CN106705121A - 燃气轮机燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明降低在燃烧嘴产生的热应力，确保燃气轮机燃烧器的可靠性。本发明的燃气轮机燃烧器(3)具备：喷射燃料的多个燃料喷嘴(22)；具有与多个燃料喷嘴(22)对应地形成的多个空气孔(21)，且设于多个燃料喷嘴(22)的燃料的流向的下游侧的空气孔板(20)；覆盖空气孔板(20)的外周侧的板唇(25)；以及向燃烧室(5)的板唇(25)侧的局部外周部供给压缩空气(102)的外周流路(27)，空气孔板(20)的外周面具备：与板唇(25)接合的第一面(28)；以及以在与板唇(25)的内周面之间形成空间(40)的方式位于比第一面(28)靠空气孔板(20)的径向内侧的第二面(29)，在板唇(25)设有连通外周流路(27)和空间(40)的连通孔(41)。

Description

燃气轮机燃烧器
技术领域
本发明涉及燃气轮机燃烧器。
背景技术
对于燃气轮机发电设备，为了减少造成地球温暖化的原因的二氧化碳(CO2)的排出量，正在探讨提高发电效率、取代化石燃料，使用含有氢的燃料(以下，含氢燃料)作为燃气轮机燃烧器的燃料。
通常，为了提高发电效率，提高涡轮的入口温度(以下，涡轮入口温度)是有效的。但是，一旦提高涡轮入口温度，则作为环境污染物质的氮氧化物(NOx)的排出量增加。因此，需要一边提高涡轮入口温度，一边降低NOx排出量。
作为降低NOx排出量的方法，具有以下方法，即、将燃料射流和燃烧用空气流路配置于同轴上，将燃料流作为类似于空气流包裹的同轴的射流而向燃烧室供给(参照专利文献1等)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-148734号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在专利文献1中，使燃料从分散地配置于面对燃烧室侧的燃烧嘴壁面的多个空气流路向燃烧室喷出，因此，在上述燃烧嘴壁面的宽广的范围内，温度上升，燃烧嘴壁面向径向外侧膨胀(热膨胀)。
但是，通常，燃烧嘴壁面的外周部被固定部件限制，因此，一旦随着升温而燃烧嘴壁面膨胀，则在燃烧嘴壁面与固定部件的接合部产生热应力。每当燃气轮机启动时，可能产生该热应力，因此，对上述的接合部施加循环应力，燃气轮机燃烧器的可靠性降低。
本发明鉴于上述情况而完成的，其目的在于降低在燃烧嘴产生的热应力，确保燃气轮机燃烧器的可靠性。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，本发明的燃气轮机燃烧器的特征在于，具备：在内部形成燃烧室的内筒；覆盖上述内筒的外周侧的外筒；形成于上述内筒与上述外筒之间，且供压缩空气流动的环状流路；设于上述外筒的上述压缩空气的流向的下游侧的端盖；支撑于上述端盖，且喷射燃料的多个燃料喷嘴；空气孔板，其具有与上述多个燃料喷嘴对应地形成的多个空气孔，且设于上述多个燃料喷嘴的上述燃料的流向的下游侧；覆盖上述空气孔板的外周侧的板唇；以及外周流路，其形成于上述板唇的外周面与上述内筒之间，且向上述燃烧室的上述板唇侧的局部的外周部供给上述压缩空气，上述空气孔板的外周面具备：与上述板唇接合的第一面；以及第二面，其设于上述第一面的上述燃料的流向的下游侧，且以在与上述板唇的内周面之间形成空间的方式位于比上述第一面靠上述空气孔板的径向内侧，在上述板唇设有连通上述外周流路和上述空间的连通孔。
发明的效果
根据本发明，能够降低在燃烧嘴产生的热应力，确保燃气轮机燃烧器的可靠性。
附图说明
图1是表示应用了本发明的第一实施方式的燃烧器的燃气轮机设备的一构成例的图。
图2是表示本发明的第一实施方式的燃烧器的燃烧嘴附近的结构的局部剖视图。
