JP4155690B2

JP4155690B2 - バーナ装置及びバーナ装置を備えたガスタービンシステム

Info

Publication number: JP4155690B2
Application number: JP2000041171A
Authority: JP
Inventors: 努若林; 浩二守家
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2000-02-18
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: JP2001235153A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補助燃焼を行わせるパイロット流路を、略筒状のパイロット流路本体の内部空間に形成すると共に、前記パイロット流路本体の周囲に略筒状のメイン流路本体を設けて、これらパイロット流路本体とメイン流路本体との間の空間に、主燃焼を行わせるメイン流路を形成し、前記メイン流路及び前記パイロット流路に燃料を供給する燃料供給手段と、前記メイン流路及び前記パイロット流路に燃焼用の酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段とを備えたバーナ装置およびバーナ装置を備えたガスタービンシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地域発電、地域暖房などを行う為に、種々のコージェネレーションシステムが提案されている。このようなコージェネレーションシステムの代表的なものとしては、例えば、燃焼排ガスを燃焼させるバーナ装置と、当該バーナ装置で生じた燃焼排ガスを用いて回転駆動させるガスタービンとを備え、当該ガスタービンの回転を利用して発電を行うものがある。
【０００３】
このようなガスタービンに用いられるバーナ装置の一例を図２に示す。当該バーナ装置は、主に、メイン流路Ｍ１、および、パイロット流路Ｐ１、燃焼室である燃焼筒４を備えている。前記メイン流路Ｍ１は、主燃焼を行う混合気、即ち、燃料及び酸素含有ガスを燃焼筒４に供給する部分である。前記パイロット流路Ｐ１は、補助燃焼を行う混合気、即ち、燃料及び酸素含有ガスを燃焼筒４に供給する部分である。バーナ装置の運転に際しては、補助燃焼の炎を用いて、メイン流路Ｍ１から供給される混合気に着火し、燃焼筒４の内部で燃焼炎を形成させる。
一般に、何れのバーナ装置を運転する際にも排出ＮＯｘ量の低減化が求められる。そのため、図２に示すバーナ装置では、希薄燃焼を行うことで低ＮＯｘ化を図っていた。即ち、主燃焼用の混合気に対して、燃焼筒４に設けた複数の流体流入孔１３から酸素含有ガスを吹き付ける構成とし、主燃焼用の混合気を希薄なものとしていた。これにより、主燃焼に際して局所的な高温燃焼が生じるのを防止してＮＯｘの発生量を抑制していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のバーナ装置を含めた一般のバーナ装置では、補助燃焼を確実に行わせるために、主燃焼に係る上記希薄混合気に比べて酸素濃度の小さい、所謂、濃い混合気を用いた燃焼を行う。このため、補助燃焼においては、上記主燃焼に比べて局所的な高温燃焼が生じ易く、ＮＯｘの発生量もある程度増大してしまう。
【０００５】
しかも、図２に示す上記従来のバーナ装置では、パイロット流路Ｐ１から吐出される混合気の流速と、メイン流路Ｍ１から吐出される混合気の流速とが略等しいものであったため、パイロット流路Ｐ１からの混合気とメイン流路Ｍ１からの混合気とが混じり合うことがない。この結果、補助燃焼用の混合気は主燃焼用の混合気に比べて高濃度のままで燃焼を終えることとなる。つまり、補助燃焼にあっては局所的な高温燃焼が生じ易く、ＮＯｘの発生量を低減するにも一定の限界があった。
一方、排出ＮＯｘ量を抑制すべく、混合気の供給量を高温燃焼が生じない程度に設定する場合には、バーナ装置の定格燃焼負荷を低下させることになるため、バーナ装置の性能を十分に活用できないことになる。
