KR100785536B1

KR100785536B1 - 가스 터빈 연소기

Info

Publication number: KR100785536B1
Application number: KR1020050109481A
Authority: KR
Inventors: 도시히꼬 사이또오; 마사따까 오오따; 신지 아까마쯔; 마사까즈 노세
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2007-12-12
Also published as: JP2006145073A; DE102005054442B4; KR20060055373A; JP4015656B2; DE102005054442A1; CN1776302A; US7797942B2; CN102519055A; US20060101814A1; CN102519055B

Abstract

본 발명의 과제는 연료의 스테이징 방법을 개선함으로써, 부분 부하시의 미연분을 저감시켜 배기 특성을 향상시키고, 또한 안정되게 연소를 행하는 것을 가능하게 한 가스 터빈 연소기를 제공하는 것이다.

각 메인 버너(6)에 연통하는 메인 노즐에 대해, 바이패스 엘보(9) 측으로부터 차례로, 좌측 방향으로 M1 내지 M8의 부호를 부여할 때, 예를 들어 바이패스 엘보(9)로부터 떨어진 위치에 있는 사선을 실시한 M2 내지 M6의 5개만으로 저부하 대역에서의 연소를 행하고, 부분 부하시 대역에 있어서는 나머지를 가하여 M1 내지 M8의 8개 모두 연소를 행하도록 절환한다.

연소기, 내통, 파일럿 노즐, 메인 노즐, 외통, 미통

Description

가스 터빈 연소기 {GAS TURBINE COMBUSTOR}

도1은 제1 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도.

도2는 제1 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프.

도3은 제2 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도.

도4의 (a) 및 도4의 (b)는 제2 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프.

도5의 (a) 및 도5의 (b)는 제3 실시예에 관한 가스 터빈을 하류측으로부터 본 모식도.

도6은 제4 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도.

도7의 (a) 및 도7의 (b)는 제4 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프.

도8은 제5 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도.

도9는 제6 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프.

도10의 (a) 및 도10의 (b)는 제7 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프.

도11은 제8 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 모식적으로 도시하는 종단면도.

도12는 제8 실시예에 있어서의 연소의 스테이징의 일예를 나타내는 그래프.

도13의 (a) 및 도13의 (b)는 제10 실시예에 있어서의 연료의 스테이징의 일예를 나타내는 그래프.

도14의 (a) 및 도14의 (b)는 제11 실시예에 관한 가스 터빈 연소기의 주요부를 모식적으로 도시하는 종단면도.

도15는 제11 실시예에 있어서의 연소의 스케줄의 일예를 나타내는 그래프.

도16의 (a) 및 도16의 (b)는 제12 실시예에 관한 가스 터빈 연소기의 파일럿 노즐 선단부를 모식적으로 도시하는 종단면도.

도17은 제13 실시예에 관한 가스 터빈 연소기의 파일럿 노즐 선단부를 모식적으로 도시하는 종단면도.

도18의 (a) 및 도18의 (b)는 종래보다 가스 터빈 연소기의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 연소기

2 : 내통

3 : 파일럿 노즐

4 : 메인 노즐

5 : 파일럿 콘

6 : 메인 버너

7 : 파일럿 스월러

8 : 메인 스월러

9 : 바이패스 엘보

10 : 미통

11 : 외통

12 : 공기 유로

13 : 오일 노즐 칩

14 : 캡

17 : 차실 케이싱

18 : 스트럿

19 : 터닝 베인

20 : 현행의 탑해트 연료 노즐

21 : 제2 탑해트 연료 노즐

BV : 바이패스 밸브

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평6-137559호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평8-14565호 공보

본 발명은 가스 터빈 연소기에 관한 것으로, 특히 연료의 스테이징 방법에 특징이 있는 가스 터빈 연소기에 관한 것이다.

종래의 가스 터빈 연소기의 개요에 대해 설명한다. 도18의 (a) 및 도18의 (b)는 종래보다 가스 터빈 연소기의 개략 구성을 모식적으로 도시하는 도면으로, 상기 도면의 (a)는 종단면도, 상기 도면의 (b)는 하류측으로부터 본 도면이다. 가스 터빈 연소기는 상기 도면에 도시한 바와 같이, 연소실로서의 내부 공간을 구비한 미통(尾筒)(10)과, 예비 혼합기를 형성하기 위한 기구를 구비한 내통(2)을 갖고 있고, 내통(2)의 축심 위치에는 파일럿 콘(5)에 연통한 파일럿 노즐(3)이 배치되어 있다. 파일럿 노즐(3)의 주변부에는 예비 혼합기인 메인 버너(6)에 연통한 메인 노즐(4)이, 본 예에서는 등각도 간격으로 8개 배치되어 있다.

게다가, 파일럿 노즐(3) 선단 부근 외주에서 파일럿 콘(5) 사이에는 파일럿 스월러(7)가 배치되어 있고, 또한 메인 노즐(4) 선단 부근 외주에서 메인 버너(6) 사이에는 메인 스월러(8)가 배치되어 있다. 또, 본 예에서는 메인 노즐(4)의 측면에서 메인 스월러(8)의 상류측에 평판(4a)을 부착하고, 그 표면에 연료의 분출 구멍을 마련한 평판형 노즐을 채용하고 있다. 이상과 같이 하여, 연소기(1)가 구성되어 있다.

메인 노즐(4)에 공급되는 주연료는 메인 버너(6)에 있어서 예비 혼합기를 형성한다. 한편, 파일럿 노즐(3)에 공급되는 파일럿 연료는 파일럿 노즐(3)에 의해 파일럿 화염(확산 화염)을 생성한다. 그리고, 예비 혼합기는 미통(10)에 분사되어 미통(10) 내에서 파일럿 화염에 의해 착화되어 미통(10) 내에 예비 혼합 화염을 생성한다. 또, 미통(10)의 외주면으로부터 케이싱 측으로 바이패스 엘보(9)가 돌출 설치되어 있고, 그 선단부에는 바이패스 밸브(BV)가 설치되어 있다.