图3是从燃烧气体下游侧观察本发明的第一实施方式的空气孔板的图。
图4是由图2的虚线包围的区域A的放大图。
图5是图4的V-V线的向视剖视图。
图6是表示比较例的燃烧器的燃烧嘴附近的结构的局部剖视图。
图7是表示本发明的第二实施方式的燃烧器的燃烧嘴附近的结构的局部剖视图。
图8是从燃烧气体下游侧观察本发明的第二实施方式的空气孔板的图。
图9是从燃烧气体下游侧观察本发明的第三实施方式的空气孔板的图。
符号说明
1—燃气轮机设备，2—压缩机，3—燃气轮机燃烧器(燃烧器)，4—涡轮，5—燃烧室，7—端盖，10—外筒，12—内筒，17—第一环状流路(环状流路)，18—第二环状流路(环状流路)，20—空气孔板，21—空气孔，22—燃料喷嘴，24—启动喷嘴(中央燃料喷嘴)，25—板唇，27—外周流路，28—第一外周面(第一面)，29—第二外周面(第二面)，40—空间，41—连通孔，42—中央空气孔群，44—外周空气孔群，101—空气，102—压缩空气，110—燃烧气体。
具体实施方式
＜第一实施方式＞
(结构)
1.燃气轮机设备
图1是表示应用了本实施方式的燃气轮机燃烧器(以下，燃烧器)的燃气轮机设备的一构成例的图。如图1所示，本实施方式的燃气轮机设备1具备压缩机2、燃烧器3、涡轮4以及发电机11。
压缩机2对经由吸气部(未图示)所吸入的空气101进行压缩而生成高压的压缩空气(燃烧空气)102，且将其供给至燃烧器3。燃烧器3混合从压缩机2所供给的压缩空气102和从燃料系统200(后述)所供给的燃料而进行燃烧，生成高温的燃烧气体110并供给至涡轮4。涡轮4由于从燃烧器3所供给的燃烧气体110膨胀而被旋转驱动。驱动涡轮4的燃烧气体110作为排出气体113而从涡轮4排出。发电机11与涡轮4同轴地连结，将涡轮4的旋转动力转换成电力。此外，在本实施方式中，压缩机2、涡轮4以及发电机11通过轴15而相互连结。
2.燃烧器
燃烧器3安装于燃气轮机的壳体16。燃烧器3具备尾筒(过渡连接件)6、端盖7、燃烧嘴8、扩散器9、外筒10、内筒(燃烧器内衬)12、机室13、内衬导流套筒14、过渡连接件导流套筒19以及燃料系统200。
内筒12设于燃烧嘴8的燃烧气体110的流向的下游侧。以下，将燃烧气体110的流向的“上游”“下游”称为“燃烧气体上游”“燃烧气体下游”。内筒12形成为圆筒状，其分隔从压缩机2供给的压缩空气102和在燃烧器3生成的燃烧气体110。在内筒12的外周侧设有外筒10及内衬导流套筒14。外筒10以覆盖内筒12的外周侧的燃烧气体上游侧的方式形成为圆筒状。内衬导流套筒14设于外筒10的燃烧气体下游侧。内衬导流套筒14以覆盖内筒12的外周侧的燃烧气体下游侧的方式形成为圆筒状。在内筒12和外筒10及内衬导流套筒14之间形成的环状的空间构成供从压缩机2向燃烧器3供给的压缩空气102流动的环状流路(第一环状流路)17。在本实施方式中，从压缩机2向燃烧器3所供给的压缩空气102通过扩散器9后被引导至机室13。扩散器9具有使从压缩机2向燃烧器3所供给的压缩空气102减速而恢复压力的功能。引导至机室13的压缩空气102的一部分从机室13流入第一环状流路17。在第一环状流路17流动的压缩空气102从内筒12的外周面侧对内筒12进行对流冷却。内筒12的壁面形成有多个孔(未图示)。在第一环状流路17流动的压缩空气102的一部分作为冷却空气103从在内筒12的壁面所形成的多个孔向内筒12的内部流入而被用于内筒12的内周面的气膜冷却。在第一环状流路17流动的压缩空气102中为用于内筒12的气膜冷却的量作为燃烧用空气104在第一环状流路17流动，并到达燃烧嘴8。将到达燃烧嘴8的燃烧用空气104与从燃料系统200向燃烧嘴8所供给的燃料一同向燃烧室5(后述)内喷射，进行燃烧。端盖7设于外筒10的在第一环状流路17流动的压缩空气102的流向的下游侧(以下，压缩空气下游侧)。端盖7将外筒10的压缩空气下游侧的端部封闭。