【０００６】
本発明の目的は、上記従来のバーナ装置の欠点を解決し、バーナ装置内部での燃焼状態を均一化して、排出ＮＯｘ量を抑制し得るバーナ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（構成１）
本発明に係るバーナ装置は、請求項１に記載したごとく、補助燃焼を行わせるパイロット流路を、略筒状のパイロット流路本体の内部空間に形成すると共に、前記パイロット流路本体の周囲に略筒状のメイン流路本体を設けて、これらパイロット流路本体とメイン流路本体との間の空間に、主燃焼を行わせるメイン流路を形成し、
前記メイン流路及び前記パイロット流路に各別に燃料を供給する燃料供給手段を前記パイロット流路本体の内部に備えると共に、前記メイン流路及び前記パイロット流路に燃焼用の酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段を備え、
前記メイン流路から吐出される流体の一部を前記パイロット流路の吐出下流側部位に巻き込まれる循環流とする循環流形成手段が、下流側ほど拡径された前記パイロット流路本体と、下流側ほど縮径された前記メイン流路本体とから構成され、
前記パイロット流路に前記燃料供給手段が燃料を供給する位置よりも下流側の部位に第１スワラを設けると共に、前記メイン流路に前記燃料供給手段が燃料を供給する位置よりも上流側の部位に第２スワラを設けて成る点に特徴を有する。
（作用効果）
本構成のごとく、前記メイン流路から吐出する流体の一部を前記パイロット流路の吐出下流側部位に巻き込んで循環流とする循環流形成手段を備えたバーナ装置であれば、以下の効果が生じる。
まず、補助燃焼を行う混合気に注目すると、当該補助燃焼中の混合気にメイン流路の側から希薄混合気が流入するため、補助燃焼途中の混合気が希薄化され、局所的な高温燃焼の発生が防止される。この結果、排出ＮＯｘ量が低減する。
【０００８】
一方、メイン流路の側から流入する主燃焼用の混合気に注目すれば、当該主燃焼用の混合気には、前記補助燃焼に係る燃焼排ガスが混入する。この結果、主燃焼用の希薄混合気の酸素濃度がさらに低下する。つまり、ここでは高温燃焼の発生がさらに制限されるため、排出ＮＯｘ量もより少なくなる。
【０００９】
さらに、略筒状のパイロット流路本体を下流側ほど拡径させておけば、パイロット流路を流通する混合気は、その下流側ほど拡散してパイロット流路の軸心に沿う方向での流速を急速に失うこととなる。このように本構成のバーナ装置であれば、パイロット流路本体を簡便な構成としながらも、上記循環流を効果的に形成することができる。
【００１０】
さらに、前記略筒状のメイン流路本体を、下流側に向かって縮径した構成とすれば、パイロット流路とメイン流路との双方の流路から吐出した流体の速度の差を大きく設定することができる。本構成であれば、略円錐形状の部材を用いればよいから、循環流形成手段を簡便に構成することができる。
【００１１】
さらに、第１スワラ及び第２スワラを燃料供給手段が燃料を供給する位置に対して適切な位置とすることで、パイロット流路及びメイン流路を流通する流体を良好に混合できる。
【００１２】
以上のごとく、メイン流路から吐出する混合気の速度とパイロット流路からと出する混合気の速度とを異ならせることで、燃焼排ガスを利用しつつ双方の混合気の循環を行わせることができ、局所的な高温燃焼が発生するのを防止して排出ＮＯｘ量を低減化することができる。
【００１３】
（構成２）
本発明に係るバーナ装置は、請求項２に記載したごとく、前記パイロット流路Ｐ１及びメイン流路Ｍ１の下流側に、メイン流路Ｍ１出口径Ｄ１に対して１．２倍以上４倍以下の流路径Ｄ２を備えた拡大流路部１４を備えて構成することができる。
（作用効果）
このような拡大流路部を備えることで、双方の流路から吐出された混合気は流速を急激に低下させつつ、互いに混合しながら燃焼筒の内部に拡散する。当該拡散に伴い、混合気は、パイロット流路出口で形成する燃焼炎を伝搬させ易い状態となる。よって、燃焼筒の何れの場所においても均等な燃焼状態を得ることができ、燃焼効率に優れたバーナ装置を得ることができる。
