KR20090128515A - 가스 터빈 연소기의 냉각 구조 - Google Patents

가스 터빈 연소기의 냉각 구조 Download PDF

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Abstract

가스 터빈 연소기의 저 NOx 화가 요구되고 있다. 가스 터빈 연소기는, 2 중벽 구조의 내부에 냉각 공기가 흐르는 냉각 통로를 갖는 연소통 벽면을 구비한다. 냉각 통로는 연소 영역측에 형성된 주 냉각 공기 공급구에서 개구된다. 주 냉각 공기 공급구로부터 공급되는 냉각 공기는, 가이드 부재에 의해 내벽면을 따른 방향으로 유도된다. 벽면 내부의 냉각 통로를 흐른 냉각 공기가 내벽면을 따른 필름 냉각에 재이용되기 때문에, 냉각 공기를 절약할 수 있다. 이 때문에, 압축기로부터 공급되는 공기를 보다 많이 연소용 공기로서 이용할 수 있어, 저 NOx 화가 가능해진다.
가스 터빈 연소기, 냉각 구조

Description

가스 터빈 연소기의 냉각 구조{COOLING STRUCTURE FOR GAS-TURBINE COMBUSTOR}
본 발명은 가스 터빈 연소기의 냉각 구조에 관한 것이다.
가스 터빈용 연소기는 고온이 되기 때문에 효과적인 냉각 수단이 요구되고 있다. 또한, 환경을 배려하여 NOx 를 저감시키는 연소기가 요구되고 있다.
참고 기술로서 일본 공개특허공보 2005-315457호에는 가스 터빈 연소기의 냉각 구조의 일례가 개시되어 있다 (특히, 도 3 ∼ 6 참조).
발명의 개시
본 발명의 목적은, 저 NOx 화를 가능하게 하는 가스 터빈 연소기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 가스 터빈 연소기의 벽면을 효율적으로 냉각시키는 수단을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 있어서의 가스 터빈 연소기는, 연소 영역을 면한 내벽면과, 외벽면을 갖는 연소통 벽을 구비한다. 내벽면과 외벽면 사이에는 복수의 냉각 통로가 형성된다. 복수의 냉각 통로는 내벽면측에 복수의 주 냉각재 공급구 각각을 갖는다. 가스 터빈 연소기는 또한, 복수의 주 냉각재 공급구로부터 공급되는 냉각재를 내벽면을 따른 방향으로 유도하는 가이드를 구비한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 가이드는, 냉각재를 연소통 벽에 의해 형성되는 연소통의 축 방향으로서 연료를 공급하는 노즐이 형성되어 있는 위치로부터 연소통에 접속된 미통 (尾筒) 으로 향하는 방향인 축 방향 하류측으로 냉각재를 유도한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 복수의 주 냉각재 공급구는, 연소통의 반경 방향 내측을 향하여 냉각재를 공급한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 복수의 주 냉각재 공급구는, 복수의 냉각 통로 각각에 있어서의 냉각재 흐름의 하류단에 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 가스 터빈 연소기는 또한, 외벽면 외측 영역의 냉각재를 내벽면과 가이드 사이에 형성되는 간극에 공급하는 복수의 보조 냉각재 공급구를 구비한다. 복수의 보조 냉각재 공급구로부터 도입된 냉각재는, 가이드에 의해 내벽면을 따른 방향으로 유도된다. 복수의 주 냉각재 공급구와 복수의 보조 냉각재 공급구는, 가이드에 의해 유도된 냉각재의 흐름 방향에 대하여 서로 어긋난 위치에 형성된다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 가스 터빈 연소기는 또한, 간극이 좁아지는 것을 방지하는 스페이서를 구비한다. 스페이서는, 복수의 보조 냉각재 공급구에 대하여 복수의 보조 냉각재 공급구로부터 공급되는 냉각재 흐름 방향의 하류측에 배치된다. 복수의 주 냉각재 공급구는, 스페이서의 하류측에 배치된다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 가스 터빈 연소기는 또한, 간극이 좁아지는 것을 방지하는 스페이서를 구비한다. 스페이서는, 복수의 주 냉각재 공급구에 대하여 복수의 주 냉각재 공급구로부터 공급되는 냉각재 흐름 방향의 하류측에 배치된다. 복수의 보조 냉각재 공급구는, 스페이서의 하류측에 배치된다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 가스 터빈 연소기는 또한, 복수의 보조 냉각재 공급구가 개구되는 캐비티를 구비한다. 냉각재 공급구로부터 공급되는 냉각재는 캐비티를 통하여 간극에 공급된다. 캐비티에 있어서의 냉각재의 유속은, 간극에 있어서의 냉각재의 유속보다 느리다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 연소통 벽은 벌지부를 갖는다. 벌지부는, 연소 영역에 있어서의 연료의 주 흐름 방향에서 볼 때, 복수의 주 냉각재 공급구보다 상류측에 설정되는 소정 위치보다 상류측에 배치되며, 연소 영역의 반대측으로 돌출된다. 가이드는 소정 위치 부근에서 주 흐름 방향에 실질적으로 평탄하다. 캐비티는 벌지부에 있어서의 내벽면과 가이드 사이에 낀 영역에 형성된다. 간극은 주 흐름 방향에 있어서 소정 위치보다 하류측의 내벽면과 가이드에 의해 사이에 낀 영역에 의해 형성된다.
