JP4961415B2 - Gas turbine combustor - Google Patents

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Description

本発明はガスタービン燃焼器に関する。   The present invention relates to a gas turbine combustor.

環境に対する規制や社会的要求が日増しに強くなっており、ガスタービンにおいてもさらなる高効率化,低NOx化が求められている。   Environmental regulations and social demands are increasing day by day, and even higher efficiency and lower NOx are required for gas turbines.

ガスタービンを高効率化させるための一方策として、タービン入口ガス温度を上昇させることが考えられるが、この場合ガスタービン燃焼器での火炎温度の上昇に伴ってNOxの排出量増加が懸念される。   As one measure for improving the efficiency of the gas turbine, it is conceivable to raise the turbine inlet gas temperature. In this case, however, there is a concern about an increase in NOx emissions as the flame temperature rises in the gas turbine combustor. .

特許文献1には、燃焼室に燃料を供給する燃料ノズルと、この燃料ノズルの下流側に位置し、酸化剤を供給する酸化剤ノズルとを備え、燃料ノズルの噴出孔と酸化剤ノズルの噴出孔とを同軸上に配置した燃料燃焼用ノズルを開示する。また、特許文献1では、燃料と空気による同軸噴流で生成した火炎が吹き消えても再着火可能とするために、酸化剤ノズルを備えたプレートの外周側部材が中心側部材に比べ厚く形成されている(図1)。   Patent Document 1 includes a fuel nozzle that supplies fuel to a combustion chamber, and an oxidant nozzle that is located downstream of the fuel nozzle and that supplies oxidant. A fuel combustion nozzle having a hole and a coaxial arrangement is disclosed. Moreover, in patent document 1, in order to enable re-ignition even if the flame produced | generated by the coaxial jet by fuel and air blows off, the outer peripheral side member of the plate provided with the oxidizer nozzle is formed thicker than the center side member. (Fig. 1).

特開2005−106305号公報JP 2005-106305 A

しかし、引用文献1ではNOx低減について考慮されていなかった。   However, Cited Document 1 does not consider NOx reduction.

そこで本発明の目的は、ガスタービン燃焼器において、低NOxと燃焼安定性を両立する構造を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a structure that achieves both low NOx and combustion stability in a gas turbine combustor.

本発明は、空気孔プレートの燃焼室側壁面は、内周側壁面が外周側壁面より燃焼室下流側に位置するとともに、内周側壁面及び外周側壁面とを接続する接続部壁面の空気孔プレート中心軸からの半径距離が、燃焼室上流側に比べ下流側を減少させるように、接続部壁面が中心軸に対して傾斜していることを特徴とする。   According to the present invention, the combustion chamber side wall surface of the air hole plate has an inner peripheral side wall surface located on the downstream side of the combustion chamber with respect to the outer peripheral side wall surface, and an air hole on the wall surface of the connecting portion connecting the inner peripheral side wall surface and the outer peripheral side wall surface. The connecting portion wall surface is inclined with respect to the central axis so that the radial distance from the plate central axis decreases on the downstream side compared to the upstream side of the combustion chamber.

本発明によれば、ガスタービン燃焼器において、低NOxと燃焼安定性を両立する構造を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a gas turbine combustor, the structure which makes low NOx and combustion stability compatible can be provided.

以下、各実施例について説明する。   Each example will be described below.

図2は発電用ガスタービンプラント1000の全体構成を表すシステム図である。   FIG. 2 is a system diagram showing the overall configuration of the power generation gas turbine plant 1000.

図2において、発電用ガスタービンは、吸い込み空気100を加圧して高圧空気101を生成する圧縮機1と、圧縮機1で生成した高圧空気101と燃料200とを燃焼させて高温燃焼ガス102を生成するガスタービン燃焼器2と、ガスタービン燃焼器2で生成した高温燃焼ガス102によって駆動されるタービン3と、タービン3の駆動によって回転され電力を発生させる発電機20と、圧縮機1,タービン3及び発電機20を一体に連結するシャフト21を備える。   In FIG. 2, the power generation gas turbine pressurizes the suction air 100 to generate the high-pressure air 101, and the high-pressure air 101 generated by the compressor 1 and the fuel 200 are burned to generate the high-temperature combustion gas 102. The generated gas turbine combustor 2, the turbine 3 driven by the high-temperature combustion gas 102 generated by the gas turbine combustor 2, the generator 20 that is rotated by driving the turbine 3 to generate electric power, the compressor 1, the turbine 3 and the shaft 21 which connects the generator 20 integrally.

そして、ガスタービン燃焼器2は、ケーシング4の内部に格納されている。   The gas turbine combustor 2 is stored inside the casing 4.

また、ガスタービン燃焼器2は、その頭部にバーナ6を備え、このバーナ6の下流側となるガスタービン燃焼器2の内部に、高圧空気と燃焼ガスとを隔てる概略円筒状の燃焼器ライナ10を備える。   The gas turbine combustor 2 includes a burner 6 at its head, and a generally cylindrical combustor liner that separates high-pressure air and combustion gas inside the gas turbine combustor 2 on the downstream side of the burner 6. 10 is provided.

この燃焼器ライナ10の外周に、高圧空気を流下させる空気流路を形成する外周壁となるフロースリーブ11が配設されている。フロースリーブ11は燃焼器ライナ10よりも直径が大きく、燃焼器ライナ10とほぼ同心円の円筒状に配設されている。   On the outer periphery of the combustor liner 10, a flow sleeve 11 serving as an outer peripheral wall that forms an air flow path through which high-pressure air flows down is disposed. The flow sleeve 11 is larger in diameter than the combustor liner 10 and is disposed in a cylindrical shape that is substantially concentric with the combustor liner 10.

燃焼器ライナ10の下流側は、ガスタービン燃焼器2の燃焼室50で発生した高温燃焼ガス102をタービン3に導くための尾筒内筒12が配設されている。また、尾筒内筒12の外周側に、尾筒外筒13が配設されている。   On the downstream side of the combustor liner 10, a tail cylinder inner cylinder 12 for guiding the high-temperature combustion gas 102 generated in the combustion chamber 50 of the gas turbine combustor 2 to the turbine 3 is disposed. Further, a tail cylinder outer cylinder 13 is disposed on the outer peripheral side of the tail cylinder inner cylinder 12.

