JPH06281144A

JPH06281144A - ガスタービン燃焼器

Info

Publication number: JPH06281144A
Application number: JP6980893A
Authority: JP
Inventors: Tadahisa Masai; 忠久政井; Shigeru Azuhata; 茂小豆畑; Isao Sato; 勲佐藤; Kazumi Iwai; 一躬岩井
Original assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Engineering Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1993-03-29
Filing date: 1993-03-29
Publication date: 1994-10-07

Abstract

(57)【要約】【目的】ガスタ−ビン燃焼器において、ガスタ−ビン
の低ＮＯｘ化、燃焼器出口ガス温度分布の均一化、及び
高効率燃焼化を図る。【構成】ガスタ−ビン燃焼器のライナー９に、複数列
にわたり各列とも、複数個の燃焼空気孔１７を、燃焼空
気孔１７の中心軸延長線がライナー９内に形成される高
温燃焼ガス流線１９の同一流線をそれぞれ貫通するよう
に直列に配設してあり、稀釈空気孔１８についても燃焼
空気孔１７の場合と全く同様にしてライナー９における
高温燃焼ガス流２１の後流側に配設してあり、燃焼空気
孔１７及び稀釈空気孔１８とも、それぞれ複数個の空気
孔のピッチを空気孔の直径の３倍以内に、上流側に位置
する空気孔の直径に対して、後流側に隣接して位置する
空気孔の直径を１.３以内にしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はガスタービン燃焼器に係
り、特に高効率燃焼、低ＮＯｘ燃焼及び燃焼器出口にお
ける高温燃焼ガスの温度分布を均一化させるガスタービ
ン燃焼器に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明に最も近い関連技術が開示されて
いる、特開平２-７５８２１号公報について説明する。

【０００３】図８は、上記公報のガスタービン燃焼器の
説明図である。横長の環状缶に形成される燃焼室８の先
端には、副燃料室４３が一体連続的に形成される。副燃
料室４３には空気孔４４と副燃料ノズル４２とが取り付
けられる一方で、第１制御弁３９を介装する第１燃料配
管３７が接続され、第１燃料配管３７に結ばれる燃料配
管３６では、分岐管としての第２燃料配管３８が第２制
御弁４０を介装して１次燃焼域４５の入口側に設けられ
る主燃料ノズル４１に接続される。

【０００４】一方、１次燃焼域４５の後流側は、順次に
燃焼空気孔１７、２次燃焼域４６、希釈空気孔１８、希
釈領域４７が配され、第２燃料配管３８からの燃料を、
次の数工程（図示せず）を通過させた後、ガスタービン
（図示せず）に送り出している。

【０００５】この公報には、主燃料ノズル４１及び副燃
料ノズル４２からの各燃料の供給形態は記述されていな
いが、図８から判断して各燃料は旋回流として供給さ
れ、副燃焼室４３内及び２次燃焼域４６内の流れは、旋
回流となっているものとみられる。このように上記の各
燃料を旋回流とする大きな理由として、燃料と空気との
混合状態の改善が挙げられる。

【０００６】すなわち、空気孔４４、燃焼空気孔１７及
び稀釈空気孔１８からガスタービン燃焼器のライナー内
に供給される空気を、副燃料ノズル４２及び主燃料ノズ
ル４１から供給される燃料と良く混合させることが図ら
れている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、空気孔４４に
対して、燃焼空気孔１７及び稀釈空気孔１８が、図８に
示すように位置している場合には、これらの孔から燃焼
室８内に供給される空気は、副燃焼室４３及び２次燃焼
域４６の各内部に発生している高温燃焼ガス流によって
後流に流され、高温燃焼ガスとの混合が遅れ、火炎の長
さが延びるため、ＮＯｘの発生量が増加し、ガスタービ
ン燃焼器の出口における燃焼ガス温度分布の不均一性が
増大する。