본 발명에 의해 저 NOx 화를 가능하게 하는 가스 터빈 연소기가 제공된다.
또한, 본 발명에 의해 가스 터빈 연소기의 벽면을 효율적으로 냉각시키는 수단이 제공된다.
도 1 은 가스 터빈의 연소기를 도시한다.
도 2 는 연소통 부근을 측면에서 본 단면도이다.
도 3A 는 연소통 부근을 중심축에 수직인 방향에서 본 단면도이다.
도 3B 는 도 3A 의 부분 확대도이다.
도 4A 와 도 4B 는 각각 메인 노즐이 설치되어 있는 부근의 벽면을 나타내는 단면도와 상면도이다.
도 5A 와 도 5B 는 각각 메인 노즐이 설치되어 있는 부근의 벽면을 나타내는 단면도와 상면도이다.
도 6A 와 도 6B 는 각각 메인 노즐이 설치되어 있는 부근의 벽면을 나타내는 단면도와 상면도이다.
도 7A 와 도 7B 는 각각 메인 노즐이 설치되어 있는 부근의 벽면을 나타내는 단면도와 상면도이다.
도 8A 와 도 8B 는 각각 메인 노즐이 설치되어 있는 부근의 벽면을 나타내는 단면도와 상면도이다.
도 9 는 메인 노즐이 설치되어 있는 부근의 벽면을 나타내는 단면도이다.
도 10 은 메인 노즐이 설치되어 있는 부근의 벽면을 나타내는 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 도면을 참조하면서 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여 설명한다.
(실시의 제 1 형태)
도 1 은 가스 터빈의 연소기 (1) 를 도시한다. 연소기 (1) 는 지면 (地面) 에 대하여 고정된 차실벽에 의해 형성되는 차실 (4) 내부에 설치된다. 연소기 (1) 는 내부에 연소 영역을 형성하는 연소통 (2) 과, 연소통 (2) 의 하류측 (터빈에 가까운 측) 에 접속된 미통 (3) 을 구비한다.
도 2 는 연소기 (1) 의 연소통 (2) 부근에 있어서의 단면도를 나타낸다. 연소통 (2) 의 내부 공간은 연소 영역 (8) 이다. 연소통 (2) 의 상류측에는 대략 원통형의 노즐 유지통 (13) 이 접속되는 노즐 유지통 (13) 의 중심축 (연소통 (2) 의 상류측과 하류측을 연결하는 방향으로 연장되는 중심축 (19) 에 일치한다) 상에 파일럿 노즐 (12) 이 설치된다. 중심축 (19) 으로부터 소정의 반경 상에는, 파일럿 노즐 (12) 을 둘러싸도록 복수의 메인 노즐 (14) 이 설치된다. 도 3A 는 도 2 및 후술하는 도 4A 의 B-B 단면을 나타낸다. 도 3B 는 연소통 (2) 의 벽면 부근의 확대도를 나타낸다.
