JP2008089298A

JP2008089298A - 天然ガススワール安定化ノズル及び方法に対する液体燃料による機能強化

Info

Publication number: JP2008089298A
Application number: JP2007257446A
Authority: JP
Inventors: Willy Steve Ziminsky; ウィリー・スティーブ・ジミンスキー; Vaibhav Nadkarni; ヴァイハヴ・ナドカルニ; Atul Kumar Vij; アトゥル・クマール・ヴィジ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2006-10-03
Filing date: 2007-10-01
Publication date: 2008-04-17
Also published as: DE102007046623A1; US20080078183A1; AU2007203536A1; CN101158479A

Abstract

【課題】スウォズル型バーナを改良し、ＮＯｘ低減のための水噴射、液体燃料噴霧空気通路なしに液体燃料で運転できるようにする。
【解決手段】外周壁と、バーナ中心本体と、空気入口、気体燃料噴射孔、液体燃料噴射開口及び環状混合通路３を備えた燃料／空気予混合器と、を含む。燃料／空気予混合器は、環状混合通路内で気体燃料及び空気又は液体燃料及び空気を選択的に混合し、また空気入口の下流にスウォズル組立体を備える。スウォズル組立体はスウォズル組立体旋回ベーンを含み、ベーンの各々は気体燃料噴射孔と連通した内部気体燃料流路及び前記内部気体燃料流路内に気体燃料を導入する気体燃料入口を含む。スウォズル組立体は、液体燃料噴射開口と連通した内部液体燃料流路及び前記内部液体燃料流路内に液体燃料を導入する液体燃料入口をさらに含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、天然ガススワール安定化ノズル及び方法に対する液体燃料による機能強化に関する。

ガスタービン製造業者は、望ましくない大気汚染物質排出（エミッション）を発生させずに高効率で作動することになる新規なガスタービンを作り出す研究及び工学プログラムに恒常的に関わっている。従来通りの炭化水素燃料を燃焼させるガスタービンが通常発生する主な大気汚染エミッションは、窒素酸化物、一酸化炭素及び炭化水素である。一般的に、エンジンエミッションは、２つの部類、すなわち高い火焔温度故に形成されるもの（ＮＯｘ）と、燃料−空気反応が完結まで進むことができない低い火焔温度故に形成されるもの（ＨＣ及びＣＯ）とに分類される。

熱エンジン燃焼器の反応ゾーン温度を熱ＮＯｘが形成されるレベル以下に制御する１つの好ましい方法は、燃焼に先だって燃料及び空気を希薄混合気に予混合することである。希薄予混合型燃焼器の反応ゾーンに存在する過剰空気の熱容量（ｔｈｅｒｍａｌｍａｓｓ）は、熱を吸収しかつ燃焼生成物の温度上昇を熱ＮＯｘが形成されないレベルまで低下させる。

発電用のガスタービンは一般的に、「複式燃料」又は「ガス専用」のいずれかに構成した燃料ノズルを利用可能である。「ガス専用」というのは、例えば天然ガスを燃焼させる運転を意味し、また「複式燃料」というのは、天然ガス又は液体燃料のいずれかを燃焼させる運転の能力を有することを意味する。「複式燃料」構成は一般的に、天然ガスが利用不能な場合のバックアップ燃料として石油を使用して利用される。「ガス専用」構成は、液体燃料運転に必要なノズル部品及びあらゆる関連装置が設けられないので、コストを低下させるために提案される。一般的に、燃料ノズルは、「複式燃料」性能を有するように設計され、「ガス専用」バージョンは、液体燃料部品をノズルから除去しかつ類似の寸法及び形状を有するが液体燃料カートリッジの内部機構をもたない構成部品と置き換えた、複式燃料設計の改良である。この交換構成部品は、「ガス専用インサート」として知られている。図１は、石油、噴霧空気及び水入口１０１、１０３、１０５並びに通路１０２、１０４、１０６を備えた従来型の水／石油／噴霧空気カートリッジを示す。