吸い込み空気100は、圧縮機1によって圧縮された後に高圧空気101となる。高圧空気101は、ケーシング4内に充満した後、尾筒内筒12と尾筒外筒13の間の空間に流入し、尾筒内筒12を外壁面から対流冷却する。   The suction air 100 becomes high-pressure air 101 after being compressed by the compressor 1. After the high pressure air 101 is filled in the casing 4, the high pressure air 101 flows into the space between the tail cylinder inner cylinder 12 and the tail cylinder outer cylinder 13, and convectively cools the tail cylinder inner cylinder 12 from the outer wall surface.

さらに高圧空気101は、フロースリーブ11と燃焼器ライナ10との間に形成された環状の流路を通って燃焼器の頭部に向かって流下する。高圧空気101が流下する途中で、燃焼器ライナ10の対流冷却に使用される。   Further, the high-pressure air 101 flows down toward the combustor head through an annular flow path formed between the flow sleeve 11 and the combustor liner 10. The high pressure air 101 is used for convection cooling of the combustor liner 10 in the middle of flowing down.

また、流下する高圧空気101の一部は、燃焼器ライナ10に設けられた多数の冷却孔から燃焼器ライナ内へ流入し、燃焼器ライナ10のフィルム冷却に使用される。   Further, a part of the high-pressure air 101 that flows down flows into the combustor liner from a number of cooling holes provided in the combustor liner 10 and is used for film cooling of the combustor liner 10.

燃焼器ライナ10のフィルム冷却に使用されなかった高圧空気101は、燃焼室50の上流側壁面に設けられた空気孔プレート33が備える多数の空気孔32から燃焼器ライナ10内に流入する。   High-pressure air 101 that has not been used for film cooling of the combustor liner 10 flows into the combustor liner 10 from a number of air holes 32 provided in the air hole plate 33 provided on the upstream side wall surface of the combustion chamber 50.

多数の空気孔32から燃焼器ライナ10に流入した高圧空気101は、燃料ノズル31から噴出される燃料200とともに、燃焼室50で燃焼して高温燃焼ガス102を生成する。この高温燃焼ガス102は尾筒内筒12を通じてタービン3に供給される。   The high-pressure air 101 that has flowed into the combustor liner 10 from a large number of air holes 32 is combusted in the combustion chamber 50 together with the fuel 200 ejected from the fuel nozzle 31 to generate high-temperature combustion gas 102. This high-temperature combustion gas 102 is supplied to the turbine 3 through the transition piece inner cylinder 12.

高温燃焼ガス102は、タービン3を駆動した後に排出されて、排ガス103となる。   The high-temperature combustion gas 102 is discharged after driving the turbine 3 to become exhaust gas 103.

タービン3で得られた駆動力は、シャフト21を通じて圧縮機1及び発電機20に伝えられる。   The driving force obtained by the turbine 3 is transmitted to the compressor 1 and the generator 20 through the shaft 21.

タービン3で得られた駆動力の一部は、圧縮機1を駆動して空気を加圧し高圧空気を生成する。また、タービン3で得られた駆動力の他の一部は、発電機20を回転させて電力を発生させる。   Part of the driving force obtained by the turbine 3 drives the compressor 1 to pressurize the air and generate high-pressure air. Further, another part of the driving force obtained by the turbine 3 rotates the generator 20 to generate electric power.

次に、ガスタービン燃焼器2の構成について説明する。   Next, the configuration of the gas turbine combustor 2 will be described.

本実施例のガスタービン燃焼器2のバーナ6は、燃料を噴出する多数の燃料ノズル31が燃料ノズルヘッダ30に取り付けられている。また、空気孔32を多数備えた空気孔プレート33は、燃料ノズル31の1本1本に対応すると共に、燃料ノズル31の下流側に位置する。   In the burner 6 of the gas turbine combustor 2 of the present embodiment, a large number of fuel nozzles 31 for ejecting fuel are attached to the fuel nozzle header 30. The air hole plate 33 having a large number of air holes 32 corresponds to each of the fuel nozzles 31 and is located on the downstream side of the fuel nozzle 31.

図15のA部詳細図・B部詳細図は、図2に記載したガスタービン燃焼器2において、A部及びB部における一対の燃料ノズル31と空気孔32との配置関係を表している。   The A part detailed view and the B part detailed view of FIG. 15 represent the arrangement relationship between the pair of fuel nozzles 31 and the air holes 32 in the A part and the B part in the gas turbine combustor 2 described in FIG. 2.

A部では、燃料ノズル31と空気孔プレート33に設けた空気孔32は、両者の軸線が同一線上に位置するように配置されている。一方、B部では、燃料ノズル31の中心軸に対して、空気孔32の中心軸が傾斜している(詳細は後述する)。そのため、空気孔プレートの中心軸を含む平面による空気孔プレートの切断面形状は、B部詳細図のように表される。なお、図1〜図14における全ての空気孔形状は、便宜的に直管形状で表す。A部・B部のように、空気孔の内部では、燃料噴流35の周囲を空気噴流36が包み込むように流れる。このような燃料噴流35及び空気噴流36の同軸噴流は、燃料ノズル31と空気孔32との対の数だけ多数形成することができる。   In part A, the air holes 32 provided in the fuel nozzle 31 and the air hole plate 33 are arranged so that the axes of both are located on the same line. On the other hand, in the part B, the central axis of the air hole 32 is inclined with respect to the central axis of the fuel nozzle 31 (details will be described later). Therefore, the cut surface shape of the air hole plate by a plane including the central axis of the air hole plate is expressed as shown in the B part detailed view. In addition, all the air hole shapes in FIGS. 1-14 are represented by a straight pipe shape for convenience. Like the A part and the B part, the air jet 36 flows around the fuel jet 35 inside the air hole. As many such coaxial jets of the fuel jet 35 and the air jet 36 as the number of pairs of the fuel nozzle 31 and the air holes 32 can be formed.

空気孔プレート33に設けた空気孔32内では、燃料噴流35とその外周側を囲む空気噴流36による同軸噴流が流下する。そのため、空気孔32内における壁面近傍の燃料濃度はほぼゼロとなり、逆火による焼損のポテンシャルを低くすることができる。   In the air hole 32 provided in the air hole plate 33, the coaxial jet by the fuel jet 35 and the air jet 36 surrounding the outer peripheral side flows down. Therefore, the fuel concentration in the vicinity of the wall surface in the air hole 32 becomes substantially zero, and the potential for burnout due to flashback can be reduced.

また、燃料噴流35と空気噴流36との小さな同軸噴流を多数形成することにより、燃料と空気の界面が増加する。そのため、空気孔32の出口側では燃料噴流35と空気噴流36との混合が促進した混合気が形成される。この混合気をガスタービン燃焼器2の燃焼室50で燃焼させることによって、火炎温度を均一化させることができ、NOxの発生量を抑制することができる。   Further, by forming a large number of small coaxial jets of the fuel jet 35 and the air jet 36, the interface between the fuel and the air increases. Therefore, an air-fuel mixture in which mixing of the fuel jet 35 and the air jet 36 is promoted is formed on the outlet side of the air hole 32. By burning this air-fuel mixture in the combustion chamber 50 of the gas turbine combustor 2, the flame temperature can be made uniform and the amount of NOx generated can be suppressed.

さらに、バーナ6はF1燃料201とF2燃料202の二つの燃料系統を備える。それぞれの燃料系統は燃料流量調整弁211,212を備えている。そして、F1燃料201の流量は燃料流量調整弁211で、F2燃料202の流量は燃料流量調整弁212でそれぞれ調節される。そして、ガスタービンプラント1000の発電量が制御される。   Further, the burner 6 is provided with two fuel systems of F1 fuel 201 and F2 fuel 202. Each fuel system includes fuel flow rate adjustment valves 211 and 212. The flow rate of the F1 fuel 201 is adjusted by the fuel flow rate adjustment valve 211, and the flow rate of the F2 fuel 202 is adjusted by the fuel flow rate adjustment valve 212. Then, the power generation amount of the gas turbine plant 1000 is controlled.

図1は、図2のガスタービンプラントにおける、燃料ノズル31と空気孔32の周辺部位を拡大した概略断面図である。図3(a)は空気孔プレート33を燃焼室50から見た正面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view enlarging a peripheral portion of a fuel nozzle 31 and an air hole 32 in the gas turbine plant of FIG. FIG. 3A is a front view of the air hole plate 33 as viewed from the combustion chamber 50.

本実施例において、空気孔32は同心円状に3列配置されており、バーナ内周側から6個,12個,18個の空気孔32が設けられている。なお、それぞれの空気孔列は、内周側から第1列の空気孔32a,第2列の空気孔32b,第3列の空気孔32cとする。   In this embodiment, the air holes 32 are concentrically arranged in three rows, and six, twelve, and eighteen air holes 32 are provided from the inner peripheral side of the burner. Each air hole row is defined as a first row of air holes 32a, a second row of air holes 32b, and a third row of air holes 32c from the inner peripheral side.

また、燃焼室50に旋回流を形成するため、第1列の空気孔32aはバーナ軸方向(燃料ノズルの中心軸)に対してθだけ傾斜して配設されている。図3(b)は、第1列の空気孔32aをバーナの円周方向に切断した図を示す。   Further, in order to form a swirling flow in the combustion chamber 50, the first row of air holes 32a is disposed so as to be inclined by θ with respect to the burner axial direction (the central axis of the fuel nozzle). FIG. 3B shows a view in which the first row of air holes 32a are cut in the circumferential direction of the burner.

さらに、本実施例の燃料系統は、F1燃料201を供給する系統とF2燃料202を供給する系統の2つに分かれている。ここで、F1燃料201は第1列の空気孔32aに対応する燃料ノズル31a(第1の燃料ノズル群)に供給され、F2燃料202は第2列の空気孔32b及び第3列の空気孔32cに対応する燃料ノズル31b及び31c(第2の燃料ノズル群)に供給される。   Further, the fuel system of the present embodiment is divided into two systems: a system that supplies F1 fuel 201 and a system that supplies F2 fuel 202. Here, the F1 fuel 201 is supplied to the fuel nozzle 31a (first fuel nozzle group) corresponding to the first row of air holes 32a, and the F2 fuel 202 is supplied to the second row of air holes 32b and the third row of air holes. The fuel nozzles 31b and 31c (second fuel nozzle group) corresponding to 32c are supplied.

本実施例では、F1燃料201が供給される第1列の空気孔32aを内周バーナ51、F2燃料202が供給される第2列の空気孔32b及び第3列の空気孔32cを外周バーナ52と呼ぶ。そして、図1の一点鎖線で囲まれた部分が一つのバーナ6を構成する。   In the present embodiment, the first row of air holes 32a supplied with the F1 fuel 201 has the inner peripheral burner 51, and the second row of air holes 32b and the third row of air holes 32c supplied with the F2 fuel 202 have the outer peripheral burner. 52. And the part enclosed by the dashed-dotted line of FIG.

空気孔プレート33の燃焼室側壁面は、空気孔出口が分布する面である。そして、燃焼室側壁面において内周側壁面が外周側壁面より燃焼室下流側に位置する。そのため、内周側壁面に位置する第1列の空気孔32aにおける噴出口は、外周側壁面に位置する第3列の空気孔32cにおける噴出口と比べ、燃焼室下流側に位置する。また、内周側壁面と外周側壁面とを接続する接続部壁面は、空気孔プレート中心軸からの半径距離が燃焼室上流側に比べ下流側を減少させるように、接続部壁面が中心軸に対して傾斜する。従って、空気孔プレートの接続部壁面は、円錐台形状となる。   The combustion chamber side wall surface of the air hole plate 33 is a surface on which the air hole outlets are distributed. In the combustion chamber side wall surface, the inner peripheral side wall surface is located on the downstream side of the combustion chamber from the outer peripheral side wall surface. Therefore, the outlets in the first row of air holes 32a located on the inner peripheral side wall surface are located on the downstream side of the combustion chamber as compared with the outlets in the third row of air holes 32c located on the outer peripheral side wall surface. In addition, the connecting part wall surface connecting the inner peripheral wall surface and the outer peripheral side wall surface has the connecting part wall surface at the central axis so that the radial distance from the central axis of the air hole plate decreases on the downstream side compared to the upstream side of the combustion chamber. Inclines against. Therefore, the connection portion wall surface of the air hole plate has a truncated cone shape.

このような空気孔プレート形状により、内周バーナ51に対して外周バーナ52をバーナ軸方向の上流側に配設せしめる。   With such an air hole plate shape, the outer peripheral burner 52 is disposed upstream of the inner peripheral burner 51 in the burner axial direction.

図4は、本実施例のバーナを用いて得られる火炎の概略形状と流体の流れを示す。   FIG. 4 shows a schematic shape of a flame and a fluid flow obtained by using the burner of this embodiment.

内周バーナ51を構成する、空気孔プレート33の燃焼室側壁面はバーナ軸(即ち、空気孔プレートの中心軸)に対して垂直である。そのため、第1列の空気孔32aの出口に近い領域に、淀み領域42a及び42bが形成される。   The combustion chamber side wall surface of the air hole plate 33 constituting the inner peripheral burner 51 is perpendicular to the burner axis (that is, the central axis of the air hole plate). Therefore, the stagnation regions 42a and 42b are formed in a region near the outlet of the first row of air holes 32a.

