CN102345881B - 燃气轮机的预混合燃烧器 - Google Patents

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    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices

Abstract

一种燃气轮机的预混合燃烧器，在外周表面具有多个涡旋叶片(130)的燃料喷嘴(110)通过间隙(121)安装在燃烧器管(120)中。每个涡旋叶片(130)从上游侧开始向下游侧逐渐弯曲(沿周缘方向倾斜)，以将在空气通路(111)中流动的压缩空气(A)进行涡旋，形成涡旋空气流(a)。每个涡旋叶片(130)的弯曲程度在内周侧上比在外周侧上大。因而通过抑制从内周侧向外周侧的空气流线的发生，内周侧流速等于外周侧流速，可防止在内周侧发生逆燃。且由于内周侧和外周侧上每个周缘单位长度的涡旋施加力相等，内周侧燃料浓度等于外周侧燃料浓度。此外通过由泄漏流产生涡旋空气流来促进燃料与空气混合，泄漏流通过间隙(121)从叶片后表面向叶片前表面泄漏。

Description

燃气轮机的预混合燃烧器
本申请是申请日为2006年6月2日、申请号为200680001287.3、发明名称为“燃气轮机的预混合燃烧器”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种燃气轮机的预混燃烧器。本发明设计为能有效地将燃料与空气预混，以形成均匀浓度的可燃气体，且使可燃气体的流速均匀一致，由此可靠地防止回火。
背景技术
用于发电等的燃气轮机由压缩机、燃烧室和涡轮作为主要构件。燃气轮机通常具有多个燃烧室，且将被压缩机压缩的空气与提供至燃烧室的燃料混合，并在每个燃烧室中燃烧该混合物，以产生高温燃烧气体。该高温燃烧气体被提供至涡轮，以旋转地驱动涡轮。
参见图11对传统燃气轮机的燃烧室的例子进行描述。
如图11所示，燃气轮机的多个燃烧室10环状地布置在燃烧室壳体11中(在图11中仅显示了一个燃烧室)。该燃烧室壳体11和燃气轮机壳体12充满压缩空气，以形成壳体13。已经被压缩机所压缩的空气被引入该壳体13中。被引入的空气通过空气入口14进入燃烧室10的内部，该空气入口14设置在燃烧室10的上游部分。在燃烧室10内管15的内部，从燃料喷嘴16供应的燃料与压缩空气混合并燃烧。由燃烧所产生的燃烧气体经过大小头接管17，向涡轮室供应，以旋转涡轮转子。
图12为燃料喷嘴16、内管15和大小头接管17处于分离状态下的透视图。如该图所示，燃料喷嘴16具有多个预混合燃料喷嘴16a和一个引导燃料喷嘴16b。多个旋流器18设置在内管15中。该多个预混合燃料喷嘴16a穿过旋流器18并随后插入内管15中。
由此，从预混合燃料喷嘴16a喷入的燃料与空气预混合，并在内管15中燃烧，该空气通过旋流器18被转换为涡旋式气流。
专利文献1：日本未审查专利申请No.1999-14055
专利文献2：日本未审查专利申请No.2004-12039
发明内容
本发明要解决的技术问题
如图12所示的传统技术的一类燃烧器：具有设置在内管15中的旋流器18，且在预混合燃料喷嘴16a的侧面未设置旋流器(涡旋叶片：旋流叶片)。
本发明开发了一种不同类型的燃烧器，即燃气轮机的预混合燃烧器，该燃烧器在预混合燃料喷嘴的外周表面上具有涡旋叶片(旋流叶片)。
至此，已经提出了在预混合燃料喷嘴的外周表面上具有涡旋叶片的预混合燃烧器，但并未出现具有令人满意性能的预混合燃烧器，能够：
(1)将燃料完全混合以形成具有均匀浓度的可燃气体，和
(2)使可燃气体的流速一致，以可靠地防止回火。