図２を参照すると、スウォズル（ｓｗｏｚｚｌｅ）型バーナの実施例を概略的に示している。空気は、燃焼器反応ゾーンに流入する吐出端部１１４を除いて組立体を囲む高圧プレナムから、参照符号１１２の位置においてバーナ１１０に流入する。

入口１１２を通過した後に、空気は、スワーラ又は「スウォズル」組立体１１６に流入する。スウォズル組立体（スワーラ・ノズル組立体）は、予混合器を通って流れる燃焼空気にスワール与える一連の翼形部形状の旋回ベーン１２２によって連結されたハブ１１８（例えば、中心本体）とシュラウド１２０とを含む。各旋回ベーン１２２は、翼形部の中心コアを通る気体燃料供給通路１２４を含む。これらの燃料通路は、翼形部の壁を貫通した気体燃料噴射孔（図２には図示せず）に気体燃料を配分する。気体燃料は、入口ポートと旋回ベーン通路１２４に燃料供給する環状通路１２６とを通してスウォズル組立体に流入する。気体燃料は、スウォズル組立体１２８内で燃焼空気との混合を開始し、この燃料／空気混合は、中心本体延長部１３２及びスウォズルシュラウド延長部１３４によって形成された環状通路１３０内で完了する。環状通路から流出した後に、燃料／空気混合気は、燃焼が行われる燃焼器反応ゾーンに流入する。
米国特許第６，４１８，７２６号公報米国特許第６，４３８，９６１号公報米国特許第７，００７，４７７号公報米国特許第６，９９３，９１６号公報米国特許第７，０１３，６４９号公報米国特許第６，９５９，５３５号公報米国特許第６，８９８，９３８号公報米国特許第６，８９８，９２６号公報米国特許第６，１４１，９６７号公報米国特許第５，８６５，０２４号公報米国特許第５，８１６，０４９号公報米国特許第５，７７８，６７６号公報米国特許第５，６８０，７６６号公報米国特許第５，６７５，９７１号公報米国特許第５，５１１，３７６号公報米国特許第５，４３５，１２６号公報米国特許第５，３５１，４７７号公報米国特許第５，２５１，４４７号公報

本発明は、従来型のスウォズル型バーナに改良を加えて、それらバーナを、ＮＯｘ低減のための水噴射又は液体燃料を噴霧するための専用空気供給を必要とせずに液体燃料で運転することができるようにする。

従って、本発明は、ガスタービンの燃焼システムで使用するバーナとして具現化することができ、本バーナは、外周壁と、外周壁内に同軸に設置されたバーナ中心本体と、空気入口、少なくとも１つの気体燃料噴射孔、少なくとも１つの液体燃料噴射開口及び環状混合通路を備えた燃料／空気予混合器とを含み、燃料／空気予混合器は、燃焼器反応ゾーン内に噴射するために環状混合通路内で気体燃料及び空気又は液体燃料及び空気を選択的に混合し、燃料／空気予混合器は、空気入口の下流にスウォズル組立体を含み、スウォズル組立体は、流入空気にスワールを与える複数のスウォズル組立体旋回ベーンを含み、スウォズル組立体旋回ベーンの各々は、少なくとも１つの気体燃料噴射孔と連通した内部気体燃料流路及び内部気体燃料流路内に気体燃料を導入する気体燃料入口を含み、またスウォズル組立体はさらに、少なくとも１つの液体燃料噴射開口と連通した内部液体燃料流路及び内部液体燃料流路内に液体燃料を導入する液体燃料入口を含む。

