[发明专利]燃烧器以及具备该燃烧器的燃气轮机

说明书

燃烧器具备：燃料喷嘴，其用于喷射燃料；燃烧筒，其包围用于使所述燃料燃烧的燃烧空间并且具有内部流路，所述内部流路具有与所述燃烧空间连通的出口；以及混合气体管线，其与所述燃烧筒的所述内部流路的入口连接，用于将所述燃料与压缩空气的混合气体向所述内部流路引导，所述燃烧筒构成为被在所述内部流路中流动的所述混合气体冷却。

技术领域

本发明涉及燃烧器以及具备该燃烧器的燃气轮机。

背景技术

在用于燃气轮机的燃烧器中，期望可靠地冷却高温部件。

例如，在专利文献1中记载有如下构成的燃烧器：抽出由压缩机生成的压缩空气的一部分，将该抽出空气升压后，引导至形成于燃烧筒的冷却空气通路，由此利用抽出空气冷却燃烧筒。

需要说明的是，在专利文献2中，虽然不是以燃烧筒的冷却为目的，但记载有如下燃烧器：抽出与扩散器壁相邻地流动的空气，将对该抽出空气喷射燃料而得到的混合气体在比燃燃料喷嘴靠下游侧的位置供给至燃烧筒。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-77660号公报

专利文献2：日本特开2011-153815号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在如专利文献1那样、将从压缩机供给的压缩空气的一部分用于燃烧筒的冷却的情况下，供给到燃料喷嘴出口的压缩空气供给量相应地减少用于燃烧筒的冷却的量，因此燃料喷嘴出口附近的燃空比提高。其结果是，燃料喷嘴出口附近的火焰温度变高，有可能生成作为大气污染物质的NO_X。

因此，本发明的几个实施方式的目的在于，提供能够抑制燃料喷嘴出口附近的火焰温度的上升、且抑制NO_X的生成的燃烧器以及具备该燃烧器的燃气轮机。

用于解决课题的方案

(1)本发明的至少一实施方式的燃烧器具备：

燃料喷嘴，其用于喷射燃料；

燃烧筒，其包围用于使所述燃料燃烧的燃烧空间并且具有内部流路，所述内部流路具有与所述燃烧空间连通的出口；以及

混合气体管线，其与所述燃烧筒的所述内部流路的入口连接，用于将所述燃料与压缩空气的混合气体向所述内部流路引导，

所述燃烧筒构成为被在所述内部流路中流动的所述混合气体冷却。

根据上述(1)的结构，作为用于冷却燃烧筒的冷媒，使用在压缩空气中混合燃料而成的混合气体。因此，与用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况相比，供给至燃料喷嘴出口的燃料量及燃料喷嘴出口的燃空比相对变少。其结果是，能够抑制燃料喷嘴出口附近的火焰温度的上升，因此能够抑制NO_X的产生。

需要说明的是，在用于冷却燃烧筒的冷媒仅为压缩空气的情况下，有可能由于不含燃料的冷媒(压缩空气)的混入而妨碍燃烧反应的进行，从燃烧器流出的燃烧气体中的CO浓度增大。关于这一点，根据上述(1)的结构，由于从燃烧筒的内部流路向燃烧空间供给的混合气体含有燃料，因此能够促进燃烧空间内的燃烧反应，降低从燃烧器流出的燃烧气体中的CO浓度。这在容易产生作为未燃成分的CO的低负载运转时是有用的。

(2)在几个实施方式中，在上述(1)的结构的基础上，也可以是，

所述燃烧器具备：

压缩空气管线，其供所述压缩空气流动；以及

燃料供给部，其设置在所述压缩空气管线上，用于对在所述压缩空气管线中流动的所述压缩空气供给所述燃料，