JPH08135970A

JPH08135970A - ガスタービン燃焼器

Info

Publication number: JPH08135970A
Application number: JP27351794A
Authority: JP
Inventors: Shohei Yoshida; 正平吉田; Kazumi Iwai; 一躬岩井; Yoji Ishibashi; 洋二石橋; Hiroshi Inoue; 洋井上; Shigeyuki Akatsu; 茂行赤津; Tomoki Koganezawa; 知己小金沢; Kazuyuki Ito; 和行伊藤
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-11-08
Filing date: 1994-11-08
Publication date: 1996-05-31
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JP3192055B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ガスタービン燃焼器内に燃焼振動が発生した場
合、燃焼振動の増加を防止することができ、安定性のよ
い、ガスタービン燃焼器を提供する。【構成】予混合器１６に設置され、仕切り板２１によっ
て仕切られ、予混合器１６内の混合気の流れ方向に延び
る円柱型をしており、その根元部は燃焼器外部の燃料供
給系に繋がる燃料マニホールド１９に連絡され、先端部
には燃料を噴出する燃料噴出孔２０を設置している予混
合燃焼用燃料ノズルにおいて、例えば、隣接する２個の
予混合燃焼用燃料ノズル１７ａ、１７ｂにおける、それ
らの燃料ノズルの軸方向長さを調整することによって、
燃料噴出孔２０から予混合火炎の形成位置までの距離
(Ｌａ、Ｌｂ)を異なるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、拡散燃焼用及び予混合
燃焼用の各燃料ノズルを有するガスタービン燃焼器に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ガスタービン燃焼器から排出される排ガ
ス中には、大気汚染の原因となるＮＯｘやＣＯなどのガ
スが含まれるが、これらのガスについては、厳しい排出
規制が設けられている。この対策として、低ＮＯｘ化の
ために燃料を多段に分配し、一段当たりの燃焼負荷を少
なくしたり、希薄予混合燃焼を行わせたりすることによ
り、部分的な高温領域の発生を抑え、低ＮＯｘ化を図る
方法が行われており、現在では、その方法が主流となっ
ている。

【０００３】ガスタービン燃焼器の多くは、燃焼器の上
流側から燃料と空気とを別々に供給し燃焼させる拡散燃
焼と、燃料と空気とを予混合器で予め混合させ、燃焼さ
せる予混合燃焼の各燃焼方式を併用しているが、近年で
は、より効果的な低ＮＯｘ化のため、予混合燃焼の燃焼
割合を、高負荷領域では多くする傾向にある。

【０００４】予混合燃焼は、低ＮＯｘ化のためには有効
な燃焼方式であるが、可燃範囲が拡散燃焼に比べて狭
く、燃焼振動などの不安定燃焼が発生しやすい。すなわ
ち、燃焼振動は、空気流量に対する燃料流量の比、いわ
ゆる燃空比(燃料濃度)に強く影響される。

【０００５】このような燃焼振動の防止策として、予混
合器に流入する空気流量を調整する制御弁を設置し、燃
空比を制御する方法が、特開昭６１−１９５１６４号公
報に開示されているので、この方法を図６の(ａ)を用い
て説明する。すなわち、図６の(ａ)は、この公知例にお
ける予混合器へ流入する空気流量制御弁の説明図である
が、この図により、まず、この空気流量制御弁を装着し
たガスタービンプラントの概要について説明する。

【０００６】ガスタービンプラントは、主としてガスタ
ービン燃焼器１、後述のガスタービン、及びガスタービ
ンに連結され、燃焼用及び冷却用の各圧縮空気を得る、
後述の圧縮機により構成されている。

【０００７】圧縮機から吐出された圧縮空気は、ガスタ
ービン燃焼器１に導かれ、ガスタービン燃焼器１の燃焼
器ライナ４内に形成されている燃焼室５で燃料と共に燃
焼し、そのとき発生する高温高圧の燃焼ガスは、トラン
ジションピース６を経てガスタービンに噴射され、ガス
タービンを駆動する。そして、一般には、ガスタービン
に連結されている発電機(図示せず)によって発電する構
成になっている。