勿論、本構成においても、上記構成１に示したごとく、燃焼排ガスの自己循環作用が期待できるから、排出ＮＯｘ量の少ないバーナ装置を得ることができる。
【００１４】
（構成３）
本発明に係るバーナ装置は、請求項３に記載したごとく、前記メイン流路本体を外囲する燃焼ケースを備え、
前記拡大流路部の外周部位に流路径方向で拡大流路部の中心に向かう流体流入孔を備え、
前記酸素含有ガス供給手段が、前記酸素含有ガスを、前記メイン流路本体と前記燃焼ケースとの間に供給するとともに、前記拡大流路部に前記流体流入孔を介して外周側から供給する点に特徴を有する。
（作用効果）
本構成によれば、前記流体流入孔から燃焼筒の内部に流入した酸素含有ガスが、メイン流路から吐出した混合気に吹き付けられ、当該メイン流路からの混合気を燃焼筒のより中心側、即ち、パイロット流路の下流側に向かわせることとなる。よって、更に強い燃焼排ガスの自己循環作用が発揮されて、排出ＮＯｘ量を低減させることができる。
【００１５】
（構成４）
本発明に係るバーナ装置は、請求項４に記載したごとく、請求項１から３に記載の何れかのバーナ装置を、ガスタービンシステムのタービン用バーナ装置として用いることができる。
（作用効果）
本構成のごとく、本発明のバーナ装置をガスタービンに用いることで、排出ＮＯｘ量の少ないガスタービンシステムを構築することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（概要）
本発明に係るバーナ装置は、補助燃焼を行わせるパイロット流路Ｐ１の周囲に、主燃焼を行わせるメイン流路Ｍ１を形成するものである。前記メイン流路Ｍ１および前記パイロット流路Ｐ１には、本実施形態では燃料１と燃焼用の酸素含有ガス２とを供給する。
前記燃料１は、前記メイン流路Ｍ１に対しては燃料供給手段Ｓ１の一つであるメイン燃料供給管Ｍ２から供給し、前記パイロット流路Ｐ１に対しては、同じく燃料供給手段Ｓ１の一つであるパイロット燃料供給管Ｐ２から供給する。
前記燃料１としては、例えば都市ガスを用いることができ、前記酸素含有ガス２としては、例えば空気を用いることができる。
【００１７】
図示は省略するが、前記メイン流路Ｍ１および前記パイロット流路Ｐ１の何れに対しても、燃料１は、燃料供給手段Ｓ１によって供給量を調節しつつ供給することができる。燃料供給手段Ｓ１は、この他に、例えば図外の燃料供給ポンプおよび燃料供給量制御弁等から構成される。
【００１８】
また、前記メイン流路Ｍ１および前記パイロット流路Ｐ１に対する酸素含有ガス２の供給は、図外のコンプレッサーおよび酸素含有ガス供給管などで構成する酸素含有ガス供給手段によって供給する。前記メイン流路Ｍ１および前記パイロット流路Ｐ１に供給する酸素含有ガス２の量は、夫々の流路における混合気の当量比に応じて異なるが、何れか一方の流路における酸素含有ガス２の供給量は略一定とする。
【００１９】
（バーナ装置）
本発明に係るバーナ装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るバーナ装置の断面図である。図１に示すごとく、前記バーナ装置は、外周部に燃焼ケース３を備えると共に、その内部に燃焼筒４を配置してある。前記燃焼ケース３の内部には、燃焼用の酸素含有ガス２を供給する。当該燃焼用の酸素含有ガス２は、図示は省略するが、コンプレッサ等によって圧縮した状態で供給する。
【００２０】
図１に示すごとく、前記燃焼筒４の一端部にパイロット流路本体Ｐ３およびメイン流路本体Ｍ３を備えている。これらの流路本体は共に同軸心状となるように構成する。前記パイロット流路本体Ｐ３の内側の空間、及び、前記パイロット流路本体Ｐ３と前記メイン流路本体Ｍ３との間の空間に、燃焼用の燃料１及び酸素含有ガス２を供給する。
【００２１】
前記燃料１は、図１に示すごとく、パイロット流路本体Ｐ３に対してはパイロット燃料供給管Ｐ２を介して供給し、メイン流路本体Ｍ３に対してはメイン燃料供給管Ｍ２を介して供給する。本実施形態では、前記パイロット燃料供給管Ｐ２および前記メイン燃料供給管Ｍ２は、前記パイロット流路本体Ｐ３の内側に装着した噴射ノズル体５に一旦連通させる。
