CN111623376A - 燃气轮机燃烧器以及燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃气轮机燃烧器以及燃气轮机，减轻作用于形成于燃烧嘴的构造件的空腔的焊接部的热应力。燃烧嘴包括向多个燃料喷嘴分配燃料的空腔而构成，上述空腔由形成于上述燃烧嘴的构造件并在开口部具有台阶的槽和嵌入上述台阶并堵塞上述槽的盖划定，上述盖的剖面由覆盖上述槽的开口部的底板和向上述槽的深度方向延伸并收纳于上述台阶的凸缘形成为L字型，且相对于上述构造件焊接，在与上述槽正交的剖面上观察，构成上述空腔的侧面的上述凸缘的内面即盖侧内面与构成上述空腔的侧面的上述槽的内面即槽侧内面为同一面，上述盖侧内面与上述槽侧内面的边界从被构成上述空腔的顶板面的上述空腔的内面和上述盖侧内面夹持的上述空腔的第一拐角离开。

Description

燃气轮机燃烧器以及燃气轮机

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧器以及燃气轮机。

背景技术

燃气轮机的燃烧器与从压缩机喷出的压缩空气一起在燃烧室中燃烧燃料，向涡轮供给生成的燃烧气体。通常，由于从多个燃料喷嘴向燃烧室中喷射燃料，因此会存在在燃烧嘴的构造件中具备向各燃料喷嘴分配燃料的空腔(歧管)的情况(参考专利文献1)

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008-025910号公报

燃烧嘴的构造件与由压缩机供给的压缩空气接触。由压缩机供给的压缩空气是高温(450度左右)。相对于此，向空腔供给的燃料是常温(十几度左右)，与压缩空气的温差大。因此，在空腔附近因压缩空气与燃料的温差而导致的热应力会作用于构造件上。通过预热燃料并向空腔供给能够减轻构造件的热应力，但在燃料的加热上会需要设备以及能量。

顺便一提，空腔例如通过在燃烧嘴的构造件上设置凹部、并在该凹部上形成平板状的盖而形成。该情况下，若使构造件与盖的配合部分为镶嵌结构，则在剖面上构造件与盖的接触面为L字型。盖需要相对于构造件进行焊接并牢固地固定，若构造件与盖的L字型的接触面为局部熔化，则未接合的接触面为面向空腔的拐角的状态。未接合的接触面可以说是如龟裂的存在，即使在空腔的壁面上也尤其由于在热应力集中的拐角上存在龟裂，因此大的应力通过龟裂作用于焊接部。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够减轻作用于形成于燃烧嘴的构造件上的空腔的焊接部的热应力的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机。

为了实现上述目的，本发明提供一种燃气轮机燃烧器，其在从压缩机喷出的压缩空气中混合燃料并燃烧，并将生成的燃烧气体向涡轮供给，具备在内侧形成燃烧室的内筒、覆盖上述内筒并在与上述内筒之间形成供上述压缩空气流动的圆筒状的外周流路的外筒、安装于上述外筒的与上述涡轮相反侧的端部并面向上述燃烧室的燃烧嘴，上述燃烧嘴包括喷射燃料的多个燃料喷嘴以及向上述多个燃料喷嘴分配燃料的空腔而构成，上述空腔由形成于上述燃烧嘴的构造件并在开口部具有台阶的槽和嵌入上述台阶并堵塞上述槽的盖划定，上述盖的剖面由与上述槽的底面对置并覆盖上述槽的开口部的底板和从上述底板的缘部向上述槽的深度方向延伸并收纳于上述台阶的凸缘形成为L字型或U字型，并且，通过焊接接合于上述构造件，在与上述槽正交的剖面观察，构成上述空腔的侧面的上述凸缘的内面即盖侧内面与构成上述空腔的侧面的上述槽的内面即槽侧内面为同一面，上述盖侧内面与上述槽侧内面的边界从被构成上述空腔的顶板面的上述底板的内面和上述盖侧内面夹持的上述空腔的第一拐角离开。

