CN112840160A - 燃烧器以及具备该燃烧器的燃气轮机 - Google Patents

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Abstract

燃烧器具备：燃料喷嘴，其用于喷射燃料；燃烧筒，其包围用于使所述燃料燃烧的燃烧空间并且具有内部流路，所述内部流路具有与所述燃烧空间连通的出口；以及混合气体管线，其与所述燃烧筒的所述内部流路的入口连接，用于将所述燃料与压缩空气的混合气体向所述内部流路引导，所述燃烧筒构成为被在所述内部流路中流动的所述混合气体冷却。

Description

燃烧器以及具备该燃烧器的燃气轮机
技术领域
本发明涉及燃烧器以及具备该燃烧器的燃气轮机。
背景技术
在用于燃气轮机的燃烧器中，期望可靠地冷却高温部件。
例如，在专利文献1中记载有如下构成的燃烧器：抽出由压缩机生成的压缩空气的一部分，将该抽出空气升压后，引导至形成于燃烧筒的冷却空气通路，由此利用抽出空气冷却燃烧筒。
需要说明的是，在专利文献2中，虽然不是以燃烧筒的冷却为目的，但记载有如下燃烧器：抽出与扩散器壁相邻地流动的空气，将对该抽出空气喷射燃料而得到的混合气体在比燃燃料喷嘴靠下游侧的位置供给至燃烧筒。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-77660号公报
专利文献2：日本特开2011-153815号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在如专利文献1那样、将从压缩机供给的压缩空气的一部分用于燃烧筒的冷却的情况下，供给到燃料喷嘴出口的压缩空气供给量相应地减少用于燃烧筒的冷却的量，因此燃料喷嘴出口附近的燃空比提高。其结果是，燃料喷嘴出口附近的火焰温度变高，有可能生成作为大气污染物质的NOX。
因此，本发明的几个实施方式的目的在于，提供能够抑制燃料喷嘴出口附近的火焰温度的上升、且抑制NOX的生成的燃烧器以及具备该燃烧器的燃气轮机。
用于解决课题的方案
(1)本发明的至少一实施方式的燃烧器具备：
燃料喷嘴，其用于喷射燃料；
燃烧筒，其包围用于使所述燃料燃烧的燃烧空间并且具有内部流路，所述内部流路具有与所述燃烧空间连通的出口；以及
混合气体管线，其与所述燃烧筒的所述内部流路的入口连接，用于将所述燃料与压缩空气的混合气体向所述内部流路引导，
所述燃烧筒构成为被在所述内部流路中流动的所述混合气体冷却。
根据上述(1)的结构，作为用于冷却燃烧筒的冷媒，使用在压缩空气中混合燃料而成的混合气体。因此，与用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况相比，供给至燃料喷嘴出口的燃料量及燃料喷嘴出口的燃空比相对变少。其结果是，能够抑制燃料喷嘴出口附近的火焰温度的上升，因此能够抑制NOX的产生。
需要说明的是，在用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况下，有可能由于不含燃料的冷媒(压缩空气)的混入而妨碍燃烧反应的进行，从燃烧器流出的燃烧气体中的CO浓度增大。关于这一点，根据上述(1)的结构，由于从燃烧筒的内部流路向燃烧空间供给的混合气体含有燃料，因此能够促进燃烧空间内的燃烧反应，降低从燃烧器流出的燃烧气体中的CO浓度。这在容易产生作为未燃成分的CO的低负载运转时是有用的。
(2)在几个实施方式中，在上述(1)的结构的基础上，也可以是，
所述燃烧器具备：
压缩空气管线，其供所述压缩空气流动；以及
燃料供给部，其设置在所述压缩空气管线上，用于对在所述压缩空气管线中流动的所述压缩空气供给所述燃料，
所述混合气体管线构成为将从所述燃料供给部供给的所述燃料与在所述压缩空气管线中流动的所述压缩空气的所述混合气体向所述内部流路引导。
根据上述(2)的结构，通过燃料供给部对从压缩空气管线供给的压缩空气供给燃料，生成压缩空气与燃料的混合气体。通过将这样得到的混合气体用于燃烧筒的冷却，基于上述(1)所述的原理，与用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况相比，能够抑制燃料喷嘴出口附近的火焰温度的上升，因此能够抑制NOX的生成。
