JP2004183943A - Gas turbine combustor and gas turbine equipped with the same - Google Patents
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- F23R2900/00014—Reducing thermo-acoustic vibrations by passive means, e.g. by Helmholtz resonators
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスタービン燃焼器(以下「燃焼器」と記すことがある)、及びこれを備えたガスタービンに関し、特に、低NOx(窒素酸化物)化を実現すべく燃焼振動を低減するガスタービン燃焼器、及びガスタービンに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来よりガスタービンは、空気圧縮機(以下「圧縮機」と記すことがある)、燃焼器、及びタービンを主な構成要素とし、互いに主軸で直結された圧縮機とタービンの間に燃焼器が配設されてなり、作動流体となる空気が主軸の回転により圧縮機に吸入されて圧縮され、その圧縮空気が燃焼器に導入されて燃料とともに燃焼し、その高温高圧の燃焼ガスがタービンに吐出されてタービンとともに主軸を回転駆動させる。このようなガスタービンは、主軸の前端に発電機等を接続することでその駆動源として活用され、また、タービンの前方に燃焼ガス噴射用の排気口を配設することでジェットエンジンとして活用される。
【0003】
ところで、近年、法規制の根幹の1つをなす環境問題に対し、ガスタービンから排出される排気ガス中の特にNOxの低減化が強く望まれてきている。そのため、NOxを実際に生成する燃焼器には、特にNOxの生成を抑える技術が要求され、これを達成すべく燃焼器に採用される燃焼方式として、燃料と圧縮空気を予め混合させた後に燃焼させるという予混合燃焼方式が主流となっている。この予混合燃焼方式では、燃料が圧縮空気中に均一かつ希薄の状態で分散することから、燃焼火炎温度の局部的な上昇を防止でき、これにより、燃焼火炎温度の上昇に伴って増加するNOxの生成量を低減することが可能となるわけである。
【0004】
ここで、予混合燃焼方式の燃焼器を適用した従来より一般的なガスタービンについて、図12を参照しながら説明する。このガスタービン1は、大きくは、圧縮機2、ガスタービン燃焼器3、及びタービン4から構成されている。燃焼器3は、圧縮機2とタービン4の間に形成された空洞を有する車室5に取り付けられており、燃焼領域を有する内筒6、この内筒6の前端に連結された尾筒7、内筒6と同心状に配設された外筒8、内筒6の軸線上に後端から配設されたパイロットノズル9、このパイロットノズル9の周囲に円周方向で等間隔に配設された複数のメインノズル10、尾筒7の側壁に連結され車室5に開口するバイパスダクト11、このバイパスダクト11に配設されたバイパス弁12、このバイパス弁12の開閉度合いを調整するバイパス弁可変機構13より構成される。
【0005】
このような構成のもと、圧縮機2で圧縮された圧縮空気は、車室5内に流入し(図中の白抜き矢印)、内筒6の外周面と外筒8の内周面とで形成される管状空間を経た後ほぼ180度反転して(図中の実線矢印)、内筒6内に後端側から導入される。次いで、パイロットノズル9の前端のパイロットバーナ(不図示)に燃料が噴射されて拡散燃焼するとともに、各メインノズル10の前端のメインバーナ(不図示)に噴射された燃料と混合して予混合燃焼し、高温高圧の燃焼ガスとなる。この燃焼ガスは、尾筒7内を経由してその前端から吐出され、タービン4を駆動させる。なお、バイパスダクト11から尾筒7内へ、車室5内の圧縮空気の一部(以下「バイパス空気」と記すことがある)が供給されるが、これは、燃焼ガス濃度を調整する役割を果たす。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−254634号公報
【特許文献2】
特開2002−174427号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の予混合燃焼方式は一見低NOx化に対して優れるが、火炎が薄く狭い範囲で短時間に燃焼するため、単位空間当たりの燃焼エネルギが過大となり、燃焼振動が生じ易いという問題がある。この燃焼振動は、燃焼エネルギの一部が振動エネルギに変換されて発生するものであって、圧力波として伝播して燃焼器及びガスタービン等のケーシングからなる音響系と共鳴する場合、著しい振動や騒音を引き起こすだけでなく、燃焼器内に圧力変動や発熱変動を誘発させて燃焼状態が不安定になり、結果として低NOx化を阻害してしまう。
【0008】
このような燃焼振動の問題に対して、従来は、実際にガスタービンを運転させながら、正常な状態で稼動するよう適宜調整しつつ正規の運転条件を随時設定していた。そのため、煩雑な調整作業が不可欠であった。
【0009】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、低NOx化を安定的に実現すべく、燃焼振動の低減が可能なガスタービン燃焼器、及びガスタービンを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明によるガスタービン燃焼器は、内部に燃焼領域を有する筒体よりなるガスタービン燃焼器において、前記筒体の外側に配設されて所定容積の第1の内部空間を形成する第1の箱体と、一端が前記燃焼領域又はその下流域に開口するとともに、他端が前記第1の内部空間に開口する所定長さの第1のスロートと、を備え、前記第1のスロートにおける前記一端に多数の貫通孔を有する第1の抵抗体が挿嵌されている。これにより、燃焼領域で生じた燃焼振動の振動要素である流体粒子は、第1の抵抗体に有効に捕捉されるとともに、第1のスロートで連結された第1の内部空間の空気と共鳴して、第1の抵抗体付近で振動し、その振幅が減衰される。こうして燃焼振動が低減される。なお、第1のスロートの一端が開口する対象は、筒体を構成する内筒や尾筒、或いは筒体の側壁に連結されたバイパスダクトである。
【0011】
ここで、燃焼振動を効果的に低減させるためには、第1の内部空間としてある程度の大きさと、第1のスロートとしてある程度の長さのものが必要とされる。そこで、第1の内部空間を形成するために配設する第1の箱体と、第1のスロートの設置スペースを考慮すると、前記筒体における前記燃焼領域又はその下流域に開口するとともに、前記筒体の周囲を形成する車室内に開口し、前記車室から前記筒体内にバイパス空気を供給する燃焼ガス濃度調整用のバイパスダクトが配設されており、このバイパスダクト内に前記第1のスロートにおける前記一端が開口していることが好ましい。
【0012】
