燃气轮机燃烧器制造技术

本发明专利技术提供一种燃气轮机燃烧器，其能抑制制作工序、燃料压损的增加且能抑制连接于同一燃料头的多个燃料喷嘴之间的燃料喷射量的偏差。在具备形成燃烧室的内衬、多个燃料喷嘴、连接上述多个燃料喷嘴的燃料头、连接于上述燃料头的燃料供给流路的燃气轮机燃烧器中，包括连接上述燃料供给流路的第一室、连接上述多个燃料喷嘴的第二室而构成上述燃料头。上述燃料供给流路的出口在上述第一室上开口，连接于上述第一室的至少一个的连接口在上述第二室上开口。使上述燃料供给流路的出口与上述第一室的内壁面对置。以包括从上述连接口向上述燃烧室扩大的区域的方式构成上述第二室，相比于上述连接口的全部在上述燃烧室的附近配置上述多个燃料喷嘴的入口。

【技术实现步骤摘要】
燃气轮机燃烧器
本专利技术涉及燃气轮机燃烧器(以下，简称为燃烧器)，尤其涉及从同一燃料头向多个燃料喷嘴分配燃料的燃烧器。
技术介绍
在燃烧器中产生的NOx是在使用氮含有量少的燃料(天然气、煤油、轻油等)的情况下氧化空气中的氮而产生的热NOx是大部分。热NOx的产生由于温度依存性高，因此在使用氮含有量少的燃料的燃气轮机中，一般通过抑制火焰温度而实现低NOx化。作为降低火焰温度的对策，已知在将燃料与空气预先混合之后进行燃烧的预混合燃烧。可是，在现有的预混合燃烧方式中，在燃烧用空气的温度高的情况、燃料的自燃温度低的情况下等，存在在预混合器内部产生燃料燃烧的现象(逆火)的可能性。相对于此，已知防止逆火且适当地控制火焰温度而实现低NOx化的稀薄燃烧方式(例如，专利文献1)。在该方式的燃烧器中，例如具备具有小直径的多个空气孔的空气孔板与小直径的燃料喷嘴，从各燃料喷嘴向对应的空气孔喷射燃料，向燃烧室供给由燃料流与包围该燃料流的空气流构成的多个同轴喷流。现有技术文献专利文献1：日本特开2018-128215号公报在向燃烧室供给多个同轴喷流而实现低NOx化的情况下重要的是能够尽量抑制各个同轴喷流的燃料与空气的比例(燃空比)的波动。因此，需要抑制各同轴喷流的空气流量偏差与燃料流量偏差。作为使同轴喷流的燃料流量不均匀的一个原因，能够举出根据相对于燃料头的燃料的流入位置(燃料供给配管的连接位置)与各个燃料喷嘴的入口的位置关系而在燃料喷嘴之间在入口的燃料静压以及燃料动压中产生分布的原因。即，在燃料头中一般来说燃料供给配管仅连接于一处，相对于此，连接多个燃料喷嘴。在燃料头的燃烧室侧的内壁面需要有用于安装多个燃料喷嘴的大面积。因此，因燃料喷嘴而在与燃料供给配管的距离中存在差异，燃料容易流入如与从燃料供给配管向燃料头喷出的燃料喷流对置的燃料喷嘴，燃料难以流入从燃料喷流的轴偏差量大的燃料喷嘴中。也会有通过在燃料喷嘴中设置流孔而抑制燃料喷嘴之间的燃料流的量偏差的方法，但在多个燃料喷嘴中分别设置流孔的方案会导致工序、成本的增加，还会导致燃料的压损也增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够抑制连接于同一燃料头的多个燃料喷嘴之间的燃料喷射量的偏差、且能够抑制制作工序、燃料压损的增加的燃气轮机燃烧器。为了实现上述目的，本专利技术提供一种燃气轮机燃烧器，在具备在内部形成燃烧室的筒状的内衬、以使喷射孔朝向上述燃烧室的方式配置的多个燃料喷嘴、连接上述多个燃料喷嘴的燃料头以及连接于上述燃料头的燃料供给流路的燃气轮机燃烧器中，上述燃料头包括连接了上述燃料供给流路的第一室、连接了上述多个燃料喷嘴的第二室而构成，上述燃料供给流路的出口在上述第一室中开口，连接于上述第一室的至少一个连接口在上述第二室中开口，上述燃料供给流路的出口与上述第一室的内壁面对置，上述第二室包括从上述连接口向上述燃烧室扩大的区域而构成，上述多个燃料喷嘴的入口位于比上述连接口的全部靠上述燃烧室的附近。本专利技术的效果如下。根据本专利技术，能够抑制连接于同一燃料头的多个燃料喷嘴之间的燃料喷射量的偏差，能够抑制制作工序、与燃料压损的增加。附图说明图1是本专利技术的第一实施方式的燃气轮机设备的示意图。图2是表示本专利技术的第一实施方式的燃气轮机燃烧器中的燃料喷嘴与空气孔的位置关系的放大剖视图。图3是从燃烧室侧观察本专利技术的第一实施方式的燃烧器的燃气轮机燃烧器所具备的空气孔板的图。