【０００８】また、副燃料ノズル４２及び主燃料ノズル
４１からの各燃料に旋回を与えない場合でも、空気孔４
４と燃焼空気孔１７、及び燃焼空気孔１７と稀釈空気孔
１８の各間のライナー９の軸方向のピッチが、各空気孔
径に比べて大きいので、上流の空気孔の影響を大きく受
けることがない。

【０００９】このため、燃焼空気孔１７及び稀釈空気孔
１８から流入する空気の貫通距離は小さく留まるので、
これらの空気と高温燃焼ガスとの混合を改善することが
できない。したがって、この場合も、燃料が旋回流のと
きにみられた上記のＮＯｘの発生量の増加、及びガスタ
ービン燃焼器の出口における燃焼ガス温度分布の不均一
性の増大という欠点を除くことはできない。

【００１０】本発明の目的は、このような状況を改善す
ることにあり、解決しようとする課題は、次のとおりで
ある。

【００１１】（１）ガスタービン燃焼器のライナー内の
高温燃焼ガスと空気との混合を改善し、特にＮＯｘの発
生量を低減する。

【００１２】（２）ガスタービン燃焼器出口の高温燃焼
ガスの温度分布を均一化し、ガスタービンの熱効率改
善、信頼性の向上、及び長寿命化を図る。

【００１３】（３）ガスタービン燃焼器のライナー内の
燃料と空気との混合を改善して、未燃成分であるＣＯ、
及び未燃炭化水素の発生を少なくし、高効率燃焼化を図
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。

【００１５】（１）燃料と空気とを燃焼室内に供給し、
両者を混合して燃焼させ、高温燃焼ガスを発生させるガ
スタービン燃焼器において、ガスタービン燃焼器のライ
ナーに、複数列にわたり各列とも複数個の燃焼用空気孔
を、この燃焼用空気孔の中心軸延長線がライナーの内部
に形成される高温燃焼ガスの同一の流線をそれぞれ貫通
するように直列に配設してあること。

【００１６】（２）（１）において、高温燃焼ガスが非
旋回流であること。

【００１７】（３）（１）又は（２）において、燃焼用
空気孔が円形であり、燃焼用空気孔の中心軸延長線の前
記流線からのずれが、燃焼用空気孔の半径以内であるこ
と。（４）（１）、（２）又は（３）において、各列の複数
個設置されている燃焼用空気孔のピッチが、その燃焼用
空気孔の直径の３倍以内であること。

【００１８】（５）（１）、（２）又は（３）におい
て、各列の複数個設置されている燃焼用空気孔のうち、
上流側に位置する燃焼用空気孔の直径に対して、この燃
焼用空気孔の後流側に隣接して位置する燃焼用空気孔の
直径が１.３倍以内であること。（６）（１）又は（２）において、燃焼用空気孔は
燃焼用空気孔の長径の方向が流線の方向と一致する楕円
又は長方形であり、楕円又は長方形の中心軸延長線の流
線からのずれが、楕円又は長方形の短径以内であるこ
と。

【００１９】（７）（６）において、燃焼用空気孔のピ
ッチが、燃焼用空気孔の長径の３倍以内であること。

【００２０】（８）（６）において、燃焼用空気孔のう
ち、上流側に位置する燃焼用空気孔の短径に対して、こ
の燃焼用空気孔の後流側に隣接して位置する燃焼用空気
孔の短径が１.３倍以内であること。

【００２１】

【作用】ガスタ−ビン燃焼器で発生するＮＯｘは、燃焼
温度が１６００℃以上の高温下で、空気中の窒素と酸素
とが結合して生じる、いわゆるサ−マルＮＯｘであり、
過剰の空気によって燃焼温度を１６００℃以下に抑える
ことによって低ＮＯｘ化を達成することができる。特
に、燃焼室内で、燃料と空気との混合が悪く、混合時間
が長い場合には、過剰の空気を供給しても局所的に燃焼
温度が高くなり、ＮＯｘが大量に発生することになる。