淀み領域42a,42bの近傍は流れが淀むために流速が遅くなり、局所的に燃焼速度と流速が釣り合う部分が生じる。その燃焼速度と流速が釣り合う部分を基点として、火炎41が形成される。さらに、第1列の空気孔32aは、バーナ軸(空気孔プレートの中心軸)に対して傾斜して配設されているため、循環流40が生じる。この循環流40によって、火炎41の下流から上流に高温の燃焼ガスが輸送され、熱エネルギーも下流から上流に輸送される。よって、空気孔32から燃焼室に供給される未燃混合気が加熱されて反応性が高まり、燃焼安定性を高めることができる。以上より、内周バーナ51を燃焼安定性の高いバーナとすることができる。   In the vicinity of the stagnation regions 42a and 42b, the flow is stagnated and the flow velocity becomes slow, and there is a portion where the combustion speed and the flow velocity are locally balanced. A flame 41 is formed with a portion where the combustion speed and the flow velocity are balanced as a base point. Furthermore, the air holes 32a in the first row are arranged to be inclined with respect to the burner shaft (the central axis of the air hole plate), and thus a circulation flow 40 is generated. By this circulating flow 40, high-temperature combustion gas is transported from the downstream to the upstream of the flame 41, and thermal energy is transported from the downstream to the upstream. Therefore, the unburned air-fuel mixture supplied from the air holes 32 to the combustion chamber is heated to increase the reactivity, and the combustion stability can be improved. From the above, the inner peripheral burner 51 can be a burner with high combustion stability.

一方、外周バーナ52は、内周側壁面及び外周側壁面とを接続する接続部43を備える。この接続部壁面の空気孔プレート中心軸からの半径距離が、燃焼室上流側に比べ下流側を減少させるように、接続部壁面が傾斜している。第2列の空気孔32bの出口と第3列の空気孔32cの出口の間の接続部壁面は、バーナ軸に対して傾斜しているために淀みにくい。したがって、外周バーナ52を構成する空気孔プレート33の近傍に火炎は形成されない。そのため、図4に示すように、内周バーナ51を火種とした火炎41が形成される。また、接続部壁面の空気孔プレート中心軸からの半径距離は、燃焼室上流側に比べ下流側を減少させるように接続部壁面が傾斜しているため、接続部壁面における予混合気流の剥離を防止し、淀みにくくなる。   On the other hand, the outer peripheral burner 52 includes a connecting portion 43 that connects the inner peripheral side wall surface and the outer peripheral side wall surface. The connecting portion wall surface is inclined such that the radial distance of the connecting portion wall surface from the central axis of the air hole plate decreases on the downstream side as compared with the upstream side of the combustion chamber. The connecting portion wall surface between the outlet of the second row of air holes 32b and the outlet of the third row of air holes 32c is inclined with respect to the burner axis, so that it is difficult to stagnate. Therefore, no flame is formed in the vicinity of the air hole plate 33 constituting the outer peripheral burner 52. Therefore, as shown in FIG. 4, a flame 41 using the inner peripheral burner 51 as a fire type is formed. In addition, the radial distance from the central axis of the air hole plate of the connection part wall surface is such that the connection part wall surface is inclined so as to decrease the downstream side compared to the upstream side of the combustion chamber. Prevents itching.

本実施例のように、空気孔32の内部流路を流れる同軸噴流は、内部流路から燃焼室空間に急拡大することで、燃料と空気が急速混合する。また、燃料と空気は燃焼室に流入した後も、燃料と空気の混合はさらに進行する。   As in this embodiment, the coaxial jet flowing through the internal flow path of the air hole 32 rapidly expands from the internal flow path to the combustion chamber space, so that fuel and air are rapidly mixed. Further, even after the fuel and air flow into the combustion chamber, the mixing of the fuel and air further proceeds.

燃料と空気の混合が十分に進行すると、局所燃焼温度が均一化されるために低NOx化に有効である。すなわち、本実施例のような多数の燃料と空気の同軸噴流から構成されるバーナにおいては、燃料と空気の混合が十分に進行した位置で燃料を燃焼させること、すなわち空気孔32の出口から離れた位置で火炎41を形成することが好ましい。   When the mixing of fuel and air sufficiently proceeds, the local combustion temperature is made uniform, which is effective for reducing NOx. That is, in the burner composed of a large number of coaxial jets of fuel and air as in this embodiment, the fuel is burned at a position where the mixing of the fuel and air has sufficiently progressed, that is, away from the outlet of the air hole 32. It is preferable to form the flame 41 at a different position.

本実施例は、図4に示すように、燃焼安定性の高いバーナである内周バーナ51を基点に、火炎41が安定に形成される。したがって、空気孔プレートの燃焼室側壁面において、内周側壁面が外周側壁面より燃焼室下流側に形成されることによって、外周バーナ52が備える第2列の空気孔32bの出口及び第3列の空気孔32cの出口から離間して火炎41が形成される。すなわち、燃料と空気の混合は空気孔32の出口における急拡大の効果だけでなく、空気孔32の出口から火炎41に到達するまでの間にも進行する。そのため、外周バーナ52では火炎温度が均一化して低NOx燃焼が実現される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 4, the flame 41 is stably formed with an inner peripheral burner 51 that is a burner having high combustion stability as a base point. Therefore, in the combustion chamber side wall surface of the air hole plate, the inner peripheral side wall surface is formed on the downstream side of the combustion chamber from the outer peripheral side wall surface, so that the outlet of the second row of air holes 32b provided in the outer peripheral burner 52 and the third row. A flame 41 is formed away from the outlet of the air hole 32c. That is, the mixing of the fuel and the air proceeds not only at the effect of sudden expansion at the outlet of the air hole 32 but also between reaching the flame 41 from the outlet of the air hole 32. Therefore, in the outer peripheral burner 52, the flame temperature is made uniform and low NOx combustion is realized.

このように、本実施例の内周バーナと外周バーナを備えることにより、低NOxと燃焼安定性を両立した構造を提供できる。   Thus, by providing the inner peripheral burner and the outer peripheral burner of the present embodiment, it is possible to provide a structure that achieves both low NOx and combustion stability.

また、本実施例においては内周側壁面及び外周側壁面とを接続する接続部壁面はテーパ加工されている。但し、図5に示すように内周バーナ51と外周バーナ52を曲線で接続しても実現できる。   In the present embodiment, the connecting portion wall surface connecting the inner peripheral side wall surface and the outer peripheral side wall surface is tapered. However, this can also be realized by connecting the inner peripheral burner 51 and the outer peripheral burner 52 with a curved line as shown in FIG.