图4是利用图3中的IV-IV线的向视剖视图。图5是利用图1中的V-V线的端罩的向视剖视图。图6是将本专利技术的第一实施方式的燃气轮机燃烧器所具备的燃料头的结构放大表示的局部剖视图。图7是本专利技术的第二实施方式的燃气轮机燃烧器的剖视图。图8是从燃烧室侧观察本专利技术的第二实施方式的燃气轮机燃烧器所具备的空气孔板的图。图9是将本专利技术的第二实施方式的燃气轮机燃烧器所具备的燃料头的结构放大表示的局部剖视图。图10是利用图7的X-X线的端罩向视剖视图。图11是本专利技术的第三实施方式的燃气轮机燃烧器的剖视图。图12是利用图11中的XII-XII线的端罩的向视剖视图。图13是从燃烧室侧观察本专利技术的第三实施方式的燃气轮机燃烧器所具备的空气孔板的图。图14是本专利技术的第四实施方式的燃气轮机燃烧器的剖视图。图中：10—燃气轮机燃烧器，11—内衬，13—燃烧室，21—空气孔板，C2、C3—连接流路，C2a—连接口，D1-D3—燃料头，D21—第一室，D21a—下游侧壁面(第一下游侧壁面、第一室的内壁面)，D21b—上游侧壁面(第一上游侧壁面、第一室的内壁面)，D21c—内周侧壁面(第一内周侧壁面、第一室的内壁面)，D21d—外周侧壁面(第一外周侧壁面、第一室的内壁面)，D22—第二室，D22a、D22A—下游侧壁面(第二下游侧壁面)，D22b—上游侧壁面(第二上游侧壁面)，D22c—内周侧壁面(第二内周侧壁面)，D22d—外周侧壁面(第二外周侧壁面)，D22x—向燃烧室扩大的区域，D31—第一室，D32—第二室，H1-H3—空气孔，N1-N3—燃料喷嘴，N2a—燃料喷嘴的入口，P1-P3—燃料供给流路，P2c—燃料供给流路的出口。具体实施方式以下，使用附图说明本专利技术的实施方式。(第一实施方式)-燃气轮机-图1是本专利技术的第一实施方式的燃气轮机设备的示意图。在该图中，关于燃烧器10(后述)用含有内衬11(后述)的中心轴线O的剖视图表示。并且，在本申请说明书中，在仅记载为“上游侧”、“下游侧”的情况下，将燃料喷嘴N1-N3(后述)的燃料喷射方向(图1中的右方向)作为基准。即，例如在称为“位于比内衬11靠上游侧的区域”的情况下，是指位于比图1中的内衬11靠左侧的区域。图1所示的燃气轮机设备包括发电机100、作为驱动该发电机的原动机的燃气轮机1而构成。燃气轮机1包括压缩机2、燃气轮机燃烧器(以下，简称为燃烧器)10以及涡轮3而构成。压缩机2压缩吸入的空气(大气)A1而生成高压的压缩空气A2。燃烧器10在燃料(气体燃料)F1-F3中混合从压缩机2导入的燃烧用空气A4并进行燃烧而生成燃烧气体G1。涡轮3被在燃烧器10中生成的燃烧气体G1驱动。驱动了涡轮3的燃烧气体G1作为尾气G2排出。在本实施方式中，连结压缩机2以及涡轮3的相互的转子(未图示)，通过涡轮3的旋转动力驱动压缩机2，连结于压缩机2的发电机100被驱动而进行发电。并且，燃气轮机1仅在起动开始时通过起动用电机(未图示)进行驱动。-燃烧器-燃烧器10是所谓的稀薄燃烧方式，安装于燃气轮机的机壳(未图示)。该燃烧器10包括内衬(燃烧器内筒)11、流套(燃烧器外筒)12、燃烧嘴20以及燃料供给系统50而构成。·内衬内衬11是形成为圆筒状并在内部形成燃烧室13的部件，配置于空气孔板21(后述)的下游侧。内衬11的上游侧端部包围空气孔板21的外周。·流套流套1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机燃烧器，具备：/n在内部形成燃烧室的筒状的内衬；/n以使喷射孔朝向上述燃烧室的方式配置的多个燃料喷嘴；/n连接了上述多个燃料喷嘴的燃料头；以及/n连接于上述燃料头的燃料供给系统，/n该燃气轮机燃烧器的特征在于，/n上述燃料头包括连接了上述燃料供给流路的第一室和连接了上述多个燃料喷嘴的第二室而构成，/n上述燃料供给流路的出口在上述第一室上开口，/n连接于上述第一室的至少一个连接口在上述第二室上开口，/n上述燃料供给流路的出口与上述第一室的内壁面对置，/n上述第二室包括从上述连接口向上述燃烧室扩大的区域而构成，/n上述多个燃料喷嘴的入口位于比上述连接口的全部靠上述燃烧室的附近。/n

