CN106687746A - 燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机 - Google Patents

燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机 Download PDF

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Abstract

声音衰减器(30)具有形成燃烧筒(20)的板的一部分及隔声罩(34)，该隔声罩(34)与该板的一部分共同在燃烧筒(20)的外周侧形成空间。燃烧筒(20)内设有缩小气体的流路的节流装置(40)。在所述板的一部分上形成有从燃烧筒(20)内贯穿至空间的1个以上的贯穿孔(33)。声音衰减器(30)的至少一个贯穿孔(33)存在于从节流装置(40)的最小节流直径(43)的位置至向上游侧及下游侧算起最小节流半径(R)的距离的位置的区域内。

Description

燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机
技术领域
本发明涉及一种在内部燃烧燃料的燃烧筒的外周侧设有声音衰减器的燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机。
本发明依据2014年9月25日向日本提出申请的日本专利特愿2014-195204号，主张优先权，并将其内容引用在此作为参考。
背景技术
燃气涡轮机具有：压缩机，其压缩空气；燃烧器，其通过由压缩机压缩的空气使燃料燃烧并生成燃烧气体；以及涡轮机，其利用来自燃烧器的燃烧气体进行驱动。
燃气涡轮机的燃烧器例如以下专利文献1所述，具有：燃烧筒(或者尾筒)，其燃烧燃料；燃料喷射器，其将燃料及空气喷射至该燃烧筒内；声音衰减器，其含有设置在燃烧筒的外周侧的音箱；以及节流装置，其缩小燃烧筒内的气体流路。节流装置配置在燃烧筒的轴向上离开声音衰减器的位置，更具体地说，就是配置在声音衰减器的下游侧的位置。
音箱具有形成燃烧筒的板的一部分以及隔声罩，该隔声罩与该一部分的板共同在燃烧筒的外周侧形成空间。形成音箱的燃烧筒的板的一部分上，形成有从燃烧筒内贯穿至音箱内的空间的多个吸音孔。燃烧振动等因燃烧筒内的燃料燃烧而产生的空气振动即声音经过吸音孔扩散至音箱内，并在该处进行降噪。此外，音箱内的空气经过形成在燃烧筒内的吸音孔，喷射至燃烧筒内。因此，燃烧筒内的高温气体不会流入音箱内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-309644号公报
发明内容
发明要解决的问题
从音箱喷射至燃烧筒内的空气在冷却燃烧筒的内周侧的同时，也会冷却从烧嘴喷射至燃烧筒内的可燃性气体、例如燃料气体、燃料与空气预混合后的预混合气体。可燃性气体冷却后，该可燃性气体中含有的燃料不会完全燃烧，并产生CO。一般在燃烧器中，考虑到环境保全的观点，要求减少因燃料不完全燃烧而产生的CO的排放量。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够减少CO的排放量的燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机。
技术方案
为达成上述目的，作为本发明所涉及的一实施方式的燃烧器，其具有：
燃烧筒，其围绕轴线形成筒状，并在内周侧燃烧燃料；声音衰减器，其包含形成所述燃烧筒的板的一部分，并具有与一部分所述板共同在所述燃烧筒的外周侧形成空间的隔声罩；以及节流装置，其从所述轴线延伸的轴向的一侧即上游侧朝向另一侧即下游侧，在所述轴向的一部分上先将在所述燃烧筒内流动的气体的流路缩小然后再放大，所述声音衰减器的所述一部分的板上形成从所述燃烧筒内贯穿至所述空间的1个以上的贯穿孔，相对于所述声音衰减器，所述轴向上所述节流装置的相对位置为，在所述轴向上，从所述节流装置的最小节流直径的位置至向上游侧及下游侧算起所述最小节流直径的一半即最小节流半径的距离的位置的区域内，至少部分存有所述声音衰减器的所述贯穿孔的位置。