本发明旨在对一种具有涡旋叶片的预混合燃烧器进行研究，该涡旋叶片设置在预混合燃料喷嘴的外周表面上，并开发一种燃气轮机的预混合燃烧器，具有独特的特征和优异的效果，能填补传统技术的空白。本发明人决定基于已获得的成果来提交专利申请。
解决问题的手段
用于解决上述问题的本发明的构成为一种燃气轮机的预混合燃烧器，该预混合燃烧器包括：
燃料喷嘴；
燃烧器管，设置为围绕燃料喷嘴，用于在燃烧器管和燃料喷嘴之间形成空气通路；和
涡旋叶片，其布置在沿燃料喷嘴外周表面的周缘方向上的多个位置，所处状态是沿燃料喷嘴的轴线方向延伸，且该涡旋叶片从上游侧朝向下游侧逐渐弯曲，用于使从上游侧朝向下游侧流过空气通路的空气涡旋，其特征是
由与涡旋叶片后边缘处的涡旋叶片的平均脊线相切的切线和沿燃料喷嘴的轴线方向延伸的轴线所形成的角度，在涡旋叶片后边缘的内周侧上为0度至10度，且在涡旋叶片后边缘的外周侧上的角度大于涡旋叶片后边缘的内周侧上的角度。
本发明的另一构成是一种燃气轮机的预混合燃烧器，该预混合燃烧器包括：
燃料喷嘴；
燃烧器管，设置为围绕燃料喷嘴，用于在燃烧器管和燃料喷嘴之间形成空气通路；和
涡旋叶片，其布置在沿燃料喷嘴外周表面的周缘方向上的多个位置，所处状态是沿燃料喷嘴的轴线方向延伸，且该涡旋叶片从上游侧朝向下游侧逐渐弯曲，用于使从上游侧朝向下游侧流过空气通路的空气涡旋，其特征是
由与涡旋叶片后边缘处的涡旋叶片的平均脊线相切的切线和沿燃料喷嘴的轴线方向延伸的轴线所形成的角度，在涡旋叶片后边缘的内周侧上为0度至10度，且在涡旋叶片后边缘的外周侧上的角度为25度至35度。
本发明的另一构成是一种燃气轮机的预混合燃烧器，该预混合燃烧器包括：
燃料喷嘴；
燃烧器管，设置为围绕燃料喷嘴，用于在燃烧器管和燃料喷嘴之间形成空气通路；和
涡旋叶片，其布置在沿燃料喷嘴外周表面的周缘方向上的多个位置，所处状态是沿燃料喷嘴的轴线方向延伸，且该涡旋叶片从上游侧朝向下游侧逐渐弯曲，用于使从上游侧朝向下游侧流过空气通路的空气涡旋，其特征是
在涡旋叶片的外周侧末端表面和燃烧器管的内周表面之间设置间隙。
本发明的另一构成是根据以上任何一种构成的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
在涡旋叶片的外周侧末端表面和燃烧器管的内周表面之间设置间隙，且
涡旋叶片的叶片高度与间隙长度之间的比例(间隙长度/叶片高度)设置为1％至10％。
本发明的另一构成是根据以上任何一种构成的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
为使涡旋叶片的外周侧末端表面和燃烧器管的内周表面之间的间隙为常数，在涡旋叶片外周侧末端表面的一部分处设置间隙设定肋，该肋能造成与燃烧器管内周表面的紧密接触。
本发明的另一构成是根据以上任何一种构成的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
涡旋叶片的叶片弦长与叶片高度之间的横纵比(叶片高度/叶片弦长)设置为0.2至0.75。
本发明的另一构成是根据以上任何一种构成的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
涡旋叶片的叶片厚度为一长度，该长度为涡旋叶片的叶片弦长的0.1至0.3倍。
本发明的另一构成是根据以上任何一种构成的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
涡旋叶片的后边缘处的叶片厚度小于喉管长度的0.2倍。
本发明的另一构成是根据以上任何一种构成的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
