燃料喷嘴的制作方法_3

文档序号:8470753阅读:来源:国知局
即,旋转翼3的下游侧的压力比上游侧高。因此,被压缩的燃烧用空气易从空气流路4经由燃烧用空气流路7的导入口 7a及连通部10导入环状流路13。
[0073]由于在内筒5的前端部和油燃料用喷嘴11的前端部之间形成有规定的间隙,因此如图1A的双点划线且涂黑的箭头所示,导入环状流路13的燃烧用空气从上游向下游沿内筒5的延伸方向穿过。这样,穿过环状流路13的燃烧用空气从设置于先导喷嘴I的前端部的喷射孔6a,薄膜状地向先导喷嘴I之外喷射。
[0074]在将先导喷嘴I作为燃气专用而使用的情况下,也通过将虚设喷嘴12插入设置于内筒5的轴中心位置的空间部8,在内筒5的内壁和虚设喷嘴12之间形成环状的环状流路13ο
[0075]利用图1A及图1B对将这种构成的先导喷嘴I作为燃气专用而使用时的流动进行说明。
[0076]将插入设置于内筒5的轴中心部的空间部8的油燃料用喷嘴11拆下。将虚设喷嘴12插入拆下了油燃料用喷嘴11的空间部8。虚设喷嘴12成为不从其前端部喷射油燃料的构造。在这种虚设喷嘴12的外壁和内筒5的内壁之间形成环状流路13。
[0077]在具有虚设喷嘴12的先导喷嘴I作为燃气专用而使用时,从气体燃料流路9导入的气体燃料和经过燃烧用空气喷射孔的燃烧用空气都从先导喷嘴I喷射。即,从气体燃料流路9导入的气体燃料从气体燃料喷射孔9a喷射,与在燃烧用空气流路7内流通且从燃烧用空气喷射孔喷射的燃烧用空气及来自空气流路4的燃烧用空气混合而燃烧。
[0078]与在空间部8插有油燃料用喷嘴11的情况同样,从连通部10导向环状流路13的燃烧用空气从先导喷嘴I的前端部的喷射孔6a喷射。
[0079]由于在内筒5的前端部和虚设喷嘴12的前端部之间形成有规定的间隙,因此如图1A的双点划线且涂黑的箭头所示,导入环状流路13的燃烧用空气从上游向下游沿内筒5的延伸方向穿过。穿过环状流路13的燃烧用空气从设置于先导喷嘴I的前端部的喷射孔6a,薄膜状地向先导喷嘴I之外喷射。
[0080]通过穿过环状流路13而从喷射孔6a喷射圆筒状的薄膜空气(燃烧用空气层),先导喷嘴I的前端部被薄膜空气覆盖,因此能够防止先导喷嘴I的前端部的高温化而对先导喷嘴I的前端部进行冷却。
[0081]从连通部10导入环状流路13的燃烧用空气量比穿过燃烧用空气流路7的燃烧用空气量小。
[0082]如上所述,根据本实施方式的先导喷嘴1、具备该先导喷嘴I的燃烧器及具备该燃烧器的燃气轮机,可实现下面的作用效果。
[0083]即使在将先导喷嘴(燃料喷嘴)I作为燃气专用而使用的情况(仅喷射气体燃料(流体)的情况)下,也对导入燃烧用空气流路7的燃烧用空气的一部分进行引导,并从通过将虚设喷嘴12插入设置于内筒5的空间部8而形成的环状流路13的前端部导出燃烧用空气。从环状流路13的前端部导出的燃烧用空气通过薄膜冷却效应来冷却先导喷嘴I的前端部。由此通过仅将向环状流路13导入燃烧用空气的连通部10设置于内筒5的简单的构造,能够实现先导喷嘴I单体的冷却。因此,不需要先导喷嘴I前端部的改造及用于冷却的新装备。因此,能够抑制用于冷却先导喷嘴I的成本。
[0084]相对于燃烧用空气的流动而在设置于喷烧筒2的旋转翼3更上游侧设有向空间部8导入燃烧用空气的一部分的连通部10。在旋转翼3的前后,压力差大,因此利用该压力差,能够向先导喷嘴I的空间部8导入燃烧用空气。因此,能够高效地进行先导喷嘴I的冷却。
[0085]在先导喷嘴I中,也向旋转翼3供给燃料,也能够从旋转翼3的表面向燃烧用空气中喷射燃料。
[0086]使用的是用于进行冷却的构造简易且抑制了成本的先导喷嘴I。因此,能够廉价且容易地降低燃烧器(燃气涡轮燃烧器)的损伤发生。
[0087]使用的是能够廉价且容易地降低损伤发生的燃烧器(未图示)。因此,在作为燃气专用而使用时,能够容易且廉价地降低燃气轮机(未图示)产生的损伤。
[0088][第二实施方式]
