CN117063015A - 燃烧器及燃气涡轮 - Google Patents
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Abstract
本发明的燃烧器具备:管板,具有与燃烧器轴线正交的上游侧端面及下游侧端面,且形成有经这些上游侧端面与下游侧端面贯穿的空气孔;及燃料喷射部,对在空气孔中流通的空气喷射燃料,空气孔具有:弯曲流路,随着朝向下游侧而沿与燃烧器轴线正交的方向弯曲;及倾斜流路,以连续的方式与该弯曲流路的下游侧连接,相对于燃烧器轴线倾斜地延伸并且在下游侧端面开口,燃料喷射部喷射燃料的燃料喷射位置位于比弯曲流路的上游端更靠下游侧的位置。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧器及燃气涡轮。
本申请主张基于2021年3月31日于日本申请的专利申请2021-062224号的优先权,并将其内容援用于此。
背景技术
例如,专利文献1中公开有作为燃气涡轮中所使用的燃烧器的一例的集束燃烧器。
集束燃烧器具有喷射燃料的多个燃料喷嘴部及在燃料喷嘴部的下游侧与这些喷嘴部同轴设置的多个空气孔。伴随燃料的喷射而周围的空气与燃料的混合气体在空气孔中流通并向下游侧喷出。此时,通过点燃混合气体,在各空气孔的下游侧的端部形成多个小规模的火焰。
各空气孔中,上游侧部分设为与燃烧器的中心轴线平行的直管部,另一方面,下游侧部分设为相对于燃烧器的中心轴线倾斜地延伸的倾斜部。因此,对从空气孔供给至下游侧的混合气体赋予围绕燃烧机的中心轴线的回转成分。由此,能够稳定地保持火焰。
以往技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-111651号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
在专利文献1中所记载的燃烧器中,空气及燃料从直管部到达倾斜部时急剧地转向。因此,当燃料的密度小于空气时,因燃料与空气的比重之差而会导致燃料偏向倾斜部的内周面的一部分。其结果,有时无法充分地进行燃料与空气的混合,而会导致产生回火。
本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够提高火焰保持性的同时进一步抑制回火的燃烧器及燃气涡轮。
用于解决技术课题的手段
为了解决上述课题,本发明所涉及的燃烧器具备:管板,与燃烧器轴线正交的上游侧端面及下游侧端面,且具有经这些上游侧端面与下游侧端面贯穿的空气孔;及燃料喷射部,对在所述空气孔中流通的空气喷射燃料,所述空气孔具有:弯曲流路,随着朝向下游侧而沿与所述燃烧器轴线正交的方向弯曲;及倾斜流路,以连续的方式与该弯曲流路的下游侧连接,相对于所述燃烧器轴线倾斜地延伸并且在所述下游侧端面开口,所述燃料喷射部喷射所述燃料的燃料喷射位置位于比所述弯曲流路的上游端更靠下游侧的位置。
本发明所涉及的燃气涡轮具备:压缩机,压缩空气;上述燃烧器,通过在压缩机所压缩的空气中混合燃料并使其燃烧来生成燃烧气体;及涡轮,由所述燃烧气体驱动。
发明效果
根据本发明的燃烧器及燃气涡轮,能够提高火焰保持性的同时进一步抑制回火。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的燃气涡轮的概略结构的示意图。
图2是表示本发明的第1实施方式所涉及的燃烧器的概略结构的纵剖视图。
图3是本发明的第1实施方式所涉及的燃烧器的主要部分的放大图。
图4是本发明的第2实施方式所涉及的燃烧器的主要部分的放大图。
图5是变形例所涉及的燃烧器的主要部分的放大图。另外,省略了燃料喷射部的记载。
