JP2019207049A - Fuel injection device and gas turbine - Google Patents

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    • F23R3/38Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising rotary fuel injection means

Abstract

To provide a fuel injection device for enabling sufficient mixture of air and fuel gas while suppressing an increase in length of a premixing tube, and to provide a gas turbine.SOLUTION: A fuel injection device includes a premixing tube 2, a fuel introduction part, and a downstream side plate, the premixing tube 2 including a tube body 21, and a guide part 22, the tube body 21 having a through-hole 23 formed at an upstream side end 2a at a side near an introduction port 2A to communicate with an internal space and an external space S2, the guide part 22 extending from an end 23a of the through-hole 23 in a peripheral direction around an axis line A2 of the premixing tube 2 so as to cross both the peripheral direction and an axial direction Da where the axis line A2 extends.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この発明は、燃料噴射装置及びガスタービンに関する。   The present invention relates to a fuel injection device and a gas turbine.

ガスタービンやボイラー等の燃料噴射装置は、圧縮空気と燃料ガスとを予め混合させた混合気を燃焼器に供給している場合が多い。
特許文献1には、圧縮空気と燃料ガスとを混合した混合気を、円形の基板に規則的に形成された複数の噴出孔から噴出する燃料噴射装置が開示されている。
Fuel injection devices such as gas turbines and boilers often supply an air-fuel mixture in which compressed air and fuel gas are mixed in advance to a combustor.
Patent Document 1 discloses a fuel injection device that ejects an air-fuel mixture obtained by mixing compressed air and fuel gas from a plurality of ejection holes regularly formed on a circular substrate.

特開2016−080214号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-080214

特許文献1に記載されているような燃料噴射装置においては、低NOx(窒素酸化物)化する為に、圧縮空気と燃料ガスとを均一に混合することが望まれている。具体的には、圧縮空気と燃料ガスとは、燃料噴射装置の複数の噴出孔に到達するまでに、均一に混合された状態になることが好ましい。
しかしながら、予混合チューブを用いて空気に燃料ガスを噴射して空気と燃料ガスとを混合している場合、空気と燃料ガスとを十分に混合させるためには、予混合チューブの長さを長くする必要がある。予混合チューブが長くなると、部品コストが上昇したり、燃焼安定性が低下して燃焼振動が生じたりする可能性がある。
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、予混合チューブの長さが長くなることを抑制しつつ、空気と燃料ガスとを十分に混合させることが可能な燃料噴射装置及びガスタービンを提供するものである。
In a fuel injection device as described in Patent Document 1, it is desired to uniformly mix compressed air and fuel gas in order to reduce NOx (nitrogen oxide). Specifically, it is preferable that the compressed air and the fuel gas are uniformly mixed before reaching the plurality of ejection holes of the fuel injection device.
However, when the fuel gas is injected into the air using the premixing tube to mix the air and the fuel gas, the length of the premixing tube is increased in order to sufficiently mix the air and the fuel gas. There is a need to. If the premixing tube is lengthened, there is a possibility that the cost of parts increases, or combustion stability is lowered and combustion vibration occurs.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a fuel injection device and a gas turbine capable of sufficiently mixing air and fuel gas while suppressing an increase in the length of the premixing tube. Is to provide.

上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明の第一態様によれば、燃料噴射装置は、予混合チューブと、燃料導入部と、下流側プレートと、を備える。予混合チューブは、導入口から内部空間に空気を導入する。予混合チューブは、前記空気と燃料とを混合した混合気を吐出口から吐出する。燃料導入部は、前記内部空間に燃料を導入する。下流側プレートは、前記予混合チューブの前記吐出口側の端部が貫通し、前記予混合チューブの下流側の端部を支持する。前記予混合チューブは、チューブ本体と、案内部と、を備える。チューブ本体には、前記導入口に近い側の上流側端部に内部空間と外部空間とを連通する貫通孔が形成されている。案内部は、前記予混合チューブの軸線を中心とした周方向における前記貫通孔の端部から前記周方向と前記軸線の延びる軸線方向との両方と交差するように延びる。
このように構成することで、予混合チューブの内部空間に導入される空気の一部が上流側端部に形成された貫通孔を介して予混合チューブの内部空間に導入される。このとき、空気は、周方向における貫通孔の端部から、周方向および軸線の延びる軸線方向の両方と交差するように延びる案内部によって案内される。この案内部によって案内された空気の流れは、周方向に向かう流れを含む。そのため、予混合チューブの内部空間に導入された空気の流れは、予混合チューブの軸線を中心とした旋回流を含むようになる。そのため、旋回流によって空気と燃料との混合が促進される。
したがって、予混合チューブの長さが長くなることを抑制しつつ、空気と燃料ガスとを十分に混合させることが可能となる。
In order to solve the above problems, the following configuration is adopted.
According to the first aspect of the present invention, the fuel injection device includes a premixing tube, a fuel introducing portion, and a downstream plate. The premixing tube introduces air into the internal space from the inlet. The premixing tube discharges the air-fuel mixture obtained by mixing the air and the fuel from the discharge port. The fuel introduction part introduces fuel into the internal space. The downstream plate has an end on the discharge port side of the premixing tube passing through and supports the downstream end of the premixing tube. The premixing tube includes a tube main body and a guide part. The tube main body is formed with a through hole that communicates the internal space and the external space at the upstream end on the side close to the introduction port. The guide portion extends from the end portion of the through hole in the circumferential direction around the axis of the premixing tube so as to intersect both the circumferential direction and the axial direction in which the axis extends.
With this configuration, a part of the air introduced into the internal space of the premixing tube is introduced into the internal space of the premixing tube through a through hole formed at the upstream end. At this time, air is guided from the end portion of the through hole in the circumferential direction by a guide portion extending so as to intersect both the circumferential direction and the axial direction in which the axis extends. The air flow guided by the guide includes a flow in the circumferential direction. For this reason, the air flow introduced into the internal space of the premixing tube includes a swirling flow around the axis of the premixing tube. Therefore, mixing of air and fuel is promoted by the swirl flow.
Therefore, it is possible to sufficiently mix the air and the fuel gas while suppressing the length of the premixing tube from being increased.

この発明の第二態様によれば、第一態様に係る案内部は、内側案内部を備えていてもよい。内側案内部は、前記周方向における前記貫通孔の第一端部から、前記導入口の内側で、且つ前記貫通孔の第二端部に近づく側に向かって延びている。
このように構成された内側案内部によって空気を案内させることで、貫通孔を介して内部空間に導入される空気を、周方向における貫通孔の第一端部から第二端部に向かう方向へ旋回させることができる。
According to the second aspect of the present invention, the guide part according to the first aspect may include an inner guide part. The inner guide portion extends from the first end portion of the through hole in the circumferential direction toward the inner side of the introduction port and closer to the second end portion of the through hole.
By guiding the air with the inner guide portion configured in this way, the air introduced into the internal space through the through hole is moved in the direction from the first end portion of the through hole to the second end portion in the circumferential direction. Can be swiveled.

この発明の第三態様によれば、第一又は第二態様に係る案内部は、外側案内部を備えていても良い。外側案内部は、前記周方向における前記貫通孔の第二端部から、前記導入口の外側で、且つ前記貫通孔の第一端部に近づく側に向かって延びている。
このように構成された外側案内部によって空気を案内させることで、貫通孔を介して内部空間に導入される空気を、周方向における貫通孔の第一端部から第二端部に向かう方向へ旋回させることができる。
According to the third aspect of the present invention, the guide part according to the first or second aspect may include an outer guide part. The outer guide portion extends from the second end portion of the through hole in the circumferential direction toward the outside of the introduction port and closer to the first end portion of the through hole.
By guiding the air by the outer guide portion configured as described above, the air introduced into the internal space through the through hole is moved in the direction from the first end portion of the through hole to the second end portion in the circumferential direction. Can be swiveled.

この発明の第四態様によれば、第一から第三態様の何れか一つの態様に係る案内部及び貫通孔は、前記導入口の周方向に間隔をあけて複数設けられていてもよい。
このように構成することで、空気を複数の貫通孔から内部空間に同時に導入することができる。複数の貫通孔から内部空間に導入される空気は、複数の貫通孔から延びる案内部によって案内されるため、内部空間に導入される空気の旋回流をより一層強めることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, a plurality of guide portions and through holes according to any one of the first to third aspects may be provided at intervals in the circumferential direction of the introduction port.
By comprising in this way, air can be simultaneously introduce | transduced into internal space from several through-holes. Since the air introduced into the internal space from the plurality of through holes is guided by the guide portion extending from the plurality of through holes, the swirling flow of the air introduced into the internal space can be further enhanced.

この発明の第五態様によれば、第一から第四態様の何れか一つの態様に係る燃料導入部は、ノズルを備えていても良い。ノズルは、前記導入口から前記内部空間に挿入されて、先端部から燃料を噴射する。
このように構成することで、導入口から挿入されたノズルによって予混合チューブの内部空間に燃料を噴射する場合に、ノズルの周囲を流れて下流側に向かって流れる空気の流れに旋回流を生じさせることができる。そのため、ノズルの下流側で旋回流によって空気と燃料とを十分に混合させて吐出口から吐出させることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, the fuel introduction part according to any one of the first to fourth aspects may include a nozzle. The nozzle is inserted into the internal space from the introduction port and injects fuel from the tip.
With this configuration, when fuel is injected into the internal space of the premixing tube by the nozzle inserted from the introduction port, a swirling flow is generated in the flow of air that flows around the nozzle and flows downstream. Can be made. Therefore, air and fuel can be sufficiently mixed by the swirling flow on the downstream side of the nozzle and discharged from the discharge port.