声音衰减器的空间中的空气经过声音衰减器的贯穿孔喷射至燃烧筒内。因此，燃烧筒内的高温气体不会流入该空间中。从声音衰减器的空间喷射至燃烧筒内的空气会冷却在燃烧筒内流动的燃料。因此，有时燃料的一部分会发生不完全燃烧，并产生CO。
此外，在燃烧筒内最小节流直径的位置的下游侧即燃烧筒内靠外周的区域中，会形成漩涡。在该漩涡中，会混合在沿燃烧筒的内周面的区域中产生的CO以及从燃烧筒的内面向径向内侧远离的区域中产生的高温的燃烧气体。其结果是，在沿燃烧筒的内周面的区域中产生的CO会被高温的燃烧气体加热并燃烧。
虽然燃烧筒内的气体基本上会从上游侧流向下游侧，但实际上其流动很复杂。也就是说，燃烧筒内较复杂地形成有多个漩涡。该多个漩涡的平均直径几乎等于节流装置的最小节流半径。该燃烧器中，在从最小节流直径的位置至向上游侧及下游侧算起最小节流半径的距离的位置的区域内，至少部分存有声音衰减器的贯穿孔。因此，即使通过从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气使存在于燃烧筒内的某个漩涡内的燃料冷却并产生CO，也能够在产生于该漩涡内的大量CO转移扩散至其他漩涡前，通过形成在位于声音衰减器附近的节流装置的下游侧的漩涡，使该CO燃烧。
因此，该燃烧器中，即使因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而产生CO，也能够使该CO立即燃烧。
此处，在作为所述一实施方式的所述燃烧器中，所述节流装置也可配置在所述声音衰减器的下游侧。
该燃烧器中，即使因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而在沿燃烧筒的内周面的区域内产生CO，也能够通过形成在配置于声音衰减器的下游侧的节流装置的下游侧的漩涡，使该CO燃烧。
所述节流装置配置在所述声音衰减器的下游侧的所述燃烧器中，所述声音衰减器的贯穿孔也可形成为，从所述燃烧筒的外周侧向内周侧逐渐朝向下游侧。
该燃烧器中，从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气沿燃烧筒的内周面流动后，也会沿节流装置的表面流动。因此，该燃烧器中，通过从声音衰减器喷射出的空气，能够使节流装置膜式冷却，并且能够抑制节流装置的热损伤。
此外，在作为所述一实施方式的所述燃烧器中，所述节流装置也可配置在所述轴向上存有所述声音衰减器的区域内。
来自声音衰减器的空气中的一部分会喷射至节流装置的最小节流直径的上游侧正下方，剩余的一部分会喷射至节流装置的最小节流直径的下游侧正下方。因此，该燃烧器中，能够在因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而产生CO之前，在节流装置的下游侧的漩涡内将该空气混入高温的燃烧气体中。此外，该燃烧器中，即使假设因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而产生了CO，也能够通过节流装置的效果，使该CO立即燃烧。
此外，在作为所述一实施方式的所述燃烧器中，所述节流装置也可配置在所述声音衰减器的上游侧。
来自声音衰减器的空气全都在节流装置的最小节流直径的位置的下游侧，喷射至形成在该最小节流直径的下游侧的漩涡中。因此，该燃烧器中，能够在因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而产生CO之前，在节流装置的下游侧的漩涡内将该空气混入高温的燃烧气体中。此外，该燃烧器中，即使假设因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而产生了CO，也能够通过节流装置的效果，使该CO立即燃烧。
以上任一种所述燃烧器中，在所述声音衰减器的所述一部分的板上，形成有从所述燃烧筒内贯穿至所述空间的多个所述贯穿孔，相对于所述声音衰减器，所述轴向上所述节流装置的相对位置可以是，在所述轴向上，从所述最小节流直径的位置至向上游侧及下游侧算起所述最小节流半径的距离的位置的区域内，存有所述声音衰减器的所有所述贯穿孔的位置。
该燃烧器中，相对于轴向上的声音衰减器，节流装置的相对位置更靠近上述燃烧器。因此，该燃烧器中，即使假设因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而产生了CO，也能够使该CO更快速地燃烧。
此外，以上任一种所述燃烧器中，所述声音衰减器可在以所述轴线为基准的周向上间隔配置多个。
此外，以上任一种所述燃烧器中，所述节流装置中还可在所述周向上交替形成所述最小节流直径的部分即最小节流装置部以及直径大于所述最小节流直径的中间节流直径的部分即中间节流装置部。
在所述节流装置形成有所述最小节流装置部及所述中间节流装置部的所述燃烧器中，所述声音衰减器在以所述轴线为基准的周向上间隔配置多个，多个所述声音衰减器都可配置在从多个所述最小节流装置部中任一个最小节流装置部的所述周向的端部向所述轴向延伸的虚拟线通过的区域内。
于最小节流装置部在周向上的端部的下游侧，形成有比节流装置的其他部分更激烈的漩涡。因此，当各声音衰减器所在的区域内、其下游侧或其上游侧存有最小节流装置部的周向端部时，即使因从声音衰减器喷射至燃烧筒内的空气而产生CO，也能够于最小节流装置部在周向上的端部的下游侧有效地燃烧该CO。
以上任一种所述燃烧器中，所述声音衰减器的所述隔声罩上也可形成有从外部贯穿至所述空间的1个以上的通道。此外，以上所述燃烧器中，也可在所述燃烧筒上形成1个以上的通道，该通道在所述燃烧筒的外周面中且未被所述隔声罩覆盖的部分形成开口，并且通过所述燃烧筒的外周面与内周面之间，在所述燃烧筒的外周面中且被所述隔声罩覆盖的部分形成开口。
为达成上述目的，作为本发明所涉及的一实施方式的燃气涡轮机具有：
以上任一种所述燃烧器；压缩机，其压缩空气后将空气供给至所述燃烧器；以及涡轮机，其由通过所述燃烧器内的燃料燃烧而形成的燃烧气体进行驱动。
有益效果
根据本发明的一实施方式，能够减少CO的排放量。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的第一实施方式中燃气涡轮机的结构的模式图。
图2是本发明所涉及的第一实施方式中燃气涡轮机的燃烧器周围的截面图。
图3是本发明所涉及的第一实施方式中燃烧器的剖面图。
图4是本发明所涉及的第一实施方式中声音衰减器及节流装置周围的燃烧器的剖面图。
图5是本发明所涉及的第二实施方式中声音衰减器及节流装置周围的燃烧器的剖面图。
图6是本发明所涉及的第三实施方式中声音衰减器及节流装置周围的燃烧器的剖面图。
图7是本发明所涉及的第四实施方式中声音衰减器及节流装置周围的燃烧器的剖面图。
图8是说明本发明所涉及的第四实施方式的改进例中声音衰减器与节流装置的相对位置关系的说明图。
图9是本发明所涉及的第一实施方式的第一改进例中声音衰减器及节流装置周围的燃烧器的剖面图。
图10是本发明所涉及的第一实施方式的第二改进例中声音衰减器及节流装置周围的燃烧器的剖面图。
图11是本发明所涉及的第一实施方式的第三改进例中声音衰减器及节流装置周围的燃烧器的剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明所涉及的燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机的实施方式以及燃烧器的各种实施方式及各种改进例。“燃烧器及具备该燃烧器的燃气涡轮机的第一实施方式”
使用图1～图4，说明本发明所涉及的燃烧器及具备该燃烧器的燃气涡轮机的第一实施方式。
如图1所示，本实施方式的燃气涡轮机具备：压缩机1，其压缩外部空气以生成压缩空气；多个燃烧器4，其使燃料F在压缩空气中燃烧并生成燃烧气体；以及涡轮机5，其由燃烧气体进行驱动。
压缩机1具有：压缩机转子2，其以旋转轴线Ar为中心旋转；以及，压缩机壳体3，其以可旋转方式覆盖压缩机转子2。涡轮机5具有：涡轮机转子6，其以旋转轴线Ar为中心旋转；以及，涡轮机壳体7，其以可旋转方式覆盖涡轮机转子6。压缩机转子2的旋转轴线Ar与涡轮机转子6的旋转轴线Ar位于同一直线上。该压缩机转子2与该涡轮机转子6相互连接，构成燃气涡轮机转子8。此外，压缩机壳体3和涡轮机壳体7互相连接，构成燃气涡轮机壳体9。