도 4A, 도 4B 는 연소통 (2) 의 메인 노즐 (14) 이 설치되어 있는 부근의 벽면을 도시한다. 도 4A 는 단면도이다. 벽면의 연소 영역 (8) 에 면하는 측인 내벽면 (23) 과 차실에 면하는 측인 외벽면 (20) 사이에, 냉각재로서 작용하는 공기가 통과하는 복수의 냉각 통로 (22) 가 형성된다. 즉, 벽면은 내부에 냉각 통로 (22) 가 형성된 2 중벽 구조를 갖는다. 도 4B 는 벽면에 수직인 방향에서 봤을 때의 냉각 통로 (22) 의 배치를 나타내는 상면도이다. 복수의 냉각 통로 (22) 는, 연소기의 연소 가스의 주 흐름 방향에 평행인 방향, 즉 중심축 (19) 에 대체로 평행인 방향으로 연장되도록 배치된다. 복수의 냉각 통로 (22) 각각은, 소정 위치에서 차실 (4) 측으로 개구되는 냉각재 도입구 (21) 에 접속된다. 복수의 냉각 통로 (22) 각각의 일단은, 내벽면 (23) 에 형성된 냉각재 공급구 (24) 에서 개구된다. 냉각재 공급구 (24) 는, 후술하는 보조 냉각재 공급구와 대비할 때에는 주 냉각재 공급구라고도 한다. 냉각재 공급구 (24) 의 위치는, 냉각재 도입구 (21) 보다 연료 가스의 주 흐름 방향의 상류측, 메인 노즐 (14) 에 가까운 위치이다. 다른 시각에서 보면, 냉각 통로 (22) 에 있어서의 냉각재의 흐름은, 냉각재 도입구 (21) 로부터 냉각재 공급구 (24) 로 향하는 방향이기 때문에, 냉각재 공급구 (24) 는 냉각 통로 (22) 에 있어서의 냉각재 흐름의 하류단 부근에서 간극 (26) 으로 개구되어 있다.
냉각재 공급구 (24) 의 연소 영역 (8) 측은 간극 (26) 을 통하여 가이드 (25) 에 덮여져 있다. 가이드 (25) 는 연소통 (2) 의 벽면에 대하여 고정된 부재이다. 가이드 (25) 는, 도 3B 에 도시하는 바와 같이, 중심축 (19) 을 중심으로 하여 외벽면 (20) 의 내측을 따른 위치 (전형적으로는 중심축 (19) 을 중심으로 하는 원주 상의 위치) 에 배치된다. 가이드 (25) 에 의해 간극 (26) 의 상류측은 닫혀져 있다. 간극 (26) 의 하류측은 열려 있어, 내벽면 (23) 에 가까운 위치에서 연소 영역 (8) 에 연통되어 있다. 이 가이드 (25) 는, 냉각재를 하류측으로 유도하기 위해 형성되어 있다. 상세하게는, 가이드 (25) 는, 대체로 회전 대상인 연소통 (2) 의 중심축 방향에서 볼 때, 연료를 공급하는 노즐이 형성되어 있는 위치로부터 미통으로 향하는 방향인 축방향 하류측으로 냉각재를 유도한다.
가이드 (25) 와 내벽면 (23) 의 간극의 높이를 Δ 로 한다. 냉각재 공급구 (24) 는 직경 d 의 원형인 것으로 한다. 냉각재 공급구 (24) 의 하류측 단부 (端部) 부터 가이드 (25) 의 하류측 단부까지의 중심축 (19) 에 평행인 방향의 길이를 D 로 한다. 양호한 필름 공기를 형성하기 위해서는, Δ＜d, D＞d 가 만족되는 것이 바람직하다.
가스 터빈의 운전 중에 압축기로부터 차실 (4) 로 압축 공기가 공급된다. 압축 공기의 일부는 연소 영역 (8) 에 있어서의 연료의 연소용으로 공급된다. 압축 공기의 다른 일부는 압력차에 의해 냉각재 도입구 (21) 로부터 냉각 통로 (22) 에 도입된다. 연소벽은 연소 영역 (8) 에 접하고 있기 때문에 고온이 된다. 공기가 냉각재로서 냉각 통로 (22) 를 흐름으로써 연소벽이 냉각된다. 냉각 통로 (22) 를 통과한 공기는, 냉각재 공급구 (24) 로부터 간극 (26) 에 공급된다. 냉각재 공급구 (24) 에 있어서의 공기의 흐름 방향은, 중심축 (19) 을 중심으로 한 원통형의 중심축을 법선으로 하는 단면의 반경 방향 내측이다. 간극 (26) 에 공급된 공기는, 가이드 (25) 에 의해 내벽면 (23) 을 따른 방향으로 유도된다. 이 공기에 의해 내벽면 (23) 은 필름 냉각된다.
