JPH0814565A - Gas turbine combustor - Google Patents

Gas turbine combustor

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JPH0814565A
JPH0814565A JP1230495A JP1230495A JPH0814565A JP H0814565 A JPH0814565 A JP H0814565A JP 1230495 A JP1230495 A JP 1230495A JP 1230495 A JP1230495 A JP 1230495A JP H0814565 A JPH0814565 A JP H0814565A
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fuel
air
combustion
premixed
diffusion
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Application number
JP1230495A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazumi Iwai
Hiromi Koizumi
Satoshi Tsukahara
Masahiko Yamagishi
Shohei Yoshida
Yoichi Yoshinaga
洋一 吉永
正平 吉田
聰 塚原
浩美 小泉
雅彦 山岸
一躬 岩井
Original Assignee
Hitachi Ltd
株式会社日立製作所
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Abstract

PURPOSE:To provide a method and a structure for combustion producing little NOx CONSTITUTION:A first fuel nozzle 103 jetting fuel diffused in two stages and a diffusion-premixing combustion pilot burner having double swirlers 108 and 109 making premixture flow are provided at the axis of the end part of an inner tube 101, a plurality of second premixing burners being provided in the outer circumference thereof and further a plurality of third premixing burners being provided in the outer circumference thereof. Outlet ends of the premixing burners are projected longer into a combustion chamber 211 as they are nearer to the outermost circumference, and the number of the premixing burners to be supplied with fuel is controlled, from the axis toward the outermost circumference, in accordance with an output. Since a combustion efficiency is high in a whole range of operation and 99.5% of the whole fuel can be premixed leanly and combusted, as the result, production at NOx can be reduced sharply.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [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、特に希薄予混合燃焼を行うことによるNOx低減に好適なガスタービン燃焼器に関する。 The present invention relates relates to a gas turbine combustor, of a preferred gas turbine combustor, particularly NOx reduction by carrying out the lean premixed combustion.

【0002】 [0002]

【従来の技術】希薄予混合燃焼を主体とするガスタービン燃焼装置の一例は実開平2−100060号公報に示されており、内筒軸心部に配置されている拡散燃焼器は燃焼安定性を高める働きをする。 An example of the Prior Art Gas turbine combustion apparatus consisting mainly of lean premixed combustion is shown in Japanese Patent real-Open No. 2-100060, the diffusion combustor is disposed in the inner cylinder axis portion combustion stability It works to increase the to. 又、その外周側に配置されている多重環状予混合燃焼器の各予混合室からは燃料希薄予混合気が旋回して供給され、拡散燃焼によって補助されながら燃焼する。 The fuel lean premixed mixture from each premix chamber of a multiple annular premixed combustors arranged on the outer peripheral side thereof is supplied to pivot, burned while being assisted by the diffusion combustion.

【0003】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】この場合、中心近傍のみが燃焼している状態では外周からの空気によって火炎が冷却されるために燃料の一部が未燃焼のまま排出されたり、有毒な一酸化炭素が多量に排出される。 THE INVENTION Problems to be Solved] In this case, or a part of the fuel is discharged unburned to flame is cooled by the air from the outer periphery in a state in which only the vicinity of the center is burning, toxic one carbon oxides is a large amount of discharge.

【0004】本発明の目的は、一部分が燃焼している状態においても燃焼効率が高く、NOx生成の多い拡散燃焼割合を少なくし、NOx生成の少ない予混合燃焼割合を多くすると同時にこの予混合気燃料濃度の低い場合にも安定燃焼し、かつ、広負荷帯で低NOx燃焼が可能なガスタービン燃焼装置を提供することである。 An object of the present invention, have high combustion efficiency in a state where a portion is burning, it reduces the large diffusion combustion rate of NOx production, the premixture at the same time increasing the small premixed combustion ratio of NOx generated also stable combustion when low fuel concentration, and is to provide a gas turbine combustion apparatus provides low NOx combustion in a wide load range.

【0005】 [0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本発明に係るガスタービン燃焼器の第1の特徴は、燃焼室の軸心部に配置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、該拡散燃焼器の外周側に配置され、空気と燃料の混合気を噴出して予混合燃焼を行うと共に、 Means for Solving the Problems] A first aspect of the gas turbine combustor according to the present invention for achieving the above object, is disposed in the axial portion of the combustion chamber, performs diffusion combustion by injecting fuel a diffusion burner, is disposed on the outer peripheral side of the diffusion burner, with and ejecting the mixture of air and fuel perform premixed combustion,
前記拡散燃焼器の燃料出口端よりもその混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第1の予混合燃焼器と、該第1の予混合燃焼器の混合気出口端よりも、その混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第2 Wherein a diffusion burner first its mixture outlet end than the fuel outlet end of the plurality which are formed to protrude on the downstream side of the premixed combustors, than the air-fuel mixture outlet end of the first premixed combustors , the mixture second outlet end of the plurality which are formed to protrude downstream
の予混合燃焼器とを有し、前記第1の予混合燃焼器及び第2の予混合燃焼器を、前記拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置したことにある。 Of and a premixed combustors, the first premixed combustors and second premixed combustors, the outer periphery of the diffusion burner, in that arranged alternately in the circumferential direction.

【0006】また、本発明の第2の特徴は、上記の第1 [0006] The second feature of the present invention, first the
の予混合燃焼器の混合気出口端に、混合気に旋回を与える旋回器を設けたことにある。 To the mixture outlet end of premixed combustors lies in the provision of the swirler imparting swirl to the gas mixture.

【0007】第3の特徴は、燃焼器軸心部に配置され、 A third feature is disposed on the combustor axis portion,
入口端と吐出端を持つ管状の第1燃料ノズルと、該第1 A first fuel nozzle tubular having an inlet end and a discharge end, said first
燃料ノズルと同軸であって、該第1燃料ノズルの外周に位置し、入口端部に第1旋回器を有し、吐出端が前記第1燃料ノズル吐出端とほぼ同一面となる管状の第1空気送給管と、前記第1燃料ノズルと同軸であって、前記第1空気送給管の外周に位置し、該第1空気送給管吐出端とほぼ同一面に第1旋回器と同方向旋回の環状の第2旋回器を有する管状の第2空気送給管と、該第2空気送給管吐出端の下流部を急拡大して形成される燃焼室と、前記第1燃料ノズルの吐出端に軸心に対して放射状の、下流方向を向いた複数の第1燃料噴口と、前記第1空気送給管の第1旋回器と吐出端の中間に位置し、前記第1燃料ノズルの側面から第1空気送給管の内壁に向い、吐出端側に傾斜した複数の第2燃料噴口を有する拡散燃焼器にある。 A fuel nozzle coaxial, located on the outer circumference of the first fuel nozzle having a first swirler at the inlet end, a tubular discharge end is substantially flush with the first fuel nozzle discharge end 1 and the air feed pipe, a first fuel nozzle coaxially, situated on the outer periphery of the first air supply pipe, a first swirler in substantially the same plane with the first air supply pipe discharge end a combustion chamber formed by rapidly expanding the second air supply pipe of the tubular having the second swirler ring in the same direction turning, the downstream end of the second air supply pipe discharge end, said first fuel radial with respect to the axis in the discharge end of the nozzle, and a plurality of first fuel injection port facing downstream, located in the middle of the first swirler and the discharge end of the first air supply pipe, the first opposite from the side surface of the fuel nozzle to the inner wall of the first air supply pipe, it is a diffusion combustor having a plurality of second fuel injection port which is inclined discharge end.

【0008】また、本発明の第4の特徴は、上記の拡散燃焼器において、第1空気送給管と第2空気送給管の入口端を同一空気管路から分岐し、該分岐部の上流に前記第1空気送給管と第2空気送給管へ供給する空気に混合するための燃料を噴射する1つ以上の噴口を有する第2 [0008] The fourth aspect of the present invention, a diffusion burner described above, the first air supply pipe an inlet end of the second air supply pipe is branched from the same air line, the branching portion second with one or more injection ports for injecting fuel for mixing the air supplied the upstream and the first air supply pipe into the second air supply pipe
燃料ノズルを追加し、第1燃料ノズルと第2燃料ノズルへ供給する燃料を各々独立して制御する拡散−予混合燃焼器に変更したことにある。 Add the fuel nozzle, each independently controlled by diffusing the fuel supplied to the first fuel nozzle and the secondary nozzle - lies in the change in premixed combustors.

【0009】更に、本発明の第5の特徴は、上記の拡散−予混合燃焼器を並列に複数個並べ、第2空気送給管吐出端から下流を一室にして燃焼室を形成し、ガスタービン負荷に対応して作動する拡散−予混合燃焼器の個数を制御するガスタービン燃焼器にある。 Furthermore, a fifth aspect of the present invention, the diffusion - arranging a plurality in parallel premixed combustors, and the downstream in a room to form a combustion chamber from the second air supply pipe discharge end, diffusion operates in response to the gas turbine load - in a gas turbine combustor to control the number of premixed combustors.

【0010】更に、本発明の第6の特徴は、拡散燃焼器の燃料出口近傍に空気を供給する手段に、燃料を供給する手段を設けて拡散燃焼器の燃料出口近傍に燃料と空気の混合気を供給するように構成したことにある。 Furthermore, a sixth aspect of the present invention, the mixing of the diffusion to the means for supplying air to the fuel outlet near the combustor, fuel and air to the fuel outlet near the diffusion burner is provided with means for supplying fuel care lies in the fact that is configured to supply. すなわち、拡散燃焼器の燃料と上記の混合気を混合させて燃焼器の中央部に火炎を形成させるものである。 That is intended to form a flame in the central portion of the combustor by mixing fuel and air mixture above the diffusion burner.

【0011】更にまた、上記第1の特徴にあるガスタービンの構成に、上記第3の特徴のある拡散燃焼器の燃料出口近傍に混合気を供給する手段を設けても良い。 [0011] Furthermore, the configuration of the gas turbine in the first aspect may be provided with means for supplying a mixture to the fuel outlet near the diffusion burner with the third aspect.

【0012】更にまた、本発明の第7の特徴は、上記第3の特徴のある拡散燃焼器の燃料出口近傍に混合気を供給する手段、すなわち予混合気噴射ノズルの混合気出口端に、前記混合気に旋回を与える第1の旋回器と該第1 [0012] Furthermore, a seventh aspect of the present invention, the third means for supplying mixture to the fuel outlet near the diffusion burner with features, namely the mixture outlet end of the premixed gas injection nozzle, first swirler and the first to impart swirl to the gas mixture
の旋回器の外周側に位置する第2の旋回器を設けると共に、前記第1及び第2の旋回器から噴出される混合気の旋回方向がそれぞれ同方向になるように、かつ前記第1 Provided with a second swirler positioned on the outer peripheral side of the swirler, so that the turning direction of the mixture to be ejected from the first and second swirler is in the same direction, respectively, and the first
の旋回器から噴出される混合気の流量よりも、前記第2 Than the flow rate of the mixture to be ejected from the swirler, the second
の旋回器から噴出される混合気の流量が多くなるように前記第1及び第2の旋回器を構成したことにある。 In that the flow rate of the mixture to be ejected from the swirler of constituted the first and second swirler so much.

【0013】更にまた、本発明の第8の特徴は、外筒と内筒との間に空気を流通して燃焼器を冷却するように構成されたものにおいては、予混合燃焼器から噴出される混合気の流出方向が、内筒の軸心部に向かうように、予混合燃焼器の混合気出口端を形成したことにある。 [0013] Furthermore, an eighth aspect of the present invention, in which is configured to cool the combustor flows through the air between the outer tube and the inner tube, is ejected from the premixed combustors outflow direction of the air-fuel mixture that is, to face the axial center of the inner cylinder, lies in the formation of the mixture outlet end of premixed combustors.

【0014】上記第5の特徴にある構成は、前述した第1の特徴乃至第4の特徴にある構成のいずれにも適用しても良い。 [0014] structure in the fifth aspect may be applied to any of the configurations in the first feature to the fourth feature described above.