特に低周波数域の燃焼振動への対応については、第1のスロート内の断面積を小さくする必要があるが、そうすると、第1の抵抗体の存在領域が小さくなるため、捕捉できる流体粒子の割合が減り、全体として燃焼振動低減への寄与度が不十分となる。そこで、低周波数域の燃焼振動を全体として十分に低減させる目的で、第1のスロート内の断面積を小さくしつつ、第1の抵抗体の存在領域を拡大させるべく、前記第1のスロートにおける前記一端の開口面積が前記他端に対して広いことが好ましい。例えば、この第1のスロートとしては、内周が徐々に拡大するようなラッパ状のものや、内周が中央付近で急拡大するような段付管状のものが適用される。
【0013】
ここで、第1のスロートにおける一端の開口面積が他端に対して広くなる、すなわち第1のスロート内の容積が大きくなると、第1の抵抗体で隔てられた第1のスロート内の空間と燃焼領域(又はその下流域)の空間とにおける各々の圧力変動に、位相差が生じなくなる場合があり、この場合、第1の抵抗体付近で流体粒子が振動しないため、このままでは低周波数域の燃焼振動を十分に低減させることができなくなる。そこで、この場合でも、第1の内部空間と第1のスロート内の空間とにおける各々の圧力変動には位相差が生じていることから、これを活用して流体粒子を有効に振動させる観点で、前記第1のスロートにおける前記他端側に多数の貫通孔を有する抵抗体が挿嵌されているとよい。
【0014】
これと同様に流体粒子を有効に振動させる観点から、前記第1のスロートにおける前記他端が前記第1の内部空間に突出しており、この突出部に多数の貫通孔が形成されていてもよい。
【0015】
また、上記した低周波数域の燃焼振動を全体として、より十分に低減させる目的で、前記第1の箱体が複数並設されていることが好ましい。
【0016】
更に、周波数域の異なる種々の燃焼振動に漏れなく対応できるように、前記第1のスロートにおける前記各他端側の開口面積又は長さ、若しくは前記各第1の内部空間における容積のうち、少なくとも1つが前記第1の箱体毎に相互に異なることが好ましい。
【0017】
ここで、高周波数域の燃焼振動の場合、波長が短いことから第1の内部空間そのもので圧力変動の位相差が生じて、第1の抵抗体、又は第1のスロートにおける他端側に挿嵌された抵抗体付近で流体粒子が十分振動しなくなり、このままでは高周波数域の燃焼振動を十分に低減させることができなくなる。そこで、高周波数域の燃焼振動への対応についても考慮して、第1の内部空間で流体粒子を有効に振動させる観点から、前記各第1の内部空間の少なくとも1つに、多数の貫通孔を有する抵抗体が配設されているとよい。
【0018】
これと同様に第1の内部空間で流体粒子を有効に振動させる観点から、前記各第1の箱体の少なくとも1つに、前記各第1の内部空間に突出して前記第1のスロートにおける前記他端からの連続通路を形成し多数の貫通孔を有した突出板が配設されていてもよい。
【0019】
また、燃焼振動を効率よく低減させるには、流体粒子を多くの個所で振動させることが望ましく、これを達成するために、前記第1の箱体の外側に少なくとも1つ連設されて各々所定容積の第2の内部空間を形成する第2の箱体と、相互に隣接する前記第1、第2の内部空間にそれぞれ開口する所定長さの第2スロートと、を備え、前記各第2スロートにおいて前記第1の箱体側に位置する一端に多数の貫通孔を有する第2の抵抗体が挿嵌されている。これにより流体粒子は、第1の抵抗体付近での振動に加えて、各第2のスロートで連結された各第2の内部空間の空気と共鳴して、各第2の抵抗体付近で振動し、その振幅が減衰される。
【0020】
ここで、上記と同様に、低周波数域の燃焼振動への十分な対応を考慮して、前記第2のスロートにおける前記一端の開口面積が他端に対して広いことが好ましく、その際、前記第2のスロートにおける前記他端側に多数の貫通孔を有する抵抗体が挿嵌されていたり、前記第2のスロートにおける前記他端が前記第2の内部空間に突出しており、この突出部に多数の貫通孔が形成されていたりするとよい。また、前記第2の箱体が複数並設されていることが好ましく、その際、前記第2のスロートにおける前記各他端側の開口面積又は長さ、若しくは前記各第2の内部空間における容積のうち、少なくとも1つが前記第2の箱体毎に相互に異なるとよい。
【0021】
ここで、上記と同様に、高周波数域の燃焼振動への十分な対応を考慮して、前記各第2の内部空間の少なくとも1つに、多数の貫通孔を有する抵抗体が配設されていたり、前記各第2の箱体の少なくとも1つに、前記各第2の内部空間に突出して前記第2のスロートにおける前記他端からの連続通路を形成し多数の貫通孔を有した突出板が配設されていたりすることが好ましい。
【0022】
そして、上記目的を達成するため、本発明によるガスタービンは、空気圧縮機と、上記したいずれかのガスタービン燃焼器と、タービンと、を備えている。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳述する。先ず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。なお、図中で図12と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。後述する第2〜8実施形態においても同様とする。
【0024】
本実施形態の燃焼器3は、図12に示すようなガスタービン1に適用されるものであって、図1に示すように、対象体20の側壁20aの外側に第1の箱体30が配設されており、この第1の箱体30内の空洞によって所定容積の第1の内部空間31が形成されている。また、第1の箱体30は、所定長さを有する管状の第1のスロート32を介して側壁20aに連結されていて、この第1のスロート32は、一端32aが側壁20aから対象体20内に開口するとともに、他端32bが第1の内部空間31に開口している。
【0025】
更に、第1のスロート32の一端32aには、多数の貫通孔を有する第1の抵抗体33が挿嵌されている。この第1の抵抗体33は、例えば、パンチングメタル、セラミック焼結金属、焼結金網である。なお、ここでいう対象体20は、内部に燃焼領域を有する内筒6やその下流域の尾筒7といった筒体、或いはそれらの側壁に連結されたバイパスダクト11であり、内部に燃焼振動が伝播し得るものである。
【0026】
このような構成のもと、内筒6内の燃焼領域で生じた燃焼振動に関しては、その振動要素である流体粒子が、対象体20内を伝播して第1の抵抗体33に有効に捕捉される。そして、第1のスロート32で連結された第1の内部空間31の空気と共鳴して、第1の抵抗体33付近で振動する。この振動により、流体粒子の振幅が減衰され、その燃焼振動が低減されていく。その結果、安定的な低NOx化が実現される。
【0027】
なお、図1では、第1の箱体30に対して第1のスロート32が1つ配設されているが、2つ以上配設されても勿論構わない。
【0028】
次に、本発明の第2実施形態について、図2を参照しながら説明する。本第2実施形態の特徴は、第1実施形態において、特に低周波数域の燃焼振動へ配慮した点にある。これは、燃焼振動が低周波領域である場合、第1実施形態における第1のスロート32内の断面積を小さくする必要があるが、そうすると、必然的に第1の抵抗体33の存在領域が小さくなるため、捕捉できる流体粒子の割合が減り、全体として燃焼振動低減への寄与度が不十分となるからである。
【0029】