在涡旋叶片中形成燃料喷射孔，用于将经过燃料通路从燃料喷嘴提供的燃料喷射出，和
形成在相邻涡旋叶片的对置的叶片表面中的燃料喷射孔如此定位：形成在其中一个叶片表面中的燃料喷射孔的位置，和形成在另一个叶片表面的燃料喷射孔的位置相对于彼此移置。
本发明的有益效果
根据本发明，由与涡旋叶片后边缘处的涡旋叶片的平均脊线相切的切线和沿燃料喷嘴的轴线方向延伸的轴线所形成的角度，在涡旋叶片后边缘的内周侧上为0度至10度，且在涡旋叶片后边缘的外周侧上的角度(25度至35度)大于涡旋叶片后边缘的内周侧上的角度。由此，无论是在空气通路的内周侧或外周侧，空气流速都变得一致，能防止回火的发生且燃料浓度也变得均匀。
而且，根据本发明，在涡旋叶片的外周侧末端表面和燃烧器管的内周表面之间设置间隙。由此，通过泄漏流的作用产生旋涡空气流，该旋涡空气流经过间隙并从叶片背侧面向叶片腹侧面流动，且轴线方向的流动和该旋涡空气流能促进燃料与空气的混合。
附图说明
图1为根据本发明实施例1的燃气轮机的预混合燃烧器的结构图；
图2为根据实施例1的预混合燃烧器的燃料喷嘴和涡旋叶片的透视图；
图3为从上游侧观察的根据实施例1的预混合燃烧器燃料喷嘴和涡旋叶片的结构图；
图4为从下游侧观察的根据实施例1的预混合燃烧器燃料喷嘴和涡旋叶片的结构图；
图5为涡旋叶片弯曲状态的示意图；
图6为涡旋叶片高度与空气流速之间关系的特征图；
图7为燃料浓度分布与涡旋叶片外周侧上的角度之间关系的特征图；
图8(a)为浓度分布与比例(间隙长度/叶片长度)之间关系的特征图，图8(b)为损失与比例(间隙长度/叶片长度)之间关系的特征图；
图9(a)至9(d)为具有不同横纵比的涡旋叶片与旋涡空气流之间关系的示意图；
图10为根据实施例2的预混合燃烧器的燃料喷嘴和涡旋叶片的透视图；
图11为传统燃气轮机燃烧室的结构图；
图12为处于分解状态下的传统燃气轮机的燃烧室的燃料喷嘴、内管和大小头接管的透视图。
附图标记说明
100 预混合燃烧器
110 燃料喷嘴
111 空气通路
120 燃烧器管
121 间隙
130 涡旋叶片
131 间隙设定肋
132a 叶片腹侧面
132b 叶片背侧面
133a、133b 喷射孔
200 引导燃烧器
A 压缩空气
a 涡旋空气流
u 旋涡空气流
具体实施方式
基于以下所示的实施例，对本发明的实施例进行详细描述。
实施例1
根据本发明实施例1的燃气轮机的多个预混合燃烧器100设置在引导燃烧器200的周围，如图1所示。引导燃烧喷嘴，尽管未示出，构建在引导燃烧器200中。
预混合燃烧器100和引导燃烧器200设置在燃气轮机的内管中。
预混合燃烧器100由燃料喷嘴110、燃烧器管120和涡旋叶片(旋流叶片)130作为主要构件。
燃烧器管120设置在与燃料喷嘴110同心且环绕燃料喷嘴110。由此，环状空气通路111形成在燃料喷嘴110外周表面和燃烧器管120内周表面之间。
压缩空气A从空气通路11的上游侧(图1中的左手侧)通过空气通路111流至其下游侧(图1中的右手侧)。
如图1所示，图2为透视图，图3为从上游侧观察的视图，而图4为从下游侧观察的视图，涡旋叶片130设置在沿燃料喷嘴110周缘方向的多个位置(本实施例中为六个位置)，并沿燃料喷嘴110的轴线方向延伸。
在图1中，为了易于理解，仅显示了两个设置为0度和180度的涡旋叶片130(在图1的状态中，实际上可以看到总共四个涡旋叶片)。
每个涡旋叶片130设计为向流过空气通路111的压缩空气A赋予涡旋力，由此将压缩空气A转换为涡旋空气流a。为达到此目的，每个涡旋叶片130逐渐从其上游侧朝向其下游侧弯曲(沿周缘方向倾斜)，以便能使压缩空气A涡旋。涡旋叶片130的弯曲状态的详细情况将随后描述。