【００２２】
前記噴射ノズル体５の内部は、第１空間６と第２空間７とに仕切ってある。前記第１空間６には、前記パイロット燃料供給管Ｐ２を接続してあり、前記第２空間７には、前記メイン燃料供給管Ｍ２を接続してある。前記第１空間６に供給した燃料１は、第１吐出孔８を介して前記パイロット流路Ｐ１に吐出させる。前記第２空間７に供給した燃料１は、第２吐出孔９を介して前記メイン流路Ｍ１に吐出させる。
尚、これらパイロット燃料供給管Ｐ２およびメイン燃料供給管Ｍ２、噴射ノズル体５等を総称して燃料供給手段Ｓ１という。
【００２３】
前記噴射ノズル体５の先端部と前記パイロット流路本体Ｐ３との間には、複数の第１スワラ１０を配設してある。当該第１スワラ１０は、周方向Ｘに間隔を置いて配設した複数個のフィンである。前記噴射ノズル体５と前記パイロット流路本体Ｐ３との間の空間、即ち、パイロット流路Ｐ１を流通する酸素含有ガス２は、前記第１スワラ１０によって旋回流とされ、パイロット流路Ｐ１の外部に吐出される。
燃料１は、前記第１スワラ１０を通過する前の段階で、前記第１吐出孔８を介して供給する。このようにしてパイロット流路Ｐ１から吐出する混合気が形成される。
【００２４】
一方、前記パイロット流路本体Ｐ３と前記メイン流路本体Ｍ３との間には、第２スワラ１１を設けてある。当該第２スワラ１１も、周方向Ｘに間隔を置いて配設した複数個のフィンで構成する。前記パイロット流路本体Ｐ３と前記メイン流路本体Ｍ３との間を流通する酸素含有ガス２は、前記第２スワラ１１によって旋回流となる。
燃料１は、前記第２スワラ１１を通過した直後の酸素含有ガス２に、前記第２吐出孔９を介して供給する。このようにして前記メイン流路Ｍ１から吐出する混合気を形成する。
【００２５】
酸素含有ガス２の一部は、図１に示すごとく、燃焼筒４と燃焼ケース３との間の空間１２を流通する。前記燃焼筒４には、自身の周方向Ｘおよび酸素含有ガス２の流通方向に沿って、複数個の流体流入孔１３を分散配置してある。これにより、空間１２を通して流れる酸素含有ガス２を、これら流体流入孔１３を通して燃焼筒４の内部に導入する。つまり、
【００２６】
当該導入した酸素含有ガス２は、主に、前記メイン流路Ｍ１から燃焼筒４の内部に吐出された混合気に周囲から吹き付けられる。この結果、メイン流路Ｍ１から吐出された混合気をパイロット流路Ｐ１から吐出した混合気の側に偏向させることができる。このように、前記流体流入孔１３は、双方の流路Ｐ１，Ｍ１から吐出された混合気の循環流を形成し、メイン流路Ｍ１から吐出された混合気の酸素濃度を低下させて排出ＮＯｘ量を低減化する機能を有する。
【００２７】
また、前記流体流入孔１３から導入した酸素含有ガス２の一部は、前記燃焼筒４の内周面４ａに沿って流れ、燃焼筒４を冷却する他、燃焼筒４の下流に位置するタービン翼が加熱されるのを防止するために燃焼排ガスを冷却する等の機能も有する。
【００２８】
図１に示すごとく、前記パイロット流路本体Ｐ３の先端部と、前記メイン流路本体Ｍ３の先端部とは、混合気の流通方向Ｚにおいてはほぼ同位置となるように設定してある。混合気を燃焼させて生じる燃焼火炎は、パイロット流路Ｐ１においては、パイロット流路本体Ｐ３の内部からもしくは先端部から生成される。一方、メイン流路Ｍ１における燃焼火炎は、前記メイン流路本体Ｍ３の先端部から生成される。そして、これら燃焼火炎は、前記燃焼筒４の内部において形成される。
【００２９】
本発明のバーナ装置では、前記パイロット流路本体Ｐ３を、混合気の流通方向Ｚ下流側ほど拡径させて略円錐状とした筒状の部材としてある。
一方、前記メイン流路本体Ｍ３は、混合気の流通方向Ｚ下流側ほど縮径させて略円錐状とした筒状の部材としてある。本構成とすることで、前記パイロット流路Ｐ１から吐出された混合気の流速に対して、前記メイン流路Ｍ１から吐出された混合気の流速を大きなものとしている。
【００３０】