【０００８】ガスタービン燃焼器１の主な構成は、燃焼
ガスを生成する、燃焼器ライナ４、拡散燃料供給系７、
予混合燃料供給系８及び空気供給系からなり、これらは
外筒９及びエンドカバー１０で密閉された圧力容器１１
に装着されている。

【０００９】燃焼器ライナ４の上流側には、燃焼器ライ
ナ４より径の小さな拡散燃焼用ライナ１２が設けられ、
更に、拡散燃焼用ライナ１２内の上流側には、拡散燃焼
用燃料ノズル１３と内筒１４が設置されている。拡散燃
焼用燃料ノズル１３は周方向に複数個配設されており、
拡散燃焼用燃料ノズル１３から噴出した燃料は、その下
流の拡散燃焼室１５で、ガスタービンにおける起動から
定格運転までの全域を通して拡散燃焼用に使用される。

【００１０】拡散燃焼用ライナ１２の外周側には、予混
合器１６が設置され、その上流側に予混合燃焼用燃料ノ
ズル１７が周方向に複数個配設されている。圧縮機から
流出した圧縮空気は、外筒９と燃焼器ライナ４によって
形成された空気流路１８を経て、予混合器１６に流入
し、予混合燃焼用燃料ノズル１７から噴出した燃料と予
混合器１６の内部で混合し、混合気となる。

【００１１】混合気は、燃焼器ライナ４内の燃焼室５に
噴出し、拡散燃焼用ライナ１２内の拡散燃焼による熱エ
ネルギーを得て予混合燃焼をする。この予混合燃焼は、
主にガスタービンの部分負荷帯から定格運転までの領域
で実施される。

【００１２】上述のようなガスタービンプラントの構成
において、上述の公知例には、図６の(ａ)に示すよう
に、予混合器１６に流入する空気流量を調整する空気流
量制御弁２８を設置して、燃空比を制御し、燃焼振動を
抑制することが開示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、ガス
タービン燃焼器の低ＮＯｘ化には予混合燃焼が有効であ
る。しかし、予混合燃焼は、拡散燃焼に比べて可燃範囲
が狭く、燃焼振動などの不安定燃焼が発生しやすい。

【００１４】ガスタービン燃焼器の燃焼振動は、ガスタ
ービン燃焼器の構造及び運転条件(燃焼温度、流速、圧
力)から定まる気柱共鳴の固有振動数と、燃料バーナや
保炎器などの燃焼不安定によって発生する熱エネルギー
の変動周期とが一致することによって、急激に増大する
と考えられる。

【００１５】図６の(ｂ)は、ガスタービン燃焼器の燃焼
振動を示すブロック図であるが、この図と、図６の(ａ)
とを用いて、ガスタービン燃焼器の燃焼振動について説
明する。

【００１６】燃焼室５で燃焼振動が発生した場合、燃焼
振動の発生に伴って燃焼室５の圧力は、燃焼振動の周期
で、図６の(ｂ)-(１)に示すように変動する。燃焼室５
の圧力が変動すると、その変動は予混合器１６及び拡散
燃焼室ライナ１２、更には空気流路１８に伝播し、予混
合器１６及び拡散燃焼器ライナ１２内に流入する空気流
量は、図６の(ｂ)-(２)に示すように変動する。

【００１７】これに対して、拡散燃料供給系７及び予混
合燃料供給系８は、燃焼室５の圧力に比べて燃料の供給
圧力が高いため、図６の(ｂ)-(３)に示すように、燃焼
室５の圧力変動の影響を受けにくく、ほぼ一定量の燃料
が供給される。このため、燃焼室５に供給される混合気
の濃度、すなわち燃空比は、図６の(ｂ)-(４)に示すよ
うに変動することになる。