【0015】更にまた、本発明の第9の特徴は、外筒とその内部に設けられた燃焼室を形成する内筒とを有し、 [0015] Furthermore, a ninth aspect of the present invention, and a inner cylinder forming a combustion chamber provided the outer tube and the inside,
この外筒と内筒との間の空気を流通せしめて燃焼器を冷却するように構成されたものにおいては、拡散燃焼器の外周側に配置され空気と燃料の混合気を噴出して予混合燃焼を行うと共に、前記拡散燃焼器の燃料出口端よりもその混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第1の予混合燃焼器と、該第1の予混合燃焼器の混合気出口端よりも、その混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第2の予混合燃焼器と、前記拡散燃焼器と前記第1及び第2の予混合燃焼器との間に設けられた拡散燃焼器の燃料出口近傍に空気と燃料の混合気を供給する予混合気噴出ノズルとを設けると共に、前記第1の予混合燃焼器及び第2の予混合燃焼器を、前記拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置し、更に前記内筒もしくは前記尾筒 Air In those configured to cool the by allowed flow combustor, the premixed and ejected a mixture of diffusion burner outer periphery is arranged on the side of the air and fuel between the outer tube and the inner tube performs combustion, mixing of the diffusion combustor fuel first outlet a mixture gas outlet end than ends of the plurality that protrudes to the downstream side first premixed combustors, the first premixed combustors than air outlet end, between a plurality of second premixed combustors that mixture outlet end is formed to protrude on the downstream side, and the diffusion burner and the first and second premixed combustors provided with a premixed gas ejecting nozzle for supplying a mixture of air and fuel, the first premixed combustor and the second premixing combustor fuel outlet near the diffusion burner provided in the on the outer circumferential side of the diffusion burner, arranged alternately in the circumferential direction, further the inner tube or said transition piece 、前記外筒と内筒との間に流通する空気を前記燃焼室へ導く空気流通孔と、該空気流通孔を流通する空気の流量を制御する空気流量制御弁を設けたことにある。 Lies in the provision of the air flow control valve for controlling the air flow hole for guiding the air flowing between the outer cylinder and the inner cylinder into the combustion chamber, the flow rate of air flowing through the air flow hole.

【0016】更にまた、本発明の第10の特徴は、ガスタービン燃焼器の燃焼室軸心部に設置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、該拡散燃焼器の外周側に配置され空気と燃料の混合気を噴出して予混合燃焼を行う複数の第1の予混合燃焼器と、該第1の予混合燃焼器の混合気出口端よりも、その混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第2の予混合燃焼器と、前記拡散燃焼器と前記第1及び第2の予混合燃焼器との間に設けられた前記拡散燃焼器の燃料出口近傍に空気と燃料の混合気を供給する予混合気噴出ノズルとを設け、前記第1の予混合燃焼器及び第2の予混合燃焼器を、前記拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置し、かつ前記ガスタービンの負荷が大きくなるにつれて、前記予混合気噴出ノズル [0016] Furthermore, a tenth aspect of the present invention is installed in the combustion chamber axis of a gas turbine combustor, a diffusion burner for performing diffusion combustion by injecting fuel, the outer peripheral side of the diffusion burner and ejecting a mixture of the deployed air and fuel to a plurality of first premixed combustors performing premixed combustion, than the air-fuel mixture outlet end of the first premixed combustors, the fuel-air mixture outlet end fuel outlet but a second premixing combustor plurality that protrudes to the downstream side, of the diffusion combustor is provided between the diffusion burner and the first and second premixed combustors vicinity of providing a premixed gas jet nozzle for supplying a mixture of air and fuel, the first premixed combustors and second premixed combustors, the outer periphery of the diffusion combustor, the circumferential as the alternately arranged, and the load of the gas turbine increases, the premixture jetting nozzle ら、前記第1の予混合燃焼器、第2 Et al., The first premixed combustors, second
の予混合燃焼器の順に燃料を投入して混合気の流量を増加させるように構成したことにある。 In that the fuel in the order of premixed combustors configured to increase the flow rate of the mixture was put in.

【0017】 [0017]

【作用】上記本発明の第1の特徴に依れば、第1の予混合燃焼器の混合気出口端を拡散燃焼器の燃料出口端よりも下流側に突出して形成され、また第2の予混合燃焼器の混合気出口端は、前記第1の予混合燃焼器の混合気出口端よりも下流側に突出して形成され、かつこの第1及び第2の予混合燃焼器を拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置したので、拡散燃焼器の拡散燃焼火炎は、第1の予混合燃焼器、第2の予混合燃焼器の順に着火するようになり、予混合燃焼器の着火性が向上すると共に、拡散燃焼火炎と予混合燃焼火炎との干渉を抑制することができるので、拡散燃焼火炎は安定した燃焼を維持することができ、且つ予混合燃焼火炎は、拡散燃焼火炎の高温火炎の影響を受けることが少なくなるため、希薄燃焼を行ってNO According to a first aspect of the action The present invention, first the diffusion burner air mixture outlet end of premixed combustors than the fuel exit end is formed to project downstream, and the second mixture outlet end of the premixed combustors than mixture outlet end of the first premixed combustors are formed to protrude downstream, and diffusion burner the first and second premixed combustors on the outer peripheral side of, so arranged alternately in the circumferential direction, the diffusion combustion flame of the diffusion combustor, the first premixed combustors, become ignited in the order of the second premixed combustors, premixed combustion with vessels of ignitability is improved, it is possible to suppress interference between the diffusion combustion flame and the premixed combustion flame, diffusion combustion flame can maintain stable combustion, and premixed combustion flame spread because be affected by the high temperature flame of the combustion flame decreases, NO performing lean combustion 生成を抑制するという予混合燃焼器の特性を活かすことができる。 Generate can utilize the characteristics of the premixed combustors of suppressing.

【0018】また、上記本発明の第2の特徴によれば、 [0018] According to the second aspect of the present invention,
混合気に旋回を与えることができるため、予混合燃焼火炎の安定性が向上する。 Since the air-fuel mixture can be given a swirling improves the stability of the premixed combustion flame.

【0019】上記本発明の第3の特徴によれば、燃料流量が少なくなると、第1空気送給管から供給される空気のみと混合しつつ、拡散燃焼するが、第1燃料ノズルの第1燃料噴口から噴射される燃料は第1燃料ノズル吐出端によって形成される空気の二次流れによって保炎され、第1燃料ノズルの側面に設けた第2燃料噴口から噴射される燃料が第1燃料ノズル外壁面に沿って流れ、空気と一部予混合した状態で、第1燃料噴口から噴射される燃料の保炎域に流入するため、保炎域の燃料濃度が理論的に最も燃焼しやすい燃料濃度に近くなり、拡散火炎の安定性が向上する。 According to a third aspect of the present invention, the fuel flow rate decreases, while mixing only with the air supplied from the first air supply pipe, although diffusion combustion, first a first fuel nozzle fuel injected from the fuel injection port is flame holding by the secondary flow of air is formed by the first fuel nozzle discharge end, the fuel is first fuel injected from the second fuel injection port provided on the side surface of the first fuel nozzle flows along the nozzle outer wall surface, in a state where air and some were premixed, to flow into the flame stabilizing zone of the fuel injected from the first fuel injection port, the fuel concentration of the flame stabilizing zone most likely to burn theoretically closer to the fuel concentration, thereby improving the stability of the diffusion flame.

【0020】また、本発明の第4の特徴によれば、前記第1空気供給管と第2空気供給管から混合気が供給されるので、燃焼室軸心近傍の拡散火炎は燃焼安定性が高くなり、前記第2旋回器から流入する混合気との接触面で燃焼安定性に必要な熱量を供給できるので拡散−予混合燃焼器全体が安定して燃焼できる。 [0020] According to a fourth aspect of the present invention, since the first air supply pipe mixture from the second air supply pipe is supplied, diffusion flame in the combustion chamber axis near the combustion stability higher becomes, the diffusion can be supplied with heat necessary for combustion stability at the contact surface with the air-fuel mixture flowing from the second swirler - whole premixed combustors can be stably combusted. また、この構成では拡散燃料と予混合燃料を独立して制御できるので、拡散燃料を少なくしてその外周の第1空気送給管から供給される混合気中で拡散燃焼し、混合気も大部分が予混合燃焼することによって、その外周の第2空気送給管から供給される混合気を安定燃焼させるために必要な熱量を生成することができるので、NOx生成が少なく、燃焼安定性の高い燃焼が可能である。 Further, since this arrangement can be controlled independently diffusion fuel and premix fuel, with less diffusion fuel diffusion combustion in a mixture supplied from the first air supply pipe of the outer periphery, also the air-fuel mixture Large by portion is premixed combustion, since the mixture supplied from the second air supply pipe of the periphery can generate heat required to stabilize the combustion, less NOx generation, combustion stability it is possible to high combustion.

【0021】更に、本発明の第5の特徴によれば、NO Furthermore, according to the fifth aspect of the present invention, NO
x生成が少なく、燃焼安定性の高い拡散−予混合燃焼器をガスタービン負荷に対応して作動する燃焼器の個数を制御するので、ガスタービンの広い負荷範囲でNOx生成の少ない運転が可能である。 x generation is small, combustion stability with high diffusion - since the premixed combustors to control the number of combustor which operates in response to the gas turbine load, can be less operation with NOx produced in a wide load range of the gas turbine is there.

【0022】更に、上記本発明の第6の特徴によれば、 Furthermore, according to the sixth aspect of the present invention,
拡散燃焼器の燃料出口近傍に混合気を供給するので、拡散燃料はこの混合気と混合して燃焼するようになるため、拡散燃焼火炎の安定性が大幅に向上する。 Since supplying mixture to the fuel outlet near the diffusion burner, diffusion fuel is to become such that the combustion is mixed with this mixture, the stability of the diffusion combustion flame is considerably improved. すなわち本発明は、拡散燃料のみで拡散燃焼を行う従来の拡散燃焼器に変えて、拡散燃料と混合気で燃焼室中央部に拡散燃焼火炎が形成されるように拡散燃焼器を構成したものである。 That is, the present invention instead of the conventional diffusion combustors performing diffusion combustion only in the diffusion fuel, which was composed of the diffusion burner as the diffusion combustion flame is formed in the center of the combustion chamber portion in mixture with diffusion fuel is there.

【0023】更にまた、上記本発明の第7の特徴によれば、拡散燃焼器の燃料出口近傍に混合気を供給する予混合気噴射ノズルの混合器出口端に混合気に旋回を与える第1の旋回器と該第1の旋回器の外周側に位置する第2 [0023] Furthermore, according to the seventh aspect of the present invention, first to impart swirl to the gas mixture to the mixer outlet end of the premixed gas injection nozzle for supplying a mixture to the fuel outlet near the diffusion burner second, located on the outer peripheral side of the swirler and the first swirler
の旋回器を設けると共に、前記第1及び第2の旋回器から噴出される混合気の旋回方向がそれぞれ同方向になるように、かつ前記第1の旋回器から噴出される混合気の流量よりも、前記第2の旋回器から噴出される混合気の流量が多くなるように前記第1及び第2の旋回器を構成したので、燃焼室の軸心に設けられた拡散燃料ノズルから噴射された拡散燃料は、上記第1の旋回器から流出した混合気と混合してより燃焼しやすい混合気を形成し、 Provided with a swirler, such that the first and the turning direction of the mixture to be ejected from the second swirler is in the same direction, respectively, and than the flow rate of the mixture to be ejected from said first swirler also, since it is configured with the second from said swirler so that the flow rate of the mixture to be ejected is increased first and second swirler are ejected from the diffusion fuel nozzles provided in the axis of the combustion chamber diffusion fuel forms a more combustion tends mixture is mixed with the gas mixture flowing out of the first swirler,
拡散燃焼火炎を安定させることができる。 The diffusion combustion flame can be stabilized. この時、第1 At this time, the first
の旋回器から流出される混合気がおおすぎると、拡散燃料を噴射しても混合気単独で燃焼中の燃焼温度を上昇させる効果が少なくなり、燃焼火炎を安定させる効果が低下するので必要以上の混合気は、第1の旋回器の外周側にある第2の旋回器へ流出するように構成する。 Of the mixture to be flowing out too much from the swirler, it is injected diffusion fuel mixture alone less the effect of increasing the combustion temperature in the combustion, or required because an effect of stabilizing the combustion flame decreases mixture of is arranged to flow out into the second swirler in the outer peripheral side of the first swirler. すなわち第1及び第2の旋回器から噴出される混合気の旋回方向がそれぞれ同方向になるように、かつ前記第1の旋回器から噴出される混合気の流量よりも、前記第2の旋回器から噴出される混合気の流量が多くなるように構成することによって、上記の拡散燃焼火炎を安定させるのに必要以上の混合気は、第2の旋回器を介して拡散燃焼火炎の略中央部に供給され、拡散燃焼火炎の安定性を損なうことなく拡散燃焼火炎と反応するようになる。 That is, as the turning direction of the mixture to be ejected from the first and second swirler is in the same direction, respectively, and the than the first flow rate of the mixture to be ejected from the swirler, said second pivot by configuring so that the flow rate of the mixture to be ejected is increased from vessels, gas mixture than is necessary to stabilize the diffusion combustion flame, substantially the center of the diffusion combustion flame through the second swirler It is supplied to the section, so that the reaction with no diffusion combustion flame compromising the stability of the diffusion combustion flame. 更に拡散燃焼用空気に燃料空気予混合気を用いることにより、 By using the fuel-air premixture to further diffuse the combustion air,
軸心に設けられた拡散燃料ノズルから噴射される燃料が少ない状態でも安定して燃焼することが可能となり、低NOx化を達成できる。 Also it is possible to stably burn at low fuel injected from the diffusion fuel nozzles provided in the axial center, it can achieve NOx reduction.