このように、双方の流路から吐出される混合気の流速に差を設けることで、特にパイロット流路Ｐ１の下手側において、圧力の低い部分が形成される。このような圧力の低い部分には、前記メイン流路Ｍ１から混合気が流入し易くなる。つまり、前記メイン流路Ｍ１から吐出する混合気の一部が、前記パイロット流路Ｐ１の吐出下流側部位に巻き込まれて循環流を形成するからである。このように、メイン流路Ｍ１から吐出される混合気の流速と、パイロット流路Ｐ１から吐出される混合気の流速との差を大きく設定することで、燃焼筒４の内部において強い循環流が形成される。このとき、前記略円錐形状に形成したパイロット流路本体Ｐ３及びメイン流路本体Ｍ３が循環流形成手段Ｓ２として機能する。
【００３１】
メイン流路Ｍ１から吐出される混合気と、パイロット流路Ｐ１から吐出される混合気との燃焼態様は以下のごとくである。
まず、補助燃焼を行う混合気に注目すると、補助燃焼中の混合気にメイン流路Ｍ１の側から希薄混合気が流入するため、補助燃焼途中の混合気が希薄化され、局所的な高温燃焼の発生が防止される。この結果、排出ＮＯｘ量が低減する。
一方、メイン流路Ｍ１の側から流入する主燃焼用の混合気に注目すれば、当該主燃焼用の混合気には、前記補助燃焼に係る燃焼排ガスが混入する。この結果、主燃焼用の希薄混合気の酸素濃度がさらに低下する。つまり、ここでは高温燃焼の発生がより制限されて排出ＮＯｘ量が更に少なくなる。
【００３２】
以上のごとく、メイン流路から吐出する流体の速度とパイロット流路からと出する流体の速度とを異ならせることで、燃焼排ガスを利用しつつ混合気の自己循環を積極的に行わせることができる。この結果、局所的な高温燃焼を防止し、排出ＮＯｘ量を低減化することができる。
【００３３】
尚、前記メイン流路本体Ｍ３は、前記混合気の流通方向Ｚに沿って同径とするものであってもよい。この場合でも、パイロット流路Ｐ１からの混合気の吐出速度に比べて、メイン流路Ｍ１からの混合気の吐出速度を大きく設定しておけば、上記のごとく、メイン流路Ｍ１に係る混合気の巻き込みが生じて同等の作用効果を得ることができる。
【００３４】
本発明のバーナ装置においては、燃焼筒４の内部における混合気の燃焼状態をより最適化するために、図１に示すごとく、前記パイロット流路Ｐ１及びメイン流路Ｍ１の下流側に、メイン流路Ｍ１の出口径Ｄ１に対して１．２倍以上４倍以下の流路径Ｄ２を備えた拡大流路部１４を備えている。
このような拡大流路部１４を備えることで、双方の流路Ｐ１，Ｍ１から吐出された混合気は流速を急激に低下させつつ、互いに混合しながら燃焼筒４の内部に拡散する。当該拡散に伴い、混合気は、パイロット流路Ｐ１の出口で形成する燃焼炎を伝搬させ易い状態となる。よって、燃焼筒４の何れの場所においても均等な燃焼状態を得ることができ、燃焼効率に優れたバーナ装置を得ることができる。勿論、本構成においても、燃焼排ガスの自己循環作用が期待できるから、排出ＮＯｘ量は少ないものとなる。
【００３５】
尚、本実施形態では、図１に示すごとく、前記拡大流路部１４の外周部位に、当該拡大流路部１４の流路径方向に沿って拡大流路部１４の中心側に酸素含有ガス２を流入させる前記流体流入孔１３を備えている。
【００３６】
（バーナ装置の運転例）
本発明のバーナ装置を用いて行った燃焼実験の結果を以下に示す。
本発明に係るバーナ装置では、メイン流路Ｍ１の出口部の外径を７２ｍｍφ、内径を４２ｍｍφとした。一方、パイロット流路Ｐ１の出口部の内径は３８ｍｍφとした。
前記メイン流路Ｍ１からは、３５０℃の空気を２６２Ｎｍ³／ｈで供給した。このときの空気流速は５７ｍ／ｓｅｃであった。一方、前記パイロット流路Ｐ１からは、３５０℃の空気を３２Ｎｍ³／ｈで供給した。このときの空気流速は１８ｍ／ｓｅｃであった。
燃料供給量は、バーナ装置を定格燃焼負荷の状態で運転させるために、パイロット流路Ｐ１に対しては１．９Ｎｍ³／ｈとし、メイン流路Ｍ１に対しては１７．５Ｎｍ³／ｈとした。
尚、バーナ装置全体としての当量比は０．３５であった。
【００３７】
上記燃焼試験の結果、排出ＮＯｘ量が１３ｐｐｍ以下（酸素０％換算以下）となり、燃焼効率が９９％以上であることが確認できた。
【００３８】
