專利名稱：燃燒裝置及其改造方法以及燃燒裝置的燃料噴射方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒裝置、燃燒裝置的改造方法以及燃燒裝置的燃料噴射方法。
背景技術(shù)：
在專利文獻(xiàn)1 (日本特開平10—121986號公報)中公開了一種具有多個 燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)。 一般，具有多個燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)沿燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)的 周長呈環(huán)狀配置，鄰接的所有燃燒器都利用火焰?zhèn)鞑ス苓B接燃燒器之間。這些 火焰?zhèn)鞑ス苡捎谒B接的燃燒器之間的壓力差而使燃燒氣體在火焰?zhèn)鞑ス軆?nèi) 部流動。在多個燃燒器的一個或兩個燃燒器中設(shè)有產(chǎn)生電火花的點火裝置。
燃?xì)廨啓C(jī)的起動通過外部能量使壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)上升并將空氣引入燃燒器。 其后，隨著點火指令信號的發(fā)出，點火裝置開始點火，并打開燃料控制閥，一 起向全部燃燒器供給燃料。并且，具有點火裝置的燃燒器首先點火。隨之，已 點火的燃燒器和未裝有點火裝置的未點火的燃燒器由于在內(nèi)筒的內(nèi)部空間中 產(chǎn)生壓力差，因而使高溫的燃燒氣體向未點火的燃燒器流入，未點火的燃燒器 因該熱能而著火。這種動作依次向鄰接的燃燒器進(jìn)行，致使全部燃燒器著火。
具有多個燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)在燃燒器著火時存在如下的問題。
在有多個燃燒器的場合，著火所需要的燃料與空氣的比率(以下，稱為著 火燃料空氣比)，利用從鄰接的燃燒器流入的燃燒氣體的熱能的著火(以下， 稱為火焰?zhèn)鞑ブ?比由點火裝置點火(以下，稱為火花塞點火)更高。因此，
燃燒器從由于點火裝置的電火花而點火的燃燒器流入到鄰接的燃燒器中，由于 對鄰接的未著火燃燒器沒有供給火焰?zhèn)鞑ブ鹚枰康娜剂隙锌赡芤?著火失敗。
尤其是在設(shè)有點火裝置的燃燒器點火時，由于燃燒器內(nèi)部的壓力急劇上 升，大量的燃燒氣體向鄰接的燃燒器流入，著火的情況居多。因此，直到全部左右。因此，可以認(rèn)為，設(shè)有點火裝置的燃燒 器著火的時刻和鄰接的未著火燃燒器達(dá)到目標(biāo)燃料流量的時刻對點火特性具 有極大的影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是對于具有多個燃燒器的燃燒裝置提高燃燒裝置的可 靠性，并提高其環(huán)境性能。
本發(fā)明的特征是，具備使從具有點火裝置的上述燃燒器所具備的燃料噴嘴 開始燃料噴射的開始時刻比從不具有點火裝置的上述燃燒器所具備的燃料噴 嘴開始燃料噴射的開始時刻延遲的機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，對于具有多個燃燒器的燃燒裝置可以提高燃燒裝置的可靠 性，并提高其環(huán)境性能。


圖1是以側(cè)剖視圖表示本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器的實施例1的結(jié)構(gòu)，并簡 要地表示具有該燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)成套設(shè)備的總體結(jié)構(gòu)的簡要結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示比較例1的燃燒器的形態(tài)的側(cè)剖視圖。 圖3是表示比較例2的燃燒器的形態(tài)的側(cè)剖視圖。 圖4是表示比較例及實施例1的燃料噴射流量相對時間變化的特性圖。 圖5是表示本發(fā)明的實施例2的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器的側(cè)剖視圖。 圖6是表示本發(fā)明的實施例3的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器的側(cè)剖^L圖。 圖7是表示本發(fā)明的實施例4的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器的側(cè)剖視圖。 圖8是對圖1所示的燃?xì)?&才幾燃燒器，沿著透平的旋轉(zhuǎn)軸方向所見到的端 蓋6的情況的示意圖。 圖中
l-壓縮機(jī)，2-透平(夕一tf:/), 3a、 3b-燃燒器，5-外筒，7-內(nèi)筒，8-過渡 段，9-火花塞，10-燃料噴嘴，ll-火焰?zhèn)鞑ス埽?2-旋轉(zhuǎn)器，105-分流器，106、 107-燃料配管，108-凈化空壓機(jī)，110、 111-單向閥。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。
實施例1
6下面，參照圖1至圖4和圖8說明實施例1。本實施例是作為燃燒裝置適 用于燃?xì)廨啓C(jī)的場合的例子。
圖l是簡要地表示包含實施例1的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)成套設(shè)備的 總體結(jié)構(gòu)的簡要結(jié)構(gòu)圖。如圖l所示，燃?xì)廨啓C(jī)成套設(shè)備主要具有對空氣進(jìn) 行壓縮而生成高壓的燃燒空氣的壓縮機(jī)1;將從該壓縮機(jī)1導(dǎo)入的燃燒空氣14 和燃料混合而生成燃燒氣體15的多個燃燒器3a、 3b;以及將由該燃燒器3a、 3b生成的燃燒氣體15導(dǎo)入的透平2。另外，在圖l的簡要結(jié)構(gòu)圖中，在后述 的10個燃燒器中僅以兩個為代表表示。并且，壓縮機(jī)1和透平2的軸連接。
燃燒器3a、 3b用外筒5和端蓋6將以下部件密閉，即使燃料和來自壓 縮機(jī)1的燃燒空氣14混合并燃燒而生成燃燒氣體的內(nèi)筒7;用于將由內(nèi)筒7 生成的燃燒氣體15導(dǎo)入透平2的過渡段8;設(shè)置在內(nèi)筒的上游側(cè)且用于使液 體燃料微?；囊后w燃料噴嘴10;使燃燒空氣14旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)器12;以及用于 使燃燒器3a點火的作為點火裝置的火花塞9。
從壓縮機(jī)1供給的燃燒空氣14通過由外筒5和內(nèi)筒7、過渡段8構(gòu)成的 環(huán)狀的空氣流道，從設(shè)置在內(nèi)筒7的壁面的燃燒孔或冷卻孔、在旋轉(zhuǎn)器12設(shè) 置的空氣孔等引入到內(nèi)筒7內(nèi)。在內(nèi)筒7的內(nèi)部，燃燒空氣14和燃料混合， 該混合氣體在內(nèi)筒7的內(nèi)部燃燒。由燃燒而生成的燃燒氣體15通過過渡l殳8 噴射到透平2內(nèi)以驅(qū)動透平2。由此，驅(qū)動與透平2連接的發(fā)電機(jī)4進(jìn)行發(fā)電。
燃料供給系統(tǒng)包括燃料罐100、燃料泵101、壓力調(diào)節(jié)閥102、流量調(diào) 節(jié)閥103、燃料阻斷閥104、以及分流器(7口一fY/《,夕"105。在分流器 105的下游設(shè)有與燃燒器3a、 3b連接的燃料配管106、 107。另外，在燃料配 管106、 107的中途連接有用于防止燃料配管及燃料噴嘴的堵塞的燃料凈化系 統(tǒng)。燃料凈化系統(tǒng)由凈化空壓機(jī)108，凈化空氣阻斷閥109及單向閥110、 111 構(gòu)成。
液體燃料用燃料泵101升壓，用設(shè)于燃料泵101的旁路管線上的壓力調(diào)節(jié) 閥102設(shè)定規(guī)定的壓力。已升壓的液體燃料通過流量調(diào)節(jié)閥103、燃料阻斷閥 104并由分流器105分配到各燃燒器，并供給各燃燒器3a、 3b。
一般，由多個燃燒器構(gòu)成的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器如圖8所示，沿著透平2的周 向呈環(huán)狀配置。圖8是對圖l所示的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器，沿著透平的旋轉(zhuǎn)軸方向所見到的端蓋6的情況的示意圖。鄰接的燃燒器3a、 3b之間，用火焰?zhèn)鞑ス?11連接內(nèi)筒7的內(nèi)部?；鸹ㄈ?設(shè)在兩個燃燒器上。另外，通常的情況是全 部燃燒器中在一部分燃燒器中設(shè)有點火裝置(火花塞)，在一個燃燒器或兩個 燃燒器中設(shè)置居多。并且，在由多個構(gòu)成燃燒器的場合，最好各燃燒器3a、 3b的燃燒狀態(tài)全部相同。因此， 一般使用在各燃燒器3a、 3b上設(shè)置的燃料噴 嘴10和旋轉(zhuǎn)器12的構(gòu)造、燃料噴嘴10的流量特性相一致的。
圖2表示的是第一比較例的燃燒器及燃料供給系統(tǒng)、燃料凈化系統(tǒng)的總體 結(jié)構(gòu)。第一比較例的燃料供給系統(tǒng)，其從分流器105連接到各燃燒器3a、 3b 的燃料配管106、 107的截面積在全部燃燒器中是相同的。另外，與各燃燒器 3a、 3b的燃料配管連接，用于將液體燃料排出到內(nèi)筒7的內(nèi)部的燃料凈化系 統(tǒng)也連接到距燃料噴嘴10的燃料供給入口僅L距離的相同位置(X點)。
下面，對這樣構(gòu)成的第一比較例的燃燒器3a、 3b的點火動作進(jìn)行說明。 壓縮機(jī)1利用外部能量，具體地說利用啟動用電動機(jī)使速度上升到規(guī)定的點火 轉(zhuǎn)數(shù)，并將來自壓縮機(jī)l的燃燒空氣14供給燃燒器3a、 3b，其后，隨著點火 指令信號的發(fā)出，在火花塞9開始產(chǎn)生電火花的同時，進(jìn)行打開流量調(diào)節(jié)閥 103、燃料阻斷閥104的動作，將用分流器105均勻分配的燃料供給燃燒器3a、 3b。然后，燃燒器3a由火花塞9的電火花點火(以下，稱為火花塞點火)，形 成火焰16。這時，隨著燃燒器3a的點火，內(nèi)筒7的內(nèi)部壓力急劇地上升，便 在與未著火的燃燒器3b之間產(chǎn)生壓力差。高溫的燃燒氣體便因該壓力差從燃 燒器3a通過火焰?zhèn)鞑ス?1內(nèi)而向燃燒器3b流動，燃燒器3b則由于燃燒氣體 17的熱能而著火(以下，稱為火焰?zhèn)鞑ブ?。
另一方面，燃?xì)廨啓C(jī)停止后，以抑制燃料配管106、 107及燃料噴嘴10 內(nèi)的阻塞為目的，如上所述，利用凈化空氣將滯留在燃料配管106、 107及燃 料噴嘴10內(nèi)的燃料通過燃料噴嘴10的燃料入口排出到內(nèi)筒7的內(nèi)部。由此， 燃料噴嘴入口相當(dāng)于將已凈化的燃料排出到外部的排出部。燃料凈化后，則位 于燃料凈化系統(tǒng)和燃料配管的連接部(X點)的下游側(cè)的燃料配管106、 107 及燃料噴嘴10的燃料流道被凈化空氣置換。從而，在燃燒器3a及3b中，流 經(jīng)燃料配管內(nèi)的燃料流道的截面積和從連接部(X點)到燃料噴嘴IO的燃料 供給入口配管長度全部相同的情況下，燃料凈化結(jié)束后，殘存在燃料配管內(nèi)部的凈化空氣的容積在全部燃燒器中都相同。因此，在燃?xì)釯侖^M亭止后重新點火 時，從燃料噴嘴IO噴射的燃料的定時在全部燃燒器中則相同。
圖4 (a)表示第一比較例的燃燒器3a、 3b的燃料流量與經(jīng)過的時間的關(guān) 系。圖中的橫軸為經(jīng)過時間，縱軸表示從燃料噴嘴噴射的燃料流量。圖中的A 點表示點火指令信號的發(fā)出點，B點表示燃料從燃料噴嘴10開始噴射的開始 點，G點表示著火時的燃料噴射量的最終達(dá)到點。另外，E點表示火花塞點火 時所需要的燃料流量，F(xiàn)點表示火焰?zhèn)鞑ブ饡r所需要的燃料流量。 一般，著 火所需要的燃料流量往往呈現(xiàn)火焰?zhèn)鞑ブ鸨然鸹ㄈc火增高的特性(E〈F )。 C點、D點表示燃料噴射流量(E點、F點)的達(dá)到時間。
在此，如上所述，在第一比較例的場合，由于全部燃燒器在同一時刻開始 噴射燃料，因而，各燃燒器都顯示如圖所示的燃料噴射流量的變化，在經(jīng)過時 間的C點只燃燒器3a由火花塞9點火。但是，對于未設(shè)置火花塞9的燃燒器 3b，由于未供給火焰?zhèn)鞑ブ鹚枰娜剂?，因而，即使從燃燒?a流入高 溫的燃燒氣體17也有不能著火的可能性。
通常，火焰?zhèn)鞑ブ鸬那闆r往往是，在燃燒器3a點火時，燃燒器內(nèi)部的 壓力由于燃燒氣體膨脹而瞬間增高，大量的燃燒氣體17向燃燒器3b流入而著 火。因此，即使燃燒器3b的燃料流量到達(dá)F點，也有可能由于從燃燒器3a 沒有傳遞足夠的熱能而引起著火失敗。
此外，作為向燃燒裝置供給的燃料，使用液體燃料和氣體燃料。特別是在 使用了液體燃料的情況下，當(dāng)引起著火失敗時，未燃燒的液體燃料便附著在內(nèi) 筒的內(nèi)側(cè)。在液體燃料附著在內(nèi)筒的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下進(jìn)一步嘗試著火時，附著在 內(nèi)筒上的液體燃料因受熱蒸發(fā)而產(chǎn)生白煙。由于白煙有臭味，對于設(shè)置在城市 中的燃燒裝置，考慮到周圍環(huán)境，防止從燃燒裝置產(chǎn)生的白煙是重要的。
另外，圖3表示具有用于減少NOx排放量的預(yù)混合器21的第二比較例。 這種燃燒器3a、 3b在燃燒器的中央配置了燃燒穩(wěn)定性優(yōu)良的擴(kuò)散燃燒方式的 啟動噴嘴19，在其周圍配置預(yù)混合器21。
這種結(jié)構(gòu)的燃燒器3a、 3b由于只用中央的啟動噴嘴19點火，因而，燃燒 氣體17的流動受到從其周圍的預(yù)混合器21流下的空氣流22的阻礙。因此， 難以用中央的啟動噴嘴19進(jìn)行火焰?zhèn)鞑?，與第一比較例相比，引起著火失敗的可能性也增高。
于是，在本實施例中，將從具有點火裝置的燃燒器的燃料配管和燃料凈化 系統(tǒng)的連接部到將凈化燃料排出到外部的排出部的燃料配管中流動的燃料流 道的截面積做成比不具有點火裝置的燃燒器的相同區(qū)間的燃料配管中流動的
燃料流道的截面積更大。具體的是，在設(shè)有火花塞9的燃燒器3a的燃料供給 系統(tǒng)中，最好將從燃料凈化系統(tǒng)和燃料配管的連接部(X點)到燃料噴嘴10 的燃料入口的燃料配管107的截面積Asp做成比未設(shè)置火花塞的燃燒器3b的 燃料配管106的截面積Axf更大。
從燃料凈化系統(tǒng)和燃料配管的連接部(X點)到燃料噴嘴10的燃料入口 的距離如果相同，則設(shè)有火花塞9的燃燒器3a的燃料配管107與未設(shè)置火花 塞的燃燒器3b的燃料配管IO相比，在配管中流動的燃料的流道容積更大。在 此，在配管中流動的燃料的流道容積以配管長度與燃料的流道面積之積表示。 因此，在燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器首先點火時，直到液體燃料充滿燃料配管107中的時 間比充滿燃料配管106中的時間更長。從而，從燃燒器3a的燃料噴嘴10噴射 燃料的時刻比燃燒器3b延遲。
圖4 (b)表示這時的從燃料噴嘴IO噴射的燃料流量相對于時間變化的推 移。首先，在a點發(fā)出點火指令信號，從a點到b點的時間是直到液體燃料充 滿未設(shè)置火花塞的燃燒器3b的燃料配管106的時間。其后，在b點從燃燒器 3b的燃料噴嘴10噴射燃料。另一方面，設(shè)有火花塞的燃燒器3a由于在燃料 配管107中流動的燃料的流道容積比未設(shè)置火花塞的燃燒器3b的更大，因而， 直到液體燃料充滿燃料配管107中的時間則比燃燒器3b的更長，則在c點開 始燃料的噴射。
在本實施例中，由于各燃燒器的燃料噴嘴IO的流量特性是相同的，因而， 在設(shè)有火花塞的燃燒器3a中c點以后的燃料噴射流量增加的比例與在未設(shè)置 火花塞的燃燒器3b中b點以后的燃料噴射流量增加的比例基本相同。這時， 若設(shè)火花塞點火所需要的燃料流量為e點，設(shè)火焰?zhèn)鞑ブ鹚枰娜剂狭髁?為f點，則進(jìn)行火花塞點火的燃燒器3a到達(dá)e點的時間與進(jìn)行火焰?zhèn)鞑ブ?的燃燒器3b到達(dá)f點的時間在d點基本相同。
即，根據(jù)具有使從具有點火裝置的燃燒器所具備的燃料噴嘴開始燃料噴射
10的開始時刻(C點)比從不具有點火裝置的燃燒器所具備的燃料噴嘴開始燃料
噴射的開始時刻(b點)延遲的機(jī)構(gòu)的本發(fā)明，在從用火花塞9點火了的燃燒 器3a瞬時產(chǎn)生的高溫的燃燒氣體17流入到燃燒器3b的同時，在燃燒器3b中 也已經(jīng)供給火焰?zhèn)鞑ブ鹦枰康娜剂?。因此，在不具有點火裝置的燃燒器 3b中也能穩(wěn)定地進(jìn)行火焰?zhèn)鞑ブ?，與比較例相比可提高火焰?zhèn)鞑ブ鸬奶?性。另外，在從分流器105到燃料噴嘴IO大燃料配管中都不設(shè)置閥，在具有 點火裝置的燃燒器和不具有點火裝置的燃燒器中在基本上相同的時刻(d點)， 由于燃料噴射流量到達(dá)e點和f點，因而能作到不需要復(fù)雜的控制。
并且，在本實施例中，從各燃燒器的燃料配管和燃料凈化系統(tǒng)的連接部(X 點)到燃料噴嘴入口的長度(L)相等。在現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器中，上述的 長度(L)相同的情況居多。因此，通過更換的長度(L)的配管就能變更燃 料的流道面積，變更配管內(nèi)部的燃料流道容積，可以很容易地進(jìn)行改造。
而且，在各燃燒器3a、 3b的上游側(cè)，設(shè)有分配燃料的分流器105。由于 具有分流器105而不需要對每個燃燒器分別設(shè)置燃料罐，不需要調(diào)整燃料噴射 定時，可以很方便地構(gòu)成燃料供給系統(tǒng)。
另夕卜，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在燃料停止時，將滯留在燃料配管內(nèi)部的燃料 排出到內(nèi)筒的內(nèi)部的燃料凈化系統(tǒng)連接在燃料配管上(X點)。在燃?xì)廨啓C(jī)停 止后，為了用凈化空氣置換滯留在燃料配管106、 107和燃料噴嘴10內(nèi)部的燃 料，使凈化空氣流入到比燃料凈化系統(tǒng)和燃料配管的連接部(X點)更靠下游 側(cè)的燃料配管106、 107及接燃料噴嘴10內(nèi)來代替燃料。流入到各燃燒器3a、 3b中的凈化空氣的容積中，僅從燃料凈化系統(tǒng)和燃料配管的連接部(X點) 到將已凈化的燃料排出到外部的排出部的燃料的流道容積之差有大量的凈化 空氣流入到具有點火裝置的燃燒器3a中。因此，即使在燃?xì)廨啓C(jī)停止后的重 新啟動中，也可以使從具有點火裝置的燃燒器3a的燃料噴嘴IO開始噴射的時 刻比不具有點火裝置的燃燒器3b延遲。這樣，根據(jù)本發(fā)明，在具有頻繁地進(jìn) 行啟動、停止的液體燃料焚燒燃燒器的燃?xì)廨啓C(jī)燃燒器中，對于提高點火特性 也是有效的。
另夕卜，由于將凈化燃料排出到外部的排出部是燃料噴嘴的燃料入口 ，因而， 將已凈化的燃料排出到內(nèi)筒7中。由于不需要另外設(shè)置保存已凈化的燃料的儲
ii存罐而可以降低成本。
再有，在采用了如圖3所示的第二比較例的預(yù)混合燃燒方式的燃燒器3a、 3b中，如果采用本發(fā)明的燃料供給系統(tǒng)，也可以改變截面積Asp的大小，在 火焰?zhèn)鞑ブ鹬心芤宰盍己玫臈l件設(shè)定燃燒器3a和燃燒器3b的燃料噴射開始 時間，能實現(xiàn)點火特性的提高。
在此，使用圖4 (b)來定義具有點火裝置的燃料配管107的截面積Asp 的大小。將圖4 (b)所示的未設(shè)置火花塞的燃燒器3b到達(dá)f點所需要的燃料 的體積量設(shè)為Fxf (圖中的一點劃線包圍的部分)，將設(shè)有火花塞的燃燒器3a 到達(dá)e點所需要的燃料的體積量設(shè)為Fsp (圖中的粗斜線部分)。另外，將燃 燒器3b的燃料配管106的截面積設(shè)為Axf，將從燃料配管和燃料凈化系統(tǒng)的 連接部(X點)到燃料噴嘴10的燃料入口的配管長度"i殳為L。在此，通過將 燃料配管107和106的配管容積之差設(shè)定為與Fsp和Fxf之差(圖中的細(xì)斜線 部分)相同，就可以設(shè)定上述的燃料噴射開始時間。即，能以下式定義。
