[发明专利]共鸣吸音装置、燃气轮机燃烧器、燃气轮机及其运转方法

说明书

一种燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置，其具备多个共鸣室，该多个共鸣室以经由音孔与燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式在燃气轮机燃烧器的轴向上排列且彼此独立地设置，多个共鸣室包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室，(其中，n为2以上的整数，F_i为与n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的最大吸音率对应的峰值频率)。

技术领域

本公开涉及燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置、具备其的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机。

背景技术

在燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中，如专利文献1所记载的那样，有时在燃气轮机燃烧器的轴向上排列配置有峰值频率不同的多个共鸣室。典型地，这些多个共鸣室被设计成具有峰值频率较大不同的声学特性，以降低宽范围频率的燃烧振动(例如，两个共鸣室的峰值频率比被设定为2～4左右)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-17523号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，若产生高温燃气从燃气流路向吸音装置的共鸣室内的流入(逆流)，则有可能损伤燃气轮机燃烧器，因此，共鸣室的压力通常设定得比燃气流路的壁面附近的静压高，从而抑制来自燃气流路的高温燃气向吸音装置内的流入。

本发明者们进行了深入研究，结果发现，在典型的一个吸音装置所占的轴向位置范围内，依赖于燃气轮机燃烧器的轴向位置而燃气流路的壁面附近的静压显著变化。另外，从该见解可知，对于一部分的共鸣室，从阻止高温燃气的逆流这样的目的来看，消耗了过多的清吹空气(purge air)量，这成为清吹空气量的总量的削减的障碍。

特别是，在从与由燃气轮机燃烧器燃烧的燃烧用空气共用的空气供给系统向共鸣室供给清吹空气的情况下，存在如下那样的问题：若向共鸣室过多地供给清吹空气，则与此相应地，在燃气轮机燃烧器中燃烧的燃烧用空气的量减少，从而导致燃烧气体的温度变高，NOx(氮氧化物)的排出量增加。

本发明的至少一实施方式是鉴于上述以往的课题而作成的，其目的在于，提供能够削减清吹空气的总量的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置、具备其的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机。

用于解决课题的手段

(1)本发明的至少一实施方式的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置具备多个共鸣室，该多个共鸣室以经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置，所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室，

其中，n为2以上的整数，Fi为n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的与最大吸音率对应的峰值频率。

根据上述(1)的结构，由于将峰值频率相同程度

的多个关联共鸣室沿轴向排列且彼此独立地设置，从而能够根据各关联共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室的压力。因此，通过考虑燃气流路的壁面附近的静压分布来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的范围内分配清吹空气，从而能够削减清吹空气的总量。

(2)在几个实施方式中，在上述(1)所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中，具备多个共鸣室，该多个共鸣室以经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置，所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(B)的n个关联共鸣室，

其中，R_i为将n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室与所述燃气流路隔开的壁部的基于所述音孔的开口率。