[0089]本实施方式的先导喷嘴、具备该先导喷嘴的燃烧器及具备该燃烧器的燃气轮机在连通部的截面形状不同这一点上与第一实施方式不同,其他都是同样的。因此,关于同一构成及作为燃气专用而使用时的流动,省略其说明。
[0090]各(至少一个)连通部的与其延伸方向正交的截面形状设为在内筒的轴向上具有长轴的椭圆形状。即,连通部的截面形状的长轴的方向设为与形成于内筒的气体燃料流路的延伸方向相同。
[0091]如上所述,根据本实施方式的先导喷嘴、具备该先导喷嘴的燃烧器及具备该燃烧器的燃气轮机,可实现下面的作用效果。
[0092]将连通部的与从内筒向空间部的连通部的延伸方向正交的截面形状成为在内筒的轴向上具有长轴而加长的椭圆形状。由此,即使在增大了连通部的截面形状的情况下,连通部和气体燃料流路(内部流路)也不会干涉,也能够增加导入空间部的燃烧用空气量。因此,能够更高效地进行先导喷嘴(燃料喷嘴)的冷却。
[0093]在本实施方式中,将连通部的截面形状设为椭圆形状并进行了说明,但本发明不局限于此,例如,也可以是长方形等的只要是在内筒的轴向上具有长轴的形状即可。
[0094]也可以不将连通部设为在内筒的轴向上具有长轴的形状,而是为了确保连通部的纵截面积,在内筒的轴向上设置多个连通部,另外,也可以并用两者。
[0095]在内筒的轴向上设有多个连通部的情况下,能够进一步增加导入空间部的燃烧用空气量,因此能够更加高效地进行先导喷嘴的冷却。
[0096][第三实施方式]
[0097]本实施方式的先导喷嘴、具备该先导喷嘴的燃烧器及具备该燃烧器的燃气轮机在空间部和气体燃料流路之间的内筒上装设有环状的返回燃烧用空气流路这一点上与第一实施方式不同,其他都是同样的。因此,关于同一构成及作为燃气专用而使用时的流动,附带同一符号,省略其说明。
[0098]图2A?图2C是设置于本实施方式的燃烧器的先导喷嘴,图2A表示的是纵剖面概要构成图,图2B表示的是图2A所示的B — B部的横剖面图,图2C表示的是图2A所示的C - C部的横剖面图。另外,图3表示的是图2A所示的先导喷嘴的前端部的局部放大概要图。
[0099]如图2A所示,先导喷嘴(燃料喷嘴)20具有:以夹在各气体燃料流路(内部流路)9和空间部8之间的方式设置于内筒5且向内筒5的轴向延伸的环状的返回燃烧用空气流路21、和将返回燃烧用空气流路21和燃烧用空气流路7之间连接的多个(例如,8个)连接部22。
[0100]返回燃烧用空气流路21形成于内筒5的前端部附近的各气体燃料流路9和空间部8之间的内筒5,如图2C所示,形成环状的流路。返回燃烧用空气流路21在空间部8的前端与空间部8连通。
[0101]连接部22朝向内筒5的半径方向而将返回燃烧用空气流路21和燃烧用空气流路7之间连接。通过连接部22,返回燃烧用空气流路21和燃烧用空气流路7连通。如图2C所示,各连接部22在内筒5的周方向上交替地设置于气体燃料流路9之间,成为各连接部22和各气体燃料流路9不相交的构造。
[0102]在将这种构成的先导喷嘴20作为燃气专用而使用(仅喷射气体燃料(流体))的情况下,将虚设喷嘴12插入设置于内筒5的轴中心部的空间部8,如图3所示,在通过将虚设喷嘴12插入空间部8而形成的环状流路13的前端设置具有与环状流路13连通的多个孔23a的冲击板(多孔板)23,且在返回燃烧用空气流路21的前端设置将返回燃烧用空气流路21堵塞的堵塞板(堵塞物)24。
[0103]通过在环状流路13的前端设置冲击板23,从连通孔10(参照图2A)经过环状流路13的燃烧用空气从设置于冲击板23的多个孔23a导出。从该冲击板23的多个孔23a导出的燃烧用空气与将返回燃烧用空气流路21的前端堵塞的堵塞板24碰撞。由此,先导喷嘴20的前端被冷却。
[0104]设置于冲击板23的孔23a优选设为直径1mm。
[0105]从冲击板23的多个孔23a导出的燃烧用空气通过与堵
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