在燃气涡轮机转子8上连接着例如发电机的转子。此外，在燃气涡轮机壳体9上固定着燃烧器4。
如图2所示，燃烧器4具有燃烧筒(或尾筒)20和燃料喷射器10。燃烧筒20在内部燃烧燃料F，并将该燃料F燃烧后产生的燃烧气体送至涡轮机5。燃料喷射器10将燃料F和空气A喷射至燃烧筒20内。
如图3所示，燃料喷射器10具有：引燃烧嘴11，其使喷射出的燃料扩散燃烧；多个主烧嘴12，其使喷射出的燃料预混合燃烧；以及烧嘴保持筒15，其保持引燃烧嘴11及多个主烧嘴12。
引燃烧嘴11配置在燃烧器轴线Ac上。多个主烧嘴12以包围引燃烧嘴11的外周侧的方式，以燃烧器轴线Ac为中心，在周向上排列配置。另外，以下将燃烧器轴线Ac延伸的方向设为轴向Da，将该轴向Da的一侧设为上游侧，将另一侧设为下游侧。此外，将以燃烧器轴线Ac为中心的周向简称为周向Dc。
燃烧筒20具有：连接部21，其内周侧存有多个主烧嘴12的下游侧部分；燃烧部22，其形成使从主烧嘴12及引燃烧嘴11喷射出的燃料进行燃烧的燃料区域；以及燃烧气体引导部23，其将通过燃料燃烧而产生的燃烧气体引入涡轮机5。连接部21及燃烧部22都以燃烧器轴线Ac为中心，形成圆筒状。此外，燃烧气体引导部13也形成筒状。燃烧筒20的连接部21的上游端连接至烧嘴保持筒15。燃烧筒20的燃烧部22形成在燃烧筒20的连接部21的下游侧。燃烧筒20的燃烧气体引导部23形成在燃烧筒20的燃烧部22的下游侧。
燃烧器4还具有：声音衰减器30，其含有设置在燃烧筒20的外周侧的音箱31；以及节流装置40，其缩小燃烧筒20内的气体的流路。
如图4所示，音箱31具有：筒侧箱形成板部32，其为形成燃烧筒20的板的一部分；以及隔声罩34，其与该筒侧箱形成板部32共同在燃烧筒20的外周侧形成共鸣空间36。隔声罩34覆盖在形成燃烧筒20的板中燃烧筒20在轴向Da上的部分区域且跨越整个周向Dc的区域。因此，筒侧箱形成板部32是在形成燃烧筒20的板中形成燃烧筒20在轴向Da上的部分区域且跨越整个周向Dc的区域的部分。燃烧筒20的筒侧箱形成板部32上，形成有从燃烧筒20内贯穿至共鸣空间36的多个贯穿孔33。此外，为了连通外部与共鸣空间36，在隔声罩34上形成有从外部贯穿至共鸣空间36的多个通道35。
通道35具有用来排出积存在音箱31内的冷凝水的冷凝水通道的作用以及将外部的空气引入音箱31内的空气引入通道的作用。此外，贯穿孔33具有将燃烧振动等因燃烧筒20内的燃料燃烧而产生的空气振动即声音引入音箱31内的吸音孔的作用以及将音箱31内的空气喷射至燃烧筒20内的空气喷射孔的作用。
节流装置40具有连接至燃烧筒20的内周面的连接部41以及朝向下游侧逐渐缩小内径的缩径部42。连接部41以燃烧器轴线Ac为中心，形成圆筒状。缩径部42与连接部41形成一体。该缩径部42的下游端的内径为缩径部42中内径最小的最小节流直径43。通过该节流装置40，在燃烧筒20内流动的气体的流路被逐渐缩小，在最小节流直径43的下游侧，流路急剧增大。声音衰减器30设置在该节流装置40的上游侧。
相对于轴向Da上的声音衰减器30，节流装置40的相对位置为轴向Da上从最小节流直径43的位置至向上游侧及下游侧算起最小节流直径43的一半即最小节流半径R的距离的位置的区域内，至少部分存有声音衰减器30的贯穿孔33的位置。具体而言，本实施方式中，从最小节流直径43的位置至声音衰减器30的多个贯穿孔33中最接近节流装置40的贯穿孔33的距离L小于最小节流半径R。并且，本实施方式中，从最小节流直径43的位置至声音衰减器30的多个贯穿孔33中距离节流装置40最远的贯穿孔33的距离也小于最小节流半径R。因此，本实施方式中，从最小节流直径43的位置至向上游侧算起最小节流半径R的距离的位置的区域内，存有声音衰减器30的所有贯穿孔33。
以下，说明本实施方式的燃气涡轮机的动作及作用。