기타, 메인 노즐 내에서의 공기와 연료 가스와의 반경 방향의 혼합을 균일화하는 동시에, 파일럿 연소실에서의 확산 연소하는 양을 줄여 저NOx화를 향상시킨 가스 터빈 연소기가, 특허 문헌 1에 개시되어 있다. 또한, 일부분이 연소되어 있는 상태에 있어서도 연소 효율이 높고, NOx 생성이 적은 예비 혼합 연소 비율을 많게 하면 동시에 이 예비 혼합기 연료 농도가 적은 경우라도 안정 연소되고, 또한 광 부하대에서 저NOx 연소를 가능하게 한 가스 터빈 연소 장치가, 특허 문헌 2에 개시되어 있다.

가스 터빈 연소기는, 종래보다 부분 부하 상태로부터 100 ％ 부하 상태의 넓은 범위로, 안정적이면서 저환경 부하의 연소가 요구되고 있다. 그러나, 상술한 바와 같은 종래의 가스 터빈 연소기에 있어서는 저NOx화를 위해 희박 예비 혼합 연소로 하고 있으므로, 부분 부하시에는 저연소 온도로 하기 때문에 연료가 상대적으로 희박해져 미연분이 많이 발생한다. 시장 필요성으로서는, 이러한 부분 부하시의 미연분 저감도 중요한 포인트가 되고 있다.

그래서, 이러한 연료의 미연분을 저감시키기 위해서는 파일럿 연료비를 높게 하고, 바이패스 밸브를 개방하는 등의 운전 변수 설정으로 하게 되지만, 연료 압력에 의해 파일럿 연료비의 상한에는 한계가 있고, 또한 바이패스 밸브의 사이즈에 의해 연소 영역에 있어서의 공연비의 상한으로도 한계가 있다. 게다가, 현행의 운전 모드는 기동시로부터 모든 메인 노즐(상기 종래예에서는 8개) 및 파일럿 노즐(1개)에 연료를 공급하고 있기 때문에, 이 상태에서는 미연분을 저감하기 위해서는 저절로 한계가 생기게 된다.

또한, 종래의 연소 제어 방식에서는 저부하시에는 배기 가스성 형상의 연소 진동, 또는 연소기에 있어서의 메탈 온도의 상승이 발생하는 경향이 있어, 이를 개선시킬 필요가 있다.

본 발명은, 이러한 문제점에 비추어 연료의 스테이징 방법을 개선함으로써, 부분 부하시의 미연분을 저감시켜 배기 특성을 향상시키고 또한 안정적으로 연소를 행하는 것을 가능하게 한 가스 터빈 연소기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는 내통의 축심 위치에 배치된 파일럿 노즐과, 상기 파일럿 노즐의 주변에 배치되어 외주에 예비 혼합기를 구비한 복수의 메인 노즐을 갖고, 상기 메인 노즐로부터 예비 혼합기로서 상기 내통의 하류에 있는 연소실을 형성하는 미통 내에 분사된 연료가, 상기 미통 내에서 상기 파일럿 노즐에 의해 생성한 확산 화염에 의해 착화되어 상기 미통 내에 예비 혼합 화염을 생성하도록 한 가스 터빈 연소기에 있어서, 기동시로부터 소정의 부하 비율까지는 메인 연료 전체의 공급량은, 메인 연료 절환이 없는 종래의 경우와 동일한 유량으로 상기 복수의 메인 노즐 중 연소기의 중심축에 대해 비대칭인 일부 노즐에서 연소를 행하고, 상기 소정의 부하 비율 이상에서는 상기 복수의 메인 노즐의 잔여부를 더하여 연소를 행하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소정의 부하 비율 이상으로서는 부하 상승에 수반하여 상기 잔여부의 메인 노즐을 1개씩 추가하여 연소를 행하도록 한 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 파일럿 노즐에 상기 복수의 메인 노즐 각각에 대응하는 파일럿 구멍 각각을 설치하고, 상기 메인 노즐 각각으로 연소를 행하는 데 대응하여 상기 파일럿 구멍 각각으로부터 연료를 분사하도록 한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 파일럿 노즐측에 연료를 공급하는 탑해트(top hat) 연료 노즐을 설치한 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 복수의 메인 노즐 각각에 대응하는 상기 탑해트 연료 노즐 각각을 설치하고, 상기 메인 노즐 각각에 연소를 행하는 데 대응하여 상기 탑해트 연료 노즐 각각으로부터 연료를 분사하도록 한 것을 특징으로 한다.

기타, 내통의 축심 위치에 배치된 파일럿 노즐과, 상기 파일럿 노즐의 주변에 배치되어 외주에 예비 혼합기를 구비한 복수의 메인 노즐을 갖고, 상기 메인 노즐로부터 예비 혼합기로서 상기 내통의 하류에 있는 연소실을 형성하는 미통 내에 분사된 연료가, 상기 미통 내에서 상기 파일럿 노즐에 의해 생성한 확산 화염에 의해 착화되어 상기 미통 내에 예비 혼합 화염을 생성하도록 한 가스 터빈 연소기에 있어서, 상기 파일럿 노즐에 장착된 오일 분사용 노즐을 가스 분사용 노즐로 교환가능하게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 내통의 축심 위치에 배치된 파일럿 노즐과, 상기 파일럿 노즐의 주변에 배치되어 외주에 예비 혼합기를 구비한 복수의 메인 노즐을 갖고, 상기 메인 노즐로부터 예비 혼합기로서 상기 내통의 하류에 있는 연소실을 형성하는 미통 내에 분사된 연료가, 상기 미통 내에서 상기 파일럿 노즐에 의해 생성한 확산 화염에 의해 착화되어 상기 미통 내에 예비 혼합 화염을 생성하도록 한 가스 터빈 연소기에 있어서, 상기 파일럿 노즐에 장착된 물 아토마이즈 캡을 가스 분사용 캡으로 교환 가능하게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 내통의 축심 위치에 배치된 파일럿 노즐과, 상기 파일럿 노즐의 주변에 배치되어 외주에 예비 혼합기를 구비한 복수의 메인 노즐을 갖고, 상기 메인 노즐로부터 예비 혼합기로서 상기 내통의 하류에 있는 연소실을 형성하는 미통 내에 분사된 연료가, 상기 미통 내에서 상기 파일럿 노즐에 의해 생성한 확산 화염에 의해 착화되어 상기 미통 내에 예비 혼합 화염을 생성하도록 한 가스 터빈 연소기에 있어서, 상기 파일럿 노즐의 선단부면에 촉매 코팅을 실시한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또, 상기 종래예와 공통되는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명을 적절하게 생략한다.

