[发明专利]燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮机的燃烧器，尤其涉及形成为减少在其内部流动的空气流的偏流及紊乱的结构的燃烧器。

背景技术

对于汽轮机燃烧器的低NOx化课题而言，通过控制燃料分布，从而不产生局部的高燃料浓度非常重要，进而需要使燃料浓度均匀化。因此，燃料的大部分通过的主空气量的增加和其均匀化非常重要。

以往，公开有一种使来自车室的主流空气旋转180度而向主预混合喷嘴引导主流空气的燃烧器(例如，参照专利文献1。)。在这样的燃烧器中，为了消除伴随流动的剥离等的流动的不均，而在入口设置整流板，并使回转部位的回转叶片为两片，或者充分长地取得从燃料混合部位向180度回转部位的整流距离，从而实现燃烧区域中的流动及浓度的均匀化。

【专利文献1】日本特开2007-232348号公报

然而，以往的这样的结构伴随燃烧器的长度的增加而导致重量及成本的增加，并且，回转部也复杂化，因此对燃烧器的紧凑化无效。另一方面，当缩短从回转部到燃料混合部位的距离时，作为不可兼事象，存在与空气分布的偏颇恶化相伴的NOx产生量增加这样的课题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种紧凑且实现NOx减少的燃烧器。

本发明的一方式为燃烧器，其具备在燃烧器的轴心设置且进行扩散燃烧的导向喷嘴、在所述导向喷嘴的外周侧沿周向隔开间隔设有多个且进行预混合燃烧的主喷嘴、包围所述导向喷嘴和所述主喷嘴的一个内筒、以及从外侧大致同轴地包围所述内筒且在其内周面与所述内筒的外周面之间形成有压缩空气流路的外筒，在所述压缩空气流路中流动的压缩空气在所述内筒的端部流动方向被大致反转而向所述导向喷嘴导入，其中，

在所述压缩空气流路设有使该流路的燃烧器内周侧的流量比该流路的燃烧器外周侧的流量大的流量调整部。

若在整流板上设置的孔均匀，则成为朝向燃烧器的径向不具有分布的流动。在这样的状态下使流动方向大致反转时，在流路反转部位下游侧的内侧因剥离等而形成低速区域。因此，在燃烧器长度短的结构的情况下，整流距离缩短，从而内周侧的流量呈现出降低倾向。

根据本方式的结构，通过流量调整部能够使径向的流量均匀化。由此，能够向径向赋予流速分布，从而实现主流空气向下游的径向的速度的均匀化。

在上述方式中，可以构成为，在所述压缩空气流路设有遮挡该流路而作为所述流量调整部的整流板，在该整流板设有多个将隔着该整流板的通路的上游侧和下游侧连通的孔，且内周侧的孔的直径比外周侧的孔的直径大。

这样，通过形成为在整流板上混合有大孔和小孔的配置，从而产生局部的速度的不均匀，从而在大孔的下游侧紊乱增加。其结果是，运动量交换活跃化，还可抑制流路反转时的剥离倾向。尤其是通过使位于燃烧器内周侧的所述孔的直径比位于燃烧器外周侧的孔的直径大，从而能够使径向的流量均匀化。

在上述方式中，所述整流板可以设置在比所述流路大致反转的位置中心向上游侧隔开所述内周侧的孔的直径的15倍以下的距离的位置。

在内周侧的孔的直径为B的情况下，通过整流板后的喷流的中心部分、即喷流的流速不会因外部气体的影响而降低的区域保存的距离在二维的喷流时，为从整流板向下游侧6B左右，在三维喷流时为从整流板向下游侧10B左右。因此，通过将整流板设置在比流路大致反转的位置中心向上游侧隔开内周侧的孔的直径的15倍以下的距离的位置，从而能够期待喷流的附壁效果，能够抑制流路反转部位下游侧的剥离倾向。

在上述方式中，可以构成为，在所述内筒的端部设有随着朝向所述流路的下游侧而向径向外侧逐渐鼓出的鼓出部，所述内周侧的孔设置在比所述鼓出部的径向外侧的端面靠径向内侧的位置。

通过将内周侧的孔设置在比鼓出部的径向外侧的端面靠径向内侧的位置，使来自内周侧的孔的喷流压紧于鼓出部，从而能够增加与内筒的接触面。由此，使喷流的附壁效果提高，从而能够抑制流路反转部位下游侧的剥离倾向。

在上述方式中，所述内周侧的孔的直径可以形成为所述鼓出部的鼓出高度以上尺寸。

通过将内周侧的孔的直径形成为鼓出部的鼓出高度以上的尺寸，使来自内周侧的孔的喷流压紧于鼓出部，从而能够增减与内筒的接触面。由此，使喷流的附壁效果提高，从而能够抑制流路反转部位下游侧的剥离倾向。

在上述方式中，相邻的所述内周侧的孔的中心间的距离可以为所述内周侧的孔的直径的1.5倍以上。