そこで、本実施形態では、第1のスロート32として、内周が他端32bから一端32aに向けて中央付近で急拡大するような段付管状のものが適用されており、一端32aの開口面積が他端32bに対して広くなっている。この一端32aに、第1の抵抗体33が挿嵌されている。
【0030】
このようにして、第1のスロート32内すなわち他端32bの断面積を小さくしつつ、第1の抵抗体33の存在領域を拡大させることができるため、低周波数域の流体粒子に対しての捕捉割合が増し、これにより全体として燃焼振動低減への寄与度が十分となる。従って、低周波数域の燃焼振動を全体として十分に低減させることが可能となる。
【0031】
なお、第1のスロート32として、内周が徐々に拡大するようなラッパ状のものが適用されても、同様の効果が得られる。
【0032】
次に、本発明の第3実施形態について、図3を参照しながら説明する。本第3実施形態の特徴は、第2実施形態において生じる弊害に配慮した点にある。これは、第2実施形態のように第1のスロート32における一端32aの開口面積が他端32bに対して広くなる、すなわち第1のスロート32内の容積が大きくなると、第1の抵抗体33で隔てられた第1のスロート32内の空間と対象体20の空間とにおける各々の圧力変動に、位相差が生じなくなる(図中の「+」「+」)場合があり、この場合、第1の抵抗体33付近で流体粒子が振動しないため、このままでは低周波数域の燃焼振動を十分に低減させることができなくなるという弊害を引き起こすからである。
【0033】
そこで、本実施形態では、第1のスロート32における他端32bに、多数の貫通孔を有する抵抗体34が挿嵌されている。この抵抗体34は、第1の抵抗体33と同様に、例えば、パンチングメタル、セラミック焼結金属、焼結金網である。
【0034】
このようにすると、第1の内部空間31と第1のスロート32内の空間とにおける各々の圧力変動には位相差が生じている(図中の「−」「+」)ことから、これを活用して流体粒子が抵抗体34付近で有効に振動するため、第1の抵抗体33付近での流体粒子の振動が不十分であっても、低周波数域の燃焼振動を十分に低減できる。
【0035】
なお、抵抗体34の設置位置は、第1のスロート32における一端32aに対して断面積の小さい他端32b側のいずれの位置であっても、同様の効果が得られる。
【0036】
次に、本発明の第4実施形態について、図4を参照しながら説明する。本第4実施形態の特徴は、第3実施形態と同様に、第2実施形態において生じる弊害に配慮した点にある。
【0037】
つまり、本実施形態では、第1のスロート32における他端32bが第1の内部空間31に突出しており、この突出部に多数の貫通孔35が形成されている。このようにすると、第3実施形態における抵抗体34と同様の作用で、各貫通孔35で流体粒子が有効に振動するため、第3実施形態と同様に、低周波数域の燃焼振動を十分に低減できる。
【0038】
次に、本発明の第5実施形態について、図5を参照しながら説明する。本第5実施形態の特徴は、低周波数域の燃焼振動を全体として、より十分に低減させるように図った点にあり、第1〜4実施形態の主要構成である第1の箱体30等が複数並設されている。
【0039】
これにより、第1の抵抗体33の存在領域を全体として拡大させることができるため、低周波数域の流体粒子に対しての捕捉割合がより増し、低周波数域の燃焼振動を全体としてより十分に低減させることが可能となる。
【0040】
ここで、図5では、第4実施形態の第1の箱体30等(図4参照)が複数並設されているが、第1のスロート32における各他端32b側の開口面積、又は長さ、若しくは各第1の箱体30で形成される各第1の内部空間31における容積のうち、少なくとも1つが相互に異なっている。これにより、各第1の箱体30等毎に対応する振動特性が異なるため、更に、周波数域の異なる種々の燃焼振動に対して漏れなく対応できるようになる。
【0041】
次に、本発明の第6実施形態について、図6を参照しながら説明する。本第6実施形態の特徴は、第5実施形態において、更に高周波数域の燃焼振動へ配慮した点にある。これは、高周波数域の燃焼振動の場合、波長が短いことから第1の内部空間31そのもので圧力変動の位相差が生じて、第1の抵抗体33、又は抵抗体34付近で流体粒子が十分振動しなくなり、このままでは高周波数域の燃焼振動を十分に低減させることができなくなるからである。
【0042】
そこで、本実施形態では、各第1の内部空間31の少なくとも1つに、多数の貫通孔を有する抵抗体36が配設されている。この抵抗体36は、第1の抵抗体33、及び抵抗体34と同様に、例えば、パンチングメタル、セラミック焼結金属、焼結金網である。
【0043】
このようにすると、第1の内部空間31そのもので生じた圧力変動の位相差によって、抵抗体36付近で流体粒子が振動するため、その高周波域の燃焼振動を低減できる。
【0044】
次に、本発明の第7実施形態について、図7を参照しながら説明する。本第7実施形態の特徴は、第6実施形態と同様に、第5実施形態における高周波数域の燃焼振動へ配慮した点にある。
【0045】
つまり、本実施形態では、各第1の箱体30の少なくとも1つに、各第1の内部空間31に突出して第1のスロート32における他端32bからの連続通路を形成する、多数の貫通孔を有した突出板37が配設されている。このようにすると、第6実施形態における抵抗体36と同様の作用で、突出板37の各貫通孔で流体粒子が有効に振動するため、第6実施形態と同様に、高周波数域の燃焼振動を十分に低減できる。
【0046】
次に、本発明の第8実施形態について、図8を参照しながら説明する。本第8実施形態の特徴は、燃焼振動を効率よく低減させるように図った点にあり、第1〜7実施形態の主要構成である第1の箱体30等があたかも複数連設されたような態様となっている。
【0047】
つまり、本実施形態では、第1の箱体30の外側にこれと同様の第2の箱体40が連設されており、この第2の箱体40内の空洞によって所定容積の第2の内部空間41が形成されている。また、第2の箱体40は、第1のスロート32と同様に所定長さを有する管状の第2のスロート42を介して第1の箱体30に連結されていて、この第2のスロート42は、第1の箱体30側に位置する一端42aが第1の内部空間31に開口するとともに、第2の箱体40側に位置する他端42bが第2の内部空間41に開口している。
【0048】
更に、第2のスロート42の一端42aには、多数の貫通孔を有する第2の抵抗体43が挿嵌されている。この第2の抵抗体43は、第1の抵抗体33と同様に、例えば、パンチングメタル、セラミック焼結金属、焼結金網である。
【0049】
これにより、流体粒子は、第1の抵抗体33付近での振動に加えて、各第2のスロート42で連結された各第2の内部空間41の空気と共鳴して、各第2の抵抗体43付近で振動し、その振幅が減衰される。従って、流体粒子を多くの個所で振動させることが可能となり、燃焼振動を効率よく低減できることになる。
【0050】
なお、図8では、各第1の箱体30に対して第2の箱体40が1つ連設されているが、2つ以上連設されても勿論構わない。その場合、隣接する第2の箱体40同士をそれぞれ上記の第2のスロート42で連結することで足りる。
【0051】