この発明の第六態様によれば、第一から第四態様の何れか一つの態様に係る燃料導入部は、前記下流側プレートと、上流側プレートと、燃料供給管と、燃料貫通孔形成部と、を備えていても良い。上流側プレートは、予混合チューブの外壁と、前記下流側プレートとの間にプレナムを形成する。上流側プレートは、前記下流側プレートよりも前記導入口に近い側に配置され、前記予混合チューブを貫通させる上流側貫通孔を有する。燃料供給管は、前記プレナムに燃料を供給する。前記燃料貫通孔形成部は、前記予混合チューブの外壁の一部を形成し、前記予混合チューブの前記外壁を貫通する燃料貫通孔を形成する。
このように構成することで、燃料供給管からプレナムに燃料が供給され、プレナムから内部空間に燃料が供給される場合に、予混合チューブの内部空間に旋回流を形成することができる。したがって、予混合チューブの内部空間でプレナムから供給された燃料と空気とを十分に混合させて吐出口から吐出させることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the fuel introduction part according to any one of the first to fourth aspects includes the downstream side plate, the upstream side plate, the fuel supply pipe, and the fuel through hole forming part. And may be provided. The upstream plate forms a plenum between the outer wall of the premix tube and the downstream plate. The upstream plate is disposed closer to the introduction port than the downstream plate, and has an upstream through hole that allows the premixing tube to pass therethrough. The fuel supply pipe supplies fuel to the plenum. The fuel through hole forming part forms a part of the outer wall of the premixing tube and forms a fuel through hole that penetrates the outer wall of the premixing tube.
With this configuration, when fuel is supplied from the fuel supply pipe to the plenum and fuel is supplied from the plenum to the internal space, a swirl flow can be formed in the internal space of the premixing tube. Therefore, the fuel and air supplied from the plenum can be sufficiently mixed in the internal space of the premixing tube and discharged from the discharge port.

この発明の第七態様によれば、ガスタービンは、第一から第七態様の何れか一つの態様に係る燃料噴射装置を備える。
このように構成することで、空気と燃料とを十分に混合できるため窒素酸化物を低減できる。さらに、予混合チューブの全長を短くできるため燃焼振動を抑制できる。
According to the seventh aspect of the present invention, the gas turbine includes the fuel injection device according to any one of the first to seventh aspects.
By comprising in this way, since air and fuel can fully be mixed, nitrogen oxides can be reduced. Furthermore, since the overall length of the premixing tube can be shortened, combustion vibration can be suppressed.

上記燃料噴射装置およびガスタービンによれば、予混合チューブの長さが長くなることを抑制しつつ、圧縮空気と燃料ガスとを十分に混合させることが可能となる。   According to the fuel injection device and the gas turbine, the compressed air and the fuel gas can be sufficiently mixed while suppressing an increase in the length of the premixing tube.

この発明の第一実施形態におけるガスタービンの概略構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the gas turbine in 1st embodiment of this invention. この発明の第一実施形態における燃料噴射装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the fuel-injection apparatus in 1st embodiment of this invention. この発明の第一実施形態における予混合チューブのチューブ本体の上流側の端部を拡大した斜視図である。It is the perspective view which expanded the edge part of the upstream of the tube main body of the premixing tube in 1st embodiment of this invention. この発明の第一実施形態における予混合チューブのチューブ本体を軸線方向から見た図である。It is the figure which looked at the tube main body of the premixing tube in 1st embodiment of this invention from the axial direction. この発明の第二実施形態における図4に相当する図である。It is a figure equivalent to FIG. 4 in 2nd embodiment of this invention. この発明の第二実施形態における予混合チューブの配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the premixing tube in 2nd embodiment of this invention. この発明の第三実施形態における図4に相当する図である。It is a figure equivalent to FIG. 4 in 3rd embodiment of this invention. この発明の実施形態の他の変形例における図2に相当する図である。It is a figure equivalent to FIG. 2 in the other modification of embodiment of this invention.

(第一実施形態)
次に、この発明の第一実施形態における燃料噴射装置及びガスタービンを図面に基づき説明する。
図1は、この発明の実施形態におけるガスタービンの概略構成を示す構成図である。
図1に示すように、この実施形態のガスタービン100は、圧縮機51と、複数の燃焼器52と、タービン53と、を備えている。
(First embodiment)
Next, a fuel injection device and a gas turbine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of a gas turbine according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the gas turbine 100 of this embodiment includes a compressor 51, a plurality of combustors 52, and a turbine 53.

圧縮機51は、外気Aoを圧縮して圧縮空気Aを生成する。圧縮機51は、圧縮機ロータ56と、圧縮機車室57と、複数の圧縮機静翼列58と、を有している。
圧縮機ロータ56は、ガスタービン軸線Arを中心として回転する。圧縮機ロータ56は、圧縮機ロータ軸59と、複数の圧縮機動翼列60と、を有している。圧縮機ロータ軸59は、ガスタービン軸線Arに沿って延びている。複数の圧縮機動翼列60は、圧縮機ロータ軸59に取り付けられている。
圧縮機車室57は、圧縮機ロータ56を回転可能に覆っている。
The compressor 51 compresses the outside air Ao to generate compressed air A. The compressor 51 includes a compressor rotor 56, a compressor casing 57, and a plurality of compressor vane rows 58.
The compressor rotor 56 rotates about the gas turbine axis Ar. The compressor rotor 56 includes a compressor rotor shaft 59 and a plurality of compressor moving blade rows 60. The compressor rotor shaft 59 extends along the gas turbine axis Ar. The plurality of compressor blade rows 60 are attached to the compressor rotor shaft 59.
The compressor casing 57 covers the compressor rotor 56 rotatably.

複数の圧縮機動翼列60は、ガスタービン軸線Arの軸線方向に並んでいる。各々の圧縮機動翼列60は、いずれも、ガスタービン軸線Arの周方向に並んでいる複数の動翼(図示せず)で構成される。複数の圧縮機動翼列60の下流側には、それぞれ圧縮機静翼列58が配置されている。   The plurality of compressor rotor cascades 60 are arranged in the axial direction of the gas turbine axis Ar. Each compressor moving blade row 60 includes a plurality of moving blades (not shown) arranged in the circumferential direction of the gas turbine axis Ar. On the downstream side of the plurality of compressor moving blade rows 60, compressor stationary blade rows 58 are respectively arranged.

複数の圧縮機静翼列58は、いずれも、圧縮機車室57の内側に固定されている。複数の圧縮機静翼列58は、いずれも、ガスタービン軸線Arの周方向に並んでいる複数の静翼(図示せず)で構成される。   The plurality of compressor stationary blade rows 58 are all fixed inside the compressor casing 57. Each of the plurality of compressor stationary blade rows 58 includes a plurality of stationary blades (not shown) arranged in the circumferential direction of the gas turbine axis Ar.

複数の燃焼器52は、高温・高圧の燃焼ガスGを生成する。複数の燃焼器52は、中間車室67に固定されている。複数の燃焼器52は、それぞれガスタービン軸線Arの周方向に間隔をあけて配置されている。   The plurality of combustors 52 generate high-temperature and high-pressure combustion gas G. The plurality of combustors 52 are fixed to the intermediate casing 67. The plurality of combustors 52 are arranged at intervals in the circumferential direction of the gas turbine axis Ar.

複数の燃焼器52は、それぞれ燃料噴射装置1と燃焼筒69とを備えている。
燃料噴射装置1は、圧縮機51で圧縮された圧縮空気Aと、燃料ガスFとの混合気を生成して燃焼筒69に供給する。燃料噴射装置1は、燃焼器52の外筒(図示せず)の内部に配置されている。
Each of the plurality of combustors 52 includes a fuel injection device 1 and a combustion cylinder 69.
The fuel injection device 1 generates an air-fuel mixture of the compressed air A compressed by the compressor 51 and the fuel gas F and supplies it to the combustion cylinder 69. The fuel injection device 1 is disposed inside an outer cylinder (not shown) of the combustor 52.

燃焼筒69は、燃料噴射装置1から供給される混合気を燃焼させて、燃焼した燃焼ガスGをタービン53に導く。   The combustion cylinder 69 burns the air-fuel mixture supplied from the fuel injection device 1 and guides the combustion gas G thus combusted to the turbine 53.

タービン53は、燃焼ガスGの持つ熱エネルギーを回転エネルギーに変換する。タービン53は、タービンロータ61と、タービン車室62と、複数のタービン静翼列63と、を備えている。タービンロータ61は、ガスタービン軸線Arを中心として回転する。タービンロータ61は、タービンロータ軸64と、複数のタービン動翼列65と、を有している。タービンロータ軸64は、ガスタービン軸線Arに沿って延びている。タービンロータ61は、上述した圧縮機ロータ56と接続され、圧縮機ロータ56と共にガスタービンロータ68を構成している。この実施形態におけるガスタービンロータ68には、負荷として発電機Gが接続されている場合を例示している。   The turbine 53 converts the thermal energy of the combustion gas G into rotational energy. The turbine 53 includes a turbine rotor 61, a turbine casing 62, and a plurality of turbine stationary blade rows 63. The turbine rotor 61 rotates about the gas turbine axis Ar. The turbine rotor 61 has a turbine rotor shaft 64 and a plurality of turbine rotor blade rows 65. The turbine rotor shaft 64 extends along the gas turbine axis Ar. The turbine rotor 61 is connected to the compressor rotor 56 described above, and constitutes a gas turbine rotor 68 together with the compressor rotor 56. The case where the generator G is connected as a load is illustrated to the gas turbine rotor 68 in this embodiment.

複数のタービン動翼列65は、タービンロータ軸64に取り付けられている。これら複数のタービン動翼列65は、ガスタービン軸線Arの軸線方向に並んでいる。複数のタービン動翼列65は、いずれも、ガスタービン軸線Arの周方向に並んでいる複数の動翼(図示せず)で構成される。   The plurality of turbine rotor blade rows 65 are attached to the turbine rotor shaft 64. The plurality of turbine rotor blade rows 65 are arranged in the axial direction of the gas turbine axis Ar. Each of the plurality of turbine rotor blade rows 65 includes a plurality of rotor blades (not shown) arranged in the circumferential direction of the gas turbine axis Ar.

