KR20130041207A - 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈 - Google Patents

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미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 외통(31)과, 당해 외통(31)의 내측에 설치되어 외통(31)과의 사이에 공기 통로(30)를 형성하는 내통(32)과, 내통(32)의 중심부에 있어서 연소기 축(S) 방향을 따라서 설치된 파일럿 노즐(35)과, 내통(32)의 내주면에 둘레 방향을 따라 파일럿 노즐(35)을 둘러싸도록 복수 설치된 메인 노즐(36)을 구비하고, 공기 통로(30)에 도입된 연소용 공기에 대하여 메인 노즐(36)에 의해 연료를 미리 혼합해서 내통(32)의 내부에 분출시키는 가스 터빈 연소기에 있어서, 상기 공기 통로(30)의 내부에서 둘레 방향에 걸쳐서 설치되고, 메인 노즐(36)에 이르기 이전의 연소용 공기에 연료를 혼합시키는 톱 해트 노즐(41)을 더 구비하고, 당해 톱 해트 노즐(41)의 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S) 방향으로 변화시킨다.

Description

가스 터빈 연소기 및 가스 터빈{GAS TURBINE COMBUSTOR AND GAS TURBINE}
본 발명은 예혼합 연소 방식의 가스 터빈 연소기 및 당해 연소기가 적용되는 가스 터빈에 관한 것이다.
예혼합 연소 방식의 가스 터빈 연소기는 연료와 압축 공기를 미리 혼합하고나서 연소시킨다. 이 예혼합 연소 방식의 가스 터빈 연소기에 의하면, 연료 농도를 균일화시키는 것이거나, NOx 저감에 효과가 있다. 이러한, 예혼합 연소 방식의 가스 터빈 연소기는 종래부터 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3, 특허문헌 4 참조).
연료 농도의 균일화는 NOx(질소산화물)의 저감에 효과가 있지만, 각 메인 노즐에 있어서의 예혼합기의 혼합 상태가 실질적으로 동등하기 때문에, 각 메인 버너의 연소 상태가 동등해지고, 연소기의 전체 둘레에 있어서 연소기 내의 중심축 방향의 발열 분포가 동등해진다. 이로 인해, 연소기 내에 발열량이 큰 일정한 영역이 발생한다. 그리고, 이 집중 발열에 의해 연소 진동이 일어나기 쉬워진다는 새로운 과제를 갖고 있다.
또한, 종래, 예를 들어 특허문헌 5에 기재된 가스 터빈 연소기(연소기)는 연소 진동 발생을 방지하는 것을 목적으로 하고 있다. 이 가스 터빈 연소기는 케이싱 내부에 설치되는 통 형상의 예혼합통과, 예혼합통과 연통하는 연소통과, 공기 유입부를 흐르는 기류의 방향을 바꾸어서 기류를 예혼합통에 도입하기 위한 기류 도입부와, 예혼합통의 중심축 상에 설치되는 파일럿 노즐과, 파일럿 노즐에 대하여 대략 평행하게 신장하여, 예혼합통 내에 등 중심 각도 간격으로 설치되는 메인 예혼합 노즐을 가진 것으로, 메인 혼합 노즐은 중심축 상에 연료를 유동시키는 연료봉과, 상기 연료봉에 등 중심 각도 간격으로 설치되고, 반경 방향 외측으로 연장되는 하류측 연료 분사 페그를 갖고 있으며, 예혼합통의 상류측에 기류 방향을 따라서 복수단으로 배치되는 상류측 연료 분사 페그를 구비하고 있다.
일본 특허 공개 제2009-74792호 공보 일본 특허 공개 제2010-85083호 공보 일본 특허 공표 제2000-500222호 공보 일본 특허 공개 제2009-41848호 공보 일본 특허 공개 제2005-233574호 공보
그러나, 상술한 특허문헌 5에 기재된 가스 터빈 연소기는 연료 분사 페그를 복수단으로 설치함으로써, 각 단분의 주파수의 연소 진동 발생을 방지하는데, 특정한 연소 진동 발생을 피하는 방안에 그치게 된다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것이며, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제할 수 있는 가스 터빈 연소기 및 가스 터빈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 가스 터빈 연소기는 외통과, 당해 외통의 내측에 설치되어 상기 외통과의 사이에 공기 통로를 형성하는 내통과, 상기 내통의 중심부에 있어서 연소기 축 방향을 따라서 설치된 파일럿 노즐과, 상기 내통의 내주면에 둘레 방향을 따라 상기 파일럿 노즐을 둘러싸도록 복수 설치된 메인 노즐을 구비하고, 상기 공기 통로에 도입된 연소용 공기에 대하여 상기 메인 노즐에 의해 연료를 미리 혼합해서 상기 내통의 내부에 분출시키는 가스 터빈 연소기에 있어서, 상기 공기 통로의 내부에서 둘레 방향에 걸쳐서 설치되고, 상기 메인 노즐에 이르기 이전의 상기 연소용 공기에 연료를 혼합시키는 톱 해트 노즐을 더 구비하고, 당해 톱 해트 노즐의 연료를 분사하는 위치를 연소기 축 방향으로 변화시키는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 연소기 축 방향으로 연료를 분사하는 위치를 변화시킴으로써, 상이한 주파수의 연소 진동이 수많이 존재하게 되고, 순간적으로 연소 진동 주파수의 위상차가 발생한다. 이로 인해, 예혼합기의 혼합 상태가 순간적으로 상이하게 되고, 각 메인 노즐 하류측의 연소 상태가 순간적으로 상이하여, 연소기 전체 둘레에 있어서 연소기 축 방향의 발열 분포가 순간적으로 상이하다. 이로 인해, 연소기 내에서의 집중 발열이 억제되고, 연소 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 예혼합기의 혼합 상태는 소정 시간 단위에서는 동등한 점에서, 연료 농도가 균일화된다. 이 결과, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연소기 축 방향의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향으로 복수 설치되어 연소기 축 방향 위치를 변화시켜서 배치된 1개의 톱 해트 노즐군을 이루고, 상기 톱 해트 노즐군이 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐이 둘레 방향으로 복수 설치되어 연소기 축 방향의 위치를 변화시켜서 배치된 1개의 톱 해트 노즐군에 의해, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과가 얻어진다. 이 톱 해트 노즐군을 연소기 축 방향으로 복수 배치함으로써, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상승 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는, 상기 톱 해트 노즐은 연소기 축 방향으로 연장된 도중에 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기의 제조 비용을 저감할 수 있다. 게다가, 톱 해트 노즐이 연소기 축 방향으로 연장되고 있는 점에서, 축 방향의 배치를 바꿈으로써도 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 변화시킬 수 있기 때문에, 부품의 공유화, 공통화를 도모할 수 있고, 가스 터빈 연소기의 제조 비용이 늘어나는 사태를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는, 상기 톱 해트 노즐은 연소기 축 방향으로 연장되는 도중에 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻을 수 있다. 게다가, 톱 해트 노즐이 연소기 축 방향으로 연장되고 있는 점에서, 축 방향의 배치를 바꿈으로써도 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 변화시킬 수 있기 때문에, 부품의 공유화, 공통화를 도모할 수 있고, 가스 터빈 연소기의 제조 비용이 늘어나는 사태를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기는 상기 연료 분사구가 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향을 따라 환상으로 형성되고, 연료를 분사하는 연료 분사구가 둘레 방향으로 복수 설치되어 있으며, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 톱 해트 노즐이 환상이기 때문에, 둘레 방향에 있어서의 연료 분사구 배치의 설계 자유도가 향상되게 된다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는, 상기 톱 해트 노즐은 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기에서는, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향을 따라 환상으로 형성되고, 연료를 분사하는 연료 분사구가 둘레 방향으로 복수 설치되어 있으며, 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있음과 함께, 상호의 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 변화시키는 형태로, 상호의 연료 분사구의 둘레 방향의 위치를 상이하게 해서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 톱 해트 노즐이 환상이기 때문에, 둘레 방향에 있어서의 연료 분사구 배치의 설계 자유도가 향상되게 된다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기는, 상기 톱 해트 노즐은 상기 공기 통로에 도입된 연소용 공기를 정류하는 형태로 익형을 이루고, 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기의 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기는, 상기 톱 해트 노즐은 상기 공기 통로에 도입된 연소용 공기를 정류하는 형태로 익형을 이루고, 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 톱 해트 노즐에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많은 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 가스 터빈 연소기는, 상기 연료 분사구가 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈 연소기에 의하면, 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많은 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻을 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 가스 터빈은 상술한 어느 하나의 가스 터빈 연소기를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이 가스 터빈에 의하면, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다. 이 결과, 저NOx이고 연소 진동이 적은 운전을 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제할 수 있다.
도 1은 가스 터빈의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 1의 가스 터빈 연소기의 단면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 화살표 표시 도면이다.
도 4는 도 2의 B1-B2 범위에 있어서의 도 3의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태 2의 가스 터빈 연소기의 단면도이다.
도 6은 도 5의 A-A 단면 확대도이다.
도 7은 도 5의 B1-B2 범위에 있어서의 도 6의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
도 8은 도 5의 B1-B2 범위에 있어서의 다른 예의 도 6의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태 3의 가스 터빈 연소기의 단면도이다.
도 10은 도 9의 A-A 단면 확대도이다.
도 11은 도 9의 B1-B2 범위에 있어서의 도 10의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태 4의 가스 터빈 연소기의 단면도이다.
도 13은 도 12의 A-A 단면 확대도이다.
도 14는 도 12의 B1-B2 범위에 있어서의 도 13의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
이하에, 본 발명에 따른 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시 형태에 있어서의 구성 요소에는 당업자가 치환 가능하면서 용이한 것, 혹은 실질적으로 동일한 것이 포함된다.
도 1은 가스 터빈의 개략 구성도이다. 가스 터빈은 도 1에 도시한 바와 같이, 압축기(11)와 가스 터빈 연소기(이하, 연소기라고 함)(12)와 터빈(13)과 배기실(14)에 의해 구성되고, 이 터빈(13)에 도시하지 않은 발전기가 연결되어 있다. 압축기(11)는 공기를 도입하는 공기 취입구(15)를 갖고, 압축기 차실(16) 내에 복수의 고정익(17)과 가동익(18)이 교대로 배치되어 있다. 연소기(12)는 압축기(11)에서 압축된 압축 공기(연소용 공기)에 대하여 연료를 공급하고, 버너로 점화함으로써 연소 가능하게 되어 있다. 터빈(13)은 터빈 차실(20) 내에 복수의 고정익(21)과 가동익(22)이 교대로 배치되어 있다. 배기실(14)은 터빈(13)에 연속되는 배기 디퓨저(23)를 갖고 있다. 또한, 압축기(11), 연소기(12), 터빈(13), 배기실(14)의 중심부를 관통하도록 로터(터빈 축)(24)가 위치하고 있고, 압축기(11)측의 단부가 베어링부(25)에 의해 회전 가능하게 지지되는 한편, 배기실(14)측의 단부가 베어링부(26)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 그리고, 이 로터(24)에 복수의 디스크 플레이트가 고정되어, 각 가동익(18, 22)이 연결됨과 함께, 배기실(14)측의 단부에 도시하지 않은 발전기의 구동축이 연결되어 있다.
따라서, 압축기(11)의 공기 취입구(15)로부터 도입된 공기가, 복수의 고정익(21)과 가동익(22)을 통과해서 압축됨으로써 고온·고압의 압축 공기가 되고, 연소기(12)에서 이 압축 공기에 대하여 소정의 연료가 공급됨으로써 연소한다. 그리고, 이 연소기(12)에서 생성된 작동 유체인 고온·고압의 연소 가스가 터빈(13)을 구성하는 복수의 고정익(21)과 가동익(22)을 통과함으로써 로터(24)를 구동 회전하고, 이 로터(24)에 연결된 발전기를 구동하는 한편, 배기 가스는 배기실(14)의 배기 디퓨저(23)에서 정압으로 변환되고나서 대기로 방출된다.
[실시 형태 1]
도 2는 실시 형태 1의 가스 터빈 연소기의 단면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 화살표 표시 도면이다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상술한 연소기(12)는 외통(31)의 내부에 소정 간격을 두고 공기 통로(30)를 형성하도록 내통(32)이 지지되고, 내통(32)의 선단부에 꼬리 파이프(33)가 연결되어서 연소기 케이싱이 구성되어 있다.
내통(32)은 그 내부의 중심부이며, 연소기 축(S)의 연장 방향인 연소기 축 방향을 따라서 파일럿 노즐(35)이 배치되어 있다. 파일럿 노즐(35)은 그 선단부의 주위에 통 형상으로 선단측이 광각(廣角)으로 형성된 연소통(35a)이 장착되어 있다. 또한, 파일럿 노즐(35)은 그 외주면과 연소통(35a)의 내주면 사이에 파일럿 스월러(35b)가 설치되어 있다.
또한, 내통(32)은 그 내부의 내주면에 둘레 방향을 따라 파일럿 노즐(35)을 둘러싸도록 복수(본 실시 형태에서는 8개)의 메인 노즐(예혼합 노즐이라고도 함)(36)이 연소기 축(S)과 평행하게 배치되어 있다. 메인 노즐(36)은 그 선단부의 주위에 통 형상으로 형성된 연장통(36a)이 장착되어 있다. 또한, 메인 노즐(36)은 그 외주면과 연장통(36a)의 내주면 사이에 메인 스월러(36b)가 설치되어 있다.
외통(31)은 그 기단부에 톱 해트부(34)가 설치되어 있다. 톱 해트부(34)는 외통(31)의 기단부의 내주면을 따라서 배치되고, 외통(31)과 함께 공기 통로(30)의 일부를 형성하는 통 형상 부재(34a)와, 당해 통 형상 부재(34a)의 기단부측 개구를 폐색하는 덮개 부재(34b)로 구성되어 있다. 덮개 부재(34b)는 상술한 파일럿 노즐(35)이 지지되고, 당해 파일럿 노즐(35)의 연료 포트(35c)가 외측에 배치되어 있다. 이 연료 포트(35c)는 도시하지 않은 파일럿 노즐 연료 라인이 접속되어서 파일럿 노즐(35)에 연료가 공급된다. 또한, 덮개 부재(34b)는 상술한 메인 노즐(36)이 지지되고, 당해 메인 노즐(36)의 연료 포트(36c)가 외측에 배치되어 있다. 이 연료 포트(36c)는 도시하지 않은 메인 노즐 연료 라인이 접속되어서 메인 노즐(36)에 연료가 공급된다.
또한, 톱 해트부(34)의 통 형상 부재(34a)에는 상술한 공기 통로(30)의 내부에 있어서 톱 해트 노즐(41)이 설치되어 있다. 이 톱 해트 노즐(41)은, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트부(34)의 외측에 연료 포트가 설치되고, 당해 연료 포트에 톱 해트 노즐 연료 라인이 접속되어서 연료가 공급된다. 이러한 톱 해트 노즐(41)의 상세 내용에 대해서는 후술한다.
외통(31)의 기단부측이며 톱 해트부(34)의 통 형상 부재(34a) 내에는, 격벽(도시하지 않음)이 설치되어 있고, 이 격벽에 의해 공기 통로(30)가 내통(32)에 연통되어 있다. 외통(31)(톱 해트부(34)의 통 형상 부재(34a))과 내통(32) 사이이며, 공기 통로(30)의 입구 부분에는 정류판(38)이 설치되어 있다. 정류판(38)은 공기 통로(30)를 덮도록 설치되고, 공기 통로(30)의 상류측과 하류측을 연통하는 구멍이 다수 형성된 다공판이다. 또한, 내통(32)에 있어서, 공기 통로(30)를 형성하는 기단부에는 터닝부(39)가 설치되어 있다. 터닝부(39)는 격벽과 협동해서 공기 통로(30)의 유로 방향을 대략 반전시키는 것이다. 터닝부(39)는 공기 통로(30)의 일부를 형성하도록 외통(31)측을 향하는 내면이, 외통(31)측을 향해서 근접하도록 두께가 증대되어 형성되어 있다. 또한, 내통(32)의 내부이며, 터닝부(39)의 내측에는 터닝 베인(39a)이 설치되어 있다. 터닝 베인(39a)은 메인 노즐(36)보다도 직경 방향 외측으로부터 연소기 축(S)을 향해서 연장되면서, 메인 노즐(36)의 위치 부근에서 메인 노즐(36)의 선단측을 향하도록 원호 형상으로 만곡해서 형성되어 있다.
이러한 가스 터빈 연소기(12)에서는 고온·고압의 압축 공기가 공기 통로(30)로 흘러들면, 압축 공기는 정류판(38)을 통과해서 정류되고, 또한 터닝부(39)에 의해 흐름을 좁혀서 연소기(12) 둘레 방향으로 균일화되고, 터닝 베인(39a)에 의해 더 정류되면서 파일럿 노즐(35)의 연소통(35a) 및 메인 노즐(36)의 연장통(36a)으로 유도되며, 파일럿 스월러(35b) 및 메인 스월러(36b)에 의해 선회하는 기류가 된다. 이러한 압축 공기는 공기 통로(30)에 있어서 톱 해트 노즐(41)로부터 분사된 연료와 혼합된 연료 혼합기가 되어서 내통(32) 내로 유입된다. 내통(32) 내에서는 메인 노즐(36)로부터 분사된 연료와 연료 혼합기가 연장통(36a)에 의해 혼합되고, 메인 스월러(36b)에 의해 예혼합기의 선회류가 되어서 꼬리 파이프(33) 내에 유입된다. 또한, 연료 예혼합기는 파일럿 노즐(35)로부터 분사된 연료와 혼합되어, 도시하지 않은 불씨에 의해 착화되어 연소되고, 연소 가스가 되어서 꼬리 파이프(33) 내에 분출한다. 이때, 연소 가스의 일부가 꼬리 파이프(33) 내에 화염을 수반해서 주위로 확산되도록 분출함으로써, 각 메인 노즐(36)로부터 꼬리 파이프(33) 내에 유입된 예혼합기에 착화되어서 연소한다. 즉, 파일럿 노즐(35)로부터 분사된 파일럿 연료에 의한 확산 화염에 의해, 메인 노즐(36)로부터의 희박 예혼합 연료의 안정 연소를 행하기 위한 보염(保炎)을 행할 수 있다. 또한, 메인 노즐(36)에 의해 연료를 예혼합하여 연료 농도를 균일화함으로써 저NOx화를 도모할 수 있다. 게다가, 공기 통로(30)에 있어서 톱 해트 노즐(41)에 의해 압축 공기에 연료를 혼합시켜서 연료 예혼합기로 함으로써 농도가 옅은 예혼합기를 형성해 두고, 그 후 하류의 메인 노즐(36)에 의해 농도가 짙은 예혼합기로 내통(32)에 분사함으로써, 혼합기의 연료와 연소용 공기를 보다 균일하게 혼합시키기 때문에, 공연비의 격차에 의한 연소 가스의 고온부 발생을 방지할 수 있어, 한층 더 저NOx화를 도모할 수 있다.
