[发明专利]燃气轮机燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧器。 

背景技术

以往，例如如图12所示，在燃气轮机燃烧器1中，有如下结构，即：在形成为筒状的燃烧器主体2的中心位置配置辅助燃烧室3，以包围其周围的方式多个(例如8根)主燃烧室10沿圆周方向以等间距配置。 

辅助燃烧室3具备辅助喷嘴4、和在其周围形成的辅助空气流路5。通过辅助喷嘴4供给的辅助燃料通过从辅助空气流路5供给的辅助空气来燃烧，形成向火焰稳定器9的后方延伸的辅助火焰。还有，图中的符号6为设置于辅助空气流路5内，形成回旋流的辅助旋流器，7为将形成辅助空气流路5的筒状部件8的下游侧端部扩径的辅助锥状物。 

主燃烧室10具有主喷嘴11和在其周围形成的主空气流路12。从主喷嘴11供给的主燃料与通过主空气流路12供给的主空气预先混合，形成为预先混合气。该预先混合气在火焰稳定器9的下游利用自辅助火焰的延烧性来燃烧。还有，图中的符号13为设置于主空气流路12的主旋流器，将主空气形成为回旋流，促进与主燃料的预先混合。 

即，上述燃气轮机燃烧器1为了防止或抑制在被火焰稳定性支配的30～80Hz左右的燃烧振动，通过燃烧器主体3的扩散燃烧来形成稳定的辅助火焰(扩散火焰)，利用该辅助火焰过渡至主燃烧室10的预先混合气的延烧性，使燃烧预先混合气得到的预先混合火焰稳定。 

可是，作为防止燃气轮机燃烧器的燃烧振动的以往技术，提出使在设置两个以上的预先混合管的空气入口设置的旋流器角度相互不同，加长燃烧室内的火焰。根据该以往技术可知，通过加长火焰，放热分散，因此，激振力变小(例如，参照专利文献1)。 

另外，提出了为了提高预先混合燃烧区域中的预先混合气的点火性能，设置向辅助锥状物的前端部下游侧喷出空气的空气喷出机构，并且在辅助锥状物设置有向在辅助锥状物的前端部下游侧形成的火焰稳定低速区域或其附近喷出燃料的燃料喷出机构的燃气轮机燃烧器(例如，参照专利文献2)。 

专利文献1：日本特开2003-139326号公报 

专利文献2：日本特开2005-114193号公报 

可是，指出了上述以往的燃气轮机燃烧器1中如下所述的问题，即：在火焰稳定器9的下游形成的凉的辅助空气层(以下，称为“低温空气层”)阻碍稳定的预先混合火焰的形成，因此，成为燃烧振动的主要原因的预先混合火焰的火焰稳定性变差。 

即，在图12所示的燃气轮机燃烧器1中，通过了辅助旋流器6的辅助空气形成为回旋空气流，沿辅助锥状物7的内表面达到火焰稳定器9。该回旋空气流在火焰稳定器9的下游，在辅助火焰和预先混合火焰之间形成低温空气层。 

该低温空气层为温度低的空气层，因此，导致辅助火焰用于使预先混合气燃烧而形成预先混合火焰的延烧性降低，其结果，预先混合气的燃烧变得不稳定。因而，在燃气轮机燃烧器1中，不能形成稳定的预先混合火焰，从而，成为燃烧振动的原因的预先混合火焰的火焰稳定性变差。 

发明内容

本发明是鉴于上述情况做成的，其目的在于提供一种能够减少在辅助火焰和预先混合火焰之间形成的辅助空气的低温空气层，提高预先混合火焰的火焰稳定性的燃气轮机燃烧器。 

本发明为了解决上述问题，采用了下述方案。 

本发明的燃气轮机燃烧器，其具有：设置于以筒状形成的燃烧器主体的中心部，且形成辅助火焰的辅助燃烧室；以包围该辅助燃烧室的外周的方式配设多个，且形成预先混合火焰的主燃烧室，其特征在于，具有：延烧性改善部，其减少在所述辅助火焰和所述预先混合火焰之间形成的辅助空气的低温空气层。 

根据这样的燃气轮机燃烧器可知，具有减少在辅助火焰和预先混合火 焰之间形成的辅助空气的低温空气层的延烧性改善部，因此，使低温空气层变薄，缩小预先混合气和辅助火焰的距离，从辅助火焰向预先混合气的延烧性提高。 

优选在上述发明中，所述延烧性改善部为对在辅助空气流路设置的辅助旋流器而堵塞叶片间空气流路的一个或多个部位地设置的流路闭塞部件，由此，能够在流路闭塞部件的下游形成低温空气层薄的区域，缩小预先混合气和辅助火焰的距离。 

优选在上述发明中，所述延烧性改善部为从辅助锥状物的外缘部向后方突出的一片或多片板状突起部件，由此，通过板状突起部件在辅助空气的流动中产生涡流，将主燃烧室的预先混合气的一部分卷入辅助燃烧室附近，能够缩小预先混合气和辅助火焰的距离。