在内筒12的内部形成有燃烧室5。在燃烧室5，燃烧从压缩机2所供给的压缩空气102与从燃料系统200所供给的燃料的混合气，生成燃烧气体110。在内筒12的远离燃烧嘴8的侧(燃烧气体下游侧)插入有尾筒6的一端。尾筒6的另一端连接于对燃烧器3和涡轮4进行连接的管路(未图示)。尾筒6具有向涡轮4引导在燃烧室5所产生的燃烧气体110的功能。在内衬导流套筒14的下游侧设有过渡连接件导流套筒19。过渡连接件导流套筒19以覆盖尾筒6的外周侧的方式形成为圆筒状。在尾筒6与过渡连接件导流套筒19之间形成的环状的空间构成向第一环状流路17引导从机室13所流入的压缩空气102的环状流路(第二环状流路)18。也就是，引导至机室13的压缩空气102中流入第二环状流路18的量经由第二环状流路18而被引导至第一环状流路17。在第二环状流路18流动压缩空气102从尾筒6的外周面侧对尾筒6进行对流冷却。
燃料系统200具备燃料供给源210、共通燃料系统211以及第一、第二燃料系统201、202。燃料供给源210是向第一、第二燃料系统201、202供给的燃料的供给源。共通燃料系统211与燃料供给源210连接。在共通燃料系统211设有燃料截止阀(开关阀)60。第一、第二燃料系统201、202从共通燃料系统211并列地分支，且连接于在端盖7的内部所设置的燃料头23(第一、第二燃料头23A、23B)。从而，通过使燃料系统形成为多个(在本实施方式中两个)，能够提高燃气轮机设备1的运转的自由度。此外，从共通燃料系统211分支的燃料系统的个数不限定于两个。在第一燃料系统201设有第一燃料压力调整阀61a及第一燃料流量调整阀61b。在第二燃料系统202设有第二燃料压力调整阀62a及第二燃料流量调整阀62b。第一、第二燃料压力调整阀61a、62a及第一、第二燃料流量调整阀61b、62b构成为能够单独地控制。
将从燃料供给源210通过第一、第二燃料系统201、202后供给至第一、第二燃料头23A、23B的燃料从燃料喷嘴22(后述)的前端喷射而向燃烧室5供给。通过第一燃料系统201而向第一燃料头23A供给的燃料(以下，F1燃料)的流量由第一燃料流量调整阀61b进行调整。同样地，通过第二燃料系统202而向第二燃料头23B供给的燃料(以下，F2燃料)的流量由第二燃料流量调整阀62b调整。在本实施方式中，通过利用第一、第二燃料流量调整阀61b、62b来单独地调节F1、F2燃料的流量，从而控制燃气轮机设备1的发电量。此外，对于F1、F2燃料，例如，能够使用焦炉煤气、炼油厂废气、煤气化燃气等含氢燃料、液化天然气(LNG)等气体燃料。
3.燃烧嘴
图2是表示本实施方式的燃烧器的燃烧嘴附近的结构的局部剖视图。
如图2所示，将燃烧嘴8分为以内筒12的中心轴(未图示)为中心的同心圆状的多个(本实施方式中三个)环状列，且将这些多个环状列从内周侧向外周侧适当称为第一列、第二列、第三列。
在本实施方式中，多个环状列中构成最内侧的区域的第一列构成第一燃烧嘴8A，第二列构成第二燃烧嘴8B，第三列构成第三燃烧嘴8C。经由上述第一燃料头23A向第一燃烧嘴8A供给F1燃料，经由上述第二燃料头23B向第二、第三燃烧嘴8B、8C供给F2燃料。供给至第一～三燃烧嘴8A～8C的F1、F2燃料流入燃料喷嘴22后向燃烧室5喷射。燃烧嘴8具备多个燃料喷嘴22、空气孔板20以及板唇25。
3-1.燃料喷嘴
多个燃料喷嘴22支撑于端盖7。多个燃料喷嘴22形成为圆筒状，且将从燃料系统200(参照图1)所供给的燃料朝向空气孔板20喷射。多个燃料喷嘴22呈同心圆状配置于第一～三列，且在各列沿周向隔开间隔地设有多个(配置成环状)。
3-2.空气孔板
