JP3197103B2 - 予混合気の燃焼方法 - Google Patents

予混合気の燃焼方法

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  • Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低ＮＯｘ燃焼を達成する
ための燃料・空気予混合気ノズルを有する燃焼器におけ
る予混合気の燃焼方法に関し、ガスタービン燃焼器、ボ
イラ、化学工業炉などの燃焼器に適用することができ
る。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン燃焼器などにおいて、燃焼
器排ガスの低ＮＯｘ化のため、最近では燃料と燃焼用空
気とを予め混合させ、この予混合気を希薄燃焼させると
いう方法が一般的に採用されている。この予混合気の燃
焼方法によれば、燃料濃度の不均一な領域がなくなるた
め局所的に高温に燃焼する領域がなくなり、発生ＮＯｘ
を大幅に低減することができるのである。
【０００３】図３は従来の予混合気の燃焼方式によるバ
ーナの一部を例示したもので、図中、参照符号１は予混
合ノズル、２は予混合気、３は保炎器、４は火炎、６は
循環又は滞留高温ガス、６はパイロットノズル、７はパ
イロット燃料を示している。
【０００４】予混合ノズル１から燃焼器内へ噴出された
予混合気２は燃焼しながら保炎器３を巻くようにしてそ
の後流側に保炎のための循環高温ガス５を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
予混合気の燃焼方法において、予混合気の燃焼速度は予
混合気温度が高いほど、予混合気中の燃料濃度が大きい
ほど高いという作用があり、特に、燃料濃度はこれによ
る燃焼速度を著しく変化させる。この燃焼速度の変化は
火炎長を変化させることになり、ひいては燃焼振動の発
生原因となる。
【０００６】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、予混合気の燃料濃度の変化による燃焼振動
が発生しにくい予混合気の燃焼方法を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的に対し、本発明
によれば、低ＮＯｘを達成するための燃料・空気予混合
ノズルを有した燃焼器による予混合気の燃焼方法におい
て、予混合ノズルから噴射して形成される予混合気層
と、予混合気の流路が急拡大する予混合ノズル出口部の
下流域にて循環又は滞留する高温ガスとの間に、燃料を
含まない中性流体を保炎器の内壁面に沿って流出させる
ことによって供給することを特徴とする予混合気の燃焼
方法が提供される。
【０００８】
【作用】上述の手段によれば、予混合気層と高温ガスと
の間に中性流体を保炎器の内壁面に沿って流出させるこ
とによって供給することにより、高温ガスから直接予混
合気に火炎伝播することがなく、高温ガスと中性流体と
の混合拡散により中温ガスを生成し、その後、この中温
ガスと予混合気との混合拡散により予混合気が燃焼する
ことになる。すなわち、従来の予混合火炎のように火炎
伝播することがなく、混合拡散が律速となった燃焼とな
る。
【０００９】
【実施例】図１は本発明による方法を実施したバーナの
一例を示しており、図中、図３に示したものと同一の部
分については同一の符号を付してその詳細な説明は省略
する。
【００１０】図１によれば、予混合ノズル１とパイロッ
トノズル６との間に中性流体８を供給するための通路が
形成されており、その燃焼室内への中性流体８の噴出口
は中性流体８を保炎器３の内壁面に沿って流出させるよ
うに構成されている。中性流体８は燃料を含まない流体
であって、本願発明では空気を用いる。
【００１１】図１の構成によれば、予混合ノズル１から
噴出した予混合気２の層と循環高温ガス５との間に中性
流体を供給するようにしたので、予混合ノズル１から噴
出した予混合気２と高温ガス５とが直接接触することが
なくなる。中性流体８はまず高温ガス５と混合して中温
ガスを生成し、その後方にてこの中温ガスは予混合気２
と混合して火炎４を形成する。
【００１２】つまり、高温ガス５と予混合ノズル１から
供給された予混合気２とが直接触れることがないので、
従来のような高温ガス５から予混合気２へ直接火炎伝播
し、十分に拡散していない予混合気が強制的に燃焼させ
られることがない。すなわち、中性流体８によって高温
ガス５から隔てられた予混合気２は拡散律速の燃焼をす
ることができるため、主火炎が長い燃焼となる。このこ
とは、発熱率の分散ができ、燃焼振動を防止することが
できる。
【００１３】図２は本発明方法によるバーナと従来のバ
ーナとをそれぞれ使用して燃焼させたときの燃焼振動の
状態を示したグラフである。グラフの縦軸は燃焼振動の
目安となる燃焼器の内圧変動を示し、横軸はパイロット
（拡散火炎用のパイロット燃料７）の比率を示したもの
で、パイロット比率の大小に拘らず本発明の中性流体あ
りの方が従来の中性流体なしの場合よりも圧力変動比が
小さい、つまり、燃焼振動が小さいことを示しており、
本発明による効果を裏付けている。
【００１４】また、本発明は、図１のようなバーナ形状
に限られるものではなく、循環流の生じる燃焼器におい
て、その循環流と予混合気との間に中性流体を供給する
ものを全て含み、たとえば様々な保炎板を有するものや
流路が急拡大する部分で循環流又は澱み点が生じるもの
等に適用することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、通常の予混合火炎のよ
うに火炎伝播で燃焼せずに混合拡散律速で燃焼するた
め、予混合気の燃料濃度の影響の小さな燃焼が可能とな
る。
【００１６】また、高温ガスと中性流体とが混合して中
温ガスとなった後、予混合気と混合するため、この混合
領域での火炎温度が低く、この領域でのＮＯｘの発生は
極めて少ない。
【００１７】さらに、拡散律速の燃焼とすることができ
るため、主火炎が長く、発熱率が分散できるため、燃焼
振動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃焼方法の適用例を示したバーナ
の概略説明図である。
【図２】本発明方法による効果を示した実験データのグ
ラフである。
【図３】従来の予混合燃焼方法によるバーナの概略説明
図である。
【符号の説明】
１ 予混合ノズル ２ 予混合気 ３ 保炎器 ４ 火炎 ５ 高温ガス ８ 中性流体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷村 聡 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 高砂研究所内 (56)参考文献 実開 昭56−89509（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02C 3/30 F23C 11/00 F23R 3/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 低ＮＯｘを達成するための燃料・空気予
    混合ノズルを有した燃焼器による予混合気の燃焼方法に
    おいて、予混合ノズルから噴射して形成される予混合気
    層と、予混合気の流路が急拡大する予混合ノズル出口部
    の下流域にて循環又は滞留する高温ガスとの間に、燃料
    を含まない中性流体を保炎器の内壁面に沿って流出させ
    ることによって供給することを特徴とする予混合気の燃
    焼方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105953219A (zh) * 2016-06-21 2016-09-21 上海齐耀热能工程有限公司 无焰燃烧装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63253147A (ja) * 1987-04-09 1988-10-20 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関のアイドル回転数制御装置
EP0754908B2 (de) * 1995-07-20 2001-04-18 DVGW Deutscher Verein des Gas- und Wasserfaches -Technisch-wissenschaftliche Vereinigung- Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung von Flammen-/Druckschwingungen bei einer Feuerung
US5987875A (en) * 1997-07-14 1999-11-23 Siemens Westinghouse Power Corporation Pilot nozzle steam injection for reduced NOx emissions, and method
JPH1183017A (ja) * 1997-09-08 1999-03-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン用燃焼器
DE69930455T2 (de) 1998-11-12 2006-11-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gasturbinenbrennkammer
DE10000415A1 (de) * 2000-01-07 2001-09-06 Alstom Power Schweiz Ag Baden Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung von Strömungswirbeln innerhalb einer Strömungskraftmaschine
JP2001254946A (ja) * 2000-03-14 2001-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器
JP2003028425A (ja) * 2001-07-17 2003-01-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 予混合燃焼器のパイロットバーナー、予混合燃焼器、およびガスタービン
WO2005085709A1 (ja) * 2004-03-03 2005-09-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. 燃焼器
JP2007162998A (ja) 2005-12-13 2007-06-28 Kawasaki Heavy Ind Ltd ガスタービンエンジンの燃料噴霧装置
JP4829315B2 (ja) * 2009-01-16 2011-12-07 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジンの燃料噴霧装置
JP6004976B2 (ja) * 2013-03-21 2016-10-12 三菱重工業株式会社 燃焼器及びガスタービン
US9302468B1 (en) 2014-11-14 2016-04-05 Ming Xu Digital customizer system and method
US9781307B2 (en) 2014-11-14 2017-10-03 Sawgrass Technologies, Inc. Networked digital imaging customization
US20240309807A1 (en) * 2023-03-13 2024-09-19 Raytheon Technologies Corporation Asymmetric introduction of steam into turbine engine combustion chamber