Asp- (Fxf—Fsp) /L+Axf (式1 )
而且，為了在不具有點火裝置的燃燒器3b中不產(chǎn)生著火失敗而能在d點 著火，最好使從具有點火裝置的燃燒器所具備的燃料噴嘴開始燃料噴射的開始 時刻比從不具有點火裝置的燃燒器所具備的燃料噴嘴開始燃料噴射的開始時 刻延遲所期望的時間以上。
另夕卜，使用了本發(fā)明的燃燒器不僅可應(yīng)用于新設(shè)置的燃?xì)廨啓C(jī)，而且由于 只通過變更設(shè)置了火花塞9的燃燒器3a的燃料配管107就能得到相同的效果， 因而也能廣泛地應(yīng)用在現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)所設(shè)置的燃燒器中。
實施例2
下面，參照圖5說明實施例2。
本實施例的燃燒器的基本構(gòu)成部件具有與實施例1相同的結(jié)構(gòu)。在本實施 例中，通過將X2點形成在比XI點更靠上游側(cè)，從而將從設(shè)有火花塞9的燃 燒器3a的燃料凈化系統(tǒng)的連接部(X2點)到燃料噴嘴入口的燃料配管107的 長度L2做成比從未設(shè)置火花塞的燃燒器3b的燃料凈化系統(tǒng)的連接部(XI點) 到燃料噴嘴入口的燃料配管106的長度Ll更長。
才艮據(jù)這樣構(gòu)成的本發(fā)明的實施例，可以將具有點火裝置的燃燒器3a的燃料配管107的容積做成比不具有點火裝置的燃燒器3b的燃料配管106的容積 更大，可以期待與實施例1相同的效果。
另外，在實施例1中，由于燃料配管107的截面積在流道的中途擴(kuò)大，而 在燃料噴嘴10的入口處縮小，因而，在燃?xì)廨啓C(jī)停止后的燃料凈化時，在流 道的擴(kuò)大、縮小部分有可能殘留燃料。
對此，根據(jù)本實施例的結(jié)構(gòu)，由于燃料配管107的截面積完全相同而能在 燃料凈化時防止燃料的殘留。因此，與實施例l相比，能提供可靠性更高的燃 燒器。
實施例3
下面，參照圖6說明本發(fā)明的實施例3。
本實施例的燃燒器與實施例2同樣，全部燃燒器3a、 3b的燃料配管106、 107的截面積相同。本實施例的不同之點在于，將燃料凈化系統(tǒng)連接在燃料配 管上的連接位置也相同。將從燃料凈化系統(tǒng)與燃料配管的連接部到燃料噴嘴入 口的配管距離設(shè)為L3。進(jìn)而，在本實施例中，僅僅在設(shè)有火花塞9的燃燒器 3a的燃料配管107上、在位于距燃料噴嘴入口的距離為L4 (L3〈L4)的上游 側(cè)設(shè)置三通閥113。在三通閥113的上游側(cè)設(shè)有用于防止向分流器105的反方 向流動的單向閥112，還估文成三通閥113的一端(即，三通閥113的上游側(cè)) 連接到凈化燃料罐114的結(jié)構(gòu)。
在實施例1、 2中，將從燃燒器3a的燃料凈化系統(tǒng)與燃料配管的連接部到 燃料噴嘴入口的燃料配管107中流動的燃料的流道容積做成比從燃燒器3b的 相同部位的燃料配管106中流動的燃料的流道容積更大。由此，當(dāng)在燃?xì)廨啿艓?停止后實施燃料凈化時，將大量的燃料排出到燃燒器3a的內(nèi)筒中。當(dāng)在燃?xì)?輪機(jī)停止后實施燃料凈化時，由于內(nèi)筒的內(nèi)部處于高溫，因而，已凈化的燃料 受到這些熱而蒸發(fā)，產(chǎn)生大量有色有味的排煙。并且，已凈化的燃料附著在內(nèi) 筒7和旋轉(zhuǎn)器12上，有可能因沉積而封閉內(nèi)筒7的冷卻空氣孔和旋轉(zhuǎn)器12 的空氣孔等。因此，最好盡可能減少排出到燃燒器3a、 3b的內(nèi)筒7中的凈化 燃料。
相對于此，根據(jù)本實施例，在燃?xì)廨啓C(jī)停止后，使三通閥113動作，從而 將從燃料凈化系統(tǒng)與燃料配管107的連接部(X3點)到三通閥113的區(qū)間的燃料配管107和凈化燃料罐114連通。從而，可以將滯留在比燃燒器3a的連 接部(X3點)更靠下游側(cè)的燃料配管107中的燃料向燃燒器3a的內(nèi)筒排出， 并利用凈化空氣將滯留在比連接部(X3點)更靠上游側(cè)的燃料向凈化燃, 114排出。即，將已凈化的燃料向外部排出的排出部為燃料噴嘴入口和三通閥 兩處。