在每个涡旋叶片130的外周侧末端表面(梢部)与燃烧器管120的内周表面之间设置间隙(空隙)121。
进而，间隙设定肋131固定到每个涡旋叶片130的外周侧末端表面(梢部)的前边缘侧。每个间隙设定肋131具有这样的高度(直径长度)以使得当配备了涡旋叶片130的燃料喷嘴110装配到燃烧器管120内部时，能紧密接触燃烧器管120的内周表面。
由此，形成在每个涡旋叶片130和燃烧器管120之间的每个间隙121的长度(直径长度)都相等。还有，易于执行将配备了涡旋叶片130的燃料喷嘴110装配到燃烧器管120内部的装配操作。
间隙121的长度与涡旋叶片130的叶片高度之间的关系将随后描述。
喷射孔133b(由图1和图2中的虚线圆表示)形成在每个涡旋叶片130的叶片背侧面132b中，且喷射孔133a(由图1和图2中的实线圆表示)形成在每个涡旋叶片130的叶片腹侧面132a中。在这种情况下，喷射孔133b与喷射孔133a的形成位置是交错布置的。
由此，当观察相邻的涡旋叶片131时，形成在其中一个相邻涡旋叶片131的叶片腹侧面132a中的喷射孔133a的位置以及形成在另一个相邻涡旋叶片131背侧面132b中的喷射孔133b的位置相对于彼此移置。
燃料通路，尽管未示出，形成在燃料喷嘴110和每个涡旋叶片130中，且燃料经由燃料喷嘴110和每个涡旋叶片130的燃料通路而被供应到各个喷射孔133a、133b。
由此，燃料通过各个喷射孔133a、133b朝向空气通路111喷射。此时，喷射孔133a的布置位置和喷射孔133b的布置位置相对于彼此移置，以使得通过喷射孔133a喷射的燃料和通过喷射孔133b喷射的燃料不会干涉(碰撞)。
所喷射的燃料与空气A(a)混合，以形成可燃气体，其被送入内管的内部空间，用于燃烧。
接下来，参考图1至4对涡旋叶片130的弯曲状态进行描述。
(1)简要地，每个涡旋叶片130都从其上游侧朝向其下游侧逐渐地弯曲，以便能使压缩空气A涡旋。
(2)只要涉及轴线方向(燃料喷嘴110的纵向方向)，曲率就可以从上游侧较远处增加直至达到下游侧较近处。
(3)在涡旋叶片130的后边缘，与内周侧相比，关于直径方向(燃料喷嘴110的径向方向(放射方向))曲率朝向外周侧增加。
参考图5对涡旋叶片130后边缘的上述曲率作进一步描述。
在图5中，虚线代表涡旋叶片130内周侧(最内部的周缘表面)上的叶片轮廓(叶片截面形状)，而实线代表涡旋叶片130外周侧(最外部的周缘表面)上的叶片轮廓(叶片截面形状)。
在由虚线代表的内周侧上的叶片轮廓中，平均脊线(轮廓线)设定为L11，且在涡旋叶片后边缘的、与平均脊线L11相切的切线设定为L12。
在由实线代表的外周侧上的叶片轮廓中，平均脊线(轮廓线)设定为L21，且在涡旋叶片后边缘的、与平均脊线L21相切的切线设定为L22。
沿燃料喷嘴110轴线方向的轴线设定为L0。
根据本发明，如图5所示，在涡旋叶片130的后边缘，内周侧上的切线L12与轴线L0形成的角度设为0度，而外周侧上的切线L22与轴线L0形成的角度设为比内周侧上的角度大。
根据本发明人的研究，当由轴线和在涡旋叶片后边缘、与平均脊线相切的切线形成的角度，从内周侧朝向外周侧增加时，这种情况认为是“最佳的”。
(a)将内周侧上的角度设置为0度至10度，且
(b)将外周侧上的角度设置为25度至35度。
此处，用语“最佳的”意思是：
(i)无论是在空气通路111的内周侧上或外周侧上，空气A(a)的流速都是一致的，且可以防止逆燃(回火)的发生，且
(ii)无论是在空气通路111的内周侧上或外周侧上，燃料的浓度都是均匀的。
对(i)的原因进行描述。