複数のタービン静翼列63は、複数のタービン動翼列65の各上流側に配置されている。複数のタービン静翼列63は、それぞれタービン車室62の内側に固定されている。複数のタービン静翼列63は、いずれも、ガスタービン軸線Arの周方向に並んでいる複数の静翼(図示せず)で構成されている。   The plurality of turbine stationary blade rows 63 are arranged on the upstream side of the plurality of turbine rotor blade rows 65. Each of the plurality of turbine vane rows 63 is fixed inside the turbine casing 62. Each of the plurality of turbine vane rows 63 is composed of a plurality of vanes (not shown) arranged in the circumferential direction of the gas turbine axis Ar.

タービン車室62は、タービンロータ61を回転可能に覆っている。このタービン車室62と、上述した圧縮機車室57との間に、中間車室67が配置されている。中間車室67は、ガスタービン軸線Arを中心とした筒状に形成されている。   The turbine casing 62 covers the turbine rotor 61 rotatably. An intermediate casing 67 is disposed between the turbine casing 62 and the compressor casing 57 described above. The intermediate casing 67 is formed in a cylindrical shape centered on the gas turbine axis Ar.

上記ガスタービン100によれば、まず、圧縮機51に取り込まれた外気Aoは、複数の圧縮機静翼列58と圧縮機動翼列60とを通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気Aとなる。この圧縮空気Aは、燃焼器52において燃料ガスFと混合される。この混合された混合気は、燃焼されて高温・高圧の燃焼ガスGとなる。この燃焼ガスGは、タービン53のタービン静翼列63とタービン動翼列65とを通過する。その際、タービンロータ軸64が回転駆動され、ガスタービンロータ68に連結された発電機Gに回転エネルギーが伝達される。この回転エネルギーは、発電機Gによって電気エネルギーに変換され出力される。   According to the gas turbine 100, first, the outside air Ao taken into the compressor 51 is compressed by passing through the plurality of compressor stationary blade rows 58 and the compressor moving blade row 60, thereby compressing at high temperature and high pressure. It becomes air A. This compressed air A is mixed with the fuel gas F in the combustor 52. The mixed air-fuel mixture is burned to become a high-temperature / high-pressure combustion gas G. The combustion gas G passes through the turbine stationary blade row 63 and the turbine rotor blade row 65 of the turbine 53. At that time, the turbine rotor shaft 64 is rotationally driven, and rotational energy is transmitted to the generator G connected to the gas turbine rotor 68. This rotational energy is converted into electrical energy by the generator G and output.

図2は、この発明の第一実施形態における燃料噴射装置の概略構成を示す断面図である。
図2に示すように、燃料噴射装置1は、燃料供給管8と、複数の予混合チューブ2と、上流側プレート3と、下流側プレート4と、外側壁5と、を備えている。
なお、以下の説明において、燃料供給管8の軸線Atが延びている方向を軸線方向Daとする。また、軸線Atに直交する方向を径方向Drとし、この径方向Drで軸線Atから遠ざかる側を径方向外側Dr1とし、この径方向Drで軸線Atに近づく側を径方向内側Dr2とする。また、軸線方向Daの燃料ガスFが導入されてくる側(図2紙面左側)を上流側Da1、軸線方向Daの燃料ガスFが噴射される側(図2紙面右側)を下流側Da2とする。また、軸線Atを中心とした周方向を、単に周方向Dcとする。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fuel injection device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the fuel injection device 1 includes a fuel supply pipe 8, a plurality of premixing tubes 2, an upstream plate 3, a downstream plate 4, and an outer wall 5.
In the following description, the direction in which the axis At of the fuel supply pipe 8 extends is defined as the axial direction Da. A direction perpendicular to the axis At is a radial direction Dr, a side away from the axis At in the radial direction Dr is a radially outer Dr1, and a side closer to the axis At in the radial direction Dr is a radially inner Dr2. Also, the side where the fuel gas F in the axial direction Da is introduced (the left side in FIG. 2) is the upstream side Da1, and the side where the fuel gas F in the axial direction Da is injected (the right side in FIG. 2) is the downstream side Da2. . Further, the circumferential direction around the axis At is simply referred to as a circumferential direction Dc.

燃料供給管8は、外部から供給される燃料ガスFを、プレナムPF(詳細を後述する)まで導く流路を形成する。燃料供給管8は、軸線方向Daに延びる管状をなしている。燃料供給管8内の燃料ガスFは、上流側Da1から下流側Da2に向かって流れる。燃料供給管8の下流側Da2の端部8aは、上流側プレート3によって支持され、プレナムPF内で開口している。   The fuel supply pipe 8 forms a flow path that guides the fuel gas F supplied from the outside to the plenum PF (details will be described later). The fuel supply pipe 8 has a tubular shape extending in the axial direction Da. The fuel gas F in the fuel supply pipe 8 flows from the upstream Da1 toward the downstream Da2. An end portion 8a of the downstream side Da2 of the fuel supply pipe 8 is supported by the upstream side plate 3 and opens in the plenum PF.

上流側プレート3は、複数の予混合チューブ2の上流側Da1の端部(上流側端部)2aと、燃料供給管8の下流側Da2の端部8aと、をそれぞれ支持している。上流側プレート3は、更に、外側壁5の上流側Da1の開口を閉塞している。上流側プレート3は、軸線Atを中心とする円板状をなしている。上流側プレート3は、その円板状の中心に形成された第一貫通孔3aと、第一貫通孔3aの周囲に形成された複数の第二貫通孔(上流側貫通孔)3bと、を備えている。   The upstream plate 3 supports an end portion (upstream end portion) 2 a of the upstream Da 1 of the plurality of premixing tubes 2 and an end portion 8 a of the downstream Da 2 of the fuel supply pipe 8. The upstream plate 3 further closes the opening of the upstream side Da1 of the outer wall 5. The upstream plate 3 has a disc shape centered on the axis At. The upstream plate 3 includes a first through hole 3a formed at the center of the disk and a plurality of second through holes (upstream through holes) 3b formed around the first through hole 3a. I have.

上述した燃料供給管8の下流側Da2の端部8aは、第一貫通孔3aに挿通されている。より具体的には、燃料供給管8の下流側Da2の端部8aは、第一貫通孔3aを通じて、それぞれ上流側プレート3の下流側Da2に突出するように配置されている。予混合チューブ2の上流側Da1の端部2aは、第二貫通孔3bに挿通されている。より具体的には、予混合チューブ2の上流側Da1の端部2aは、第二貫通孔3bを通じて、それぞれ上流側プレート3の上流側Da1に突出するように配置されている。   The end portion 8a on the downstream side Da2 of the fuel supply pipe 8 described above is inserted into the first through hole 3a. More specifically, the end portion 8a on the downstream side Da2 of the fuel supply pipe 8 is disposed so as to protrude to the downstream side Da2 of the upstream plate 3 through the first through hole 3a. An end 2a of the upstream Da1 of the premixing tube 2 is inserted through the second through hole 3b. More specifically, the end 2a of the upstream Da1 of the premixing tube 2 is disposed so as to protrude to the upstream Da1 of the upstream plate 3 through the second through hole 3b.

下流側プレート4は、複数の予混合チューブ2の下流側Da2の端部2bを支持する。下流側プレート4は、更に、外側壁5の下流側Da2の開口を閉塞している。下流側プレート4は、軸線Atを中心とした円板状に形成され、上流側プレート3と実質的に同一な外径を有している。   The downstream plate 4 supports the end portions 2 b of the downstream Da 2 of the plurality of premixing tubes 2. The downstream plate 4 further closes the opening of the downstream side Da <b> 2 of the outer wall 5. The downstream plate 4 is formed in a disc shape centered on the axis At and has an outer diameter substantially the same as that of the upstream plate 3.

外側壁5は、内部にプレナムPFを形成する筒状に形成されている。より具体的には、外側壁5は、軸線Atを中心として軸線方向Daに延びる円筒状をなしている。外側壁5は、上流側Da1の開口が上流側プレート3により閉塞され、下流側Da2の開口が下流側プレート4によって閉塞されている。つまり、下流側プレート4と、上流側プレート3とは、外側壁5を介して連結されている。これにより、これら下流側プレート4の下流側Da2の面4aと、上流側プレート3の上流側Da1の面3cと、外側壁5の内周面5aと、予混合チューブ2の外壁2dの外周面2fと、の間に、燃料ガスGを収容するプレナムPFが画成される。   The outer side wall 5 is formed in a cylindrical shape that forms a plenum PF inside. More specifically, the outer wall 5 has a cylindrical shape extending in the axial direction Da about the axis At. In the outer wall 5, the opening on the upstream side Da <b> 1 is closed by the upstream side plate 3, and the opening on the downstream side Da <b> 2 is closed by the downstream side plate 4. That is, the downstream plate 4 and the upstream plate 3 are connected via the outer wall 5. Thereby, the surface 4a of the downstream Da2 of these downstream plates 4, the surface 3c of the upstream Da1 of the upstream plate 3, the inner peripheral surface 5a of the outer wall 5, and the outer peripheral surface of the outer wall 2d of the premixing tube 2 And 2f, a plenum PF that accommodates the fuel gas G is defined.

