CN103528095A

CN103528095A - 燃气轮机燃烧器及燃气轮机燃烧器的运用方法

Info

Publication number: CN103528095A
Application number: CN201310282363.4A
Authority: CN
Inventors: 阿部一几; 小金泽知己; 斋藤武雄; 三浦圭佑
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2033-07-05
Also published as: US20140007582A1; EP2682586A2; US9464809B2; JP5911387B2; EP2682586B1; JP2014016059A; CN103528095B; EP2682586A3

Abstract

本发明提供具备能以适于燃气轮机点火的燃空比对多个燃烧器同时点火的结构的燃烧嘴的燃气轮机燃烧器。在与火焰传播管相同相位设置为了将空气孔板固定在燃烧器上而设置的多个支撑件，通过调整燃烧空气成分，促进燃气轮机点火时的火焰传播，从而对全部燃烧器点火。另外，在支撑件的下游配设多孔板，调整燃烧空气成分。另外，使火焰传播管接近的空气孔的直径特小地调整燃烧空气成分。

Description

燃气轮机燃烧器及燃气轮机燃烧器的运用方法

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧器及其运用方法。

背景技术

对环境保护的限制或社会要求日益增强，燃气轮机也要求更高效率化、低NO_X化。

作为用于使燃气轮机高效率化的一个方法，考虑使涡轮机入口的气体温度上升，但在该场合，伴随燃气轮机燃烧器中的火焰温度上升，有可能导致NO_X的排出量增加。

为了降低NO_X排出量，具有采用将预先混合了燃料与空气的混合气体供给到燃烧器并燃烧的燃烧方式即预混合燃烧的燃气轮机燃烧器。

采用上述预混合燃烧的燃气轮机燃烧器具备构成燃烧嘴的预先进行燃料与空气的混合的预混合器、位于该预混合器的下游且使与空气混合的燃料燃烧的燃烧室。

预混合燃烧由于火焰温度均匀化，因此对低NO_X化有效，但当火焰温度上升时，引起从燃气轮机燃烧器的燃烧室到位于上游的构成燃烧嘴的预混合器，火焰想要向外逆流的回火的可能性增加，因此对兼具NO_X排出量的抑制与耐回火性的燃气轮机燃烧器的要求增多。

就兼具NO_X排出量的抑制与耐回火性的燃气轮机燃烧器而言，在专利文献1中公开了在同轴上配置多个燃料喷嘴与多个空气孔，向燃烧室供给燃料与空气的多个同轴喷流并燃烧的燃气轮机燃烧器的技术。

专利文献1所公开的将燃料与空气的多个同轴喷流供给到燃烧室且燃烧的燃气轮机燃烧器与现有的采用预混合燃烧的燃气轮机燃烧器相比，能够在非常短的距离快速混合燃料与空气，因此是能兼具NO_X排出量的抑制与耐回火性的燃气轮机燃烧器。另外，由于耐回火性优异，因此是也能够应用于根据现有的扩散燃烧方式而对应的煤气化或焦炭炉气体等氢气含量较高且燃烧速度快的燃料的燃气轮机燃烧器。

另外，在专利文献1中公开了配置从燃烧嘴中心同心圆状地排列多列，燃料与空气的多个同轴喷流的结构。

另一方面，在具有多个燃烧器的燃气轮机中，例如在位于对角的两处设置点火栓，在燃气轮机燃烧器点火时，使点火栓点火并在燃烧器中产生火花。相邻的燃烧器利用被称为火焰传播管的管互相连接，燃烧气体从点火的燃烧器通过火焰传播管向相邻燃烧器流动，全部的燃烧器点火。这样，能够有效地对多个燃烧器进行点火。在由多个燃烧嘴构成一个燃烧器的多燃烧嘴结构中，作为在点火时有效地使燃烧气体在火焰传播管中流动的结构，在专利文献2中公开了使燃烧嘴与燃烧嘴的间隙的相位和火焰传播管的相位一致的结构。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第3960166号公报

专利文献2：日本特开2009-52795号公报

在利用点火栓对具备多个燃烧嘴的燃烧器进行点火的场合，不是向全部的燃烧嘴供给燃料并进行点火，普遍是向燃烧稳定性好的燃烧嘴与配设在靠近火焰传播管的部分的燃烧嘴供给燃料并对燃烧器进行点火的方法。其中，将该方法称为部分点火，相对于在全部的燃烧嘴点燃燃料的方法，该部分点火的优点能够以较低的燃空比点火，因此缓和燃气轮机点火时对结构物的热冲击，能够抑制金属嵌片温度或涡轮机嵌片温度的急剧上升。

但是，在专利文献1所公开的同心圆状地配置燃料与空气的多个同轴喷流，向燃料室供给并燃烧的燃气轮机燃烧器中，为了在燃气轮机点火时利用火焰传播管对多个燃烧器点火，使燃烧气体可靠地在火焰传播管中流动，考虑向全部的燃烧嘴供给燃料的场合。但是，当向全部的燃烧嘴供给燃料并燃烧时，如上所述，燃气轮机点火时的燃空比变高，因此点火时对结构物的热冲击大，金属嵌片温度或涡轮机嵌片温度有可能急剧上升。

因此，考虑在火焰传播管的附近设置用于在该燃烧器中促进火焰传播的火焰传播用的燃烧嘴来进行火焰传播的方法。只要设置火焰传播用燃烧嘴，就能有效地使在燃烧嘴中心产生的燃烧气体在火焰传播管中流动，能够对多个燃烧器进行点火。但是，通过火焰传播用的燃烧嘴的追加设置，每一个燃烧器的燃烧嘴数增加，因此存在燃料的流量控制及燃料供给系统的切换控制复杂化的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供具备能以适于燃气轮机点火的燃空比对多个燃烧器点火的结构的燃烧嘴的燃气轮机燃烧器。

一种燃气轮机燃烧器，具备：使燃料与空气燃烧而产生燃烧气体的燃烧室；配设有喷出燃料的多个燃料喷嘴的燃料头；形成有多个将从上述燃料喷嘴喷射的燃料与空气喷出到上述燃烧室的空气孔的空气孔板；在燃气轮机点火时向相邻的燃烧器输送燃烧气体并对相邻燃烧器进行点火的火焰传播管，该燃气轮机燃烧器的特征在于，在上述燃料头具备用于固定上述空气孔板的支撑件，上述支撑件设在与上述火焰传播管的相位相同的相位。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够提供具备能以适于燃气轮机点火的燃空比对多个燃烧器点火的结构的燃烧嘴的燃气轮机燃烧器。

附图说明

图1是具备本发明的第一实施例的燃气轮机燃烧器的燃气轮机设备的概略结构图。

图2是表示构成图1所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器所具备的燃烧嘴的燃料喷嘴的燃料喷孔与基板及旋转板的配置状况的详细结构的局部结构图。

图3是从下游侧观察构成图1所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器所具备的燃烧嘴的旋转板的图。

图4（a）是构成图2所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的燃料喷嘴的A-A'方向剖视图。

图4（b）是构成图2所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的支撑部分的放大图。

图5（a）是构成图4所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的支撑件的另一形状的概略图。

图5（b）是构成图4所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的支撑件的又一形状的概略图。

图5（c）是构成图4所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的支撑件的又一形状的概略图。

图6是图1所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的运用方法。

图7（a）是构成本发明的第二实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的燃料喷嘴的A-A'方向剖视图。

图7（b）是构成本发明的第二实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的支撑部分的放大图。

图8是构成本发明的第三实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的旋转板的概略图。

图9（a）是构成本发明的第四实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的燃料喷嘴的A-A'方向剖视图。

图9（b）是构成本发明的第四实施例的燃气轮机燃烧器具备的燃烧嘴的支撑部分的放大图。

图中：1—压缩机，2—燃气轮机燃烧器，3—涡轮机，4—箱，6—燃烧嘴，10—燃烧器内衬，11—流动套筒，12—燃烧器尾筒内筒，13—尾筒外筒，14—弹簧密封件，15—支撑件，16—多孔板，17—多孔板支撑件，20—发电机，21—轴，31—燃料喷嘴，32—空气孔，33—基板，35—燃料喷流，36—空气喷流，38—旋转板，40—燃料头，50—燃烧室，100—吸入空气，101—高压空气，102—高温燃烧气体，103—废气，200—燃料系统，201—F1燃料系统，202—F2燃料系统，210—燃料遮断阀，211—F1燃料流调节阀，212—F2燃料流调节阀，1000—燃气轮机设备。

具体实施方式

以下所示的本发明的第一实施方式是一种燃气轮机燃烧器，具备：使燃料与空气并向燃烧室喷出而燃烧的多个燃烧嘴；配设有多个喷出燃料的燃料喷嘴的燃料头；形成有多个使燃料与空气混合并向燃烧室喷出的空气孔的空气孔板；通过同轴地配设燃料喷嘴与空气孔而形成的多个燃料与空气的同轴喷流；在燃气轮机点火时向相邻的燃烧器输送燃烧气体并对相邻燃烧器进行点火的火焰传播管，该燃气轮机燃烧器的特征在于，在上述燃料头具备用于固定上述空气孔板的支撑件，配设上述支撑件的相位与上述火焰传播管的相位大致为相同相位。

另外，在燃气轮机点火时供给燃料并燃烧的点火用燃烧嘴的外周侧配置在燃气轮机点火时不使用的非点火燃烧嘴，上述非点火燃烧嘴的上述空气孔的孔间距离特别大的部分的相位为与上述火焰传播管的相位大致相同相位。

另外，以下所示的本发明的第二实施方式的特征在于，在上述燃气轮机燃烧器中，在上述支撑件的下游以与燃烧空气的气流平行的方式设置多孔板。

另外，以下所示的本发明的第三实施方式的特征在于，使接近上述火焰传播管的多个空气孔的直径特小。

另外，以下所示的本发明的第四实施方式的特征在于，上述支撑件是多孔板。

（1）第一实施方式

首先，使用图1说明具备本发明的第一实施方式的燃气轮机燃烧器的燃气轮机设备。

图1是表示具备本发明的第一实施例的燃气轮机燃烧器2的发电用燃气轮机设备1000的整体结构。

图1所示的发电用燃气轮机设备1000具备对吸入空气100加压并产生高压空气101的压缩机1、使由上述压缩机1产生的高压空气101与通过燃料系统200供给的燃料混合并燃烧，产生高温的燃烧气体102的燃气轮机燃烧器2、由在上述燃气轮机燃烧器2中产生的高温的燃烧气体102驱动的涡轮机3、通过上述涡轮机3的驱动而旋转并产生电力的发电机20。

为上述压缩机1、涡轮机3及发电机20由一体的轴21相互连结，通过驱动涡轮机3而得到的驱动力通过轴21传递到压缩机1及发电机20的结构。

上述燃气轮机燃烧器2收放在燃气轮机装置的箱4的内部。

另外，在上述燃气轮机燃烧器2上设置燃烧嘴6，在成为该燃烧嘴6的下游侧的燃气轮机燃烧器2的内部配设有隔开从上述压缩机1供给的高压空气101、由该燃气轮机燃烧器2产生的高温的燃烧气体102的大致圆筒状的燃烧器内衬10。

在燃烧器内衬10的外周配设有成为外周壁的流动套筒11，该外周壁形成使高压空气101从压缩机1向燃气轮机燃烧器2流下的空气流道，上述流动套筒11直径比燃烧器内衬10大，配置为与该燃烧器内衬10大致同心圆的圆筒状。

在形成在燃气轮机燃烧器2的该燃烧器内衬10的内侧的燃烧器50中使从燃烧嘴6喷出的高压空气101和通过燃料系统200供给的燃料的混合气燃烧。并且，配设有用于将产生的高温燃烧气体102导向涡轮机3的尾筒内筒12。在该尾筒内筒12的外周配设有尾筒外筒13。

吸入空气100在由压缩机1压缩后成为高压空气101，该高压空气101供给到箱4内并充满后，流入形成在尾筒内筒12与尾筒外筒13之间的空间，从外壁面对尾筒内筒12进行对流冷却。

在尾筒内筒12与尾筒外筒13之间的空间流下的高压空气101还通过形成在流动套筒11与燃烧器内衬10之间的环状的流道向上述燃气轮机燃烧器2流下，在该流下的途中，用于设置在燃气轮机燃烧器2的内部的燃烧器内衬10的对流冷却。

另外，在形成在流动套筒11与燃烧器内衬10之间的环状的流道流下的高压空气101的一部分从设在燃烧器内衬10的壁面的多个冷却孔向燃烧器内衬10的内部流入，用于该燃烧器内衬10的膜冷却。

并且，在上述环状流道流下且未用于燃烧器内衬10的膜冷却的剩下的高压空气101从设在燃气轮机燃烧器2的燃烧嘴6具备的多个空气孔32供给到燃烧器内衬10内。

设在上述燃气轮机燃烧器2的燃烧嘴6配设有使通过具备燃料遮断阀210的燃料系统200供给的燃料从燃料系统200分支的具备F1燃料流量调节阀211的F1燃料系统201、从燃料系统200分支的具备F2燃料流量调节阀212的F2燃料系统202、从燃料系统200分支的具备F3燃料流量调节阀213的F3燃料系统203、从燃料系统200分支的具备F4燃料流量调节阀214的F4燃料系统204这四个燃料系统。

并且，通过F1燃料系统201供给到燃烧嘴6的F1燃料的流量由F1燃料流量调节阀211调节，通过F2燃料系统202供给到燃烧嘴6的F2燃料的流量通过F2燃料流量调节阀212调节，通过F3燃料系统203供给到燃烧嘴6的F3燃料的流量由燃料流量调节阀213调节，通过F4燃料系统204供给到燃烧嘴6的F4燃料的流量由燃料流量调节阀214调节。

分别利用该燃料流量调节阀211～214调节上述F1燃料～F4燃料的燃料流量，控制燃气轮机设备1000的发电量。

接着，对燃气轮机燃烧器2的详细结构进行说明。

图2是表示构成图1所示的第一实施例的燃气轮机燃烧器2具备的燃烧嘴6的燃料喷嘴的燃料喷孔与基板及旋转板的配置状况的详细的局部结构图。

为在设在本实施例的燃气轮机燃烧器2的燃烧嘴6上，在燃气轮机燃烧器2的燃料头40上安装有多个燃料喷嘴31，具备多个与多个燃料喷嘴31一一对应的多个空气孔32的基板33与旋转板38通过支撑件15安装在燃料头40上的结构。

另外，在上述燃烧嘴6上配设有形成多个空气孔32的基板33、固定在该基板33上且形成成为具有旋转角的旋转空气孔的多个空气孔32的旋转板38，其中，旋转板38面向形成在燃烧器内衬10的内侧的燃烧器50而配设。

并且，上述基板33的各空气孔32与旋转板38的各空气孔32配设为相互连通，上述燃料喷嘴31与上述基板33的各空气孔32配置为同轴。

配置为同轴的一对燃料喷嘴31及空气孔32大致配置为同心圆状，如图2的详细图所示，在中央形成燃料喷流35，在其周围形成多个空气喷流36的同轴喷流。

通过同轴喷流结构，燃料与空气在形成在基板33上的空气孔32内未混合，因此不会产生燃料的自燃，基板33及旋转板38不会熔损，因此能够为可靠性高的燃气轮机燃烧器2。

另外，通过形成多个这种较小的同轴喷流，燃料与空气的界面增加，并促进混合，因此能够在燃气轮机燃烧器2燃烧时抑制NO_X的产生量。

另外，通过形成在燃气轮机燃烧器2的流动套筒11与燃烧器内衬10之间的环状的流道供给到该燃气轮机燃烧器2的高压空气101的一部分成为图2所示那样的空气喷流36并供给到形成在构成上述燃烧嘴6的燃料喷嘴的基板33上的空气孔32中，在该基板33的空气孔32流下，通过形成在该基板33所固定的旋转板38上的空气孔32施加旋转，并供给到燃烧室50。

图3是从燃烧器下游侧观察由设置在本实施例的燃气轮机燃烧器2上的基板33与旋转板38构成的空气孔板的图。在本实施例的燃气轮机燃烧器2中，多个空气孔32（以及未图示，与空气孔成对的燃料喷嘴31）从空气孔板的半径方向内周侧到半径方向外周侧同心圆状地配置八列环状的空气孔列。

形成上述燃气轮机燃烧器2的燃烧部的燃烧嘴分别组分为中心侧的四列（第一列～第四列）形成第一组（F1）燃烧部的F1燃烧嘴、第五列形成第二组（F2）燃烧部的F2燃烧嘴、其外侧的两列（第六、七列）形成第三组（F3）燃烧部的F3燃烧嘴、最外周（第八列）形成第四组（F4）燃烧部的F4燃烧嘴，如图1所示那样，在F1燃烧嘴～F4燃烧嘴的各个组中，将分别从具备燃料流量调节阀211～214的燃料系统201～204供给的燃料供给到燃料喷嘴31。

根据这种燃料系统201～204的组分结构，能进行使相对于燃气轮机的燃料流量变化进行燃料供给的燃料喷嘴的个数阶段性变化的燃料分级，能实现燃气轮机部分负荷运转时的燃烧稳定性的确保与低NO_X化。

另外，通过基板33的空气孔32是直管，旋转板38的空气孔32形成为具有角度（图3中的α°）的斜孔，对该空气孔32中流下的空气流整体施加旋转，利用产生的循环流使火焰稳定化。该角度α°在各列中设定为最适的值。

与F2～F4燃烧嘴相比，F1燃烧嘴通过扩大空气孔32与空气孔32之间的距离（孔间距离），使火焰附着在该间隙中而强化火焰的稳定性。另一方面，与F1燃烧嘴相比，F2燃烧嘴～F4燃烧嘴通过减小孔间距离，防止火焰向孔间的附着，通过延长到火焰面的混合距离，进行低NO_X燃烧。配设在F1燃烧嘴的外周侧的F2燃烧嘴～F4燃烧嘴利用中央的F1燃烧嘴的燃烧热使火焰稳定化，并且能够进行低NO_X燃烧。

在本实施例中，如图3所示，在第四组（第八列）的一部分设置空气孔32的孔间距离特宽的部分。未设置该空气孔32的部分的上游侧（图面的背侧）为用于将基板33固定在燃料头40上的支撑件15的安装部分。如图2所示，支撑件15如图2所示为对平板进行弯曲加工而成的形状。通过弯曲结构，能吸收圆周方向的热伸长，因此能提高结构可靠性。在由多个燃烧器构成的燃气轮机中，在燃气轮机点火时，通过将燃烧气体从由点火栓点火的燃烧器输送到相邻的燃烧器，对多个燃气轮机燃烧器点火，因此一般在燃烧器的左右各设置一个火焰传播管。支撑件15为与设有火焰传播管的相位相同的相位。但是，在空气孔32具有旋转的场合，当使支撑件15的相位与火焰传播管的相位一致时，在孔间距离宽的部分的相位与火焰传播管的相位上产生偏离。即，由于火焰传播管与孔间距离宽的部分的轴向位置不同，因此考虑与孔间距离宽的部分相应的空气流从火焰传播管位置在圆周方向上变化的情况。因此，以考虑从空气孔32喷出的空气的旋转流，孔间距离宽的部分与火焰传播管的相位一致的方式调整支撑件15的相位。在以下，为了方便，在与火焰传播管相同相位的位置表示支撑件15。

图4表示利用该支撑件15将空气孔板固定在燃料头40上时的空气流。图4（a）是图2的A-A'剖视图，图4（b）表示支撑件15的放大图。为了使供给到燃烧嘴6的燃烧空气在整体上均匀，降低燃烧器的压力损失，一般为不会由如支撑件15那样配设在气流中的结构物妨碍空气流的结构。但是，本实施例的支撑件15如图那样阻碍从燃烧嘴外周侧向燃烧嘴中心的燃烧空气的气流。当将此时的压力如图那样，在支撑件15的外周侧设为P0，在没有支撑件15的部分设为P1，在支撑件15的燃烧嘴中心侧设为P21，为P0＞P1＞P21。因为P1＞P21的压力差，与P1相比，在P21的位置，难以向空气孔32供给燃烧空气。因此，燃烧空气流量在P21的位置减少，因此燃料流量一定或P21低的分压差变大，燃料流量增加，与未位于支撑件15的下游的燃烧嘴相比，燃空比相对高。

为了利用支撑件15降低燃烧空气量并使火焰传播性能良好，期望支撑件15的宽度是火焰传播管的内径以上。

在此，再次使用图3说明点火时。在点火时，向图示的燃烧嘴的A、B、C部分供给燃料并点火。此时，当比较各个区域的燃料与空气的质量流量比（燃空比）时，为B＞C。即，在点火时，当在A部分产生相对高的温度的燃烧气体时，与C相比，燃烧气体在燃空比高的B部分传播并向外周方向传播。向外周方向传播的燃烧气体通过未配置空气孔的D部分，燃烧气体流入火焰传播管。通过不配置空气孔，能够防止由燃烧空气稀释燃烧气体，燃烧气体温度下降，导致火焰传播性下降。

如上所述，需要支撑件15与火焰传播管的相位为相同相位。在本实施例中，例如是燃烧器在燃气轮机轴的圆周方向配置十个的燃气轮机，因此支撑件15在圆周方向上为五个。在将多个支撑件15配置在等间隔的相位上时，当使支撑件15的个数设为Ns，将燃烧器个数设为Nc时，关系如下：

Ns=n＊（Nc／2） …（1）

n是1以上的整数。

另外，在本实施例中，使支撑件15为图的形状，但也考虑图5（a）～（c）的结构。

图5（a）为在图4的支撑件15的两端设置凸缘的形状，与图4的结构相比，支撑件15的强度增加。另外，由于支撑件15的燃烧嘴中心侧由凸缘包围周围，因此与图4相比，难以向支撑件15的下游供给燃烧空气。图5（b）为使支撑件15为V字形的形状，与图4的结构相比，能够减少流体损失，通过调整V字形的角度，能够在空气孔32的孔间配置支撑件15。图5（c）在支撑件15的上游侧设置曲线部，因此与图4的支撑件15的结构相比，流体损失减少，支撑件15的强度增加。

图6是表示本实施例的燃气轮机设备1000的燃烧器2的运用方法的图。横轴是时间轴，纵轴是燃料流量。在燃气轮机点火时，向F1～F3（第一列到第七列）供给燃料并燃烧。未向F4（第八列）供给燃料。在F1～F3产生的燃烧气体通过F4的喷嘴及未配设空气孔32的部分流入火焰传播管，通过将燃烧气体向未设置点火栓的燃烧器输送，全部燃气轮机燃烧器点火。

点火后，向F1单独燃烧切换，升速到涡轮机3的额定转数无负荷状态（FSNL：Full Speed No Load）。在升速为额定转数后开始发电，使负荷增加。根据负荷的增加，以燃气轮机燃烧器2的燃烧嘴6的燃空比为稳定燃烧范围的方式供给使依次向F1、F2、F3、F4供给燃料的燃料系统增加的燃料。本实施例的燃气轮机燃烧器2在向F1～F4供给燃料的燃烧状态下为额定转数额定负荷（FSFL：Full Speed Full Load）。

本实施例的燃气轮机燃烧器2在向F1～F4全部供给燃料并燃烧的状态下，由于在燃烧嘴6的整体燃烧，因此在火焰的上游侧产生加速损失。由于该加速损失，消除了在点火时从有意识的本实施例的燃烧嘴中心由火焰传播管间的部分的支撑件15引起的燃烧空气量的降低效果。即，与P0＞P21的压力差相比，由于火焰的加速损失大，因此在向F1～F4全部供给燃料的状态下，由P0＞P21的压力差产生的燃烧空气量的降低效果几乎没有。因此，在FSFL中，能够使燃烧空气量的成分在燃烧器6整体上均匀化，能够将上述专利文献1公开的燃料与空气的多个同轴喷流同心圆状地配置，为与向燃烧室供给并燃烧的燃气轮机燃烧器相同的低NO_X燃烧。

因此，根据本实施例，在具有多个燃烧器的燃气轮机中，在点火时以适当的燃料流量对全部的燃烧器点火，能够兼具在额定时为低NOx燃烧与稳定燃烧。

（2）第二实施方式

接着，使用图7说明设置在本发明的第二实施例的燃气轮机上的燃气轮机燃烧器及其运用方法。

设置在本实施例的燃气轮机上的燃气轮机燃烧器与设置在图1～图6所示的本发明的第一实施例的燃气轮机上的燃气轮机燃烧器基本结构相同，因此省略两者相同的结构及作用的说明，以下对不同的部件进行说明。

图7（a）是对本实施例剖切与本发明的第一实施例的图2的A-A'截面相同截面的图。在本实施例中，如图所示，以与燃烧空气流并列的方式配设两个多孔板16。

图7（b）表示配设在与火焰传播管相同相位的支撑件15的周围的燃烧空气流的示意图。燃烧空气的基本的气流与本发明的第一实施例相同，由于利用多孔板16阻碍燃烧空气的流动，因此与第一实施例相比，燃烧空气难以供给到支撑件15的下游。即，压力在与第一实施例的P21相同的位置P22，为P21＞P22，因此与从燃烧嘴中心供给到火焰传播管之间的燃烧嘴的燃烧空气量与第一实施例相比减少，能够进一步提高燃空比。本实施例在想要相对于第一实施例的燃烧空气降低效果，进一步降低燃烧空气量的场合是有效的。

因此，根据本实施例，在具有多个燃烧器的燃气轮机中，能够在点火时以适当的燃料流量对全部燃烧器点火。另外，由于在额定时在与本发明的第一实施例相同的火焰的上游侧产生的加速损失，由支撑件15及多孔板16产生的局部的燃烧空气的降低效果几乎没有。因此，能够在额定时兼具低NO_X燃烧与稳定燃烧。

（3）第三实施方式

接着，使用图8说明设置在本发明的第三实施例的燃气轮机燃烧器及其运用方法。

设置在本实施例的燃气轮机的燃气轮机燃烧器与设置在图1～图6所示的本发明的第一实施例的燃气轮机的燃气轮机燃烧器基本结构相同，因此省略两者共同的结构及其作用的说明，以下对不同的部分进行说明。

图8是从下游侧观察设置在本实施例的燃气轮机燃烧器2上的空气孔板的图。在本实施例的燃气轮机燃烧器2中，多个空气孔32（及未图示，但与空气孔32成对的燃料喷嘴31）从空气孔板的半径方向内周侧到半径方向外周侧同心状地配置八列环状的空气孔列。本实施例靠近第5～7列的火焰传播管的部分的空气孔径与其他相比小这一点与第一实施例不同。通过减小空气孔径，能够降低向该部分供给的燃烧空气量，因此本实施例在相对于第一实施例，进一步降低燃烧空气量并提高火焰传播性能的场合是有效的。

因此，根据本发明，在具有多个燃烧器的燃气轮机中，在点火时以适当的燃料流量对全部燃烧器点火，能够在额定时兼具低NO_X燃烧与稳定燃烧。

（4）第四实施方式

接着，使用图9说明设置在本发明的第四实施例的燃气轮机上的燃气轮机燃烧器及其运用方法。

设置在本实施例的燃气轮机上的燃气轮机燃烧器与设置在图1～图6所示的本发明的第一实施例的燃气轮机的燃气轮机燃烧器基本结构相同，因此省略两者共同的结构及其作用的说明，以下对不同的部分进行说明。

图9是对本实施例剖切与本发明的第一实施例的图2的A-A'截面相同截面的图。在支撑件15上设置多个孔而成为多孔板支撑件17。

图9的下图表示配设在与火焰传播管相同相位的多孔板支撑件17的周围的燃烧空气流的示意图。燃烧空气的基本气流与本发明的第一实施例相同，但与第一实施例相比，容易供给燃烧空气。即，压力在第一实施例的P21相同位置的P23，为P21＜P23，因此从燃烧嘴中心供给到火焰传播管之间的燃烧嘴的燃烧空气量与第一实施例相比增加，能够抑制由支撑件引起的燃空比的提高。本实施例在想要抑制第一实施例的燃烧空气降低效果的场合是有效的。另外，由于与第一实施例相比能够降低由支撑件引起的压力损失，因此对提高燃气轮机效率也有效。

因此，根据本实施例，在具有多个燃烧器的燃气轮机中，在点火时以适当的燃料流量对全部燃烧器点火，能够在额定时兼具低NO_X燃烧与稳定燃烧。

另外，在以上说明的各实施例中，以使配设有支撑件等的相位为与火焰传播管的相位相同相位的场合为例，但这些相位未必为与火焰传播管的相位完全相同的相位，能够根据支撑件的宽度或设在空气孔上的旋转角等适当调整。即，支撑件与火焰传播管的相位只要在得到在上述各实施例中说明的效果的范围，大致为相同相位即可。

Claims

1.一种燃气轮机燃烧器，具备：使燃料与空气燃烧而产生燃烧气体的燃烧室；配设有喷出燃料的多个燃料喷嘴的燃料头；形成有多个将从上述燃料喷嘴喷射的燃料与空气喷出到上述燃烧室的空气孔的空气孔板；在燃气轮机点火时向相邻的燃烧器输送燃烧气体并对相邻燃烧器进行点火的火焰传播管，该燃气轮机燃烧器的特征在于，

在上述燃料头具备用于固定上述空气孔板的支撑件，上述支撑件设在与上述火焰传播管的相位相同的相位。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

具备在燃气轮机点火时供给燃料并使燃料燃烧的点火用燃烧嘴、以及在燃气轮机点火时不使用的非点火燃烧嘴，上述非点火燃烧嘴由以包围上述点火用燃烧嘴的外周侧的方式配置为环状的上述空气孔列构成，在与配设上述火焰传播管的相位相同的相位的位置具有构成上述非点火燃烧嘴的上述空气孔列相邻的上述空气孔的孔间距离特宽的部分。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

在上述支撑件的下游侧具有以与从上述空气孔板的外周侧朝向内周侧的空气流并行的方式设置的多孔板。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

使配置在与上述火焰传播管相同相位的位置的多个空气孔的直径比其他上述空气孔的直径小。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

上述支撑件是多孔板。

6.一种燃气轮机燃烧器的运用方法，其是权利要求1所述的燃气轮机燃烧器的运用方法，该燃气轮机燃烧器的运用方法的特征在于，

使用设置在与上述支撑件相同相位的上述火焰传播管将在上述燃烧室产生的燃烧气体供给到相邻的燃烧器。