【0024】更にまた、上記本発明の第8の特徴によれば、予混合燃焼器から噴出される混合気の流出方向が、 [0024] Furthermore, according to the eighth aspect of the present invention, the outflow direction of the gas mixture to be ejected from the premixed combustors,
内筒の軸心部に向かうように予混合燃焼器の混合気出口端を形成したので、予混合燃焼火炎が内筒の側面付近に流れる冷却空気により冷却されることがないので、予混合燃焼火炎の燃焼温度が低下することを抑制することができ、未燃分の排出を抑制することができる。 Since the formation of the mixture outlet end of the premixing combustor toward the axial center of the inner cylinder, since the it is not cooled by the cooling air flowing in the vicinity of the side surface of the inner cylinder is premixed combustion flame, premixed combustion can combustion temperature of the flame is prevented from being lowered, it is possible to suppress the discharge of unburned.

【0025】更にまた、上記本発明の第9の特徴によれば、尾筒もしくは内筒に空気流通孔を設けてこの空気流通孔から燃焼室へ流入する空気流量を制御するため、燃焼域へ供給する空気流量を減少させることができ、燃料空気予混合気の濃度を一定に保つことが可能になり、高効率,低NOx燃焼が可能となる。 [0025] Furthermore, according to the ninth aspect of the present invention, for controlling the flow rate of air flowing into the combustion chamber from the air flow holes by the air flow hole provided in the tail tube or the inner cylinder, into the combustion zone can reduce the air flow rate supplied, the concentration of the fuel air premixture becomes possible to maintain a constant, high efficiency, it is possible to lower NOx combustion.

【0026】更にまた、上記本発明の第10の特徴によれば、予混合気噴出ノズル、第1の予混合燃焼器、第2 [0026] Furthermore, according to the tenth aspect of the present invention, the premixed gas ejection nozzle, first premixed combustors, second
の予混合燃焼器の各々の混合比を負荷に対して大きく変化させずに燃料供給量を増加させることができるため、 Since the mixing ratio of each of the premixed combustors without widely changing the load can be increased fuel supply quantity,
予混合燃焼火炎の安定性を更に向上させることができる。 The stability of the premixed combustion flame can be further improved.

【0027】 [0027]

【実施例】本発明に係るガスタービン燃焼器の一実施例を図1および図2を用いて説明する。 An embodiment of a gas turbine combustor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0028】図1は、本実施例のガスタービン燃焼器の縦断面図である。 [0028] Figure 1 is a longitudinal sectional view of a gas turbine combustor of the present embodiment. 該燃焼器の外形は燃焼器全体を収納する圧力容器である円筒状の外筒102で形成され、この外筒102の内部には燃焼室211を形成する内筒10 The outer shape of the combustor is formed with an outer cylinder 102 is a pressure vessel for accommodating the entire combustor, the inner cylinder 10 is inside the outer tube 102 to form a combustion chamber 211
1を有し、内筒101により形成される燃焼室211内には、その端部中心に、拡散燃料を噴射する拡散燃料ノズルである第1燃料ノズル103が設けられている。 Have 1, the combustion chamber 211 formed by the inner cylinder 101, at its end center, the first fuel nozzle 103 is provided as a diffusion fuel nozzle for injecting the diffusion fuel.

【0029】上記の構成を有する燃焼器における本実施例の特徴とする構成について、以下に説明する。 The structure, which is a feature of the present embodiment in the combustor having the above configuration will be described below.

【0030】第1燃料ノズル103の外周に該第1燃料ノズルの燃料出口近傍に供給される空気に旋回を与えるための第1の旋回器である環状のスワーラ108と、このスワーラ108の外周に、第2の旋回器であるスワーラ109を設け、更にこれらのスワーラ108,109 [0030] an annular swirler 108 is a first swirler for providing swirl to the air supplied to the fuel outlet near the first fuel nozzle to the outer periphery of the first fuel nozzle 103, the outer periphery of the swirler 108 the swirler 109 is a second swirler disposed further these swirlers 108 and 109
から流出される空気に燃料を混合する第2燃料ノズル1 Second fuel nozzle for mixing fuel with air flowing out of the 1
11と、第2燃料ノズル111とスワーラ108,10 11, the second fuel nozzles 111 swirler 108,10
9との間の第1予混合室206とからなる予混合気噴出ノズルを設ける。 Providing a premixture jet nozzle comprising a first premixing chamber 206. between 9. またスワーラ108,109から流出される混合気の旋回方向は、それぞれが同方向になるように、スワーラ108,109を構成する。 The turning direction of the gas mixture flowing out of the swirler 108 and 109, so that respectively the same direction, constituting a swirler 108 and 109. そしてスワーラ108から流出される混合気の流量よりもスワーラ109から流出される混合気の流量が大きくなるようにスワーラ108,109を構成する。 The flow rate of the mixture than the flow rate of the mixture flowing out of the swirler 108 is discharged from the swirler 109 constitutes a swirler 108 and 109 so as to increase. 例えばスワーラ1 For example, the swirler 1
09の流出面積をスワーラ108の流出面積より大きくして構成しても良い。 Outflow area 09 may be formed by larger than the outflow area of ​​the swirler 108.

【0031】そしてスワーラ108から流出する旋回を与えられた混合気は、第1燃料ノズル103から噴出される燃料と混合して拡散燃焼火炎を形成する。 [0031] The air-fuel mixture fed a swirl flowing from the swirler 108 is mixed with fuel injected from the first fuel nozzle 103 to form a diffusion combustion flame. この混合気は、拡散燃焼火炎が安定する分だけ供給すれば良く、 The mixture may be supplied by an amount diffusion combustion flame is stabilized,
まだ燃料と空気の燃焼反応が進んでいない燃焼火炎の根元部に希薄な混合気が多量に供給されると、拡散燃焼火炎が不安定となり、火炎温度の低下による未燃分の増加及び効率の低下を招く恐れがある。 When lean mixture to the root of the combustion flame which is not progressed yet combustion reaction of the fuel and air are heavily supplied, diffusion combustion flame becomes unstable, the unburned due to a decrease in the flame temperature increases and the efficiency of there may deteriorate. よって拡散火炎を安定させるのに必要以上の混合気はスワーラ109から流出させるようにする。 Therefore the air-fuel mixture than necessary to stabilize the diffusion flame is so as to flow out from the swirler 109. このスワーラ109から流出された混合気は、燃料と空気の燃焼反応がある程度進んでいるかもしくは反応が略終了している燃焼火炎の中央部、もしくは後流側へ供給される。 The swirler 109 mixture flowing out from the central portion of the combustion flame in which the fuel and air in the combustion reaction is somewhat willing are either or reaction is substantially completed, or is supplied to the wake side. この必要以上の混合気を燃焼火炎の中央部、もしくは後流側へ供給するために、スワーラ109の混合気出口端部をスワーラ108の混合気出口端部よりも下流側に突出して形成しても良い。 The central portion of a mixture of the excessive combustion flame, or in order to supply to the wake side, and formed to project the mixture outlet end of the swirler 109 at the downstream side of the air-fuel mixture outlet end of the swirler 108 it may be.

【0032】また、前記予混合気噴出ノズルの外周に、 Further, the outer periphery of the premixture jet nozzle,
第2予混合室205と、第2予混合室205の端部中心の第3燃料ノズル104と、その外周の空気供給用のスワーラ113と空気孔120からなる第1の予混合燃焼器、及びこの第1の予混合燃焼器の混合気出口端部よりもその混合気出口端部が下流側に突出して形成された、 A second premixing chamber 205, the third fuel nozzle 104 the center of the end portion of the second premixing chamber 205, the first premixed combustors consisting of swirler 113 and air holes 120 for air supply of its outer periphery, and the mixture gas outlet end than the gas mixture outlet end of the first premixed combustors are formed to protrude downstream,
第3予混合室207と、その端部中心の第4燃料ノズル105と、その外周の空気供給用のスワーラ110とからなる第2の予混合燃焼器を設ける。 A third premix chamber 207, and the fourth fuel nozzle 105 of its ends around, providing a second premixed combustors consisting of swirler 110. for air supply of its outer periphery. また第1の予混合燃焼器の混合気出口端部には予混合気に旋回を与えるスワーラ107を設け、燃料と空気の混合を促進させると共に予混合燃焼火炎を安定させる。 Furthermore the gas mixture outlet end of the first premixed combustor swirler 107 impart swirl to the premixture formed, stabilizes the premixed combustion flame with promoting the mixing of fuel and air.

【0033】第1の予混合燃焼器には第2予混合室20 [0033] The first premixed combustors second premix chamber 20
5へ供給する空気整流室210と、その空気入口209 The air guide chamber 210 is supplied to 5, the air inlet 209
と、空気入口209の面積を制御する空気流量制御弁1 When an air flow control valve 1 for controlling the area of ​​the air inlet 209
06が、第2の予混合燃焼器にはその外周の空気供給用のスワーラ110と、第3予混合室207の混合気出口流路方向を決定する偏流板112が設けられている。 06, the second premixed combustors with swirler 110 for air supply of its outer periphery, drift plate 112 to determine the air-fuel mixture outlet passage direction of the third premixing chamber 207 is provided. この偏流板112は、混合気を燃焼室中央部へ向かうようにし、第2の予混合燃焼器の燃焼火炎が内筒101及び外筒102により形成される環状通路208を流れる空気により冷却されないようにする。 The drift plate 112, the air-fuel mixture to be directed to the combustion chamber central portion, so as not to be cooled by air flowing through the annular passage 208 which combustion flame of the second premixing combustor is formed by the inner cylinder 101 and outer cylinder 102 to. 特に内筒101の内側面に空気を流してフィルム冷却を行うものに対しては効果が大きい。 Effect is large relative to perform film cooling by flowing air into the inside surface of the inner cylinder 101 in particular. また、内筒101と予混合火炎が接触しないため、内筒101のメタル温度を低下させることもできる。 Further, since the inner cylinder 101 and the premixed flame is not in contact, it is also possible to lower the metal temperature of the inner cylinder 101. 前記第1の予混合燃焼器及び第2の予混合燃焼器を、図2に示すように拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置する。 Said first premixing combustor and the second premixed combustors, the outer circumferential side of the diffusion burner as shown in FIG. 2, arranged alternately in the circumferential direction. このように第1及び第2の予混合燃焼器を配置することによって、拡散燃焼器の拡散火炎は、第1の予混合燃焼器,第2の予混合燃焼器の順に着火するようになり、予混合燃焼器の着火性が向上すると共に、拡散燃焼火炎と予混合燃焼火炎との干渉が少なくなり、拡散燃焼火炎は安定して燃焼を維持することができ、予混合燃焼火炎は、拡散燃焼火炎の高温火炎の影響を受けることが少なくなるため、希薄燃焼を行ってNO By thus arranging the first and second premixing combustors, the diffusion flame of the diffusion combustor, the first premixed combustors, become ignited in the order of the second premixed combustors, thereby improving the ignitability of the premixed combustors, the diffusion combustion interference between the flame and the premixed combustion flame is reduced, the diffusion combustion flame can be maintained stable combustion, premixed combustion flame diffusion combustion because be affected by the high temperature flame of the flame becomes small by performing the lean combustion NO
x生成を抑制するという予混合燃焼器の特性を活かすことができる。 You can take advantage of the characteristics of the premixed combustors of suppressing x generation. また、第1の予混合燃焼器と第2の予混合燃焼器は同一円周上に配置しなくても良い。 The first premixed combustors and second premixed combustors may not be disposed on the same circumference. 第2の予混合燃焼器は、第1の予混合燃焼器が配置されている円周よりも若干外側に配置する方が好ましい。 The second premixing combustors, it is preferable that the first premixed combustors are disposed slightly outward from the circumference are arranged.