予混合チューブ2は、軸線方向Daに延びる円筒状に形成されている。予混合チューブ2は、上流側Da1の導入口2Aから圧縮空気Aが導入され、下流側Da2の吐出口2Bから圧縮空気Aと燃料ガスFとを混合した混合気MGが吐出される。上述したように、この実施形態における予混合チューブ2の上流側Da1の端部2aは、上流側プレート3によって支持され、下流側Da2の端部2bは、下流側プレート4によって支持されている。   The premixing tube 2 is formed in a cylindrical shape extending in the axial direction Da. In the premixing tube 2, compressed air A is introduced from an inlet 2 </ b> A on the upstream side Da <b> 1, and an air-fuel mixture MG in which compressed air A and fuel gas F are mixed is discharged from a discharge port 2 </ b> B on the downstream side Da <b> 2. As described above, the end 2a of the upstream Da1 of the premixing tube 2 in this embodiment is supported by the upstream plate 3, and the end 2b of the downstream Da2 is supported by the downstream plate 4.

この第一実施形態で例示する予混合チューブ2の下流側Da2の端部2bは、下流側プレート4から下流側Da2に突出せずに、軸線方向Daで下流側プレート4の下流側Da2の面4bと同じ位置に配置されている。言い換えれば、予混合チューブ2の下流側Da2の端面2btと、下流側プレート4の下流側Da2の面4bとは、面一となっている。予混合チューブ2の上流側Da1の端部2aは、上流側プレート3から上流側Da1に突出するように形成されている。   The end 2b of the downstream Da2 of the premixing tube 2 exemplified in the first embodiment does not protrude from the downstream plate 4 to the downstream Da2, and the surface of the downstream Da2 of the downstream plate 4 in the axial direction Da. It is arranged at the same position as 4b. In other words, the end surface 2bt of the downstream Da2 of the premixing tube 2 and the surface 4b of the downstream Da2 of the downstream plate 4 are flush with each other. An end 2a of the upstream Da1 of the premixing tube 2 is formed so as to protrude from the upstream plate 3 to the upstream Da1.

予混合チューブ2の外壁2dは、径方向に向かって貫通する燃料貫通孔12hを形成する燃料貫通孔形成部12を備えている。この第一実施形態においては、上述した下流側プレート4と、上流側プレート3と、燃料供給管8と、燃料貫通孔形成部12と、によって、この発明の燃料供給部が構成されている。   The outer wall 2d of the premixing tube 2 includes a fuel through hole forming portion 12 that forms a fuel through hole 12h penetrating in the radial direction. In the first embodiment, the downstream plate 4, the upstream plate 3, the fuel supply pipe 8, and the fuel through hole forming unit 12 constitute the fuel supply unit of the present invention.

燃料貫通孔12hは、予混合チューブ2の内部空間S1とプレナムPFとを連通させている。これら燃料貫通孔12hを介して、プレナムPFに収容されている燃料ガスFは、予混合チューブ2の内部空間S1に流入する。燃料貫通孔12hは、例えば、円形状の断面形状をなし、予混合チューブ2の径方向に延びている。この実施形態における燃料貫通孔12hは、予混合チューブ2の周方向に間隔をあけて複数設けられている。複数の予混合チューブ2の燃料貫通孔12hのそれぞれの位置は、軸線方向Daで同一位置となっている。この実施形態で例示する燃料貫通孔12hは、軸線方向Daにおける予混合チューブ2の中央よりも導入口2Aに近い側に位置している。なお、燃料貫通孔12hの延びる方向は、径方向に限られるものではない。また、複数の予混合チューブ2における燃料貫通孔12hの位置は、軸線方向Daでそれぞれ異なるようにしても良い。   The fuel through hole 12h allows the internal space S1 of the premixing tube 2 and the plenum PF to communicate with each other. The fuel gas F accommodated in the plenum PF flows into the internal space S1 of the premixing tube 2 through these fuel through holes 12h. The fuel through hole 12 h has, for example, a circular cross-sectional shape and extends in the radial direction of the premixing tube 2. In this embodiment, a plurality of fuel through holes 12 h are provided at intervals in the circumferential direction of the premixing tube 2. The positions of the fuel through holes 12h of the plurality of premix tubes 2 are the same in the axial direction Da. The fuel through hole 12h exemplified in this embodiment is located closer to the introduction port 2A than the center of the premixing tube 2 in the axial direction Da. The direction in which the fuel through hole 12h extends is not limited to the radial direction. Further, the positions of the fuel through holes 12h in the plurality of premixing tubes 2 may be different in the axial direction Da.

図3は、この発明の第一実施形態における予混合チューブのチューブ本体の上流側の端部を拡大した斜視図である。図4は、この発明の第一実施形態における予混合チューブのチューブ本体を軸線方向から見た図である。
図3、図4に示すように、予混合チューブ2は、チューブ本体21と、案内部22と、を備えている。
FIG. 3 is an enlarged perspective view of the upstream end of the tube body of the premixing tube according to the first embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view of the tube body of the premixed tube according to the first embodiment of the present invention as seen from the axial direction.
As shown in FIGS. 3 and 4, the premixing tube 2 includes a tube main body 21 and a guide portion 22.

チューブ本体21は、導入口2Aに近い側の上流側Da1の端部2aに内部空間S1と外部空間S2とを連通する貫通孔23を備えている。貫通孔23は、上流側Da1の端部2aのうち、上流側プレート3よりも上流側Da1に形成されている。この実施形態における貫通孔23は、チューブ本体21の上流側Da1の端面2atから下流側Da2に向かって凹むようにして形成されている。より具体的には、貫通孔23は、上流側Da1の端面2atから軸線方向Daに延びる第一辺部(第一端部)23a及び第二辺部(第二端部)23bと、これら第一辺部23a及び第二辺部23bの下流側Da2の端部同士を繋ぐようにチューブ本体21の軸線A2を中心とした周方向(以下、単に周方向Dc2と称する)に延びる底辺部23cと、を備えている。   The tube body 21 includes a through hole 23 that communicates the internal space S1 and the external space S2 at the end 2a of the upstream side Da1 on the side close to the introduction port 2A. The through-hole 23 is formed in the upstream Da1 with respect to the upstream plate 3 in the end 2a of the upstream Da1. The through hole 23 in this embodiment is formed so as to be recessed from the end face 2at of the upstream side Da1 of the tube body 21 toward the downstream side Da2. More specifically, the through hole 23 includes a first side (first end) 23a and a second side (second end) 23b extending in the axial direction Da from the end face 2at of the upstream Da1, A bottom portion 23c extending in the circumferential direction (hereinafter simply referred to as the circumferential direction Dc2) around the axis A2 of the tube body 21 so as to connect the ends of the downstream side Da2 of the one side portion 23a and the second side portion 23b. It is equipped with.

貫通孔23は、チューブ本体21の周方向Dc2に間隔をあけて複数形成されている。この実施形態における貫通孔23は、チューブ本体21の周方向Dc2に等間隔で四つ形成されている。これら貫通孔23の周方向Dc2の長さLc1は、周方向Dc2で隣り合う貫通孔23同士の間の距離Lc2よりも長い場合を例示している。この実施形態において、チューブ本体21の周方向Dc2の第一側に第一辺部23aが配置され、チューブ本体21の周方向Dc2の第二側に第二辺部23bが配置されている。この実施形態における貫通孔23は、第一辺部23a及び第二辺部23bよりも底辺部23cが長く形成されている。そのため、貫通孔23は、チューブ本体21の径方向から見て、周方向Dc2に長い長方形をなしている。   A plurality of through holes 23 are formed at intervals in the circumferential direction Dc <b> 2 of the tube main body 21. Four through holes 23 in this embodiment are formed at equal intervals in the circumferential direction Dc2 of the tube main body 21. The length Lc1 in the circumferential direction Dc2 of these through holes 23 is exemplified as being longer than the distance Lc2 between the through holes 23 adjacent in the circumferential direction Dc2. In this embodiment, the first side 23 a is disposed on the first side of the tube body 21 in the circumferential direction Dc 2, and the second side 23 b is disposed on the second side of the tube body 21 in the circumferential direction Dc 2. In the through hole 23 in this embodiment, the bottom side 23c is formed longer than the first side 23a and the second side 23b. Therefore, the through-hole 23 has a long rectangle in the circumferential direction Dc2 when viewed from the radial direction of the tube body 21.

案内部22は、貫通孔23を介してチューブ本体21の内部空間S1に導入される空気Aを、チューブ本体21の軸線A2を中心とした旋回方向に案内する。この実施形態における案内部22は、内側案内部22Iを備えている。内側案内部22Iは、チューブ本体21の軸線A2を中心とした周方向Dc2における貫通孔23の端部である第一辺部(第一端部)23aから、周方向Dc2および軸線方向Da(又は、軸線A2の延びる方向)の両方と交差するように延びている。内側案内部22Iは、周方向Dc2で貫通孔23が形成されている範囲内に配置されている。   The guide portion 22 guides the air A introduced into the internal space S <b> 1 of the tube main body 21 through the through hole 23 in the turning direction around the axis A <b> 2 of the tube main body 21. The guide part 22 in this embodiment includes an inner guide part 22I. The inner guide portion 22I extends from the first side portion (first end portion) 23a that is an end portion of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2 around the axis A2 of the tube body 21 to the circumferential direction Dc2 and the axial direction Da (or , The direction in which the axis A2 extends). The inner guide portion 22I is disposed within a range where the through hole 23 is formed in the circumferential direction Dc2.

図4に示すように、内側案内部22Iは、チューブ本体21の軸線A2を中心とした放射方向に延びる仮想直線VLに対して傾斜するように延びている。内側案内部22Iは、第一辺部23aから第二辺部23bに向かうにしたがって、チューブ本体21の中心(言い換えれば、軸線A2)に近づくように傾斜している。図4における内側案内部22Iは、第一辺部23aから直線状に延びているが、僅かに湾曲して形成されていても良い。   As shown in FIG. 4, the inner guide portion 22 </ b> I extends so as to be inclined with respect to a virtual straight line VL extending in the radial direction about the axis A <b> 2 of the tube main body 21. The inner guide portion 22I is inclined so as to approach the center of the tube body 21 (in other words, the axis A2) as it goes from the first side portion 23a to the second side portion 23b. The inner guide portion 22I in FIG. 4 extends linearly from the first side portion 23a, but may be formed to be slightly curved.

