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第167号 陸・舶用機械特集号

特許 第3734791号 ガスタービンの水噴射制御装置
-火を絶やさぬ見張り番-

[ 特許・実用新案紹介 ]

発明者:辻本 雅昭、小竹 徹、杉本 健、小濱 博之

 

 

 

ガスタービンの燃焼器への水噴射は、燃焼器内の温度を下げて窒素酸化物を減らすために一般的に行われている。燃料流量などに応じて一定の比率で水を噴射するのである。
ガスタービンでは火が消えないためには、燃料に対する空気量は多すぎても少なすぎてもいけない。安定に燃焼できる領域が決まっているが、水噴射を行うと、この安定に燃焼できる空気燃料比の領域が狭まる。したがって、燃料に対する空気量は、この範囲に収まるように注意深く制御されている。
ところが、急減速時などの過渡的な運転状態では、燃料と空気の応答速度が異なるために、このバランスがくずれてしまう。すると、水の噴射量が多すぎて、燃焼が吹き消えるという不都合が生じる。
特に、航空機用を転用した航転型ガスタービンでは、重構造型ガスタービンに比べレスポンスが速く、小型軽量であるという特長をもっているが、反面、急減速時などの過渡的な運転状態では燃焼が吹き消えるのも早い。したがって、航転型ガスタービンでは、燃焼の吹き消えを防ぐ保炎機構が特に必要になる。
そこで、急減速を検知して、燃焼器の水噴射量を一時的に最小限に絞ることで吹き消えを防ぐのがこの技術である。
本誌26ページで紹介している防衛省技術研究本部札幌試験場の三音速風洞で活躍している。

川崎重工技報
川崎重工グループの多彩な製品と、それらを支える様々な先進技術をご紹介する技術情報誌です。

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