压缩机1吸入外部空气并将其进行压缩。经压缩机1压缩的空气被引入燃烧器4的主烧嘴12及引燃烧嘴11内。燃料从燃料供给源供给至主烧嘴12及引燃烧嘴11中。主烧嘴12将使燃料与空气进行预混合后的预混合气体喷射至燃烧筒20的燃烧部22内。该预混合气体在燃烧部22内进行预混合燃烧。此外，引燃烧嘴11不使燃料与空气进行预混合，将其分别喷射至燃烧筒20的燃烧部22内。该燃料在燃烧部22内扩散燃烧。因燃烧筒20的燃烧部22内的燃料燃烧而产生的高温高压的燃烧气体通过燃烧筒20的燃烧气体引导部23引入至涡轮机5的气体流路内，并使涡轮机转子旋转。
燃料在燃烧筒20内燃烧后，有时会因该燃烧而产生燃烧振动。本实施方式中，燃烧振动等因燃烧筒20内的燃料燃烧而产生的空气振动即声音会受到设置在燃烧筒20的外周侧的声音衰减器30的抑制。该声音衰减器30的音箱31构成亥姆霍兹共鸣箱。因此，因燃烧筒20内的燃料燃烧而产生的声音会经过贯穿孔33扩散到音箱31内，从而被降噪。
经压缩机1压缩后的空气的一部分从外部通过音箱31的通道35流入该音箱31内。音箱31内的空气通过音箱31的贯穿孔33，喷射至燃烧筒20内。因此，燃烧筒20内的高温气体不会流入音箱31内。
为了保护燃烧筒20免受火焰和高温燃烧气体的损害，使用其他场所产生的蒸气和经压缩机1压缩的空气等作为冷却媒体，将燃烧筒20进行冷却。因此，从主烧嘴12喷射出的预混合气体中在沿燃烧筒20的内周面的区域内流动的预混合气体得到冷却，根据冷却的程度会进行不完全燃烧，并产生CO。也就是说，根据燃气涡轮机的运转状态，有时会在沿燃烧筒20的内周面的区域中产生CO。
因此，本实施方式中，为了抑制来自燃烧器4的CO的排放量，在燃烧筒20内设有节流装置40。如上所述，节流装置40使在燃烧筒20内流动的气体的流路逐渐缩小，并在最小节流直径43的下游侧急剧增大流路。因此，在燃烧筒20内最小节流直径43的位置的下游侧即燃烧筒20内靠外周的区域中，形成漩涡S1。在该漩涡S1中，会混合在沿燃烧筒20的内周面的区域中产生的CO以及从燃烧筒20的内面向径向内侧远离的区域中产生的高温的燃烧气体。其结果是，在沿燃烧筒20的内周面的区域中产生的CO会被高温的燃烧气体加热并燃烧。
因此，本实施方式中，燃气涡轮机的运转状态为规定的运转状态，即使在沿燃烧筒20的内周面的区域内产生CO，也能够通过在节流装置40的下游侧使该CO燃烧来抑制来自燃烧器4的CO排放量。
空气从音箱31透过贯穿孔33喷射至燃烧筒20内。该空气混合入喷射自主烧嘴12的预混合气体中，与该预混合气体一同在燃烧筒20内流向下游侧。当预混合气体混入来自音箱31的空气后，该预混合气体会被冷却，有时预混合气体的一部分会发生不完全燃烧，并产生CO。
虽然燃烧筒20内的气体基本上会从上游侧流向下游侧，但实际上其流动很复杂。也就是说，燃烧筒20内较复杂地形成有多个漩涡S2。该多个漩涡S2的平均直径几乎等于节流装置40的最小节流半径R。此外，如上所述，从声音衰减器30的多个贯穿孔33中最下游侧的贯穿孔33至节流装置40的最小节流直径43的位置的距离L小于最小节流半径R。因此，即使因从音箱31喷射至燃烧筒20内的空气使存在于燃烧筒20内的某个漩涡S2内的预混合气体冷却并产生CO，也能够在产生于该漩涡S2内的大量CO转移扩散至其他漩涡S2前，通过存在于声音衰减器30附近的节流装置40的效果，使该CO燃烧。
因此，本实施方式中，即使因从音箱31喷射至燃烧筒20内的空气而产生CO，电能够使该CO立即燃烧，因此能够抑制来自燃烧器4的CO排放量。
“燃烧器的第二实施方式”
使用图5，说明燃烧器的第二实施方式。
本实施方式的燃烧器变更了上述第一实施方式的燃烧器中声音衰减器30与节流装置40的相对位置，其他结构与上述第一实施方式的燃烧器相同。
上述第一实施方式中，节流装置40配置在声音衰减器30的下游侧。另一方面，本实施方式中，节流装置40配置在轴向Da上存有声音衰减器30的区域内。因此，本实施方式中，与上述第一实施方式同样地，在轴向Da上从最小节流直径43的位置至向上游侧及下游侧算起最小节流半径R的距离的位置的区域内，至少部分存有声音衰减器30的贯穿孔33。
