JP2009192175A - Combustor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact combustor achieved in NOx reduction. <P>SOLUTION: The combustor includes a pilot nozzle 21 installed a shaft core of the combustor 1 to carry out diffusion combustion, a plurality of main nozzles 22 installed in an outer circumference side of the pilot nozzle 21 at intervals in a circumference direction and carrying out premix combustion, one inner tube 2a surrounding the pilot nozzle 21 and each main nozzle 22, and an outer tube coaxially surrounding the inner tube 2a from the outside and formed with a compressed air passage 6 between its inner circumference face and an outer circumference face of the inner tube. Compressed air flowing in the compressed air passage 6 is introduced in the pilot nozzle 21 with a flow direction substantially reversed in an end of the inner tube 2a. A flow control means for increasing a flow rate of a combustor 1 inner circumference side of the passage more than a flow rate of an outer circumference side is provided in the compressed air passage 6. A straightening vane 51 formed with holes 55, 56 can be given as the flow control means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスタービンの燃焼器に関するもので、特に、その内部を流れる空気流の偏流及び乱れを減少させる構造とされる燃焼器に関する。   The present invention relates to a combustor for a gas turbine, and more particularly, to a combustor having a structure for reducing drift and turbulence of an air flow flowing inside the combustor.

ガスタービン燃焼器の低NOx化課題に対しては、燃料分布をコントロールすることで局所的な高燃料濃度を生じさせないことが重要であり、燃料濃度の均一化が必要である。そのためには燃料の大部分が通過するメイン空気量の増加とその均一化が重要である。   In order to reduce the NOx in the gas turbine combustor, it is important not to generate a local high fuel concentration by controlling the fuel distribution, and it is necessary to make the fuel concentration uniform. For this purpose, it is important to increase the amount of main air through which most of the fuel passes and to make it uniform.

従来、車室からの主流空気を180度ターンさせてメイン予混合ノズルに主流空気を導く燃焼器が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。このような燃焼器では、流れの剥離等に伴う流れの偏在を解消するために、入口に整流板を設け、ターニング箇所のターニングベーンを2枚にしたり、燃焼混合箇所から180度ターニング箇所への整流距離を十分に長く取ることで燃焼領域における流れ、および濃度の均一化を達成している。
特開2007−232348号公報
Conventionally, a combustor has been disclosed in which mainstream air from a passenger compartment is turned 180 degrees to guide mainstream air to a main premixing nozzle (see, for example, Patent Document 5). In such a combustor, in order to eliminate the uneven distribution of the flow due to flow separation, etc., a rectifying plate is provided at the inlet, and two turning vanes are provided at the turning point, or from the combustion mixing point to the 180 degree turning point. By making the commutation distance long enough, the flow and concentration in the combustion region are made uniform.
JP 2007-232348 A

しかしながら、従来のような構造は、燃焼器の長さの増加に伴って重量およびコストの増加を招き、また、ターニング部が複雑化するために燃焼器のコンパクト化に有効ではない。一方、ターニング部から燃料混合箇所までの距離を短くすると、排反事象として空気分布の偏り悪化に伴うNOx発生量が増加するという課題があった。   However, the conventional structure causes an increase in weight and cost as the length of the combustor increases, and the turning portion is complicated, so that it is not effective for making the combustor compact. On the other hand, when the distance from the turning part to the fuel mixing point is shortened, there is a problem that the amount of NOx generated due to the worsening of the uneven distribution of air increases as an exhaust event.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、コンパクトであると共に、NOx低減を実現する燃焼器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a combustor that is compact and realizes NOx reduction.

本発明は、燃焼器の軸心に設置されて拡散燃焼を行うパイロットノズルと、前記パイロットノズルの外周側で周方向に間隔を隔てて複数設置され予混合燃焼を行うメインノズルと、前記パイロットノズルと前記各メインノズルとを取り囲む一つの内筒と、さらに前記内筒を外側から略同軸に取り囲み、その内周面と前記内筒の外周面との間に圧縮空気流路が形成される外筒とを備え、前記圧縮空気流路を流れる圧縮空気が、前記内筒の端部で流動方向が略反転されて前記パイロットノズルに導入される焼器において、前記圧縮空気流路には、同流路の燃焼器内周側の流量を、同外周側の流量よりも大きくする流量調整手段が設けられていることを特徴とする。   The present invention provides a pilot nozzle that is installed in the axis of a combustor and performs diffusion combustion, a main nozzle that is installed in a circumferential direction at an outer peripheral side of the pilot nozzle and that performs premix combustion, and the pilot nozzle And an inner cylinder that surrounds each main nozzle, and an outer cylinder that surrounds the inner cylinder substantially coaxially from the outside, and a compressed air flow path is formed between the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the inner cylinder. A compressed gas flow path in which the compressed air flowing through the compressed air flow path is introduced into the pilot nozzle after the flow direction is substantially reversed at the end of the inner cylinder. A flow rate adjusting means for making the flow rate on the inner peripheral side of the combustor larger than the flow rate on the outer peripheral side is provided.

整流板に設けられた孔が均一であると、燃焼器の半径方向へ分布を持たない流れとなる。このような状態では流動方向が略反転される際に、流路反転箇所下流側の内側で剥離等により低速域が形成される。したがって、燃焼器長さが短い構成である場合、整流距離が短くなり、内周側の流量が低下傾向を示す。
本発明の構成によれば、流量調整手段によって、径方向における流量を均一化することが可能となる。これにより、半径方向へ流速分布が与えられ、下流における半径方向への主流空気の速度の均一化が実現される。
If the holes provided in the current plate are uniform, the flow has no distribution in the radial direction of the combustor. In such a state, when the flow direction is substantially reversed, a low speed region is formed by peeling or the like inside the flow path reversal point downstream side. Therefore, when the combustor length is short, the rectification distance is shortened and the flow rate on the inner peripheral side tends to decrease.
According to the configuration of the present invention, the flow rate in the radial direction can be made uniform by the flow rate adjusting means. Thereby, the flow velocity distribution is given in the radial direction, and the velocity of the mainstream air in the radial direction downstream is made uniform.

上記発明において、前記圧縮空気流路には、該流路を遮って前記流量調整手段としての整流板が設けられ、該整流板には該整流板を挟んで流路の上流側と下流側とを連通する孔が複数設けられ、内周側の孔の直径が、外周側の孔の直径よりも大きくされていることとしてもよい。   In the above invention, the compressed air flow path is provided with a rectifying plate as the flow rate adjusting means by blocking the flow path, and the rectifying plate sandwiches the rectifying plate between the upstream side and the downstream side of the flow path. A plurality of holes communicating with each other may be provided, and the diameter of the hole on the inner peripheral side may be larger than the diameter of the hole on the outer peripheral side.