이러한 구성에 의해 냉각 통로 (22) 를 통과하여 벽면의 내부를 냉각시키기 위해 사용된 공기는, 회수되어서 필름 냉각에도 사용된다. 냉각용 공기를 효율적으로 이용함으로써 냉각용 공기를 절약하고, 그 만큼을 연소용 공기로서 이용할 수 있게 된다. 연소용 공기가 증가됨으로써 NOx 의 생성을 억제할 수 있다.
필름 공기는 연소기 (1) 의 연료로서 가스를 사용하는 가스 점화시의 플래시 백을 방지하기 위해 혹은 연료로서 기름을 사용하는 기름 점화시의 기름 연료가 벽면에 체류하는 것을 방지하기 위해 소정의 유량을 확보할 필요가 있다. 냉각 통로 (22) 에 의한 벽면 냉각에 필요 최소한의 냉각 공기보다 필름 냉각에 필요한 공기가 많은 경우에는, 냉각 통로 (22) 에 필요 최소한보다 많은 냉각 공기를 흐르게 할 수 있어, 연소기의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 경우에 있어서도 연소용 공기는 감소되지 않는다.
또한, 벽면 냉각에 사용되는 과정에서 공기의 온도가 상승되어 밀도가 감소된다. 이 때문에, 차실로부터 동량의 공기를 직접 필름 냉각에 공급한 경우와 비교하여 필름 냉각의 냉각재 공급구 (24) 의 면적이 동일해도 필름 유속이 빨라져서 필름의 동압을 크게 할 수 있다. 필름 동압이 크면, 특히 내벽면 (23) 에서의 기름의 체류를 방지할 수 있다.
도 4A, 도 4B 에 도시된 냉각재 도입구 (21), 냉각 통로 (22), 냉각재 공급구 (24) 및 가이드 (25) 의 냉각 구조는, 연소통의 어느 벽면에 형성되어도 효과적이다. 특히, 메인 노즐에 가까운 영역의 벽면은 고온이 되기 때문에, 메인 노즐에 가까운 위치, 즉 연소 영역 (8) 의 상류단에 가까운 위치에 형성되면 효과적이다.
(실시의 제 2 형태)
실시의 제 2 형태에 있어서의 가스 터빈 연소기는, 실시의 제 1 형태와 비교하여 연소통 (2) 의 메인 노즐 (14) 이 설치되어 있는 부근의 벽면의 구성이 상이하다. 그 구성이 도 5A, 도 5B 에 도시되어 있다. 도 5A 는 단면도이다. 본 실시형태에 있어서의 냉각 구조는, 실시의 제 1 형태와 동일한 냉각재 도입구 (21), 냉각 통로 (22), 냉각재 공급구 (24) 및 가이드 (25) 에 추가하여, 보조 냉각재 공급구 (28) 가 형성되어 있다. 보조 냉각재 공급구 (28) 는, 차실 (4) 내부의 압축 공기를 가이드 (25) 에 의해 형성된 간극 (26) 에 직접 공급한다.
도 5B 는 벽면에 수직인 방향에서 봤을 때의 냉각 통로 (22) 의 배치를 나타내는 상면도이다. 보조 냉각재 공급구 (28) 는 냉각재 공급구 (24) 보다 상류측에서 간극 (26) 에 개구된다. 냉각재 공급구 (24) 와 보조 냉각재 공급구 (28) 는, 냉각 공기의 주 흐름 방향, 즉 중심축 (19) 에 평행하고 메인 노즐 (14), 파일럿 노즐 (12) 이 형성되어 있는 상류측으로부터 미통 (3) 이 접속되어 있는 하류로 향하는 방향 (혹은 가이드 (25) 에 의해 유도된 냉각재의 흐름 방향) 에 대하여 수직인 방향으로 반피치씩 어긋난 위치에 배치된다. 도 5B 의 예에서는, 복수의 냉각재 공급구 (24) 와 복수의 보조 냉각재 공급구 (28) 는 연소통의 둘레 방향에 교번적으로 배치되어 있다.