图6是变形例所涉及的燃烧器的主要部分的放大图。另外,省略了燃料喷射部的记载。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下,参考图1~图3对本发明的第1实施方式进行详细说明。如图1所示,本实施方式所涉及的燃气涡轮1具有压缩空气的压缩机2、生成燃烧气体的燃烧器3及由燃烧气体驱动的涡轮4。
燃烧机在燃气涡轮1的旋转轴的周围沿周向隔着间隔设置有多个。燃烧器3在压缩机2所压缩的空气中混合燃料并使其燃烧,生成高温高压的燃烧气体。
[燃烧器]
以下,利用图2及图3对燃烧器3的结构进行说明。
如图2所示,燃烧器3具备筒体10、闭止板11、燃料供给管12、燃料切换部13及燃烧器主体20。
[筒体]
筒体10呈以成为燃烧器3的中心轴线的燃烧器轴线O为中心的圆筒状。在筒体10中,内外贯穿该筒体10的空气导入孔10a沿周向隔着间隔形成有多个。
[闭止板]
闭止板11呈闭塞筒体10的后方侧(图1中的左侧)的端部的圆盘状。压缩机2所压缩的空气经由空气导入孔10a导入于由筒体10及闭止板11区划的空间。
[燃料供给管]
燃料供给管12为燃料流通的管。燃料供给管12沿燃烧器轴线O以前后贯穿闭止板11的方式延伸。燃料供给管12中燃料从后方侧朝向前方侧(图1的右侧)流通。
[燃料切换部]
燃料切换部13切换供给至燃料供给管12的燃料的种类。本实施方式的燃料切换部13构成为以氢及天然气来切换燃料。燃料切换部13例如从后方侧将从储氢罐及天然气罐供给的氢或天然气中的任一个供给至燃料供给管12。
[燃烧器主体]
燃烧器主体20设置成闭塞筒体10的前方侧。燃烧器主体20具有安装部21、管板30及燃料喷射部50。
[安装部]
安装部21呈以燃烧器轴线O为中心且与筒体10相比外径小一圈的筒状。安装部21的外周面的后方侧的一部分在筒体10的内周面遍及整周固定。安装部21设置于不闭塞筒体10的空气导入孔10a的位置。
[管板]
管板30呈以燃烧器轴线O为中心的圆盘状。管板30的外周部的后端在安装部21的前端遍及整周一体地固定。管板30的朝向后方侧的端面设为上游侧端面31。管板30的朝向前方侧的面设为下游侧端面32。上游侧端面31及下游侧端面32分别呈与燃烧器轴线O正交的平面状,且彼此平行。
[集气室]
管板30在内侧具有作为中空部的集气室33。与管板30的外形同样地,集气室33为呈圆盘状的空间。在管板30中形成有沿燃烧器轴线O遍及集气室33的内表面与上游侧端面31延伸的燃料孔33a。燃料供给管12的前端与燃料孔33a连接。由此,在燃料供给管12中流通的燃料经由燃料孔33a导入于集气室33内。通过燃料的供给由该燃料填满集气室33。
[管状壁部]
在管板30中以在集气室33内遍及前后延伸的方式设置有多个管状壁部34。多个管状壁部34沿与燃烧器轴线O正交的方向彼此分开配置。
[空气孔]
在管板30中形成有经上游侧端面31与下游侧端面32贯穿这些上游侧端面31及下游侧端面32的多个空气孔40。各空气孔40通过管状壁部34的内部。即,通过管状壁部34形成有空气孔40的流路的一部分。多个空气孔40按照管状壁部34的配置位置,沿与燃烧器轴线O正交的方向彼此分开配置。
将后方侧设为上游侧,将前方侧设为下游侧而空气在空气孔40中流通。即,经由空气导入孔10a导入于由筒体10及闭止板11区划的空间的空气从后方侧朝向前方侧在管板30的空气孔40中流通。
详细而言,如图3所示,空气孔40通过从上游侧朝向下游侧依次连接导入流路41、弯曲流路42及倾斜流路43来构成。
<导入流路>
导入流路41为空气孔40的最上游的部分。导入流路41具有沿与燃烧器轴线O平行的第1中心轴线O1延伸的直管部41b。直管部41b遍及前后方向以直线状且以同样的内径延伸。