【００２２】本発明では、ライナーに配設してある空気
孔からライナー内に空気が供給される場合、ライナー内
に取り入れ直後の空気の後流にできる淀み部を利用し
て、ガスタービン燃焼器で必要とする空気量をガスター
ビン燃焼器内の中心部まで十分に供給できるようにして
ある。

【００２３】すなわち、高温燃焼ガス流に直交してライ
ナーより空気を取り入れる場合、空気の後流に高温燃焼
ガス流の淀み部が発生する。このことは、例えば、流れ
に直交して円柱を挿入した場合、円柱の後流にできる淀
み部と原理的には全く同様の現象である。

【００２４】ライナーから取り入れる空気は気体である
ため、空気は高温燃焼ガス流によって流され、高温燃焼
ガス流に混合することになるが、現象は上記の円柱の場
合と全く同じであり、空気の後流に淀み部ができる。

【００２５】この淀み部の流速は、これより上流の高温
燃焼ガス流の流速と比べるとかなり小さく、ライナーか
ら取り入れ直後の空気流のすぐ後では逆流となる。そし
て、この淀み部の流速は、ライナーから取り入れ直後の
空気流の位置から離れるにつれて、高温燃焼ガス流によ
って増大し、やがては高温燃焼ガス流と同じ流速とな
る。

【００２６】本発明では、複数の空気孔を高温燃焼ガス
の流動方向に合わせて直列に配置したものを複数列並設
し、かつ直列に配置した空気孔間のピッチを従来より小
さくしてある。したがって、空気孔の後流にできる淀み
部の中に空気を流入させ、空気の貫通距離を大きくとる
ことができるので、高温燃焼ガスと空気との混合状態を
飛躍的に改善することが可能となり、低ＮＯｘ化を図る
ことができる。

【００２７】すなわち、ライナーの空気孔から取り入れ
直後の空気の後流にできる淀み部、すなわち高温燃焼ガ
スの流速の小さい部分に次の空気を流入させ、空気の貫
通距離を大きくしている。また、３個の空気孔を設けて
あるので、貫通距離を大きくすることができる。

【００２８】また、上記の淀み部における高温燃焼ガス
の流速の小さい部分に、次の空気を流入させる場合、次
の空気を流入させる空気孔の径を、これより上流側の空
気孔からの空気流によって形成される淀み部内にある範
囲内において、この上流側の空気孔の径よりも大きくで
きるので、高温燃焼ガスと空気との混合状態、及び低Ｎ
Ｏｘ化を、より改善することが可能である。

【００２９】更に、空気孔の形状を円形のほかに、高温
燃焼ガス流の方向に長径の方向を合わせた楕円又は長方
形にしてあるので、状況に応じて適当な形状のものを選
択することができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図を用いて説明す
る。

【００３１】図１は、本発明の一実施例のガスタービン
燃焼器の模式縦断面図である。空気圧縮機より送られた
空気は、空気室１に供給され、稀釈空気２、燃焼空気３
及び１次燃焼空気４としてガスタービン燃焼器に送られ
る。

【００３２】１次燃焼空気４は１次空気スワラー１６に
より旋回を伴った１次燃焼空気流５として、また燃料６
は燃料ノズル７から、それぞれ燃焼室８へ供給され、両
者が混合して燃焼し、高温燃焼ガスが発生する。なお、
高温燃焼ガス流線１９を図１に破線で示してある。

【００３３】高温燃焼ガスが膨張し、外部が外筒１１や
ふく射シールド筒１０によって覆われているライナー９
内を流下して行くにつれて、高温燃焼ガス流量は増加す
る。このため、高温燃焼ガス流線１９とライナー９の軸
線となす角は、θ₂＜θ₁となり、小さくなる傾向にあ
る。また、ライナー９内の高温燃焼ガスが非旋回流の場
合は、この流れはライナー９の軸と平行となる。