本实施方式中，音箱31的空气的一部分喷射至节流装置40的最小节流直径43的上游侧正下方，剩余的一部分喷射至节流装置40的最小节流直径43的下游侧正下方。因此，本实施方式中，能够在因从音箱31喷射至燃烧筒20内的空气而产生CO前，在节流装置40的下游侧的漩涡S1内将该空气混入高温的燃烧气体中。此外，本实施方式中，即使假设因从音箱31喷射至燃烧筒20内的空气而产生了CO，也能够通过节流装置40的效果，使该CO立即燃烧。
“燃烧器的第三实施方式”
使用图6，说明燃烧器的第三实施方式。
本实施方式的燃烧器也变更了上述第一实施方式的燃烧器中声音衰减器30与节流装置40的相对位置，其他结构与上述第一实施方式的燃烧器相同。
上述第一实施方式中，节流装置40配置在声音衰减器30的下游侧。另一方面，本实施方式中，节流装置40配置在声音衰减器30的上游侧。但是，本实施方式中，从最小节流直径43的位置至声音衰减器30的多个贯穿孔33中最接近节流装置40的贯穿孔33的距离L小于最小节流半径R。并且，本实施方式中，从最小节流直径43的位置至声音衰减器30的多个贯穿孔33中距离节流装置40最远的贯穿孔33的距离也小于最小节流半径R。因此，本实施方式中，从最小节流直径43的位置至向下游侧算起最小节流半径R的距离的位置的区域内，存有声音衰减器30的所有贯穿孔33。
来自音箱31的空气全都在节流装置40的最小节流直径43的位置的下游侧，喷射至形成在该最小节流直径43的下游侧的漩涡S1中。因此，本实施方式中，与第二实施方式同样地，能够在因从音箱31喷射至燃烧筒20内的空气而产生CO前，在节流装置40的下游侧的漩涡S1内将该空气混入高温的燃烧气体中。此外，本实施方式中也与第二实施方式同样地，即使假设因从音箱31喷射至燃烧筒20内的空气而产生了CO，也能够通过节流装置40的效果，使该CO立即燃烧。
“燃烧器的第四实施方式”
使用图7及图8，说明燃烧器的第四实施方式。
本实施方式的燃烧器分别变更了上述第一实施方式的燃烧器中的声音衰减器30及节流装置40。
上述第一实施方式的声音衰减器30具有一个隔声罩34，该隔声罩34覆盖燃烧筒20在轴向Da上的一部分区域且跨越整个周向Dc的区域。也就是说，上述第一实施方式的燃烧器在燃烧筒20的轴向Da上的一部分区域中，设有一个声音衰减器30。另一方面，如图7所示，本实施方式的燃烧器在燃烧筒20的轴向Da上的一部分区域中设有多个声音衰减器30a，该多个声音衰减器30a相互留有间隔地排列在周向Dc上。
本实施方式的声音衰减器30a也与上述第一实施方式的声音衰减器30同样，具有：筒侧箱形成板部32a，其为形成燃烧筒20的板的一部分；以及隔声罩34a，其与该筒侧箱形成板部32a共同在燃烧筒20的外周侧形成共鸣空间36a。隔声罩34a覆盖形成燃烧筒20的板中燃烧筒20在轴向Da上的部分区域且周向Dc上的部分区域。因此，本实施方式中的筒侧箱形成板部32a是形成燃烧筒20的板中，形成燃烧筒20在轴向Da上的一部分区域且周向Dc上的一部分区域的部分。
本实施方式的节流装置40a与上述第一实施方式的节流装置40同样地，具有：连接部41，其连接至燃烧筒20的内周面；以及缩径部42a，其与连接部41形成一体，并且朝向下游侧逐渐缩小内径。本实施方式中，缩径部42a的下游端的内径为缩径部42a中内径最小的最小节流直径43。但是，本实施方式的节流装置40a的缩径部42a形成为，在最小节流直径43的位置的上游侧且向径向外侧切入的多个切槽排列在周向Dc上。通过该多个切槽，在缩径部42a于周向Dc上交替形成有最小节流直径43的部分即最小节流装置部44以及直径大于最小节流直径43的中间节流装置部45。最小节流装置部44中周向Dc的端部44z的位置上，形成有形成最小节流直径43的边44x与从最小节流装置部44转移至中间节流装置部45的边44y所成的角。
本实施方式中，在周向Dc上排列的多个声音衰减器30a的数量、节流装置40a的最小节流装置部44的数量以及节流装置40a的中间节流装置部45的数量为相同的数。此外，各声音衰减器30a配置在从任一最小节流装置部44的周向Dc的端部44z向轴向Da延伸的各虚拟线Lv通过的区域W内。换言之，在各声音衰减器30a的下游侧，存在着某个最小节流装置部44在周向Dc上的整个部分。