<제1 실시예>

도1은, 본 발명의 제1 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도이다. 상기 도면에서는 상기 도18의 (a) 및 도18의 (b)에 도시한 종래예와 마찬가지로, 메인 노즐 8개에 파일럿 노즐이 1개인 경우를 예시하고 있다. 이는, 이하의 각 실시예에 있어서도 마찬가지이다. 상기 도면에 있어서, 각 메인 버너(6)에 연통하는 상기 메인 노즐(4)(여기서는 도시하지 않음)에 대해, 다시 바이패스 엘보(9) 측으로부터 차례로, 좌회전으로 M1 내지 M8의 부호를 부여한다. 이 때, 예를 들어 바이패스 엘보(9)로부터 떨어진 위치인 사선을 실시한 M2 내지 M6의 5개만으로 저부하 대역에서의 연소를 행하고, 부분 부하 대역에서는 나머지를 더해 M1 내지 M8의 8개 모두 연소를 행하도록 절환한다. 단, 메인 연료 전체의 공급량은 변화시키지 않는다.

도2는, 본 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프이다. 여기서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 메인 노즐 연소 개수(개)를 취하고 있다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 일예로서 부하 20 내지 25 ％까지의 저부하 대역에 있어서는, 일부인 메인 노즐 5개로 연소를 행하고, 부하 20 내지 25 ％ 이상의 부분 부하 대역에 있어서는 잔여부인 3개를 더하여 메인 노즐 8개로 절환하여 연소를 행한다.

이와 같이, 저부하 대역에 있어서 메인 노즐 5개로 연소를 행함으로써, 예비 혼합기 농도를 짙게 하여 미연분을 저감시키고 있다. 또한, 연소기의 중심축에 대해 비대칭인 위치에서 연소를 행함으로써 연소 진동을 억제하고 있다. 또한, 연소시키지 않는 3개의 메인 노즐(본 예에서는 M1, M7, M8)을 바이패스 엘보(9) 측에 배치하므로, 바이패스 엘보(9)에의 연소 가스 권취를 방지하고 있다.

또, 메인 노즐을 5개로 한정되지 않고, 1개, 3개 등으로 연소를 행하는 구성으로 해도 예비 혼합기 농도가 짙고, 또한 중심축에 대해 비대칭인 연소가 성립되지만, 예를 들어 메탈 온도 상승, 플래시백 등의 다른 문제점을 억제하면서 효과적인 연소를 행한다는 관점으로부터 보면, 5개로 연소를 행하는 구성으로 하는 것이 현재의 상태에서는 가장 현실적이다.

또한, 상기 메인 스월러(8)에 의한 예비 혼합기의 선회 방향이, 도1에 있어서 좌회전으로 되어 있으므로, 바이패스 엘보(9)에 가장 가깝고 좌우 대칭으로 위 치하는 메인 노즐인 M1, M8 외에 우회전 방향으로 인접하는 M7을 연소시키지 않는 구성으로 함으로써, 좌선회하는 연소 가스가 바이패스 엘보(9)로부터 떨어진 위치 관계가 되어 바이패스 엘보(9)에의 연소 가스 권취가 보다 확실하게 방지된다.

기타, 저부하 대역에서 연소를 행하는 각 메인 노즐(본 실시예에서는 M2 내지 M6)에 연통하는 각 메인 버너(6)에, 예를 들어 벌집 형상 등의 촉매층을 설치함으로써, 저부하 대역에서의 연소가 촉진되어 미연분의 저감을 보다 확실하게 행하는 것이 가능해진다.

<제2 실시예>

도3은 본 발명의 제2 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도이다. 본 실시예에서는 상기 제1 실시예의 구성 외에, 파일럿 노즐(3) 선단부 주위의 복수개(상기 도면에서는 8개)인 파일럿 구멍(3a)에 대해서도, 메인 노즐(4)의 동작에 따라서 스테이징하는 구성으로 하고 있다.

그런데 상기 도면에 도시한 바와 같이, 파일럿 구멍(3a)은 중심축으로부터 보아 각 메인 노즐 사이에 위치하도록 개방되어 있다. 그리고, 각 파일럿 구멍(3a)에 대해 다시 M1, M2 사이에 위치하는 것으로부터 차례로, 좌측 방향으로 P1 내지 P8의 부호를 부여한다. 이 때, 저부하 대역에서 예를 들어 사선을 실시한 M2 내지 M6의 5개의 메인 노즐로 연소를 행하고 있을 때는, 그에 대응하는 P2 내지 P6의 5개의 구멍(흑색 동그라미로 표시)에서만 연료를 분사한다. 그리고, 부분 부하 대역에서 M1 내지 M8의 8개 모든 메인 노즐로 연소를 행하도록 절환하고나서는 그에 대응하는 P1 내지 P8의 8개 모든 구멍으로부터 연료를 분사한다.

도4의 (a) 및 도4의 (b)는, 본 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프이다. 상기 도면의 (a)는 메인 연료의 스테이징을 나타내고 있고, 상기 도면의 (b)는 파일럿 연료의 스테이징을 나타내고 있다. 상기 도면의 (a)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 메인 노즐 연소 개수(개)를 취하고 있다. 또한, 상기 도면의 (b)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 파일럿 구멍 연료 분사 개수(개)를 취하고 있다.

상기 도면의 (a)에 도시한 바와 같이, 부하 20 내지 25 ％까지의 저부하 대역에 있어서는, M2 내지 M6의 메인 노즐 5개로 연소를 행하고, 부하 20 내지 25 ％ 이상의 부분 부하 대역에 있어서는 M1 내지 M8의 메인 노즐 8개로 절환하여 연소를 행한다. 이에 대응하여, 상기 도면의 (b)에 도시한 바와 같이 부하 20 내지 25 ％까지의 저부하 대역에 있어서는 P2 내지 P6의 5개의 구멍에서만 연료를 분사하고, 부하 20 내지 25 ％ 이상의 부분 부하 대역에 있어서는 P1 내지 P8의 8개 모든 구멍으로부터 연료를 분사한다. 이와 같이, 저부하 대역에 있어서 연소를 행하는 메인 노즐 5개에 대응하여, 파일럿 구멍 5개로부터 연료를 분사함으로써, 보다 효과적으로 연소를 행하여 미연분을 저감시킬 수 있다.