本発明はまた、ガスタービンの燃焼システム用のバーナであって、外周壁と、外周壁内に同軸に設置されたバーナ中心本体と、空気入口、少なくとも１つの気体燃料噴射孔、少なくとも１つの液体燃料噴射開口及び環状混合通路を備えた燃料／空気予混合器とを含み、燃料／空気予混合器が、空気入口の下流にスウォズル組立体を含み、スウォズル組立体、複数のスウォズル組立体旋回ベーンを含み、スウォズル組立体旋回ベーンの各々が、少なくとも１つの気体燃料噴射孔と連通した内部気体燃料流路及び内部気体燃料流路内に気体燃料を導入する気体燃料入口を含み、スウォズル組立体がさらに、少なくとも１つの液体燃料噴射開口と連通した内部液体燃料流路及び内部液体燃料流路内に液体燃料を導入する液体燃料入口を含むようになったバーナにおいて燃料及び空気を予混合する方法として具現化することができ、本方法は、スウォズル組立体の上流で中心本体の周りに流入空気を配分する段階と、スウォズル組立体旋回ベーンを用いて流入空気にスワールを与える段階と、主燃料流路及び二次燃料流路を通り環状混合通路内に至る気体及び液体燃料流量を独立して制御することによって、燃焼反応ゾーン内に噴射するために該環状混合通路内で気体及び液体燃料の少なくとも１つと空気とを混合する段階とを含む。

図３は、本発明を採用することができる実施例のバーナの断面図であり、また図４は、そのバーナ用の改良型の液体燃料カートリッジを概略的に示す。図５及び図６は、旋回ベーン又はスウォズルを通しての燃料噴射を備えた空気スワーラの細部を示しており、図７、図８、図９及び図１０は、本発明の実施例の実施形態による実施例の液体燃料噴射ポートを示す。

本発明は、スウォズルベーンを通して又は該スウォズルベーンの近傍で液体燃料を噴射することを提案しているので、先行技術の液体燃料／水／噴霧空気カートリッジ（図１）は、本発明の実施例の実施形態に従って改良される。例えば、図４の概略図を参照すると、以下により詳細に説明するように、噴霧空気及び水通路１０４、１０６はもはや必要とされず、カートリッジ１００の中央液体燃料通路１０２は、半径方向外向き通路１０７を通してベーンに連結される。明瞭にするために、改良型の液体燃料カートリッジ１００は、図３に示すバーナから省略している。

バーナ組立体は、機能によって４つの領域に分割され、それら領域には、吸気流調整器１、燃料噴射を備えた空気スワーラ組立体（スワーラノズル組立体又はスウォズル組立体）２、環状燃料空気混合通路３及び中心拡散火焔天然ガス燃料ノズル組立体４が含まれる。

空気は、燃焼器反応ゾーンに流入する吐出端部１１４を除いて組立体全体を囲む高圧プレナムからバーナ１１０に流入する。燃焼用空気の大部分は、吸気流調整器（ＩＦＣ）を介して予混合器に流入する。ＩＦＣは、内径における無孔円筒形内壁１３、外径における有孔円筒形外壁１２及び上流端部における有孔端部キャップ１１によって境界付けられた環状流路１５を含む。流路１５の中心部には、１つ又はそれ以上の環状旋回ベーン１４が設けられる。予混合器空気は、端部キャップ及び円筒形外壁における孔を介してＩＦＣに流入する。

ＩＦＣ１の機能は、予混合器内に入る空気流速度配分（分布）を調整することにある。ＩＦＣ１の原理は、予混合空気に背圧を加えた後に該予混合空気を予混合器に流入させるという概念に基づいている。これにより、予混合空気流のより良好な角度分布が可能になる。有孔壁１１、１２は、システムに背圧を加えかつＩＦＣ環状空間１５の円周方向周りに流れを均等に配分する（分布させる）という機能を果たす一方、旋回ベーン１４は、有孔壁と共同して作用してＩＦＣ環状空間１５内での流入空気の適切な半径方向分布を生成する。予混合器内部での所望の流れ分布並びに複数のバーナ燃焼器における個々の予混合器間の流れ分割に応じて、有孔壁に対する適切な孔パターンが、旋回ベーン１４の軸方向位置と共に選択される。コンピュータ流体力学コードを使用して流れ分布を計算し、有孔壁に対する適切な孔パターンを決定する。この目的に適したコンピュータプログラムは、ニューヨーク州ロングアイランド所在のＡｄａｐｃｏによるＳＴＡＲＣＤの名称のものである。

スウォズルへの入口におけるシュラウド壁２０２近くの低速度領域を排除するために、ＩＦＣとスウォズルとの間にベルマウス形状移行部２６が使用される。

高出力産業用ガスタービン用途におけるマルチバーナ型乾式低エミッション燃焼システムでの経験によると、バーナを囲むプレナム６内には非均一空気流配分が存在することが分かっている。このことにより、バーナ間の非均一空気流配分又は予混合器環状空間内の大きな空気流不均衡配分が生じる可能性がある。この空気流不均衡配分の結果として、燃焼器の反応ゾーンに流入する燃料／混合気混合比の不均衡配分が生じ、そのことにより次に、エミッション性能の低下が引き起こされる。ＩＦＣ１がバーナ間及び個々のバーナの予混合器環状空間内の空気流配分の均一性を改善する範囲において、ＩＦＣ１はまた、燃焼システム及びガスタービン全体のエミッション性能も向上させる。

燃焼空気がＩＦＣ１から流出した後に、燃焼空気はスウォズル組立体２に流入する。スウォズル組立体は、予混合器を通って流れる燃焼空気にスワールを与える一連の翼形部形状の旋回ベーン２３によって連結されたハブ１８とシュラウド２０とを含む。本発明の実施例の実施形態では、各旋回ベーン２３は、翼形部の中心コアを通る主天然ガス燃料供給通路２１と二次液体燃料供給通路２２とを含む。これらの燃料通路は、翼形部の壁を貫通した主燃料噴射孔２４に天然ガス燃料を配分しまた二次燃料噴射孔（開口）２５に液体燃料を配分する。これらの燃料噴射孔は、旋回ベーン２３の正圧側面、負圧側面又はその両側面上に設置することができる。天然ガス燃料は、主旋回ベーン通路２１に燃料供給する入口ポート２９及び環状通路２７を通ってスウォズル組立体２に流入する。液体燃料は、第２の旋回ベーン通路２２に燃料供給する好適な入口ポート（図示せず）及び環状通路２８を通って流入する。それに代えて、液体燃料は、上述しかつ図４に示すような液体燃料カートリッジを通して供給される。選択した作動による気体又は液体燃料は、スウォズル組立体内で燃焼空気と混合を開始し、この燃料／空気混合は、スウォズルハブ延長部３１及びスウォズルシュラウド延長部３２によって形成された環状通路３内で完了する。環状通路３から流出した後に、燃料／空気混合気は、燃焼が行われる燃焼器反応ゾーン５に流入する。

スウォズル組立体２は、気体力学的旋回ベーン（翼形部）２３の表面を通して天然ガス燃料又は液体燃料を噴射するので、空気流れ場に対する妨害は最少化される。この幾何学的形状を使用することにより、空気ストリーム内への燃料噴射の後に、予混合器内に流れのよどみ又は分離／再循環の如何なる領域も形成されない。二次流れもまた、この幾何学的形状で最少化され、その結果、燃料／空気混合及び混合気分布プロフィールの制御が可能になる。この流れ場は、燃料噴射領域から予混合器吐出口まで気体力学的に乱れのない状態を保って燃焼器反応ゾーン５に入る。反応ゾーン内では、スウォズル２によって生じたスワールにより、中心渦が流れの再循環を発生させる。このことは、反応ゾーン５内の火焔前面を安定させる。しかしながら、予混合器内での速度が乱流火焔伝播速度以上を保持する限りは、火焔は予混合器内に伝播する（逆火する）ことにはならず、また予混合器内に流れの剥離又は再循環がない状態では、逆流を生じる過渡時であっても、火焔が、予混合器内に固定することにはならない。スウォズル２の逆火に耐える性能及び火焔保持の性能は、これらの現象の発生が予混合器を過熱させてそれに伴う損傷を引き起こすことになるので、用途において極めて重要である。