【0034】次に図3及び図4を用いて本発明に係るガスタービン燃焼器に適用される燃料及び空気の制御方法について説明する。 [0034] Next the fuel and the control method of the air will be described as applied to a gas turbine combustor according to the present invention with reference to FIGS.

【0035】先ず最初に、図1を用いて燃料及び空気の供給系統を説明する。 [0035] First, the supply system of the fuel and air will be described with reference to FIG.

【0036】圧縮機から供給される燃焼用空気は上記内筒101と外筒102とによって形成される環状通路2 The combustion air supplied from the compressor annular passage 2 formed by the above inner cylinder 101 and outer cylinder 102
08内を矢印212の方向に進み、途中で分岐した後に第1予混合室206,第2予混合室205,第3予混合室207を通って燃焼室211へと供給される。 Take the 08 in the direction of arrow 212, first premix chamber 206 after it is branched at the middle, second premixing chamber 205, it is supplied to the combustion chamber 211 through the third premixing chamber 207. 第2予混合室205へ供給される空気は空気入口209に設けた流量制御弁106によって空気流量制御された後に一旦、空気整流室210で減速し、第2予混合室205へ流入する。 Air supplied to the second premixing chamber 205 once after being air flow control by the flow control valve 106 provided in the air inlet 209, and decelerated in air guide chamber 210 flows into the second premixing chamber 205. 一方、第1燃料ノズル103用燃料は配管2 The fuel for the first fuel nozzle 103 is pipe 2
01と図示しない流量制御弁を介して供給され、第2燃料ノズル111用燃料は配管202と図示しない流量制御弁を介して供給され、第3燃料ノズル104用燃料は配管203と図示しない流量制御弁を介して供給され、 01 and supplied via the flow control valve (not shown), the fuel for the second fuel nozzle 111 is supplied via a flow control valve (not shown) with the pipe 202, the flow control fuel for the third fuel nozzle 104 are not shown and the pipe 203 is supplied via a valve,
第4燃料ノズル105用燃料は配管204と図示しない流量制御弁を介して供給される。 Fuel fourth fuel nozzle 105 is supplied via the flow control valve (not shown) with the pipe 204. 出力0%以下の起動着火は拡散燃焼器の第1燃料ノズル103から燃料を供給することで可能であるが、第2燃料ノズル111からの燃料供給を併用することでも可能である。 The output 0% following startup ignition is possible by supplying the fuel from the first fuel nozzle 103 of the diffusion burner can be also be used in combination fuel supply from the second fuel nozzles 111. 又、起動着火時に隣接する燃焼器への火炎伝播を必要とする場合には第2予混合器205の出口近傍の内筒101に隣接内筒と連通する火炎伝播管を設け、火炎伝播管近傍の第2予混合器205へ燃料を供給する第3燃料ノズル104にも燃料供給することによって火炎伝播可能である。 Moreover, the fire tube communicating with the adjacent inner tube to the inner tube 101 near the outlet of the second pre-mixer 205 in the case of requiring flame propagation into the combustor adjacent the startup ignition provided, near fire tube it is flame propagation by fuel supply to the third fuel nozzle 104 for supplying the fuel to the second pre-mixer 205. 火炎伝播が完了すると第3燃料ノズルへの燃料供給を停止し、第1燃料ノズル103と第2燃料ノズル111に燃料供給して出力0%まで運転する。 If flame propagation is complete the fuel supply to the third fuel nozzle stops driving the first fuel nozzle 103 fuel supply to 0% power to the second fuel nozzles 111. なお、第1燃料ノズルのみに燃料供給する場合でも出力0%まで運転可能である。 Note that it is operable to 0% output even when the fuel supply only to the first fuel nozzle. 出力0%以上に対応した燃料配分を図3に示し、 Shows a fuel distribution corresponding to the output is 0% or higher in FIG. 3,
空気配分を図4に示す。 The air distribution shown in FIG.

【0037】図3において、横軸はガスタービンの出力であり、縦軸は燃料流量である。 [0037] In FIG. 3, the horizontal axis is the output of the gas turbine, and the vertical axis represents the fuel flow rate.

【0038】出力0%からa%までは拡散燃焼器の第1 [0038] The output from 0% to a% diffusion burner of the first
燃料ノズル103から燃料P−1を供給し、燃焼室21 The fuel P-1 is supplied from the fuel nozzle 103, the combustion chamber 21
1内で燃焼する。 It is burned in the 1. 出力a%からb%の範囲では第2燃料ノズル111からの燃料P−2を追加する。 In the range from the output a% of b% Add fuel P-2 from the second fuel nozzles 111. 出力b%からd%までは更に第3燃料ノズル104からの燃料M− Furthermore the output b% to d% fuel from the third fuel nozzle 104 M-
1を追加する。 1 to add. 出力d%以上では更に第4燃料ノズル1 Furthermore the output d% or more fourth fuel nozzles 1
05から燃料M−2を追加する。 To add fuel M-2 from the 05.

【0039】出力0%からa%までは第1燃料ノズル1 The first output from 0% to a% fuel nozzles 1
03からの燃料P−1と第2燃料ノズル111からの燃料P−2とを供給して運転することも可能である。 The fuel P-1 from 03 can be operated by supplying a fuel P-2 from the second fuel nozzles 111.

【0040】図4の空気配分では内筒101の軸中心近傍スワーラ108,109から燃焼室211に流入する空気をPで示し、第2予混合室205から燃焼室211 [0040] In the air distribution Figure 4 shows the air flowing into the combustion chamber 211 from the axial center near swirlers 108 and 109 of the inner cylinder 101 by P, the combustion chamber from the second premixing chamber 205 211
に流入する空気をM−1で示し、第3予混合室207から燃焼室211に流入する空気をM−2で示し、内筒1 The air flowing into the indicated M-1, shows the air flowing from the third premixing chamber 207 to the combustion chamber 211 with M-2, the inner cylinder 1
01の壁面冷却空気をCで示す。 01 wall cooling air indicated by C. 出力b%以下では内筒軸心部のみで燃焼しており、第1燃料ノズル103からの燃料P−1と第2燃料ノズル111からの燃料P−2 The output b% or less have been burned in only the inner cylindrical axis unit, the fuel P-2 from the fuel P-1 and the second fuel nozzle 111 from the first fuel nozzle 103
の合計が増加すると、空気流量制御弁106を閉の方向に操作して第2予混合器205へ流れる空気M−1を減少し、第1予混合室206へ流れる空気Pを増加して、 If the total is increased, reducing the air M-1 through the air flow control valve 106 is operated in the closing direction to the second pre-mixer 205, to increase the air P flowing into the first premixing chamber 206,
低NOx,高効率燃焼させる。 Low NOx, is high efficiency combustion. そして、出力b%では第1燃料ノズル103からの燃料P−1を減少し、第3燃料ノズル104からの燃料M−1を増加して第2予混合室205から燃焼室211へ流入する予混合気の量を少なくするとともに燃料濃度を高くして燃焼しやすくする。 Then, to reduce the fuel P-1 from the output b% In the first fuel nozzle 103, pre flowing into the combustion chamber 211 from the second premixing chamber 205 to increase the fuel M-1 from the third fuel nozzle 104 mixture to facilitate increased to burn the fuel concentration with the amount of air to reduce. 出力b%からc%の範囲では第2予混合室205へ供給する燃料M−1を増加するが、生成するNOxを抑制するためには燃料希薄予混合気を燃焼室211に供給する必要があり、第2予混合室205へ供給する空気M In c% in the range of the output b% increasing fuel M-1 is supplied to the second premixing chamber 205, but in order to suppress the NOx generating need to supply fuel lean premixed mixture in the combustion chamber 211 There, air M supplied into the second premixing chamber 205
−1を空気流量調節弁106を開方向に操作することによって増加する。 -1 increased by manipulating the air flow control valve 106 in the opening direction. そして出力c%以上では第2予混合室205から燃焼室211に供給する燃料空気予混合気濃度が高くなり、空気流量制御することなく安定燃焼可能である。 The output c% or more increases the fuel air premixture concentration supplied to the combustion chamber 211 from the second premixing chamber 205, it is possible stable combustion without air flow control. しかし、予混合気濃度が高くなるとNOx生成量が多くなるので、出力d%以上では第2予混合室20 However, since the NOx generation amount is increased when the premixed gas concentration becomes higher, the second premix chamber is the output d% or more 20
5へ供給する燃料M−1を一定にし、第3予混合室20 5 fuel M-1 is supplied to the constant, third premix chamber 20
7へ供給する燃料M−2を増加する。 Increasing the supply fuel M-2 to 7. 燃料M−2が少ない場合には第3予混合室207から燃焼室211へ供給される予混合気燃料濃度は低いが、第3予混合室207 If less fuel M-2 is low premixture fuel concentration supplied to the combustion chamber 211 from the third premix chamber 207, the third premix chamber 207
の出口に設けた偏流板112によって予混合気が燃焼室2 Premixed gas by channeling plate 112 provided on the outlet combustion chamber 2
11の軸心方向に流れ、上流側の第1予混合室206および第2予混合室205から燃焼室211へ供給された予混合気が燃焼した燃焼ガスと混合して燃焼する。 11 flows in the axial direction of the premixed gas supplied to the combustion chamber 211 from the first premixing chamber 206 and a second premixing chamber 205 on the upstream side is burned mixed with the combustion gas burned.

【0041】本発明の第3燃料ノズル104への燃料配管203を2系統にし、各々に燃料流量制御弁を設けると、図4の出力b%における第2予混合室205へ供給する空気M−1を減少することなく、第2予混合室20 [0041] The fuel pipe 203 to the third fuel nozzle 104 of the present invention to two systems, when each provided fuel flow control valve, the air supplied into the second premixing chamber 205 at the output b% of Figure 4 M- without reducing the first and second premix chamber 20
5の一部から燃焼室211へ供給する予混合気を燃焼可能な濃度に保つことが可能であり、燃焼効率の大幅な低下を防止しつつ、燃焼することが可能である。 Premixture supplied from the part to the combustion chamber 211 of the 5 it is possible to maintain the concentration capable combust, while preventing a significant decrease in combustion efficiency, it is possible to burn. この場合には、残りの第2予混合室へは空気のみが供給される。 In this case, only the air is supplied to the remaining second premixing chamber.
そして出力が更に増加し、b%とd%の中間になると、 The output is further increased, at the middle of the b% and d%,
残りの第2予混合室205にも燃料を供給すると高効率燃焼が可能である。 For the remaining second premixing chamber 205 is capable of high efficiency combustion and supplying fuel.

【0042】次に本発明の他の実施例を図5を用いて説明する。 [0042] Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0043】図1との相異は、内筒101及び外筒10 The differences between the Figure 1, the inner cylinder 101 and the outer cylinder 10
2により形成された環状通路208に流れる空気を燃焼室211へ導く空気流通孔213と、この空気流通孔2 An air flow hole 213 for guiding the air into the combustion chamber 211 flowing through the annular passage 208 formed by 2, the air flow hole 2
13から燃焼室211へ流入される空気の流量を制御する空気流量制御弁115を尾筒114の側壁面に設けた点である。 13 is that the air flow control valve 115 for controlling the flow rate of air flowing into the combustion chamber 211 is provided on the side wall surface of the transition piece 114 from.

【0044】上記図5の構成を用いたときの燃料の制御方法を図6を用いて説明する。 [0044] will be described with reference to FIG. 6 a control method of the fuel when using the configuration of FIG 5.

【0045】空気流量制御弁115を開方向に操作すると、燃焼室211に流入する空気は一様に減少する。 [0045] By operating the air flow control valve 115 in the opening direction, the air flowing into the combustion chamber 211 is reduced uniformly. ガスタービン出力に対する燃料流量配分を図6に示す。 The fuel flow distribution to the gas turbine output shown in FIG. 出力0%以下は第1燃料ノズル103からの燃料P−1のみで運転し、出力0%からb%の範囲は第2燃料ノズル111からの燃料P−2と第3燃料ノズル104からの燃料M−1とを追加して同時に燃焼する。 Output 0% or less operating at only the fuel P-1 from the first fuel nozzle 103, b% in the range of the output 0% fuel from the fuel P-2 and the third fuel nozzle 104 from the second fuel nozzles 111 burning at the same time to add the M-1. 出力b%以上では更に第4燃料ノズル105からの燃料M−2を追加する。 To further add fuel M-2 from the fourth fuel nozzle 105 at the output b% or more.