가스 터빈의 운전 중에 차실의 압축 공기가 냉각재 도입구 (21), 냉각 통로 (22), 냉각재 공급구 (24) 를 통하여 연소통 (2) 의 내부에 도입되고, 가이드 (25) 에 의해 하류측의 내벽면 (23) 을 따른 영역에 공급된다. 이 공기에 의해 형성되는 필름은, 냉각 통로 (22) 의 피치에서 기인한 반점 형상의 분포를 하고 있다. 보조 냉각재 공급구 (28) 에 의해 냉각재 공급구 (24) 로부터 공급되는 필름 공기의 밀도가 낮은 영역에 보조 필름 공기가 공급되어 필름 출구에서의 속도 불균일을 균일화할 수 있다. 균일한 필름을 형성할 수 있기 때문에 높은 필름 효율을 실현할 수 있어, 플래시백이나 기름의 체류를 방지할 수 있다.
이러한 구성은, 냉각 통로 (22) 로부터 필름 공기로서 회수되는 냉각 공기의 양이 필름 공기로서 필요한 양보다 적은 경우에 특히 바람직하게 사용된다. 필름으로서 추가되는 공기는 필름에서 필요한 공기로서, 여분의 양의 공기는 필요로 되지 않는다. 필름 공기의 일부는 연소기벽의 냉각에 사용한 공기를 회수하여 재이용한 것이기 때문에, 냉각용 공기를 절약할 수 있다. 이 때문에, 연소용 공기를 확보할 수 있어, 저 NOx 화가 도모된다.
도 6A, 도 6B 는 실시의 제 2 형태의 변형예를 도시한다. 이 예에서는, 보조 냉각재 공급구 (28a) 가 냉각재 공급구 (24a) 의 하류측에 형성되어 있다는 점에서 도 5A, 도 5B 와 상이하다. 이러한 구성에 의해서도 동일한 효과가 얻어진다.
(실시의 제 3 형태)
실시의 제 3 형태에 있어서의 가스 터빈 연소기는, 실시의 제 2 형태와 비교하여 연소통 (2) 의 벽면과 가이드 (25) 사이에 스페이서 부재가 설치되어 있는 점이 상이하다. 그 구성이 도 7A, 도 7B 에 도시되어 있다. 도 7A 는 단면도이다. 도 7B 는 상면도이다. 가이드 (25) 와, 가이드 (25) 에 대향하는 내벽면 (23) 사이에 스페이서 (29) 가 형성된다. 도 7B 에 도시되는 스페이서 (29) 는, 상류측에 두부 (頭部), 하류측에 미부 (尾部) 를 갖는 누적(淚滴)형의 단면을 갖는다. 스페이서 (29) 에 의해 가이드 (25) 는 내벽면 (23) 에 대하여 소정의 거리로 유지된다.
냉각재 공급구 (24) 는 스페이서 (29) 의 하류측에 배치된다. 보조 냉각재 공급구 (28) 는 스페이서 (29) 의 상류측에 배치된다. 여기에서, 상류, 하류는 보조 냉각재 공급구 (28) 로부터 공급되는 냉각재의 간극 (26) 에 있어서의 주 흐름 방향을 따라 정의된다. 스페이서 (29) 와 냉각재 공급구 (24) 는, 보조 냉각재 공급구 (28) 로부터 공급되는 냉각 공기의 흐름 방향에 대하여 수직인 방향으로 보조 냉각재 공급구 (28) 와 반피치 어긋난 위치에 배치된다.
가스 터빈의 운전 중에 스페이서 (29) 에 의해 간극 (25) 의 슬롯 높이가 일정하게 유지된다. 차실의 압축 공기가 보조 냉각재 도입구 (21) 로부터 간극 (26) 으로 공급된다. 공급된 공기는 가이드 (25) 에 의해 내벽면 (23) 을 따른 영역으로 유도된다. 보조 냉각재 도입구 (21) 에 의해 형성되는 보조 필름 공기는, 스페이서 (29) 의 하류측에서 유량이 적다. 스페이서 (29) 의 하류측 영역에 대해서는, 냉각재 도입구 (24) 로부터 공급되고 가이드 (25) 에 의해 방향이 바뀌어서 형성된 필름 공기가 공급된다. 이러한 구성에 의해, 간극 (26) 의 슬롯 높이를 일정하게 유지하는 스페이서 (29) 를 설치한 경우에도 균일한 필름 공기를 형성할 수 있다.