このように、整流板に大孔と小孔とが混成した配置とすることで、局所的な速度の不均一が発生し、大孔の下流側で乱れが増加する。その結果、運動量交換が活発化し、流路反転時の剥離傾向も抑えられる。特に、燃焼器内周側に位置する前記孔の直径を、同外周側に位置する孔の直径よりも大きく構成することで、径方向における流量を均一化することが可能となる。   As described above, by arranging the large holes and the small holes in the rectifying plate, local speed non-uniformity occurs, and disturbance increases on the downstream side of the large holes. As a result, momentum exchange is activated, and the tendency of separation at the time of channel inversion is suppressed. In particular, by configuring the diameter of the hole located on the inner peripheral side of the combustor to be larger than the diameter of the hole positioned on the outer peripheral side, the flow rate in the radial direction can be made uniform.

上記発明において、前記圧縮空気流路には、該流路を遮って前記流量調整手段としての整流板が設けられ、該整流板の内周側には、該整流板の上流側と下流側とを連通するスリットが設けられていることとしてもよい。   In the above invention, the compressed air passage is provided with a rectifying plate as the flow rate adjusting means by blocking the passage, and the inner peripheral side of the rectifying plate includes an upstream side and a downstream side of the rectifying plate. It is good also as providing the slit which connects these.

速度欠損が生じる整流板にスリットが設けられていることにより、流量が増加し、径方向における流量を均一化することが可能となる。また、このようなスリットにより局所的な速度の不均一を発生させ、下流側で乱れが増加する。この結果、運動量交換が活発化し、流路反転箇所下流側における剥離傾向も抑えられる。
前記内筒を前記外筒に支持するサポートリブが設けられ、前記整流板には、該サポートリブの近傍に該整流板の上流側と下流側とを連通するスリットが設けられていることとしてもよい。特に整流板の内周側だけではなく、外周側やサポートリブの左右にスリットを設けても良い。これら具体的にどの箇所にスリットを設けるかは、圧縮空気の流れに応じて適宜設定して良い。
By providing the slits in the current plate where the speed deficit occurs, the flow rate increases, and the flow rate in the radial direction can be made uniform. In addition, such slits cause local speed non-uniformity and increase turbulence downstream. As a result, the exchange of momentum is activated, and the separation tendency on the downstream side of the flow path inversion portion is also suppressed.
A support rib that supports the inner cylinder to the outer cylinder is provided, and the rectifying plate is provided with a slit that communicates the upstream side and the downstream side of the rectifying plate in the vicinity of the support rib. Good. In particular, slits may be provided not only on the inner peripheral side of the current plate but also on the outer peripheral side and on the left and right sides of the support ribs. It may be set as appropriate according to the flow of the compressed air which part is specifically provided with the slit.

上記発明において、前記圧縮空気流路には、該流路が略反転する位置にトップハットノズルが設けられたこととしてもよい。   In the above invention, the compressed air channel may be provided with a top hat nozzle at a position where the channel is substantially reversed.

より具体的には、トップハットノズルの取り付け角度すなわちターン角度は、主流空気の流路方向に対して垂直な方向を基準として、主流空気の下流側に0度以上90度未満である。従来技術においては、流路が反転された箇所の下流側で、剥離等により低速域を形成する。したがって、燃焼器長さが短い構成である場合、整流距離が短くなり、内周側の流量が低下傾向を示す。本構成においては、流路が略反転する位置に設けられたトップハットノズルによって圧縮空気が混合され、流れの剥離が抑制される。すなわち、トップハットノズル下流に発生する渦により運動量交換を活発化させることで、流路が反転される際に内周側に発生する剥離領域を抑える効果がある。   More specifically, the attachment angle, that is, the turn angle of the top hat nozzle is 0 degree or more and less than 90 degrees on the downstream side of the mainstream air with reference to the direction perpendicular to the flow direction of the mainstream air. In the prior art, a low speed region is formed by peeling or the like on the downstream side of the portion where the flow path is reversed. Therefore, when the combustor length is short, the rectification distance is shortened and the flow rate on the inner peripheral side tends to decrease. In this configuration, compressed air is mixed by a top hat nozzle provided at a position where the flow path is substantially reversed, and flow separation is suppressed. In other words, the momentum exchange is activated by the vortex generated downstream of the top hat nozzle, so that there is an effect of suppressing the separation region generated on the inner peripheral side when the flow path is reversed.

上記発明において、前記圧縮空気流路には、反転する流路内の流体をガイドするターニングベーンが前記内筒端縁に対向して設けられ、前記ターニングベーンの背側に流体の流れを撹拌する攪拌器が設けられていることとしてもよい。   In the above invention, the compressed air flow path is provided with a turning vane for guiding the fluid in the reversing flow path facing the inner cylinder edge, and the flow of the fluid is agitated on the back side of the turning vane. A stirrer may be provided.

ターニングベーンは、その役目として、剥離無く流れを曲げることにより圧力損失を低減している。このようにきれいな流れは理想的ではあるものの、乱れの発生が小さいために燃料を混合する力は小さい。このため、従来の燃焼器においては、燃料混合箇所下流で局所的に燃料濃度が高くなる傾向があり、NOx濃度が高くなる場合があった。特に、ターニングベーンの背側は流れが緩やかに剥離無く曲がると考えられるため、ターニングベーンの腹側に比べて乱れが小さく、その下流側では燃料混合する力が弱い。本構成によれば、ターニングベーンの背側に攪拌器が設けられていることにより、その下流側での燃料混合が促進され、燃料濃度が均一化される。   The turning vane reduces the pressure loss by bending the flow without separation as its role. Although such a clean flow is ideal, since the occurrence of turbulence is small, the force for mixing the fuel is small. For this reason, in the conventional combustor, the fuel concentration tends to locally increase downstream of the fuel mixing location, and the NOx concentration sometimes increases. In particular, since the flow on the back side of the turning vane is considered to be gently bent without separation, the turbulence is small compared to the ventral side of the turning vane, and the fuel mixing force is weak on the downstream side. According to this configuration, since the stirrer is provided on the back side of the turning vane, fuel mixing on the downstream side is promoted, and the fuel concentration is made uniform.

上記発明において、前記ターニングベーンの下流側先端部に、該ターニングベーンの背側と腹側とを連通するスリットが設けられていることとしてもよい。   In the above invention, a slit that communicates the back side and the abdomen side of the turning vane may be provided at the downstream end of the turning vane.

ターニングベーン腹側は遠心力により外周側へ向かって流れる傾向があるため、スリットを設けることにより、ターニングベーン内周側から外周側へ向かう流れが生じる。その結果、ターニングベーン背側での混合が促進され、燃料濃度が均一化される。   Since the ventilating side of the turning vane tends to flow toward the outer peripheral side due to centrifugal force, the flow from the inner peripheral side of the turning vane to the outer peripheral side is generated by providing the slit. As a result, mixing on the back side of the turning vane is promoted, and the fuel concentration is made uniform.