여기서, 본 실시 형태의 톱 해트 노즐(41)에 대해서 설명한다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 톱 해트 노즐(41)은 공기 통로(30) 내에서 둘레 방향으로 복수(도 3에서는 16개로 도시함) 설치되어 있다. 이 톱 해트 노즐(41)은 연소기 축(S)을 중심으로 한 방사 방향으로 연장하는 기둥 형상(예를 들어, 원기둥 형상)을 이루고 있다. 또한, 톱 해트 노즐(41)은 기둥 형상의 내부에 연료가 공급되는 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있는 동시에, 당해 유로에 연통해서 기둥 형상의 외부에 연료를 분사하기 위한 연료 분사구(41a)가 형성되어 있다.
또한, 톱 해트 노즐(41)은 도 3에 도시한 바와 같이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있지만, 등간격이 아니어도 좋다. 예를 들어, 도 3에 있어서 8개 설치된 메인 노즐(36)에 대하여 톱 해트 노즐(41)을 2개씩 접근해서 배치하도록, 각 메인 노즐(36)의 위치에 몇가지 톱 해트 노즐(41)을 한데 모아서 배치해도 좋다. 또한, 연료 분사구(41a)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 기둥 형상의 연장 방향으로 복수(도 2 및 도 3에서는 3개로 나타냄) 설치되어 있고, 공기 통로(30)에 있어서 압축 공기의 하류측을 향해서 설치되어 있지만, 그 수나 방향에 대해서 한정되지 않고, 공기 통로(30)에 유통하는 압축 공기에 대하여 연료를 적절히 혼합하도록 설계하면 좋다.
그리고, 이러한 톱 해트 노즐(41)은, 그 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시켜서 배치되어 있다. 도 4는 톱 해트 노즐(41)의 배치를 설명하는 것으로, 도 2의 B1-B2 범위에 있어서의 도 3의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
도 4에 도시하는 톱 해트 노즐(41)은 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 당해 연소기 축(S)에 대하여 직교를 제외하고 경사지는 형태로 둘레 방향인 D1-D2로 직선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있다.
또한, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트 노즐(41)은 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 2차 곡선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있어도 좋다. 또한, 톱 해트 노즐(41)이 연소기 축(S)의 연장 방향으로 규칙적으로 변화한다는 것은, 둘레 방향으로 배열하는 톱 해트 노즐(41)이 연소기 축(S)의 연장 방향으로 바꾼 위치 관계에 규칙성이 있는 것을 의미한다. 따라서, 연소기 축(S)의 연장 방향으로 바꾼 위치 관계에 규칙성이 있으면, 도 4에 도시하는 배치와 같이 규칙적인 선 상에 배열하는 배치가 아니어도 좋다.
또한, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트 노즐(41)은 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 불규칙하게 변화해서 배치되어 있어도 좋다.
이와 같이, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 톱 해트 노즐(41)의 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시키고 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 연소기 축(S)의 연장 방향의 연료를 분사하는 위치를 변화시킴에 따라, 상이한 주파수의 연소 진동이 많이 존재하게 되고, 순간적으로 연소 진동 주파수의 위상차가 발생한다. 이로 인해, 예혼합기의 혼합 상태가 순간적으로 상이하게 되고, 각 메인 노즐(36)에 있어서의 연장통(36a) 하류측의 연소 상태가 순간적으로 상이하며, 연소기(12)의 전체 둘레에 있어서 연소기 축(S)의 연장 방향의 발열 분포가 순간적으로 상이하다. 이로 인해, 연소기(12) 내에서의 집중 발열이 억제되고, 연소 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 예혼합기의 혼합 상태는 소정 시간 단위에서는 동등한 점에서, 연료 농도가 균일화된다. 이 결과, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에서는, 톱 해트 노즐(41)은 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(41)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지면서, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 저NOx화를 도모하는 톱 해트 노즐(41) 자체의 구성에 의해 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 연소 진동을 발생시키기 위한 새로운 구성을 설치할 필요가 없어, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나거나, 가스 터빈 연소기(12)의 중량이 증가하는 문제도 발생하지 않는다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에서는, 톱 해트 노즐(41)은 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(41)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다. 게다가, 저NOx화를 도모하는 톱 해트 노즐(41) 자체의 구성에 의해 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 연소 진동을 발생시키기 위한 새로운 구성을 설치할 필요가 없어, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나거나, 가스 터빈 연소기(12)의 중량이 증가는 문제도 발생하지 않는다.
또한, 상술한 실시 형태 1에 있어서, 둘레 방향으로 복수 설치되어 연소기 축 방향 위치를 변화시켜서 배치된 구성이 1개의 톱 해트 노즐군을 이루고, 당해 톱 해트 노즐군이 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 복수 배치되어 있어도 좋다. 이 경우, 상술한 실시 형태 1의 각 형태 중 동일한 형태의 톱 해트 노즐군이 연소기 축(S)의 연장 방향으로 복수 배치되어 있어도 좋고, 상이한 형태의 톱 해트 노즐군이 연소기 축(S)의 연장 방향으로 복수 배치되어 있어도 좋다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(41)이 둘레 방향으로 복수 설치되어 연소기 축 방향의 위치를 변화시켜서 배치된 1개의 톱 해트 노즐군에 의해, 톱 해트 노즐(41)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과가 얻어진다. 이 톱 해트 노즐군을, 연소기 축 방향으로 복수 배치함으로써, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상승 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다.
그리고, 톱 해트 노즐군의 톱 해트 노즐(41)이 둘레 방향으로 복수 설치되고, 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 경우에는, 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다.
또한, 톱 해트 노즐군의 톱 해트 노즐(41)이 둘레 방향으로 복수 설치되고, 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있는 경우에는, 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다.
[실시 형태 2]
도 5는 실시 형태 2의 가스 터빈 연소기의 단면도이며, 도 6은 도 5의 A-A 단면 확대도이다.
본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 상술한 실시 형태 1의 가스 터빈 연소기(12)의 톱 해트 노즐(41)과는 상이한 톱 해트 노즐(42)을 적용하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는 톱 해트 노즐(42)에 대해서 설명하고, 상술한 실시 형태 1과 동등 부분에는 동일 부호를 붙이며 그 설명을 생략한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 공기 통로(30)의 내부에 있어서 톱 해트 노즐(42)이 설치되어 있다. 이 톱 해트 노즐(42)은 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트부(34)의 외측에 연료 포트가 설치되고, 당해 연료 포트에 톱 해트 노즐 연료 라인이 접속되어서 연료가 공급된다.
도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 톱 해트 노즐(42)은 공기 통로(30) 내에서 둘레 방향으로 복수(도 6에서는 16개로 도시함) 설치되어 있다. 이 톱 해트 노즐(42)은 연소기 축(S)에 연장되는 기둥 형상(예를 들어, 원기둥 형상)을 이루고 있다. 또한, 톱 해트 노즐(42)은 기둥 형상의 내부에 연료가 공급되는 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있음과 함께, 연장 방향의 도중에 유로에 연통해서 기둥 형상의 외부에 연료를 분사하기 위한 연료 분사구(42a)가 형성되어 있다.
또한, 톱 해트 노즐(42)은 도 6에 도시한 바와 같이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있지만, 등간격이 아니어도 좋다. 예를 들어, 도 6에 있어서 8개 설치된 메인 노즐(36)에 대하여 톱 해트 노즐(42)을 2개씩 접근해서 배치하도록, 각 메인 노즐(36)의 위치에 몇개의 톱 해트 노즐(42)을 한데 모아서 배치해도 좋다. 또한, 연료 분사구(42a)는 도 5에 도시한 바와 같이, 기둥 형상의 연장 방향으로 복수(도 5에서는 4개로 도시함) 설치되어 있고, 공기 통로(30)에 있어서 외통(31)측과 내통(32)측을 향해서 설치되어 있지만, 그 수나 방향에 대해서 한정은 없고, 공기 통로(30)에 유통하는 압축 공기에 대하여 연료를 적절히 혼합하도록 설계하면 좋다.
그리고, 이러한 톱 해트 노즐(42)은, 그 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시켜서 배치되어 있다.
도 7 및 도 8은 톱 해트 노즐(42)의 연료 분사구(42a)의 배치를 설명함으로써 도 5의 B1-B2 범위에 있어서의 도 6의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
도 7에 도시하는 톱 해트 노즐(42)은, 그 자체는 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 동일하게 배치되어 있다. 그리고 톱 해트 노즐(42)은 연료 분사구(42a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가, 당해 연소기 축(S)에 대하여, 직교를 제외하고 경사지도록 둘레 방향인 D1-D2로 직선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있다. 또한, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트 노즐(42)은 연료 분사구(42a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가, 둘레 방향인 D1-D2로 2차 곡선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있어도 좋다. 또한, 연료 분사구(42a)가 연소기 축(S)의 연장 방향으로 규칙적으로 변화한다는 것은, 둘레 방향으로 배열하는 톱 해트 노즐(42)의 연료 분사구(42a)가 연소기 축(S)의 연장 방향으로 바꾼 위치 관계에 규칙성이 있는 것을 의미한다. 따라서, 연소기 축(S)의 연장 방향으로 바꾼 위치 관계에 규칙성이 있으면, 도 7에 도시하는 배치와 같이 규칙적인 선 상에 배열하는 배치가 아니어도 좋다.
또한, 도 7에 있어서는, 둘레 방향인 D1-D2에 배열하는 각 톱 해트 노즐(42)에 있어서의 각(4개의) 연료 분사구(42a)는, 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 연소기 축(S)의 연장 방향에 대하여 직교를 제외하고 경사지도록 둘레 방향인 D1-D2로 직선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있지만, 이에 한정하지 않는다. 예를 들어, 이 배치의 연료 분사구(42a)나, 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가, 둘레 방향인 D1-D2로 2차 곡선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치된 연료 분사구(42a)나, 그 밖의 규칙적으로 변화해서 배치되어 있는 연료 분사구(42a)가 혼재되어 있어도 좋다.
또한, 도 8에 도시하는 톱 해트 노즐(42)은, 그 자체는 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 동일하게 배치되어 있다. 그리고 톱 해트 노즐(42)은 연료 분사구(42a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 불규칙하게 변화해서 배치되어 있다.
또한, 도 8에 있어서는, 둘레 방향인 D1-D2로 배열하는 각 톱 해트 노즐(42)에 있어서의 각(4개의) 연료 분사구(42a)는, 각 톱 해트 노즐(42)에서는 둘레 방향인 D1-D2에 있어서 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 불규칙한데, 연소기 축(S)의 연장 방향으로는 등간격으로 배치되어 있다. 이에 한정되지 않고, 도면에는 명시하지 않지만, 연소기 축(S)의 연장 방향으로도 불규칙하게 변화해서 배치되어 있어도 좋다.
또한, 도면에는 명시하지 않지만, 둘레 방향인 D1-D2로 배열하는 각 톱 해트 노즐(42)에 있어서의 각(4개의) 연료 분사구(42a)는 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 연소기 축(S)의 연장 방향에 대하여, 둘레 방향인 D1-D2로 규칙적으로 변화하는 배치와, 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 불규칙하게 변화하는 배치가 혼재되어 있어도 좋다.
이와 같이, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 톱 해트 노즐(42)의 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시키고 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 연소기 축(S)의 연장 방향의 연료를 분사하는 위치를 변화시킴으로써, 상이한 주파수의 연소 진동이 수많이 존재하게 되고, 순간적으로 연소 진동 주파수의 위상차가 발생한다. 이로 인해, 예혼합기의 혼합 상태가 순간적으로 상이하게 되고, 각 메인 노즐(36)에 있어서의 연장통(36a) 하류측의 연소 상태가 순간적으로 상이하며, 연소기(12)의 전체 둘레에 있어서 연소기 축(S)의 연장 방향의 발열 분포가 순간적으로 상이하다. 이로 인해, 연소기(12) 내에서의 집중 발열이 억제되고, 연소 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 예혼합기의 혼합 상태는, 소정 시간 단위에서는 동등한 점에서, 연료 농도가 균일화된다. 이 결과, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에서는, 톱 해트 노즐(42)은 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 연장된 도중에 연료를 분사하는 연료 분사구(42a)를 가지고 형성되며, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연료 분사구(42a)의 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(42)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 저NOx화를 도모하는 톱 해트 노즐(42) 자체의 구성에 의해 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 연소 진동을 발생시키기 위한 새로운 구성을 설치할 필요가 없어, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나거나, 가스 터빈 연소기(12)의 중량이 증가하는 문제도 발생하지 않는다. 게다가, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(42)이 연소기 축(S)의 연장 방향으로 연장하고 있는 점에서, 연장 방향의 배치를 바꿈으로써도 연료 분사구(42a)의 연소기 축 방향의 위치를 변화시킬 수 있기 때문에, 부품의 공유화, 공통화를 도모할 수 있고, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나는 사태를 방지하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에서는, 톱 해트 노즐(42)은 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 연장된 도중에 연료를 분사하는 연료 분사구(42a)를 가지고 형성되며, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연료 분사구(42a)의 연소기 축 방향의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(42)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다. 게다가, 저MOx화를 도모하는 톱 해트 노즐(42) 자체의 구성에 의해 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 연소 진동을 발생시키기 위한 새로운 구성을 설치할 필요가 없어, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나거나, 가스 터빈 연소기(12)의 중량이 증가하는 문제도 발생하지 않는다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 연료 분사구(42a)가 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 복수 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다.
[실시 형태 3]
도 9는 실시 형태 3의 가스 터빈 연소기의 단면도이며, 도 10은 도 9의 A-A 단면 확대도이다.
본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 상술한 실시 형태 1의 가스 터빈 연소기(12)의 톱 해트 노즐(41)과는 상이한 톱 해트 노즐(43)을 적용하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는 톱 해트 노즐(43)에 대해서 설명하고, 상술한 실시 형태 1과 동등 부분에는 동일 부호를 붙이며, 그 설명을 생략한다.
도 9에 도시한 바와 같이, 공기 통로(30)의 내부에 있어서 톱 해트 노즐(43)이 설치되어 있다. 이 톱 해트 노즐(43)은, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트부(34)의 외측에 연료 포트가 설치되고, 당해 연료 포트에 톱 해트 노즐 연료 라인이 접속되어서 연료가 공급된다.
도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 톱 해트 노즐(43)은 공기 통로(30) 내에서 둘레 방향을 따라 원환상으로 형성되어 있다. 또한, 톱 해트 노즐(43)은, 원환상의 내부에 연료가 공급되는 유로(도시하지 않음)가 원환 형상으로 형성되어 있음과 함께, 유로에 연통해서 원환상의 외부에 연료를 분사하기 위한 연료 분사구(43a)가 형성되어 있다.
연료 분사구(43a)는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 둘레 방향으로 복수(도 10에서는 16개로 도시함) 설치되어 있고, 공기 통로(30)에 있어서 외통(31)측과 내통(32)측을 향해서 설치되어 있지만, 그 수나 방향에 대해서 한정되지 않고, 공기 통로(30)에 유통하는 압축 공기에 대하여 연료를 적절히 혼합하도록 설계하면 좋다. 또한, 연료 분사구(43a)는 도 10에 도시하는 바와 같이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있지만, 등간격이 아니어도 좋다. 예를 들어, 도 10에 있어서 8개 설치된 메인 노즐(36)에 대하여 연료 분사구(43a)를 2개씩 접근해서 배치하도록, 각 메인 노즐(36)의 위치에 몇개의 연료 분사구(43a)를 한데 모아서 배치해도 좋다.
그리고, 이러한 톱 해트 노즐(43)은, 그 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시켜서 배치되어 있다. 도 11은, 도 9의 B1-B2 범위에 있어서의 도 10의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
도 11에 도시하는 톱 해트 노즐(43)은, 원환상의 중심축이 연소기 축(S)에 대하여 기울어서 설치되고, 이에 의해 연료 분사구(43a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 2차 곡선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있다.
또한, 도면에는 명시하지 않지만, 원환상의 중심축이 연소기 축(S)에 일치해서 설치되고, 복수의 연료 분사구(43a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 불규칙하게 변화해서 배치되어 있어도 좋다.
이와 같이, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 톱 해트 노즐(43)의 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시키고 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 연소기 축(S)의 연장 방향의 연료를 분사하는 위치를 변화시킴으로써, 상이한 주파수의 연소 진동이 수많이 존재하게 되고, 순간적으로 연소 진동 주파수의 위상차가 발생한다. 이로 인해, 예혼합기의 혼합 상태가 순간적으로 상이하게 되고, 각 메인 노즐(36)에 있어서의 연장통(36a) 하류측의 연소 상태가 순간적으로 상이하며, 연소기(12)의 전체 둘레에 있어서 연소기 축(S)의 연장 방향의 발열 분포가 순간적으로 상이하다. 이로 인해, 연소기(12) 내에서의 집중 발열이 억제되고, 연소 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 예혼합기의 혼합 상태는, 소정 시간 단위에서는 동등한 점에서, 연료 농도가 균일화된다. 이 결과, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에서는, 톱 해트 노즐(43)은 둘레 방향을 따라 환상으로 형성되고, 연료를 분사하는 연료 분사구(43a)가 둘레 방향으로 복수 설치되어 있으며, 연료 분사구(43a)의 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(43)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 톱 해트 노즐(43)이 환상이기 때문에, 둘레 방향에 있어서의 연료 분사구(43a) 배치의 설계 자유도가 향상되게 된다. 또한, 저MOx화를 도모하는 톱 해트 노즐(43) 자체의 구성에 의해 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 연소 진동을 발생시키기 위한 새로운 구성을 설치할 필요가 없어, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나거나, 가스 터빈 연소기(12)의 중량이 증가하는 문제도 발생하지 않는다.
또한, 상술한 실시 형태 3에 있어서, 둘레 방향을 따라 환상으로 형성된 톱 해트 노즐(43)이 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 복수 배치되어 있어도 좋다. 이 경우, 상술한 실시 형태 3의 각 형태 중 동일한 형태의 톱 해트 노즐군이 연소기 축(S)의 연장 방향으로 복수 배치되어 있어도 좋고, 상이한 형태의 톱 해트 노즐군이 연소기 축(S)의 연장 방향으로 복수 배치되어 있어도 좋다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다.