【００１８】また、燃焼室５に供給される混合気の濃度
の変動周期は、予混合器１６内の混合気の流速と、燃料
供給位置から火炎形成位置まで距離とによって決まり、
混合気濃度の変動周期と、燃焼器の気柱共鳴の固有振動
数とが一致したとき、圧力変動は、共振現象により増大
する。そして、圧力変動は、空気供給系にフィードバッ
クし、次第に増加する場合がある。

【００１９】従来のガスタービン燃焼器では、燃料供給
位置から火炎形成位置まで距離が周方向に同一であるた
め、燃焼振動が発生した場合、燃焼室に供給される混合
気の濃度は、周方向同位相で変動する。

【００２０】したがって、この場合、濃度の高い混合気
が燃焼室に供給されると、周方向で同一に発熱量が大き
くなるため、圧力が急激に上昇し、一方、濃度の低い混
合気が供給されると、周方向で同一に発熱量が小さくな
るため、圧力は低下する。この結果、燃焼振動の増大す
る場合が発生する。

【００２１】上述の公知例のように、予混合器に流入す
る空気流量を調整する空気流量制御弁を設置して、燃空
比を制御する方法は、燃焼振動の抑制に効果がある。し
かし、この方法は、ガスタービン燃焼器の燃焼状況に応
じて、逐一、空気流量制御弁の移動操作をする煩雑さが
あり、また、そのための装置を設置する必要がある。

【００２２】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、燃焼振動によって燃焼器内に周期的な圧力
変動が生じた場合に、圧力変動の増加を防止し、安定燃
焼を行うガスタービン燃焼器を提供することを目的にし
ている。

【００２３】

【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。

【００２４】（１）筒状の拡散燃焼室と、拡散燃焼室内
に周方向に配設され、拡散燃焼室に燃料を供給する複数
個の拡散燃焼用燃料ノズルと、拡散燃焼室の周壁に開口
し、拡散燃焼室に燃焼用空気を供給する複数個の空気供
給口と、拡散燃焼室の外周側に位置し、燃料と空気とを
予め混合させる予混合器と、拡散燃焼室の外周側に周方
向に配設され、予混合器に燃料を供給する複数個の予混
合燃焼用燃料ノズルと、予混合器の下流側に燃焼ガスを
生成するための燃焼室とを備えたガスタービン燃焼器に
おいて、複数個配設されている拡散燃焼用燃料ノズルの
燃料噴出孔の軸方向位置が、相違しているとともに、複
数個配設されている予混合燃焼用燃料ノズルの燃料噴出
孔の軸方向位置も、相違していること。

【００２５】（２）（１）において、複数個配設されて
いる拡散燃焼用燃料ノズルの燃料噴出孔における燃料の
噴出方向が、相違しているとともに、複数個配設されて
いる予混合燃焼用燃料ノズルの燃料噴出孔における燃料
の噴出方向も、相違していること。

【００２６】（３）軸中心側に拡散燃焼あるいは予混合
燃焼、又はこれらの燃焼方式の併用燃焼を行うパイロッ
トバーナと、パイロットバーナの外周側に拡散燃焼ある
いは予混合燃焼、又はこれらの燃焼方式の併用燃焼を行
う複数個の予混合器とを配置し、パイロットバーナと予
混合器との出口部に旋回羽根を設けているマルチ型燃焼
器からなるガスタービン燃焼器において、パイロットバ
ーナの外周側に周方向に配設され、予混合器に燃料を供
給する複数個の燃料ノズルの燃料噴出孔の軸方向位置
が、相違していること。

【００２７】（４）（３）において、複数個配設されて
いる燃料ノズルの燃料噴出孔における燃料の噴出方向
が、相違していること。

【００２８】

【作用】本発明における作用は、次のとおりである。

【００２９】（１）ガスタービン燃焼器において、それ
ぞれ複数個周方向に配設している拡散燃焼用燃料ノズル
及び予混合燃焼用燃料ノズルにおける燃料噴出孔の軸方
向位置を、いずれの場合とも、周方向に配設した、それ
らの燃料ノズルの位置によって相違させている。したが
って、各場合とも、燃料ノズルから噴出される燃料の燃
焼域に到達する時間が、燃料ノズルによって異なる。