本発明によれば、圧縮空気の剥離抑制と燃料濃度の均一化により、燃焼器の軸方向長さをコンパクトにしつつ、NOxの低減を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce NOx while reducing the axial length of the combustor by suppressing the separation of compressed air and making the fuel concentration uniform.

〔第1の実施形態〕
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
まず、第1の実施形態に係る燃焼器を図1を用いて説明する。本実施形態における燃焼器1は、図1に示すように、その軸心に沿って設置されるとともに拡散燃焼を行うパイロットノズル21と、パイロットノズル21の外周側の周方向に等間隔となるように複数配置されるとともに予混合燃焼を行うメインノズル22と、パイロットノズル21の先端側を覆うように設置されるパイロットコーン23と、メインノズル22の先端側を覆うように設置されるメインバーナ24と、パイロットノズル21の外壁とパイロットコーン23の内壁との間に設置されるパイロットスワラ25と、メインノズル22の外壁とメインバーナ24の内壁との間に設置されるメインスワラ26と、を備える。
[First Embodiment]
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the combustor which concerns on 1st Embodiment is demonstrated using FIG. As shown in FIG. 1, the combustor 1 according to the present embodiment is installed along the axial center of the combustor 1 and performs diffusion combustion so that the combustor 1 is equally spaced in the circumferential direction on the outer peripheral side of the pilot nozzle 21. A plurality of main nozzles 22 that perform premix combustion, a pilot cone 23 that is installed so as to cover the front end side of the pilot nozzle 21, and a main burner 24 that is installed so as to cover the front end side of the main nozzle 22. A pilot swirler 25 installed between the outer wall of the pilot nozzle 21 and the inner wall of the pilot cone 23, and a main swirler 26 installed between the outer wall of the main nozzle 22 and the inner wall of the main burner 24.

そして、この図1に示す燃焼器は、パイロットノズル21と略同軸であるとともに該パイロットノズル21及びメインノズル22を全体的に覆うように形成される内筒2aと、内筒2aに嵌合されるとともにパイロットノズル21及びメインノズル22による燃焼ガスを不図示のタービン側に誘導する尾筒2bと、内筒2aと略同軸であって同内筒2aを外側から略同軸に取り囲む外筒2cと、外筒2cの下流を閉じる背面壁2dと、を備える。   The combustor shown in FIG. 1 is fitted to the inner cylinder 2a and an inner cylinder 2a that is substantially coaxial with the pilot nozzle 21 and is formed so as to cover the pilot nozzle 21 and the main nozzle 22 as a whole. And a tail cylinder 2b that guides combustion gas from the pilot nozzle 21 and the main nozzle 22 to a turbine side (not shown), and an outer cylinder 2c that is substantially coaxial with the inner cylinder 2a and surrounds the inner cylinder 2a substantially coaxially from the outside. A rear wall 2d for closing the downstream of the outer cylinder 2c.

内筒2aと外筒2cとにより、これらの間に圧縮空気流路6が形成される。内筒2aは、内筒2aの端部で内筒2aの内側に回り込むように圧縮空気流路6の流路方向を略反転させる、180度ターニング部8を備えている。180度ターニング部8の径方向外側壁部は径方向外側に膨出していると共に、内筒2aの端縁に相当する部位が、図1に示すように軸心を含む平面における断面において内筒2aの外周面と内周面とをつなぐ滑らかな曲線となっている。より詳細には、図2に示したように、上流側先端から下流側に向かって外筒2cの内壁との距離が近くなるテーパ形状部53aと、テーパ形状部の下流側において外筒2cの内壁との距離が一定となる平坦部分53bと、下流側先端において略半円状の断面となる半円形状部分53cと、を備える。そして、テーパ形状部53aの上流側の傾きの始まる部分と、テーパ形状部53aと平坦部分53bとの接続部分とを、滑らかな丸みを帯びた形状とする。
このように、180度ターニング部8が構成されることにより、180度ターニング部8の外壁が下流側に向かって外筒2cの内周面に近づくように構成されるため、外筒2cの内周面と180度ターニング部8の外周面の間に構成される圧縮空気の流路断面積が下流に向かって、緩やかに狭められる。これにより、圧縮空気の流れを絞り、180度ターニング部8の下流側での流れに対して燃焼器の周方向の均一性を与えることとなる。
A compressed air flow path 6 is formed between the inner cylinder 2a and the outer cylinder 2c. The inner cylinder 2a includes a 180-degree turning portion 8 that substantially reverses the flow direction of the compressed air flow path 6 so as to go around the inner cylinder 2a at the end of the inner cylinder 2a. The radially outer wall portion of the 180-degree turning portion 8 bulges radially outward, and the portion corresponding to the edge of the inner tube 2a is shown in FIG. It is a smooth curve connecting the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of 2a. More specifically, as shown in FIG. 2, the tapered portion 53a that is closer to the inner wall of the outer cylinder 2c from the upstream tip toward the downstream side, and the outer cylinder 2c on the downstream side of the tapered portion. A flat portion 53b having a constant distance from the inner wall and a semicircular portion 53c having a substantially semicircular cross section at the downstream end are provided. And the part where the inclination of the upstream of the taper-shaped part 53a starts, and the connection part of the taper-shaped part 53a and the flat part 53b are made into the rounded shape smoothly.
As described above, since the 180-degree turning portion 8 is configured, the outer wall of the 180-degree turning portion 8 is configured to approach the inner peripheral surface of the outer cylinder 2c toward the downstream side. The flow passage cross-sectional area of the compressed air formed between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the 180-degree turning portion 8 is gradually narrowed toward the downstream. Thereby, the flow of compressed air is restrict | squeezed and the uniformity of the circumferential direction of a combustor will be given with respect to the flow in the downstream of the 180 degree | times turning part 8. FIG.