본 실시형태의 변형예로서, 냉각재 도입구 (24) 와 보조 냉각재 도입구 (28) 의 위치를 반대로 배치함으로써 동일한 효과를 얻을 수 있다. 도 6A, 도 6B 에 있어서의 냉각재 도입구 (24a) 와 보조 냉각재 도입구 (28a) 사이에 스페이서 (29) 를 배치하는 구성이다. 도 8A 는 그 단면도를, 도 8B 는 그 상면도를 나타낸다. 이 경우, 스페이서 (29) 는, 그 상류측에 형성된 냉각재 도입구 (24a) 에 대하여 냉각재 도입구 (24a) 로부터 도입되고, 가이드 (25) 에 의해 하류측에 유도되는 공기의 흐름 방향에 수직인 방향에서 볼 때 반피치 어긋난 위치에 설치된다.
스페이서 (29) 가 간극 (26) 의 슬롯 높이를 일정하게 유지하기 위해서는, 스페이서 (29) 는 간극 (26) 의 하류측의 단(端)에 가까운 위치에 배치되는 것이 바람직하다. 이 때문에, 보조 냉각재 도입구 (28) (실시의 제 3 형태의 경우) 또는 냉각재 도입구 (24) (실시의 제 3 형태의 변형예) 중 어느 것이 스페이서 (29) 의 상류측에 배치되는 구성이 바람직하다.
(실시의 제 4 형태)
실시의 제 4 형태에 있어서의 가스 터빈 연소기는, 실시의 제 2 형태와 비교하여 차실로부터 직접 공급되는 보조 냉각재의 유속을 떨어뜨리기 위한 캐비티를 구비하고 있는 점이 상이하다. 도 9 는 그 구성의 단면도를 나타낸다. 연소통 (2) 의 벽면은 벌지부 (31) 를 가지고 있다. 벌지부 (31) 는 냉각 공기 혹은 연료의 주 흐름 방향에서 볼 때 소정 위치보다 상류측에 형성된다. 벌지부 (31) 에서 연소통 (2) 은 연소 영역 (8) 의 반대측, 즉 차실 (4) 측으로 돌출되어 있다. 가이드 (25) 는, 그 소정 위치 부근에서 소정 위치에 대하여 상류측과 하류측을 통과하여 주 흐름 방향에 대체로 평탄하다. 돌출된 영역의 내벽면 (23) 과 가이드 (25) 사이의 영역이 캐비티 (30) 를 형성한다. 캐비티 (30) 에 있어서의 간극 (26) 의 흐름 방향에 수직인 단면적은 간극 (26) 보다 크다.
냉각재 공급구 (24) 로부터 공급되는 공기도, 보조 냉각재 공급구 (28) 로부 터 공급되는 공기도 차실 (4) 과 연소 영역 (8) 의 차압에 의해 공급되고 있다. 냉각재 공급구 (24) 로부터 공급되는 공기는, 냉각 통로 (22) 를 통과해서 오기 때문에 분출되는 유속은 느려진다. 한편, 보조 냉각재 공급구 (28) 로부터 공급되는 공기는 차실 (4) 로부터 직접 공급되기 때문에 유속이 빠르다. 그 결과, 필름으로서 공급되는 공기에 속도 불균일이 생긴다. 캐비티 (30) 를 형성함으로써 보조 냉각재 공급구 (28) 로부터 공급되는 공기의 속도를 감쇠시켜 균일한 필름을 형성할 수 있다.
도 10 은 실시의 제 4 형태의 변형예를 도시한다. 연소통 (2) 의 벽면과 가이드 (25) 사이에 실시의 제 3 형태와 동일한 스페이서 (29) 가 설치된다. 스페이서 (29) 는 캐비티 (30) 보다 하류이고, 간극 (26) 의 폭이 좁게 되어 있는 영역인 냉각재 공급구 (24) 보다 상류측에 설치된다. 스페이서 (29) 는, 냉각재 공급구 (24) 에 대하여 냉각 공기의 흐름에 수직인 방향으로 반피치 어긋난 위치에 설치된다.