本发明的效果如下。

根据本发明，能够减轻作用于形成于燃烧嘴的构造件的空腔的焊接部的热应力。

附图说明

图1是适用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的一例的概略构成图。

图2是本发明的第一实施方式的燃气轮机燃烧器的概略构成图。

图3是表示图2所示的燃气轮机燃烧器的主要部分的概略构成图。

图4是图2所示的燃气轮机燃烧器的端罩的概略构成图。

图5是由图4中的V-V线形成的向视剖视图。

图6是图5中的VI部分的放大图。

图7是图2所示的燃气轮机燃烧器的主燃烧嘴的局部剖切剖视图。

图8是图7中的VIII部分的放大图(主要部分放大图)。

图9是由图8中的IX-IX线形成的向视剖视图。

图中：10—压缩机，20—燃气轮机燃烧器，21—内筒，21a—燃烧室，22—外筒，23—燃烧嘴，30—涡轮，35c—槽的内面，40—基板(燃烧嘴的构造件)，44—燃料喷嘴，45—空腔，45a、45b—边界，46—槽，46a—台阶，46b—槽侧内面，47—盖，47a—底板，47b—凸缘，47c—盖侧内面，47d—顶板面，47e—第一拐角，47f—凹部，47g—薄壁部，47h—凹部的内面，47i—第二拐角，F—燃料供给源，L—熔入深度，P1—外周流路，t1—薄壁部的板厚，t2—薄壁部的邻接部的板厚，W—焊道宽度。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。

-燃气轮机-

图1是适用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的一例的概略构成图。该图所示的燃气轮机是驱动负载设备(未图示)的发动机，具备压缩机10、燃气轮机燃烧器(以下，简称为燃烧器)20、涡轮30以及排气室35。压缩机10的腔室(压缩机腔室11)被脚部12支撑，涡轮30的腔室(涡轮腔室31)被脚部32支撑，排气室35被脚部38支撑。负载设备代表性的是发电机，但也有适用泵的情况。并且，一般会有将燃气轮机称为“燃气涡轮发动机”的情况，在该情况下有时将涡轮称为“燃气轮机”。

压缩机10具有吸入空气的空气吸入口14，在压缩机腔室11内具有入口导向叶片(IGV：Inlet Guide Vane)14，在该入口导向叶片14的后方沿前后方向(转子5的轴向)交替地配置静叶片15与动叶片16。在静叶片15与动叶片16交替排列的级部的径向外侧上设置抽气室17。燃烧器20在压缩机10与涡轮30之间，在外周部以环状设置多个燃气轮机壳体(涡轮腔室31)。涡轮30在涡轮腔室31内具备沿前后方向(后述的转子5的轴向)交替地配置的多个静叶片33与动叶片34。在该涡轮腔室31的下游侧通过排气腔室36配置排气室35。排气室35具有与涡轮30连续的排气扩散器37。

另外，转子(旋转轴)5以贯通压缩机10、燃烧器20、涡轮30以及排气室35的中心的方式定位。转子5中的压缩机10侧的端部被轴承6旋转自如地支撑，排气室35侧的端部被轴承7旋转自如地支撑。转子5中的属于压缩机10的部分在轴向上重叠多个在外周部上安装有多个动叶片16的圆盘而构成。转子5中的属于涡轮30的部分在轴向上重叠多个在外周部上安装有多个动叶片34的圆盘而构成。在图1的示例中，转子5中的排气室35侧的端部作为输出轴连结于负载设备(未图示)的驱动轴。

在上述结构中，从空气取入口13吸入压缩机10的空气通过入口导向叶片14、静叶片15的叶片列、动叶片16的叶片列而被压缩，生成高温高压的压缩空气。在燃烧器20中，在由压缩机10供给的压缩空气中混合由燃料系统(图3)供给的燃料并燃烧，生成高温的燃烧气体并向涡轮30中供给。燃料也可以使用液体燃料，但本实施方式的燃料为气体燃料。作为在燃烧器20中生成的动作流体的高温高压的燃烧气体通过在涡轮30中通过静叶片33的叶片列与动叶片34的叶片列而旋转驱动转子5。涡轮30的输出的一部分作为压缩机10的动力使用，剩余部分作为负载设备4的动力使用。驱动了涡轮30的燃烧气体作为废气通过排气室35排出。在本实施方式中举例说明单轴的燃气轮机，但在发明的适用对象中也包括双轴式燃气轮机。双轴式燃气轮机包括旋转轴相互分离的高压涡轮以及低压涡轮，高压涡轮与压缩机连结于同轴，低压涡轮与涡轮连结于同轴。