另外，假如三通閥113發(fā)生泄漏，即使燃料向分流器105側(cè)擠出，也可以 由單向閥112防止燃料的回流。
本實施例可以做到在具有點火裝置的燃燒器中，從燃料凈化系統(tǒng)與燃料配 管的連接部到燃料噴嘴入口的配管中流動的燃料的流道容積比上述實施例少。 因此，在供給了凈化空氣時，由于可以減少向燃燒器3a的內(nèi)筒內(nèi)部排出的燃 料，可以抑制排煙的發(fā)生，因而，可提供滿足保護(hù)環(huán)境要求的燃燒裝置。另夕卜， 在點火時，可得到與實施例l、 2相同的效果，能提供可靠性更高的燃燒器。
實施例4
下面，參照圖7說明實施例4。本實施例的燃燒器與實施例1 3具有同樣 的結(jié)構(gòu)，其不同之點在于，在設(shè)有火花塞9的燃燒器3a的燃料配管107的中 途設(shè)有控制閥115。
在實施例1~3中，通過將從具有點火裝置的燃燒器3a的燃料配管107中 流動的燃料的流道容積做成比不具有點火裝置的燃燒器3b的燃料配管106中 流動的燃料的流道容積更大，從而可以使燃料的噴射定時不同。但是，在燃?xì)?輪機(jī)中，來自壓縮機(jī)l的燃燒空氣量隨大氣溫度、濕度等條件而變化。因此， 對于在一年期間大氣溫度、濕度差較大的地區(qū)設(shè)置的燃?xì)廨啓C(jī)，可以考慮使點 火所需要的燃料流量也隨這些條件而變化。因此，在實施例1 3的場合，仍有 可能因大氣溫度、濕度的條件而引起點火失敗。
對此，在本實施例中，可以基于來自控制裝置200的信號對在具有點火裝 置的燃燒器3a的燃料配管107上設(shè)有控制閥115及在燃料凈化系統(tǒng)中設(shè)置的 凈化空氣阻斷閥109的開度、點火指令信號的發(fā)出時刻進(jìn)行控制。將大氣溫度 或濕度輸入到該控制裝置200中。
具體的是，根據(jù)輸入到控制裝置200中的大氣溫度或濕度來對控制閥115 的開度及點火指令信號的發(fā)出時刻進(jìn)行調(diào)整。另夕卜，在停止燃?xì)廨啓C(jī)之后實施的燃料凈化所需要的空氣量也由控制裝置200對凈化空氣阻斷閥109的開度進(jìn) 行調(diào)整。這樣，通過控制點火指令信號的發(fā)出時刻及控制閥115的動作，從而 能自由地調(diào)整燃料的噴射定時，即使在點火所需要的燃料流量因大氣條件等而 變化的場合也無損點火特性，能提供可靠性更高的燃燒器。
本發(fā)明不僅能適用于燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒器，還能廣泛地適用于用多個燃燒器 構(gòu)成的燃燒裝置。另外，燃燒裝置所使用的燃料液體燃料和氣體燃料都可以使 用。
權(quán)利要求
1. 一種燃燒裝置，其具有多個燃燒器，上述燃燒器具有對燃料噴嘴供給燃料用的燃料配管和與該燃料配管連接的燃料凈化系統(tǒng)；上述多個燃燒器用火焰?zhèn)鞑ス苓B接鄰接的燃燒器之間；在上述多個燃燒器中的一部分燃燒器上具有點火裝置；其特征在于，具備使從具有點火裝置的上述燃燒器所具備的燃料噴嘴進(jìn)行的燃料噴射比從不具有點火裝置的上述燃燒器所具備的燃料噴嘴進(jìn)行的燃料噴射延遲的機(jī)構(gòu)。
2. —種燃燒裝置，其具有多個燃燒器，上述燃燒器具有與噴射燃料的燃 料噴嘴連接的燃料配管和與該燃料配管連接的燃^("凈化系統(tǒng)；上述多個燃燒器 用火焰?zhèn)鞑ス苓B接鄰接的燃燒器之間；在上述多個燃燒器中的一部分燃燒器上 具有點火裝置；其特征在于，在從具有點火裝置的燃燒器的上述燃料配管和上述燃料凈化系統(tǒng)的連接 部到將凈化燃料排出到外部的排出部的燃料配管中流動的燃料的流道容積比 在不具有點火裝置的燃燒器的相同區(qū)間的燃料配管中流動的燃料的流道容積 更大。