(3)在几个实施方式中，在上述(2)的结构的基础上，也可以是，
所述压缩空气管线构成为从具备所述燃烧器的燃气轮机的压缩机的中间级或该燃气轮机的机室内空间抽出所述压缩空气。
根据上述(3)的结构，能够利用由燃气轮机的压缩机生成的压缩空气来冷却燃烧筒。另外，作为用于燃烧筒的冷却的冷媒，通过使用在抽出的压缩空气中添加了燃料而成的混合气体，基于上述(1)所述的原理，与用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况相比，能够抑制燃料喷嘴出口附近的火焰温度的上升，因此能够抑制NOX的生成。
(4)在几个实施方式中，在上述(2)或(3)的结构的基础上，也可以是，
所述燃料供给部具有包括前缘部和后缘部的翼型形状，
所述前缘部位于所述压缩空气管线中的所述压缩空气的流动方向上的上游侧，
所述后缘部相对于所述前缘部位于所述流动方向上的下游侧，并且具有用于朝向所述流动方向的下游侧喷射所述燃料的燃料喷射孔。
根据上述(4)的结构，能够抑制在燃料供给部的后缘部的下游侧形成含有燃料的压缩空气(含有燃料的空气)的低流速区域。其结果是，能够防止压缩空气管线内的含有燃料的空气的着火。
(5)在几个实施方式中，在上述(2)至(4)中任一项所述的结构的基础上，也可以是，
所述燃烧器具备设置在所述压缩空气管线上的升压压缩机。
根据上述(5)的结构，能够使送给至压缩空气管线的空气升压。其结果是，即使将压力低的空气进给至压缩空气管线，也能够将压缩空气管线中的空气升压至适于将混合气体供给至燃烧筒的内部流路的压力。
(6)在几个实施方式中，上述(2)至(5)中任一项所述的结构的基础上，也可以是，
所述燃烧器具备设置在所述压缩空气管线上且用于冷却所述压缩空气的冷却器。
根据上述(6)的结构，能够利用冷却器冷却压缩空气。其结果是，能够生成更适于冷却的温度的压缩空气。
(7)在几个实施方式中，上述(1)至(6)中任一项所述的结构的基础上，也可以是，
所述混合气体管线包括通过具备所述燃烧器的燃气轮机的叶环的内部的叶环冷却管线。
根据上述(7)的结构，使用混合气体作为冷媒，不仅冷却燃烧筒，还能够冷却燃气轮机的叶环。
(8)在几个实施方式中，在上述(7)所述的结构的基础上，
所述混合气体管线还包括绕过所述叶环冷却管线的旁通管线，
所述燃烧器还具备流路切换阀，所述流路切换阀构成为能够将供所述混合气体流动的流路在所述叶环冷却管线与所述旁通管线之间切换。
根据上述(8)的结构，能够切换叶环冷却管线和旁通管线。其结果是，例如根据燃气轮机的运转状况选择使用叶环冷却管线和旁通管线中的哪一个，从而能够将作为冷媒的混合气体有效地用于冷却。
(9)在几个实施方式中，在上述(1)至(8)中任一项所述的结构的基础上，也可以是，
所述混合气体管线内的所述燃料的浓度为可燃极限浓度以下。
根据上述(9)的结构，能够防止在燃烧筒的内侧的燃烧空间以外的混合气体的着火。另外，在混合气体被导入燃烧空间内而燃烧时，能够抑制在混合气体向燃烧空间供给的供给位置附近火焰的局部温度变高。其结果是，能够抑制燃烧筒内的NOX的生成。
(10)在几个实施方式中，在上述(1)至(9)中任一项所述的结构的基础上，也可以是，
在所述燃烧筒的轴向上，所述内部流路的所述出口位于比所述燃料喷嘴的下游端靠下游侧的位置。
如上所述，在通过燃烧筒的内部流路后供给到燃烧空间的混合气体中含有燃料。
根据上述(10)的结构，由于将含有燃料的混合气体向燃烧空间供给的供给位置(即，燃烧筒的内部流路的出口位置)设定在燃烧筒的轴向上比燃料喷嘴的下游端靠下游侧的位置，因此混合气体所包含的燃料不会提高燃料喷嘴出口附近的燃空比。其结果是，基于上述(1)所述的原理，与用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况相比，能够将燃料喷嘴出口附近的火焰的燃烧温度抑制得较低，因此能够抑制NOX的生成。