尚、上記実施形態では、前記メイン流路Ｍ１から吐出する空気の流速を５７ｍ／ｓｅｃとし、前記パイロット流路Ｐ１から吐出する空気の流速を１８ｍ／ｓｅｃとしたが、夫々の流速は、例えば、前記メイン流路Ｍ１の出口における流速を５０〜２００ｍ／ｓｅｃに設定し、前記パイロット流路Ｐ１の出口における流速を５〜３０ｍ／ｓｅｃに設定すれば良好な燃焼結果を得ることができると考えられる。
【００３９】
このような流速の差としては、例えば、前記パイロット流路Ｐ１から吐出する流体流速に対して前記メイン流路Ｍ１から吐出する流体流速を１．５倍以上５０倍以下に設定するものであってもよく、この場合にも、排出ＮＯｘ量を低減化することができる。
【００４０】
（効果）
以上のごとく、本発明に係るバーナ装置は、前記メイン流路Ｍ１から吐出する流体の一部を前記パイロット流路Ｐ１の吐出下流側部位に巻き込んで強い循環流を形成する循環流形成手段Ｓ２を備えているから、補助燃焼を行う混合気については、補助燃焼中の混合気にメイン流路の側から希薄混合気が流入して補助燃焼途中の混合気が希薄化され、局所的な高温燃焼の発生が防止される。
一方、メイン流路の側から流入する主燃焼用の混合気に対しては、補助燃焼に係る燃焼排ガスが混入する。この結果、主燃焼用の希薄混合気の酸素濃度がさらに低下して局所的な高温燃焼の発生機会がさらに制限される。
以上のごとく、メイン流路から吐出する流体の速度とパイロット流路からと出する流体の速度とを異ならせることで、燃焼排ガスを利用しつつ流体の循環を行わせることができ、局所的な高温燃焼の発生を防止して排出ＮＯｘ量を低減化することができる。
【００４１】
〔別実施の形態〕
〈１〉本発明のバーナ装置は、例えば、ガスタービンシステムのタービン用バーナ装置など各種装置のバーナ装置として使用可能である。
当該バーナ装置は、排出ＮＯｘ量が少なく、燃焼効率に優れているため、運転効率が良くクリーンなガスタービンシステムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバーナ装置を示す断面図
【図２】従来のバーナ装置を示す断面図
【符号の説明】
１燃料
２酸素含有ガス
１３流体流入孔
１４拡大流路部
Ｄ１メイン流路の出口径
Ｄ２拡大流路部の流路径
Ｍ３メイン流路本体
Ｍ１メイン流路
Ｐ１パイロット流路
Ｐ３パイロット流路本体
Ｓ１燃料供給手段
Ｓ２循環流形成手段

Claims

補助燃焼を行わせるパイロット流路を、略筒状のパイロット流路本体の内部空間に形成すると共に、前記パイロット流路本体の周囲に略筒状のメイン流路本体を設けて、これらパイロット流路本体とメイン流路本体との間の空間に、主燃焼を行わせるメイン流路を形成し、
前記メイン流路及び前記パイロット流路に各別に燃料を供給する燃料供給手段を前記パイロット流路本体の内部に備えると共に、前記メイン流路及び前記パイロット流路に燃焼用の酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給手段を備え、
前記メイン流路から吐出される流体の一部を前記パイロット流路の吐出下流側部位に巻き込まれる循環流とする循環流形成手段が、下流側ほど拡径された前記パイロット流路本体と、下流側ほど縮径された前記メイン流路本体とから構成され、
前記パイロット流路に前記燃料供給手段が燃料を供給する位置よりも下流側の部位に第１スワラを設けると共に、前記メイン流路に前記燃料供給手段が燃料を供給する位置よりも上流側の部位に第２スワラを設けて成るバーナ装置。
前記パイロット流路及びメイン流路の下流側に、メイン流路の出口径に対して１．２倍以上４倍以下の流路幅を備えた拡大流路部を備える請求項１に記載のバーナ装置。
前記メイン流路本体を外囲する燃焼ケースを備え、
前記拡大流路部の外周部位に流路径方向で拡大流路部の中心に向かう流体流入孔を備え、前記酸素含有ガス供給手段が、前記酸素含有ガスを、前記メイン流路本体と前記燃焼ケースとの間に供給するとともに、前記拡大流路部に前記流体流入孔を介して外周側から供給する請求項２に記載のバーナ装置。
請求項１から３の何れか一項に記載のバーナ装置をタービン用バーナ装置として備えたガスタービン。