スモークの発生を抑制する
ことができ、燃焼効率を高めることが出来る。In addition, a conventional example of a similar fuel nozzle is shown in FIG. 2. This is a type that can be used for both oil fuel and gas fuel, and a nozzle core 2 for atomizing liquid fuel is provided in the center of the fuel nozzle. The liquid fuel is atomized in the swirl chamber 3, and then passed through the nozzle orifice 4.
It is sprayed as a spray. On the other hand, a cone 5 for forming an atomizing air flow path 12 is provided on its outer periphery, and the structure is such that atomization is further promoted by flowing high-speed atomizing air from the nozzle outlet 4. Furthermore, a swirler cone 7 for forming an injection flow path for gas fuel is provided on the outer periphery, and a swirler cone 10 is attached to the downstream end of the swirler cone 7, and the cone 5 and swirler cone 7 form a nozzle end face. 8 is formed. With this structure, liquid fuel and gas fuel can be jointly injected, and in particular, for liquid fuel, the spray particle size can be made finer than with conventional high-pressure injection valves, and smoke can be reduced. Generation can be suppressed and combustion efficiency can be increased.
上記従来技術は、近年のガスタービンの高温高圧化に伴
う燃料ノズル端面の加熱防止の点について考慮がされて
おらず、高温高負荷燃焼化に伴う燃料ノズル端面の加熱
による損傷の発生ならびに燃料ノズルの寿命が短かいと
いう開運があった。The above-mentioned conventional technology does not take into consideration the prevention of heating of the fuel nozzle end face due to the recent increase in high temperature and high pressure of gas turbines. I was lucky that my lifespan was short.
本発明の目的は、燃料ノズル端面の加熱を防止し、信頼
性ならび寿命の長い燃料ノズルを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fuel nozzle that prevents heating of the end face of the fuel nozzle and has high reliability and a long service life.
上記目的を達成するために、噴霧空気の一部を噴霧空気
流路から短絡させて燃料ノズル端面へ導き、燃料ノズル
端面の表面から燃焼室内へ流出させ、燃料ノズル端面部
材を冷却するとともに、燃料ノズル端面への火炎の近接
を防ぐようにしたものである。In order to achieve the above object, a part of the atomizing air is short-circuited from the atomizing air flow path and guided to the fuel nozzle end face, and is caused to flow out from the surface of the fuel nozzle end face into the combustion chamber to cool the fuel nozzle end member, and to cool the fuel nozzle end face member. This prevents the flame from coming close to the nozzle end face.
噴霧空気流路から燃料ノズル端面へ短絡する空気通路を
設けることにより、高圧の噴霧空気流路内の噴霧空気は
低圧の燃焼器内へ高速流として流れる。それによって、
燃料ノズル部材はその短絡空気流の冷却作用によって冷
却されるとともに、燃料ノズル端面から流出する空気流
は燃料ノズル端面に近接して形成される火炎を遠ざける
作用をするので、燃料ノズルの端面ば火炎から過剥に加
熱されることがなくなる。By providing a short air passage from the atomizing air channel to the fuel nozzle end face, the atomizing air in the high pressure atomizing air channel flows as a high velocity stream into the low pressure combustor. Thereby,
The fuel nozzle member is cooled by the cooling effect of the short-circuit air flow, and the air flow flowing out from the end face of the fuel nozzle has the effect of moving away the flame that is formed near the end face of the fuel nozzle. This prevents excessive heating.
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。燃料
ノズルの中心部に液体燃料１００を微粒化するためのノ
ズルコア２を設け、液体燃料は渦巻室３で微粒化され、
ノズル噴口４から噴霧として噴射される。また、その外
周には噴霧空気流路１２を形成するためのコーン５が設
けられ、高圧の噴霧空気１０１は噴霧空気旋回器６によ
って高速旋回流としてノズル噴口４から流出し、微粒化
を実に促進させる構造となっている。更に、その外周に
はガス燃料１０２の噴射流路を形成するための旋回コー
ン７が設けられており、その下流端近傍には旋回羽根１
０が取付けられ、複数筒のガス噴射口１１が設けら九て
いる。コーン５、及び、旋回コーンにより燃料ノズル端
面８が形成されている。更に、噴霧空気流路１２と燃焼
器とを短絡する噴霧空気流通孔１４．及び、ノズル端面
冷却とじ１６が、それぞれ、コーン５及び旋回器コーン
７を延長した燃料ノズル端面８を連通するように設けら
れている。噴霧空気流通孔１４、ダムノズル端面冷却孔
１６は複数の小円孔通路であり、また、コーン５と燃料
ノズル端面８とを確実に連通させるために、コーンの呂
口部は環状の噴霧空気溝となっている。この構造により
、高圧の噴霧空気は高速流とした噴霧空気流通孔１４、
及び、ノズル端面冷却孔１６を流れ、燃焼器内の流出口
１７から噴射される。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. A nozzle core 2 for atomizing liquid fuel 100 is provided in the center of the fuel nozzle, and the liquid fuel is atomized in a swirl chamber 3.
It is injected as a spray from the nozzle spout 4. Further, a cone 5 for forming an atomizing air flow path 12 is provided on its outer periphery, and the high-pressure atomizing air 101 flows out from the nozzle outlet 4 as a high-speed swirling flow by an atomizing air swirler 6, which really promotes atomization. It has a structure that allows Furthermore, a swirl cone 7 for forming an injection flow path for the gas fuel 102 is provided on its outer periphery, and a swirl vane 1 is provided near the downstream end of the swirl cone 7.
0 is attached, and a plurality of gas injection ports 11 are provided. A fuel nozzle end face 8 is formed by the cone 5 and the swirl cone. Additionally, atomizing air flow holes 14 short-circuiting the atomizing air flow path 12 and the combustor. A nozzle end face cooling closure 16 is provided so as to communicate the fuel nozzle end face 8 which is an extension of the cone 5 and the swirler cone 7, respectively. The spray air circulation holes 14 and the dam nozzle end face cooling holes 16 are a plurality of small circular hole passages, and in order to ensure communication between the cone 5 and the fuel nozzle end face 8, the mouth of the cone has an annular spray air groove. It becomes. With this structure, the high-pressure atomizing air is made into a high-speed flow through the atomizing air circulation holes 14,
It flows through the nozzle end cooling hole 16 and is injected from the outlet 17 in the combustor.
本発明によれば、燃料ノズル端面を噴霧空気の一部を高
速で流すことにより冷却することができ、ノズル端面に
近接して形成される火炎をそれから遠ざけて形成するこ
とができるので、火炎からの熱を受けて加熱されること
が抑制され、燃料ノズル端面の変形や過大な熱応力の発
生に基づくクラック発生等の損傷を軽減することができ
る。According to the present invention, the end face of the fuel nozzle can be cooled by flowing part of the atomized air at high speed, and the flame that is formed close to the end face of the nozzle can be formed away from it. It is possible to suppress damage such as deformation of the fuel nozzle end face and generation of cracks due to generation of excessive thermal stress.
第１図は本発明の一実施例を示す燃料ノズルの断面図、
第２図は従来型燃料ノズルの断面図である。
１・・・ノズル・ボディ、２・・・ノズル・コア、３・
・・渦巻室、４・・・ノズル噴口、５・・・コーン、７
・・・旋回器コーン、８・・・ノズル端面、１４・・・
噴霧空気流通孔、１６・・・ノズル端面冷却孔。
第
！
図FIG. 1 is a sectional view of a fuel nozzle showing an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional fuel nozzle. 1... Nozzle body, 2... Nozzle core, 3...
...Vortex chamber, 4...Nozzle spout, 5...Cone, 7
... Swirl cone, 8... Nozzle end face, 14...
Atomizing air circulation hole, 16... Nozzle end face cooling hole. No.! figure
Claims (1)
中心部に持ち、その外周に微粒化を促進するための噴霧
空気流路を形成するコーンを設け、かつ、その外周に旋
回器を支持する旋回コーンを備え、前記旋回コーンと前
記噴霧空気流路を形成するコーンとでノズル端面を形成
するガスタービン燃料ノズルにおいて、 前記噴霧空気流路から前記ノズル端面へ前記噴霧空気の
一部を短絡させて流すことを特徴とするガスタービン燃
料ノズル。 ２、請求項１において、 前記コーン及び前記旋回コーンに両者を貫通する複数筒
の小円孔を設けることを特徴とするガスタービン燃料ノ
ズル。[Scope of Claims] 1. A nozzle core equipped with a means for atomizing liquid fuel is provided in the center, and a cone is provided on the outer periphery of the nozzle core to form an atomizing air flow path for promoting atomization, and A gas turbine fuel nozzle including a swirl cone supporting a swirler on its outer periphery, and in which the swirl cone and a cone forming the atomizing air flow path form a nozzle end surface, wherein the atomizing air flow path extends from the nozzle end surface to the nozzle end surface. A gas turbine fuel nozzle characterized in that a part of the atomizing air is short-circuited. 2. The gas turbine fuel nozzle according to claim 1, wherein the cone and the swirling cone are provided with a plurality of small circular holes penetrating both.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8793789A JPH02267406A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | gas turbine fuel nozzle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8793789A JPH02267406A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | gas turbine fuel nozzle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267406A true JPH02267406A (en) | 1990-11-01 |
Family
ID=13928818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8793789A Pending JPH02267406A (en) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | gas turbine fuel nozzle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02267406A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1162622A (en) * | 1997-08-22 | 1999-03-05 | Toshiba Corp | Integrated coal gasification combined cycle power plant and its operation method |
| CN1318799C (en) * | 2004-01-21 | 2007-05-30 | 中国石油化工集团公司 | Gas phase medium gasifying nozzle and using method |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP8793789A patent/JPH02267406A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1162622A (en) * | 1997-08-22 | 1999-03-05 | Toshiba Corp | Integrated coal gasification combined cycle power plant and its operation method |
| CN1318799C (en) * | 2004-01-21 | 2007-05-30 | 中国石油化工集团公司 | Gas phase medium gasifying nozzle and using method |
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