3. —種燃燒裝置，其配置有多個燃燒器，上述燃燒器具有對燃料噴嘴供給燃料的燃料配管，將滯留在該燃料配管中的燃料排出到上述燃料配管系統(tǒng)之 外的燃料凈化系統(tǒng)以及上述燃料配管和上述燃料凈化系統(tǒng)匯合的連接部；用火焰?zhèn)鞑ス苓B接鄰接的上述燃燒器之間，在多個燃燒器中的一部分燃燒器上具有點火裝置；其特征在于，具有向多個上述燃料配管分配從燃料罐供給的燃料的分流器； 在從具有點火裝置的燃燒器的上述燃料配管和上述燃料凈化系統(tǒng)的連接部到將凈化燃料排出到外部的排出部的燃料配管中流動的燃料的流道容積比在不具有點火裝置的燃燒器的相同區(qū)間的燃料配管中流動的燃料的流道容積更大。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒裝置，其特征在于，其結(jié)構(gòu)為，三通閥設(shè)置在比具有上述點火裝置的燃燒器的燃料配管和燃料凈化系統(tǒng)的連接部更靠上游側(cè)，該三通閥的 一端與儲藏已凈化的燃料的罐連 接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒裝置，其特征在于，具有點火裝置的燃燒器和不具有點火裝置的燃燒器的各自的上述燃料噴 嘴是擴(kuò)散燃燒方式的啟動噴嘴具有的燃料噴嘴，在該啟動噴嘴的周圍配置有預(yù) 混合器。
6. —種燃燒裝置，其配置有多個燃燒器，上述燃燒器具有對燃料噴嘴供 給燃料的燃料配管，將滯留在該燃料配管中的燃料排出到上述燃料配管系統(tǒng)之 外的燃料凈化系統(tǒng)以及上述燃料配管和上述燃料凈化系統(tǒng)匯合的連接部；用火 焰?zhèn)鞑ス苓B接鄰接的上述燃燒器之間，在多個燃燒器中的一部分燃燒器上具有 點火裝置；其特征在于，在具有上述點火裝置的燃燒器的上述燃料配管的中途具有調(diào)整燃料流量 的控制閥以及基于大氣溫度、濕度開關(guān)控制該控制閥的控制裝置。
7. —種燃燒裝置的改造方法，該燃燒裝置具有多個燃燒器，上述燃燒器 具有對燃料噴嘴供給燃料用的燃料配管，和將滯留在該燃料配管內(nèi)部的燃料從 上述燃料配管中排出的燃料凈化系統(tǒng)連接到上述燃料配管上；上述多個燃燒器 用火焰?zhèn)鞑ス苓B接鄰接的燃燒器之間；上述多個燃燒器中的一部分燃燒器具有 點火裝置；其特征在于，更換燃料配管，從而使在從具有點火裝置的燃燒器的上述燃料配管和上述 燃料凈化系統(tǒng)的連接部到將凈化燃料排出到外部的排出部的燃料配管中流動 的燃料的流道容積比在不具有點火裝置的燃燒器的相同區(qū)間的燃料配管中流 動的燃料的流道容積更大。
8. —種燃燒裝置的燃料噴射方法，該燃燒裝置具有多個具備向燃燒室噴 射燃料的燃料噴嘴的燃燒器；上述多個燃燒器用火焰?zhèn)鞑ス苓B接鄰接的燃燒器 之間；上述多個燃燒器中的一部分燃燒器具有點火裝置；其特征在于，具有以下工序從不具有上述點火裝置的燃燒器的上述燃料噴嘴開始燃料的噴射的第 一工序；在該第一工序后，從具有上述點火裝置的燃燒器的上述燃料噴嘴開始燃料的噴射的第二工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃燒裝置的燃料噴射方法，其特征在于，還具有在經(jīng)過規(guī)定的時間后，使不具有上述點火裝置的燃燒器著火的第三工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃燒裝置、燃燒裝置的改造方法及燃燒裝置的燃料噴射方法。本發(fā)明的目的是對于具有多個燃燒器的燃燒裝置提高燃燒裝置的可靠性，并提高其環(huán)境性能。本發(fā)明的特征是，具備使從具有點火裝置的上述燃燒器所具備的燃料噴嘴開始燃料噴射的開始時刻比從不具有點火裝置的上述燃燒器所具備的燃料噴嘴開始燃料噴射的開始時刻延遲的機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，對于具有多個燃燒器的燃燒裝置可以提高燃燒裝置的可靠性，并提高其環(huán)境性能。
文檔編號F23R3/28GK101446420SQ20081018155
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月29日
發(fā)明者井上洋, 關(guān)口達(dá)也, 吉田正平, 平田義隆 申請人:株式會社日立制作所