【００３０】したがって、燃焼域に供給される混合気の
燃料濃度は周方向に不均一となり、発熱量変動の位相が
周方向で相違することになるので、燃焼器内に圧力変動
が発生した場合に、圧力変動の増加を防止することがで
きる。

【００３１】（２）また、拡散燃焼用燃料ノズル及び予
混合燃焼用燃料ノズルに、それぞれ複数個周方向に配設
している燃料噴出孔における燃料の噴出方向を、いずれ
の場合とも、周方向に配設した、それらの燃料ノズルの
位置によって相違させている。

【００３２】したがって、この場合も、上述の場合と同
様に、燃料ノズルから噴出した燃料の燃焼域に到達する
時間が、燃料ノズルによって異なり、発熱量変動の位相
が周方向で相違することになるので、燃焼器内に圧力変
動が発生した場合に、圧力変動の増加を防止することが
できる。

【００３３】（３）また、マルチ型燃焼器からなるガス
タービン燃焼器の予混合器に燃料を供給する、複数個周
方向に配設している燃料ノズルの燃料噴出孔の軸方向位
置を、配設した燃料ノズルの位置によって相違させてい
る。したがって、上述の（１）の予混合燃焼用燃料ノズ
ルの場合と同じ作用により、同様な効果を得ることがで
きる。

【００３４】（４）また、マルチ型燃焼器からなるガス
タービン燃焼器の予混合器に燃料を供給する、複数個周
方向に配設している燃料ノズルの燃料噴出孔における燃
料の噴出方向を、配設した燃料ノズルの位置によって相
違させている。したがって、上述の（２）の予混合燃焼
用燃料ノズルの場合と同じ作用により、同様な効果を得
ることができる。

【００３５】

【実施例】本発明の第１実施例を、図１及び図２を用い
て説明する。図１は本実施例の燃料ノズルを備えたガス
タービンプラントの略解図であり、図２は図１の要部拡
大図である。

【００３６】本実施例が、図６の(ａ)で示したような従
来例と比較して異なる点は、本実施例では、本発明の拡
散燃焼用燃料ノズル及び予混合燃焼用燃料ノズルを、そ
れぞれ設けていることである。なお、図１には、図６の
(ａ)に記載しなかった、ガスタービン２及び圧縮機３を
図示した。

【００３７】本実施例は、図１に示すように、それぞれ
複数個を周方向に配設している拡散燃焼用燃料ノズル１
３及び予混合燃焼用燃料ノズル１７において、いずれも
軸方向長さを、それぞれ相違させた場合である。

【００３８】図２の(ａ)及び(ｂ)は、図１の要部拡大図
であって、複数個の予混合燃焼用燃料ノズルのうち、隣
接する２個の予混合燃焼用燃料ノズル、すなわち予混合
燃焼用燃料ノズル１７ａと予混合燃焼用燃料ノズル１７
ｂとを、それぞれ例示したものであり、これらは仕切り
板２１によって仕切られている。

【００３９】予混合器１６に設置した予混合燃焼用燃料
ノズル１７ａ及び予混合燃焼用燃料ノズル１７ｂは、予
混合器１６の流れ方向に延びる円柱型をしており、その
根元部は燃焼器外部の燃料供給系に繋がる燃料マニホー
ルド１９に連絡され、それらの燃料ノズルの先端部に
は、燃料を噴出する燃料噴出孔２０が設置されている。

【００４０】このような構成において、本実施例では、
予混合燃焼用燃料ノズル１７ａ、１７ｂの燃料噴出孔２
０から予混合火炎の形成位置までの距離(Ｌａ、Ｌｂ)
を、それらの燃料ノズルの軸方向の長さを調整すること
によって、異なるようにしている。なお、予混合火炎の
形成位置を、予混合器の出口と設定した。

【００４１】予混合器１６内の空気流速が、周方向の位
置に関係なく一定である場合は、燃料噴出孔２０から噴
出した燃料が火炎形成位置に到達する時間は、燃料噴出
孔２０から予混合火炎の形成位置までの距離(Ｌａ、Ｌ
ｂ)に比例する。