また、本実施例では内周バーナ51に供給されるF1燃料201と外周バーナ52に供給されるF2燃料202という二つの燃料系統を備えている。   Further, in this embodiment, two fuel systems, that is, an F1 fuel 201 supplied to the inner peripheral burner 51 and an F2 fuel 202 supplied to the outer peripheral burner 52 are provided.

ここで、空気流量に対する燃料流量の比率を上げることは、燃焼安定性を高める有効な方法である。すなわち、F2燃料202の燃料流量に比べ、F1燃料201の燃料流量を増加させることによって、内周バーナ51における空気流量に対する燃料流量の比率が増加し、火炎温度が上昇する。そのため、内周バーナ51の燃焼安定性を高めることができる。   Here, increasing the ratio of the fuel flow rate to the air flow rate is an effective method for improving the combustion stability. That is, by increasing the fuel flow rate of the F1 fuel 201 as compared with the fuel flow rate of the F2 fuel 202, the ratio of the fuel flow rate to the air flow rate in the inner burner 51 increases, and the flame temperature rises. Therefore, the combustion stability of the inner peripheral burner 51 can be improved.

しかし、内周バーナ51から噴出するF1燃料201の流量を増加させただけでは、バーナ6全体に供給される燃料200の流量が変化するため、得られる出力も変化してしまう。そこで、F1燃料201の流量比率を上げると同時にF2燃料202の流量比率を下げている。従って、バーナ6全体に供給される燃料200の燃料流量を増加させることなく、内周バーナ51において空気流量に対する燃料流量の比率を高める。   However, merely increasing the flow rate of the F1 fuel 201 ejected from the inner peripheral burner 51 changes the flow rate of the fuel 200 supplied to the entire burner 6, and thus the obtained output also changes. Therefore, the flow rate ratio of the F1 fuel 201 is increased and simultaneously the flow rate ratio of the F2 fuel 202 is decreased. Therefore, the ratio of the fuel flow rate to the air flow rate in the inner peripheral burner 51 is increased without increasing the fuel flow rate of the fuel 200 supplied to the entire burner 6.

このようにして、バーナ6全体に供給される燃料200の流量を変化させないため、得られる出力も変わらない。そのため、内周バーナ51の燃焼安定性を高めるとともに、バーナ6全体から排出されるNOx排出量の増加も抑制することができる。   Since the flow rate of the fuel 200 supplied to the entire burner 6 is not changed in this way, the output obtained is not changed. Therefore, the combustion stability of the inner peripheral burner 51 can be improved, and an increase in the NOx emission amount discharged from the entire burner 6 can be suppressed.

図6は、空気孔プレートの内周側壁面及び外周側壁面とを接続する接続部壁面の幅を広くした変形例を示す。具体的には、内周バーナ51の空気孔32aの最外周位置(図中Aの位置)から外周方向にテーパ加工とする構造である。   FIG. 6 shows a modification in which the width of the connecting portion wall surface connecting the inner peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface of the air hole plate is widened. Specifically, the inner peripheral burner 51 has a structure that is tapered from the outermost peripheral position (position A in the drawing) of the air hole 32a to the outer peripheral direction.

ここで、図7は図6を燃焼室50側から見た正面図である。   Here, FIG. 7 is a front view of FIG. 6 viewed from the combustion chamber 50 side.

図8は、図6のバーナを用いて得られる火炎の概略形状と流体の流れを示す。図8では、流速と燃焼速度が釣り合う位置は、淀み領域42すなわち第1列の空気孔32aの内側領域に形成される。したがって、火炎41は図8に示すように形成される。   FIG. 8 shows a schematic shape of a flame and a fluid flow obtained by using the burner of FIG. In FIG. 8, the position where the flow velocity and the combustion speed are balanced is formed in the stagnation region 42, that is, the inner region of the first row of air holes 32 a. Therefore, the flame 41 is formed as shown in FIG.

次に、実施例2のガスタービン燃焼器について図9を用いて説明する。   Next, the gas turbine combustor of Example 2 will be described with reference to FIG.

本実施例のガスタービン燃焼器の構成は、実施例1のガスタービン燃焼器の構成と基本的な部分が共通しているので、両者に共通した構成の説明は省略して相違した構成についてのみ以下に説明する。   The configuration of the gas turbine combustor according to the present embodiment is the same as the configuration of the gas turbine combustor according to the first embodiment. Therefore, the description of the configuration common to both is omitted and only the configuration that is different is omitted. This will be described below.

図9は燃料ノズル31と空気孔32の周辺部位を拡大した概略断面図であり、図10は空気孔プレート33を燃焼室50から見た正面図である。   FIG. 9 is an enlarged schematic cross-sectional view of the peripheral portion of the fuel nozzle 31 and the air hole 32, and FIG. 10 is a front view of the air hole plate 33 viewed from the combustion chamber 50.

本実施例は、空気孔プレート33の厚みが半径方向でほぼ同一である。即ち、空気孔プレートの燃焼室側壁面と燃料ノズル側壁面が平行である。   In this embodiment, the thickness of the air hole plate 33 is substantially the same in the radial direction. That is, the combustion chamber side wall surface of the air hole plate and the fuel nozzle side wall surface are parallel.

本実施例では、空気孔プレート33の厚みが半径方向でほぼ同一であるため、全ての空気孔の内部流路長さも同一である。従って、空気噴流36が空気孔32を通過する際に生じる圧力損失を空気孔32の位置に拠らず一定にできる。   In the present embodiment, since the thickness of the air hole plate 33 is substantially the same in the radial direction, the internal flow path lengths of all the air holes are also the same. Therefore, the pressure loss generated when the air jet 36 passes through the air hole 32 can be made constant regardless of the position of the air hole 32.

さらに、燃料ノズル31の噴出孔から空気孔32の入口までの距離を全て同一とするために、第3列の燃料ノズル31の長さに比べて、第1列と第2列の燃料ノズル31の長さを長くしている。それによって、空気孔32に空気噴流36が流入する際に生じる圧力損失を、空気孔32の位置に拠らず一定とすることができる。   Further, in order to make all the distances from the ejection holes of the fuel nozzles 31 to the inlets of the air holes 32 the same as the lengths of the fuel nozzles 31 in the third row, the fuel nozzles 31 in the first row and the second row. The length of the. Thereby, the pressure loss generated when the air jet 36 flows into the air hole 32 can be made constant regardless of the position of the air hole 32.