-燃气轮机燃烧器-

图2是燃气轮机燃烧器的概略构成图，图3是表示图2所示的燃气轮机燃烧器的主要部分的概略构成图。这些图所示的燃烧器20相对于燃气轮机的壳体在该壳体的圆周方向上安装多个。各燃烧器20包括内筒(燃烧器内衬)21、外筒(套筒)22、燃烧嘴23、尾筒(过渡区)24(图2)等构成。

内筒21是在内部形成燃烧室21a(图3)的圆筒状的部件，将从压缩机10供给且流经外周流路P1的压缩空气与在燃烧室21a中生成的燃烧气体隔离。内筒21的涡轮侧(图中的右侧)的端部被插入尾筒24(图2)中。尾筒24是向涡轮30导入在燃烧室21a中生成的燃烧气体的部件。尾筒24的涡轮侧的端部向涡轮30中的静叶片33与动叶片34面对的环状的动作流体流路开口。在尾筒24上连结旁通管25(图2)，在该旁通管25上设置旁通阀26(图2)。

外筒22覆盖内筒21的外周，在与内筒21之间形成压缩空气流经的圆筒状的外周流路P1。是通过使压缩空气在外周流路P中通过而对内筒21进行对流冷却的结构。另外，外筒22在涡轮侧的端部具备凸缘22a(图2)，通过该凸缘22a被固定在燃气轮机的壳体上。外筒22的与涡轮相反侧(图中左侧)的端部用由端罩40等构成的燃烧嘴23堵塞。在内筒21的外周面上形成多个孔(未图示)，流经外周流路P1的压缩空气的一部分从设置于内筒21的多个孔被导入燃烧室21a，用于内筒21的内周面的薄膜冷却。除了使用于内筒21的薄膜冷却的剩余的压缩空气流经外周流路P1，由端罩40阻挡并反转而向燃烧嘴23供给。被导入燃烧嘴23的压缩空气与燃料一起向燃烧室21a喷射并燃烧。

-燃烧嘴-

燃烧嘴23包括端罩40、主燃烧嘴50以及先导燃烧嘴60而构成，安装于外筒22中的与涡轮相反侧的端部，将外筒22中的与涡轮相反侧的端部堵塞的同时面向燃烧室21a。

·端罩

图4是端罩的概略构成图，图5是由图4中的V-V线形成的向视剖视图，图6是图5中的VI部分的放大图。

端罩40也别成为顶环，包括主体部41、插入部42、燃料喷嘴44(图3)以及空腔45而构成。主体部41形成为具有中心孔41a的圆环的凸缘状，插入部42形成为直径比主体部41小的筒状且从主体部41向燃烧室21a侧突出。在插入部42被插入外筒22的开口部的状态下，相对于外筒22用螺栓等固定主体部41。插入部42的内周面与内筒21之间的圆筒状的空间成为外周流路P1的最下游区域。在本实施方式中，在外筒22的内周形成收纳插入部42的台阶，插入部42的内周面与外筒22的内周面为同一面。另外，端罩40的内面的拐角部、具体的说被主体部41的朝向燃烧室21a侧的端面与插入部42的内周面夹持的拐角部成为R形状，实现通过外周流路P1的压缩空气的转向的平滑化。另外，燃料口43(图3)连接于端罩43。燃料口43包括从端罩40的外周面伸出的燃料管43a、设置于燃料管43a的端部的凸缘43b而构成。燃料喷嘴44(图3)是在外周流路P1中喷射燃料的喷嘴，也被称为顶环喷嘴或楔块。各燃料喷嘴44以面向外周流路P1的方式从端罩40的内面的拐角部突出设置，以预定间隔在圆周方向上设置多个。

空腔45是向多个燃料喷嘴44分配燃料的歧管，由形成于作为燃烧嘴23的构造件的端罩40的主体部41的外面的槽46、堵塞槽46的盖47划定。槽46以包围端罩40的主体部41的中心孔41a的周围的方式以圆环状形成，在端罩40的主体部41a中的向与燃烧室21a相反侧的端面开口的开口部上具有台阶46a(图6)。关于盖47的结构的详细内容在后面说明，该盖47配合槽46地形成为圆环状，嵌入槽46的开口部的台阶46a中并堵塞槽46的开口。槽46即空腔45连接于燃料口43以及各燃料喷嘴44，从燃料口43流入空腔45的燃料被分配至各燃料喷嘴44。在燃料供给系统上未设置燃料的加热设备，空腔45不经由燃料加热设备地与燃料供给源F(图3)连接，向空腔45供给常温(十几度左右)的燃料。