또, 각 메인 노즐(M1 내지 M8)에 대응하는 파일럿 구멍(P1 내지 P8)은, 각각 도3에 있어서 좌회전으로 조금(예를 들어 22.5°) 어긋난 위치 관계가 되어 있지만, 이는 상기 파일럿 스월러(7)에 의한 파일럿 연소 가스의 선회 방향이 상기 도면에 있어서 우회전으로 되어 있으므로, 파일럿 화염이 이에 대응하는 메인 노즐의 하류측에 위치하기 쉽게 되도록 하여 연소가 효과적으로 행해지도록 하기 때문이다. 단, 각 메인 노즐에 대응하는 파일럿 구멍 위치는 메인 스월러 각도나 파일럿 스월러 각도 또는 연소기 구조 등의 변경에 대응하여, 임의로 바꿀 수 있다.

<제3 실시예>

도5의 (a) 및 도5의 (b)는, 본 발명의 제3 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도이다. 본 실시예에서는 상기 제1 실시예의 구성에 대해, 저부하 대역에서의 연소를 행하는 메인 노즐의 배치를 어느 정도 분산시킨 구성으로 하고 있다. 예를 들어 상기 도면의 (a)에 사선으로 나타낸 바와 같이, 저부하 대역에 있어서는 M2 내지 M4 및 M6, M7의 메인 노즐로 연소를 행하고, 이 사이의 M5에서는 연소를 행하지 않는 구성으로 할 수 있다. 혹은, 상기 도면의 (b)에 사선으로 나타낸 바와 같이, 저부하 대역에 있어서는 M2, M3 및 M5 내지 M7의 메인 노즐로 연소를 행하고, 이 사이의 M4에서는 연소를 행하지 않는 구성으로 해도 좋다. 또, M1 및 M8은 바이패스 엘보(9) 측이므로, 연소 가스 권취를 방지하기 위해 상기 도면의 (a), (b) 모든 경우라도 저부하 대역에 있어서 연소는 행하지 않는다.

본 실시예와 같이, 저부하 대역에서의 연소를 행하는 메인 노즐이 3개와 2개로 분할된 구성에 있어서는, 제1 실시예와 같이 5개의 메인 노즐이 완전하게 인접하고 있는 구성보다도, 연소 효율이 약간 저하되는 것을 생각할 수 있다. 구체적으로는, 상기 도면의 (a)에서는 M5 부근에서 연소 효율이 저하되고, 상기 도면의 (b)에서는 M4 부근에서 연소 효율이 저하될 가능성이 있다. 그러나, 메인 노즐 8개 전부로 연소를 행하는 경우보다는 연소 효율이 개선되는 동시에, 제1 실시예인 경우보다도 연소 가스 온도 분포의 주위 방향 불균일이 개선되므로 유리하다.

<제4 실시예>

도6은, 본 발명의 제4 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도이다. 본 실시예에서는 상기 제3 실시예의 구성에다가 제2 실시예의 경우와 마찬가지로 하여 파일럿 구멍(3a)에 대해서도, 메인 노즐(4)의 동작에 따라서 스테이징하는 구성으로 하고 있다. 구체적으로는, 저부하 대역에서 예를 들어 사선을 실시한 M2 내지 M4 및 M6, M7의 5개의 메인 노즐로 연소를 행하고 있을 때는, 그에 대응하는 P2 내지 P4 및 P6, P7의 5개의 구멍(흑색 동그라미로 표시)에서만 연료를 분사한다. 그리고, 부분 부하 대역에서 M1 내지 M8의 8개 모든 메인 노즐로 연소를 행하도록 절환하고나서는 그에 대응하는 P1 내지 P8의 8개 모든 구멍으로부터 연료를 분사한다.

도7의 (a) 및 도7의 (b)는, 본 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프이다. 상기 도면의 (a)는 메인 연료의 스테이징을 나타내고 있고, 상기 도면의 (b)는 파일럿 연료의 스테이징을 나타내고 있다. 상기 도면의 (a)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 메인 노즐 연소 개수(개)를 취하고 있다. 또한, 상기 도면의 (b)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 세로축에 파일럿 구멍 연료 분사 개수(개)를 취하고 있다.

상기 도면의 (a)에 도시한 바와 같이, 부하 20 내지 25 ％까지의 저부하 대역에 있어서는, M2 내지 M4 및 M6, M7의 메인 노즐 5개로 연소를 행하고, 부하 20 내지 25 ％ 이상의 부분 부하 대역에 있어서는 M1 내지 M8의 메인 노즐 8개로 절환 하여 연소를 행한다. 이에 대응하여, 상기 도면의 (b)에 도시한 바와 같이 부하 20 내지 25 ％까지의 저부하 대역에 있어서는 P2 내지 P4 및 P6, P7의 5개의 구멍에서만 연료를 분사하고, 부하 20 내지 25 ％ 이상의 부분 부하 대역에 있어서는 P1 내지 P8의 8개 모든 구멍으로부터 연료를 분사한다.

이와 같이, 저부하 대역에 있어서 연소를 행하는 메인 노즐 5개에 대응하여 파일럿 구멍 5개로부터 연료를 분사함으로써, 보다 효과적으로 연소를 행하여 미연분을 저감시킬 수 있다. 또, 여기서는 메인 노즐에 관해 상기 도5의 (a)의 구성에 대응한 예를 나타냈지만, 도5의 (b)의 구성에 대응하는 경우도 마찬가지이고, 이 경우 저부하 대역에 있어서는 P2, P3 및 P5 내지 P7의 5개의 구멍에서만 연료를 분사하고, 부분 부하 대역에 있어서는 P1 내지 P8의 8개 모든 구멍으로부터 연료를 분사하게 된다.