このようにして、空気噴流36が空気孔32の内部を通過する際、及び空気噴流36が空気孔32に流入する際に生じる圧力損失を空気孔32の位置に拠らず一定とする。そして、空気孔プレート33の上流側と下流側の圧力差を、空気孔32の配設位置に関わらず一定となる。   In this way, the pressure loss generated when the air jet 36 passes through the air hole 32 and when the air jet 36 flows into the air hole 32 is made constant regardless of the position of the air hole 32. The pressure difference between the upstream side and the downstream side of the air hole plate 33 is constant regardless of the position of the air hole 32.

そうすることで、空気孔プレート33における空気孔32の配設位置によって空気噴流36の流量に偏差が生じることを防ぐことができる。   By doing so, it is possible to prevent a deviation in the flow rate of the air jet 36 depending on the position of the air hole 32 in the air hole plate 33.

したがって、空気孔プレート33における空気孔32の配設位置に拠らず、燃料流量に対する空気流量の比率を一定とすることができるため、意図しない局所的な火炎温度の上昇を防ぎ低NOx燃焼とすることができる。   Therefore, since the ratio of the air flow rate to the fuel flow rate can be made constant regardless of the position of the air hole 32 in the air hole plate 33, an unintended local increase in the flame temperature can be prevented and low NOx combustion can be achieved. can do.

かくして、内周バーナ51では十分な燃焼安定性が確保され、外周バーナ52では低NOx燃焼が実現されるため、燃焼安定性と低NOx燃焼を両立させることができる。   Thus, sufficient combustion stability is secured in the inner burner 51 and low NOx combustion is realized in the outer burner 52, so that both combustion stability and low NOx combustion can be achieved.

次に、実施例3のガスタービン燃焼器について図11を用いて説明する。   Next, the gas turbine combustor of Example 3 will be described with reference to FIG.

本実施例のガスタービン燃焼器の構成は、実施例1のガスタービン燃焼器の構成と基本的な部分が共通しているので、両者に共通した構成の説明は省略して相違した構成についてのみ以下に説明する。   The configuration of the gas turbine combustor according to the present embodiment is the same as the configuration of the gas turbine combustor according to the first embodiment. Therefore, the description of the configuration common to both is omitted and only the configuration that is different is omitted. This will be described below.

図11は燃料ノズル31と空気孔32の周辺部位を拡大した概略断面図であり、図12は空気孔プレート33を燃焼室50から見た正面図である。   FIG. 11 is an enlarged schematic cross-sectional view of the peripheral portion of the fuel nozzle 31 and the air hole 32, and FIG. 12 is a front view of the air hole plate 33 viewed from the combustion chamber 50.

本実施例では、内周バーナ51の構成は実施例1と同じである。ただし、外周バーナ52に配設された空気孔32b及び32cの空気孔径が、空気孔プレート33上での配設位置によって異なる。すなわち、外周バーナ52に配設された空気孔のうち、第3列の空気孔32cは、第2列の空気孔32bとの孔間距離が大きいものは孔径を拡大し、小さいものについては孔径を縮小する。   In the present embodiment, the configuration of the inner peripheral burner 51 is the same as that of the first embodiment. However, the air hole diameters of the air holes 32 b and 32 c provided in the outer peripheral burner 52 differ depending on the arrangement positions on the air hole plate 33. That is, among the air holes arranged in the outer peripheral burner 52, the third row of air holes 32c has a larger hole diameter when the distance between the second row of air holes 32b is larger and the smaller one has a hole diameter. Reduce.

具体的に図12を用いて説明する。   This will be specifically described with reference to FIG.

まず、外周バーナ52に配設された空気孔32のうち第3列の空気孔32cの一部である空気孔32c−1に注目する。円周方向における空気孔32c−1の位置は、空気孔32c−1と隣接し、円周方向に並ぶ第2列の空気孔32bの間に設けられている。即ち、第3列の空気孔32c−1と第2列の空気孔32bとの孔間が最も離間しているため、図示するように孔径を拡大する。   First, attention is paid to the air holes 32 c-1 that are part of the air holes 32 c in the third row among the air holes 32 arranged in the outer peripheral burner 52. The positions of the air holes 32c-1 in the circumferential direction are provided between the air holes 32b in the second row adjacent to the air holes 32c-1 and arranged in the circumferential direction. That is, since the third row of air holes 32c-1 and the second row of air holes 32b are farthest apart, the diameter of the holes is increased as shown.

一方で、第3列の空気孔32cの空気孔32c−1とは異なる部分の空気孔32c−2に注目する。ここで、この空気孔32c−2は第2列の空気孔32bとの孔間が近接しているために、図示するように孔径を縮小する。   On the other hand, attention is paid to a portion of the air hole 32c-2 in the third row that is different from the air hole 32c-1. Here, since the air holes 32c-2 are close to the air holes 32b in the second row, the diameter of the air holes 32c-2 is reduced as illustrated.

このように、第3列の空気孔32cより内側に配設されるとともに、隣接する第2列の空気孔32bとの孔間距離に応じて、空気孔32cの孔径を拡大又は縮小させる。従って、第3列の空気孔32cと第2列の空気孔32bとの間の空気孔プレート33の残肉量を空気孔プレート33上でほぼ等しくする。   As described above, the air holes 32c are arranged on the inner side of the air holes 32c in the third row, and the diameter of the air holes 32c is enlarged or reduced according to the distance between the air holes 32b in the adjacent second row. Accordingly, the remaining amount of the air hole plate 33 between the third row of air holes 32 c and the second row of air holes 32 b is made substantially equal on the air hole plate 33.

空気孔プレート33の燃焼室側壁面において、空気孔32が配設されていない部分の領域43a及び43bを小さくして、流れが淀むことを抑制する。こうして流れが淀む箇所をなくすことで、領域43a,43bの近傍において燃焼速度と流速が釣り合う点が生成せず、火炎41は領域43a,43bの近傍に形成しにくくなる。   On the side wall surface of the combustion chamber of the air hole plate 33, the regions 43a and 43b where the air holes 32 are not provided are made small to prevent the flow from stagnating. By eliminating the place where the flow stagnates in this way, a point where the combustion speed and the flow velocity balance in the vicinity of the regions 43a and 43b is not generated, and the flame 41 becomes difficult to form in the vicinity of the regions 43a and 43b.

一方で、内周バーナ51には実施例1と同じく、淀み42の近傍で流速が燃焼速度と釣り合う位置を基点とした、安定な火炎41が形成される。   On the other hand, as in the first embodiment, a stable flame 41 is formed in the inner peripheral burner 51 with the position where the flow velocity is balanced with the combustion speed in the vicinity of the stagnation 42.