また、背面壁2dは、図1の断面図に示すように、180度ターニング部8よりも外周側が曲面で構成される円弧形状部分とされるとともに、180度ターニング部8より内周側が平坦となる平坦部分とされることで、その内壁面がすり鉢形状の凹曲面とされる。このとき、円弧形状部分の曲率は、180度ターニング部8の半円形状部分53cの外周面側に応じた曲率となり、背面壁2dの円弧形状部分の内壁面と180度ターニング部8の半円形状部分53cの外壁面との距離が一定とされる。又、背面壁2dにおける円弧形状部分と平坦部分との接続部分が、180度ターニング部8における半円形状部分53cの下流側先端からの軸方向の延長線上に形成される。   Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 1, the back wall 2 d is an arc-shaped portion whose outer peripheral side is a curved surface with respect to the 180-degree turning portion 8, and the inner peripheral side is flat with respect to the 180-degree turning portion 8. The inner wall surface is a mortar-shaped concave curved surface. At this time, the curvature of the arc-shaped portion is a curvature corresponding to the outer peripheral surface side of the semicircular portion 53c of the 180-degree turning portion 8, and the inner wall surface of the arc-shaped portion of the back wall 2d and the semicircle of the 180-degree turning portion 8 The distance from the outer wall surface of the shape portion 53c is constant. Further, a connecting portion between the arc-shaped portion and the flat portion in the back wall 2d is formed on an extension line in the axial direction from the downstream end of the semicircular portion 53c in the 180-degree turning portion 8.

このように、背面壁2dを構成することによって、背面壁2dの円弧形状部分の内壁面と180度ターニング部8の半円形状部分53cの外壁面とにおける断面積を、外筒2cの内壁と180度ターニング部8の平坦部分53bとにおける断面積に等しい面積で、一定とすることができる。これにより、180度ターニング部8の外壁と外筒2cの内壁との間を流れる圧縮空気を、180度ターニング部8の内側になめらかに誘導させることができる。   In this way, by configuring the back wall 2d, the cross-sectional area between the inner wall surface of the arc-shaped portion of the back wall 2d and the outer wall surface of the semicircular portion 53c of the 180-degree turning portion 8 is set to the inner wall of the outer tube 2c. It can be made constant with an area equal to the cross-sectional area of the flat portion 53b of the 180 degree turning portion 8. Thereby, the compressed air which flows between the outer wall of the 180 degree | times turning part 8 and the inner wall of the outer cylinder 2c can be smoothly guide | induced to the inner side of the 180 degree | times turning part 8. FIG.

圧縮空気流路6の入口近傍内部には、整流板(流量調整手段)51が設けられている。整流板51は圧縮空気流路6内において外筒2cの上流側を覆うリング状の部材であって、該整流板51を挟んで圧縮空気流路6の上流側と下流側とを連通する孔が多数形成された多孔板である。整流板51の下流側に隣接して、整流板51を固定する複数のリブ52が周方向に等間隔に設置されている。このリブ52が、内筒2aの外壁面と外筒2cの内壁面とに接続されることで、外筒2cの内側に内筒2aが固定される。図3(a)の正面図に示すように、リブ52は、内筒2aの外壁と外筒2cの内壁とに両端が接するように、燃焼器の軸に対して放射状に設けられる。又、リブ52は複数設けられ、この複数のリブ52が燃焼器の周方向に対して等間隔となるように配置されるとともに外筒2cに接続されることで、内筒2aを支持する。   A rectifying plate (flow rate adjusting means) 51 is provided in the vicinity of the inlet of the compressed air channel 6. The rectifying plate 51 is a ring-shaped member that covers the upstream side of the outer cylinder 2 c in the compressed air flow path 6, and is a hole that communicates the upstream side and the downstream side of the compressed air flow path 6 with the rectifying plate 51 interposed therebetween. Is a perforated plate formed in large numbers. Adjacent to the downstream side of the rectifying plate 51, a plurality of ribs 52 for fixing the rectifying plate 51 are provided at equal intervals in the circumferential direction. By connecting the rib 52 to the outer wall surface of the inner cylinder 2a and the inner wall surface of the outer cylinder 2c, the inner cylinder 2a is fixed inside the outer cylinder 2c. As shown in the front view of FIG. 3A, the ribs 52 are provided radially with respect to the axis of the combustor so that both ends thereof are in contact with the outer wall of the inner cylinder 2a and the inner wall of the outer cylinder 2c. Also, a plurality of ribs 52 are provided, and the plurality of ribs 52 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the combustor and are connected to the outer cylinder 2c to support the inner cylinder 2a.

リブ52は、図3(b)の断面図に示すように、整流板51の外周側に接続される固定用部材52aと、固定用部材52aから内筒2aに突起するように形成されて内筒2aと接する板状部材52bと、を備える。そして、固定用部材52aは、整流板51の上流側及び下流側それぞれに突起した、断面が半円形状の柱状の構造となり、ボルト52cが挿入される貫通したねじ穴を内部に備える。この固定用部材52aの上流側は、ボルト52cのヘッド部分が埋まるような凹部52dが設けられ、ボルト52cが挿入された後、この凹部52dを金属部品で埋め込むことにより平坦な端面を形成する。   As shown in the cross-sectional view of FIG. 3B, the rib 52 is formed so as to protrude from the fixing member 52a to the inner cylinder 2a and to be fixed to the outer peripheral side of the rectifying plate 51. A plate-like member 52b in contact with the cylinder 2a. The fixing member 52a has a columnar structure with a semicircular cross section protruding on the upstream side and the downstream side of the rectifying plate 51, and internally includes a threaded hole through which the bolt 52c is inserted. On the upstream side of the fixing member 52a, a recess 52d is provided so that the head portion of the bolt 52c is embedded. After the bolt 52c is inserted, the recess 52d is embedded with a metal component to form a flat end surface.

また、外筒2cは、図3(b)の断面図に示すように、その内壁に、リブ52の固定用部材52aと接続する、軸方向に略柱状となるリブ接続用部材52eを備える。このリブ接続用部材52eは、ボルト52cが挿入されるねじ穴を備える。これにより、固定用部材52aのねじ穴を貫通するボルト52cがリブ接続用部材52eのねじ穴に挿入されて、固定用部材52aがリブ接続用部材52eに固定されることで、整流板51及びリブ52が外筒2cに固定される。又、下流側端面が略1/4球状の曲面とすることにより、圧縮空気の流れに乱れをできるだけ与えないようにすることができる。   Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 3B, the outer cylinder 2c is provided with a rib connecting member 52e having a substantially columnar shape in the axial direction, which is connected to the fixing member 52a of the rib 52 on the inner wall thereof. The rib connecting member 52e includes a screw hole into which the bolt 52c is inserted. Thereby, the bolt 52c that penetrates the screw hole of the fixing member 52a is inserted into the screw hole of the rib connecting member 52e, and the fixing member 52a is fixed to the rib connecting member 52e. The rib 52 is fixed to the outer cylinder 2c. In addition, by making the downstream end face a curved surface having a substantially ¼ spherical shape, it is possible to minimize the disturbance of the flow of compressed air.