空气孔板20是与内筒12同轴的圆盘状的板，其相对于多个燃料喷嘴22，配置于燃料的流向的下游侧。以下，将燃料的流向的“上游”“下游”称为“燃料上游”“燃料下游”。在空气孔板20的外周侧设有板唇25。
图4是图2的由虚线包围的区域A的放大图。如图4所示，空气孔板20的外周面具备与板唇25接合的第一外周面(第一面)28和第二外周面(第二面)29，第二外周面(第二面)29设于第一面28的燃料下游侧，且以在与板唇25的内周面之间形成空间40的方式位于比第一面28靠空气孔板20的径向内侧。也就是，空气孔板20的第二面29形成为隔着空间40而与板唇25的内周面对置，空气孔板20经由第一面28而支撑于板唇25。
图3是从燃烧气体下游侧观察本实施方式的空气孔板的图。
如图3所示，在空气孔板20形成有与多个燃料喷嘴22对应的多个空气孔21。也就是，多个空气孔21呈同心圆状配置于第一～三列，且在各空气孔列的全周设置(配置成环状)。就多个空气孔21而言，一个空气孔在一个燃料喷嘴22的燃料下游侧与该燃料喷嘴22对应地进行配置。在本实施方式中，将多个燃料喷嘴22的前端插入到多个空气孔21。此外，也可以与多个燃料喷嘴22的前端分离地配置空气孔板20，构成为不将多个燃料喷嘴22的前端插入多个空气孔21。
多个空气孔21形成为构成燃料上游侧及下游侧的开口部的两个椭圆和母线不正交的斜圆柱状。以下，将空气孔33B的燃料上游侧的开口部称为“入口”、将燃料下游侧的开口部称为“出口”。多个空气孔21是具有回旋角的回旋空气孔，其出口相对于入口在空气孔板20的周向上错开。也就是，多个空气孔21形成为，连结入口及出口的中心而得到的中心轴相对于空气孔板20在周向上倾斜。因此，对流入至多个空气孔21的燃烧用空气104赋予回旋成分。如上所述，空气孔板20与内筒12同轴地配置，因此，从多个空气孔21喷出至燃烧室5的燃烧用空气104绕内筒12的中心轴回旋。由此，在燃烧室5内形成环形涡80，将火炎83稳定化。
3-3.板唇
如图2所示，板唇25以覆盖空气孔板20的外周侧的方式形成为圆筒状。板唇25经由弹性密封件26而保持于内筒12的内侧。弹性密封件26设于板唇25的外周面与内筒12的内周面之间。在板唇25的外周面与内筒12的内周面之间形成的环状的空间构成将燃烧用空气104的一部分作为唇部冷却空气105而向燃烧室5的板唇25侧的外周部供给的外周流路27。在弹性密封件26形成有供在外周流路27流动的唇部冷却空气105能够流通的孔部(未图示)。板唇25的燃料上游侧的端部在燃料的流向上与空气孔板20的燃料上游侧的端部一致。另一方面，板唇25的燃料下游侧的端部设置为在燃料的流向上比空气孔板20的燃料下游侧的端部向燃烧气体下游侧延伸(突出)。确保板唇25的燃料的流向上的厚度比空气孔板20大，从而经由板唇25，通过弹性密封件26将空气孔板20可靠地保持于内筒12。此外，在本实施方式中，板唇25由与空气孔板20相同的材质形成。
如图4所示，在板唇25形成有连通孔41。连通孔41以在与空气孔板20的第二面29对置的位置，在空气孔板20的径向上贯通板唇25的方式设置，且连通外周流路27和空间40。因此，将在外周流路27流动的唇部冷却空气105的一部分经由连通孔41后作为循环流用空气106向空间40引导。引导至空间40的循环流用空气106在空间40沿板唇25的轴向流动而从空间40流入燃烧室5，且沿着板唇25的内周面在燃烧室5中流动。
图5是图4的V-V线的向视剖视图。如图5所示，在本实施方式中，在板唇25的周向上等间隔地设有多个连通孔41。
(动作)
参照图2，对本实施方式的燃烧嘴8的周边的燃料和空气的流动进行说明。