第一辺部23aの径方向内側の端縁における接線TL1と、内側案内部22Iとのなす角度θ1は90度から45度の間にしても良い。また、角度θ1は60度程度にしても良い。角度θ1を60度程度とすることで、軸線方向Daにおける燃料貫通孔12hの位置を一定の位置とした場合に、軸線方向Daにおいて空気Aと燃料ガスGとが十分に混合される位置を、より導入口2Aに近い側にすることが可能となる。   The angle θ1 formed between the tangent TL1 at the radially inner edge of the first side portion 23a and the inner guide portion 22I may be between 90 degrees and 45 degrees. The angle θ1 may be about 60 degrees. By setting the angle θ1 to about 60 degrees, when the position of the fuel through hole 12h in the axial direction Da is a constant position, the position where the air A and the fuel gas G are sufficiently mixed in the axial direction Da is It becomes possible to be closer to the introduction port 2A.

内側案内部22Iの長さL1は、周方向Dc2における貫通孔23の長さLc1よりも短い。なお、内側案内部22Iの長さL1は、貫通孔23の長さLc1の半分程度の長さとしても良い。内側案内部22Iは、例えば、切削加工等により導入口2Aのチューブ本体21に切り込みを入れて、チューブ本体21の一部を曲げ加工することで形成するようにしても良い。このようにすることで、容易に内側案内部22Iを形成することができる。   The length L1 of the inner guide portion 22I is shorter than the length Lc1 of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2. The length L1 of the inner guide portion 22I may be about half the length Lc1 of the through hole 23. The inner guide portion 22I may be formed by, for example, cutting the tube body 21 of the introduction port 2A by cutting or the like and bending a part of the tube body 21. By doing in this way, the inner side guide part 22I can be formed easily.

上述した第一実施形態では、予混合チューブ2の内部空間S1に導入される空気Aの一部が上流側Da1の端部2aに形成された貫通孔23を介して予混合チューブ2の内部空間S1に導入される。このとき、空気Aは、貫通孔23の周方向Dc2の端部である第一辺部23aから、周方向Dc2および軸線方向Daの両方と交差する方向に延びる内側案内部22Iによって案内される。この内側案内部22Iによって案内された空気Aの流れは、周方向Dc2に向かう流れを含む。そのため、予混合チューブ2の内部空間S1に導入された空気Aの流れは、予混合チューブ2の軸線A2を中心とした旋回流を含むようになる。そのため、この旋回流によって空気Aと燃料Fとの混合が促進される。
その結果、予混合チューブ2の長さが長くなることを抑制しつつ、空気Aと燃料Fとを十分に混合させることが可能となる。
In the first embodiment described above, a part of the air A introduced into the internal space S1 of the premixing tube 2 is internal to the premixing tube 2 through the through hole 23 formed in the end 2a of the upstream Da1. Introduced into S1. At this time, the air A is guided from the first side portion 23a that is the end portion of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2 by the inner guide portion 22I that extends in a direction intersecting both the circumferential direction Dc2 and the axial direction Da. The flow of air A guided by the inner guide portion 22I includes a flow toward the circumferential direction Dc2. Therefore, the flow of the air A introduced into the internal space S1 of the premixing tube 2 includes a swirl flow centered on the axis A2 of the premixing tube 2. Therefore, mixing of the air A and the fuel F is promoted by this swirl flow.
As a result, the air A and the fuel F can be sufficiently mixed while suppressing an increase in the length of the premixing tube 2.

上述した第一実施形態での内側案内部22Iは、周方向Dc2における貫通孔23の第一辺部23aから、導入口2Aの内側で、且つ貫通孔23の第二辺部23bに近づく側に向かって延びている。そのため、このように構成された内側案内部22Iによって空気Aを案内させることで、貫通孔23を介して内部空間S1に導入される空気Aを、周方向Dc2における貫通孔23の第一辺部23aから第二辺部23bに向かう方向へ旋回させることができる。   The inner guide portion 22I in the first embodiment described above is from the first side portion 23a of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2 to the inner side of the introduction port 2A and closer to the second side portion 23b of the through hole 23. It extends towards. Therefore, by guiding the air A by the inner guide portion 22I configured in this manner, the air A introduced into the internal space S1 through the through hole 23 is converted into the first side portion of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2. It can be turned in the direction from 23a toward the second side 23b.

上述した第一実施形態の内側案内部22I及び貫通孔23は、導入口2Aの周方向Dc2に間隔をあけて複数設けられている。そのため、空気Aを複数の貫通孔23から内部空間S1に同時に導入することができる。複数の貫通孔23から内部空間S1に導入される空気Aは、複数の貫通孔23から延びる内側案内部22Iによって案内されるため、内部空間S1に導入される空気Aの旋回流をより一層強めることができる。   A plurality of the inner guide portions 22I and the through holes 23 of the first embodiment described above are provided at intervals in the circumferential direction Dc2 of the introduction port 2A. Therefore, the air A can be simultaneously introduced into the internal space S1 from the plurality of through holes 23. Since the air A introduced into the internal space S1 from the plurality of through holes 23 is guided by the inner guide portion 22I extending from the plurality of through holes 23, the swirling flow of the air A introduced into the internal space S1 is further enhanced. be able to.

上述した第一実施形態の上流側プレート3は、予混合チューブ2の外壁2dと、下流側プレート4との間にプレナムPFを形成している。上流側プレート3は、下流側プレート4よりも導入口2Aに近い側に配置され、予混合チューブ2を貫通させる第二貫通孔3bを有している。燃料供給管8は、プレナムPFに燃料Fを供給している。燃料貫通孔形成部12は、予混合チューブの外壁2dの一部を形成し、予混合チューブ2の外壁2dを貫通する燃料貫通孔12hを形成している。そのため、燃料供給管8からプレナムPFに燃料Fが供給され、プレナムPFから内部空間S1に燃料Fが供給される。   The upstream plate 3 of the first embodiment described above forms a plenum PF between the outer wall 2 d of the premixing tube 2 and the downstream plate 4. The upstream plate 3 is disposed closer to the introduction port 2 </ b> A than the downstream plate 4, and has a second through hole 3 b that allows the premixing tube 2 to pass therethrough. The fuel supply pipe 8 supplies the fuel F to the plenum PF. The fuel through hole forming part 12 forms a part of the outer wall 2d of the premixing tube, and forms a fuel through hole 12h that penetrates the outer wall 2d of the premixing tube 2. Therefore, the fuel F is supplied from the fuel supply pipe 8 to the plenum PF, and the fuel F is supplied from the plenum PF to the internal space S1.

このようにプレナムPFから燃料貫通孔12hを介して燃料Fが供給される場合に、燃料貫通孔12hよりも上流側Da1に配置された内側案内部22Iによって予混合チューブ2の内部空間S1に旋回流を形成することができる。したがって、予混合チューブ2の内部空間S1でプレナムPFから供給された燃料Fと空気Aとを十分に混合させて吐出口2Bから吐出させることができる。   Thus, when the fuel F is supplied from the plenum PF through the fuel through hole 12h, the inner guide portion 22I disposed on the upstream side Da1 with respect to the fuel through hole 12h turns into the internal space S1 of the premixing tube 2. A flow can be formed. Therefore, the fuel F and air A supplied from the plenum PF in the internal space S1 of the premixing tube 2 can be sufficiently mixed and discharged from the discharge port 2B.

第一実施形態のガスタービン100は、上述した構成を備えた燃料噴射装置1を備えることで、空気Aと燃料Fとを十分に混合できるため、窒素酸化物を低減できる。さらに、予混合チューブ2の全長を長く形成しなくても空気Aと燃料Fとを十分に混合させることができる。そのため、窒素酸化物を低減しつつ予混合チューブ2の全長を短くして燃焼振動を抑制できる。
さらに、予混合チューブ2の外側に案内部22(内側案内部22I)が配置されないため、案内部22同士が干渉して隣り合う予混合チューブ2同士の間隔が増大することを抑制できる。
Since the gas turbine 100 of the first embodiment includes the fuel injection device 1 having the above-described configuration, the air A and the fuel F can be sufficiently mixed, so that nitrogen oxides can be reduced. Furthermore, the air A and the fuel F can be sufficiently mixed even if the total length of the premixing tube 2 is not long. Therefore, combustion vibration can be suppressed by reducing the total length of the premixing tube 2 while reducing nitrogen oxides.
Furthermore, since the guide part 22 (inner guide part 22I) is not disposed outside the premixing tube 2, it is possible to suppress an increase in the interval between adjacent premixing tubes 2 due to interference between the guide parts 22.

(第二実施形態)
次に、この発明の第二実施形態を図面に基づき説明する。この第二実施形態の燃料噴射装置は、上述した第一実施形態の燃料噴射装置1に対して、案内部の構成のみが異なる。そのため、図2を援用し、上述した第一実施形態と同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The fuel injection device of the second embodiment differs from the fuel injection device 1 of the first embodiment described above only in the configuration of the guide portion. Therefore, while using FIG. 2, the same portions as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

この第二実施形態における燃料噴射装置は、第一実施形態と同様に、燃料供給管8と、複数の予混合チューブ202と、上流側プレート3と、下流側プレート4と、外側壁5と、を備えている。   As in the first embodiment, the fuel injection device in the second embodiment includes a fuel supply pipe 8, a plurality of premixing tubes 202, an upstream plate 3, a downstream plate 4, an outer wall 5, It has.