【0046】また、上記図5の構成を用いたときの空気の制御方法を図7を用いて説明する。 [0046] In addition, it will be described with reference to FIG. 7 a control method of the air when using the configuration of FIG 5.

【0047】出力0%では全体燃料が少ない状態で第1 [0047] is with less overall the output 0% fuel first
予混合室206と第2予混合室205へ燃料P−2,M− Premixing chamber 206 and the fuel P-2 into the second premixing chamber 205, M-
1を供給して高効率燃焼するために空気流量制御弁11 Air flow control valve 11 to the high efficiency combustion by supplying 1
5を開方向に操作して空気入口213から尾筒114内へ流入する空気Bを最大にする。 5 is operated in the opening direction to maximize the air B introduced from the air inlet 213 into the transition piece 114. 出力がa%に達するまで燃料の増加に比例して燃焼室211へ供給する空気を増加するために空気流量制御弁115を閉方向に操作し、空気Bをゼロにする。 Output an air flow rate control valve 115 is operated in the closing direction to increase in proportion to the increase of the fuel air supplied to the combustion chamber 211 until it reaches a%, the air B to zero. 出力a%以上では空気流量制御をすることなく、第1予混合室206と第2予混合室205からの燃料空気予混合気が高効率燃焼する。 Without the air flow control at the output a% or more, the fuel-air premixture from the first premixing chamber 206 and the second premixing chamber 205 is a high efficiency combustion. 出力b%以上では第3予混合室207にも燃料M−2を供給する。 The output b% or more supplying fuel M-2 in the third premixing chamber 207.

【0048】本発明の他の変形例として、図示しないが、燃焼器部外筒に系外に空気を放出する空気通路を設け、この通路途中に空気流量制御弁を設ける。 [0048] As another modification of the present invention, although not shown, an air passage for releasing the air to the outside in the combustor outer cylinder is provided, providing the air flow control valve in the passage way. ガスタービン出力に対する燃料流量配分および空気流量配分は図6,図7と同様である。 Fuel flow distribution and air flow distribution to the gas turbine output 6 is similar to FIG.

【0049】本発明の他の実施例を図8,図9を用いて説明する。 [0049] Another embodiment of the present invention FIG. 8, will be described with reference to FIG.

【0050】図8において第3予混合室207を内筒1 The inner cylinder of the third premix chamber 207 in FIG. 8 1
01と外筒102で形成される環状通路208内に設け、出口端部を内筒101の壁面に設けている。 It provided 01 and the outer tube 102 an annular passage 208 which is formed by, is provided on the wall surface of the inner cylinder 101 outlet end. この場合の燃料と空気の制御は図3,図4と同様である。 Control of the fuel and air in this case 3, is similar to FIG.

【0051】次に図1の第1燃料ノズル103及びスワーラ108,109部分に相当する。 [0051] Next, corresponding to the first fuel nozzle 103 and a swirler 108, 109 parts of FIG.

【0052】ガスタービン燃焼器のパイロットバーナの一実施例を図10を用いて説明する。 [0052] will be described with reference to FIG. 10 an embodiment of a pilot burner of a gas turbine combustor.

【0053】図10は本実施例のガスタービン燃焼器パイロットバーナの縦断面図である。 [0053] FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a gas turbine combustor pilot burner of the present embodiment. 該パイロットバーナの外形は燃焼室211を形成する円筒状の内筒101 Cylindrical inner cylinder contour of the pilot burner to form a combustion chamber 211 101
と、その上流側の第2空気送給管121で形成され、この第2空気送給管121の吐出端近傍には環状の第2のスワーラ(第2旋回器)109を有し、その内筒には第1空気送給管129が設けられている。 When formed in the second air supply pipe 121 on the upstream side, the discharge end near the second air supply pipe 121 has a second swirler (second swirler) 109 annular them a first air supply pipe 129 is provided in the cylinder. この第1空気送給管129の入口端には第2のスワーラ109と同方向旋回の第1のスワーラ108を有し、その内周である軸心には拡散燃料を噴射する第1燃料ノズル103が設けられている。 This is the inlet end of the first air supply pipe 129 first fuel nozzle having a first swirler 108 in the same direction turning the second swirler 109, the axis which is the inner peripheral thereof for injecting diffusion fuel 103 is provided. この第1燃料ノズル103と第2空気送給管121で形成される環状の第1予混合室206には複数の分岐管151を有する第2燃料ノズル111が設けられている。 Second fuel nozzle 111 having a plurality of branch pipes 151 is provided in the first premix chamber 206 of the annular formed with the first fuel nozzle 103 in the second air supply pipe 121. 第1燃料ノズル103には流量制御弁15 The first fuel nozzle 103 flow control valve 15
2を有する燃料供給用の配管201が接続されている。 Piping 201 for fuel supply having 2 are connected.
第2燃料ノズル111には流量制御弁153を有する燃料供給用の配管202が接続されている。 Piping 202 for fuel supply having a flow control valve 153 is connected to the second fuel nozzles 111.

【0054】上記の構成を有するパイロットバーナにおける本実施例の特徴とする構成について、以下に説明する。 [0054] The structure, which is a feature of the present embodiment in the pilot burner having the above structure will be described below.

【0055】第1燃料ノズル103の吐出端154には、軸心に対して90度よりも狭い角度を持つ、下流方向を向いた複数の第1燃料噴口155が設けられ、気体燃料は放射状に噴射される。 [0055] The discharge end 154 of the first fuel nozzle 103 has a narrower angle than 90 degrees with respect to the axis, a plurality of first fuel injection ports 155 facing downstream direction is provided, the gaseous fuel radially It is injected. 第1燃料ノズル103の吐出端154は図示の円錐台状だけでなく、平面でも良い。 The discharge end 154 of the first fuel nozzle 103 is well illustrated frustoconical, or a plane. 第1燃料ノズル103の側面には気体燃料噴射速度が小さい場合に燃料が第1燃料ノズル103の壁面に沿って流れるように吐出端側に傾斜した複数の第2燃料噴口156が設けられており、その位置はその外周の環状通路125へ空気又は混合気を供給し、かつ、旋回流を与える第1のスワーラ108と、第1空気送給管129 And the side of the first fuel nozzle 103 of fuel when the gas fuel injection rate is small plurality of second fuel injection port 156 which is inclined is arranged on the discharge end side to flow along the wall surface of the first fuel nozzle 103 , its position supplies air or mixture into the annular passage 125 of the outer periphery, and a first swirler 108 giving a swirling flow, first air supply pipe 129
の吐出端との中間である。 It is intermediate between the discharge end of the. これらの気体燃料の外周には第1のスワーラ108によって旋回を与えられ、環状通路125を流れる第1の旋回空気流があり、その外周には第2のスワーラ109によって旋回を与えられた第2 The outer periphery of the gaseous fuel is swirled by the first swirler 108, there is a first swirl air flow through the annular passage 125, the second at its outer periphery is swirled by the second swirler 109 2
の旋回空気流がある。 There is of swirling air flow. 前記第1の旋回空気流によって、 By the first revolving airflow,
第1燃料ノズル103の吐出端154の近傍には小さな循環流131が形成され、その下流にはやや大きい循環流132が形成される。 In the vicinity of the discharge end 154 of the first fuel nozzle 103 small circulation flow 131 is formed, at its downstream slightly larger circulation flow 132 is formed. また、前記第2の旋回空気流によって、前記循環流132の下流に更に大きい循環流1 Further, by the second revolving airflow, larger circulation flow downstream of the circulation flow 132 1
33が形成される。 33 is formed. なお、第2空気送給管121に設けた環状の第2のスワーラ109の下流に直管部128を有する場合には循環流133がより下流側に形成される。 Incidentally, the circulating flow 133 is formed on the more downstream side in the case where a straight pipe section 128 downstream of the annular provided in the second air supply pipe 121 and the second swirler 109. 上記の空気流れに対して、第1燃料ノズル103から気体燃料を噴射すると、燃料流量が多い場合には第1 With respect to the air flow, when injecting the gaseous fuel from the first fuel nozzle 103, when the fuel flow rate is high the first
燃料噴口155から噴射される燃料は一部分が第1のスワーラ108から供給される空気中で拡散し、循環流13 Fuel injected from the fuel injection ports 155 diffuses in the air a portion is supplied from the first swirler 108, the circulation flow 13
2によって保炎され、残りの燃料は第2のスワーラ10 2 is flame holding by the remaining fuel second swirler 10
9から供給される空気中で拡散し、循環流133によって安定燃焼する。 It diffuses in the air supplied from 9 to stable combustion by circulation flow 133. 一方、第2燃料噴口156から噴射される燃料は第1空気送給管129の内壁に衝突し、第1 Meanwhile, the fuel injected from the second fuel injection port 156 collides with the inner wall of the first air supply pipe 129, first
のスワーラ108から供給される空気と部分予混合し、 Combined air and partial premixed supplied from the swirler 108,
循環流132を部分予混合気で形成することになる。 It will form a circulating flow 132 in partial premixed gas. 燃料流量が少ない場合には第1燃料噴口155から噴射される燃料は第1のスワーラ108から供給される空気中のみで拡散し、循環流132によって保炎される。 If the fuel flow rate is small fuel injected from the first fuel injection port 155 is spread with only the air supplied from the first swirler 108, is flame holding by the circulating flow 132. 一方、第2燃料噴口156から噴射される燃料は第1のスワーラ108から供給される空気の環状通路125内に噴射され、その噴射流速が遅いために第1空気送給管1 Meanwhile, the fuel injected from the second fuel injection port 156 is injected into the annular passage 125 of the air supplied from the first swirler 108, the first air supply pipe for the injection flow rate is slow 1
29の内壁には到達せず、中心側に集まるので、循環流132の燃料濃度が高くなり、燃焼しやすくなる。 Does not reach the inner wall 29, so gather toward the center, the fuel concentration in the circulating flow 132 is high, it tends to burn. 更に燃料流量が少ない場合には、第1燃料噴口155から噴射される燃料が空気の循環流132内部に拡散すると、 If more fuel flow rate is low, when the fuel injected from the first fuel injection ports 155 is diffused into the circulating flow 132 of air,
燃料濃度が低くなりすぎるので、循環流131内部で燃焼しようとするが、循環流131が小さいために第1燃料噴口155からの燃料噴射流速が遅くなっても循環流131の外まで貫通するので、小さな火炎を形成しにくい。 Since the fuel concentration is too low, tries to combustion within the circulating flow 131, so even if the fuel injection flow rate from the first fuel injection ports 155 for circulation 131 is small slow penetrating to the outside of the circulation flow 131 , it is difficult to form a small flame. これに対して、第2燃料噴口156は噴口径が小さく、吐出端方向に傾斜して設けられているので、燃料噴射流速が遅くなると、第1燃料ノズル103の壁面に沿って燃料が流れ、循環流131に流入するので、第1燃料噴口155から噴射される燃料の一部分と混合することによって安定燃焼が可能になる。 In contrast, the second fuel injection port 156 has a small injection bore, so is provided obliquely in the outlet end direction, the fuel injection flow rate becomes slow, the fuel flows along the wall surface of the first fuel nozzle 103, since flow into the circulating flow 131, it is possible to stabilize the combustion by mixing a portion of the fuel injected from the first fuel injection port 155. なお、第1のスワーラ108は半径流型が望ましいが、軸流型でも機能をはたすことができる。 The first swirler 108 is radial flow type is desired, it is possible to fulfill the function in axial flow.