図５及び図６は、スウォズルの幾何学的形状の詳細を示す。上述のように、各旋回ベーン２３の表面上には、主気体燃料噴射孔２４と二次液体燃料噴射孔（開口）２５とを含む２つのグループの燃料噴射孔が設けられる。燃料は、主気体燃料通路２１及び二次液体燃料通路２２を通してこれらの燃料噴射孔２４、２５に供給される。これら２つの噴射通路を通しての燃料流は、独立して制御される。

本発明は、スウォズルの上記した既存の設計を液体燃料で運転して、ＮＯｘ低減のために水噴射を必要とせずまた液体燃料を噴霧するために専用空気供給を必要としないようにすることができるようにする利点を有する。この点に関して、スウォズルスワーラ構造は、両方の内部通路２１、２２が従来通りに気体燃料専用として使用されている複式コア中空鋳造品である。本発明の実施例の実施形態によると、既存の内部通路又はコア２２の１つは、空気ブラスト／圧力噴霧器のように改良型のスワーラベーンを通して液体燃料を噴射するのに使用するように改良される。

図７及び図８には、改良型のスウォズルベーンの実施形態を実施例によって示している。説明を容易にするために、気体燃料通路及び噴射孔は、図７から省略している。従って、図７は、中心本体（図示せず）からベーン内に鋳造された加圧燃料室５０まで延びるように配置された液体燃料通路２２を仮想線で示したスワーラベーン２３の概略斜視図である。圧力スワールノズルチップ５４をそれぞれ螺合可能に受けるようになった複数の燃料出口５２が、加圧燃料室内に形成される。ノズルチップは、図７の線８−８に沿った断面図である図８に示すように、ベーンの表面と実質的に同一平面に配置されるように螺着される。スワーラベーンのノズルチップから噴霧液体燃料として放出された微細な液滴は、該液滴がバーナ管の最終長さを移動した時に蒸発し、予混合モードで最終的に燃焼する。

図９には、本発明による改良型のスウォズルベーンの別の実施例の実施形態を示す。この実施形態では、スロット５６が、ベーン２３から燃料を放出する。図示するように、スロットは、実際には後縁５８の上流に位置し、流入空気６０のエアブラスト作用を利用してスロットから放出された燃料６２を噴霧する。

従って、本発明は、中央燃料ノズルの代わりにスワーラベーンを通して燃料を噴射することになる。これは、従来型のスウォズル設計と比較して高度に分散配置した液体燃料源をもたらす。幾つかのベーンが設けられかつ燃料が中央燃料ノズルを通して噴射する場合よりも一層高度に分布されるので、燃料は、流入燃焼空気との相互作用により潜在的により高い可能性で噴霧することができ、また如何なる特別の加圧噴霧空気ストリームも必要としない。１つの実施形態では、図７〜図８に示すように、分散配置した燃料噴射圧力噴霧器が、各それぞれのベーンの内部に鋳造した加圧燃料室に連結される。噴霧器は、各ベーンの外面と同一面に、例えば負圧側面上に配置される。従って、噴霧器からの燃料は、中空の円錐形スプレーとして放出され、この中空の円錐形スプレーは、圧縮機吐出空気（燃焼空気）との相互作用によって蒸発する。燃料−空気混合レベルは、混合気がベーンを通って下流方向に移動するにつれて増大する。別の実施形態では、図９に示すように、スワーラベーンの後縁近くにスロットを切って、このスロットにより各ベーン又は対称配置のベーンから液体燃料を放出する。