在直管部41b的上游侧的端部与上游侧端面31之间形成有曲面部41a。曲面部41a以曲面来连接直管部41b的上游端与上游侧端面31之间。即,曲面部41a使导入流路41在上游侧端面31开口,且形成有空气孔40的上游侧开口部40a。
曲面部41a设为随着朝向下游侧而缩径的凸曲面。曲面部41a的下游侧的端部相对于直管部41b的上游侧的端部平滑地连续。
<弯曲流路>
弯曲流路42为与导入流路41的下游侧连续的部分,是成为空气孔40的中间部的部分。
弯曲流路42的内径设为与导入流路41的直管部41b相同的内径。弯曲流路42以平滑地连续的方式与直管部41b的下游侧的端部即导入流路41的下游侧的端部连接。
弯曲流路42以随着朝向下游侧而沿与燃烧器轴线O正交的方向弯曲的方式延伸。由此,弯曲流路42的中心轴线即第2中心轴线O2也随着朝向下游侧而沿与燃烧器轴线O正交的方向弯曲。在本实施方式中,第2中心轴线O2从弯曲流路42的上游侧的端部遍及下游侧的端部,围绕相同的圆的中心C以相同的曲率半径延伸。即,弯曲流路42从上游侧遍及下游侧同样弯曲的同时延伸。
[倾斜流路]
倾斜流路43延伸成相对于燃烧器轴线O以一定的倾斜角度倾斜。即,倾斜流路43的中心轴线即第3中心轴线O3以随着朝向下游侧而朝向与燃烧器轴线O正交的方向的方式以直线状延伸。倾斜流路43的内径设为与弯曲流路42的内径相同。
倾斜流路43的上游侧的端部以平滑地连续的方式与弯曲流路42的下游侧的端部连接。由此,倾斜流路43的第3中心轴线O3位于弯曲流路42的第2中心轴线O2的下游侧的端部中的切线上。倾斜流路43的第3中心轴线O3相对于燃烧器轴线O的角度例如设定为10~45度,优选设定为20~40度,更优选设定为25~35度。倾斜流路43的下游侧的端部在管板30的下游侧端面32开口。即,倾斜流路43的下游侧的端部形成空气孔40的下游侧开口。倾斜流路43从沿燃烧器轴线O的方向观察围绕燃烧器轴线O延伸。
[燃料喷射部]
燃料喷射部50对在空气孔40中流通的空气喷射燃料。本实施方式的燃料喷射部50设置于空气孔40内,在本实施方式中,设置于空气孔40中的倾斜流路43的内周面。燃料喷射部50具有喷嘴部51及多个支柱54。
喷嘴部51沿与第3中心轴线O3相同的轴延伸。喷嘴部51呈随着朝向下游侧而逐渐变细的圆柱状。喷嘴部51的外形可以呈从上游侧朝向下游侧的流线形状。在喷嘴部51形成有轴向流路52,该轴向流路52在该喷嘴部51的下游侧的前端开口并且在喷嘴部51内沿第3中心轴线O3延伸。喷嘴部51的下游侧的端部即后端位于弯曲流路42与倾斜流路43的边界。
支柱54将喷嘴部51固定于倾斜流路43的内周面。支柱54沿第3中心轴线O3的周向隔着间隔设置有多个。支柱54的外周侧的端部固定于倾斜流路43的内周面。支柱54的内周侧的端部固定于喷嘴部51的外周面。在支柱54的内部形成有沿第3中心轴线O3的径向延伸的径向流路55。径向流路55的径向内侧的端部与喷嘴部51内的轴向流路52连通。
支柱54的与第3中心轴线O3平行的截面形状优选呈流线形状或叶片形状,以免妨碍在倾斜流路43中流通的空气的流动。
在此,在管板30中的管状壁部34形成有沿空气孔40的中心轴线的径向贯穿该管状壁部34的连通孔34a。连通孔34a沿周向隔着间隔形成有多个。各连通孔34a与支柱54的径向流路55连接并且连通。由此,填充于集气室33内的燃料经由连通孔34a并通过径向流路55,并且流入燃料喷射部50的喷嘴部51内的轴向流路52。
轴向流路52的喷嘴部51的前端的开口部设为用于将在轴向流路52中流通的燃料向下游侧喷射的前端喷射孔(燃料喷射孔)53。前端喷射孔53配置于空气孔40的中心轴线上,尤其在本实施方式中,配置于倾斜流路43的中心轴线即第3中心轴线O3上。由此,燃料从前端喷射孔53沿空气孔40的中心轴线向下游侧喷射。
在此,将沿空气孔40的中心轴线的方向上的燃料喷射部50喷射燃料的位置定义为燃料喷射位置P。本实施方式的燃料喷射位置P设为形成空气孔40中的直线状的倾斜流路43上。
[作用效果]
接着,对本实施方式所涉及的燃烧器3的动作及作用效果进行说明。已压缩的空气在燃烧器3的管板30中的空气孔40中从后方侧朝向前方侧即从上游侧朝向下游侧依次流通。如此,进行对在空气孔40中流通的空气的燃料的喷射。
对燃烧器3的燃料的供给经由燃料切换部13进行。即,通过燃料切换部13对燃料供给管12供给氢或天然气作为燃料。燃料经由燃料供给管12导入于管板30的集气室33。然后,填充于集气室33内的燃料经由形成于各管状壁部34的连通孔34a导入于设置于空气孔40内的燃料喷射部50。然后,导入于燃料喷射部50的燃料经由位于喷嘴部51前端的前端喷射孔53喷射到空气孔40内。
喷射到空气孔40内的该燃料与在空气孔40内从上游侧向下游侧流通的空气混合。由此,生成混合气体。混合气体从空气孔40的下游侧开口部40b喷出,并且被点燃。由此,以与各空气孔40的下游侧开口部40b对应的方式形成火焰。
在此,当燃料切换部13作为燃料选择了天然气时,该天然气的火焰保持性低,从而有时难以稳定地保持火焰。相对于此,在本实施方式中,从空气孔40喷出的混合气体经由该空气孔40的倾斜流路43向下游侧喷出。因此,混合气体以被赋予了围绕燃烧器轴线O的回转成分的状态从空气孔40喷出。由此,能够稳定地保持基于该混合气体的火焰。即,能够提高燃烧器3的火焰保持性。
并且,如上所述,通过对混合气体赋予回转成分,除了强化火焰保持,还能够获得促进空气与燃料的混合的效果。
在此,当使用了如氢那样的易燃性燃料时,只要在空气孔40内对混合气体赋予回转成分,则可能会引起逆火。因此,难以在空气孔40内赋予回转成分而促进空气与燃料的混合。
相对于此,在本实施方式中,设为在空气孔40内不形成向流而在燃料及空气离开空气孔40之后形成向流的结构。即,在脱离空气孔40之后能够急速地混合燃料与空气,因此能够避免逆火的风险而实现适当的混合促进。并且,由此,能够减少在氢燃烧时所产生的NOX。因此,在作为燃料仅使用氢的燃烧器中也能够适用本发明。
并且,在本实施方式中,基于燃料喷射部50的燃料喷射位置P设为倾斜流路43上。因此,在倾斜流路43内朝向下游侧喷出的燃料以维持了直进性的状态与空气一同流通。由此,能够抑制燃料以偏向空气孔40的周向一部分的状态喷出。
当假如燃料喷射位置P位于比弯曲流路42更靠上游侧的位置时,即,当燃料喷射位置P例如位于导入流路41内或管板30的上游侧时,在空气孔40中流通的燃料及空气在弯曲流路42中分别受到较大的离心力。因此,尤其在燃料与空气的比重差异明显时,导致根据离心力而燃料偏向空气孔40的周向一部分。尤其在通过燃料切换部13作为燃料正在供给氢时,该氢与空气的比重大不相同。因此,成为燃料偏向弯曲流路42的弯曲的内侧的燃料分布,从而回火的产生风险变高。
相对于此,在本实施方式中,是在空气孔40中的比弯曲流路42更靠下游侧喷射燃料的结构,因此空气及燃料不会受到基于弯曲流路42的离心力。因此,燃料以维持了直进性的状态到达空气孔40的下游侧开口部40b。因此,能够抑制回火的产生。
而且,燃料喷射部50的喷嘴是沿空气孔40的中心轴线向下游侧喷射燃料的结构,因此能够以最远离空气孔40的内周面的状态喷射燃料。如此喷射的燃料以保持直进性的状态向下游侧流通,因此能够进一步抑制燃料偏向空气孔40的内周面。
[第2实施方式]
接着,参考图4对本发明的第2实施方式进行说明。在图4中,对与第1实施方式相同的构成要件标注相同的符号,并省略详细说明。