【００４２】したがって、予混合器１６の仕切り板２１
によって仕切られた各区域から流出する混合気の燃料濃
度は、周方向で異なることになる。すなわち、燃焼振動
によって燃焼室の圧力変動が発生し、予混合器１６を流
れる空気流量が変動する場合でも、圧力変動の周波数と
予混合器の燃料濃度の変動周期とが、予混合器の周方向
で異なるため、発熱量変動の位相も周方向で相違するこ
とになり、圧力変動の増加を防止することが可能とな
る。

【００４３】本実施例では、隣接する２個の燃料ノズル
の噴出孔から火炎形成位置までの距離を、それぞれＬ
ａ、Ｌｂとしたが、Ｌａ／Ｌｂ＝ｎと置いた場合、ｎ＝
１、２、３…の条件を満足するときは、発生した圧力変
動の周波数のｎ倍の周波数で、燃焼振動が誘起される可
能性がある。このため、ｎが整数とならないように、Ｌ
ａ、Ｌｂを設定し、燃焼振動を抑制するようにした。す
なわち、本実施例では、燃焼器内に圧力変動が生じた場
合、上述のようにｎが整数とならないように、予混合器
から噴出する混合気の燃料濃度を、周方向の位置で異な
るようにした。

【００４４】本実施例は、燃料噴出孔から火炎形成位置
までの距離を、Ｌａ、Ｌｂの２種類とした場合である
が、それは幾種類でもよく、また、規則的な配置は全く
必要としない。なお、拡散燃焼用燃料ノズル１３につい
ては、説明を省略したが、予混合燃焼用燃料ノズル１７
の場合も同様の効果が得られる。

【００４５】本発明の第２実施例を、図３を用いて説明
する。図３は、本実施例の燃料ノズルの説明図であり、
図３の(ａ)及び(ｂ)は、隣接する２個の燃料ノズルを示
している。なお、本実施例における燃料ノズル以外の主
要構成部品は、第１実施例と同一である。

【００４６】本実施例は、周方向に配設した位置に関係
なく同一の長さを有する複数個の燃料ノズルにおいて、
図３の(ａ)及び(ｂ)に示すように、燃料噴出孔２０の位
置を、周方向に配設した燃料ノズルの位置で異なるよう
にした場合である。これにより、前述の実施例と同等の
効果が得られるとともに、燃料ノズルの形状が１種類な
ので製作コストも安価になる利点がある。

【００４７】なお、本実施例では、予混合燃焼用燃料ノ
ズル(１７ａ、１７ｂ)を、例に取り上げ、説明したが、
拡散燃焼用燃料ノズルについても同等の効果が得られ
る。

【００４８】本発明の第３実施例を、図４を用いて説明
する。図４の(ａ)は、本実施例における予混合燃焼用燃
料ノズルを含む予混合器の略解図、図４の(ｂ)及び(ｃ)
は、図４の(ａ)の予混合燃焼用燃料ノズルにおける、隣
接する２個を拡大して示したものである。また、本実施
例における燃料ノズル以外の主要構成部品は、第１実施
例と同一である。

【００４９】本実施例は、図４の(ｂ)及び(ｃ)に示すよ
うに、予混合燃焼用燃料ノズル１７における燃料の噴出
方向を、周方向の位置で異なるようにした場合である。
すなわち、予混合燃焼用燃料ノズル１７の先端部を球形
にし、図４の(ｂ)は、この球形部に燃料噴出孔２０を、
予混合燃焼用燃料ノズル１７内の燃料の流動方向に対し
て、下流側にα度傾けて複数個設けた場合を、また、図
４の(ｃ)は、この球形部に燃料噴出孔２０を、予混合燃
焼用燃料ノズル１７内の燃料の流動方向に対して、上流
側にβ度傾けて複数個設けた場合を、それぞれ示してい
る。