噴霧器及び／又はスロットの位置、数及び特性は、ベーン後縁の下流にある拡散先端位置において所望の燃料−空気混合レベルが得られるように最適化することができる。噴霧器の幾つか又は全ては、ベーン自体上に対向するものとして又はベーンに対する付加物としてベーン間の中心本体上に配置し、従って、最適な空気−燃料混合を得る上でさらにより多くの自由度を可能にすることができる。この別の実施形態を、図１０に示す。この図に示すように、加圧燃料通路２０２は、中心本体２１８内に形成され、通路２０７を介してスワーラベーン２２３内の加圧室２５０と連通する。さらに、ノズルチップ２５４が、中心本体２１８内のネジ付き孔２５５に螺着されて加圧燃料通路２０２と直接連通するようになる。従って、この実施形態における液体燃料噴射は、中心本体外壁上のノズルチップ２５４と参照符号２５２におけるベーンとの両方からになる。

現時点で最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明が開示した実施形態に限定されるものではなく、逆に、特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内に含まれる様々な変更及び均等の構成を保護しようとするものであることを理解されたい。

従来型の水／石油／噴霧空気カートリッジの断面図。従来型のスウォズル型バーナの一部を断面で示す概略図。本発明の液体燃料給送装置を組み込むことができるバーナの断面図。図３のバーナ用の改良型の液体燃料カートリッジを概略的に示す図。旋回ベーンを通しての燃料噴射を備えた空気スワーラ組立体の細部を概略的に示す図。旋回ベーンを通しての燃料噴射を備えた空気スワーラ組立体の細部を概略的に示す図。本発明の１つの実施例実施形態による液体燃料ベーン噴射を示す概略斜視図。ベーンに固定された液体燃料ノズルチップを示す、図７の線８−８に沿った断面図。本発明の別の実施例実施形態による液体燃料噴射を示す、ベーンの概略断面図。本発明のさらに別の実施例実施形態による液体燃料噴射を示す、中心本体及びベーンの概略断面図。

符号の説明

１００カートリッジ
１０１、１０３、１０５石油、噴霧空気及び水入口
１０２、１０４、１０６石油、噴霧空気及び水通路
１０７通路
１１０バーナ
１１２空気入口
１１４吐出端部
１１６スワーラ又は「スウォズル」組立体
１１８中心本体／ハブ
１２０シュラウド
１２２旋回ベーン
１２４気体燃料供給通路
１２６環状通路
１２８スウォズル組立体
１３０環状通路
１３２中心本体延長部
１３４スウォズルシュラウド延長部
１吸気流調整器
２空気スワーラ組立体（スウォズル組立体）
３燃料空気混合通路
４天然ガス燃料ノズル組立体
５燃焼器反応ゾーン
６高圧プレナム
１１端部キャップ
１２外壁
１３内壁
１４旋回ベーン
１５環状流路
１８ハブ
２０シュラウド
２１主天然ガス燃料供給通路
２２二次液体燃料供給通路
２３旋回ベーン
２４主燃料噴射孔
２５二次燃料噴射孔
２６ベルマウス形状移行部
２７環状通路
２８環状通路
２９入口ポート
３１ハブ延長部
３２シュラウド延長部
５０燃料室
５２燃料出口
５４ノズルチップ
５６スロット
５８後縁
６０流入空気
６２燃料
２０２加圧燃料通路
２０７通路
２１８中心本体
２２３スワーラベーン
２５０加圧室
２５２液体燃料噴射
２５４ノズルチップ
２５５ネジ付き穴