第2实施方式的燃料喷射部70的结构与第1实施方式不同。第2实施方式的燃料喷射部70具有多个内周喷射孔(燃料喷射孔)71。
内周喷射孔71以使集气室33与空气孔40连通的方式沿径向贯穿管状壁部34。内周喷射孔71构成为将集气室33内的燃料直接喷射到空气孔40内。多个内周喷射孔71在空气孔40中的相同的中心轴线方向位置上沿周向隔着间隔形成有多个。该中心轴线方向位置成为第2实施方式中的燃料喷射位置P。与第1实施方式同样地,本实施方式的燃料喷射位置P设为空气孔40内的倾斜流路43上。
另外,各内周喷射孔71可以形成于彼此对置的周向位置。即,内周喷射孔71可以将形成于彼此对置的位置上的一对内周喷射孔71设为一组,而仅形成有一组,或形成有多组。
根据上述结构,在相同的中心轴线方向位置上从多个燃料喷射孔喷射的燃料彼此干扰,由此燃料容易沿空气孔40的中心轴线流动。尤其,当燃料从对置的位置喷射时,这两个流动相互抵消彼此的流速的径向成分,从而能够形成沿中心轴线的流动。因此,与第1实施方式同样地,能够抑制燃料偏向空气孔40的内周面的一部分而接触。
[其他实施方式]
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此,在不脱离本发明的技术思想的范围内,能够适当进行变更。
例如,在实施方式中,燃料喷射位置P位于倾斜流路43上,但并不限定于此。燃料喷射位置P可以是倾斜流路43的上游侧的端部,也可以是弯曲流路42内。即,燃料喷射位置P位于比弯曲流路42的上游侧的端部更靠下游侧的位置即可。
只要燃料喷射位置P位于导入流路41的直管部41b,则直进性高的燃料按照直管部41b的形状而带势流入弯曲流路42。在该情况下,在弯曲流路42中受到较大的离心力,从而在燃料的周向分布中产生较大的偏向。如上所述,只要在弯曲流路42的中途喷射燃料,则抑制基于该弯曲流路42的离心力的影响,从而能够抑制燃料的周向分布的偏向。
并且,在实施方式中,对导入流路41的第1中心轴线O1与燃烧器轴线O平行且相对于管板30的上游侧端面31垂直的例子进行了说明。然而,并不限定于此。例如,如图5所示的变形例,导入流路41的第1中心轴线O1可以相对于燃烧器轴线O多少具有倾斜角度。此时的第1中心轴线O1相对于燃烧器轴线O的倾斜角度小于倾斜流路43的第3中心轴线O 3相对于燃烧器轴线O的倾斜角度。由此,也能够形成以连接第1中心轴线O1与第2中心轴线O 2的第2中心轴线O 2为中心的弯曲流路42。因此,不会抹杀以具备弯曲流路42及倾斜流路43的结构为前提确定了燃料喷射位置P的本发明的宗旨。
并且,在实施方式中,对倾斜流路43以直线状延伸的例子进行了说明,但并一定限定于此。代替直线状的倾斜流路43,例如,如图6所示的变形例,也可以是具有平缓的曲率的倾斜流路44。该倾斜流路44的第3中心轴线O 3具有大于成为弯曲流路42的中心的第2中心轴线O 2的曲率半径。伴随于此,变形例的倾斜流路44设为弯曲成与弯曲流路42相比曲率小的流路。由此,也具有与实施方式相同的作用效果。
[附记]
各实施方式中所记载的燃烧器3及燃气涡轮1例如可以如下理解。
(1)第1方式所涉及的燃烧器3具备:管板30,具有与燃烧器轴线O正交的上游侧端面31及下游侧端面32,且形成有经这些上游侧端面31与下游侧端面32贯穿的空气孔40;及燃料喷射部50、70,对在所述空气孔40中流通的空气喷射燃料,所述空气孔40具有:弯曲流路42,随着朝向下游侧而沿与所述燃烧器轴线O正交的方向弯曲;及倾斜流路43、44,以连续的方式与该弯曲流路42的下游侧连接,相对于所述燃烧器轴线O倾斜地延伸并且在所述下游侧端面32开口,所述燃料喷射部50、70喷射所述燃料的燃料喷射位置P位于比所述弯曲流路42的上游端更靠下游侧的位置。
根据上述结构,能够在管板30的下游侧形成基于倾斜流路43、44的向流,因此能够稳定地保持火焰。
并且,燃料喷射位置位于比弯曲流路42的上游端更靠下游侧的位置,因此能够抑制从燃料喷射部50、70喷射的燃料偏向倾斜流路43的周向的一部分。
(2)第2方式所涉及的燃烧器3可以是(1)所述的燃烧器3,其中,所述燃料喷射位置P位于比所述倾斜流路43、44的上游端更靠下游侧的位置。
燃料喷射位置P位于倾斜流路43、44中,因此从燃料喷射部50、70喷射的燃料以维持直进性的状态流向下游侧。因此,能够抑制燃料偏向空气孔40的一部分。
(3)第3方式所涉及的燃烧器3可以是(1)或(2)所述的燃烧器3,其中,所述倾斜流路43延伸成相对于所述燃烧器轴线O以一定的倾斜角度倾斜。
(4)第4方式所涉及的燃烧器3可以是(1)或(2)所述的燃烧器3,其中,所述倾斜流路44为弯曲成与所述弯曲流路42相比曲率小的流路。
(5)第5方式所涉及的燃烧器3可以是(1)至(4)中任一项所述的燃烧器3,其中,所述燃料喷射部50具有喷射所述燃料的喷嘴部51,该喷嘴部51沿所述空气孔40的中心轴线向下游侧喷射所述燃料。
由此,燃料沿空气孔40的中心轴线流动,因此能够抑制该燃料偏向空气孔40的内周面的一部分而接触。
(6)第6方式所涉及的燃烧器3可以是(1)至(4)中任一项所述的燃烧器3,其中,所述燃料喷射部70在所述空气孔40中的相同的中心轴线方向位置上具有在所述空气孔40的内周面沿周向隔着间隔配置的多个燃料喷射孔。
作为燃料喷射孔的例示,例如可举出内周喷射孔71。
在相同的中心轴线方向位置上从多个燃料喷射孔喷射的燃料彼此干扰,由此燃料容易沿空气孔40的中心轴线流动。因此,能够抑制燃料偏向空气孔40的内周面的一部分而接触。
(7)第7方式所涉及的燃烧器3可以是(1)至(6)中任一项所述的燃烧器3,其中,所述空气孔40还具有导入流路41,该导入流路41在所述上游侧端面31开口而与所述燃烧器轴线O平行地以直线状延伸,并且下游端以连续的方式与所述弯曲流路42的上游端连接。
当导入流路41相对于燃烧器轴线O倾斜时,在该导入流路41的上游侧端面31上的开口部容易产生空气的剥离。在本方式中,导入流路41设为与燃烧器轴线O平行,且与上游侧端面31正交。因此,能够抑制开口部中的空气的剥离。
(8)第8方式所涉及的燃烧器3可以是(7)所述的燃烧器3,其中,所述导入流路41的第1中心轴线O1与所述燃烧器轴线O平行且相对于所述管板30的所述上游侧端面31垂直。
(9)第9方式所涉及的燃烧器3可以是(7)所述的燃烧器,其中,所述导入流路41的第1中心轴线O1相对于所述燃烧器轴线O的倾斜角度小于所述倾斜流路43的第3中心轴线O3相对于所述燃烧器轴线O的倾斜角度。
(10)第10方式所涉及的燃烧器3为(1)至(9)中任一项所述的燃烧器3,其还具有以氢及天然气来切换所述燃料的燃料切换部13。
在此,当燃料为天然气时,除了其他燃料以外,有时难以稳定地保持火焰。在本方式中,从倾斜流路43向下游侧喷出的空气与燃料的混合气体成为向流,因此即使在燃料为天然气的情况下,也能够稳定地保持火焰。
另一方面,当燃料为氢时,若在空气孔40的入口侧及出口侧流路的倾斜角不同,则导致比重小的氢偏向空气孔40的出口的周向的一部分,因此不优选。在本方式中,设为燃料喷射位置P位于比弯曲流路42的上游端更靠下游侧的位置,因此即使在燃料为氢的情况下,也能够抑制该氢在空气孔40内偏向。
(11)第11方式所涉及的燃气涡轮1具备:压缩机2,压缩空气;(1)至(10)中任一项所述的燃烧器3,通过在压缩机2所压缩的空气中混合燃料并使其燃烧,生成燃烧气体;及涡轮4,由所述燃烧气体驱动。
根据上述燃气涡轮1,通过将燃料与空气的混合气体设为向流,能够提高火焰保持性的同时抑制空气孔40内的燃料的偏向而进一步抑制回火。
产业上的可利用性
能够提供一种能够提高火焰保持性的同时进一步抑制回火的燃烧器及燃气涡轮。
符号说明
1-燃气涡轮,2-压缩机,3-燃焼器,4-涡轮,10-筒体,10a-空气导入孔,11-闭止板,12-燃料供给管,13-燃料切换部,20-燃烧器主体,21-安装部,30-管板,31-上游侧端面,32-下游侧端面,33-集气室,33a-燃料孔,34-管状壁部,34a-连通孔,40-空气孔,40a-上游侧开口部,40b-下游侧开口部,41-导入流路,41a-曲面部,41b-直管部,42-弯曲流路,43-倾斜流路,44-倾斜流路,50-燃料喷射部,51-喷嘴部,52-轴向流路,53-前端喷射孔(燃料喷射孔),54-支承件,55-径向流路,70-燃料喷射部,71-内周喷射孔(燃料喷射孔),O-燃烧器轴线,O1-第1中心轴线,O2-第2中心轴线,O3-第3中心轴线,C-中心,P-燃料喷射位置。
Claims (11)
1.一种燃烧器,其具备:
管板,具有与燃烧器轴线正交的上游侧端面及下游侧端面,且形成有经这些上游侧端面与下游侧端面贯穿的空气孔;及
燃料喷射部,对在所述空气孔中流通的空气喷射燃料,
所述空气孔具有:
弯曲流路,随着朝向下游侧而沿与所述燃烧器轴线正交的方向弯曲;及
倾斜流路,以连续的方式与该弯曲流路的下游侧连接,相对于所述燃烧器轴线倾斜地延伸并且在所述下游侧端面开口,
所述燃料喷射部喷射所述燃料的燃料喷射位置位于比所述弯曲流路的上游端更靠下游侧的位置。
2.根据权利要求1所述的燃烧器,其中,
所述燃料喷射位置位于比所述倾斜流路的上游端更靠下游侧的位置。
3.根据权利要求1或2所述的燃烧器,其中,
所述倾斜流路延伸成相对于所述燃烧器轴线以一定的倾斜角度倾斜。
4.根据权利要求1或2所述的燃烧器,其中,
所述倾斜流路为弯曲成曲率小于所述弯曲流路的流路。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧器,其中,
所述燃料喷射部具有喷射所述燃料的喷嘴部,
该喷嘴部具有沿所述空气孔的中心轴线向下游侧喷射所述燃料的燃料喷射孔。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的燃烧器,其中,
所述燃料喷射部在所述空气孔中的相同的中心轴线方向位置上具有在所述空气孔的内周面沿周向隔着间隔配置的多个燃料喷射孔。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃烧器,其中,
所述空气孔还具有:
导入流路,在所述上游侧端面开口而与所述燃烧器轴线平行地以直线状延伸,并且下游端以连续的方式与所述弯曲流路的上游端连接。
8.根据权利要求7所述的燃烧器,其中,
所述导入流路的第1中心轴线与所述燃烧器轴线平行且相对于所述管板的所述上游侧端面垂直。
9.根据权利要求7所述的燃烧器,其中,
所述导入流路的第1中心轴线相对于所述燃烧器轴线的倾斜角度小于所述倾斜流路的第3中心轴线相对于所述燃烧器轴线的倾斜角度。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的燃烧器,其还具有:
燃料切换部,以氢及天然气来切换所述燃料。
11.一种燃气涡轮,其具备:
压缩机,压缩空气;
权利要求1至10中任一项所述的燃烧器,通过在压缩机所压缩的空气中混合燃料并使其燃烧来生成燃烧气体;及
涡轮,由所述燃烧气体驱动。
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