如上述，在端罩40的主体部41与盖47的配合部分上采用使用了台阶46a的镶嵌结构。因此，在正交于槽46(通过端罩40的中心线C(图5)的平面所切断)的剖面中，主体部41与盖47的接触面(嵌合部分中的对置面)是L字型(图6)。盖47相对于主体部41焊接而牢固地固定。焊接沿圆环状的盖47的内周面以及外周面实施。在图6中黑色涂装的部分是焊接的熔合部，用底白色的虚线表示的是熔融前的盖47与主体部41的接触面(对置面)。因此，焊接的熔合部沿盖47的内周面或外周面向端罩40的轴向(图6中的左右方向)延伸。另外，在本实施方式中，在主体部41与盖47的接合上采用电子束焊接(也可采用激光焊接)，通过采用电子束焊接能够使主体部41与盖47的焊接工序机械化。另外，通过在主体部41与盖47的接合上采用电子束焊接(或激光焊接)，由该焊接产生的熔入深度L相对于焊道宽度W大。主体部41与盖47的L字型的接触面的一部分(在端罩40的径向上从盖47的内周面以及外周面向空腔45延伸的部分中的面向空腔45的部分)中会有产生接触面彼此未接合的部分X的情况。在本实施方式中，由于焊道宽度W小，因此会有容易产生该部分X的倾向。

在此，关于盖47的详细结构进行说明。盖47由底板47a与凸缘47bL形成为剖面(正交于槽46的剖面)为字型或U字型(本实施方式中为L字型)。底板47a是将槽46的开口部罩住的部分，与槽46的底面(是朝向槽46的开口部一方的面，在图5以及图6中位于右侧的面)对置地向正交于端罩40的中心线C的方向延伸。凸缘47b是收纳于槽46的台阶46a的插入部分，从底板47a的缘部(在本例中为内周侧的缘部)向槽46的深度方向延伸，如上述相对于主体部41通过焊接接合。在正交于槽46的剖面上观察，作为构成空腔45的侧面(在本例中为朝向端罩40的径向外侧的面)的凸缘47b的内面的盖侧内面47c与作为构成该空腔45的侧面的槽46的内面的槽侧内面46b为同一面。为了凸缘47b被收纳于台阶46a。因此，盖侧内面47c与槽侧内面46b的边界45a从被构成底板47a的空腔45的顶板面47d与盖侧内面47c夹持的空腔45的第一拐角47e向中心线C方向离开(偏离)。第一拐角47e形成为R状(后述的第二拐角47i以及其他拐角部也相同)。

另外，盖47的底板47a在顶板面47d上设置凹部47f，通过在盖47上设置凹部47f并被挖出而形成薄壁部47g。该薄壁部47g的板厚t1比底板47a中的薄壁部47g的邻接部的板厚t2薄。这里所说的“邻接部”指邻接于薄壁部47g且与燃烧室21a相反侧的端面与薄壁部47g的该燃烧室21a相反侧的端面成为相同平面的部分。凹部47f在空腔45内位于端罩40的径向外侧，被收纳于台阶46a中。由此，以凹部47f的径向外侧的内面47h与槽46的径向外侧的内面46c为同一面的方式构成。凹部47f的内面46h与槽46的内面46c的边界45b从由凹部47f形成的被内面47h与顶板面47d夹持的空腔45的第二拐角47i向中心线C方向离开(偏离)。

·主燃烧嘴

图7是主燃烧嘴的局部剖切剖视图，图8是图7中的VIII部分的放大图(主要部分放大图)，图9是图8中的IX-IX线形成的向视剖视图。并且，IX-IX线是将燃烧器中心轴作为中心的圆筒的外周面，图9相当于平面状地展开圆筒形的剖面的图。另外，在图9中不是剖面而用外观图表示后述的整流板54的近边。主燃烧嘴50包括基板51、燃料喷嘴52以及整流板54而构成。