【0056】次に拡散燃焼と予混合燃焼器を同時に行う場合について記す。 [0056] Next referred, the case of diffusion combustion and premixed combustion at the same time. 第1燃料ノズル103から燃料F 1 Fuel F 1 from the first fuel nozzle 103
を供給して拡散燃焼し、更に第2燃料ノズル111の複数の分岐管151に設けた第3燃料噴口151から燃料F 2を噴射し、第1のスワーラ108及び第2のスワーラ109に供給する空気全体に混合して混合気を形成する。 And diffusion combustion by supplying further fuel F 2 injected from the third fuel injection port 151 which is provided to a plurality of branch pipes 151 of the second fuel nozzles 111, and supplies the first swirler 108 and a second swirler 109 to form a mixture by mixing the entire air. 第1のスワーラ108から供給される空気が混合気になることになり、第1燃料ノズル103の第1燃料噴口155及び第2噴口156から噴射される燃料F 1は燃焼しやすくなり、前記の拡散燃焼単独の場合よりも少ない燃料F 1で安定燃焼が可能となるので、循環流13 Will be air supplied from the first swirler 108 is mixture, the fuel F 1 to be injected from the first fuel injection port 155 and the second injection port 156 of the first fuel nozzle 103 is likely to burn, the since stable combustion possible with less fuel F 1 than in the case of diffusion combustion alone, circulation flow 13
1にリング状の火炎が形成される。 A ring-shaped flame is formed in one. この火炎が全体の点火源となり、第1のスワーラ108から供給された予混合気は循環流132で燃焼し、この2つの循環流で形成された火炎が、その外周の第2のスワーラ109から供給される予混合気の点火源となって循環流133で安定燃焼し、全体が燃焼する。 The flame is the overall ignition source, the premixed gas supplied from the first swirler 108 is combusted in a circulating flow 132, the flame formed by the two circulation streams, the second swirler 109 in the outer periphery become a source of ignition of the premixed gas is supplied stably combusted in a circulating flow 133, the whole is burned. この効果は予混合燃焼単独では安定燃焼困難な希薄予混合気を燃焼する場合に顕著である。 This effect in the premixed combustion alone is remarkable when burning stable combustion difficult lean premixed mixture. この結果、拡散火炎を形成する燃料F 1の割合を全体燃料の2%以下にすることが可能であり、NOx生成を大幅に抑制できる。 As a result, it is possible to a ratio of the fuel F 1 to form a diffusion flame for less than 2% of the total fuel can be significantly suppressed NOx generation. 特に第2のスワーラ109の下流側に直管部128が有り、循環流133が循環流13 Particularly straight pipe portion 128 is on the downstream side of the second swirler 109, circulating flow 133 is the circulation flow 13
2の下流に形成される場合には循環流131,132が安定して形成され、燃焼安定性が向上するので、燃料F Since when formed into two downstream circulation flow 131 and 132 is stably formed, thus improving the combustion stability, fuel F
1を少なくすることができる。 It is possible to reduce the 1.

【0057】この際に第2のスワーラ109からの予混合気旋回流の点火源となる第1のスワーラ108からの予混合気旋回流は燃焼によって生成する熱量が少量であってもその機能をはたすので、第1のスワーラ108の通路面積は第2のスワーラ109の通路面積よりも小さくてよい。 [0057] The function premixed gas swirling flow is a small amount of heat generated by combustion from the first swirler 108 as the ignition source for the premixed gas swirling flow from the second swirler 109 in the since plays, the passage area of ​​the first swirler 108 may be smaller than the passage area of ​​the second swirler 109.

【0058】次に図10のパイロットバーナを用いたガスタービン燃焼器の一実施例について示す。 [0058] The following for one embodiment of a gas turbine combustor using a pilot burner of FIG. 図11は本発明の一実施例の縦断面図である。 Figure 11 is a longitudinal sectional view of one embodiment of the present invention. 燃焼室211の軸心上に図10に示したパイロットバーナ500を配置し、 The pilot burner 500 shown in Figure 10 on the axis of the combustion chamber 211 is disposed,
該パイロットバーナ500の外周に、該パイロットバーナ500と同形式の複数のメインバーナ501を平行に配置する。 The outer periphery of the pilot burner 500, arranged parallel to the plurality of main burners 501 in the same format as the pilot burner 500. これらのバーナの出口端をほぼ同一平面とし、燃焼室211を内筒101で形成される1つの共通した空間とする。 The outlet end of the burner is substantially flush, and a single common space formed combustion chamber 211 in the inner cylinder 101. これらの内筒101,パイロットバーナ500,複数のメインバーナ501は圧力容器である外筒102に収納されている。 These inner cylinder 101, the pilot burner 500, a plurality of main burners 501 is accommodated in the outer cylinder 102 is a pressure vessel.

【0059】図示しない圧縮機から供給される空気は、 [0059] air supplied from a compressor (not shown) is,
外筒102と内筒101によって形成される環状通路2 Annular passage 2 formed by the inner cylinder 101 and outer cylinder 102
08を矢印250の方向に流れ、途中、内筒101を冷却する。 08 flow in the direction of arrow 250, the middle, to cool the inner cylinder 101. そして、一部は軸心のパイロットバーナ500 And, some of the axial center pilot burner 500
の第2空気供給管121に流入し、残りの大部分は複数のメインバーナ501の第2空気供給管421に流入し、残りの燃焼室211の上流端面の(図示しない)冷却孔から燃焼室211に流入する。 Second flows into the air supply pipe 121, most remaining flows into the second air supply pipe 421 of a plurality of main burners 501, the upstream end face of the rest of the combustion chamber 211 (not shown) combustion chamber from the cooling holes and it flows into the 211.

【0060】次に起動着火から100%負荷までの燃料制御について、以下に記述する。 [0060] Next, the fuel control from the start ignition to 100% load, described below. 図2の構造では各バーナが独立しており、運転途中での隣接バーナへの火移しは困難であることから、起動着火時にはパイロットバーナ500の第1燃料ノズル103から拡散燃焼燃料を噴射すると同時に、複数のメインバーナ501の第1燃料ノズル401からも拡散燃焼燃料を噴射し、バーナ全数で拡散燃焼をする。 In the structure of FIG. 2 are independent each burner, since the transferred fire to adjacent burners in the middle operation is difficult, at the time of starting ignition when injecting a diffusion combustion fuel from the first fuel nozzle 103 of the pilot burner 500 at the same time , also inject diffusion combustion fuel from the first fuel nozzle 401 of the plurality of main burners 501, a diffusion combustion burner exhaustive. 次にパイロットバーナ500の第2 Next, the second of the pilot burner 500
燃料ノズル111から予混合燃料を噴射し、拡散燃焼と予混合燃焼を同時に行うことにより、ガスタービン低負荷域を運転する。 Injecting premix fuel from the fuel nozzle 111, by performing the diffusion combustion and premixed combustion at the same time, operating a gas turbine low load. ガスタービン負荷が増すと、メインバーナ501の第2燃料ノズル411から燃料噴射する予混合燃焼作動本数を順次増し、ガスタービン負荷100 When the gas turbine load increases, sequentially increasing the premix combustion operation number of the fuel injected from the second fuel nozzles 411 of the main burner 501, the gas turbine load 100
%では全数のメインバーナ501で拡散燃焼と予混合燃焼を同時に行う。 Simultaneously performing diffusion combustion and premixed combustion in% in the total number of the main burners 501. この際の拡散燃焼燃料は燃焼器全体燃料の約2%であり、残りの約98%が燃焼火炎温度の低い予混合燃焼器であることから、NOx生成の少ない運転が可能である。 Diffusion combustion fuel at this time is about 2 percent of the total combustor fuel, since about 98% remaining is low premixed combustors of the combustion flame temperature, it is possible small operation with NOx generation.

【0061】なお、燃焼室211の出口平均ガス温度が使用燃料の自然発火温度よりも十分高い場合には、保炎機能を有しない噴口から燃料空気混合気を燃焼室211 [0061] When the outlet average gas temperature in the combustion chamber 211 is sufficiently higher than the autoignition temperature of the fuel used, the fuel-air mixture from the injection port does not have a flame stabilizing function combustion chamber 211
内に噴射することによって燃焼することが可能なことから、複数のメインバーナ501の一部を、拡散燃料を噴射する第1燃料ノズル401,燃料供給系405および燃料制御弁404の無い構造にすることが可能である。 Because it can be combusted by injecting within, a portion of the plurality of main burners 501, to structure without the first fuel nozzle 401, fuel supply system 405 and the fuel control valve 404 for injecting diffusion fuel It is possible.

【0062】次に図10のパイロットバーナを用いたガスタービン燃焼器の他の実施例について示す。 [0062] The following will further embodiment of a gas turbine combustor using a pilot burner of FIG. 図12は本発明の他の実施例の縦断面図であり、図13は本発明の他の実施例を下流側から見た横断面図である。 Figure 12 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention, FIG 13 is a cross-sectional view of the another embodiment of the present invention from the downstream side. 燃焼室211を形成する内筒101と、該内筒101の端部軸心の拡散燃料供給用の第1燃料ノズル103、その外周の空気供給用の第1のスワーラ108,第2のスワーラ109,環状の第1予混合室206を形成する第2空気送給管121,空気に予混合燃料を供給する第2燃料ノズル111によって構成されるパイロットバーナ500 A cylinder 101 within which a combustion chamber 211, the first fuel nozzle 103 for diffusion fuel supply end axis of the inner tube 101, a first swirler 108 for air supply of its outer periphery, the second swirler 109 , pilot burner 500 constituted by the second air supply pipe 121, the second fuel nozzle 111 for supplying premix fuel to the air to form a first premix chamber 206 of the annular
と、これらの外周の第2予混合室205と、該第2予混合室205の端部中心の第3燃料ノズル104と、その外周の空気供給用の第3旋回器221と空気孔222 When, a second premixing chamber 205 of these outer peripheral, the third fuel nozzle 104 the center of the end portion of the second premixing chamber 205, the third swirler 221 and air holes 222 for air supply of the outer periphery
と、第2予混合室205出口端近傍の混合気に旋回を与える第4のスワーラ107,第2予混合室205へ供給する空気の整流室210と、その空気入口209と、空気入口209の面積を制御する流量制御弁106と、燃焼室211の中間部まで突き出した第3予混合室207 When, a fourth swirler 107, rectifying chamber 210 of the air supplied to the second premixing chamber 205 impart swirl to the mixture of the second premixing chamber 205 outlet end near, and its air inlet 209, air inlet 209 a flow control valve 106 for controlling the area, a third premix chamber protruding to the middle portion of the combustion chamber 211 207
と、その端部中心の第4燃料ノズル105と、その外周の空気供給用の第5のスワーラ110と、第3予混合室207の出口端に設けた混合気の流れ方向を決定する偏流板112と、これらを収納する圧力容器である外筒1 When, a fourth fuel nozzle 105 of the end portion center, and the fifth swirler 110 for air supply of its outer periphery, drift plate to determine the flow direction of the air-fuel mixture provided at the outlet end of the third premix chamber 207 and 112, the outer cylinder 1 is a pressure vessel for accommodating these
02と、第1燃料ノズル103へ燃料を供給する配管2 And 02, a pipe for supplying the fuel to the first fuel nozzle 103 2
01と、その流量制御弁152と、第2燃料ノズル11 01, and its flow control valve 152, the second fuel nozzle 11
1へ燃料を供給する配管202と、その流量制御弁15 A pipe 202 for supplying the fuel to 1, the flow control valve 15
3,第3燃料ノズル104へ燃料を供給する配管203 3, pipe for supplying fuel to the third fuel nozzle 104 203
と、その流量制御弁213,第4燃料ノズル105へ燃料を供給する配管204と、その流量制御弁237とで燃焼器全体が構成される。 When, the flow control valve 213, a pipe 204 for supplying the fuel to the fourth fuel nozzles 105, a combustor entirely composed of its flow control valve 237.

【0063】図示しない圧縮機から供給される燃焼用空気は前記内筒101と外筒102とによって形成される環状通路208内を矢印250の方向に進み、途中で内筒101の冷却や、部品差し込み部のもれ空気として分岐した後に、環状の第1予混合室206,第2予混合室205,第3予混合室207を通って燃焼室211へと供給される。 [0063] combustion air supplied from a compressor (not shown) advances in the annular passage 208 formed by the said inner cylinder 101 and outer cylinder 102 in the direction of arrow 250, the cooling and the inner cylinder 101 on the way, parts after branching as leakage air spigot, first premix chamber 206 of the annular, second premixing chamber 205, it is supplied to the combustion chamber 211 through the third premixing chamber 207. 第2予混合室205へ供給される空気は空気入口209に設けた流量制御弁106によって空気流量制御された後に一旦、整流室210で減速し、空気孔120から第2予混合室205へ流入する。 Air supplied to the second premixing chamber 205 once after being air flow control by the flow control valve 106 provided in the air inlet 209, and decelerated in the rectifying chamber 210, flows from the air holes 120 into the second premixing chamber 205 to. なお、図1 It should be noted that, as shown in FIG. 1
2の構造において、空気の流量制御弁106を設けない状態で運転することが可能である。 In 2 of the structure, it is possible to operate in a state without the air flow control valve 106.