【００３４】本実施例では、燃焼空気孔１７及び稀釈空
気孔１８を、それぞれ高温燃焼ガス流線１９に合わせて
直列にライナー９に配置してある。

【００３５】すなわち、図１に示すように、高温燃焼ガ
ス流線１９に合わせて燃焼空気孔１７が直列に配置され
ているので、最初の燃焼空気孔１７から流入した燃焼空
気２によって生じる淀み部により、この淀み部のない場
合に比べて、次の燃焼空気２は高温燃焼ガス流の影響を
受けることが少ないので、ライナー９の中心部に到達す
る距離、すなわち貫通距離が長くなる。

【００３６】その次の燃焼空気２の貫通距離は、前段の
２個の燃焼空気２の影響により、更に増加してライナー
９の中心部まで容易に燃焼空気３を供給させることが可
能となる。

【００３７】このように燃焼空気３をライナー９の中心
部までの供給が可能となるので、この中心部での燃焼ガ
スの異常な高温度化を避けることができ、ＮＯｘの発生
量を少なく抑えることができる。

【００３８】また、図１では燃焼空気孔１７は３段であ
るが、それよりも多段とすることによって、ライナー９
の中心部のみならず、その外側の領域を含めて均等に燃
焼空気３を供給できるので、ＮＯｘの発生量を最小に抑
えることができる。

【００３９】また、稀釈空気孔１８から供給される稀釈
空気２を高温燃焼ガス中に供給することによって、高温
燃焼ガス流２０は、空気室ケーシング１３内に設けてあ
るトランジションピ−ス１４内を通過した後の燃焼器出
口１５では、より均一な温度分布となる。

【００４０】また、燃焼空気３を高温燃焼ガス中に拡散
させることが可能となり、良好な燃焼状態を得ることが
できる。更に、ＣＯ及び未燃炭化水素などの発生を抑え
ることが可能となり、高効率燃焼を実現することができ
る。

【００４１】以上、本発明の一実施例について説明した
が、更に図２〜図４を用いて上記の説明を補足する。

【００４２】図２は図１の高温燃焼ガスと燃焼空気との
関係の略解図、図３は図１の補足説明用の横風を受ける
軸対称噴流の略解図、図４は図３における軸対称噴流の
発達状況の説明図であり、図３及び図４は、Ｎ．ラジャ
ラトナム原著（野村安正訳）、噴流、森北出版株式会社
（１９８１）発行、Ｐ.１７９〜１８０に掲載されてい
るものである。

【００４３】発明者らの燃焼実験によれば、図２に示す
ように、高温燃焼ガス流速２１は、燃焼空気孔１７から
ライナー９(図１参照)内に流入した燃焼空気３(図１参
照)によって、その後流に淀み部２２を形成し、淀み部
形成限界線２３を境にして、その外側は通常の高温燃焼
ガス流速２１となる。

【００４４】すなわち、(Ａ)-(Ａ)断面上では、淀み部
流速分布２４の中央部は逆流となる。その後流の(Ｂ)-
(Ｂ)断面上では、淀み部流速分布２４には逆流部が消滅
するが、中央部の流速は通常の高温燃焼ガス流速２１に
比べて小さい。

【００４５】更にその後流の(Ｃ)-(Ｃ)断面上では、淀
み部２２の中央部の流速は高温燃焼ガス流速２１に引き
ずられて、大きく回復する。すなわち、燃焼空気孔１７
の中心から任意の断面までの距離をＬ、燃焼空気孔１７
の直径をｄとした場合、Ｌ／ｄが３程度までは、かなり
強い淀み部が形成される。

【００４６】また、後流に設ける燃焼空気孔１７の径
が、すぐ上流の燃焼空気孔１７の径の１.３倍以内であ
れば、後流に設ける燃焼空気孔１７は、すぐ上流の燃焼
空気孔１７により形成される淀み部２２内にあるため、
高温燃焼ガス流速２１の影響を受けることはない。

【００４７】図３の（ａ）には、直径がｄのノズルから
流速Ｕ₀で噴出される流れが、この流れに対して直角方
向に流れている一様流Ｕ₁の影響を受ける状況を示して
いる。