(11)在几个实施方式中，在上述(1)至(10)中任一项所述的结构的基础上，也可以是，
所述内部流路包括沿所述燃烧筒的轴向延伸的多条直线流路。
根据上述(11)的结构，通过在多条内部流路中流动作为冷媒的混合气体，从而能够更有效地冷却燃烧筒。
(12)本发明的至少一实施方式的燃气轮机具备：
压缩机，其用于生成所述压缩空气；
上述(1)至(11)中任一项所述的燃烧器；以及
涡轮，其构成为由来自所述燃烧器的燃烧气体驱动。
根据上述(12)的结构，基于上述(1)所述的原理，与用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况相比，能够将燃料喷嘴出口附近的火焰的温度抑制得较低，因此能够抑制NOX的生成。
发明效果
根据本发明的几个实施方式，能够抑制喷嘴出口附近的火焰温度的上升，从而抑制NOX的生成。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的燃气轮机的概要结构图。
图2是示出本发明的一实施方式的燃烧器的剖视图。
图3是将本发明的一实施方式的燃烧筒的一部分截取而示出的局部剖视图。
图4是示出本发明的一实施方式的燃烧筒的冷却系统的结构例的概要图。
图5A是本发明的一实施方式的燃料供给部的概要图，且是组装于燃烧筒的冷却系统的燃料供给部的立体概要图。
图5B是本发明的一实施方式的燃料供给部的概要图，且是燃料供给部的剖面概要图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。
但是，本发明的范围并不限定于以下实施方式。以下的实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将本发明的范围仅限定于此，而只不过是简单的说明例。
图1是示出本发明的一实施方式的燃气轮机1的概要结构图。
如图1所示，一实施方式的燃气轮机1具备：压缩机2，其用于生成压缩空气G；燃烧器4，其用于使用压缩空气G及燃料F产生燃烧气体；以及涡轮6，其构成为由燃烧气体驱动而旋转。压缩机2的旋转轴与涡轮6的旋转轴相互连结，由这些旋转轴构成图1所示的燃气轮机1的转子8。而且，当利用燃烧气体驱动涡轮6时，涡轮6的转动力经由转子8传递至压缩机2，从而驱动压缩机2。在发电用的燃气轮机1的情况下，在转子8的涡轮6侧或压缩机2侧连结有未图示的发电机，利用涡轮6的旋转能量进行发电。
接着，使用图1对一实施方式的燃气轮机1的各部位的结构进行说明。
压缩机2具备：压缩机机室10；空气取入口12，其设置于压缩机机室10的入口侧，用于取入空气；以及各种叶片，它们配置于压缩机机室10内。各种叶片包括：入口引导叶片14，其设置于空气取入口12侧；多个静叶16，它们固定于压缩机机室10侧；以及多个动叶18，它们以与静叶16交替地排列的方式设置于转子8。需要说明的是，压缩机2也可以具备未图示的抽气室等其他构成要素。
在这样的压缩机2中，从空气取入口12取入的空气通过多个静叶16及多个动叶18而被压缩，成为高温高压的压缩空气G。该压缩空气G从压缩机2被送到后级的燃烧器4。
燃烧器4配置在壳体20内。如图1所示，可以绕转子8的中心轴配置多个燃烧器4。向该燃烧器4供给燃料F以及由压缩机2生成的压缩空气G，通过使供给的燃料F燃烧，从而产生作为涡轮6的工作流体的燃烧气体。然后，产生的燃烧气体从燃烧器4被送至后级的涡轮6。需要说明的是，关于燃烧器4的详细结构，在后文叙述。
涡轮6具备：涡轮机室22；多个静叶24及多个动叶26，它们配置于涡轮机室22内；以及叶环27，其为了保持静叶24而设置于静叶24的径向外侧。静叶24经由叶环27固定于涡轮机室22侧，动叶26以与静叶24交替地排列的方式设置于转子8。
上述涡轮6构成为，燃烧气体通过多个静叶24及多个动叶26，从而转子8被驱动而旋转。由此，对与转子8连结的未图示的发电机进行驱动。
在涡轮机室22的下游侧经由排气机室28连结有排气室30。这样，涡轮6将驱动该涡轮6后的燃烧气体经由排气机室28及排气室30排出到外部。
接着，参照图2～图5A及图5B对一实施方式的燃烧器4的详细结构进行说明。