Claims

ガスタービンの燃焼システムで使用するバーナであって、
外周壁（２０）と、
前記外周壁内に同軸に設置されたバーナ中心本体（１８）と、
空気入口、少なくとも１つの気体燃料噴射孔（２４）、少なくとも１つの液体燃料噴射開口（２５、５４、５６、２５２、２５４）及び環状混合通路（３）を備えた燃料／空気予混合器と、を含み、
前記燃料／空気予混合器が、燃焼器反応ゾーン（５）内に噴射するために前記環状混合通路内で気体燃料及び空気又は液体燃料及び空気を選択的に混合し、
前記燃料／空気予混合器が、前記空気入口の下流にスウォズル組立体を含み、
前記スウォズル組立体が、流入空気にスワールを与える複数のスウォズル組立体旋回ベーン（２３、２２３）を含み、
前記スウォズル組立体旋回ベーンの各々が、前記少なくとも１つの気体燃料噴射孔（２４）と連通した内部気体燃料流路（２１）及び前記内部気体燃料流路内に気体燃料を導入する気体燃料入口（２７）を含み、
前記スウォズル組立体が、前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口（２５）と連通した内部液体燃料流路（２２、５０、２５０）及び前記内部液体燃料流路内に液体燃料を導入する液体燃料入口（２８、１０７、２０７）をさらに含む、
バーナ。
前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口（２５、５４、５２、２５２）が、少なくとも１つのスウォズル組立体旋回ベーン（２３、３２３）内に形成される、請求項１記載のバーナ。
前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口と連通した前記内部液体燃料流路が、前記それぞれのベーン内に加圧液体燃料室（５０、２５０）を含む、請求項２記載のバーナ。
前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口が、前記環状混合通路内に噴霧液体燃料を噴射するための液体燃料ノズルチップ（５４、２５２）を有する、請求項２記載のバーナ。
前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口が、前記ベーンから燃料を放出するためのスロット（５６）を含む、請求項２記載のバーナ。
前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口が、前記中心本体の外壁（２５２）内に形成される、請求項１記載のバーナ。
前記内部液体燃料流路が、加圧液体燃料室（５０）を含み、前記加圧燃料室から前記環状混合通路内に噴霧液体燃料を噴射するための複数のノズルチップ（５４）が設けられている、請求項１記載のバーナ。
ガスタービンの燃焼システム用のバーナであって、外周壁と、前記外周壁内に同軸に設置されたバーナ中心本体（１８）と、空気入口、少なくとも１つの気体燃料噴射孔（２４）、少なくとも１つの液体燃料噴射開口（２５、５４、５６、２５２、２５４）及び環状混合通路（３）を備えた燃料／空気予混合器とを含み、前記燃料／空気予混合器が、前記空気入口の下流にスウォズル組立体を含み、前記スウォズル組立体が、複数のスウォズル組立体旋回ベーン（２３、２２３）を含み、前記スウォズル組立体旋回ベーンの各々が、前記少なくとも１つの気体燃料噴射孔（２４）と連通した内部気体燃料流路（２１）及び前記内部気体燃料流路内に気体燃料を導入する気体燃料入口（２７）を含み、前記スウォズル組立体が、前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口（２５）と連通した内部液体燃料流路（２２、５０、２５０）及び前記内部液体燃料流路内に液体燃料を導入する液体燃料入口（２８、１０７、２０７）をさらに含むようになったバーナにおいて燃料及び空気を予混合する方法であって、
前記スウォズル組立体の上流で前記中心本体の周りに流入空気を配分する段階と、
前記スウォズル組立体旋回ベーンを用いて前記流入空気にスワールを与える段階と、
前記主燃料流路及び二次燃料流路を通り前記環状混合通路内に至る気体及び液体燃料流量を独立して制御することによって、燃焼反応ゾーン内に噴射するために該環状混合通路内で気体及び液体燃料の少なくとも１つと空気とを混合する段階と、
を含む方法。
前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口（２５、５４、５２、２５２）が、少なくとも１つのスウォズル組立体旋回ベーン（２２３）内に形成される、請求項８記載の方法。
前記少なくとも１つの液体燃料噴射開口が、前記環状混合通路内に噴霧液体燃料を噴射するための液体燃料ノズルチップ（５４、２５２）を有する、請求項９記載の方法。