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3724207A (en) * 1971-08-05 1973-04-03 Gen Motors Corp Combustion apparatus
GB1427146A (en) * 1972-09-07 1976-03-10 Rolls Royce Combustion apparatus for gas turbine engines
GB1429677A (en) * 1973-03-20 1976-03-24 Rolls Royce Gas turbine engine combustion equipment
US4373325A (en) * 1980-03-07 1983-02-15 International Harvester Company Combustors
JPS6122106A (ja) * 1984-07-10 1986-01-30 Hitachi Ltd ガスタ−ビン燃焼器
JPH01118023A (ja) * 1987-10-30 1989-05-10 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼器
JPH04340020A (ja) * 1991-05-15 1992-11-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105953219A (zh) * 2016-06-21 2016-09-21 上海齐耀热能工程有限公司 无焰燃烧装置
CN105953219B (zh) * 2016-06-21 2018-01-16 上海齐耀热能工程有限公司 无焰燃烧装置

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CA2134893C (en) 1999-09-07
DE69419679T2 (de) 2000-03-02
CA2134893A1 (en) 1994-09-15
WO1994020793A1 (en) 1994-09-15
DE69419679D1 (de) 1999-09-02
JPH06257750A (ja) 1994-09-16
EP0643267B1 (en) 1999-07-28
EP0643267A1 (en) 1995-03-15
EP0643267A4 (en) 1996-03-27

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