【００４８】この流れの形態は３つに分けられ、Iの領
域は、いわゆるポテンシャル・コア領域で流れの中心部
が流速Ｕ₀を保存している領域であり、IIの領域は一様
流Ｕ₁によって流される最大偏向領域、IIIの領域は一様
流と混合する渦領域である。ｘ-ｘ断面図を図３の
（ｂ）に示すが、流れの垂直断面形状は、いわゆる肝臓
形断面となり、一様流によって押しつぶされ、横に拡が
った形状となる。

【００４９】発明者らが着目した淀み部は、IIの最大偏
向領域までであり、IIIの渦領域は含まれていない。す
なわち、高温燃焼ガス流へ燃焼空気流が直交する場合に
は、ガスと空気間の密度差が影響し、上記のように燃焼
空気孔径ｄの３倍程度までが、次の燃焼空気孔から流入
する燃焼空気の貫通距離を増加させる効果的を有する。

【００５０】図４には、図３のξ軸上での流れの垂直断
面形状の変化を示してある。ξ軸上での流れは、一様流
に流されて押しつぶされるため、その断面は横に拡がる
ようになる。図４においてハッチングをした部分が、い
わゆるポテンシャル・コア部であり、図３のξ軸上での
流れ上で、ノズルの中心から任意の位置までの距離をξ
とした場合、ξ／ｄが３.８程度でも噴出流速の５０％
程度が保存されている。

【００５１】本発明の一実施例は、上記の実験結果及び
文献を参考にして、空気孔の配置及び大きさを決定して
いる。

【００５２】図５は、図１における燃焼空気孔から流入
された燃焼空気の流れの説明図である。なお、説明が分
かりやすいように、ここでは高温燃焼ガス流に旋回を与
えない場合を例にとり説明する。

【００５３】ライナー９内には高温燃焼ガス流速２１
が、図示にように流れているものとする。第１空気孔２
５から燃焼室８内に流入した第１空気流２６は、高温燃
焼ガス流速２１によって図示のように曲げられた形状と
なる。

【００５４】また、第１空気孔２５の後流に設けてある
第２空気孔２７から燃焼室８内に流入した第２空気流２
８は、その上流の第１空気流２６によって形成される淀
み部のために高温燃焼ガス流速２１の影響を受けずに直
進し、第１空気流２６から突き出た箇所で、高温燃焼ガ
ス流速２１により曲げられる。

【００５５】また、第３空気孔２９から燃焼室８内に流
入した第３空気流３０は、その上流の第２空気流２８に
より高温燃焼ガス流速２１の影響を受けずに直進し、第
２空気流２８から突き出した箇所で初めて高温燃焼ガス
流速２１によって曲げられることになる。

【００５６】このように高温燃焼ガス流速２１の方向に
合わせて直列に空気孔を配設してあるので、ライナー中
心軸３１まで空気を供給することができる。図２に示し
たように淀み部形成限界線２３の幅は、燃焼空気孔１７
の径ｄより大きくなるので、高温燃焼ガス流速２１の方
向に合わせて配置した空気孔に多少のずれがあっても、
効果にはあまり影響しない。

【００５７】また、第１空気孔２５、第２空気孔２７及
び第３空気孔２９の最適位置は、それらの空気孔から供
給される空気の流れが高温燃焼ガス流に最も影響を受け
ない位置、すなわち高温燃焼ガス流に流されにくい位置
が好ましく、図２における(Ａ)-(Ａ)断面と(Ｂ)-(Ｂ)断
面との間が最適となる。

【００５８】図６は図５のＡ矢視図であり、下流側か
ら、これら３つの空気の流れを、それぞれ示したもので
ある。なお、この空気の流れの拡がりの様子は、図３及
び図４を参考にして求めている。なお、図６はライナー
９（図１参照）の断面が円筒状で、空気孔を周方向に８
分割して配設した場合を例にとっている。