【００５０】このような場合、図４の(ｂ)に示される燃
料噴出孔２０から噴出した燃料は、予混合器１６内を流
れる空気と同じ方向の速度成分をもち、図４の(ｃ)に示
される燃料噴出孔２０から噴出した燃料は、予混合器１
６内を流れる空気とは逆方向の速度成分をもつことにな
る。

【００５１】したがって、燃料噴出位置がほぼ同じであ
っても、噴出した燃料の燃焼域に到達する時間が異なる
ことになる。すなわち、燃料濃度変動の位相を周方向で
相違させることが可能となり、圧力変動を抑制すること
ができる。

【００５２】また、上述のように、複数個の予混合燃焼
用燃料ノズル１７における燃料噴出孔の噴出角度を、相
違させるとともに、更に、燃料噴出速度を相違させるこ
とにより、燃料濃度変動の位相を、より的確に制御する
ことが可能となり、燃焼振動の抑制に対して、より効果
をあげることができる。

【００５３】また、本実施例のように、予混合燃焼用燃
料ノズル１７の先端部を球形にすることは、予混合器１
６内の空気の流れを乱すことなく、燃料噴出孔の噴出角
度を広く取ることができる利点がある。なお、予混合燃
焼用燃料ノズル１７が、第１実施例及び第２実施例の場
合のような形状であっても、本実施例とほぼ同様の効果
を得ることができる。

【００５４】一般に、予混合燃焼方式を行う場合、燃料
濃度の分布が時間的に一定で、空間的に均一であること
が低ＮＯｘ化には有利であり、燃料濃度を均一にするた
めには、予混合距離が長いほうが有利である。したがっ
て、本実施例のように予混合燃焼用燃料ノズル１７を、
できるだけ予混合器１６の上流側に設置し、予混合距離
を長くしたほうが低ＮＯｘ化に有効である。

【００５５】なお、本実施例では、予混合燃焼用燃料ノ
ズル１７を、例に取り上げたが、拡散燃焼用燃料ノズル
についても同等の効果が得られる。

【００５６】本発明の第４実施例を、図５を用いて説明
する。図５は、本発明をマルチ型ガスタービン燃焼器に
適用した例の断面図であり、図５の(ａ)は正面断面図、
図５の(ｂ)は側面断面図である。

【００５７】本実施例は、図５の(ａ)及び(ｂ)に示すよ
うに、軸中心部に拡散燃焼を行うパイロットバーナ２
３、及びその外周側に予混合燃焼を行う複数個のマルチ
型燃焼器用予混合器２４を配置し、パイロットバーナ２
３及びマルチ型燃焼器用予混合器２４の各出口部に、そ
れぞれパイロットバーナ用旋回羽根２５及び予混合器用
旋回羽根２６を設けたマルチ型ガスタービン燃焼器２２
に、本発明を適用した場合である。

【００５８】すなわち、本実施例は、マルチ型燃焼器用
予混合器２４に燃料を供給する、複数個を周方向に配設
した予混合器用燃料ノズル２７の軸方向長さを、配設し
た予混合器用燃料ノズル２７の位置によって相違させた
場合である。このような構成にすることにより、第１実
施例の予混合器の場合と同等の効果を得ることができ
る。また、予混合器用燃料ノズル２７の軸方向長さを同
一にし、第３実施例のように、燃料を噴出する方向を相
違させることにより、第３実施例の予混合器の場合と同
等の効果を得ることができる。

【００５９】本実施例では、予混合燃焼用燃料ノズルに
ついて説明したが、拡散燃焼用燃料ノズルが複数個から
なるときには、拡散燃焼の場合でも、上述の場合と同一
のことを実施し、同様の効果を得ることができる。