また、第2〜5実施形態の趣旨と同様に、低周波数域の燃焼振動へのより十分な対応を考慮して、以下のように変形することも可能である。第2実施形態における第1のスロート32に準じ、第2のスロート42における一端42aの開口面積が他端42bに対して広くなっている。第3実施形態における第1のスロート32の抵抗体34に準じ、第2のスロート42における他端42b側に多数の貫通孔を有する抵抗体が挿嵌されている。第4実施形態における第1のスロート32に準じ、第2のスロート42における他端42bが第2の内部空間41に突出しており、この突出部に多数の貫通孔が形成されている。第5実施形態における第1の箱体30等に準じ、第2の箱体40等が複数並設されており、第2のスロート42における各他端42b側の開口面積又は長さ、若しくは各第2の内部空間41における容積のうち、少なくとも1つが第2の箱体40毎に相互に異なっている。
【0052】
更に、第6、7実施形態の趣旨と同様に、高周波数域の燃焼振動へのより十分な対応を考慮して、以下のように変形することも可能である。第6実施形態における抵抗体36に準じ、各第2の内部空間41の少なくとも1つに、多数の貫通孔を有する抵抗体が配設されている。第7実施形態における突出板37に準じ、各第2の箱体40の少なくとも1つに、各第2の内部空間41に突出して第2のスロート42における他端42bからの連続通路を形成し多数の貫通孔を有した突出板が配設されている。
【0053】
以上、本発明の基本的な概念を第1〜8実施形態に基づいて説明したが、これらを具体的に適用したガスタービンの一例について、図面を参照しながら以下に述べておく。図9は本発明の燃焼器を具体的に適用したガスタービンの要部縦断面図、図10は図9のA−A断面に相当する横断面図である。また、図11は本発明の燃焼器を具体的に適用したガスタービンの他の一例を示すものであって、図9のA−A断面に相当する横断面図である。なお、図中で図1〜8と同じ名称で同じ機能を果たす部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0054】
図9に示すように、バイパスダクト11のエルボ部の外側に、これに沿って側面視扇状の第1の箱体30が配設されている。この第1の箱体30は、図10に示すように、横断面が円弧部30aとその両端からバイパスダクト11の側壁11aに向く折曲部30bよりなり、これら円弧部30a、折曲部30bと側壁11aとによって第1の内部空間31が形成されている。
【0055】
また、この第1の内部空間31には、側壁11aから突出する第1のスロート32が等角度間隔で3つ配設されている。これら第1のスロート32の各一端32aは、側壁11aからバイパスダクト11内に開口し、他方各他端32bは、第1の内部空間31に開口している。更に、各第1のスロート32の一端32aには、多数の貫通孔を有する第1の抵抗体33がそれぞれ挿嵌されている。
【0056】
つまり、図9、10に示す構成は、対象体20としてバイパスダクト11を採用し、上記の第1実施形態に準じたものである。また、図11に示す構成は、対象体20としてバイパスダクト11を採用し、上記の第5実施形態に準じたものである。
【0057】
ここで、対象体20としてバイパスダクト11を採用した理由は、燃焼振動を効果的に低減させるためには、第1の内部空間31としてある程度の大きさと、第1のスロート32としてある程度の長さのものが必要とされるからであり、スペースに比較的余裕のあるバイパスダクト11付近が好適であるからである。これにより、第1の内部空間31を形成するために配設する第1の箱体30と、第1のスロート32と、を容易に設置できる上、燃焼振動の効果的な低減に必要とされるある程度の大きさの第1の内部空間31と、ある程度の長さの第1のスロート32と、を十分確保できるという利点がある。
【0058】
なお、本発明は上記の各実施形態及びこれらを具体的に適用した一例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、第1のスロート32や第2のスロート42の横断面形状は、円形のみならず多角形であっても構わない。
【0059】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明のガスタービン燃焼器によれば、内部に燃焼領域を有する筒体よりなるガスタービン燃焼器において、前記筒体の外側に配設されて所定容積の第1の内部空間を形成する第1の箱体と、一端が前記燃焼領域又はその下流域に開口するとともに、他端が前記第1の内部空間に開口する所定長さの第1のスロートと、を備え、前記第1のスロートにおける前記一端に多数の貫通孔を有する第1の抵抗体が挿嵌されているので、燃焼領域で生じた燃焼振動の振動要素である流体粒子は、第1の抵抗体に有効に捕捉されるとともに、第1のスロートで連結された第1の内部空間の空気と共鳴して、第1の抵抗体付近で振動し、その振幅が減衰される。こうして燃焼振動を低減することが可能となり、安定的な低NOx化を実現できる。
【0060】
ここで、前記筒体における前記燃焼領域又はその下流域に開口するとともに、前記筒体の周囲を形成する車室内に開口し、前記車室から前記筒体内にバイパス空気を供給する燃焼ガス濃度調整用のバイパスダクトが配設されており、このバイパスダクト内に前記第1のスロートにおける前記一端が開口していると、第1の内部空間を形成するために配設する第1の箱体と、第1のスロートと、を容易に設置できる上、燃焼振動の効果的な低減に必要とされるある程度の大きさの第1の内部空間と、ある程度の長さの第1のスロートと、を十分確保できる。
【0061】
特に、前記第1のスロートにおける前記一端の開口面積が前記他端に対して広いと、第1のスロート内の断面積を小さくしつつ、第1の抵抗体の存在領域を拡大させることができるため、低周波数域の流体粒子に対しての捕捉割合が増し、これにより全体として燃焼振動低減への寄与度が十分となる。従って、低周波数域の燃焼振動を全体として十分に低減させることが可能となる。
【0062】
ここで、前記第1のスロートにおける前記他端側に多数の貫通孔を有する抵抗体が挿嵌されていると、この抵抗体付近で流体粒子が振動するため、第1の抵抗体付近での流体粒子の振動が不十分であっても、低周波数域の燃焼振動を十分に低減できる。
【0063】
また、前記第1のスロートにおける前記他端が前記第1の内部空間に突出しており、この突出部に多数の貫通孔が形成されていても、これら貫通孔で流体粒子が振動するため、上記と同様に、低周波数域の燃焼振動を十分に低減できる。
【0064】
また、前記第1の箱体が複数並設されていると、低周波数域の燃焼振動を全体として、より十分に低減させることができる。
【0065】
更に、前記第1のスロートにおける前記各他端側の開口面積又は長さ、若しくは前記各第1の内部空間における容積のうち、少なくとも1つが前記第1の箱体毎に相互に異なると、周波数域の異なる種々の燃焼振動に対して漏れなく対応できるようになる。
【0066】
ここで、前記各第1の内部空間の少なくとも1つに、多数の貫通孔を有する抵抗体が配設されていると、波長の短い高周波数域の燃焼振動の場合、第1の内部空間そのもので生じた圧力変動の位相差によって、その抵抗体付近、すなわち第1の内部空間で流体粒子が振動するため、その高周波域の燃焼振動を十分に低減できる。