基板51形成为具有中心孔51a的圆筒状，包括凸缘51A、喷嘴座51B以及空腔51D而构成。凸缘51A是在中央具备上述中心孔51a的圆板状的部分。喷嘴座51B为比凸缘51A小径且在中央通过上述中心孔51a的筒状形状，从凸缘51A的燃烧室21a侧(图7中的右侧)的端面向燃烧室21a侧突出而设置。基板51在从与燃烧室21a相反侧向端罩40的中心孔41a中插入了喷嘴座51B的状态下，相对于端罩40用螺栓等固定凸缘51A。另外，在凸缘51A中连接燃料口51C(图3)。燃料口51C包括从凸缘51A的外周面伸出的燃料管51Ca、设置于燃料管51Ca的端部的凸缘51Cb而构成。空腔51D是向多个燃料喷嘴52分配燃料的歧管，以包围中心孔51a的周围的方式圆环状地形成于作为燃烧嘴23构造件的凸缘51A内部。空腔51D连接于燃料口51C以及各燃料喷嘴52，从燃料口51C向空腔51D流入的燃料被分配给各燃料喷嘴52。如上述，在燃料供给系统上未设置燃料的加热设备，空腔51D不通过燃料加热设备地与燃料供给源F(图3)连接，在空腔51D中供给常温(十几度左右)的燃料。详细内容未图示，燃料喷嘴52分为多组，分开向各组供给燃料的路径，会有为在每组通过阀切换燃料的喷射以及停止的结构的情况。该情况下，既有根据各组而形成多个圆环状的空腔的情况，也会有一个圆环状的空腔与各组对应地被分割为多个的情况。

从燃烧室21a观察，在基板51的喷嘴座51B上形成多个沿径向延伸的狭缝51Ba。多个狭缝51Ba放射状地配置，以预定间隔存在于圆周方向上。如图9所示，是燃料喷嘴52与狭缝51Ba在圆周方向上交替排列的形态，在圆周方向上相邻的燃料喷嘴52之间由狭缝51Ba隔离。另外，在基板51的喷嘴座51B上以预定间隔在圆周方向上配置多个在径向贯通的贯通孔51Bb。贯通孔51Bb的剖面形状是使长轴在圆周方向上增加的椭圆形状，只要是没有角的平滑的形状即可，可以是圆形，还可以是在轴向上增加长轴的椭圆形状。多个狭缝51Ba各分别从喷嘴座51B的燃烧室侧21a侧的端面向凸缘51A侧延伸，连接于贯通孔51Bb。贯通孔51Bb与狭缝51Ba一对一对应地安装。如此，喷嘴座51B的相比于贯通孔51Bb靠凸缘侧51A侧的部分为一体，另一方面，相比于贯通孔51Bb靠燃烧室21a侧的部分由狭缝51Ba在圆周方向上分割为多个。

另外，在喷嘴座51B的外周面上设置在圆周方向上延伸的凹陷51Bc。凹陷51Bc形成为包围基板51的中心孔51a的周围的圆环状，将喷嘴座51B中的燃料通路52a(后述)的径向外侧的部分薄壁化，缩小喷嘴座51B的外周面与燃料通路52a的距离。凹陷51Bc的剖面形状是燃烧室21a侧的壁面在径向外侧向燃烧室21a倾斜，相反侧的壁面沿着正交于基板51的中心线C的平面。

多个燃料喷嘴52是通过各自对应的燃烧嘴筒55(图3)向燃烧室21a喷射燃料的喷嘴，也被称为主燃烧嘴。各燃料喷嘴52的基端侧插入喷嘴座51B，前端侧从喷嘴座51B中的与燃烧室21a对置的端面向燃烧室21a突出而设置。燃料喷嘴52相对于喷嘴座51B的与燃烧室21a对置的端面用焊接进行固定。另外，多个燃料喷嘴52在中腹部分通过包围这些的整流板54连结。整流板54与燃料喷嘴52也通过焊接进行接合。

如上述，燃料喷嘴52在沿圆周方向邻接的狭缝51Ba之间各设置一个，从燃烧室21a观察配置为圆形。各燃料喷嘴52在内部具有一个燃料通路52a，燃料通路52a的入口、出口分别向空腔51D、燃料喷嘴52的前端开口。在本实施方式中，燃料喷嘴52至少在通过喷嘴座51B的部分上为双重管结构，在构成燃料通路52a的内管52b的内侧具备在与内管52b之间形成筒状的空气隔热层的外管52c。