このように、外筒2cに固定されたリブ52を放射状に設けることによって、内筒2aをリブ52によって、周方向に抑えて固定することができる。これにより、メインノズル22の下流側先端を、内筒2aに接続されたメインバーナ24におけるメインスワラ26によって支持することができる。よって、上述の背面壁2d、180度ターニング部8、及び、後述のターニングベーン54の構成により内筒2aを流れる圧縮空気を均一化させることで、パイロットノズル21及びメインノズル22の軸方向の長さを短くすることができることから、メインノズル22の下流側を支持するパイロットノズル21に接続された支柱が不要となる。更に、圧縮空気が均一な流れとされるため、従来と比べて、整流板51による抵抗を小さくすることができ、整流板51における圧損を抑制することができる。   Thus, by providing the ribs 52 fixed to the outer cylinder 2c radially, the inner cylinder 2a can be suppressed and fixed in the circumferential direction by the ribs 52. Thereby, the downstream end of the main nozzle 22 can be supported by the main swirler 26 in the main burner 24 connected to the inner cylinder 2a. Accordingly, the length of the pilot nozzle 21 and the main nozzle 22 in the axial direction is made uniform by uniformizing the compressed air flowing through the inner cylinder 2a by the configuration of the back wall 2d, the 180-degree turning portion 8, and the turning vane 54 described later. Since the length can be shortened, a support column connected to the pilot nozzle 21 that supports the downstream side of the main nozzle 22 is not required. Further, since the compressed air is made to flow uniformly, the resistance by the rectifying plate 51 can be reduced as compared with the conventional case, and the pressure loss in the rectifying plate 51 can be suppressed.

メインノズル22の間を覆うように内筒2aの上流側端部近傍にリング状のターニングベーン54が設けられている。ターニングベーン54は、内筒2aの内部であって180度ターニング部8近傍に位置して配置され、上流側から下流側に向かって、メインノズル22よりも径方向外側からメインノズル22の軸位置まで屈曲した一枚の板で形成される。そして、ターニングベーン54の曲率が、180度ターニング部8の半円形状部分53cの内壁面と同等となるように形成される。更に、このターニングベーン54は、メインノズル22側面を接続する円弧状の板とされる。このように構成されるターニングベーン54により、180度ターニング部8及び背面壁2dに沿って180度転回された圧縮空気が、パイロットコーン23及びメインバーナ24に誘導される。   A ring-shaped turning vane 54 is provided in the vicinity of the upstream end portion of the inner cylinder 2 a so as to cover the space between the main nozzles 22. The turning vane 54 is disposed inside the inner cylinder 2a and in the vicinity of the 180-degree turning portion 8, and the axial position of the main nozzle 22 from the radially outer side to the downstream side from the upstream side toward the downstream side. It is formed of a single plate bent up to. The curvature of the turning vane 54 is formed to be equal to the inner wall surface of the semicircular portion 53c of the 180 degree turning portion 8. Further, the turning vane 54 is an arc-shaped plate that connects the side surfaces of the main nozzle 22. By the turning vane 54 configured as described above, the compressed air rotated 180 degrees along the 180 degree turning portion 8 and the back wall 2 d is guided to the pilot cone 23 and the main burner 24.

この背面壁2d、180度ターニング部8、及びターニングベーン54それぞれが、上述のように構成されることによって、外筒2cと180度ターニング部8との間に流れ込む圧縮空気が、180度ターニング部8のテーパ形状部53aで整流された後、180度ターニング部8で180度転回される。そして、ターニングベーン54によって整流されて、パイロットコーン23及びメインバーナ24に誘導される。   The back wall 2d, the 180-degree turning portion 8, and the turning vane 54 are configured as described above, so that the compressed air flowing between the outer cylinder 2c and the 180-degree turning portion 8 is converted into the 180-degree turning portion. After being rectified by the taper-shaped part 53 a of 8, it is turned 180 degrees by the 180-degree turning part 8. Then, it is rectified by the turning vane 54 and guided to the pilot cone 23 and the main burner 24.

次に、本実施形態における特徴的な構成である、整流板51について説明する。図3(a)の外筒2cの下流側から見た正面図に示すように、整流板51は、内筒2aの外壁と外筒2cの内壁との間の圧縮空気流路6入口を覆うリング状の構成とされるとともに、軸方向に貫通して多数の孔が形成されている。図3(a)に示したように、内周側の孔55の直径は、外周側に形成された孔56の直径よりも大きい。すなわち、内周側の主流空気流量が外周側よりも大きくなるように構成されている。   Next, the current plate 51 which is a characteristic configuration in the present embodiment will be described. As shown in the front view seen from the downstream side of the outer cylinder 2c in FIG. 3A, the rectifying plate 51 covers the inlet of the compressed air flow path 6 between the outer wall of the inner cylinder 2a and the inner wall of the outer cylinder 2c. While having a ring-shaped configuration, a large number of holes are formed penetrating in the axial direction. As shown in FIG. 3A, the diameter of the hole 55 on the inner peripheral side is larger than the diameter of the hole 56 formed on the outer peripheral side. That is, the mainstream air flow rate on the inner peripheral side is configured to be larger than that on the outer peripheral side.

図4に、本実施形態に係る整流板51を使用した場合の主流空気の流れを示した。従来のように整流板に設けられた孔が均一であると、燃焼器1の半径方向へ分布を持たない流れとなる。このような状態で180度ターニング部8を曲がった流れは、図4の符号100で示したように、剥離等により低速域を形成する。したがって、燃焼器長さが短い構成である場合、整流距離が短くなり、内周側の流量が低下傾向を示す。   In FIG. 4, the flow of the mainstream air at the time of using the baffle plate 51 which concerns on this embodiment was shown. If the holes provided in the rectifying plate are uniform as in the prior art, the flow has no distribution in the radial direction of the combustor 1. In such a state, the flow that bends through the 180 ° turning portion 8 forms a low speed region by peeling or the like, as indicated by reference numeral 100 in FIG. Therefore, when the combustor length is short, the rectification distance is shortened and the flow rate on the inner peripheral side tends to decrease.

本実施形態に係る整流板51では、内周側に径の大きい孔55が設けられていることで、内周側の流量が増加し、径方向における流量が均一化する。すなわち、本実施形態の整流板51は、流量調整手段として作用する。
また、大孔と小孔とが混成した配置とすることで、局所的な速度の不均一が発生し、大孔の下流側で乱れが増加する。その結果、運動量交換が活発化し、180度ターニング部8における剥離傾向も抑えられる。
In the rectifying plate 51 according to the present embodiment, by providing the hole 55 having a large diameter on the inner peripheral side, the flow rate on the inner peripheral side increases, and the flow rate in the radial direction becomes uniform. That is, the current plate 51 of the present embodiment functions as a flow rate adjusting unit.
In addition, by arranging the large holes and the small holes in a mixed manner, local uneven speed occurs, and the disturbance increases on the downstream side of the large holes. As a result, the momentum exchange is activated and the peeling tendency in the 180 degree turning portion 8 is also suppressed.

このように、本実施形態の燃焼器によれば、半径方向へ流速分布が与えられ、また、乱れの促進による剥離抑制が行なわれる。その結果、180度ターニング部8の下流(メイン予混合ノズルの上流)における半径方向への主流空気の速度の均一化と混合性を向上させることができる。これによりNOx低減を行なうことができる。   Thus, according to the combustor of the present embodiment, the flow velocity distribution is given in the radial direction, and the separation is suppressed by promoting the turbulence. As a result, the velocity of the mainstream air in the radial direction and the mixing property can be improved downstream of the 180-degree turning portion 8 (upstream of the main premixing nozzle). Thereby, NOx reduction can be performed.

なお、上記実施形態では、整流板51の内周側の孔径を外周側の孔径よりも大きく構成したが、内周側にかえて、または内周側と共に外周側を大径としても良い。また、整流板51の板厚を変更することにより圧損調節を行なっても良い。   In the above-described embodiment, the inner diameter side hole diameter of the rectifying plate 51 is configured to be larger than the outer diameter hole diameter, but the inner diameter side may be changed to the inner diameter side or the outer diameter side may be made larger. Further, the pressure loss adjustment may be performed by changing the thickness of the rectifying plate 51.

〔第2の実施形態〕
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、全体構成は上記第1の実施形態と同様であり、同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
図5に本実施形態に係る整流板152の部分正面図を示した。本実施形態の整流板152は環状であり、外周縁に沿って外筒2cとの間のギャップとして外側スリット153が形成され、また、内周縁に沿って内筒2aとの間のギャップとしての内側スリット154が形成されている。外側スリット153及び内側スリット154は、整流板152を流路の軸方向に貫通する流路である。また、リブ52の左右に位置して、リブ近傍スリット155がそれぞれ設けられている。リブ近傍スリット155は、整流板152を流路の軸方向に貫通する流路であり、径方向全長に渡って設けられている。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The overall configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are used for the same configurations, and the description thereof is omitted.
FIG. 5 shows a partial front view of the current plate 152 according to the present embodiment. The rectifying plate 152 of the present embodiment is annular, and an outer slit 153 is formed as a gap between the outer cylinder 2c along the outer peripheral edge, and as a gap between the inner cylinder 2a along the inner peripheral edge. An inner slit 154 is formed. The outer slit 153 and the inner slit 154 are flow paths that penetrate the rectifying plate 152 in the axial direction of the flow path. In addition, rib vicinity slits 155 are respectively provided on the left and right sides of the rib 52. The rib vicinity slit 155 is a flow path that penetrates the rectifying plate 152 in the axial direction of the flow path, and is provided over the entire length in the radial direction.

図6に、本実施形態に係る整流板152を使用した場合の主流空気の流れを示した。従来のように整流板152に設けられた孔が均一であると、壁面近傍の低速領域やリブ52のような構造体下流に形成される速度欠損域に対する運動量供給は十分ではない。このため、このように壁面近傍やリブ52の近傍に速度欠損を持った状態で180度ターニング部8を曲がった流れは、流れが不均一となり燃料の濃淡を誘発し燃焼安定性、排ガス特性を悪化させる。   FIG. 6 shows the flow of mainstream air when the rectifying plate 152 according to the present embodiment is used. If the holes provided in the rectifying plate 152 are uniform as in the prior art, the momentum supply to the low speed region near the wall surface and the velocity deficit region formed downstream of the structure such as the rib 52 is not sufficient. For this reason, the flow that bends through the 180 degree turning portion 8 with the velocity deficit in the vicinity of the wall surface or the rib 52 in this way causes unevenness in the flow, and induces fuel density, thereby improving combustion stability and exhaust gas characteristics. make worse.

本実施形態においては、速度欠損が生じる整流板152の内周側、外周側、及びリブ52の近傍にスリットが設けられていることにより、流量が増加し、上記の問題点が解消される。また、このようなスリットにより局所的な速度の不均一を発生させ、下流側で乱れが増加する。この結果、運動量交換が活発化し、180度ターニング部8における剥離傾向も抑えられる。   In the present embodiment, the slits are provided on the inner peripheral side, the outer peripheral side, and the vicinity of the rib 52 of the rectifying plate 152 in which the speed deficiency occurs, so that the flow rate is increased and the above problems are solved. In addition, such slits cause local speed non-uniformity and increase turbulence downstream. As a result, momentum exchange is activated, and the tendency to peel off at the 180 ° turning portion 8 is also suppressed.

このように、本実施形態の燃焼器によれば、本実施形態に係る整流板152では、スリットが設けられていることで、整流板152における壁面近傍、サポート近傍に生じる速度欠損の解消が実現し、その結果180度ターニング部の下流(メイン予混合ノズルの上流)における主流空気の速度の均一化と混合性の向上を実現することができる。   As described above, according to the combustor of the present embodiment, the rectifying plate 152 according to the present embodiment is provided with the slit, thereby eliminating the speed deficit that occurs in the vicinity of the wall surface and the support in the rectifying plate 152. As a result, it is possible to realize the uniform velocity of the mainstream air and the improvement of the mixing property downstream of the 180 degree turning portion (upstream of the main premixing nozzle).

なお、特に整流板の内周側のみに内側スリット154を設けても良い。これら具体的にどの箇所にスリットを設けるかは、圧縮空気の流れに応じて適宜設定して良い。   In particular, the inner slit 154 may be provided only on the inner peripheral side of the current plate. It may be set as appropriate according to the flow of the compressed air which part is specifically provided with the slit.

〔第3の実施形態〕
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、全体構成は上記第1実施形態と同様であり、同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
図7に示したように、トップハットノズル160が180度ターニング部の途中に設けられている。トップハットノズル160はNOx低減を図ることなどを目的としてトップハット燃料ガスと圧縮空気とを、メインノズル22の場合よりも更に上流側で混合した後に燃焼させる予混合燃焼用の燃料ノズルであり、メインノズル22よりも更に外周側に複数本設けられている。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The overall configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are used for the same configurations, and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 7, the top hat nozzle 160 is provided in the middle of the 180 degree turning part. The top hat nozzle 160 is a fuel nozzle for premixed combustion that burns after mixing the top hat fuel gas and compressed air further upstream than the case of the main nozzle 22 for the purpose of reducing NOx and the like. A plurality of nozzles are provided on the outer peripheral side of the main nozzle 22.

180度ターニング部8の内周部は、図のように燃焼器の軸に沿った断面形状において部分的に円形形状を有し、流路を滑らかに180度方向転換させている。トップハットノズル160は、本実施形態においては直径10mmの円筒であり、半円形状部分53cの円形形状の径方向に沿って設けられ、トップハットノズル160の内側(吐出側)端部とターン内周部との間には隙間161が形成されている。   The inner peripheral part of the 180 degree turning part 8 has a partial circular shape in a cross-sectional shape along the axis of the combustor as shown in the figure, and smoothly changes the direction of the flow path by 180 degrees. In the present embodiment, the top hat nozzle 160 is a cylinder having a diameter of 10 mm, and is provided along the radial direction of the circular shape of the semicircular portion 53c. A gap 161 is formed between the periphery.