【0067】
また、前記各第1の箱体の少なくとも1つに、前記各第1の内部空間に突出して前記第1のスロートにおける前記他端からの連続通路を形成し多数の貫通孔を有した突出板が配設されていると、これら貫通孔で流体粒子が振動するため、上記と同様に、高周波数域の燃焼振動を十分に低減できる。
【0068】
また、前記第1の箱体の外側に少なくとも1つ連設されて各々所定容積の第2の内部空間を形成する第2の箱体と、相互に隣接する前記第1、第2の内部空間にそれぞれ開口する所定長さの第2スロートと、を備え、前記各第2スロートにおいて前記第1の箱体側に位置する一端に多数の貫通孔を有する第2の抵抗体が挿嵌されていると、流体粒子は、第1の抵抗体付近での振動に加えて、各第2のスロートで連結された各第2の内部空間の空気と共鳴して、各第2の抵抗体付近で振動し、その振幅が減衰される。従って、流体粒子を多くの個所で振動させることが可能となり、燃焼振動を効率よく低減できる。
【0069】
ここで、前記第2のスロートにおける前記一端の開口面積が他端に対して広くなっていて、その際、前記第2のスロートにおける前記他端側に多数の貫通孔を有する抵抗体が挿嵌されていたり、前記第2のスロートにおける前記他端が前記第2の内部空間に突出しており、この突出部に多数の貫通孔が形成されていたりすると、また、前記第2の箱体が複数並設されていて、その際、前記第2のスロートにおける前記各他端側の開口面積又は長さ、若しくは前記各第2の内部空間における容積のうち、少なくとも1つが前記第2の箱体毎に相互に異なると、上記と同様に、低周波数域の燃焼振動への十分な対応がより可能となる。
【0070】
ここで、前記各第2の内部空間の少なくとも1つに、多数の貫通孔を有する抵抗体が配設されていたり、前記各第2の箱体の少なくとも1つに、前記各第2の内部空間に突出して前記第2のスロートにおける前記他端からの連続通路を形成し多数の貫通孔を有した突出板が配設されていたりすると、上記と同様に、高周波数域の燃焼振動への十分な対応が可能となる。
【0071】
そして、本発明によるガスタービンは、空気圧縮機と、上記したいずれかのガスタービン燃焼器と、タービンと、を備えているので、ガスタービン燃焼器において燃焼振動を低減して安定的な低NOx化を実現でき、これにより、排気ガス中のNOxの低減化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図3】本発明の第3実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図4】本発明の第4実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図5】本発明の第5実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図6】本発明の第6実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図7】本発明の第7実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図8】本発明の第8実施形態である燃焼器の概念を示す断面図である。
【図9】本発明の燃焼器を具体的に適用したガスタービンの一例を示す要部縦断面図である。
【図10】図10は図9のA−A断面に相当する横断面図である。
【図11】本発明の燃焼器を具体的に適用したガスタービンの他の一例を示す図9のA−A断面に相当する横断面図である。
【図12】一般的なガスタービンにおける燃焼器付近の要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 ガスタービン
2 圧縮機
3 ガスタービン燃焼器
4 タービン
5 車室
6 内筒
7 尾筒
8 外筒
9 パイロットノズル
10 メインノズル
11 バイパスダクト
12 バイパス弁
13 バイパス弁可変機構
20 対象体(内筒6、尾筒7、又はバイパスダクト11)
20a 対象体の側壁
30 第1の箱体
31 第1の内部空間
32 第1のスロート
32a 第1のスロートの一端
32b 第1のスロートの他端
33 第1の抵抗体
34 抵抗体
35 貫通孔
36 抵抗体
37 突出板
40 第2の箱体
41 第2の内部空間
42 第2のスロート
42a 第2のスロートの一端
42b 第2のスロートの他端
43 第2の抵抗体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas turbine combustor (hereinafter, sometimes referred to as a “combustor”) and a gas turbine including the same, and more particularly, to a gas that reduces combustion oscillation to realize low NOx (nitrogen oxide). The present invention relates to a turbine combustor and a gas turbine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a gas turbine has an air compressor (hereinafter sometimes referred to as a “compressor”), a combustor, and a turbine as main components, and a combustor is provided between a compressor and a turbine directly connected to each other by a main shaft. Air, which is a working fluid, is sucked into the compressor by the rotation of the main shaft and compressed, and the compressed air is introduced into the combustor and burns with fuel, and the high-temperature, high-pressure combustion gas is discharged to the turbine. Then, the main shaft is rotationally driven together with the turbine. Such a gas turbine is used as a driving source by connecting a generator or the like to a front end of a main shaft, and is used as a jet engine by arranging an exhaust port for injecting combustion gas in front of the turbine. You.