図5は、この発明の第二実施形態における図4に相当する図である。
図5に示すように、予混合チューブ202は、軸線方向Da(図2参照)に延びる円筒状に形成されている。予混合チューブ202は、チューブ本体21と、案内部22と、を備えている。チューブ本体21は、第一実施形態のチューブ本体21と同様に、導入口2Aに近い側である上流側Da1(図2参照)の端部2aに内部空間S1と外部空間S2とを連通する貫通孔23を備えている。この第二実施形態における貫通孔23は、チューブ本体21の上流側Da1の端面2atから下流側Da2(図2参照)に向かって凹むようにして形成されている。貫通孔23は、第一実施形態と同様に、上流側Da1の端面2atから軸線方向Daに延びる第一辺部23a及び第二辺部23bと、これら第一辺部23a及び第二辺部23bの下流側Da2の端部同士を繋ぐ周方向Dc2に延びる底辺部23cと、を備えている。
FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 4 in the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the premixing tube 202 is formed in a cylindrical shape extending in the axial direction Da (see FIG. 2). The premixing tube 202 includes a tube main body 21 and a guide portion 22. Similarly to the tube body 21 of the first embodiment, the tube body 21 penetrates the internal space S1 and the external space S2 through the end 2a on the upstream side Da1 (see FIG. 2) that is close to the introduction port 2A. A hole 23 is provided. The through hole 23 in the second embodiment is formed so as to be recessed from the end face 2at of the upstream side Da1 of the tube body 21 toward the downstream side Da2 (see FIG. 2). As in the first embodiment, the through-hole 23 includes a first side 23a and a second side 23b extending in the axial direction Da from the end face 2at of the upstream side Da1, and the first side 23a and the second side 23b. And a bottom side 23c extending in the circumferential direction Dc2 connecting the ends of the downstream side Da2.

貫通孔23は、チューブ本体21の周方向Dc2に間隔をあけて複数形成されている。この第二実施形態で例示する貫通孔23も、第一実施形態の貫通孔23と同様に、チューブ本体21の周方向Dc2に等間隔で四つ形成されている。なお、第二実施形態において、貫通孔23の周方向Dc2の長さLc1と、周方向Dc2で隣り合う貫通孔23同士の間の距離Lc2とが、第一実施形態と同様の関係になっている場合を例示している。   A plurality of through holes 23 are formed at intervals in the circumferential direction Dc <b> 2 of the tube main body 21. Four through-holes 23 exemplified in the second embodiment are also formed at equal intervals in the circumferential direction Dc2 of the tube main body 21 like the through-holes 23 in the first embodiment. In the second embodiment, the length Lc1 of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2 and the distance Lc2 between the through holes 23 adjacent in the circumferential direction Dc2 have the same relationship as in the first embodiment. The case is shown as an example.

案内部22は、上述した第一実施形態と同様に、貫通孔23を介してチューブ本体21の内部空間S1に導入される空気Aを、チューブ本体21の軸線A2を中心とした旋回方向に案内する。この第二実施形態における案内部22は、外側案内部22Oを備えている。外側案内部22Oは、第二辺部23bから、周方向Dc2および軸線方向Daの両方と交差するように延びている。言い換えれば、外側案内部22Oは、チューブ本体21の軸線A2を中心とした径方向DrAに延びる仮想直線VLに対して傾斜するように延びている。   The guide part 22 guides the air A introduced into the internal space S1 of the tube body 21 through the through hole 23 in the turning direction around the axis A2 of the tube body 21 as in the first embodiment described above. To do. The guide part 22 in the second embodiment includes an outer guide part 220. The outer guide portion 220 extends from the second side portion 23b so as to intersect both the circumferential direction Dc2 and the axial direction Da. In other words, the outer guide part 220 is extended so as to be inclined with respect to the virtual straight line VL extending in the radial direction DrA with the axis A2 of the tube main body 21 as the center.

外側案内部22Oは、第二辺部23bから、径方向DrAにおける外側DrA1で、且つ、チューブ本体21の周方向Dc2で第一辺部23aに近づく側に向かって延びている。これにより、外側案内部22Oの第一辺部23aに近い側の端部22Otは、チューブ本体21の径方向Dr2で、第一辺部23aや第二辺部23bよりも外側に配置されている。この第二実施形態における外側案内部22Oの第一辺部23aに近い側の端部22Otは、第二辺部23bの径方向外側DrA1の端縁を通る接線TL2よりも径方向外側DrA1に配置されている。なお、外側案内部22Oは、第二辺部23bから接線TL2方向に延びるようにしても良い。   The outer guide portion 220 extends from the second side portion 23b toward the outer side DrA1 in the radial direction DrA and closer to the first side portion 23a in the circumferential direction Dc2 of the tube body 21. Thereby, the end 22Ot on the side close to the first side 23a of the outer guide part 22O is arranged outside the first side 23a and the second side 23b in the radial direction Dr2 of the tube main body 21. . In the second embodiment, the end portion 22Ot on the side close to the first side portion 23a of the outer side guide portion 22O is disposed on the radially outer side DrA1 with respect to the tangent line TL2 passing through the edge of the second side portion 23b on the radially outer side DrA1. Has been. Note that the outer guide portion 220 may extend from the second side portion 23b in the tangential line TL2 direction.

外側案内部22Oは、軸線方向Daから見て、第二辺部23bから直線状に延びる場合を例示したが、外側案内部22Oは、軸線方向Daから見た場合に、僅かに湾曲する曲線状に形成されていても良い。この第二実施形態における外側案内部22Oも第一実施形態の内側案内部22Iと同様に、切削加工等により導入口2Aのチューブ本体21に切り込みを入れて、チューブ本体21の一部を曲げ加工することで形成するようにしても良い。このようにすることで、容易に外側案内部22Oを形成することができる。   The outer guide portion 22O is illustrated as extending linearly from the second side portion 23b when viewed from the axial direction Da. However, the outer guide portion 22O is slightly curved when viewed from the axial direction Da. It may be formed. Similarly to the inner guide portion 22I of the first embodiment, the outer guide portion 22O in the second embodiment is cut into the tube body 21 of the introduction port 2A by cutting or the like, and a part of the tube body 21 is bent. It may be formed by doing so. By doing in this way, the outer side guide part 220 can be formed easily.

外側案内部22Oの長さL2は、周方向Dr2における貫通孔23の長さLc1よりも短い。外側案内部22Oの長さL2は、貫通孔23の長さLc1の半分程度の長さとしてもよい。   The length L2 of the outer guide portion 22O is shorter than the length Lc1 of the through hole 23 in the circumferential direction Dr2. The length L2 of the outer guide portion 22O may be about half the length Lc1 of the through hole 23.

図6は、この発明の第二実施形態における予混合チューブの配置例を示す図である。
この第二実施形態の複数の予混合チューブ202は、図6のように配置することができる。これら予混合チューブ202の四つの外側案内部22Oのうち、予混合チューブ202の軸線A2を挟んで対向配置された所定の二つの外側案内部22Oは、軸線A2に直交する第一の方向D1に延びるように配置されている。また、図6に示す外側案内部22Oのうちの残りの二つは、軸線A2及び第一の方向D1に直交する方向に延びている。この図6のように配置することで、複数の予混合チューブ202の間隔を低減しつつ、隣り合う予混合チューブ202の外側案内部22O同士が干渉することを抑制できる。
FIG. 6 is a view showing an arrangement example of the premixing tubes in the second embodiment of the present invention.
The plurality of premixing tubes 202 of the second embodiment can be arranged as shown in FIG. Of the four outer guide portions 22O of the premix tube 202, two predetermined outer guide portions 22O disposed opposite to each other across the axis A2 of the premix tube 202 are in a first direction D1 orthogonal to the axis A2. It is arranged to extend. Further, the remaining two of the outer guide portions 22O shown in FIG. 6 extend in a direction orthogonal to the axis A2 and the first direction D1. By arrange | positioning like this FIG. 6, it can suppress that the outer side guidance part 22O of the adjacent premixing tube 202 interferes, reducing the space | interval of the some premixing tube 202. FIG.

上述した第二実施形態の外側案内部22Oは、周方向Dc2における貫通孔23の第二辺部23bから、径方向外側DrA1で、且つ貫通孔23の第一辺部23aに近づく側に向かって延びている。そのため、外側案内部22Oによって空気Aを案内させることで、第一実施形態と同様に、貫通孔23を介して内部空間S1に導入される空気Aを、周方向Dc2における貫通孔23の第一辺部23aから第二辺部23bに向かう方向へ旋回させることができる。   The outer side guide part 220 of the second embodiment described above is directed from the second side part 23b of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2 toward the side closer to the first side part 23a of the through hole 23 at the radially outer side DrA1. It extends. Therefore, by guiding the air A by the outer guide portion 220, the air A introduced into the internal space S1 through the through hole 23 is guided to the first of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2 as in the first embodiment. It can be turned in the direction from the side 23a toward the second side 23b.

上述した第二実施形態の外側案内部22O及び貫通孔23は、周方向Dc2に間隔をあけて複数設けられている。そのため、空気Aを複数の貫通孔23から内部空間S1に同時に導入することができる。複数の貫通孔23から内部空間S1に導入される空気Aは、複数の貫通孔23から延びる外側案内部22Oによって案内されるため、内部空間S1に導入される空気Aの旋回流をより一層強めることができる。   A plurality of the outer guide portions 220 and the through holes 23 of the second embodiment described above are provided at intervals in the circumferential direction Dc2. Therefore, the air A can be simultaneously introduced into the internal space S1 from the plurality of through holes 23. Since the air A introduced into the internal space S1 from the plurality of through holes 23 is guided by the outer guide portion 220 extending from the plurality of through holes 23, the swirling flow of the air A introduced into the internal space S1 is further enhanced. be able to.