如图2所示，未被用于内筒12的气膜冷却的压缩空气102在第一环状流路17朝向燃烧嘴8流动。然后，该压缩空气102被端盖7截流而转向，且作为燃烧用空气104流入空气孔板20的空气孔21。该燃烧用空气104的一部分作为唇部冷却空气105流入外周流路27，且沿与在第一环状流路17中流动的压缩空气102的流向相反的方向流动。唇部冷却空气105穿过弹性密封件26的孔部后向燃烧室5的外周部喷射。另外，在外周流路27流动的唇部冷却空气105的一部分作为循环流用空气106经由在板唇25所形成的连通孔41而被引导至空间40，且沿着板唇25的内周面流入燃烧室5。
另一方面，从燃料系统200(参照图1)经由燃料头23而供给至燃料喷嘴22的燃料从燃料喷嘴22的前端的喷射口向空气孔板20的空气孔21内喷射。如上所述，空气孔21形成为构成入口及出口的两个椭圆和母线不正交的斜圆柱状，因此，喷射到空气孔21内的燃料一边与燃烧用空气104混合，一边赋予回旋方向的力成分。而且，从空气孔21的出口所喷出的燃料与燃烧用空气104的混合气在燃烧室5内一边形成环形涡80，一边燃烧，在燃烧室5内形成火炎83。
(效果)
(1)图6是表示比较例的燃烧器的燃烧嘴附近的结构的局部剖视图。
就图6所示的燃烧器的燃烧嘴而言，空气孔板P的外周面的整个面与板唇L接合，在空气孔板P与板唇L之间不存在空间，也没有相当于本实施方式中的连通孔41的单元。
在比较例的燃烧器的燃烧嘴中，由于来自在空气孔板P的空气孔H的出口附近形成的火炎F的热，空气孔板P的面对燃烧室C侧的壁面(燃烧室侧壁面)的温度上升，在空气孔板P产生向径向外侧的热膨胀E(也就是，空气孔板P向径向外侧膨胀)。但是，如上所述，空气孔板P的外周部被板唇L限制，因此在空气孔板P的燃烧室侧壁面与板唇的接合部位产生热应力S。特别是在使用含氢燃料作为向燃烧器供给的燃料的情况下，氢的最小点火能量(点火所需的最小能量)低，易于点火，而且其可燃范围广、燃烧速度快，因此，存在火炎F更接近空气孔板P的燃烧室侧壁面的可能性。该情况下，因为来自火炎F的热量增加，所以空气孔板P的温度进一步上升，在上述接合部位产生的热应力S增加。如上所述，一旦在空气孔板P与板唇L的接合部产生热应力S，则燃烧器的可靠性可能降低。
另外，在比较例的燃烧器的燃烧嘴中，靠近板唇L的空气孔板P的燃烧室侧壁面附近的区域为滞止区，因此，在该区域可能产生外侧循环流X。该情况下，在配置于空气孔板P的最外周的空气孔的出口附近所生成的高温的燃烧气体的一部分由于外侧循环流X而返回上述区域。由此，空气孔板P的径向外侧的燃烧室侧壁面的温度进一步上升，热应力S增加。
与之相对，如图4所示，在本实施方式中，在空气孔板20与板唇25之间形成有空间40。因此，通过空间40来吸收在空气孔板20所产生的热膨胀90，能够将产生热应力91的位置从上述的接合部位转移到空间40的底部(连接第一面28和第二面29的壁面30与第二面29的连结部)。空间40的底部比空气孔板20的燃烧室侧壁面距离燃烧室5更远、来自燃烧气体的传热量变小，同时也增加了由来自端盖7侧的燃烧用空气104所带来的冷却作用，因此，壁温比空气孔板20的燃烧室侧壁面更低。
而且，在本实施方式中，在板唇25设有连通外周流路27和空间40的连通孔41。因此，将在外周流路27流动的唇部冷却空气105的一部分作为循环流用空气106引导至空间40，并沿着板唇25的内周面向燃烧室5喷射，进而能够将在比较例所说明的外侧循环流X冲到燃烧气体下游侧。由此，能够抑制因一部分燃烧气体的逆流而引起的空气孔板20的温度上升。另外，将循环流用空气106沿着板唇25的内周面而向燃烧室5喷射，从而能够冷却板唇25的内周面，同时能够抑制火炎83接近板唇25。而且，将循环流用空气106引导至空间40，从而能够冷却空间40的底部及空气孔板20。
根据以上所述，能够降低在空气孔板20的空间40的底部产生的热应力91，且确保燃烧器3的可靠性。
(2)在本实施方式中，在板唇25的周向上等间隔地设有多个连通孔41。因此，能够抑制循环流用空气106相对于燃烧室5的喷射位置的偏斜，均匀地抑制空气孔板20的温度上升。