[0003]
By the way, in recent years, it has been strongly desired to reduce, in particular, NOx in exhaust gas discharged from a gas turbine in response to an environmental problem which is one of the fundamentals of laws and regulations. Therefore, a combustor that actually produces NOx is required to have a technique for suppressing NOx production in particular. As a combustion method employed in the combustor to achieve this, the fuel and compressed air are mixed in advance and then burned. The premixed combustion method of making it prevail is the mainstream. In this premixed combustion system, since the fuel is dispersed in the compressed air in a uniform and lean state, it is possible to prevent a local rise in the combustion flame temperature, thereby increasing the NOx with the increase in the combustion flame temperature. Can be reduced.
[0004]
Here, a conventional general gas turbine to which a premixed combustion type combustor is applied will be described with reference to FIG. The gas turbine 1 mainly includes a
[0005]
Under such a configuration, the compressed air compressed by the
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2001-254634 A
[Patent Document 2]
JP 2002-174427 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned premixed combustion method is superior in reducing NOx at first glance, but has a problem that the combustion energy per unit space becomes excessively large and the combustion oscillation easily occurs because the flame is thin and burns in a narrow range in a short time. is there. This combustion vibration is generated by converting a part of the combustion energy into vibration energy. When the combustion vibration propagates as a pressure wave and resonates with an acoustic system including a casing such as a combustor and a gas turbine, significant vibration or vibration occurs. Not only does it cause noise, but it also induces pressure fluctuations and heat generation fluctuations in the combustor, making the combustion state unstable, and as a result, hindering NOx reduction.
[0008]
Conventionally, in order to deal with such a problem of combustion vibration, regular operating conditions have been set as needed while appropriately operating the gas turbine while operating the gas turbine in a normal state. Therefore, complicated adjustment work was indispensable.
[0009]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a gas turbine combustor and a gas turbine capable of reducing combustion vibration in order to stably realize low NOx. It is assumed that.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a gas turbine combustor according to the present invention is a gas turbine combustor comprising a cylinder having a combustion region therein, wherein the first interior space having a predetermined volume is provided outside the cylinder. A first throat having a predetermined length, one end of which opens into the combustion area or a downstream area thereof, and the other end of which opens into the first internal space. A first resistor having a large number of through holes is inserted into the one end of the first throat. Thus, the fluid particles, which are the vibration elements of the combustion vibration generated in the combustion region, are effectively captured by the first resistor, and resonate with the air in the first internal space connected by the first throat. As a result, it vibrates near the first resistor, and its amplitude is attenuated. Thus, combustion oscillation is reduced. The first throat is open at one end with an inner cylinder or a transition piece constituting a cylinder, or a bypass duct connected to a side wall of the cylinder.
[0011]
Here, in order to effectively reduce the combustion vibration, a first internal space having a certain size and a first throat having a certain length are required. Therefore, in consideration of the first box disposed to form the first internal space and the installation space of the first throat, the cylinder is open to the combustion area or the downstream area thereof in the cylindrical body, and A bypass duct for adjusting the concentration of combustion gas, which opens into a vehicle interior forming a periphery of the cylindrical body and supplies bypass air from the vehicle interior to the cylindrical body, is provided, and the first duct is provided in the bypass duct. Preferably, the one end of the throat is open.
[0012]
In particular, in order to cope with combustion oscillations in a low frequency range, it is necessary to reduce the cross-sectional area in the first throat. However, since the area where the first resistor is present becomes smaller, the ratio of the fluid particles that can be captured is reduced. And the degree of contribution to the reduction of combustion vibration becomes insufficient as a whole. Therefore, in order to sufficiently reduce the combustion vibration in the low frequency range as a whole, while reducing the cross-sectional area in the first throat and expanding the area where the first resistor exists, the first throat It is preferable that an opening area of the one end is larger than the other end. For example, as the first throat, a trumpet-shaped one in which the inner circumference gradually expands, or a stepped tubular one in which the inner circumference rapidly expands near the center is applied.
[0013]
Here, when the opening area at one end of the first throat is larger than the other end, that is, when the volume inside the first throat increases, the space between the first throat and the space inside the first throat separated by the first resistor is increased. There may be a case where no phase difference occurs between the respective pressure fluctuations in the space of the combustion region (or the downstream region), and in this case, the fluid particles do not oscillate near the first resistor. The combustion oscillation cannot be reduced sufficiently. Therefore, even in this case, since there is a phase difference between the respective pressure fluctuations in the first internal space and the space in the first throat, from the viewpoint of effectively oscillating the fluid particles by utilizing this. It is preferable that a resistor having a large number of through holes is inserted into the other end of the first throat.
[0014]
Similarly, from the viewpoint of effectively oscillating the fluid particles, the other end of the first throat may protrude into the first internal space, and a number of through holes may be formed in the protruding portion. .
[0015]
It is preferable that a plurality of the first boxes are arranged in parallel for the purpose of more sufficiently reducing the above-described combustion oscillation in the low frequency range as a whole.
[0016]
Furthermore, in order to cope with various combustion oscillations having different frequency ranges without any leakage, at least one of the opening area or the length of the other end side in the first throat or the volume in each of the first internal spaces. Preferably, one is different for each of the first boxes.