·先导燃烧嘴

先导燃烧嘴60(图3)包括基板61以及燃料喷嘴62而构成。基板61包括凸缘63、喷嘴座64以及燃料口65而构成。基板61在从与燃烧室21a相反侧向主燃烧嘴50的基板51的中心孔51a插入喷嘴座64的状态下，相对于基板51用螺栓等固定凸缘63。燃料喷嘴62也被称为先导喷嘴，从喷嘴座64向燃烧室21a突出，位于主燃烧嘴50的圆环状地配置的燃料喷嘴62的中心。燃料口65从凸缘63延伸并连接于燃料喷嘴62，从燃料口65供给的燃料通过先导锥66从燃料喷嘴62向燃烧室21a喷射。如上述，在燃料供给系统中未设置燃料的加热设备，在燃料喷嘴62中供给常温(十几度左右)的燃料。

-动作-

燃气轮机的运转中，空气被吸入压缩机10中并被压缩，作为高压的压缩空气而从压缩机10中喷出。从压缩机10喷出的压缩空气向燃烧器20供给，与由燃料系统(图3)供给的燃料一起燃烧。由此，通过已产生的高温燃烧气体驱动涡轮30，通过涡轮30的旋转输出驱动负载设备。

-效果-

(1)在本实施方式中，用底板47a与凸缘47b截面L字型地形成空腔45的盖47，为空腔45的盖侧内面47c与槽侧内面46b的边界45a从空腔45的第一拐角47e偏离的结构。会有边界45a从焊接的融入部离开而成为龟裂状的未熔融的部分X，但通过使部分X从空腔45的壁面上、尤其热应力特别集中的拐角(第一拐角47e)离开，能够通过部分X减轻作用于焊接部的应力。如此，能够减轻作用于燃烧嘴23的空腔45的焊接部的热应力，能够提高燃烧嘴23的可靠性。

(2)由于在盖47的底板47a上具备薄壁部47g，因此在应力作用于空腔45附近的情况下，薄壁部47g先于其他部位变形，能够减轻作用于未熔融的部分X的应力。这方面也有助于燃烧嘴23的可靠性的提高。另外，通过形成薄壁部47g的凹部47f设置于靠近底板47a的空腔45侧、即压缩空气的流路且变形量多的一侧，从而相比较于设置于与空腔45相反侧的情况能够确保高的应力吸收效果。但是，只要得到上述基本的效果(1)，未必需要薄壁部47g，例如可以是底板47a的厚度恒定的结构。

(3)在本实施方式中，底板47a是L型，但使形成薄壁部47g的凹部47f靠近空腔45的角，使凹部47f的内面47h与槽46的内面46c为同一面。如此，通过从由凹部47f形成的空腔45的第二拐角47i使与内面47h、46c的边界45b离开，与上述效果(1)相同地能够减轻作用于燃烧嘴23的空腔45的焊接部的热应力。

(4)在本实施方式中，在燃料系统中未配置燃料加热设备，向空腔45中供给常温燃料。其一方面，由压缩机10供给的压缩空气超过400℃，由于燃料与压缩空气的温差的大小而会有作用于空腔45周围的热应力变大的倾向。由此，适应由上述效果(1)产生的热应力减轻结构的意义尤其大。

(5)在本实施方式中，由于用电子束(或激光焊接)焊接盖47，因此焊接的焊道宽度W狭窄。因此，在端罩40的主体部40与盖47的L字型的对置部上会有容易产生未熔融的部分X的倾向。在这点上，适应由上述效果(1)产生的热应力减轻结构的意义也尤其大。另外，在盖47上形成薄壁部47g的情况下，通过焊道宽度W狭小而抑制对薄壁部47g的焊接热量输入。换而言之，能够提高盖47的形状的自由度，能够在盖47上容易地设置薄壁部47g。

(6)另外，在本实施方式中，在主燃烧嘴50的喷嘴座51B上设置多个狭缝51Ba，用狭缝51Ba将在圆周方向上邻接的燃料喷嘴52之间隔开。例如，在部分负载运转时可能会发生仅在一部分燃料喷嘴52中流通燃料而导致的热应力分布偏离。即使在这样的情况下，在燃料喷嘴52的根部分中，通过部分地将喷嘴座51B隔离，通过喷嘴座51B的隔断部分变形并向圆周方向倾斜，能够局部地吸收相对于喷嘴座51B将燃料喷嘴52推倒的力。另外，相邻的燃料喷嘴52间的变形的传递也能够在狭缝51Ba中隔断。由此，能够分散由喷嘴座51B、整流板54与燃料喷嘴52的焊接而产生的对接合部的应力，能够减轻燃烧嘴23中的热应力集中。但是，只要得到上述效果(1)，未必需要喷嘴座51B的狭缝51Ba。