ノズル設置位置は、後述する剥離ポイントよりも上流側である必要があり、180度ターニング部8に対する取り付け角度すなわちターン角度は、主流空気の流路方向に対して垂直な方向を基準として、主流空気の下流側にθ(0度以上90度未満)である。隙間161の寸法は、トップハットノズルの太さDpの0.5〜2.0倍程度である。   The nozzle installation position needs to be upstream of the peeling point, which will be described later, and the attachment angle with respect to the 180-degree turning portion 8, that is, the turn angle, is based on the direction perpendicular to the flow direction of the mainstream air. It is θ (0 degree or more and less than 90 degree) on the downstream side of. The size of the gap 161 is about 0.5 to 2.0 times the thickness Dp of the top hat nozzle.

従来技術において、トップハットノズルは整流板と180度ターニング部8の中間領域に設けられていた。従来技術において、180度ターニング部8を曲がった流れは、図7の符号100で示したように、剥離等により低速域を形成する。したがって、燃焼器長さが短い構成である場合、整流距離が短くなり、内周側の流量が低下傾向を示す。   In the prior art, the top hat nozzle is provided in an intermediate region between the current plate and the 180-degree turning portion 8. In the prior art, the flow that bends through the 180-degree turning portion 8 forms a low speed region by peeling or the like, as indicated by reference numeral 100 in FIG. Therefore, when the combustor length is short, the rectification distance is shortened and the flow rate on the inner peripheral side tends to decrease.

本実施形態においては、トップハットノズル160による混合効果により、流れの剥離が抑制される。すなわち、トップハットノズル160下流に発生する渦により運動量交換を活発化させることで、大きく向きを変える180度ターニング部8のターン内周部に発生する剥離領域を抑える効果がある。また、トップハットノズル160とターン内周部との隙間161を上述の範囲にて適切に確保することで、隙間からの乱れがターン内周部下流に発生する剥離領域がより効果的に抑えられる。また、トップハットノズル160を180度ターニング部8の途中に設けることにより、整流板と180度ターニング部8との距離を短くすることができ、トップハットノズル160と180度ターニング部8の機能一体化による燃焼器の小型化が可能となる。   In the present embodiment, the separation of the flow is suppressed by the mixing effect by the top hat nozzle 160. That is, the momentum exchange is activated by the vortex generated downstream of the top hat nozzle 160, so that there is an effect of suppressing the separation region generated in the inner periphery of the turn of the 180-degree turning portion 8 whose direction is greatly changed. In addition, by appropriately securing the gap 161 between the top hat nozzle 160 and the turn inner periphery within the above-described range, a separation region in which disturbance from the gap occurs downstream of the turn inner periphery can be more effectively suppressed. . Further, by providing the top hat nozzle 160 in the middle of the 180 degree turning portion 8, the distance between the current plate and the 180 degree turning portion 8 can be shortened, and the functions of the top hat nozzle 160 and the 180 degree turning portion 8 are integrated. This makes it possible to reduce the size of the combustor.

〔第4の実施形態〕
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。なお、全体構成は上記第1実施形態と同様であり、同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
図8に示したように、ターニングベーン54には、その背側(すなわち、180度方向転換する圧縮空気流路6の径方向外側)に、径方向内側に突出するピン状の攪拌器170が設けられている。攪拌器170は周方向に沿って複数個略均等に分散して設けられている。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The overall configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are used for the same configurations, and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 8, the turning vane 54 has a pin-like stirrer 170 projecting radially inward on the back side (that is, radially outward of the compressed air flow path 6 that turns 180 degrees). Is provided. A plurality of stirrers 170 are provided in a substantially uniform manner along the circumferential direction.

ターニングベーン54は、その役目として、剥離無く流れを曲げることにより圧力損失を低減している。このようにきれいな流れは理想的ではあるものの、乱れの発生が小さいために燃料を混合する力は小さい。このため、従来の燃焼器においては、燃料混合箇所下流で局所的に燃料濃度が高くなる傾向があり、NOx濃度が高くなる場合があった。特に、ターニングベーン54の背側は流れが緩やかに剥離無く曲がると考えられるため、ターニングベーン54の腹側に比べて乱れが小さく、その下流側では燃料混合する力が弱い。
本実施形態では、ターニングベーン54の背側にピン状の攪拌器170が設けられていることにより、その下流側での燃料混合が促進され、燃料濃度が均一化される。その結果、NOxの低減を実現することができる。
The turning vane 54 reduces the pressure loss by bending the flow without separation as its role. Although such a clean flow is ideal, since the occurrence of turbulence is small, the force for mixing the fuel is small. For this reason, in the conventional combustor, the fuel concentration tends to increase locally downstream of the fuel mixing point, and the NOx concentration sometimes increases. In particular, since it is considered that the flow on the back side of the turning vane 54 is gently bent without separation, the turbulence is smaller than that on the abdominal side of the turning vane 54, and the fuel mixing force is weak on the downstream side.
In the present embodiment, the pin-shaped stirrer 170 is provided on the back side of the turning vane 54, so that the fuel mixing on the downstream side is promoted and the fuel concentration is made uniform. As a result, NOx reduction can be realized.

〔第5の実施形態〕
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。なお、全体構成は上記第1実施形態と同様であり、同様の構成については同一の符号を用い、その説明を省略する。
本実施形態は、上記第4実施形態と同様に、ターニングベーン背側における乱れを増加させることにより、ターニングベーン背側の流れについて燃料混合を促進させるものである。
すなわち、図9(a),(b)に示したように、本実施形態のターニングベーン171の下流側端部には、流路方向に沿って切り欠き(スリット)172が設けられている。切り欠き172は、ターニングベーン171の腹側と背側とを連通させるものであり、ターニングベーン171の周方向に沿って間隔を隔てて複数設けられている。ターニングベーン171の他の構成は上記第1実施形態のターニングベーン54と同様であり、説明を省略する。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The overall configuration is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are used for the same configurations, and the description thereof is omitted.
In the present embodiment, as in the fourth embodiment, fuel mixing is promoted with respect to the flow on the back side of the turning vane by increasing the disturbance on the back side of the turning vane.
That is, as shown in FIGS. 9A and 9B, a notch (slit) 172 is provided along the flow path direction at the downstream end of the turning vane 171 of the present embodiment. The notches 172 communicate the abdominal side and the back side of the turning vane 171, and a plurality of notches 172 are provided at intervals along the circumferential direction of the turning vane 171. The other structure of the turning vane 171 is the same as that of the turning vane 54 of the first embodiment, and a description thereof is omitted.