＜第二实施方式＞
(结构)
图7是表示本实施方式的燃烧器的燃烧嘴附近的结构的局部剖视图，图8是从燃烧气体下游侧观察本实施方式的空气孔板的图。在图7、8中，对与上述第一实施方式等效的部分添加相同的符号，且适当省略说明。
本实施方式的燃烧器是具备多个燃烧嘴的所谓的多喷射式燃气轮机燃烧器，上述燃烧嘴配置多个燃料喷嘴和空气孔而构成，该燃烧器与第一实施方式的燃烧器3的不同点在于，取代燃料系统200而具备燃料系统250及启动燃料系统260，还具备启动喷嘴24。其它结构与第一实施方式的燃烧器3相同。另外，具备本实施方式的燃烧器的燃气轮机设备的结构也与第一实施方式的燃气轮机设备1相同。
如图7、8所示，本实施方式的燃烧器具备：与内筒12同轴地配置于燃烧室5的上游侧的一个燃烧嘴(中央燃烧嘴)32；以及配置于中央燃烧嘴32的周围的六个燃烧嘴(外周燃烧嘴)33。
中央燃烧嘴32例如用于燃气轮机的启动时、用于在负荷运转时确保燃烧器整体的燃烧稳定性。在本实施方式中，将中央燃烧嘴32分为同心圆状的两个环状列，将各环状列从内周侧向外周侧适当称为第一列、第二列。中央燃烧嘴32具备启动喷嘴24、配置于第一、第二列的多个燃料喷嘴22以及由配置于第一、第二列的多个空气孔21构成的中央空气孔群42。
启动喷嘴(中央燃料喷嘴)24向燃烧室5供给启动燃料。启动喷嘴24被端盖7与内筒12同轴地支撑。也就是，启动喷嘴24设置为，其前端部位于空气孔板20的中心。中央空气孔群42形成于空气孔板20的中央。
在本实施方式中，将外周燃烧嘴33分为同心圆状的三个环状列，将各环状列从内周侧向外周侧适当称为第一列、第二列、第三列。外周燃烧嘴33具备：配置于第一～三列的多个燃料喷嘴22；以及由配置于第一～三列的多个空气孔21构成的外周空气孔群44。
外周空气孔群44形成为在空气孔板20的中央空气孔群42的外周侧包围中央空气孔群42。在本实施方式中，中央燃烧嘴32及外周燃烧嘴33共用空气孔板20。
如图7所示，燃料系统250具备燃料供给源210、共通燃料系统211以及第三～五燃料系统203～205。第三～五燃料系统203～205从共通燃料系统211并列地分支。第三～五燃料系统203～205与在端盖7的内部所设置的燃料头43(第三～五燃料头43A～43C)连接。在第三燃料系统203设有第三燃料压力调整阀73a及第三燃料流量调整阀73b，在第四燃料系统204设有第四燃料压力调整阀74a及第四燃料流量调整阀74b，在第五燃料系统205设有第五燃料压力调整阀75a及第五燃料流量调整阀75b。第三～五燃料压力调整阀73a～75a及第三～五燃料流量调整阀73b～75b构成为能够单独控制。
将从燃料供给源210通过第三～五燃料系统203～205后供给至第三～五燃料头43A～43C的燃料，从燃料喷嘴22的前端喷射而向燃烧室5供给。通过第三燃料系统203后向第三燃料头43A供给的燃料(以下，F3燃料)的流量由第三燃料流量调整阀73b调整。同样地，通过第四、五燃料系统204、205后向第四、五燃料头43B、43C供给的燃料(以下，F4、F5燃料)的流量由第四、五燃料流量调整阀74b、75b调整。通过利用第三～五燃料流量调整阀73b～75b单独地调节F3～F5燃料的流量，从而能够根据燃气轮机的运转状态来控制向各燃烧嘴的环状列供给的燃料流量。例如，从外周燃烧嘴33的第一列喷射的燃料可能形成火炎的起点，因此，若能够单独地控制向外周燃烧嘴33的第一列供给的燃料流量，则能够巩固火炎的起点，对更宽广的负荷范围维持稳定燃烧。
启动燃料系统260具备启动燃料供给源270及启动系统206。启动燃料供给源270是向启动系统206供给的启动燃料的供给源。启动系统206连接启动燃料供给源270和启动喷嘴24。在启动系统206设有启动燃料压力调整阀76a及启动燃料流量调整阀76b。
将从启动燃料供给源270通过启动系统206后供给至启动喷嘴24的启动燃料从启动喷嘴24的前端喷射而向燃烧室5供给。通过启动系统206后向启动喷嘴24供给的启动燃料的流量由启动燃料流量调整阀76b调整。此外，在启动燃料例如能够采用汽油、柴油等液体燃料。
如图8所示，在本实施方式中，在板唇25的周向上，在与外周空气孔群44对应的位置分别设有多个(在图8中各五个)连通孔41。即，连通孔41在板唇25的周向上与外周空气孔群44同相位地设置，未设于与邻接的两个外周燃烧嘴33之间对应的位置。
(效果)
如本实施方式所述，在多喷射式燃气轮机燃烧器的情况下，也能够得到与第一实施方式相同的效果。而且，在本实施方式中，能够得到以下的效果。
如在第一实施方式所说明地，空气孔21形成为连结入口及出口的中心而得到的中心轴相对于空气孔板20在周向上倾斜。因此，存在以下可能性，即、由从配置于外周空气孔群44的最外周的空气孔21的一部分(配置于与板唇25的内周面对置的位置的部分)所喷射的燃料形成的燃烧气体(外周燃烧嘴燃烧气体)112与板唇25的内周面接触而对板唇25的内周面进行加热(参照图8)。
对于此，在本实施方式中，在与外周空气孔群44对应的位置分别设有多个连通孔41，因此，能够通过从连通孔41流入空间40后沿着板唇25的内周面在燃烧室5流动的循环流用空气106而将外周燃烧嘴燃烧气体112冲到燃烧气体下游侧。因此，能够抑制因外周燃烧嘴燃烧气体112而引起的板唇25的内周面的加热。而且，通过循环流用空气106与外周燃烧嘴燃烧气体112混合，能够降低外周燃烧嘴燃烧气体112的温度，因此，能够局部地降低燃烧气体110的温度而抑制NOx排出量。
＜第三实施方式＞
(结构)
图9是从燃烧气体下游侧观察本实施方式的空气孔板的图。在图9中，对与上述第二实施方式等效的部分添加相同的符号，且适当省略说明。
本实施方式的燃烧器的设置连通孔41的位置与第二实施方式的燃烧器不同。其它结构与第二实施方式的燃烧器相同。
如图9所示，在本实施方式中，在板唇25的周向上，在与邻接的两个外周空气孔群44之间对应的位置分别设有多个(在图9中五个)连通孔41。
(效果)
本实施方式也能够得到与第一实施方式相同的效果。而且，在本实施方式中，能够得到以下的效果。
如图9所示，当由从启动喷嘴24喷射的启动燃料和从中央燃烧嘴32的空气孔21喷射的燃料所形成的燃烧气体(中央燃烧嘴燃烧气体)111通过邻接的两个外周燃烧嘴33之间的区域后向燃烧室5的外周部扩散时，存在板唇25的内周面中的与邻接的两个外周燃烧嘴33之间的区域对应的部分被中央燃烧嘴燃烧气体111加热的可能性。
另外，当从启动喷嘴24喷射至燃烧室5的启动燃料中存在未蒸发完的燃料(未蒸发燃料)时，则存在以下可能性，即、通过中央燃烧嘴燃烧气体111向燃烧室5的外周部冲刷而附着于板唇25的内周面进行填嵌。
对于此，在本实施方式中，在与邻接的两个外周空气孔群44之间对应的位置分别设有多个连通孔41，因此，能够通过从连通孔41流入空间40后沿着板唇25的内周面在燃烧室5流动的循环流用空气106而将中央燃烧嘴燃烧气体111冲到燃烧气体下游侧。因此，能够抑制因中央燃烧嘴燃烧气体111而引起的板唇25的内周面的加热。另外，利用循环流用空气106将中央燃烧嘴燃烧气体111冲到燃烧气体下游侧，从而能够抑制未蒸发燃料向板唇25的内周面附着。此外，在本实施方式中，对于从中央燃烧嘴32的空气孔21喷出的混合气与从外周燃烧嘴33的空气孔21喷出的混合气的回旋方向，示例了相反方向的情况，但是，即使相同方向的情况，也能够得到相同的作用效果。
＜其它＞