<제5 실시예>

도8은 본 발명의 제5 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 하류측으로부터 본 모식도이다. 본 실시예에서는, 상기 제4 실시예의 구성 외에 저부하 대역에 있어서 연소를 행하고 있지 않은 M5의 메인 노즐에 대응하는 파일럿 구멍(P5)으로부터도 연료를 분사하는 구성으로 하고 있다. 구체적으로는, 저부하 대역에 있어서 예를 들어 사선을 실시한 M2 내지 M4 및 M6, M7의 5개의 메인 노즐로 연소를 행하고 있을 때는, 그에 대응하는 P2 내지 P4 및 P6, P7과, 이에 P5를 가한 6개의 구멍(흑색 동그라미로 표시)으로부터 연료를 분사한다.

그리고, 부분 부하 대역에서 M1 내지 M8의 8개 모든 메인 노즐로 연소를 행 하도록 절환하고나서는, 그에 대응하는 P1 내지 P8의 8개 모든 구멍으로부터 연료를 분사한다. 이 구성에 의해, M4 및 M6 각각에 있어서의 M5측의 화염의 연소 효율을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 저부하 대역에 있어서 연소를 행하고 있지 않은 M1, M8의 메인 노즐에 대응하는 파일럿 구멍(P1, P8)으로부터도 연료를 분사하는 구성으로 하면, M2에 있어서의 M1측의 화염의 연소 효율 및 M7에 있어서의 M8측의 화염의 연소 효율도 높이는 것이 가능해진다.

<제6 실시예>

본 실시예에서는, 상기 제1 실시예의 구성에 대해, 기동시에는 도1에서 설명한 경우와 마찬가지로 하여 M2 내지 M6의 5개만으로 연소를 행하고, 계속해서 부하 상승에 수반하여 메인 노즐을 1개씩 추가하여 행하는 구성으로 하고 있다. 구체적으로는, 최초로 연소를 행하고 있는 M2 내지 M6에 인접하는 메인 노즐로부터 차례로 연료 투입해 간다. 본 실시예에서는 예를 들어 M1, M7, M8로 연료 투입하게 된다.

도9는, 본 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프이다. 여기서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 메인 노즐 연소 개수(개)를 취하고 있다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 기동시로부터 소정의 부하 비율까지는 M2 내지 M6의 메인 노즐 5개로 연소를 행하고, 부하 상승에 수반하여 M1, M7, M8의 순차로 연소를 행하는 메인 노즐을 추가해 간다. 이에 의해, 보다 효과적으로 연소를 행하여 미연분을 저감시킬 수 있다.

또, M1과 M7의 순서를 반대로 해도 상관없다. 그러나, M8은 마지막에 추가 하는 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이는, 상기 메인 스월러(8)에 의한 예비 혼합기의 선회 방향이 도1에 있어서 좌회전으로 되어 있으므로, 좌선회하는 연소 가스가 바이패스 엘보(9)에 가장 가까운 메인 노즐인 M8을 마지막에 추가함으로써, 바이패스 엘보(9)에의 연소 가스 권취를 가능한 한 방지하기 때문이다.

<제7 실시예>

본 실시예에서는, 상기 제6 실시예의 구성 외에 상기 제2 실시예의 구성과 마찬가지로 하여, 파일럿 노즐 선단부 주위의 파일럿 구멍에 대해서도 메인 노즐의 동작에 따라서 스테이징하는 구성으로 하고 있다. 단, 본 실시예에서는 연소를 행하는 메인 노즐을 추가해 가는 경우에, 우선 파일럿 구멍을 먼저 추가하고, 계속해서 그에 대응하는 메인 노즐을 추가하도록 하고 있다.

도10의 (a) 및 도10의 (b)는, 본 실시예에 있어서의 연료의 스테이징을 나타내는 그래프이다. 상기 도면의 (a)는 메인 연료의 스테이징을 나타내고 있고, 상기 도면의 (b)는 파일럿 연료의 스테이징을 나타내고 있다. 상기 도면의 (a)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 메인 노즐 연소 개수(개)를 취하고 있다. 또한, 상기 도면의 (b)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 파일럿 구멍 연료 분사 개수(개)를 취하고 있다.

상기 도면의 (a)에 도시한 바와 같이, 기동시로부터 소정의 부하 비율까지는 M2 내지 M6의 메인 노즐 5개로 연소를 행하고, 부하 상승에 수반하여 M1, M7, M8의 차례로 연소를 행하는 메인 노즐을 추가해 간다. 이에 대응하여, 상기 도면의 (b)에 도시한 바와 같이 기동시로부터 소정의 부하 비율까지는 P2 내지 P6의 5개의 구 멍에서만 연료를 분사하고, 차례로 추가되는 M1, M7, M8의 메인 노즐 각각에 앞서서, 대응하는 P1, P7, P8의 구멍으로부터 차례로 연료를 분사한다.

이에 의해, 메인 노즐 추가 전에 파일럿의 불씨를 확실하게 형성해 둠으로써 메인 노즐 추가시의 연소 불안정 등을 억제할 수 있다. 또, 각 메인 노즐의 추가에 대응하여 각각 파일럿 구멍으로부터 동시에 연료를 분사하도록 해도 좋고, 이 경우라도 종래의 목적인 연료의 스테이징에 의한 미연분 저감에는 효과가 있다.

<제8 실시예>

도11은, 본 발명의 제8 실시예에 관한 가스 터빈 연소기를 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 외통(11)과 이에 동심 형상으로 둘러싸인 내통(2)을 갖고 있고, 내통(2)의 축심 위치에는 파일럿 노즐(3)이 배치되어 있다. 파일럿 노즐(3)의 주변에는 메인 버너(6)에 연통한 메인 노즐(4)이 배치되어 있고, 또한 내통(2)은 그 단부에서 미통(10)에 연통하고 있다.

또한, 내통(2)과 이를 둘러싼 외통(11) 사이에는 공기 유로(12)가 형성되어 있고, 외통(11)의 내주벽에는 현행의 탑해트 연료 노즐(20)이 세워 설치되어 있다. 그리고, 이 공기 유로(12)를 지나서 공급되는 공기(백색 화살표로 표시)에 연료를 혼합하고, 후방류에 형성되는 연소 영역에 이르는 거리를 충분히 확보하여 균일한 연료 혼합기를 얻도록 하고 있다. 또, 부호 17은 외통(11)이 돌출 설치되는 차실 케이싱, 18은 내통(2)을 외통(11)으로 고정하는 스트럿이다.

본 실시예에서는 또한, 상기 도면에 도시한 바와 같이 현행의 탑해트 연료 노즐(20)의 공기류 하류측에 이것보다 짧은 제2 탑해트 연료 노즐(21)을 설치하고, 여기에서 분사되는 제2 탑해트 연료가 파선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 공기 유로(12)로부터 내통(2)에 걸쳐 설치된 터닝 베인(19)의 외측을 향해, 파일럿 노즐(3) 측으로 공급되는 구성으로 하고 있다. 이 탑해트 연료 노즐(21)을 사용함으로써 파일럿 순환부로 연료를 많게 투입할 수 있고, 이에 의해 미연분을 저감시키는 것이 가능해진다.

도12는, 본 실시예에 있어서의 연소의 스케줄의 일예를 나타내는 그래프이다. 상기 도면에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 화염 온도를 취하고 있다. 또한, 도면 중의 곡선(a)은 메인 화염 온도를, 곡선(b)은 파일럿 화염 온도를 나타내고 있다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 저부하시에는 파일럿 연료비 및 상기 제2 탑해트 연료비를 적절하게 조정하여 보염(保炎) 및 미연분 저감에 필요한 파일럿 화염 온도 범위를 유지하면서 연소를 행한다.

그리고, 중간 부하(예를 들어 50 ％ 부하 정도)에서 연소 온도가 비교적 높아졌을 때에는, 통상의 저NOx 모드, 즉 메인 노즐, 파일럿 노즐 및 현행의 탑해트 연료 노즐을 사용하는 모드로 절환한다. 그 후는 부하 상승에 수반하여 파일럿 화염 온도가 급격하게 저하되는 한편, 메인 화염 온도는 서서히 상승해 간다.

<제9 실시예>

본 실시예에서는, 제2 탑해트 연료 노즐(21)을 설치하는 대신에, 상기 현행의 탑해트 연료 노즐(20)에 있어서, 예를 들어 내통(2) 내의 외측 및 내측에서 각각 연료를 분사하는 2 계통의 분사 구멍(도시하지 않음)을 마련하고, 파일럿측으로 연료가 흐르는 외측의 분사 구멍을 별계통으로 한다. 그리고, 부분 부하시에 이 외측의 분사 구멍으로부터 연소를 분사하는 구성으로 함으로써, 상기 제8 실시예와 같이 제2 탑해트 연료 노즐을 설치한 경우와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있고, 게다가 연소기의 부품 개수를 삭감하여 비용 절감을 도모할 수 있다.

<제10 실시예>

본 실시예에서는, 상기 제2 탑해트 연료 노즐(21) 혹은 상기 탑해트 연료 노즐(20)의 별계통을 상기 M1 내지 M8의 메인 노즐에 대응하여, 예를 들어 T1 내지 T8로서 연소기 주위 방향에 배치한다. 그리고, 제1 실시예나 제6 실시예 등으로 나타낸 메인 노즐의 스테이징에 맞추어 탑해트 연료 노즐도 스테이징을 행한다. 이에 의해, 보다 효과적으로 국부 화염 온도를 상승시킬 수 있어 미연분을 저감하는 것이 가능해진다.

도13의 (a) 및 도13의 (b)는, 본 실시예에 있어서의 연료의 스테이징의 일예를 나타내는 그래프이다. 상기 도면의 (a)는 제1 실시예에서 나타낸 메인 연료의 스테이징을 나타내고 있고, 상기 도면의 (b)는 탑해트 연료의 스테이징을 나타내고 있다. 상기 도면의 (a)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 메인 노즐 연소 개수(개)를 취하고 있다. 또한, 상기 도면의 (b)에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 탑해트 연료 노즐 연료 분사 개수(개)를 취하고 있다.

상기 도면의 (a)에 도시한 바와 같이, 부하 20 내지 25 ％까지의 저부하 대역에 있어서는, M2 내지 M6의 메인 노즐 5개로 연소를 행하고, 부하 20 내지 25 ％ 이상의 부분 부하 대역에 있어서는 M1 내지 M8의 메인 노즐 8개로 절환하여 연소를 행한다. 이에 대응하여, 상기 도면의 (b)에 도시한 바와 같이 부하 20 내지 25 ％까지의 저부하 대역에 있어서는, T2 내지 T6의 5개의 노즐로부터만 연료를 분사하고, 부하 20 내지 25 ％ 이상의 부분 부하 대역에 있어서는 T1 내지 T8의 8개 모든 노즐로부터 연료를 분사한다. 또, T1 내지 T8의 탑해트 연료 노즐 각각은 단일수로 한정되지 않으며 복수개로 해도 좋다.

<제11 실시예>

도14의 (a) 및 도14의 (b)는, 본 발명의 제11 실시예에 관한 가스 터빈 연소기의 주요부를 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 상기 도면의 (a)는 종래의 구성을 도시하고 있고, 상기 도면의 (b)는 본 실시예의 구성을 도시하고 있다. 상기 도면의 (a)에 도시한 바와 같이, 종래의 파일럿 노즐(3)은 가스 가열/오일 가열의 이중 대응용으로서, 그 중심부에 오일 분사용의 오일 노즐(3b)이 장착된 구성으로 되어 있다. 이 경우, 가스 연료는 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이 오일 노즐(3b)의 주위를 통과하여 파일럿 노즐(3) 선단 주위용의 파일럿 구멍(3a)으로부터 분사한다.

본 실시예에서는 상기 도면의 (b)에 도시한 바와 같이, 이 오일 노즐(3b) 대신에 가스용 노즐(3c)을 삽입하고, 그 내부에 파선의 화살표로 나타낸 바와 같이 가스 연료를 통과시켜 선단부의 구멍(3ca)으로부터 분사시킨다. 이에 의해, 파일럿 가스 분사량을 많게 하여 파일럿 연료비를 증가시키고, 확산 연소 비율을 높게 하여 미연분을 저감시키는 구성으로 하고 있다. 이 구성은, 주로 부하 50 ％ 이하의 대역으로 사용한다.