假定在内周侧上由与平均脊线相切的切线和轴线所形成的角度设置为与外周侧上的角度相等。在这种情况下，产生从内周侧朝向外周侧的流线(空气流)。结果，在空气通路111内周侧上经过的空气A(a)的流速(沿轴线方向流过)变低，同时在空气通路111外周侧上经过的空气A(a)的流速(沿轴线方向流过)变高。如果内周侧上的空气流速以这种方式降低，则很可能在内周侧发生逆燃。
然而，在本发明中，由与平均脊线相切的切线和轴线所形成的角度从内周侧朝向外周侧增加。由此，可以抑制从内周侧朝向外周侧的流线的产生。因此，无论是在空气通路111的内周侧上或外周侧上，空气A(a)的流速都是一致的，且能防止逆燃(回火)的发生。
对(ii)的原因进行解释。
空气通路111的周缘长度在内周侧上较短，在外周侧上较长。在本发明中，由与平均脊线相切的切线和轴线形成的角度从内周侧朝向外周侧增加。由此，向压缩空气A赋予涡旋的力(效应)，在具有较大周缘长度的外周侧上强于具有较小周缘长度的内周侧。由此，不仅是在内周侧上而且在外周侧上，向压缩空气A赋予涡旋的力在每个单位长度上都是一致的。由此，在外周侧以及内周侧上燃料浓度都是均匀的。
进而，参见图6和7对于形成以下角度的原因进行解释：在涡旋叶片后边缘、由与平均脊线相切的切线和轴线形成的角度为
(a)设为0度至10度，作为内周侧上的角度，和
(b)设为25度至35度，作为外周侧上的角度
这两幅图为显示实验结果的特征视图。图6和7中所示的“角度”为在涡旋叶片后边缘、由轴线和与平均脊线相切的切线所形成的角度。
图6为特征视图，其中纵坐标代表涡旋叶片130的高度(％)，而横坐标代表空气A(a)的流速。涡旋叶片的100％高度为涡旋叶片的最外周缘位置，而涡旋叶片的0％高度为涡旋叶片的最内周缘位置。
图6显示的是内周侧上的角度为0度而外周侧上的角度为5度的特征，内周侧上的角度为0度而外周侧上的角度为30度的特征，内周侧上的角度为0度而外周侧上的角度为35度的特征，以及内周侧上的角度为20度而外周侧上的角度为20度的特征。
图7为特征视图，其中以燃料浓度分布绘制为纵坐标，而外周侧上的角度绘制为横坐标。燃料浓度分布指示了最大燃料浓度和最小燃料浓度之间的差，而燃料浓度分布的较小值意味着浓度为常数。
图7显示的是内周侧上的角度为20度而外周侧上的角度为20度的特征，内周侧上的角度为0度而外周侧上的角度为可变角度的特征。
如从显示了燃料浓度分布的图7中可见，当外周侧上的角度为25度或更大时燃料浓度分布变得均匀。
而且，如从图6所示，在内周侧上的角度为0度至10度且外周侧上的角度为25度至35度，在这种情况下，叶片高度方向上的流速分布在外周侧上的角度为25度或更大时才一致。
如上所述，图6和图7的特征显示：
(a)通过将内周侧上的角度设置为0度至10度，和
(b)通过将外周侧上的角度设置为25度至35度，
(i)无论在空气通路111的外周侧或内周侧，空气A(a)的流速变得一致，且能防止逆燃(回火)的发生，和
(ii)无论是在空气通路111的内周侧上或外周侧上，燃料的浓度都是均匀的。
在本实施例中，如上所述，在每个涡旋叶片130外周侧末端表面(梢部)与燃烧器管120的内周表面之间故意设置间隙(空隙)121。
涡旋叶片130的叶片背侧面132b处于负压下，同时涡旋叶片130的叶片腹侧面132a处于正压下，以使得在叶片背侧面132b和叶片腹侧面132a之间存在压力差。由此，产生空气泄漏流，该泄漏流流过间隙121并从叶片腹侧面132a流到叶片背侧面132b。这种泄漏流和在轴线方向流过空气通路111的压缩空气A能产生旋涡空气流。这种旋涡空气流将通过喷射孔133a、133b喷入的燃料与空气更为有效地混合，由此促进可燃气体的均匀一致。