【００６０】なお、パイロットバーナが、軸中心部で拡
散燃焼を行わせるだけのものでなく、予混合燃焼、又は
拡散燃焼と予混合燃焼との併用燃焼を行わせるものであ
っても、また、予混合器が予混合燃焼を行わせるだけの
ものでなく、拡散燃焼、又は予混合燃焼と拡散燃焼との
併用燃焼を行わせるものであっても、本発明を適用し、
上述の場合と同様の効果をあげることができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、ガスタービン燃焼器に
おいて、燃焼域に供給される混合気の燃料濃度変動の位
相を周方向に不均一にして、発熱量変動の位相を周方向
で相違させることにより、ガスタービン燃焼器内に燃焼
振動が発生した場合に、燃焼振動の増加を防止でき、安
定性のよい燃焼器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の燃料ノズルをもつガスタ
ービンプラントの略解図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】本発明の第２実施例の燃料ノズルの説明図であ
る。

【図４】本発明の第３実施例の燃料ノズルの説明図であ
る。

【図５】本発明の第４実施例の燃料ノズルの説明図であ
る。

【図６】従来の燃料ノズルをもつガスタービンプラント
の略解図である。

【符号の説明】

１…ガスタービン燃焼器、２…ガスタービン、３…圧縮
機、４…燃焼器ライナ、５…燃焼室、６…トランジショ
ンピース、７…拡散燃料供給系、８…予混合燃料供給
系、９…外筒、１０…エンドカバー、１１…圧力容器、
１２…拡散燃焼室ライナ、１３…拡散燃焼用燃料ノズ
ル、１４…内筒、１５…拡散燃焼室、１６…予混合器、
１７…予混合燃焼用燃料ノズル、１８…空気流路、１９
…燃料マニホールド、２０…燃料噴出孔、２１…仕切り
板、２２…マルチ型ガスタービン燃焼器、２３…パイロ
ットバーナ、２４…マルチ型燃焼器用予混合器、２５…
パイロットバーナ用旋回羽根、２６…予混合器用旋回羽
根、２７…予混合器用燃料ノズル、２８…空気流量制御
弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井上洋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 (72)発明者赤津茂行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 (72)発明者小金沢知己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 (72)発明者伊藤和行茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒状の拡散燃焼室と、前記拡散燃焼室内
に周方向に配設され、前記拡散燃焼室に燃料を供給する
複数個の拡散燃焼用燃料ノズルと、前記拡散燃焼室の周
壁に開口し、前記拡散燃焼室に燃焼用空気を供給する複
数個の空気供給口と、前記拡散燃焼室の外周側に位置
し、燃料と空気とを予め混合させる予混合器と、前記拡
散燃焼室の外周側に周方向に配設され、前記予混合器に
燃料を供給する複数個の予混合燃焼用燃料ノズルと、前
記予混合器の下流側に燃焼ガスを生成するための燃焼室
とを備えたガスタービン燃焼器において、複数個配設さ
れている前記拡散燃焼用燃料ノズルの燃料噴出孔の軸方
向位置が、相違しているとともに、複数個配設されてい
る前記予混合燃焼用燃料ノズルの燃料噴出孔の軸方向位
置も、相違していることを特徴とするガスタービン燃焼
器。
【請求項２】複数個配設されている前記拡散燃焼用燃
料ノズルの燃料噴出孔における燃料の噴出方向が、相違
しているとともに、複数個配設されている前記予混合燃
焼用燃料ノズルの燃料噴出孔における燃料の噴出方向
も、相違している請求項１記載のガスタービン燃焼器。
【請求項３】軸中心側に拡散燃焼あるいは予混合燃
焼、又はこれらの燃焼方式の併用燃焼を行うパイロット
バーナと、前記パイロットバーナの外周側に拡散燃焼あ
るいは予混合燃焼、又はこれらの燃焼方式の併用燃焼を
行う複数個の予混合器とを配置し、前記パイロットバー
ナと前記予混合器との出口部に旋回羽根を設けているマ
ルチ型燃焼器からなるガスタービン燃焼器において、前
記パイロットバーナの外周側に周方向に配設され、前記
予混合器に燃料を供給する複数個の燃料ノズルの燃料噴
出孔の軸方向位置が、相違していることを特徴とするガ
スタービン燃焼器。
【請求項４】複数個配設されている前記燃料ノズルの
燃料噴出孔における燃料の噴出方向が、相違している請
求項３記載のガスタービン燃焼器。