第二実施形態の予混合チューブ202の内部空間S1には、案内部22(外側案内部22O)が配置されない。そのため、例えば、予混合チューブ202の内部空間S1に流入した空気Aの圧力損失が増大することを抑制できる。   The guide part 22 (outer guide part 220) is not arranged in the internal space S1 of the premixing tube 202 of the second embodiment. Therefore, for example, it is possible to suppress an increase in pressure loss of the air A flowing into the internal space S1 of the premixing tube 202.

(第三実施形態)
次に、この発明の第三実施形態を図面に基づき説明する。この第三実施形態の燃料噴射装置は、第一、第二実施形態に対して案内部の構成のみが相違する。そのため、図2を援用し、第二実施形態と同一部分に同一符号を付して説明し、重複する説明を省略する。
図7は、この発明の第三実施形態における図4に相当する図である。
図7に示すように、この第三実施形態の燃料噴射装置の予混合チューブ302は、チューブ本体21と、案内部22と、を備えている。
チューブ本体21は、上流側Da1の端部2a(図2参照)に内部空間S1と外部空間S2とを連通する貫通孔23を備えている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The fuel injection device of the third embodiment is different from the first and second embodiments only in the configuration of the guide portion. Therefore, FIG. 2 is used, the same parts as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions are omitted.
FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 4 in the third embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 7, the premixing tube 302 of the fuel injection device according to the third embodiment includes a tube main body 21 and a guide portion 22.
The tube main body 21 includes a through hole 23 that communicates the internal space S1 and the external space S2 at the end 2a (see FIG. 2) of the upstream Da1.

案内部22は、貫通孔23を介してチューブ本体21の内部空間S1に導入される空気Aを、チューブ本体21の軸線A2を中心とした旋回方向に案内する。この第三実施形態における案内部22は、内側案内部22Iと外側案内部22Oと、を備えている。   The guide portion 22 guides the air A introduced into the internal space S <b> 1 of the tube main body 21 through the through hole 23 in the turning direction around the axis A <b> 2 of the tube main body 21. The guide part 22 in the third embodiment includes an inner guide part 22I and an outer guide part 220.

内側案内部22Iは、上述した第一実施形態の内側案内部22Iと同様の構成であり、貫通孔23の端部である第一辺部23aから、周方向Dc2および軸線方向Daの両方と交差する方向に延びている。つまり、内側案内部22Iは、チューブ本体21の軸線A2を中心とした放射方向に延びる仮想直線VLに対して傾斜するように延びている。なお、第一実施形態と同様に、内側案内部22Iは、第一辺部23aから直線状に延びているが、僅かに湾曲して形成されていても良い。   The inner guide portion 22I has the same configuration as the inner guide portion 22I of the first embodiment described above, and intersects both the circumferential direction Dc2 and the axial direction Da from the first side portion 23a that is the end portion of the through hole 23. It extends in the direction to do. In other words, the inner guide portion 22I extends so as to be inclined with respect to the virtual straight line VL extending in the radial direction about the axis A2 of the tube main body 21. As in the first embodiment, the inner guide portion 22I extends linearly from the first side portion 23a, but may be formed to be slightly curved.

外側案内部22Oは、上述した第二実施形態の外側案内部22Oと同様の構成であり、貫通孔23の端部である第二辺部23bから、周方向Dc2および軸線方向Daの両方と交差する方向に延びている。つまり、外側案内部22Oは、チューブ本体21の軸線A2を中心とした放射方向に延びる仮想直線に対して傾斜するように延びている。第二辺部23bの外側の端縁を通る接線TL2に対する外側案内部22Oの傾斜角度θ2は、第一辺部23aの内側の端縁を通る接線TLに対する内側案内部22Iの傾斜角度θ1よりも小さくなっている。   The outer guide portion 22O has the same configuration as the outer guide portion 22O of the second embodiment described above, and intersects both the circumferential direction Dc2 and the axial direction Da from the second side portion 23b that is an end portion of the through hole 23. It extends in the direction to do. That is, the outer guide part 220 is extended so as to be inclined with respect to a virtual straight line extending in the radial direction around the axis A <b> 2 of the tube main body 21. The inclination angle θ2 of the outer guide portion 22O with respect to the tangent line TL2 passing through the outer edge of the second side portion 23b is larger than the inclination angle θ1 of the inner guide portion 22I with respect to the tangent line TL passing through the inner edge of the first side portion 23a. It is getting smaller.

内側案内部22I及び外側案内部22Oは、第一、第二実施形態と同様に、例えば、切削加工等により導入口2Aのチューブ本体21に切り込みを入れて、チューブ本体21の一部を曲げ加工することで形成するようにしても良い。この際、第三実施形態においては、周方向Dc2における貫通孔23の中央付近に軸線方向Daに切り込みを形成し、この切込よりも第一辺部23aに近い部分を内側案内部22I、第二辺部23bに近い部分を外側案内部22Oとすればよい。このようにすることで、容易に内側案内部22I及び外側案内部22Oを形成することができる。   As in the first and second embodiments, the inner guide portion 22I and the outer guide portion 220 are cut into the tube body 21 of the inlet 2A by, for example, cutting and bending a part of the tube body 21. It may be formed by doing so. At this time, in the third embodiment, a cut is formed in the axial direction Da near the center of the through hole 23 in the circumferential direction Dc2, and a portion closer to the first side portion 23a than the cut is defined as the inner guide portion 22I. What is necessary is just to let the part close | similar to the two sides 23b be the outer side guide part 220. By doing in this way, the inner side guide part 22I and the outer side guide part 220 can be formed easily.

上述した第三実施形態では、案内部22が内側案内部22Iと外側案内部22Oとを備えている。そのため、貫通孔23を通る空気Aを、内側案内部22Iと外側案内部22Oとの両方によって案内することができる。したがって、内側案内部22Iと外側案内部22Oとの何れか一方のみによって空気Aを案内する場合と比較して、より安定して旋回流を生じさせることができる。   In the third embodiment described above, the guide unit 22 includes an inner guide unit 22I and an outer guide unit 220. Therefore, the air A passing through the through hole 23 can be guided by both the inner guide portion 22I and the outer guide portion 220. Therefore, it is possible to generate the swirl flow more stably as compared with the case where the air A is guided by only one of the inner guide portion 22I and the outer guide portion 220.

上述した第三実施形態では、接線TL2に対する外側案内部22Oの傾斜角度θ2よりも接線TLに対する内側案内部22Iの傾斜角度θ1の方が大きい。このように構成されることで、外側案内部22Oによって貫通孔23の内部に案内された空気Aは、チューブ本体21の内部空間S1で内側案内部22Iに衝突して内側案内部22Iによって案内される。その結果、貫通孔23を通過する空気Aの流れる向きを、外側案内部22Oと内側案内部22Iとによって段階的に径方向内側DrA2に向かわせるようにできる。その結果、より円滑に予混合チューブ2の内部空間S1に旋回流を生じさせることができる。   In the third embodiment described above, the inclination angle θ1 of the inner guide portion 22I with respect to the tangent line TL is larger than the inclination angle θ2 of the outer guide portion 22O with respect to the tangent line TL2. With this configuration, the air A guided into the through hole 23 by the outer guide portion 220 is collided with the inner guide portion 22I and guided by the inner guide portion 22I in the inner space S1 of the tube body 21. The As a result, the direction of the flow of the air A passing through the through hole 23 can be made to gradually move toward the radially inner side DrA2 by the outer guide portion 220 and the inner guide portion 22I. As a result, a swirl flow can be generated in the internal space S1 of the premixing tube 2 more smoothly.

(他の変形例)
図8は、この発明の実施形態の他の変形例における図2に相当する図である。
上述した各実施形態において、燃料導入部が、燃料供給管8からプレナムPFに燃料Fを供給し、その後、プレナムPFから内部空間S1に燃料Fを供給する場合を一例にして説明した。しかし、燃料導入部の構成は、上述した各実施形態の構成に限られない。
(Other variations)
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2 in another modification of the embodiment of the present invention.
In each embodiment described above, the case where the fuel introduction unit supplies the fuel F from the fuel supply pipe 8 to the plenum PF and then supplies the fuel F from the plenum PF to the internal space S1 has been described as an example. However, the configuration of the fuel introduction unit is not limited to the configuration of each embodiment described above.

例えば、図8に示す他の変形例の燃料噴射装置101のように、燃料導入部FIが、先端部31から燃料Fを噴射する燃料ノズル30を備えている場合にも、上記第一から第三実施形態の案内部22(図8において図示せず)を適用できる。燃料ノズル30は、複数設けられ、それぞれ予混合チューブ2と同様に軸線方向Daに延びている。燃料ノズル30は、予混合チューブ2の内径よりも小さい外径を有し、燃料ノズル30は、それぞれ予混合チューブ2に挿入されている。燃料ノズル30と予混合チューブ2の内周面2iとの間には、空気Aの流れる内部空間S1が形成されている。なお、図8に示す変形例において、燃料ノズル30の先端部31は、軸線方向Daにおける予混合チューブ2の中央よりも導入口2Aに近い位置に配置されている。   For example, when the fuel introduction part FI includes the fuel nozzle 30 for injecting the fuel F from the tip part 31 as in the fuel injection apparatus 101 of another modification shown in FIG. The guide unit 22 (not shown in FIG. 8) of the third embodiment can be applied. A plurality of fuel nozzles 30 are provided, and each extends in the axial direction Da as in the premixing tube 2. The fuel nozzle 30 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the premixing tube 2, and each fuel nozzle 30 is inserted into the premixing tube 2. An internal space S <b> 1 through which air A flows is formed between the fuel nozzle 30 and the inner peripheral surface 2 i of the premix tube 2. In the modification shown in FIG. 8, the tip 31 of the fuel nozzle 30 is disposed at a position closer to the introduction port 2A than the center of the premixing tube 2 in the axial direction Da.