또한, 원환상으로 형성된 톱 해트 노즐(43)이 그 중심축을 연소기 축(S)과 일치시켜, 연소기 축(S)의 연장 방향으로 복수 배치되어 있고, 상호의 연료 분사구(43a)의 연소기 축 방향의 위치를 변화시키도록, 상호의 연료 분사구(43a)의 둘레 방향의 위치를 상이하게 해서 배치되어 있어도 좋다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(43)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 톱 해트 노즐(43)이 환상이기 때문에, 둘레 방향에 있어서의 연료 분사구(43a) 배치의 설계 자유도가 향상되게 된다.
[실시 형태 4]
도 12는 실시 형태 4의 가스 터빈 연소기의 단면도이며, 도 13은 도 12의 A-A 단면 확대도이며, 도 14는 도 12의 B1-B2 범위에 있어서의 도 13의 C 파단 D1-D2 전개 개략도이다.
본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 상술한 실시 형태 1의 가스 터빈 연소기(12)의 톱 해트 노즐(41)과는 상이한 톱 해트 노즐(44)을 적용하고 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는 톱 해트 노즐(44)에 대해서 설명하고, 상술한 실시 형태 1과 동등 부분에는 동일 부호를 붙이며 그 설명을 생략한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 공기 통로(30)의 내부에 있어서 톱 해트 노즐(44)이 설치되어 있다. 이 톱 해트 노즐(44)은, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트부(34)의 외측에 연료 포트가 설치되고, 당해 연료 포트에 톱 해트 노즐 연료 라인이 접속되어 연료가 공급된다.
도 12 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 공기 통로(30) 내에서 둘레 방향으로 복수(도 13에서는 8개로 도시함) 설치되어 있다. 톱 해트 노즐(44)은 공기 통로(30)에 도입된 압축 공기를 정류하도록 익형을 이루고 있다. 또한, 톱 해트 노즐(44)은 익형 내부에 연료가 공급되는 유로(도시하지 않음)가 형성되어 있음과 함께, 연소기 축(S)의 연장 방향의 도중에 유로에 연통해서 익형 외부에 연료를 분사하기 위한 연료 분사구(44a)가 형성되어 있다.
또한, 톱 해트 노즐(44)은 도 13에 도시한 바와 같이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되어 있다. 또한, 연료 분사구(44a)는 도 13에 도시한 바와 같이, 연소기 축(S)의 연장 방향으로 복수(도 12에서는 2개로 도시함) 설치되어 있고, 공기 통로(30)에 있어서 둘레 방향의 양측을 향해서 설치되어 있지만, 그 수나 방향에 대해서 한정되지 않고, 공기 통로(30)에 유통하는 압축 공기에 대하여 연료를 적절히 혼합하도록 설계하면 좋다.
그리고, 이러한 톱 해트 노즐(44)은 그 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시켜서 배치되어 있다.
도 13에 도시하는 톱 해트 노즐(44)은, 그 자체는 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 동일하게 배치되어 있다. 그리고 톱 해트 노즐(44)은 연료 분사구(44a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가, 당해 연소기 축(S)에 대하여 직교를 제외하고 경사지도록 둘레 방향인 D1-D2로 직선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있다. 또한, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트 노즐(44)은 연료 분사구(44a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가, 둘레 방향인 D1-D2로 2차 곡선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있어도 좋다. 또한, 연료 분사구(44a)가 연소기 축(S)의 연장 방향으로 규칙적으로 변화한다는 것은, 둘레 방향으로 배열하는 톱 해트 노즐(44)의 연료 분사구(44a)가 연소기 축(S)의 연장 방향으로 바꾼 위치 관계에 규칙성이 있는 것을 의미한다. 따라서, 연소기 축(S)의 연장 방향으로 바꾼 위치 관계에 규칙성이 있으면, 도 13에 도시하는 배치와 같이 규칙적인 선 상에 배열하는 배치가 아니어도 좋다.
또한, 도 13에 있어서는, 둘레 방향인 D1-D2로 배열하는 각 톱 해트 노즐(44)에 있어서의 연소기 축(S)의 연장 방향으로 설치된 각(2개의) 연료 분사구(44a)는 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 연소기 축(S)의 연장 방향에 대하여, 직교를 제외해서 경사지도록 둘레 방향인 D1-D2로 직선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 이 배치의 연료 분사구(44a)나, 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가, 둘레 방향인 D1-D2로 2차 곡선 상에 배열하도록 규칙적으로 변화해서 배치된 연료 분사구(44a)나, 그 밖의 규칙적으로 변화해서 배치되어 있는 연료 분사구(44a)가 혼재되어 있어도 좋다.
또한, 도면에는 명시하지 않지만, 톱 해트 노즐(44)은, 그 자체는 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 동일하게 배치되고, 연료 분사구(44a)의 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 불규칙하게 변화해서 배치되어 있어도 좋다.
이 경우, 둘레 방향인 D1-D2로 배열하는 각 톱 해트 노즐(44)에 있어서의 연소기 축(S)의 연장 방향으로 설치된 각(2개의) 연료 분사구(44a)는, 각 톱 해트 노즐(44)에서는 둘레 방향인 D1-D2에 있어서 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 불규칙한데, 연소기 축(S)의 연장 방향에서는 등간격으로 배치되어 있다. 이에 한정하지 않고, 도면에는 명시하지 않지만, 연소기 축(S)의 연장 방향으로도 불규칙하게 변화해서 배치되어 있어도 좋다.
또한, 도면에는 명시하지 않지만, 둘레 방향인 D1-D2로 배열하는 각 톱 해트 노즐(44)에 있어서의 연소기 축(S)의 연장 방향으로 설치된 각(2개의) 연료 분사구(44a)는 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 연소기 축(S)의 연장 방향에 대하여, 둘레 방향인 D1-D2로 규칙적으로 변화하는 배치와, 연소기 축(S)의 연장 방향인 B1-B2의 위치가 둘레 방향인 D1-D2로 불규칙하게 변화하는 배치가 혼재되어 있어도 좋다.