이 출원은 2007년 9월 25일에 출원된 일본 특허출원 2007-247224호를 기초로 한다. 그 일본 특허출원의 개시는 이와 같이 참조하여 여기에 도입된다.

Claims (9)

  1. 연소 영역에 면한 내벽면과, 외벽면을 갖는 연소통 벽을 구비하고,
    상기 내벽면과 외벽면 사이에는 복수의 냉각 통로가 형성되고, 상기 복수의 냉각 통로는 상기 내벽면측에 복수의 주 냉각재 공급구 각각을 가지며,
    추가로 상기 복수의 주 냉각재 공급구로부터 공급되는 냉각재를 상기 내벽면을 따른 방향으로 유도하는 가이드를 구비하는 가스 터빈 연소기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드는, 상기 냉각재를 상기 연소통 벽에 의해 형성되는 연소통의 축방향이고 연료를 공급하는 노즐이 형성되어 있는 위치로부터 상기 연소통에 접속된 미통으로 향하는 방향인 축방향 하류측으로 상기 냉각재를 유도하는 가스 터빈 연소기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 주 냉각재 공급구는, 상기 연소통의 반경 방향 내측을 향하여 상기 냉각재를 공급하는 가스 터빈 연소기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 주 냉각재 공급구는, 상기 복수의 냉각 통로 각각에 있어서의 상기 냉각재 흐름의 하류단에 형성되어 있는 가스 터빈 연소기.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가로 상기 외벽면 외측 영역의 상기 냉각재를 상기 내벽면과 상기 가이드 사이에 형성되는 간극에 공급하는 복수의 보조 냉각재 공급구를 구비하고,
    상기 복수의 보조 냉각재 공급구로부터 도입된 상기 냉각재는, 상기 가이드에 의해 상기 내벽면을 따른 방향으로 유도되며,
    상기 복수의 주 냉각재 공급구와 상기 복수의 보조 냉각재 공급구는, 상기 가이드에 의해 유도된 상기 냉각재의 흐름 방향에 대하여 서로 어긋난 위치에 형성된 가스 터빈 연소기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    추가로 상기 간극이 좁아지는 것을 방지하는 스페이서를 구비하고,
    상기 스페이서는, 상기 복수의 보조 냉각재 공급구에 대하여 상기 복수의 보조 냉각재 공급구로부터 공급되는 상기 냉각재 흐름 방향의 하류측에 배치되며,
    상기 복수의 주 냉각재 공급구는 상기 스페이서의 상기 하류측에 배치되는 가스 터빈 연소기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    추가로 상기 간극이 좁아지는 것을 방지하는 스페이서를 구비하고,
    상기 스페이서는, 상기 복수의 주 냉각재 공급구에 대하여 상기 복수의 주 냉각재 공급구로부터 공급되는 상기 냉각재 흐름 방향의 하류측에 배치되며,
    상기 복수의 보조 냉각재 공급구는, 상기 스페이서의 상기 하류측에 배치되는 가스 터빈 연소기.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    추가로 상기 복수의 보조 냉각재 공급구가 개구되는 캐비티를 구비하고,
    상기 냉각재 공급구로부터 공급되는 상기 냉각재는 상기 캐비티를 통하여 상기 간극에 공급되며,
    상기 캐비티에 있어서의 상기 냉각재의 유속은, 상기 간극에 있어서의 상기 냉각재의 유속보다 느린 가스 터빈 연소기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연소통 벽은 벌지부를 갖고,
    상기 벌지부는, 상기 연소 영역에 있어서의 연료의 주 흐름 방향에서 볼 때, 상기 복수의 주 냉각재 공급구보다 상류측에 설정되는 소정 위치보다 상류측에 배치되며, 상기 연소 영역의 반대측으로 돌출되고,
    상기 가이드는 상기 소정 위치 부근에서 상기 주 흐름 방향에 실질적으로 평탄하고,
    상기 캐비티는 상기 벌지부에 있어서의 상기 내벽면과 상기 가이드 사이에 낀 영역에 형성되며,
    상기 간극은 상기 주 흐름 방향에 있어서 상기 소정 위치보다 하류측의 상기 내벽면과 상기 가이드에 의해 사이에 낀 영역에 의해 형성되는 가스 터빈 연소기.
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