在本实施例中，涡旋叶片130的叶片高度和间隙121的长度之间的比例(间隙长度/叶片高度)设置为1％至10％。通过这样做，可以促进燃料浓度分布的一致性，而不会增加压力的损失。
参考显示了实验结果的图8(a)、8(b)，对于通过将比例(间隙长度/叶片高度)设置为1％至10％，而使燃料浓度分布一致性可以得到促进而不会增加压力损失的原因进行解释。
图8(a)为特征视图，其中燃料浓度分布绘制为纵坐标，而比例(间隙长度/叶片高度)绘制为横坐标。燃料浓度分布指示了最大燃料浓度和最小燃料浓度之间的差，而燃料浓度分布的较小值意味着浓度为常数。
图8(b)为特征视图，其中损失绘制为纵坐标，而比例(间隙长度/叶片高度)绘制为横坐标。
如从图8(a)、8(b)可见，当比例(间隙长度/叶片高度)小于1％时，燃料与空气的混合效果不足，这是微小间隙的结果，且装配误差的影响很大。另一方面，当比例(间隙长度/叶片高度)超过10％时，这是严重损失的结果，通过使叶片呈叶栅状来控制流动变得困难。
最终，优选地是比例(间隙长度/叶片高度)为1％至10％，以便通过旋涡空气流来促进混合，同时控制流动，而不会增加压力损失，由此使燃料的浓度分布均匀化。
理想地，比例(间隙长度/叶片高度)应为7％至10％。
而且，在本实施例中，涡旋叶片130的叶片弦长(弦长)c与叶片高度h之间的横纵比(叶片高度h/叶片弦长c)设置为0.2至0.75(见图9(a))。
在本实施例中，如较早叙述的，流过间隙121并从叶片背侧面132b流到叶片腹侧面132a的空气泄漏流以及在轴线方向流动的压缩空气A，能产生旋涡空气流u。
当横纵比h/c设置为0.2至0.75时，通过旋涡空气流u进行混合的区域对应叶片高度h的50％或更多，如图9(b)所示。结果，可令人满意地执行燃料与空气的混合。
约0.5的横纵比h/c是最佳的。
如果横纵比h/c大于0.75，则通过旋涡空气流u进行混合的区域小于叶片高度h的50％，如图9(c)所示。结果，燃料与空气的混合效率降低。而且，弦长c太小以致于不能为创建涡旋叶片130的内部结构(燃料通路等)提供空间。
如果横纵比h/c小于0.2，如图9(d)所示，则空气损失增加且通过旋涡空气流u进行混合的效率很低。而且，副流(旋涡空气流u)在主流中占据的区域很大，以使得对流动的控制很困难。
最终，为了通过旋涡空气流u来使喷入的燃料与空气混合，由此促进可燃气体的均匀一致，并确保用于内部结构的足够空间，由此控制流动，可取的是横纵比h/c为0.2至0.75。
而且，在本实施例中，涡旋叶片130的厚度设置为涡旋叶片130的弦长c的0.1至0.3倍。通过这样作，可以减少压力损失，确保叶片中具有足够的燃料通路。
如果涡旋叶片130的叶片厚度小于一长度，该长度为涡旋叶片130的叶片弦长c的0.1倍，则不能在涡旋叶片130中确保足够的燃料通路。由此，用于燃料供应的压力损失会增加，且燃料喷出量会不均匀。
相反地，如果涡旋叶片130的叶片厚度大于一长度，该长度为涡旋叶片130的叶片弦长c的0.3倍，则涡旋叶片130的叶片表面边界层变厚，导致很大的空气压力损失。取决于具体条件，空气流从叶片表面分开。
进而，根据本实施例，在涡旋叶片130后边缘的叶片厚度小于一长度，该长度为喉管(throat)长度的0.2倍。
如上所述，在涡旋叶片130后边缘的叶片厚度小，由此产生薄的浅尾流。这样，可以防止逆燃发生。
实施例2
在上述实施例1中，如图2上述，涡旋叶片130如此设置：由与涡旋叶片130后边缘的涡旋叶片130的平均脊线相切的切线和沿燃料喷嘴100的轴线方向延伸的轴线形成的角度，在涡旋叶片130后边缘的内周侧上为0度至10度，而在涡旋叶片130后边缘的外周侧上为25度至35度。