【0064】次に起動着火から100%負荷までの燃料制御について以下に記述する。 [0064] Next is described below: a fuel control from the start ignition to 100% load. 起動着火はパイロットバーナ500の第1燃料ノズル103から燃料を供給し、 Start ignition supplies fuel from the first fuel nozzle 103 of the pilot burner 500,
図示しない点火装置によって着火に必要なエネルギーを与えることにより着火する。 By an unillustrated ignition device for igniting by providing the energy required for ignition. この際に第2燃料ノズル1 Second fuel nozzles in the 1
11から予混合燃焼用燃料を同時に供給して着火することもできる。 11 at the same time can be ignited by supplying fuel for premixed combustion from. また、起動着火時に隣接する燃焼器への火炎伝播を必要とする場合には、内筒101の、第2予混合室205の出口端近傍位置に隣接内筒と連通する火炎伝播管を設け、パイロットバーナ500に燃料を供給するとともに、火炎伝播管近傍の第2予混合室205へ燃料を供給する第3燃料ノズル104にも燃料を供給することにより、着火及び火炎伝播が可能である。 Further, in the case that requires flame propagation into the combustor adjacent the startup ignition, the inner cylinder 101, the fire tube communicating with the adjacent inner tube to the outlet end vicinity of the second premixing chamber 205 is provided, supplies the fuel to the pilot burner 500, by supplying the fuel to the third fuel nozzle 104 for supplying fuel to the fire tube second premixing chamber 205 in the vicinity, it is possible to ignite and flame propagation. その後、 after that,
ガスタービン負荷0%まではパイロットバーナと第2予混合バーナ502の一部の燃焼を続け、途中からパイロットバーナ単独の燃焼によって運転する。 Gas turbine load to 0% continues part of the combustion of the pilot burner and the second premixing burner 502 is operated by the combustion of the pilot burner alone from the middle.

【0065】ガスタービンの低負荷範囲で、パイロットバーナ単独の燃焼から、第3燃料ノズル104にも燃料を供給して第2予混合バーナ502も同時燃焼する状態に変化する。 [0065] In the low load range of the gas turbine, changes from the combustion of the pilot burner alone, in a state where the second premixing burner 502 to supply fuel to the third fuel nozzle 104 also co-fire. この際に、複数の第2予混合バーナ502 At this time, a plurality of second premixed burner 502
を2グループに分割し、各々に独立した燃料供給配管2 They were divided into two groups, independent fuel supply pipe to each 2
03を設け、最初に1グループのみを燃焼し、続いて2 03 provided first to the combustion only one group, followed by 2
グループを燃焼するように燃料制御することにより、燃焼効率の大幅な低下とNOx生成の増加を防止した運転が可能である。 By fuel control to combust the group, it can be operated for preventing an increase in significant reduction and NOx generation of combustion efficiency.

【0066】次にガスタービンの中負荷範囲で、パイロットバーナ500と第2予混合バーナ502が燃焼し、 [0066] Next, in the load range in the gas turbine, the pilot burner 500 and the second premixing burner 502 is burned,
燃焼室211の出口平均ガス温度が供給燃料の自己着火温度よりも十分高い温度、たとえば、メタンガスの場合は約1200℃に達すると、更にガスタービン負荷の高い条件で運転するために第4燃料ノズル105から燃料を供給し、第5のスワーラ110から流入する空気と第3予混合室207内で混合した後に燃焼室211内へ噴射し、自己着火して燃焼する。 Outlet average gas temperature is sufficiently higher temperature than the self-ignition temperature of the fuel supply of the combustion chamber 211, for example, if in the case of methane reaches approximately 1200 ° C., the fourth fuel nozzles to operate at even higher gas turbine load conditions 105 supplies fuel from and injected into the combustion chamber 211 and the air flowing from the fifth swirler 110 after mixing in the third premixing chamber 207, burns to self-ignition.

【0067】図12の燃焼器ではパイロットバーナ50 [0067] The pilot burner 50 in the combustor of FIG. 12
0で燃焼する燃料は燃焼器全体燃料の25%以下であり、第1燃料ノズル103から供給する拡散燃焼用燃料はパイロットバーナ500で燃焼する燃料の約2%であることから、全体燃料に対する拡散燃焼用燃料の割合は0.5% 以下である。 Burning fuel in 0 is 25% or less of the total combustor fuel, since the fuel for diffusion combustion is supplied from the first fuel nozzle 103 is about 2% of the fuel to be burned in the pilot burner 500, diffusion across to the fuel ratio of combustion fuel is 0.5% or less. したがって、NOx生成の少ない希薄予混合燃焼が全体の99.5% 以上であることから、NOx生成の大幅な抑制が可能である。 Therefore, since the low NOx generation lean premixed combustion is total 99.5%, it is possible to greatly suppress the NOx generation.

【0068】本発明を適用したガスタービン蒸気タービンコンバインド発電プラントの系統図を図14に示す。 [0068] The system diagram of the applied gas turbine steam turbine combined power plant of the present invention shown in FIG. 14.
圧縮機301からの空気を燃焼器303に導き、燃料を供給して低NOx濃度の高温燃焼ガスを発生し、タービン302で膨張することによって仕事をし、その仕事を発電機304の出力として取り出す。 Directing air from the compressor 301 to the combustor 303, the fuel is supplied for generating hot combustion gases of a low NOx concentration, to work by expansion in turbine 302, takes out the work as the output of the generator 304 . 仕事をした燃焼排ガスは排熱回収ボイラ307に導かれる。 Flue gas worked is guided to the exhaust heat recovery boiler 307. 通常はこの中の脱硝装置308によってNOx濃度を低減されるが、 Although usually reduce the NOx concentration by the denitration apparatus 308 in this,
本発明を適用すると脱硝装置が不要となる。 Denitration apparatus becomes unnecessary when applying the present invention. 排熱回収ボイラ307では水蒸気を発生し、その蒸気を蒸気タービン305へ導いて仕事をさせ、その仕事を発電機304 The heat in the recovery boiler 307 steam generated, to work leading the steam to the steam turbine 305, a generator 304 that work
の出力として取り出す。 It is taken out as an output.

【0069】 [0069]

【発明の効果】本発明によれば、ごく少量の拡散燃焼によって、その外周の燃料希薄予混合気で着火し、更に外周の燃料希薄予混合気を燃焼することが可能であり、N According to the present invention, by a very small amount of diffusion combustion, ignited by the fuel lean premixed mixture of its periphery, it is possible to further combust the fuel lean premixed mixture of the outer periphery, N
Ox生成の少ない予混合燃焼を主とした燃焼であることから、NOx生成を大幅に減少できる。 Less premixed combustion of Ox generation since it is primarily the combustion can significantly reduce the NOx generation.

【0070】また、上記燃焼器を複数個集合して1つの燃焼器を構成したことにより、低負荷時には燃焼に関与しない空気をバイパスして流すことが可能であり、常に燃焼効率が高く、NOx生成を大幅に減少した運転が可能である。 [0070] Also, by constructing the one combustor and a plurality sets the combustor, at the time of low load it is possible to flow bypassing the air that does not participate in the combustion, always high combustion efficiency, NOx operation that greatly reduces the production are possible.

【0071】更に、上記燃焼器をパイロットバーナとして全体燃焼の点火源とし、その外周の下流位置から燃料希薄予混合気を噴射する構造を加えて1つの燃焼器を構成したことにより、低出力時には燃焼に関与しない空気が燃焼を完了した燃焼ガスに混合するので、常に燃焼効率が高い。 [0071] Further, the combustor and an ignition source for the entire combustion as a pilot burner, by constructing the one combustor by adding structure to inject the fuel lean premixed mixture from a downstream position of the outer periphery, at low output since the air that does not participate in combustion is mixed with the combustion gases completing the combustion, higher always combustion efficiency. また、拡散燃焼割合が非常に少ないことからNOx生成を一層大幅に低減できる。 Moreover, it can be further greatly reduced NOx generation since diffusion combustion rate is very low. NOx減少により、排気ダクト又は排熱回収ボイラ途中に設けられていた脱硝装置が不要になる。 The NOx reduction, denitrification device becomes unnecessary, which is provided in the middle exhaust duct or exhaust heat recovery boiler.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明の一実施例に係るガスタービン燃焼器の縦断面図。 Longitudinal sectional view of a gas turbine combustor according to an embodiment of the present invention; FIG.

【図2】本発明の一実施例に係るガスタービン燃焼器の横断面図。 Figure 2 is a cross-sectional view of a gas turbine combustor according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明に係るガスタービン燃焼器を実施する場合の燃料制御方法の例を示した図。 Diagram showing an example of a fuel control method in the case of carrying out the gas turbine combustor according to the present invention; FIG.

【図4】本発明に係るガスタービン燃焼器を実施する場合の空気流量制御方法の例を示した図。 Diagram showing an example of an air flow rate control method in the case of carrying out the gas turbine combustor according to the present invention; FIG.

【図5】本発明の他の実施例に係るガスタービン燃焼器の縦断面図。 Longitudinal sectional view of a gas turbine combustor according to another embodiment of the present invention; FIG.

【図6】本発明の他の実施例に係るガスタービン燃焼器を実施する場合の燃料制御方法の例を示した図。 Diagram showing an example of a fuel control method in the case of carrying out the gas turbine combustor according to another embodiment of the present invention; FIG.

【図7】本発明の他の実施例に係るガスタービン燃焼器を実施する場合の空気流量制御方法の例を示した図。 7 is a diagram showing an example of the air flow control method in the case of carrying out the gas turbine combustor according to another embodiment of the present invention.

【図8】本発明の他の実施例に係るガスタービン燃焼器の縦断面図。 Longitudinal sectional view of a gas turbine combustor according to another embodiment of the present invention; FIG.

【図9】本発明の他の実施例に係るガスタービン燃焼器の横断面図。 Cross-sectional view of a gas turbine combustor according to another embodiment of the present invention; FIG.

【図10】本発明の他の実施例の縦断面図。 Figure 10 is a longitudinal sectional view of another embodiment of the present invention.

【図11】本発明の他の実施例を用いた燃焼器の一実施例の縦断面図。 Figure 11 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a combustor with another embodiment of the present invention.

【図12】本発明の他の実施例を用いた燃焼器の他の実施例の縦断面図。 Figure 12 is a longitudinal sectional view of another embodiment of a combustor with another embodiment of the present invention.

【図13】本発明の一実施例を用いた燃焼器の他の実施例の横断面図。 Cross-sectional view of another embodiment of a combustor with an embodiment of FIG. 13 the present invention.

【図14】本発明に係るガスタービン燃焼器を適用するコンバインド発電プラント系統図。 [14] combined power plant system diagram of applying a gas turbine combustor according to the present invention.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101…内筒、103…第1燃料ノズル、104…第3 101 ... inner cylinder, 103 ... first fuel nozzle, 104 ... third
燃料ノズル、105…第4燃料ノズル、106…空気流量制御弁、107,108,109,110,113… Fuel nozzle, 105 ... fourth fuel nozzle, 106 ... air flow control valves, 107,108,109,110,113 ...
スワーラ、111…第2燃料ノズル、205…第2予混合室、206…第1予混合室、207…第3予混合室、 Swirler, 111 ... second fuel nozzle, 205 ... second premix chamber, 206 ... first premix chamber, 207 ... third premixing chamber,
211…燃焼室。 211 ... combustion chamber.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 (72)発明者 小泉 浩美 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 吉永 洋一 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Iwai Ichi躬 Tsuchiura, Ibaraki Prefecture Kandatsu-cho, 502 address, Inc. Date falling Works machine in the Laboratory (72) inventor Hiromi Koizumi Tsuchiura, Ibaraki Prefecture Kandatsu-cho, 502 address, Inc. Date falling Works machine in the Laboratory (72) inventor Yoichi Yoshinaga Tsuchiura, Ibaraki Prefecture Kandatsu-cho, 502 address, Inc. Date falling Mfg mechanical Engineering Research Laboratory within the