도15는, 본 실시예에 있어서의 연소의 스케쥴의 일예를 나타내는 그래프이다. 상기 도면에서는 횡축에 부하(％)를 취하고 있고, 종축에 화염 온도를 취하고 있다. 또한, 도면 중의 실선(a)은 종래의 메인 화염 온도를, 실선(b)은 종래의 파일럿 화염 온도를 나타내고 있고, 또한 이점 쇄선(c)은 본 실시예에 있어서의 메인화염 온도를, 일점 쇄선(d)은 본 실시예에서의 파일럿 화염 온도를 나타내고 있다.

본 실시예에서는 상기 도면에 도시한 바와 같이, 부하 50 ％ 이하의 대역에 있어서는, 상기 구성에 의해 메인 화염 온도는 종래보다 낮추어 추이시키고, 파일럿 화염 온도는 종래보다 높여 추이시켜 미연분을 저감시키는 구성으로 되어 있다. 그리고, 부하 50 ％ 이상의 대역에 있어서는 미연분은 거의 생기지 않으므로, 상기 가스용 노즐(3c)은 사용하지 않고, 종래와 동일한 화염 온도로 되도록 하고 있다.

오일 가열은 그 대부분이 가스 가열의 백업용이므로, 실적상 가스 터빈 운전의 대부분은 가스 가열이 된다. 따라서, 평소는 가스용 노즐을 장착하여 운전하고, 오일 가열이 필요해진 경우에 오일 노즐로 바꿔 장착하여 운전하면 좋다.

<제12 실시예>

도16의 (a) 및 도16의 (b)는, 본 발명의 제12 실시예에 관한 가스 터빈 연소기의 파일럿 노즐 선단부를 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 상기 도면의 (a)는 일예를 나타내고 있고, 상기 도면의 (b)는 다른 예를 나타내고 있다. 상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 상기 제11 실시예와 마찬가지로 하여 파일럿 노즐(3)은 가스 가열/오일 가열의 이중 대응용으로서, 그 중심부에 오일 노즐(3b)이 장착된 구성으로 되어 있다. 이 경우, 가스 연료는 실선의 화살표로 나타 낸 바와 같이 오일 노즐(3b)의 주위를 통과하고, 파일럿 노즐(3) 선단부 주위의 파일럿 구멍(3a)으로부터 분사한다.

상기 도면의 (a)에 도시한 바와 같이, 파일럿 노즐(3)의 중심부에 장착된 오일 노즐(3b)은, 종래로부터의 구성으로서 중심부(3ba) 외주부(3bb)로 구성된 이중관으로 되어 있다. 그리고, 중심부(3ba)의 선단부에는 오일 노즐 칩(13)이 끼워 부착되어 있고, 외주부(3bb)에는 오일 노즐 칩(13)의 선단 외주연부를 덮으면서 캡(14)이 장착되어 있다. 이 때, 캡(14) 중심의 개구(14b)로부터 오일 노즐 칩(13)의 선단부를 들여다 본 상태가 되어 있다. 이 캡(14)은 오일 가열시에는 종래로부터의 물 아토마이즈의 것이 장착되고, 가스 가열시에는 본 실시예에 있어서의 연료 가스 분사용의 것으로 교환된다.

그런데, 오일 가열시에는 중심부(3ba)를 통해 일점 쇄선의 화살표와 같이 공급되어 온 파일럿 오일은, 오일 노즐 칩(13) 선단부의 구멍(13a)으로부터 분사된다. 또한, 외주부(3bb)를 통해 파선의 화살표와 같이 공급되어 온 물은 캡(14) 선단부의 구멍(14a)으로부터 분무된다. 한편, 가스 가열시에는 캡(14)은 상술한 바와 같이 연료 가스 분사용의 것으로 교환되어 있고, 외주부(3bb)를 통해 파선의 화살표와 같이 연료 가스가 공급되고, 캡(14) 선단부의 구멍(14a)으로부터 분사된다. 이 경우, 구멍(14a)은 연료 가스 분사용으로서, 예를 들어 물 아토마이즈보다 크게 개방되어 있다. 또, 가스 가열시에는 파일럿 오일의 공급은 정지되어 있다.

이와 같이, 본 예에서는 오일 노즐 선단부의 캡을 변경하는 목(나무) 예에서는 기름 노즐 선단의 캡을 변경하는 것만으로, 가스 가열 및 오일 가열의 양쪽에 대응할 수 있는 동시에, 가스 가열시에는 파일럿 가스 분사량을 많게 하여 파일럿 연료비를 증가시키고, 확산 연소 비율을 높게 할 수 있으므로 비용 절감을 도모하면서 상기 제11 실시예와 마찬가지로 미연분을 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기 도면의 (b)에 도시한 바와 같이, 가스 가열시에 오일 노즐 칩(13)을 제거하고, 캡(14)을 다른 연료 가스 분사용의 것으로 교환할 수도 있다. 이 경우, 캡(14)은 상기 개구(14b)를 없애어, 구멍(14a)을 더욱 크게 한 구성으로 되어 있다. 그리고, 오일 노즐(3b)의 중심부(3ba)와 외주부(3bb)의 양쪽을 통해 이점 쇄선의 화살표와 같이 연료 가스가 공급되어 캡(14) 선단부의 구멍(14a)으로부터 분사된다.

상기 도면의 (a)에 도시한 구성에서는, 캡(14) 선단부의 중심축 상에 오일 노즐 칩(13)이 위치하기 때문에, 이 부분의 스페이스가 약간 좁게 되어 있다. 그래서, 상기 도면의 (b)에 도시한 바와 같이 오일 노즐 칩을 제거한 구성으로 함으로써, 캡(14) 선단부의 구멍(14a)을 크게 가공할 수 있어 연료 가스를 대량으로 분사하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 본 예에서는 오일 노즐 선단부의 캡을 변경하여 오일 노즐 칩을 제거하는 것만으로, 비용 절감을 도모하면서 상기 제11 실시예와 마찬가지로 미연분을 저감시키는 것이 가능해진다.