本发明不限于上述的各实施方式，包括各种变形例。例如，上述的各实施方式为了易于理解地说明本发明而详细地进行了说明，并非限定于必须具备说明了的所有的结构。例如，能够将某个实施方式的结构的一部分置换成其它实施方式的结构，另外，也能够向某个实施方式的结构追加其它实施方式的结构。
在上述的各实施方式中示例了以下结构，即、将空气孔板20的外周面的一部分形成于比空气孔板20与板唇25的接合面靠空气孔板20的径向内侧的位置，在空气孔板20与板唇25之间形成空间40。但是，本发明的本质的效果是降低在燃烧嘴产生的热应力，确保燃气轮机燃烧器的可靠性，只要能够得到该本质的效果，不必限定于该结构。例如，也可以将板唇25的内周面的一部分形成于比空气孔板20与板唇25的接合面靠板唇25的径向外侧的位置，在空气孔板20与板唇25之间形成空间40。
另外，在上述的第一实施方式中示例了在板唇25的周向上等间隔地设有多个连通孔41的结构。但是，只要能够得到上述的本发明的本质的效果，不必限定于该结构。例如，也可以在板唇25的周向上改变间隔地设置连通孔41。
另外，在上述的第一实施方式中示例了在各环状列的全周形成有空气孔板20的空气孔21的结构。但是，只要能够得到上述的本发明的本质的效果，不必限定于该结构。例如，也可以在空气孔板20的各环状列，在环状列的一部分形成空气孔21。

Claims (8)

1.一种燃气轮机燃烧器，其特征在于，具备：
在内部形成燃烧室的内筒；
覆盖上述内筒的外周侧的外筒；
形成于上述内筒与上述外筒之间，且供压缩空气流动的环状流路；
设于上述外筒的上述压缩空气的流向的下游侧的端盖；
支撑于上述端盖且喷射燃料的多个燃料喷嘴；
空气孔板，其具有与上述多个燃料喷嘴对应地形成的多个空气孔，且设于上述多个燃料喷嘴的上述燃料的流向的下游侧；
覆盖上述空气孔板的外周侧的板唇；以及
外周流路，其形成于上述板唇的外周面与上述内筒之间，且向上述燃烧室的上述板唇侧的局部的外周部供给上述压缩空气，
上述空气孔板的外周面具备：与上述板唇接合的第一面；以及第二面，其设于上述第一面的上述燃料的流向的下游侧，且以在与上述板唇的内周面之间形成空间的方式位于比上述第一面靠上述空气孔板的径向内侧，
在上述板唇设有连通上述外周流路和上述空间的连通孔。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在上述板唇的周向上等间隔地设有多个上述连通孔。
3.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
上述空气孔板具有：由多个上述空气孔构成的中央空气孔群；以及多个外周空气孔群，其由多个上述空气孔构成，且形成为包围上述中央空气孔群。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在上述板唇的周向上，在与上述外周空气孔群对应的位置分别设有多个上述连通孔。
5.根据权利要求3所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
上述燃气轮机燃烧器还具备中央燃料喷嘴，其与上述空气孔板同轴地配置，且向上述燃烧室喷射其它燃料。
6.根据权利要求5所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在与邻接的两个上述外周空气孔群之间对应的位置分别设有多个上述连通孔。
7.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
上述燃料含有氢。
8.一种燃气轮机设备，其特征在于，具备：
压缩空气的压缩机；
将从上述压缩机供给的压缩空气与燃料混合并燃烧的权利要求1所述的燃气轮机燃烧器；以及
被从上述燃气轮机燃烧器供给的燃烧气体驱动的涡轮。
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