この変形例の燃料噴射装置101のように構成することで、上述した第一から第三実施形態と同様に、上流側の端部2aに形成された貫通孔23から内部空間S1に流入する空気Aを案内部22によって案内して旋回流を生成することができる。この旋回流を含む流れは、内周面2iと燃料ノズル30の外周面30fとの間に形成される内部空間S1を吐出口2Bに向かって流れる。そして、旋回流を含む空気Aに、燃料ノズル30の先端部31から噴射される燃料Fが混合される。その後、空気Aと燃料Fとの混合は、旋回流によって吐出口2Bに近づくにつれて進み、十分に混合された混合気MGが吐出口2Bから吐出される。   By configuring like the fuel injection device 101 of this modified example, the air flowing into the internal space S1 from the through hole 23 formed in the upstream end 2a as in the first to third embodiments described above. A swirling flow can be generated by guiding A by the guide unit 22. The flow including the swirling flow flows toward the discharge port 2B through an internal space S1 formed between the inner peripheral surface 2i and the outer peripheral surface 30f of the fuel nozzle 30. And the fuel F injected from the front-end | tip part 31 of the fuel nozzle 30 is mixed with the air A containing a swirl | vortex flow. Thereafter, the mixing of the air A and the fuel F proceeds as it approaches the discharge port 2B by the swirling flow, and the sufficiently mixed gas mixture MG is discharged from the discharge port 2B.

この発明は上述した各実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した各実施形態では、燃料噴射装置1,101をガスタービン100に用いる場合について説明した。しかし、ガスタービン100に限られない。例えば、上記燃料噴射装置1,101は、ガスタービン100以外のボイラーやバーナー等に適用してもよい。
The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and the design can be changed without departing from the gist thereof.
For example, in each embodiment mentioned above, the case where the fuel-injection apparatuses 1 and 101 were used for the gas turbine 100 was demonstrated. However, it is not limited to the gas turbine 100. For example, the fuel injection devices 1 and 101 may be applied to boilers and burners other than the gas turbine 100.

上述した各実施形態では案内部22として軸線方向Daから見て直線状の内側案内部22Iや外側案内部22Oを備える場合について説明した。しかし、案内部22は、周方向Dc2および軸線方向Daの両方と交差するように延びていればよく、上述した各実施形態の形状に限られない。内側案内部22Iや外側案内部22Oは、例えば、直線と曲線とを組み合わせた形状等、他の形状であっても良い。   Each embodiment mentioned above demonstrated the case where the guide part 22 was equipped with the linear inner side guide part 22I and outer side guide part 22O seeing from the axial direction Da. However, the guide part 22 should just extend so that it may cross | intersect both the circumferential direction Dc2 and the axial direction Da, and is not restricted to the shape of each embodiment mentioned above. The inner guide part 22I and the outer guide part 220 may have other shapes such as a combination of a straight line and a curved line.

上述した各実施形態では、貫通孔23が径方向外側DrA2から見て、周方向Dc2に長い長方形状に形成される場合について説明した。しかし、貫通孔23の形状は、上記形状に限られず、空気Aを径方向外側DrA2から導入可能な形状であれば如何なる形状であっても良い。   In each embodiment mentioned above, the case where the through-hole 23 was formed in the rectangular shape long in the circumferential direction Dc2 seeing from radial direction outer side DrA2 was demonstrated. However, the shape of the through hole 23 is not limited to the above shape, and may be any shape as long as the air A can be introduced from the radially outer side DrA2.

1,101 燃料噴射装置
2,202,302 予混合チューブ
2a 端部(上流側端部)
2A 導入口
2at 端面
2b 端部
2B 吐出口
2bt 端面
2d 外壁
2f 外周面
2i 内周面
3 上流側プレート
3a 第一貫通孔
3b 第二貫通孔(上流側貫通孔)
3c 面
4 下流側プレート
4a 面
4b 面
5 外側壁
5a 内周面
8 燃料供給管
8a 端部
12 燃料貫通孔形成部
12h 燃料貫通孔
21 チューブ本体
22 案内部
22I 内側案内部
22O 外側案内部
22Ot 端部
23 貫通孔
23a 第一辺部(第一端部)
23b 第二辺部(第二端部)
23c 底辺部
30 燃料ノズル
30f 外周面
31 先端部
51 圧縮機
52 燃焼器
53 タービン
56 圧縮機ロータ
57 圧縮機車室
58 圧縮機静翼列
59 圧縮機ロータ軸
60 圧縮機動翼列
61 タービンロータ
62 タービン車室
63 タービン静翼列
64 タービンロータ軸
65 タービン動翼列
67 中間車室
68 ガスタービンロータ
69 燃焼筒
100 ガスタービン
1,101 Fuel injector 2,202,302 Premix tube 2a end (upstream end)
2A Inlet 2at End surface 2b End 2B Discharge port 2bt End surface 2d Outer wall 2f Outer surface 2i Inner surface 3 Upstream plate 3a First through hole 3b Second through hole (upstream through hole)
3c surface 4 downstream plate 4a surface 4b surface 5 outer wall 5a inner peripheral surface 8 fuel supply pipe 8a end 12 fuel through hole forming portion 12h fuel through hole 21 tube main body 22 guide portion 22I inner guide portion 22O outer guide portion 22Ot end Part 23 Through-hole 23a First side (first end)
23b Second side (second end)
23c Bottom 30 Fuel nozzle 30f Outer peripheral surface 31 Tip 51 Compressor 52 Combustor 53 Turbine 56 Compressor rotor 57 Compressor casing 58 Compressor vane row 59 Compressor rotor shaft 60 Compressor blade row 61 Turbine rotor 62 Turbine vehicle Chamber 63 Turbine stationary blade row 64 Turbine rotor shaft 65 Turbine rotor blade row 67 Intermediate casing 68 Gas turbine rotor 69 Combustion cylinder 100 Gas turbine

Claims (7)

導入口から内部空間に空気を導入し、前記空気と燃料とを混合した混合気を吐出口から吐出する予混合チューブと、
前記内部空間に燃料を導入する燃料導入部と、
前記予混合チューブの前記吐出口側の端部が貫通、前記予混合チューブの下流側の端部を支持する下流側プレートと、
を備え、
前記予混合チューブは、
前記導入口に近い側の上流側端部に内部空間と外部空間とを連通する貫通孔が形成されたチューブ本体と、
前記予混合チューブの軸線を中心とした周方向における前記貫通孔の端部から前記周方向と前記軸線の延びる軸線方向との両方と交差するように延びる案内部と、を備える燃料噴射装置。
A premixing tube that introduces air into the internal space from the inlet and discharges the air-fuel mixture obtained by mixing the air and fuel from the outlet;
A fuel introduction part for introducing fuel into the internal space;
An end on the discharge port side of the premixing tube passes therethrough, and a downstream plate that supports an end on the downstream side of the premixing tube;
With
The premix tube is
A tube body in which a through-hole communicating the internal space and the external space is formed at the upstream end on the side close to the introduction port;
A fuel injection device comprising: a guide portion that extends from an end portion of the through hole in a circumferential direction around the axis of the premixing tube so as to intersect both the circumferential direction and an axial direction in which the axis extends.
前記案内部は、前記周方向における前記貫通孔の第一端部から、前記導入口の内側で、且つ前記貫通孔の第二端部に近づく側に向かって延びる内側案内部を備えている請求項1に記載の燃料噴射装置。   The said guide part is provided with the inner side guide part extended toward the side which approaches the 2nd end part of the said through-hole from the 1st end part of the said through-hole in the said circumferential direction inside the said inlet. Item 4. The fuel injection device according to Item 1. 前記案内部は、前記周方向における前記貫通孔の第二端部から、前記導入口の外側で、且つ前記貫通孔の第一端部に近づく側に向かって延びる外側案内部を備えている請求項1又は2に記載の燃料噴射装置。   The said guide part is provided with the outer side guide part extended toward the side near the 1st end part of the said through-hole from the 2nd end part of the said through-hole in the said circumferential direction on the outer side of the said inlet. Item 3. The fuel injection device according to Item 1 or 2. 前記案内部及び前記貫通孔は、前記導入口の周方向に間隔をあけて複数設けられている請求項1から3の何れか一項に記載の燃料噴射装置。   4. The fuel injection device according to claim 1, wherein a plurality of the guide portions and the through holes are provided at intervals in a circumferential direction of the introduction port. 5. 前記燃料導入部は、前記導入口から前記内部空間に挿入されて、先端部から燃料を噴射するノズルを備える請求項1から4の何れか一項に記載の燃料噴射装置。   The fuel injection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the fuel introduction unit includes a nozzle that is inserted into the internal space from the introduction port and injects fuel from a tip portion. 前記燃料導入部は、
前記下流側プレートと、
前記下流側プレートよりも前記導入口に近い側に配置され、前記予混合チューブを貫通させる上流側貫通孔を有し、前記予混合チューブの外壁と、前記下流側プレートとの間にプレナムを形成する上流側プレートと、
前記プレナムに燃料を供給する燃料供給管と、
前記予混合チューブの外壁の一部を形成し、前記予混合チューブの前記外壁を貫通する燃料貫通孔を形成する燃料貫通孔形成部と、を備える請求項1から4の何れか一項に記載の燃料噴射装置。
The fuel introduction part is
The downstream plate;
An upstream through-hole that is disposed closer to the inlet than the downstream plate and penetrates the premixing tube, and forms a plenum between the outer wall of the premixing tube and the downstream plate Upstream plate to
A fuel supply pipe for supplying fuel to the plenum;
The fuel through-hole formation part which forms a part of outer wall of the said premixing tube, and forms the fuel through-hole which penetrates the said outer wall of the said premixing tube is provided. Fuel injectors.
請求項1から請求項6の何れか一項に記載の燃料噴射装置を備えるガスタービン。   A gas turbine comprising the fuel injection device according to any one of claims 1 to 6.
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