【００５９】第１空気孔２５から流入した第１空気流２
６は、高温燃焼ガス流速２１の影響を受けて図示のよう
に周方向に拡がるが、その後の第２空気孔２７から流入
する第２空気流２８では、貫通距離が長くなり、隣りの
第２空気孔２７から流入した第２空気流２８と干渉して
２次渦が発生し、拡散が助長する。また、第３空気孔２
９から流入する第３空気流３０は、更に貫通距離が長く
なり、ライナー９の中心部まで到達する。

【００６０】すなわち、ライナー９内の高温燃焼ガスへ
の空気の供給は、第１空気流２６、第２空気流２８及び
第３空気流３０の貫通距離が、それぞれ異なるので、各
領域に均等に空気を供給することができる。一方、高温
燃焼ガス流が旋回流の場合は、その流れ方向に合わせて
空気孔を直列に配設してあるので、上記の場合と全く同
様の効果を得ることができる。

【００６１】図７は、本発明の他の実施例の説明図であ
る。本実施例は、燃焼によって発生する高温燃焼ガス流
に旋回を与えず、更にライナー内に内筒を設けて環状の
燃焼室を構成させた場合である。

【００６２】ガスタービンの圧縮機から供給される空気
は、空気室１に送られ、一部は稀釈空気２となり、更に
他の一部は燃焼空気３となり、更に他の一部は１次燃焼
空気４となり、残りの空気は内筒冷却空気流３２として
燃焼室８内へ供給される。

【００６３】一方、燃料６は、燃料マニホルド３３に送
られ、ここより燃料ノズル７に供給され、燃料噴流３４
として燃焼室８へ供給される。

【００６４】本実施例では、燃焼室８内では、高温燃焼
ガス流２０に旋回成分が存在しないので、高温燃焼ガス
流２０はライナー９軸に平行な流れとなり、ライナー９
に配設された燃焼空気孔１７は、ライナー９軸に平行な
直列配置となる。なお、燃焼空気孔１７は、ライナー９
を周方向に８分割した各分割領域に設けた場合である。
しかし、この分割数については特に限定しない。

【００６５】一方、稀釈空気孔１８は、前述の実施例の
場合と同様に、燃焼空気孔１７の後流側に配置し、ライ
ナー９の中心部に稀釈空気２を供給している。この稀釈
空気２は、燃焼器出口１５におけるガス温度のレベルに
よって変化し、ガス温度を特に１５００℃程度の高温と
する場合には、稀釈空気２の供給量はほどんと零とな
る。すなわち、稀釈空気２の供給量は、燃焼器出口１５
において必要な燃焼ガス温度によって決定される。

【００６６】すなわち、本実施例では、燃焼空気３及び
稀釈空気２を、それぞれライナー９の軸直角断面上にお
いて、均等にライナー９の中央部まで供給している。

【００６７】なお、上記の各実施例は、空気孔が丸形の
場合であるが、長径を高温燃焼ガスの流線に合わせた楕
円又は長方形の空気孔を用いることができ、いずれの場
合も、丸形の場合と同様、又はそれ以上の効果を得るこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】本発明によれば、ガスタービン燃焼器に
ついて、次の効果が得られる。

【００６９】（１）燃焼ガス中に過剰の空気を短時間に
均一に供給することができるので、燃焼によって発生す
るＮＯｘの発生量を極く小さく抑制することができる。

【００７０】（２）燃焼ガスを稀釈する空気を短時間に
均一に供給することができるので、燃焼器出口における
温度分布を極めて良好に均一化することが可能となり、
ガスタ−ビンの熱効率の向上、ガスタ−ビンの長寿命
化、更に信頼性の向上を図ることができる。

【００７１】（３）燃焼ガス中へ空気を短時間に均一に
供給することができるので、局所的に過剰に供給される
空気による燃焼ガスの冷却を回避することが可能とな
り、ＣＯや未燃炭化水素などの不完全燃焼生成物の発生
を抑制し、燃焼効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の模式縦断面図である。