于最小节流装置部44在周向Dc上的端部44z的下游侧、换言之于节流装置40a的角部的下游侧，形成有比节流装置40a的其他部分更激烈的漩涡S1a。因此，在各声音衰减器30a的下游侧存有节流装置40a的角部时，即使因从音箱31a喷射至燃烧筒20内的空气而使预混合气体冷却并产生了CO，也能够在节流装置40a的角部的下游侧有效地燃烧该CO。
因此，如果在各声音衰减器30a的下游侧存有节流装置40a的至少一个角部，那么即使因从音箱31a喷射至燃烧筒20内的空气而产生了CO，也能够有效地燃烧该CO。因此，例如图8所示，即使在各声音衰减器30a的下游侧存有任一中间节流装置部45在周向Dc上的整个部分时，只要在各声音衰减器30a的下游侧存有节流装置40a的至少一个角部，就能够有效地燃烧CO。
另外，本实施方式为在声音衰减器30a的下游侧配置节流装置40的例子，但在如第二实施方式般将节流装置配置在轴向Da上存有声音衰减器的区域内时以及如第三实施方式般将节流装置配置在声音衰减器的上游侧时，也能够通过采用本实施方式的节流装置40a来获得同样的效果。
“燃烧器的第一改进例”
使用图9说明燃烧器的第一改进例。
本改进例的燃烧器变更了上述第一实施方式的燃烧器中贯穿孔33的贯穿方向，其他结构与上述第一实施方式的燃烧器的结构相同。
本改进例的贯穿孔33a从径向外侧向径向内侧逐渐以从上游侧朝向下游侧的方式贯穿筒侧箱形成板部32。因此，从音箱31内经过贯穿孔33a喷射至燃烧筒20内的空气沿燃烧筒20的内周面流动后，也会沿节流装置40的表面流动。因此，本改进例中，通过从音箱31内喷射出的空气，能够使节流装置40膜式冷却，并且能够抑制节流装置40的热损伤。与上述第一实施方式同样地，沿节流装置40的表面流动的空气在形成于节流装置40的下游侧的漩涡S1中与高温的燃烧气体进行混合。
“燃烧器的第二改进例”
使用图10说明燃烧器的第二改进例。
本改进例的燃烧器变更了上述第一实施方式的燃烧器中节流装置40的形状，其他结构与上述第一实施方式的燃烧器的结构相同。
上述第一实施方式中的节流装置40在最小节流直径43的下游侧形成漩涡S1，因此在最小节流直径43的下游侧不存在节流装置40的任何部分。但是，只要能够在最小节流直径43的下游侧形成漩涡S1，则也可在最小节流直径43的下游侧存有节流装置的一部分。具体而言，节流装置也可在最小节流直径43的下游侧，具有内径向下游侧逐渐扩大的扩径部。该节流装置40b例如具有：上游侧连接部41，其连接至燃烧筒20的内周面；缩径部42，其与上游侧连接部41形成一体，并且内径向下游侧逐渐缩小；扩径部46，其连接至缩径部42的下游端，并且内径向下游侧逐渐扩大；以及下游侧连接部47，其连接至扩径部46的下游端，并且与燃烧筒20的内周面连接。
最小节流直径43位于缩径部42的下游端的位置、换言之即扩径部46的上游端的位置。为了在最小节流直径43的下游侧形成漩涡S1流，扩径部46的表面与缩径部42的表面的角度α优选为例如145°以下。另外，此处为了将节流装置40b连接至燃烧筒20的内周面，本改进例的节流装置40b具有上游侧连接部41及下游侧连接部47，但也可省略上游侧连接部41与下游侧连接部47中的一个连接部。
“燃烧器的第三改进例”
使用图11说明燃烧器的第三改进例。
本改进例的燃烧器变更了上述第一实施方式的燃烧器中连通外部与共鸣空间36的内部的通道35的位置，其他结构与上述第一实施方式的燃烧器的结构相同。
上述第一实施方式中，连通外部与共鸣空间36的内部的通道35设置在隔声罩34上。但是，只要是能够将空气从外部供给至共鸣空间36的内部的通道，则不限定于该通道35。例如，如图11所示，也可替代该通道35，在燃烧筒20上设置通道37。该通道37在燃烧筒20的外周面中未被声音衰减器30b的隔声罩34b覆盖的部分形成开口，并且通过燃烧筒20的外周面与内周面之间，在燃烧筒20的外周面中被隔声罩34b覆盖的部分开口。
工业上的可利用性
根据本发明的一实施方式，能够减少CO的排放量。
符号说明
1 压缩机
4 燃烧器
5 涡轮机
20 燃烧筒
30、30a、30b 声音衰减器
31、31a 音箱
32、32a 筒侧箱形成板部