Claims (10)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】燃焼室の軸心部に配置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、該拡散燃焼器の外周側に配置され、空気と燃料の混合気を噴出して予混合燃焼を行うと共に、前記拡散燃焼器の燃料出口端よりもその混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第1 1. A are arranged at an axial portion of the combustion chamber, a diffusion burner for performing diffusion combustion by injecting fuel, is disposed on the outer peripheral side of the diffusion burner, and ejected the mixture of air and fuel It performs premixed combustion, the the mixture outlet end than the fuel outlet end of the diffusion burner has multiple that protrudes to the downstream side 1
    の予混合燃焼器と、該第1の予混合燃焼器の混合気出口端よりも、その混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第2の予混合燃焼器とを有し、 前記第1の予混合燃焼器及び第2の予混合燃焼器を、前記拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 It has the premixed combustion, than the air-fuel mixture outlet end of the first premixed combustors, and a plurality of second premixed combustors that mixture outlet end is formed to protrude on the downstream side , the first premixed combustors and second premixed combustors, the outer periphery of the diffusion combustor, the gas turbine combustor, characterized in that arranged alternately in the circumferential direction.
  2. 【請求項2】請求項1に記載のガスタービン燃焼器において、前記第1の予混合燃焼器の混合気出口近傍に、前記混合気に旋回を与える旋回器を設けたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 2. A gas turbine combustor according to claim 1, the gas-air mixture outlet near said first premixed combustors, characterized in that a swirler to provide the swirl to the gas mixture turbine combustor.
  3. 【請求項3】燃焼器軸心部に配置され、入口端と吐出端を持つ管状の第1燃料ノズルと、該第1燃料ノズルと同軸であって、該第1燃料ノズルの外周に位置し、入口端部に第1旋回器を有し、吐出端が前記第1燃料ノズル吐出端とほぼ同一面となる管状の第1空気送給管と、前記第1燃料ノズルと同軸であって、前記第1空気送給管の外周に位置し、該第1空気送給管吐出端とほぼ同一面に第1旋回器と同方向旋回の環状の第2旋回器を有する管状の第2空気送給管と、該第2空気送給管吐出端の下流部を急拡大して形成される燃焼室と、前記第1燃料ノズルの吐出端に、軸心に対して放射状の、下流方向に向いた複数の第1燃料噴口と、前記第1空気送給管の第1旋回器と吐出端の中間に位置し、前記第1燃料ノズルの側面から第1空気送 3. disposed combustor axis portion, and a first fuel nozzle tubular having an inlet end and a discharge end, a first fuel nozzle coaxially, situated on the outer circumference of the first fuel nozzle has a first swirler at the inlet end, a first air supply pipe tubular discharge end is substantially flush with the first fuel nozzle discharge end, a first fuel nozzle coaxially, located on an outer periphery of the first air supply pipe, feeding a second air tube having a first swirler and a second swirler in the same direction turning of the annular substantially flush with the first air supply pipe discharge end a paper tube, a combustion chamber formed by rapidly expanding the downstream end of the second air supply pipe discharge end, the discharge end of the first fuel nozzle, radial with respect to the axis, in the downstream direction toward a plurality of first fuel injection port that had, located in the middle of the first swirler and the discharge end of the first air supply pipe, feeding a first air from a side of the first fuel nozzle 管の内壁に向い、かつ、吐出端側に傾斜した複数の第2燃料噴口とを有する拡散燃焼器。 Toward the inner wall of the tube, and the diffusion combustor having a plurality of second fuel injection port which is inclined discharge end.
  4. 【請求項4】請求項1に記載の拡散燃焼器において、第1空気送給管と第2空気送給管の入口端を同一空気管路から分岐し、該分岐部の上流に前記第1空気送給管と第2空気送給管へ供給する空気に混合するための燃料を噴射する1つ以上の噴口を有する第2燃料ノズルを有し、 4. A claim in first diffusion combustor according to a first air supply pipe an inlet end of the second air supply pipe is branched from the same air line, the first upstream of the branching portion a second fuel nozzle having one or more injection ports for injecting fuel for mixing the air supplied to the air supply pipe and the second air supply pipe,
    第1燃料ノズルと第2燃料ノズルへ供給する燃料を各々独立して制御する拡散−予混合燃焼器。 Diffusion controlled each independently of the fuel supplied to the first fuel nozzle and the secondary nozzle - premixed combustors.
  5. 【請求項5】請求項2に記載の拡散−予混合燃焼器を並列に複数個並べ、第2空気送給管吐出端から下流を一室にして燃焼室を形成し、ガスタービン負荷に対応して作動する拡散−予混合燃焼器の個数を制御するガスタービン燃焼器。 5. A spread according to claim 2 - arranging a plurality in parallel premixed combustors, and the downstream in a room to form a combustion chamber from the second air supply pipe discharge end, corresponding to the gas turbine load diffuse operate - the gas turbine combustor to control the number of premixed combustors.
  6. 【請求項6】燃焼室の軸心部に配置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、該拡散燃焼器の燃料出口近傍に空気を供給する空気供給手段と、前記拡散燃焼器の外周側に配置され、燃料と空気の混合気を噴出して予混合燃焼を行う予混合燃焼器とを備えてなるガスタービン燃焼器において、 前記空気供給手段に燃料を供給する燃料供給手段を設け、前記拡散燃焼器の燃料出口近傍に、空気と燃料の予混合気を供給するように構成したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 6. disposed axially central portion of the combustion chamber, a diffusion burner for performing diffusion combustion by injecting fuel and air supply means for supplying air to the fuel outlet vicinity of the diffusion burner, the diffusion combustion is disposed on the outer peripheral side of the vessel, fuel and air mixture to eject the gas turbine combustor comprising a premixed combustors performing premixed combustion, fuel supply means for supplying fuel to said air supply means the provided, the fuel outlet near the diffusion burner, a gas turbine combustor, characterized by being configured to supply a pre-mixture of air and fuel.
  7. 【請求項7】燃焼室の軸心部に配置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、該前記拡散燃焼器の外周側に配置され、燃料と空気の混合気を噴出して予混合燃焼を行う予混合燃焼器とを備えてなるガスタービン燃焼器において、 前記拡散燃焼器と前記予混合燃焼器との間に、燃料と空気の混合気を噴出する環状の予混合気噴出ノズルを設置し、該予混合気噴出ノズルの混合気出口端に、前記混合気に旋回を与える第1の旋回器と該第1の旋回器の外周側に位置する第2の旋回器を設けると共に、前記第1及び第2の旋回器から噴出される混合気の旋回方向がそれぞれ同方向になるように、かつ前記第1の旋回器から噴出される混合気の流量よりも、前記第2の旋回器から噴出される混合気の流量が多くなるように前記第1及び第2 7. disposed axially central portion of the combustion chamber, a diffusion burner for performing diffusion combustion by injecting fuel, is disposed on the outer peripheral side of the front Symbol diffusion burner, ejected a mixture of fuel and air in a gas turbine combustor comprising a premixed combustors performing premixed combustion Te, between the premixed combustors with the diffusion combustor, fuel and an annular premixture for ejecting air mixture the jet nozzle is installed, the air-fuel mixture outlet end of the premixing gas jet nozzle, a second swirler positioned on the outer peripheral side of the first swirler and the first swirler giving swirl to said mixture gas provided with, as the first and the turning direction of the mixture to be ejected from the second swirler is in the same direction, respectively, and than the flow rate of the mixture to be ejected from the first swirler, said first the flow rate of the mixture to be ejected from the second swirler so increases the first and second の旋回器を構成したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 Gas turbine combustor, characterized in that to constitute a swirler.
  8. 【請求項8】燃焼器の外形を形成する外筒と、該外筒の内部に設置され、燃焼室を形成する内筒と、該内筒の軸心部に設置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、該前記拡散燃焼器の外周側に配置され、燃料と空気の混合気を噴出して予混合燃焼を行う予混合燃焼器とを備え、前記外筒と内筒との間に空気を流通して燃焼器を冷却するように構成されたガスタービン燃焼器において、 前記予混合燃焼器から噴出される混合気の流出方向が、 8. an outer cylinder forming the outer shape of the combustor, is installed inside the outer cylinder, inner cylinder forming a combustion chamber, is provided in the axial portion of the inner cylinder, by injecting fuel a diffusion burner for performing diffusion combustion, are disposed on the outer peripheral side of the front Symbol diffusion burner, by ejecting a mixture of fuel and air and a premixed combustors performing premixed combustion, the outer cylinder and the inner cylinder outflow direction of the air-fuel mixture in the produced gas turbine combustor so as to cool the combustor flows through the air, ejected from the premixed combustors between is
    前記内筒の軸心部に向かうように、前記予混合燃焼器の混合気出口端を形成したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 As directed toward the axial center of the inner cylinder, the gas turbine combustor, characterized in that the formation of the mixture outlet end of the premixed combustors.
  9. 【請求項9】燃焼器の外形を形成する外筒と、該外筒の内部に設置され、燃焼室を形成する内筒と、前記内筒に連結され、前記燃焼室からの燃焼ガスをガスタービンへ導く尾筒とを有し、前記外筒と内筒との間に空気を流通せしめて前記燃焼器を冷却するように構成されたガスタービン燃焼器において、 前記内筒の軸心部に設置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、該拡散燃焼器の外周側に配置され空気と燃料の混合気を噴出して予混合燃焼を行うと共に、前記拡散燃焼器の燃料出口端よりもその混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第1の予混合燃焼器と、該第1の予混合燃焼器の混合気出口端よりも、 9. an outer cylinder forming the outer shape of the combustor, is installed inside the outer cylinder, inner cylinder forming a combustion chamber, is connected to the inner cylinder, the combustion gas from the combustion chamber gas and a transition piece that guides the turbine, in the produced gas turbine combustor so as to be caused to flow through the air cools the combustor between the outer cylinder and the inner cylinder, the axial center of the inner cylinder is installed, a diffusion burner for performing diffusion combustion by injecting fuel, with ejected a mixture of the outer circumference is arranged on the side of the air and fuel of the diffusion burner performing premixed combustion, the diffusion burner of the fuel a first premixed combustors that mixture outlet end than the outlet end of the plurality that protrudes to the downstream side than the air-fuel mixture outlet end of the first premixed combustors,
    その混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第2の予混合燃焼器と、前記拡散燃焼器と前記第1及び第2の予混合燃焼器との間に設けられた前記拡散燃焼器の燃料出口近傍に空気と燃料の混合気を供給する予混合気噴出ノズルとを設けると共に、 前記第1の予混合燃焼器及び第2の予混合燃焼器を、前記拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置し、かつ前記内筒もしくは前記尾筒に、前記外筒と内筒との間に流通する空気を前記燃焼室へ導く空気流通孔と、該空気流通孔を流通する空気の流量を制御する空気流量制御弁を設けたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 The diffusion of the gas mixture outlet end is provided between the plurality of second premixed combustors that protrudes to the downstream side, and the diffusion burner and the first and second premixed combustors provided with a premixed gas ejecting nozzle for supplying a mixture of air and fuel to the fuel outlet near the combustor, the first premixed combustors and second premixed combustors, the outer periphery of the diffusion burner on the side, arranged alternately in the circumferential direction, and the inner cylinder or the transition piece, and the air circulation holes for guiding the air flowing between the outer cylinder and the inner cylinder into said combustion chamber, air flow holes gas turbine combustor is characterized by providing an air flow control valve for controlling the flow rate of air flowing through.
  10. 【請求項10】ガスタービン燃焼器の燃焼室軸心部に設置され、燃料を噴射して拡散燃焼を行う拡散燃焼器と、 10. is installed in the combustion chamber axis of a gas turbine combustor, a diffusion burner for performing diffusion combustion by injecting fuel,
    該拡散燃焼器の外周側に配置され空気と燃料の混合気を噴出して予混合燃焼を行う複数の第1の予混合燃焼器と、該第1の予混合燃焼器の混合気出口端よりも、その混合気出口端が下流側に突出して形成された複数の第2 And a plurality first premixed combustors performing premixed combustion by ejecting the air-fuel mixture is disposed on the outer peripheral side of the diffusion burner, a mixed gas outlet end of the first premixed combustors also, a plurality of the air-fuel mixture outlet end is formed to protrude on the downstream side second
    の予混合燃焼器と、前記拡散燃焼器と前記第1及び第2 Premixed combustors, the diffusion burner and the first and second
    の予混合燃焼器との間に設けられた前記拡散燃焼器の燃料出口近傍に空気と燃料の混合気を供給する予混合気噴出ノズルとを備え、 前記第1の予混合燃焼器及び第2の予混合燃焼器を、前記拡散燃焼器の外周側に、円周方向に交互に配置し、かつ前記ガスタービンの負荷が大きくなるにつれて、前記予混合気噴出ノズルから、前記第1の予混合燃焼器、第2の予混合燃焼器の順に燃料を投入して混合気の流量を増加させるように構成したことを特徴とするガスタービン燃焼器。 And a premixed gas ejecting nozzle for supplying a mixture of air and fuel to the fuel outlet near the diffusion burner provided between the premixed combustors, the first premixed combustors and a second the premixing combustor, the outer periphery of the diffusion burner, arranged alternately in the circumferential direction, and as the load of the gas turbine increases, from the premixed gas ejection nozzle, said first premixing combustor, a gas turbine combustor, characterized by being configured to increase the flow rate of the mixture of fuel and put in order of the second premixed combustors.
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