【図２】図２は図１の高温燃焼ガスと燃焼空気との関係
の説明図である。

【図３】図３は図１の補足説明用の横風を受ける軸対称
噴流の略解図である。

【図４】図４は図３における軸対称噴流の発達状況の略
解図である。

【図５】図１の燃焼空気の流れ状況の説明図である。

【図６】図５のＡ矢視図である。

【図７】本発明の他の実施例の模式縦断面図である。

【図８】従来のガスタービン燃焼器の説明図である。

【符号の説明】

１…空気室、２…稀釈空気、３…燃焼空気、４…１次燃
焼空気、５…１次燃焼空気流、６…燃料、７…燃料ノズ
ル、８…燃焼室、９…ライナ−、１０…ふく射シ−ルド
筒、１１…外筒、１２…点火栓、１３…空気室ケ−シン
グ、１４…トランジションピ−ス、１５…燃焼器出口、
１６…１次空気スワラー、１７…燃焼空気孔、１８…稀
釈空気孔、１９…高温燃焼ガス流線、２０…高温燃焼ガ
ス流、２１…高温燃焼ガス流速、２２…淀み部、２３…
淀み部形成限界線、２４…淀み部流速分布、２５…第１
空気孔、２６…第１空気流、２７…第２空気孔、２８…
第２空気流、２９…第３空気孔、３０…第３空気流、３
１…ライナー中心軸、３２…内筒冷却空気流、３３…燃
料マニホールド、３４…燃料噴流、３５…内筒、３６…
燃料配管、３７…第１燃料配管、３８…第２燃料配管、
３９…第１制御弁、４０…第２制御弁、４１…主燃料ノ
ズル、４２…副燃料ノズル、４３…副燃焼室、４４…空
気孔、４５…１次燃焼域、４６…２次燃焼域、４７…稀
釈領域。

フロントページの続き (72)発明者佐藤勲茨城県日立市幸町三丁目１番１号株式会社日立製作所日立工場内 (72)発明者岩井一躬茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料と空気とを燃焼室内に供給し、両者
を混合して燃焼させ、高温燃焼ガスを発生させるガスタ
ービン燃焼器において、前記ガスタービン燃焼器のライ
ナーに、複数列にわたり各列とも複数個の燃焼用空気孔
を、該燃焼用空気孔の中心軸延長線が前記ライナーの内
部に形成される前記高温燃焼ガスの同一の流線をそれぞ
れ貫通するように直列に配設してあることを特徴とする
ガスタービン燃焼器。
【請求項２】前記高温燃焼ガスが非旋回流である請求
項１記載のガスタービン燃焼器。
【請求項３】前記燃焼用空気孔が円形であり、前記燃
焼用空気孔の中心軸延長線の前記流線からのずれが、前
記燃焼用空気孔の半径以内である請求項１又は２記載の
ガスタービン燃焼器。
【請求項４】前記各列の複数個設置されている前記燃
焼用空気孔のピッチが、該燃焼用空気孔の直径の３倍以
内である請求項１、２又は３記載のガスタービン燃焼
器。
【請求項５】前記各列の複数個設置されている前記燃
焼用空気孔のうち、上流側に位置する燃焼用空気孔の直
径に対して、該燃焼用空気孔の後流側に隣接して位置す
る燃焼用空気孔の直径が１.３倍以内である請求項１、
２又は３記載のガスタービン燃焼器。
【請求項６】前記燃焼用空気孔は該燃焼用空気孔の長
径の方向が前記流線の方向と一致する楕円又は長方形で
あり、前記楕円又は前記長方形の中心軸延長線の前記流
線からのずれが、前記楕円又は前記長方形の短径以内で
ある請求項１又は２記載のガスタービン燃焼器。
【請求項７】前記燃焼用空気孔のピッチが、前記燃焼
用空気孔の長径の３倍以内である請求項６記載のガスタ
ービン燃焼器。
【請求項８】前記燃焼用空気孔のうち、上流側に位置
する燃焼用空気孔の短径に対して、該燃焼用空気孔の後
流側に隣接して位置する燃焼用空気孔の短径が１.３倍
以内である請求項６記載のガスタービン燃焼器。