在实施例2中，采用涡旋叶片130，如图10所示，其如此配置：由与涡旋叶片130后边缘的涡旋叶片130的平均脊线相切的切线和沿燃料喷嘴110的轴线方向延伸的轴线所形成的角度，在涡旋叶片130后边缘的内周侧上和外周侧上相同。
由与涡旋叶片130后边缘的涡旋叶片130的平均脊线相切的切线和沿燃料喷嘴110的轴线方向延伸的轴线所形成的角度，在涡旋叶片130后边缘的内周侧上和外周侧上相同，如此配置的涡旋叶片130设置在燃料喷嘴110的外周表面上，且以图1中相同的模式将这种组合件装配到燃烧器管120的内部。
其他的特征与实施例1中相同，且可以获得如实施例1中相同的效果。
也就是，在实施例2中
涡旋叶片130的叶片高度和间隙长度之间的比例(间隙长度/叶片高度)设置为1％至10％，
间隙设定肋131设置在涡旋叶片130外周侧末端表面的一部分上，该肋131能造成与燃烧器管120内周表面的紧密接触，
涡旋叶片130的叶片弦长和叶片高度之间的横纵比(叶片高度/叶片弦长)设置为0.2至0.75，
涡旋叶片130的叶片厚度设置为一长度，该长度为涡旋叶片130的叶片弦长的0.1至0.3倍，
涡旋叶片130后边缘的叶片厚度小于喉管长度的0.2倍，且
喷射孔133a和喷射孔133b形成在涡旋叶片130的移置位置上。
除了由与涡旋叶片130后边缘的涡旋叶片130的平均脊线相切的切线和沿燃料喷嘴110的轴线方向延伸的轴线所形成的角度，在涡旋叶片130后边缘的内周侧上和外周侧上相同之外，实施例2的特征与实施例1的特征相同。这些与实施例1中相同的特征和部件可获得与实施例1相同的效果。

Claims (5)

1.一种燃气轮机的预混合燃烧器，该预混合燃烧器包括：
燃料喷嘴；
燃烧器管，设置为围绕所述燃料喷嘴，用于在所述燃烧器管和所述燃料喷嘴之间形成空气通路；和
涡旋叶片，其布置在沿所述燃料喷嘴外周表面的周缘方向上的多个位置，所处状态是沿所述燃料喷嘴的轴线方向延伸，且该涡旋叶片从上游侧朝向下游侧逐渐弯曲，用于使从上游侧朝向下游侧流过空气通路的空气涡旋，其特征是
由与所述涡旋叶片后边缘处的涡旋叶片的平均脊线相切的切线和沿所述燃料喷嘴的轴线方向延伸的轴线所形成的角度，在所述涡旋叶片后边缘的内周侧上为0度至10度，且在所述涡旋叶片后边缘的外周侧上的角度为25度至35度；
在所述涡旋叶片的外周侧末端表面与所述燃烧器管的内周表面之间设置间隙，和
所述涡旋叶片的叶片高度与所述间隙长度之间的比例，即间隙长度/叶片高度即设置为1％至10％，和
在所述涡旋叶片中形成燃料喷射孔，用于将经过燃料通路从所述燃料喷嘴提供的燃料喷射出。
2.如权利要求1所述的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
为了使在所述涡旋叶片外周侧末端表面与所述燃烧器管的内周表面之间的间隙为常数，在所述涡旋叶片外周侧末端表面的一部分处设置间隙设定肋，该肋能造成与所述燃烧器管内周表面的紧密接触。
3.如权利要求1所述的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
所述涡旋叶片的叶片弦长与叶片高度之间的横纵比，即叶片高度/叶片弦长，设置为0.2至0.75。
4.如权利要求1所述的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
所述涡旋叶片的叶片厚度为一长度，该长度为所述涡旋叶片的叶片弦长的0.1至0.3倍。
5.如权利要求1所述的燃气轮机的预混合燃烧器，其特征是
所述涡旋叶片的后边缘处的叶片厚度小于喉管长度的0.2倍。
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