したがって、外周バーナ52では空気孔32b及び32cの出口から離間させた位置に火炎41が形成される。よって、燃料と空気が十分に混合した位置に火炎41が形成されるために、火炎温度は均一化され、外周バーナ52では低NOx燃焼が実現される。   Therefore, the flame 41 is formed in the outer peripheral burner 52 at a position separated from the outlets of the air holes 32b and 32c. Therefore, since the flame 41 is formed at a position where the fuel and air are sufficiently mixed, the flame temperature is made uniform, and the outer burner 52 achieves low NOx combustion.

かくして、内周バーナ51では十分な燃焼安定性が確保され、外周バーナ52では低NOx燃焼が実現されるため、燃焼安定性と低NOx燃焼を両立させることができる。   Thus, sufficient combustion stability is secured in the inner burner 51 and low NOx combustion is realized in the outer burner 52, so that both combustion stability and low NOx combustion can be achieved.

次に、実施例4のガスタービン燃焼器について図13を用いて説明する。   Next, the gas turbine combustor of Example 4 will be described with reference to FIG.

本実施例のガスタービン燃焼器の構成は、実施例1のガスタービン燃焼器の構成と基本的な部分が共通しているので、両者に共通した構成の説明は省略して相違した構成についてのみ以下に説明する。   The configuration of the gas turbine combustor according to the present embodiment is the same as the configuration of the gas turbine combustor according to the first embodiment. Therefore, the description of the configuration common to both is omitted and only the configuration that is different is omitted. This will be described below.

本実施例は、実施例1に示すバーナ6を7個組み合わせて1つの燃焼装置を構成している。   In the present embodiment, seven burners 6 shown in the first embodiment are combined to constitute one combustion device.

図13は燃料ノズル31と空気孔32の周辺部位を拡大した概略断面図であり、図14は空気孔プレート33を燃焼室50から見た正面図である。   FIG. 13 is an enlarged schematic cross-sectional view of the peripheral portion of the fuel nozzle 31 and the air hole 32, and FIG. 14 is a front view of the air hole plate 33 viewed from the combustion chamber 50.

図13に示すように、中心に一つのバーナを配設して、そのバーナの外周側に6個のバーナを配設している。これらのバーナ6には、それぞれ燃料系統が2系統ずつ接続されている。また、全てのバーナ6において図2のバーナ構造を採用している。   As shown in FIG. 13, one burner is disposed at the center, and six burners are disposed on the outer peripheral side of the burner. Two fuel systems are connected to each burner 6. Further, all the burners 6 employ the burner structure shown in FIG.

図13に示すように、燃料系統を各バーナ6の内周バーナ51と外周バーナ52に分けることで、ガスタービン負荷に応じて燃焼させるバーナ本数を制御することができる。したがって、ガスタービンの起動条件から100%負荷条件まで各バーナのF1燃料201及びF2燃料202の流量を変化させて安定に燃焼させることができる。   As shown in FIG. 13, by dividing the fuel system into an inner peripheral burner 51 and an outer peripheral burner 52 of each burner 6, the number of burners to be burned can be controlled according to the gas turbine load. Therefore, it is possible to stably burn by changing the flow rates of the F1 fuel 201 and the F2 fuel 202 of each burner from the start condition of the gas turbine to the 100% load condition.

また、実施例1〜3に示すバーナ6の構造を組み合わせて1つの燃焼装置とすることもできる。   Moreover, it can also be set as one combustion apparatus combining the structure of the burner 6 shown in Examples 1-3.

かくして、本実施例の構成によって燃焼安定性と低NOx燃焼を両立させることができる。   Thus, the configuration of this embodiment can achieve both combustion stability and low NOx combustion.

本発明は発電用のガスタービン燃焼器だけでなく、熱と電力を併給可能なコジェネレーションシステム、あるいはポンプ・圧縮機などの機械駆動用エンジンとしてのガスタービン燃焼器に適用可能である。   The present invention can be applied not only to a gas turbine combustor for power generation, but also to a cogeneration system capable of supplying both heat and power, or a gas turbine combustor as a mechanical drive engine such as a pump / compressor.