33、33a 贯穿孔
34、34a、34b 隔声罩
35、37 通道
36、36a 共鸣空间
40、40a、40b 节流装置
41 连接部(上游侧连接部)
42、42a 缩径部
43 最小节流直径
44 最小节流装置部
44z 最小节流装置部的端部
45 中间节流装置部
46 扩径部
47 下游侧连接部

Claims (12)

1.一种燃烧器，其具有：
燃烧筒，其围绕轴线形成筒状，并在内周侧燃烧燃料；
声音衰减器，其包含形成所述燃烧筒的板的一部分，并具有与一部分所述板共同在所述燃烧筒的外周侧形成空间的隔声罩；以及
节流装置，其从所述轴线延伸的轴向的一侧即上游侧朝向另一侧即下游侧，在所述轴向的一部分上先将在所述燃烧筒内流动的气体的流路缩小然后再放大，
所述声音衰减器的所述一部分的板上形成从所述燃烧筒内贯穿至所述空间的1个以上的贯穿孔，
相对于所述声音衰减器，所述轴向上所述节流装置的相对位置为，在所述轴向上，从所述节流装置的最小节流直径的位置至向上游侧及下游侧算起所述最小节流直径的一半即最小节流半径的距离的位置的区域内，至少部分存有所述声音衰减器的所述贯穿孔的位置。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，
所述节流装置配置在所述声音衰减器的下游侧。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，
所述声音衰减器的贯穿孔形成为，从所述燃烧筒的外周侧向内周侧逐渐朝向下游侧。
4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，
所述节流装置配置在所述轴向上存有所述声音衰减器的区域内。
5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，
所述节流装置配置在所述声音衰减器的上游侧。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
在所述声音衰减器的所述一部分的板上，形成有从所述燃烧筒内贯穿至所述空间的多个所述贯穿孔，
相对于所述声音衰减器，所述轴向上所述节流装置的相对位置为，在所述轴向上从所述最小节流直径的位置至向上游侧及下游侧算起所述最小节流半径的距离的位置的区域内，存有所述声音衰减器的所有所述贯穿孔的位置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述声音衰减器在以所述轴线为基准的周向上间隔配置多个。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述节流装置中，在所述周向上交替形成有所述最小节流直径的部分即最小节流装置部以及直径大于所述最小节流直径的中间节流直径的部分即中间节流装置部。
9.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，
所述声音衰减器在以所述轴线为基准的周向上间隔配置多个，
多个所述声音衰减器都配置在从多个所述最小节流装置部中任一个最小节流装置部的所述周向的端部向所述轴向延伸的虚拟线通过的区域内。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述声音衰减器的所述隔声罩上形成有从外部贯穿至所述空间的1个以上的通道。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述燃烧筒上形成有1个以上的通道，所述通道在所述燃烧筒的外周面中且未被所述隔声罩覆盖的部分形成开口，并且通过所述燃烧筒的外周面与内周面之间，在所述燃烧筒的外周面中且被所述隔声罩覆盖的部分形成开口。
12.一种燃气涡轮机，其特征在于，具有：
权利要求1至11中任一项所述的燃烧器；
压缩机，其压缩空气后将空气供给至所述燃烧器；以及
涡轮机，其由通过所述燃烧器内的燃料燃烧而形成的燃烧气体进行驱动。
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