图2是示出本发明的一实施方式的燃烧器4的剖视图。图3是将本发明的一实施方式的燃烧筒80的一部分截取而示出的局部剖视图。图4是示出本发明的一实施方式的燃烧筒80的冷却系统的结构例的概要图。图5A是组装于燃烧筒80的冷却系统的燃料供给部350的立体概要图，图5B是燃料供给部350的剖面概要图。
如图2所示，燃烧器4包括至少1根喷烧器(50，60)和在喷烧器(50，60)的下游侧设置于由壳体20划分出的机室内空间40的燃烧筒(燃烧器衬套)80。在图2所示的例示的实施方式中，燃烧器4包括先导燃烧喷烧器50和多个预混合燃烧喷烧器60。
需要说明的是，燃烧器4也可以具备用于使燃烧气体旁通的未图示的旁通管等其他构成要素。
先导燃烧喷烧器50是用于对作为主喷烧器的上述预混合燃烧喷烧器60进行点火或着火的引火(火种)喷烧器，包括与燃料端口52连结的燃料喷嘴54以及配置于该燃料喷嘴54的下游侧的先导锥部56。
预混合燃烧喷烧器60在先导燃烧喷烧器50的周围设置有多根。各个预混合燃烧喷烧器60包括与燃料端口62连结的主喷嘴64(燃料喷嘴)。
燃烧筒80包括内筒46A以及嵌合于该内筒46A的前端部的尾筒(过渡连接件)46B。在作为燃烧筒80的内部的由构成该燃烧筒80的筒状壁的内周面包围的中空部形成有燃烧空间82。
在具有上述结构的燃烧器4中，由压缩机2生成的压缩空气G从机室入口42供给至机室内空间40内，进而从机室内空间40导向预混合燃烧喷烧器60。导入该预混合燃烧喷烧器60的压缩空气G与从燃料端口62供给的燃料F在预混合燃烧喷烧器内预先混合后，作为预混合气从主喷嘴64喷射到燃烧筒80内。
另外，从机室内空间40以不经由预混合燃烧喷烧器60的方式导入燃烧筒80内的压缩空气G与从燃料端口52供给并从燃料喷嘴54喷射的燃料F在燃烧筒80内混合而成为混合气体，通过该混合气体的燃烧而形成所谓的先导火焰。此时，通过由先导燃烧喷烧器50形成的火焰(先导火焰)，使来自上述的预混合燃烧喷烧器60的预混合气着火并在燃烧筒80内部的燃烧空间82稳定地燃烧，从而产生燃烧气体。
在燃烧空间82生成的燃烧气体通过燃烧筒80内，向配置于燃烧气体流的下游侧的涡轮6供给。
需要说明的是，从燃料端口52及燃料端口62供给的燃料F既可以是气体也可以是液体，其种类也没有特别限定。另外，也可以使供给到燃料端口52的燃料F与供给到燃料端口62的燃料F为不同种类的燃料F。例如，也可以向燃料端口52供给油燃料，向燃料端口62供给天然气体等气体燃料。
在上述结构的燃烧器4中，燃烧筒80在燃气轮机1的运转中成为高温。因此，如图2及图3所示，燃烧筒80具有用于冷却该燃烧筒80的内部流路100。
如图4所示，在内部流路100的入口连接有后述的混合气体管线200。由此，燃料F与压缩空气G的混合气体H从混合气体管线200向内部流路100供给。另一方面，如图2～图3所示，内部流路100的出口102与燃烧筒80的内侧的燃烧空间82连通。因此，流过内部流路100而将燃烧筒80冷却后的混合气体H流入燃烧空间82。
在此，在用于冷却燃烧筒80的冷媒仅为压缩空气G的情况下，将供给到燃烧筒80的燃料F的全部量向燃料喷嘴54出口及主喷嘴64出口供给，因此与作为燃烧筒80冷却用的冷媒而使用在压缩空气G中混合燃料F(全部量中的一部分)而成的混合气体H的情况相比，向燃料喷嘴54出口及主喷嘴64出口供给的燃料F的量以及燃料喷嘴54出口及主喷嘴64出口处的燃空比相对变高。关于这一点，如上述结构那样，作为用于冷却燃烧筒80的冷媒，使用在压缩空气G中混合燃料F而成的混合气体H，由此，与用于冷却燃烧筒80的冷媒仅为压缩空气G的情况相比，供给到燃料喷嘴54出口及主喷嘴64出口的燃料F的量以及燃料喷嘴54出口及主喷嘴64出口处的燃空比(在此，燃料F相对于压缩空气G的比率)相对变少。其结果是，抑制燃料喷嘴54的出口附近及主喷嘴64的出口附近的火焰温度的上升。已知的是，对于燃烧燃料等的过程中产生的NOx，燃烧温度越高，则产生量越多。因此，通过如上述那样抑制燃料喷嘴54的出口附近及主喷嘴64的出口附近的火焰温度的上升，从而能够抑制NOX的产生。
需要说明的是，从混合气体管线200向内部流路100供给的混合气体H也可以是任意的燃料F与由压缩机2生成的机室内空间40中的压缩空气G的混合气体。混合气体H所包含的燃料F可以与向至少一个喷烧器(50、60)供给的燃料F相同，也可以不同。另外，如图2所示，混合气体H也可以在内部流路100中向与燃烧空间82内的燃烧气体的流动方向相反的方向流动。需要说明的是，如图2所示，也可以在多个部位设置内部流路100的出口102。另外，在设置多个内部流路100的出口102的情况下，也可以将它们在燃烧筒80的轴向上设置于相互不同的位置。
内部流路100的具体结构没有特别限定，但内部流路100例如也可以包括在构成燃烧筒80的筒状壁的内部形成的直线流路100a。
在图3所示的例示性的实施方式中，内部流路100包括在存在于燃烧筒80的内周面与外周面之间的上述筒状壁的内部沿周向排列的多个直线流路100a。各个直线流路100a沿燃烧筒80的轴向延伸。
多个直线流路100a也可以在周向上以均等间距设置。通过设置多个内部流路100(直线流路100a)，在内部流路100中流动的冷媒(混合气体H)与燃烧筒80接触的面积扩大，从而能够更有效地冷却燃烧筒80。
另外，直线流路100a的轴向上的长度没有特别限制，在轴向上可以是相同的长度，也可以如图3所示那样设置长度相互不同的多种直线流路100a。在图3所示的例子中，流路长度长的直线流路100a的出口102在燃烧筒80的轴向上位于比流路长度短的直线流路100a的出口102靠上游侧的位置。这样，在将内部流路100的出口102在轴向上分散配置在多个部位的情况下，混合气体H所包含的燃料F燃烧的位置在轴向上分散。由此，燃烧空间82内的发热量分布在轴向上被均匀化，能够抑制燃烧器4的燃烧振动。
另外，在燃烧筒80的轴向上，上述的内部流路100的出口102位于比燃料喷嘴54的下游端55靠燃烧气体流的下游侧的位置。
例如，将比燃料喷嘴54的下游端55靠下游侧的燃烧筒80的圆筒部分(在图2所示的例子中，燃烧筒80中的除了尾筒46B的下游侧的非圆筒部分以外的部位)的全长设为L时，燃料喷嘴54的下游端55与内部流路100的出口102(在存在多个出口102的情况下，位于燃烧气体流的最上游侧的出口102)之间的燃烧筒80的轴向上的距离d也可以满足d≥0.2×L。
根据上述结构，在冷媒为包含压缩空气G和燃料F的混合气体H的情况下，由于将混合气体H向燃烧空间82流出的流出位置(即，燃烧筒80的内部流路100的出口102位置)设定于在燃烧筒80的轴向上比燃料喷嘴54的下游端55靠下游侧的位置，因此混合气体H所包含的燃料F不会提高燃料喷嘴54的出口附近的燃空比。其结果是，与用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况相比，能够降低燃料喷嘴54的出口附近的火焰的燃烧温度，因此能够抑制NOX的生成。
如图4所示，在上述结构的内部流路100的入口连接有用于将燃料F与压缩空气G的混合气体H向内部流路100引导的混合气体管线200。
如图4所示，上述的混合气体管线200也可以包括通过涡轮6的叶环27的内部的叶环冷却管线210。在该情况下，作为冷媒的混合气体H最初通过叶环冷却管线210以冷却叶环27，接着通过内部流路100以冷却燃烧筒80，最后从内部流路100的出口102流入燃烧筒80的燃烧空间82。根据上述结构，除了燃烧筒80的冷却之外，还能够将混合气体H用于燃气轮机1的叶环27的冷却。
如图4所示，一实施方式的混合气体管线200除了上述的叶环冷却管线210之外，还可以包括绕过叶环冷却管线210的旁通管线220。另外，还可以具备流路切换阀230，该流路切换阀230构成为能够在叶环冷却管线210与旁通管线220之间切换供混合气体H流动的流路。
通过上述流路切换阀230，例如根据燃气轮机1的运转状况选择使用叶环冷却管线210和旁通管线220中的哪一个，从而能够将作为冷媒的混合气体H有效地用于冷却。
例如，在燃气轮机1起动时，叶环27不成为高温。因此，能够通过选择旁通管线220而仅将混合气体H用于燃烧筒80的冷却。另一方面，在为燃气轮机1的额定负载时，与起动时相比，叶环27也成为高温。因此，能够通过选择叶环冷却管线210而将混合气体H用于燃烧筒80的冷却及叶环27的冷却。
图4所示的一实施方式的燃烧器4还可以包括：压缩空气管线300，其将压缩空气G向混合气体管线200引导；以及燃料供给部350，其设置在压缩空气管线300上，用于对压缩空气G供给燃料F。从燃料供给部350供给的燃料F与在压缩空气管线300中流动的压缩空气G作为混合气体H流入混合气体管线200。
此外，引导压缩空气G的压缩空气管线300也可以构成为能够从各种场所抽出压缩空气G。
例如，可以从图1所示的压缩机2的中间级抽出压缩空气G，也可以从图2所示的机室内空间40抽出压缩空气G。
此外，如图4所示的实施方式那样，燃烧器4也可以具备：冷却器302，其设置在压缩空气管线300上；以及升压压缩机304，其设置在压缩空气管线300上。在图4所示的例示性的燃烧器4中，在压缩空气G的流动方向上的冷却器302的下游侧设置有升压压缩机304。在上述燃烧器4中，通过冷却器302能够生成适于冷却的温度的压缩空气G。另外，即使向压缩空气管线300送给外部气体等的压力低的空气，也能够利用升压压缩机304将压缩空气管线300中的空气升压至适于向燃烧筒80的内部流路100供给的压力。
上述的压缩空气管线300、冷却器302、升压压缩机304和燃料供给部350也可以设置在壳体20外。根据该结构，含有燃料F的压缩空气G从壳体20外的压缩空气管线300向壳体20内的混合气体管线200引导。
另一方面，燃料供给部350也可以设置于壳体20内的混合气体管线200。例如，也可以在混合气体管线200中的比叶环冷却管线210靠下游侧的位置设置燃料供给部350。在该情况下，将燃料F供给至对叶环27进行了冷却后的压缩空气G。
图5A是燃料供给部350的立体概要图，图5B是燃料供给部350的剖面概要图。
至此，对燃烧器4的整体结构进行了说明。
以下，使用图5A及图5B对本发明的一实施方式的燃烧器4中的燃料供给部350的结构进行说明。
如图5A及图5B所示，对压缩空气G供给燃料F的燃料供给部350也可以具有包括前缘部352和后缘部354的翼型形状，该前缘部352位于压缩空气管线300中的压缩空气G的流动方向上的上游侧，该后缘部354相对于前缘部352位于流动方向上的下游侧，并且具有用于朝向流动方向的下游侧喷射燃料F的燃料喷射孔360。对于这样的燃料供给部350，相对于连结前缘部352与后缘部354的弦长，一个面和另一个面可以是非对称的，也可以是对称的。也就是说，燃料供给部350也可以是在压缩空气G的流动方向上至少在比燃料喷射孔360靠下流侧不产生涡旋的流线形状，即在置于流动中时在周围不产生涡旋、且由从流动受到的阻力最小的曲线(或者曲面)构成的形状。具体而言，燃料供给部350也可以具有沿着压缩空气G的流动方向的剖面细长(或者薄)且前端变圆、后端朝向流动的下游变尖锐的尖形形状。通过使燃料供给部350为上述结构，能够抑制在燃料供给部350的后缘部354的下游侧形成含有燃料F的压缩空气G(含有燃料的空气)的低流速区域。其结果是，能够防止压缩空气管线300内的对含有燃料的空气的着火或保焰。
需要说明的是，也可以在燃料供给部350内部设置用于供燃料F流动的燃料流路356。另外，燃料F也可以构成为从外部燃料流路358向燃料流路356供给，并从燃料喷射孔360喷射。此外，也可以在外部燃料流路358上设置调整燃料F的供给量的燃料调整阀359。
另外，在几个实施方式中，混合气体管线200内的燃料F的浓度可以是可燃极限浓度以下。为了调整燃料F的浓度，例如也可以在上述燃料调整阀359中调整燃料F的供给量。通过使燃料F的浓度为可燃极限浓度以下，从而能够防止混合气体H在燃烧筒80的内侧的燃烧空间82以外着火。另外，在混合气体H被导入燃烧空间82内进行燃烧时，能够抑制在混合气体H向燃烧空间82供给的供给位置附近火焰温度局部变高。其结果是，能够抑制燃烧筒80内的NOX的生成。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述方式，能够在不脱离本发明的目的的范围内进行各种变更。