実施例1におけるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置状況の詳細を示す部分構造図である。It is a partial structure figure which shows the detail of the arrangement condition of the fuel nozzle header which comprises the fuel supply part of the gas turbine combustor in Example 1, a fuel nozzle, and an air hole plate. 実施例1のガスタービン燃焼器が適用されるガスタービンプラントの概略構成を示すプラントの系統図である。1 is a plant system diagram showing a schematic configuration of a gas turbine plant to which a gas turbine combustor of Example 1 is applied. 図1に示した実施例1の空気孔プレートを燃焼室側から見た正面図である。It is the front view which looked at the air hole plate of Example 1 shown in FIG. 1 from the combustion chamber side. 実施例1におけるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置における燃焼室内の燃料流と空気流の流動状態を示した図である。It is the figure which showed the flow state of the fuel flow and air flow in a combustion chamber in arrangement | positioning of the fuel nozzle header which comprises the fuel supply part of the gas turbine combustor in Example 1, a fuel nozzle, and an air hole plate. 実施例1におけるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置状況の詳細を示す部分構造図(変形例)である。It is a partial structure figure (modification) which shows the details of arrangement conditions of a fuel nozzle header which constitutes a fuel supply part of a gas turbine combustor in Example 1, a fuel nozzle, and an air hole plate. 実施例1におけるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置状況の詳細を示す部分構造図(変形例)である。It is a partial structure figure (modification) which shows the details of arrangement conditions of a fuel nozzle header which constitutes a fuel supply part of a gas turbine combustor in Example 1, a fuel nozzle, and an air hole plate. 図6に示した実施例1の空気孔プレートを燃焼室側から見た正面図(変形例)である。It is the front view (modified example) which looked at the air hole plate of Example 1 shown in FIG. 6 from the combustion chamber side. 実施例1であるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置における燃焼室内の燃料流と空気流の流動状態を示した図(変形例)である。The figure (modification) which showed the flow state of the fuel flow and air flow in a combustion chamber in arrangement of a fuel nozzle header which constitutes a fuel supply part of a gas turbine combustor which is Example 1, a fuel nozzle, and an air hole plate is there. 実施例2であるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置状況の詳細を示す部分構造図である。It is a partial structure figure which shows the detail of the arrangement condition of the fuel nozzle header which comprises the fuel supply part of the gas turbine combustor which is Example 2, a fuel nozzle, and an air hole plate. 図9に示した実施例2の空気孔プレートを燃焼室側から見た正面図である。It is the front view which looked at the air hole plate of Example 2 shown in FIG. 9 from the combustion chamber side. 実施例3であるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置状況の詳細を示す部分構造図である。It is a partial structure figure which shows the detail of the arrangement | positioning condition of the fuel nozzle header which comprises the fuel supply part of the gas turbine combustor which is Example 3, a fuel nozzle, and an air hole plate. 図11に示した実施例3の空気孔プレートを燃焼室側から見た正面図である。It is the front view which looked at the air hole plate of Example 3 shown in FIG. 11 from the combustion chamber side. 実施例4であるガスタービン燃焼器の燃料供給部を構成する燃料ノズルヘッダと燃料ノズル及び空気孔プレートとの配置状況の詳細を示す部分構造図である。It is a partial structure figure which shows the detail of the arrangement condition of the fuel nozzle header which comprises the fuel supply part of the gas turbine combustor which is Example 4, a fuel nozzle, and an air hole plate. 図13に示した実施例4の空気孔プレートを燃焼室側から見た正面図である。It is the front view which looked at the air hole plate of Example 4 shown in FIG. 13 from the combustion chamber side. 図2のA部・B部を拡大した図である。It is the figure which expanded the A section and B section of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 圧縮機
2 ガスタービン燃焼器
3 タービン
4 ケーシング
6 バーナ
10 燃焼器ライナ
11 フロースリーブ
12 尾筒内筒
13 尾筒外筒
20 発電機
21 シャフト
30 燃料ノズルヘッダ
31 燃料ノズル
32 空気孔
33 空気孔プレート
35 燃料噴流
36 空気噴流
40 循環流
41 火炎
42 淀み
43 接続部
43a,43b 領域
50 燃焼室
51 内周バーナ
52 外周バーナ
100 吸い込み空気
101 高圧空気
102 高温燃焼ガス
200 燃料
201 F1燃料
202 F2燃料
211,212 燃料流量調整弁
1000 ガスタービンプラント
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Gas turbine combustor 3 Turbine 4 Casing 6 Burner 10 Combustor liner 11 Flow sleeve 12 Cylinder inner cylinder 13 Cylinder outer cylinder 20 Generator 21 Shaft 30 Fuel nozzle header 31 Fuel nozzle 32 Air hole 33 Air hole plate 35 Fuel jet 36 Air jet 40 Circulating flow 41 Flame 42 Stagnation 43 Connection portions 43a and 43b Region 50 Combustion chamber 51 Inner peripheral burner 52 Outer peripheral burner 100 Suction air 101 High-pressure air 102 High-temperature combustion gas 200 Fuel 201 F1 fuel 202 F2 fuel 211, 212 Fuel Flow Control Valve 1000 Gas Turbine Plant

Claims (4)

燃料と空気とが供給される燃焼室と、
該燃焼室の上流側壁面に位置し、複数の空気孔を備えた空気孔プレートと、
それぞれの該空気孔の上流側に配置された燃料ノズルとを備えたガスタービン燃焼器であって、
前記空気孔プレートの燃焼室側壁面は、内周側壁面が外周側壁面より燃焼室下流側に位置するとともに、
前記内周側壁面及び前記外周側壁面とを接続する接続部壁面の空気孔プレート中心軸からの半径距離が、燃焼室上流側に比べ下流側を減少させるように、前記接続部壁面が前記中心軸に対して傾斜していることを特徴とするガスタービン燃焼器。
A combustion chamber supplied with fuel and air;
An air hole plate located on the upstream side wall surface of the combustion chamber and having a plurality of air holes;
A gas turbine combustor comprising a fuel nozzle disposed upstream of each air hole,
The combustion chamber side wall surface of the air hole plate has an inner peripheral side wall surface located on the downstream side of the combustion chamber from the outer peripheral side wall surface,
The connection wall surface is connected to the center wall so that the radial distance from the central axis of the air hole plate of the connection wall surface connecting the inner peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface is reduced on the downstream side compared to the combustion chamber upstream side. A gas turbine combustor which is inclined with respect to an axis.
燃料と空気とが供給される燃焼室と、
該燃焼室の上流側壁面に位置し、複数の空気孔を備えた空気孔プレートと、
それぞれの該空気孔の上流側に配置され、前記空気孔プレートの中心軸側に設けられた第1の燃料ノズル群、及び前記第1の燃料ノズル群の外周側に位置する第2の燃料ノズル群と、
前記燃料ノズル群に燃料を供給する2つの燃料系統とを備えたガスタービン燃焼器であって、
前記空気孔プレートの燃焼室側壁面は、内周側壁面が外周側壁面より燃焼室下流側に位置するとともに、
前記内周側壁面及び前記外周側壁面とを接続する接続部壁面の空気孔プレート中心軸からの半径距離が、燃焼室上流側に比べ下流側を減少させるように、前記接続部壁面が前記中心軸に対して傾斜している構造を有し、
前記第1の燃料ノズル群から供給される燃料流量が前記第2の燃料ノズル群から供給される燃料流量に比べ多いことを特徴とするガスタービン燃焼器。
A combustion chamber supplied with fuel and air;
An air hole plate located on the upstream side wall surface of the combustion chamber and having a plurality of air holes;
A first fuel nozzle group disposed on the upstream side of each air hole and provided on the center axis side of the air hole plate, and a second fuel nozzle located on the outer peripheral side of the first fuel nozzle group Group,
A gas turbine combustor comprising two fuel systems for supplying fuel to the fuel nozzle group,
The combustion chamber side wall surface of the air hole plate has an inner peripheral side wall surface located on the downstream side of the combustion chamber from the outer peripheral side wall surface,
The connection wall surface is connected to the center wall so that the radial distance from the central axis of the air hole plate of the connection wall surface connecting the inner peripheral wall surface and the outer peripheral wall surface is reduced on the downstream side compared to the combustion chamber upstream side. Having a structure inclined with respect to the axis;
The gas turbine combustor, wherein a fuel flow rate supplied from the first fuel nozzle group is larger than a fuel flow rate supplied from the second fuel nozzle group.
請求項1又は2のガスタービン燃焼器において、前記空気孔プレートに配設された空気孔は前記空気孔プレート中心軸に対して傾斜配置されることを特徴とするガスタービン燃焼器。   3. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the air holes arranged in the air hole plate are inclined with respect to a central axis of the air hole plate. 請求項1又は2のガスタービン燃焼器であって、
前記空気孔プレートの厚みが半径方向で一定であることを特徴とするガスタービン燃焼器。
A gas turbine combustor according to claim 1 or 2,
A gas turbine combustor, wherein the thickness of the air hole plate is constant in the radial direction.
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