[0017]
Here, in the case of the combustion oscillation in the high frequency range, since the wavelength is short, a phase difference of the pressure variation occurs in the first internal space itself, and the phase is inserted into the other end of the first resistor or the first throat. The fluid particles do not vibrate sufficiently in the vicinity of the fitted resistor, and the combustion vibrations in the high frequency range cannot be reduced sufficiently in this state. Therefore, from the viewpoint of effectively vibrating the fluid particles in the first internal space in consideration of the response to combustion vibration in a high frequency range, at least one of the first internal spaces has a large number of through holes. Is preferably provided.
[0018]
Similarly, from the viewpoint of effectively oscillating the fluid particles in the first internal space, at least one of the first boxes may protrude into the first internal space, and A protruding plate that forms a continuous passage from the other end and has a large number of through holes may be provided.
[0019]
In order to efficiently reduce the combustion vibration, it is desirable to vibrate the fluid particles at many points. In order to achieve this, at least one fluid particle is connected to the outside of the first box body and each is provided with a predetermined A second box body forming a second internal space having a volume, and second throats of a predetermined length respectively opened to the first and second internal spaces adjacent to each other, In the throat, a second resistor having a large number of through holes is inserted at one end located on the first box side. This causes the fluid particles to resonate with the air in each of the second internal spaces connected by the second throats and vibrate near each of the second resistors, in addition to the vibration near the first resistors. And its amplitude is attenuated.
[0020]
Here, similarly to the above, it is preferable that the opening area of the one end of the second throat is larger than that of the other end in consideration of a sufficient response to combustion vibration in a low frequency range. A resistor having a large number of through holes is inserted into the other end of the second throat, or the other end of the second throat projects into the second internal space. A large number of through holes may be formed. In addition, it is preferable that a plurality of the second boxes are arranged in parallel, and in this case, the opening area or the length of each of the other ends of the second throat, or the volume of each of the second internal spaces. At least one of them may be different from each other for each of the second boxes.
[0021]
Here, similarly to the above, a resistor having a large number of through holes is provided in at least one of the second internal spaces in consideration of sufficient response to combustion vibration in a high frequency range. A protruding plate having at least one of the second box bodies and a plurality of through holes that protrude into the respective second internal spaces and form a continuous passage from the other end of the second throat. Is preferably provided.
[0022]
In order to achieve the above object, a gas turbine according to the present invention includes an air compressor, any one of the gas turbine combustors described above, and a turbine.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a sectional view showing the concept of a combustor according to a first embodiment of the present invention. In the figure, parts having the same names and the same functions as those in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. The same applies to the second to eighth embodiments described later.
[0024]
The
[0025]
Further, a
[0026]
With such a configuration, with respect to the combustion vibration generated in the combustion region in the
[0027]
In FIG. 1, one
[0028]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the second embodiment is that the first embodiment takes into consideration combustion oscillation particularly in a low frequency range. This is because when the combustion oscillation is in the low frequency region, it is necessary to reduce the cross-sectional area in the
[0029]
Therefore, in the present embodiment, a stepped tubular one whose inner periphery rapidly expands near the center from the
[0030]
In this manner, the area in which the
[0031]
Note that the same effect can be obtained even if a trumpet-like one whose inner periphery gradually expands is applied as the
[0032]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the third embodiment is that consideration is given to the adverse effects that occur in the second embodiment. This is because, as in the second embodiment, when the opening area of one
[0033]
Therefore, in the present embodiment, a
[0034]
By doing so, a phase difference occurs between the pressure fluctuations in the first
[0035]
The same effect can be obtained regardless of the position of the
[0036]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the fourth embodiment is that, similarly to the third embodiment, consideration is given to the adverse effects that occur in the second embodiment.
[0037]
That is, in the present embodiment, the
[0038]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the fifth embodiment is that the combustion vibration in the low frequency range is reduced as a whole more sufficiently, and the
[0039]
As a result, the region in which the
[0040]
Here, in FIG. 5, a plurality of
[0041]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the sixth embodiment is that the fifth embodiment further considers combustion oscillation in a high frequency range. This is because, in the case of combustion oscillation in a high frequency range, since the wavelength is short, a phase difference of pressure fluctuation occurs in the first
[0042]
Therefore, in the present embodiment, a
[0043]
With this configuration, the fluid particles vibrate near the
[0044]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the seventh embodiment is that, similar to the sixth embodiment, consideration is given to combustion oscillation in a high frequency range in the fifth embodiment.
[0045]
That is, in the present embodiment, at least one of the
[0046]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The feature of the eighth embodiment resides in that combustion vibration is efficiently reduced, and it is as if a plurality of
[0047]
That is, in the present embodiment, a similar
[0048]
Further, a
[0049]
As a result, the fluid particles resonate with the air in each second
[0050]
In FIG. 8, one
[0051]
Further, similarly to the gist of the second to fifth embodiments, the following modifications can be made in consideration of more sufficient correspondence to combustion vibration in a low frequency range. According to the
[0052]
Further, similarly to the gist of the sixth and seventh embodiments, the following modifications can be made in consideration of more sufficient response to combustion vibration in a high frequency range. According to the
[0053]
As described above, the basic concept of the present invention has been described based on the first to eighth embodiments. An example of a gas turbine to which the present invention is specifically applied will be described below with reference to the drawings. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of a main part of a gas turbine to which the combustor of the present invention is specifically applied, and FIG. 10 is a transverse sectional view corresponding to an AA section in FIG. FIG. 11 shows another example of the gas turbine to which the combustor of the present invention is specifically applied, and is a cross-sectional view corresponding to the AA cross section in FIG. In the drawings, parts having the same names and the same functions as those in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0054]
As shown in FIG. 9, a
[0055]
In the first
[0056]
That is, the configuration shown in FIGS. 9 and 10 employs the
[0057]
Here, the reason why the
[0058]
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments and an example in which they are specifically applied, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the cross-sectional shapes of the
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the gas turbine combustor of the present invention, in a gas turbine combustor including a cylinder having a combustion region therein, the first internal space having a predetermined volume and disposed outside the cylinder. A first throat having a predetermined length, one end of which opens into the combustion area or a downstream area thereof, and the other end of which opens into the first internal space. Since the first resistor having a large number of through holes at the one end of the first throat is inserted, the fluid particles which are the vibration elements of the combustion vibration generated in the combustion area are effective for the first resistor. And resonates with air in the first internal space connected by the first throat, vibrates near the first resistor, and its amplitude is attenuated. Thus, combustion oscillation can be reduced, and stable NOx reduction can be realized.