ターニングベーン171腹側は遠心力により外周側へ向かって流れる傾向があるため、切り欠き172を設けることにより、ターニングベーン内周側から外周側へ向かう流れが生じる。その結果、図9(a),(b)に矢印で示した流れのように、ターニングベーン背側での混合が促進され、燃料濃度が均一化される。その結果、NOxの低減を実現することができる。   Since the ventilating side of the turning vane 171 tends to flow toward the outer peripheral side due to centrifugal force, by providing the notch 172, a flow from the inner peripheral side of the turning vane toward the outer peripheral side occurs. As a result, as shown by arrows in FIGS. 9A and 9B, mixing on the back side of the turning vane is promoted, and the fuel concentration is made uniform. As a result, NOx reduction can be realized.

本発明の第1実施形態に係る燃焼器の軸に沿った平面における断面図である。It is sectional drawing in the plane along the axis | shaft of the combustor which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の180度ターニング部近傍を示した部分拡大図である。It is the elements on larger scale which showed the 180 degree | times turning part vicinity of FIG. 同燃焼器の整流板を示した図であり、(a)軸方向から見た図、(b)図1の部分拡大図である。It is the figure which showed the baffle plate of the combustor, (a) The figure seen from the axial direction, (b) The elements on larger scale of FIG. 同整流板を使用した場合の主流空気の流れを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the flow of the mainstream air at the time of using the same baffle plate. 本発明の第2実施形態に係る燃焼器に使用される整流板の部分平面図である。It is a partial top view of the baffle plate used for the combustor which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同整流板を使用した場合の主流空気の流れを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the flow of the mainstream air at the time of using the same baffle plate. 本発明の第3実施形態に係る燃焼器に使用されるトップハットノズル近傍を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the top hat nozzle vicinity used for the combustor which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る燃焼器に使用される攪拌器近傍を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the stirrer vicinity used for the combustor which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る燃焼器に使用されるターニングベーンを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the turning vane used for the combustor which concerns on 5th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…燃焼器、2a…内筒、2c…外筒、6…圧縮空気流路、8…180度ターニング部、51…整流板(流量調整手段)、52…リブ、54…ターニングベーン、55…孔、56…孔、152…整流板、153…外側スリット、154…内側スリット、155…リブ近傍スリット、160…トップハットノズル、170…攪拌器、171…ターニングベーン、172…切り欠き(スリット)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Combustor, 2a ... Inner cylinder, 2c ... Outer cylinder, 6 ... Compressed air flow path, 8 ... 180 degree | times turning part, 51 ... Current plate (flow volume adjustment means), 52 ... Rib, 54 ... Turning vane, 55 ... Hole 56 ... hole 152 ... rectifier plate 153 ... outer slit 154 ... inner slit 155 ... rib vicinity slit 160 ... top hat nozzle 170 ... stirrer 171 ... turning vane 172 ... notch (slit)

Claims (6)

燃焼器の軸心に設置されて拡散燃焼を行うパイロットノズルと、前記パイロットノズルの外周側で周方向に間隔を隔てて複数設置され予混合燃焼を行うメインノズルと、前記パイロットノズルと各前記メインノズルとを取り囲む一つの内筒と、さらに前記内筒を外側から略同軸に取り囲み、その内周面と前記内筒の外周面との間に圧縮空気流路が形成される外筒とを備え、前記圧縮空気流路を流れる圧縮空気が、前記内筒の端部で流動方向が略反転されて前記パイロットノズルに導入される燃焼器において、
前記圧縮空気流路には、内周側の流量を外周側の流量よりも大きくする流量調整手段が設けられている、燃焼器。
A pilot nozzle that is installed in the axial center of the combustor and performs diffusion combustion; a plurality of main nozzles that are installed at circumferential intervals on the outer peripheral side of the pilot nozzle and perform premix combustion; and the pilot nozzles and the main nozzles An inner cylinder that surrounds the nozzle, and an outer cylinder that surrounds the inner cylinder substantially coaxially from the outside and that has a compressed air flow path formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the inner cylinder. In the combustor in which the compressed air flowing through the compressed air flow path is introduced into the pilot nozzle after the flow direction is substantially reversed at the end of the inner cylinder.
The combustor, wherein the compressed air flow path is provided with flow rate adjusting means for making the flow rate on the inner peripheral side larger than the flow rate on the outer peripheral side.
前記圧縮空気流路には、該流路を遮って前記流量調整手段としての整流板が設けられ、
該整流板には該整流板を挟んで通路の上流側と下流側とを連通する孔が複数設けられ、内周側の孔の直径が、外周側の孔の直径よりも大きくされている、請求項1に記載の燃焼器。
The compressed air flow path is provided with a rectifying plate as the flow rate adjusting means by blocking the flow path,
The rectifying plate is provided with a plurality of holes that connect the upstream side and the downstream side of the passage across the rectifying plate, and the diameter of the hole on the inner peripheral side is larger than the diameter of the hole on the outer peripheral side. The combustor according to claim 1.
前記圧縮空気流路には、該流路を遮って前記流量調整手段としての整流板が設けられ、
該整流板の内周側には、該整流板の上流側と下流側とを連通するスリットが設けられている、請求項1に記載の燃焼器。
The compressed air flow path is provided with a rectifying plate as the flow rate adjusting means by blocking the flow path,
The combustor according to claim 1, wherein a slit that communicates the upstream side and the downstream side of the rectifying plate is provided on an inner peripheral side of the rectifying plate.
前記圧縮空気流路には、該流路が略反転する位置にトップハットノズルが設けられた、請求項1から請求項3のいずれかに記載の燃焼器。   The combustor according to any one of claims 1 to 3, wherein a top hat nozzle is provided in the compressed air flow path at a position where the flow path is substantially reversed. 前記圧縮空気流路には、反転する流路内の流体をガイドするターニングベーンが前記内筒端縁に対向して設けられ、
前記ターニングベーンの背側に流体の流れを撹拌する攪拌器が設けられている、請求項1から請求項4のいずれかに記載の燃焼器。
In the compressed air flow path, a turning vane for guiding the fluid in the flow path to be reversed is provided to face the inner cylinder edge,
The combustor according to any one of claims 1 to 4, wherein an agitator for agitating a flow of fluid is provided on a back side of the turning vane.
前記ターニングベーンの下流側先端部に、該ターニングベーンの背側と腹側とを連通するスリットが設けられている、請求項5に記載の燃焼器。   The combustor according to claim 5, wherein a slit that communicates the back side and the abdomen side of the turning vane is provided at a downstream end portion of the turning vane.
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