(7)由于狭缝51Ba的与燃烧室21a相反侧的端部连接于贯通孔51Bb，因此该狭缝51Ba的端部为由贯通孔51Bb的内周面形成的R形状。由于狭缝51Ba的端部是在热变形时集中应力的部位，因此通过使这里为R形状，能够更有效地减轻应力集中。而且，通过如图9所示使贯通孔51Bb为在圆周方向上长的椭圆形状，能得到高的应力分散效果。但是，只要得到上述效果(1)，未必需要喷嘴座51B的贯通孔51Bb。

(8)通过在喷嘴座51B的外周面设置凹陷51Bc，使喷嘴座51B中的压缩空气的存在区域与燃料通路52a之间的部分(相比于燃料通路52a靠外周侧的部分)薄壁化，能够减轻该部分的热容量。由此，能够减轻燃料通路52a附近的喷嘴座51B构造件中的温度差，能够更有效地减轻应力集中。但是，只要得到上述效果(1)，未必需要喷嘴座51B的凹陷51Bc。

(9)通过在燃料喷嘴52上设置筒状的空气隔热层，抑制流经燃料喷嘴52的燃料与喷嘴座51B的材料之间的导热，通过压缩空气与燃料的温度差能够减轻在喷嘴座51B中产生的热应力。这方面也有助于应力集中的减轻。但是，只要得到上述效果(1)，未必需要燃料喷嘴52的空气隔热层。

-变形例-

说明了在端罩40的空腔45的盖47上设置凸缘47b、设置薄壁部47g的示例，但这样的结构也可适用于设置于燃烧嘴23以外的构造件上的空腔(如主燃烧嘴50的空腔51D)。举例说明使盖47为剖面L字型的情况，但例如可以在内外周上配置凸缘47b、用底板47a连接该内外周的凸缘47b之间的剖面U字型的形状地构成盖47。

Claims (8)

1.一种燃气轮机燃烧器，其在从压缩机喷出的压缩空气中混合燃料并燃烧，将生成的燃烧气体向涡轮供给，该燃气轮机燃烧器的特征在于，

具备：

在内侧形成燃烧室的内筒；

覆盖上述内筒且在与上述内筒之间形成供上述压缩空气流动的圆筒状的外周流路的外筒；以及

安装于上述外筒的与上述涡轮相反侧的端部且面向上述燃烧室的燃烧嘴，

上述燃烧嘴包括喷射燃料的多个燃料喷嘴以及向上述多个燃料喷嘴分配燃料的空腔而构成，

上述空腔由形成于上述燃烧嘴的构造件且在开口部具有台阶的槽和嵌入上述台阶并堵塞上述槽的盖划定，

上述盖的剖面由与上述槽的底面对置并覆盖上述槽的开口部的底板和从上述底板的缘部向上述槽的深度方向延伸并收纳于上述台阶的凸缘形成为L字型或U字型，并通过焊接接合于上述构造件，

在与上述槽正交的剖面上观察，构成上述空腔的侧面的上述凸缘的内面即盖侧内面与构成上述空腔的侧面的上述槽的内面即槽侧内面为同一面，

上述盖侧内面与上述槽侧内面的边界从被构成上述空腔的顶板面的上述底板的内面和上述盖侧内面夹持的上述空腔的第一拐角离开。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

上述盖的上述底板具备薄壁部，上述薄壁部的板厚比上述底板中的上述薄壁部的邻接部的板厚薄。

3.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

在上述底板构成的上述空腔的上述顶板面上设置有凹部，通过设置上述凹部来形成上述薄壁部。

4.根据权利要求3所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

上述凹部的内面与上述槽的内面为同一面，上述凹部的内面与上述槽的内面的边界从由上述凹部形成的上述空腔的第二拐角离开。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

上述空腔以不经由燃料加热设备的方式与燃料供给源连接。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

上述焊接是激光焊接或电子束焊接。

7.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，

由上述焊接产生的熔入深度相对于焊道宽度大。

8.一种燃气轮机，其特征在于，

具备：

压缩空气并生成压缩空气的压缩机；

在从上述压缩机喷出的压缩空气中混合燃料并燃烧而生成燃烧气体的权利要求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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