<제13 실시예>

도17은 본 발명의 제13 실시예에 관한 가스 터빈 연소기의 파일럿 노즐 선단부를 모식적으로 도시하는 종단면도이다. 본 실시예에서는 상기 도면에 도시한 바와 같이, 파일럿 노즐(3)의 선단부면에 촉매 코팅(C)을 실시하는 구성으로 하고 있 다. 오일 가열시에 파일럿 노즐(3)의 선단부로부터 화살표 A로 나타낸 바와 같이 파일럿 오일이 분무되었을 때, 파일럿 노즐(3)의 전방에는 화살표 B로 나타낸 바와 같이 순환 영역이 생기지만, 이 부분에 스모크가 발생한다. 그래서 이 스모크를 상기 촉매 코팅(C)의 작용에 의해 연소시킴으로써, 미연분의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.

본 발명에 따르면, 연료의 스테이징 방법을 개선함으로써, 부분 부하시의 미연부을 저감시켜 배기 특성을 향상시키고, 또한 안정되게 연소를 행하는 것을 가능하게 한 가스 터빈 연소기를 제공할 수 있다.

구체적으로는, 기동시로부터 소정의 부하 비율까지는 복수의 메인 노즐 중 일부에서 연소를 행하고, 소정의 부하 비율 이상으로서는 복수의 메인 노즐의 잔여부를 더하여 연소를 행하도록 함으로써, 저부하시 등의 예비 혼합기 농도를 짙게 하여 미연분을 저감시킬 수 있다.

또한, 소정의 부하 비율 이상으로서는 부하 상승에 수반하여 잔여부의 메인 노즐을 1개씩 추가하여 연소를 행하도록 함으로써, 보다 효과적으로 연소를 행하여 미연분을 저감시킬 수 있다.

또한, 파일럿 노즐에 복수의 메인 노즐 각각에 대응하는 파일럿 구멍 각각을 마련하고, 메인 노즐 각각에서 연소를 행하는 데 대응하여 파일럿 구멍 각각으로부터 연료를 분사하도록 함으로써, 보다 효과적으로 연소를 행하여 미연분을 저감시킬 수 있다.

또한, 파일럿 노즐측에 연료를 공급하는 탑해트 연료 노즐을 설치함으로써, 파일럿 순환부로 연료를 많게 투입할 수 있어, 이에 의해 미연분을 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 복수의 메인 노즐 각각에 대응하는 탑해트 연료 노즐 각각을 설치하고, 메인 노즐 각각에서 연소를 행하는 데 대응하여 탑해트 연료 노즐 각각으로부터 연료를 분사하도록 함으로써, 보다 효과적으로 국부 화염 온도를 상승시킬 수 있어 미연분을 저감하는 것이 가능해진다.

기타, 파일럿 노즐에 장착된 오일 분사용 노즐을 가스 분사용 노즐로 교환 가능하게 함으로써, 파일럿 가스 분사량을 많게 하여 파일럿 연료비를 증가시키고 확산 연소 비율을 높게 하여 미연분을 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 파일럿 노즐에 장착된 물 아토마이즈 캡을 가스 분사용 캡으로 교환 가능하게 함으로써, 파일럿 가스 분사량을 많게 하여 파일럿 연료비를 증가시키고, 확산 연소 비율을 높게 할 수 있으므로, 비용 절감을 도모하면서 미연분을 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 파일럿 노즐의 선단부면에 촉매 코팅을 실시함으로써, 오일 가열시에 발생하는 스모크를 촉매 코팅의 작용에 의해 연소시킴으로써, 미연분의 저감을 도모하는 것이 가능해진다.

Claims

내통의 축심 위치에 배치된 파일럿 노즐과, 상기 파일럿 노즐의 주변에 배치되어 외주에 예비 혼합기를 구비한 복수의 메인 노즐을 갖고, 상기 메인 노즐로부터 예비 혼합기로서 상기 내통의 하류에 있는 연소실을 형성하는 미통(尾筒) 내에 분사된 연료가, 상기 미통 내에서 상기 파일럿 노즐에 의해 생성한 확산 화염에 의해 착화되어 상기 미통 내에 예비 혼합 화염을 생성하도록 한 가스 터빈 연소기에 있어서,

기동시로부터 소정의 부하 비율까지는 상기 복수의 메인 노즐 중 연소기의 중심축에 대해 비대칭인 일부 노즐에서만 연소를 행하되, 기동시로부터 복수의 메인 노즐 모두에서 연소를 행하는 경우와 비교하여 메인 연료 전체의 공급량은 변화시키지 않으면서 연소를 행하고, 상기 소정의 부하 비율 이상에서는 상기 복수의 메인 노즐의 잔여부를 더하여 연소를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.
제1항에 있어서, 상기 소정의 부하 비율 이상으로서는 부하 상승에 수반하여 상기 잔여부의 메인 노즐을 1개씩 추가하여 연소를 행하도록 한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파일럿 노즐에 상기 복수의 메인 노즐 각각에 대응하는 파일럿 구멍 각각을 마련하고, 상기 메인 노즐 각각으로 연소를 행하는 데 대응하여 상기 파일럿 구멍 각각으로부터 연료를 분사하도록 한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 파일럿 노즐측에 연료를 공급하는 탑해트 연료 노즐을 설치한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.
제4항에 있어서, 상기 복수의 메인 노즐 각각에 대응하는 상기 탑해트 연료 노즐 각각을 설치하고, 상기 메인 노즐 각각으로 연소를 행하는 데 대응하여 상기 탑해트 연료 노즐 각각으로부터 연료를 분사하도록 한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.
제1항에 있어서, 상기 파일럿 노즐에 장착된 오일 분사용 노즐을 가스 분사용 노즐로 교환 가능하게 한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.
제1항에 있어서, 상기 파일럿 노즐에 장착된 물 아토마이즈 캡을 가스 분사용 캡으로 교환 가능하게 한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.
제1항에 있어서, 상기 파일럿 노즐의 선단부면에 촉매 코팅을 실시한 것을 특징으로 하는 가스 터빈 연소기.