이와 같이, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는 톱 해트 노즐(44)의 연료를 분사하는 위치를 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 변화시키고 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 연소기 축(S)의 연장 방향의 연료를 분사하는 위치를 변화시킴으로써, 상이한 주파수의 연소 진동이 수많이 존재하게 되고, 순간적으로 연소 진동 주파수의 위상차가 발생한다. 이로 인해, 예혼합기의 혼합 상태가 순간적으로 상이한 것이 되고, 각 메인 노즐(36)에 있어서의 연장통(36a)의 하류측의 연소 상태가 순간적으로 상이하며, 연소기(12)의 전체 둘레에 있어서 연소기 축(S)의 연장 방향의 발열 분포가 순간적으로 상이하다. 이로 인해, 연소기(12) 내에서의 집중 발열이 억제되고, 연소 진동을 억제하는 것이 가능하게 된다. 또한, 예혼합기의 혼합 상태는 소정 시간 단위에서는 동등한 점에서, 연료 농도가 균일화된다. 이 결과, 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에서는, 톱 해트 노즐(44)은 공기 통로(30)에 도입된 압축 공기(연소용 공기)를 정류하는 형태로 익형을 이루고, 연료를 분사하는 연료 분사구(44a)를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있으며, 연료 분사구(44a)의 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(44)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 규칙적인 배치에 의해 제조가 용이하기 때문에, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용을 저감하는 것이 가능하게 된다. 게다가, 저MOx화를 도모하는 톱 해트 노즐(44) 자체의 구성에 의해 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 연소 진동을 발생시키기 위한 새로운 구성을 설치할 필요가 없어, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나거나, 가스 터빈 연소기(12)의 중량이 증가하는 문제도 발생하지 않는다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)에서는, 톱 해트 노즐(44)은 공기 통로(30)에 도입된 압축 공기(연소용 공기)를 정류하는 형태로 익형을 이루고, 연료를 분사하는 연료 분사구(44a)를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연료 분사구(44a)의 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 톱 해트 노즐(44)에 의한 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 상술한 효과가 얻어지고, 또한 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다. 게다가, 저MOx화를 도모하는 톱 해트 노즐(44) 자체의 구성에 의해 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 연소 진동을 발생시키기 위한 새로운 구성을 설치할 필요가 없어, 가스 터빈 연소기(12)의 제조 비용이 늘어나거나, 가스 터빈 연소기(12)의 중량이 증가하는 문제도 발생하지 않는다.
또한, 본 실시 형태의 가스 터빈 연소기(12)는, 연료 분사구(42a)가 연소기 축(S)의 연장 방향(연소기 축 방향)으로 복수 배치되어 있다.
이 가스 터빈 연소기(12)에 의하면, 상이한 주파수의 연소 진동이 보다 많이 존재하게 되어, 연소 진동 주파수의 위상차가 보다 미세하게 발생하기 때문에, 특정하는 연소 진동을 포함하는 더 넓은 범위의 주파수에 있어서의 연소 진동이 억제되므로, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 효과를 현저하게 얻는 것이 가능하게 된다.
또한, 상술한 실시 형태 1 내지 실시 형태 4 중 어느 하나에 기재된 가스 터빈 연소기(12)를 구비하는 가스 터빈에 의하면, 가스 터빈 연소기(12)에 의해 저NOx를 유지하면서, 넓은 범위의 주파수의 연소 진동 발생을 억제하는 점에서, 저NOx에서 연소 진동이 적은 운전을 행할 수 있다.
12: 가스 터빈 연소기(연소기)
30: 공기 통로
31: 외통
32: 내통
33: 꼬리 파이프
34: 톱 해트부
35: 파일럿 노즐
36: 메인 노즐
41: 톱 해트 노즐
41G: 톱 해트 노즐군
41a: 연료 분사구
42: 톱 해트 노즐
42a: 연료 분사구
43: 톱 해트 노즐
43a: 연료 분사구
44: 톱 해트 노즐
44a: 연료 분사구
S: 연소기 축

Claims (14)

  1. 외통과, 당해 외통의 내측에 설치되어 상기 외통과의 사이에 공기 통로를 형성하는 내통과, 상기 내통의 중심부에 있어서 연소기 축 방향을 따라서 설치된 파일럿 노즐과, 상기 내통의 내주면에 둘레 방향을 따라 상기 파일럿 노즐을 둘러싸도록 복수 설치된 메인 노즐을 구비하고, 상기 공기 통로에 도입된 연소용 공기에 대하여 상기 메인 노즐에 의해 연료를 미리 혼합해서 상기 내통의 내부에 분출시키는 가스 터빈 연소기에 있어서,
    상기 공기 통로의 내부에서 둘레 방향에 걸쳐서 설치되고, 상기 메인 노즐에 이르기 이전의 상기 연소용 공기에 연료를 혼합시키는 톱 해트 노즐을 더 구비하고, 당해 톱 해트 노즐의 연료를 분사하는 위치를 연소기 축 방향으로 변화시키는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 연소기 축 방향의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향으로 복수 설치되어 연소기 축 방향 위치를 변화시켜서 배치된 1개의 톱 해트 노즐군을 이루고, 상기 톱 해트 노즐군이 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 연소기 축 방향으로 연장된 도중에 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 연소기 축 방향으로 연장되는 도중에 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 연료 분사구가 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향을 따라 환상으로 형성되고, 연료를 분사하는 연료 분사구가 둘레 방향으로 복수 설치되어 있으며, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  10. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 둘레 방향을 따라 환상으로 형성되고, 연료를 분사하는 연료 분사구가 둘레 방향으로 복수 설치되어 있으며, 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있음과 함께, 상호의 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 변화시키는 형태로, 상호의 연료 분사구의 둘레 방향의 위치를 상이하게 해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  11. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 상기 공기 통로에 도입된 연소용 공기를 정류하는 형태로 익형을 이루고, 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 규칙적으로 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  12. 제1항에 있어서, 상기 톱 해트 노즐은 상기 공기 통로에 도입된 연소용 공기를 정류하는 형태로 익형을 이루고, 연료를 분사하는 연료 분사구를 가지고 형성되어, 둘레 방향으로 복수 설치되어 있고, 상기 연료 분사구의 연소기 축 방향의 위치를 불규칙하게 변화시켜서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 연료 분사구가 연소기 축 방향으로 복수 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈 연소기.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 가스 터빈 연소기를 구비하는 것을 특징으로 하는, 가스 터빈.
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