[0060]
Here, the combustion gas concentration adjustment opening to the combustion area or the downstream area thereof in the cylinder and opening to the vehicle interior forming the periphery of the cylinder to supply bypass air from the vehicle interior to the cylinder. And a first box disposed to form a first internal space when the one end of the first throat is open in the bypass duct. , The first throat, and a first internal space having a certain size required for effective reduction of combustion vibration and a first throat having a certain length. We can secure enough.
[0061]
In particular, when the opening area of the one end in the first throat is wider than the other end, the area where the first resistor is present can be enlarged while reducing the cross-sectional area in the first throat. Therefore, the trapping ratio of the fluid particles in the low frequency range increases, and as a result, the degree of contribution to the reduction of combustion vibration becomes sufficient. Therefore, it becomes possible to sufficiently reduce the combustion vibration in the low frequency range as a whole.
[0062]
Here, if a resistor having a large number of through holes is inserted into the other end of the first throat, the fluid particles vibrate near the resistor, so that the fluid near the first resistor may be vibrated. Even if the vibration of the fluid particles is insufficient, the combustion vibration in the low frequency range can be sufficiently reduced.
[0063]
Further, the other end of the first throat protrudes into the first internal space, and even if a large number of through holes are formed in this protruding portion, the fluid particles vibrate in these through holes. Similarly to the above, the combustion vibration in the low frequency range can be sufficiently reduced.
[0064]
Further, when a plurality of the first boxes are arranged in parallel, combustion vibration in a low frequency range can be reduced more sufficiently as a whole.
[0065]
Furthermore, when at least one of the opening area or length of the other end side in the first throat or the volume in each of the first internal spaces is different from each other for each of the first boxes, frequency It becomes possible to cope with various combustion vibrations in different regions without leakage.
[0066]
Here, if a resistor having a large number of through-holes is provided in at least one of the first internal spaces, the first internal space itself may be used in the case of combustion oscillation in a high frequency range with a short wavelength. Since the fluid particles vibrate in the vicinity of the resistor, that is, in the first internal space due to the phase difference of the pressure fluctuation generated in the above, the combustion vibration in the high frequency range can be sufficiently reduced.
[0067]
A projecting plate having a large number of through-holes, wherein at least one of the first boxes has a continuous passage from the other end of the first throat, the projecting plate projecting into each of the first internal spaces. Is provided, the fluid particles vibrate in these through holes, so that the combustion vibration in the high frequency range can be sufficiently reduced as described above.
[0068]
In addition, at least one second box body is provided continuously outside the first box body to form a second internal space having a predetermined volume, and the first and second internal spaces adjacent to each other. Second throats each having a predetermined length, each of which is open to the second box. A second resistor having a large number of through holes is inserted at one end of each of the second throats located on the side of the first box body. In addition to the vibration near the first resistor, the fluid particles resonate with the air in the respective second internal spaces connected by the respective second throats, so that the fluid particles near the respective second resistors. Vibrates and its amplitude is attenuated. Therefore, the fluid particles can be vibrated in many places, and the combustion vibration can be reduced efficiently.
[0069]
Here, the opening area of the one end of the second throat is wider than the other end, and at this time, a resistor having a large number of through holes at the other end side of the second throat is fitted. If the other end of the second throat protrudes into the second internal space and a large number of through holes are formed in the protruding portion, the second box At this time, at least one of the opening area or the length of the other end side of the second throat, or the volume in each of the second internal spaces, is provided for each of the second boxes. In the same manner as described above, it becomes possible to sufficiently cope with combustion vibration in a low frequency range.
[0070]
Here, a resistor having a large number of through holes is disposed in at least one of the second internal spaces, or the second internal space is provided in at least one of the second boxes. As described above, if a projecting plate having a large number of through holes is formed by projecting into the space and forming a continuous passage from the other end of the second throat, Sufficient response is possible.
[0071]
Further, since the gas turbine according to the present invention includes the air compressor, any one of the gas turbine combustors described above, and the turbine, the gas turbine combustor reduces combustion vibrations and achieves stable low NOx. Therefore, reduction of NOx in exhaust gas can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating the concept of a combustor according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view showing the concept of a combustor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing the concept of a combustor according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view illustrating the concept of a combustor according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view showing the concept of a combustor according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view illustrating the concept of a combustor according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view showing the concept of a combustor according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a sectional view illustrating the concept of a combustor according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a vertical sectional view of a main part showing an example of a gas turbine to which the combustor of the present invention is specifically applied.
FIG. 10 is a cross-sectional view corresponding to the AA cross section in FIG. 9;
FIG. 11 is a cross-sectional view corresponding to the AA cross section in FIG. 9 showing another example of the gas turbine to which the combustor of the present invention is specifically applied.
FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a main part near a combustor in a general gas turbine.
[Explanation of symbols]
1 Gas turbine
2 Compressor
3 Gas turbine combustor
4 Turbine
5 cabin
6 inner cylinder
7 tail pipe
8 outer cylinder
9 Pilot nozzle
10 Main nozzle
11 Bypass duct
12 Bypass valve
13 Variable bypass valve mechanism
20 Object (
20a Side wall of object
30 First box
31 1st internal space
32 First Throat
32a One end of the first throat
32b the other end of the first throat
33 1st resistor
34 Resistor
35 Through hole
36 resistor
37 Projection plate
40 Second box
41 Second internal space
42 Second Throat
42a One end of the second throat
42b the other end of the second throat
43 Second resistor
Claims (18)
前記筒体の外側に配設されて所定容積の第1の内部空間を形成する第1の箱体と、一端が前記燃焼領域又はその下流域に開口するとともに、他端が前記第1の内部空間に開口する所定長さの第1のスロートと、を備え、前記第1のスロートにおける前記一端に多数の貫通孔を有する第1の抵抗体が挿嵌されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。In a gas turbine combustor consisting of a cylinder having a combustion area inside,
A first box body disposed outside the cylindrical body to form a first internal space having a predetermined volume, one end of which is open to the combustion area or a downstream area thereof, and the other end of which is the first internal space; A first throat having a predetermined length that opens into a space, wherein a first resistor having a large number of through holes is inserted into the one end of the first throat. Combustor.
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