附图标记说明：
1...燃气轮机；
2...压缩机；
4...燃烧器；
6...涡轮；
27...叶环；
40...机室内空间；
54...燃料喷嘴；
80...燃烧筒；
100...内部流路；
102...出口；
200...混合气体管线；
210...叶环冷却管线；
220...旁通管线；
230...流路切换阀；
300...压缩空气管线；
302...冷却器；
304...升压压缩机；
350...燃料供给部；
352...前缘部；
354...后缘部；
F...燃料；
G...压缩空气。

Claims (12)

1.一种燃烧器，其特征在于，
所述燃烧器具备：
燃料喷嘴，其用于喷射燃料；
燃烧筒，其包围用于使所述燃料燃烧的燃烧空间并且具有内部流路，所述内部流路具有与所述燃烧空间连通的出口；以及
混合气体管线，其与所述燃烧筒的所述内部流路的入口连接，用于将所述燃料与压缩空气的混合气体向所述内部流路引导，
所述燃烧筒构成为被在所述内部流路中流动的所述混合气体冷却。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，
所述燃烧器具备：
压缩空气管线，其供所述压缩空气流动；以及
燃料供给部，其设置在所述压缩空气管线上，用于对在所述压缩空气管线中流动的所述压缩空气供给所述燃料，
所述混合气体管线构成为将从所述燃料供给部供给的所述燃料与在所述压缩空气管线中流动的所述压缩空气的所述混合气体向所述内部流路引导。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，
所述压缩空气管线构成为从具备所述燃烧器的燃气轮机的压缩机的中间级或该燃气轮机的机室内空间抽出所述压缩空气。
4.根据权利要求2或3所述的燃烧器，其特征在于，
所述燃料供给部具有包括前缘部和后缘部的翼型形状，
所述前缘部位于所述压缩空气管线中的所述压缩空气的流动方向上的上游侧，
所述后缘部相对于所述前缘部位于所述流动方向上的下游侧，并且具有用于朝向所述流动方向的下游侧喷射所述燃料的燃料喷射孔。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述燃烧器具备设置在所述压缩空气管线上的升压压缩机。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述燃烧器具备设置在所述压缩空气管线上且用于冷却所述压缩空气的冷却器。
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，
所述混合气体管线包括通过具备所述燃烧器的燃气轮机的叶环的内部的叶环冷却管线。
8.根据权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，
所述混合气体管线还包括绕过所述叶环冷却管线的旁通管线，
所述燃烧器还具备流路切换阀，所述流路切换阀构成为能够将供所述混合气体流动的流路在所述叶环冷却管线与所述旁通管线之间切换。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述混合气体管线内的所述燃料的浓度为可燃极限浓度以下。
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，
在所述燃烧筒的轴向上，所述内部流路的所述出口位于比所述燃料喷嘴的下游端靠下游侧的位置。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的燃烧器，其特征在于，
所述内部流路包括沿所述燃烧筒的轴向延伸的多条直线流路。
12.一种燃气轮机，其特征在于，
所述燃气轮机具备：
压缩机，其用于生成所述压缩空气；
权利要求1至11中任一项所述的燃烧器；以及
涡轮，其构成为由来自所述燃烧器的燃烧气体驱动。
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