【技术特征摘要】
20191216 JP 2019-2263771.一种燃气轮机燃烧器，具备：
在内部形成燃烧室的筒状的内衬；
以使喷射孔朝向上述燃烧室的方式配置的多个燃料喷嘴；
连接了上述多个燃料喷嘴的燃料头；以及
连接于上述燃料头的燃料供给系统，
该燃气轮机燃烧器的特征在于，
上述燃料头包括连接了上述燃料供给流路的第一室和连接了上述多个燃料喷嘴的第二室而构成，
上述燃料供给流路的出口在上述第一室上开口，
连接于上述第一室的至少一个连接口在上述第二室上开口，
上述燃料供给流路的出口与上述第一室的内壁面对置，
上述第二室包括从上述连接口向上述燃烧室扩大的区域而构成，
上述多个燃料喷嘴的入口位于比上述连接口的全部靠上述燃烧室的附近。


2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
还具备配置于上述内衬的轴向的一侧且与上述燃烧室对置的空气孔板，
在上述空气孔板上贯通地设置有多个空气孔，
上述多个燃料喷嘴以使喷射孔朝向对应的空气孔或者将前端插入对应的空气孔的方式配置。


3.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在上述第一室上开口的上述燃料供给流路的出口的位置与在上述第二室上开口的全部的燃料喷嘴的入口的位置在上述内衬的径向或者圆周方向上偏离。


4.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
上述第一室由朝向与上述燃烧室相反侧的环状的第一下游侧壁面、与上述第一下游侧壁面对置的环状的第一上游侧壁面、第一内周侧壁面以及第一外周侧壁面形成为环状，
上述第二室由朝向与上述燃烧室相反侧的环状的第二下游侧壁面、与...

【专利技术属性】
技术研发人员：小金泽知己，五十岚祥太，长桥裕明，寺田义隆，
申请(专利权)人：三菱动力株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP