燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机制造技术

一种燃烧器，其具有：喷嘴；烧嘴筒(43)，其包围喷嘴的外周；以及外侧流路筒(60)，其包围烧嘴筒(43)中的下游端部的外周。在外侧流路筒(60)的内周侧与烧嘴筒(43)的外周侧之间，形成着流动空气(A1)的吹扫空气流路(66)。在烧嘴筒(43)的下游端部，以形成烧嘴筒(43)的烧嘴筒形成板(49)的板厚向下游侧逐渐变薄的方式形成有锥面(50)。

Burner and gas turbine having the burner

A burner has a nozzle, a burner cylinder (43), an outer circumference that surrounds the nozzle, and an outer flow channel (60) surrounding the outer end of the downstream end of the burner cylinder (43). A purge air flow path (66) is formed between the inner circumferential side of the outer flow channel (60) and the peripheral side of the burner cylinder (43). (A1). At the lower end of the burner cylinder (43), a cone (50) is formed in the form of a plate thickness of a burner cylinder forming plate (49) that forms a burner cylinder (43), and the lean side of the downward travel side is gradually thinned.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机。本申请依据2014年9月22日向日本提出申请的日本专利特愿2014-192498号主张优先权，并在此处援用其内容。
技术介绍
例如，以下专利文献1中公开的燃烧器，其具有：喷嘴，其具有棒状部分，用来喷射燃料；以及筒，其包围该喷嘴的外周，并将空气与来自喷嘴的燃料喷射至下游侧。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-315457号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题燃烧器内，在燃料燃烧的同时，会流动因该燃烧而产生的燃烧气体。因此，燃烧器的多个部件要放置在高温环境下。因此，人们期望能够延长具有此种部件的燃烧器的使用寿命。因此，本专利技术的目的在于，提供一种能够延长使用寿命的燃烧器以及具备该燃烧器的燃气涡轮机。技术方案为了实现上述目的，作为本专利技术所涉及的一实施方式的燃烧器，其特征在于，具有：喷嘴，具有以烧嘴轴线为中心的棒状部分，用来喷射燃料；烧嘴筒，其形成筒状并包围所述喷嘴的外周，将空气与来自所述喷嘴的燃料从所述烧嘴轴线延伸的轴线方向的一侧即上游侧喷射至另一侧即下游侧；以及外侧流路筒，其包围所述烧嘴筒中至少下游端部的外周，在所述烧嘴筒的外周侧与自身的内周侧之间形成向下游侧流动空气的吹扫空气流路，在所述烧嘴筒的下游端部，以形成所述烧嘴筒的烧嘴筒形成板的板厚向下游侧逐渐变薄的方式形成锥面，并且板厚方向上所述锥面的锥面形成宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。该燃烧器中，在烧嘴筒的下游端部形成了锥面，因此难以在烧嘴筒的下游端的下游侧，形成在烧嘴筒的内周侧流动的含有燃料的气体以及在烧嘴筒的外周侧流动的空气的涡流。因此，该燃烧器中，能够降低在烧嘴筒的下游端附近形成火焰的可能性。只需在烧嘴筒的下游端部形成锥面，就能够略微获得抑制涡流产生的效果。但是，锥面在板厚方向上的锥面形成宽度小于烧嘴筒形成板中未形成锥面的部分的板厚的一半时，容易在烧嘴筒的下游端的下游侧，形成含有燃料的气体的涡流以及空气的涡流。并且，很可能由于这些涡流在烧嘴筒的下游端附近形成火焰。相对于此，如果锥面在板厚方向上的锥面形成宽度为烧嘴筒形成板中未形成锥面的部分的板厚的一半以上，则即使在烧嘴筒的下游端的下游侧形成含有燃料的气体的涡流以及空气的涡流，其尺寸也较小或者实质上未形成。假设锥面在板厚方向上的锥面形成宽度为烧嘴筒形成板中未形成锥面的部分的板厚的60％，则可能会在烧嘴筒的下游端的下游侧，形成含有燃料的气体的小涡流以及空气的小涡流。但是，形成这些小涡流时，可以说实质上并不存在于烧嘴筒的下游端附近形成火焰的可能性。因此，该燃烧器中，将锥面在板厚方向上的锥面形成宽度设为烧嘴筒形成板中未形成锥面的部分的板厚的一半以上。此处，在作为所述一实施方式的所述燃烧器中，在所述烧嘴筒中，可作为所述锥面，在所述烧嘴筒的外周侧形成外侧锥面，并且板厚方向上所述外侧锥面的锥面形成宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。该燃烧器中，由于在烧嘴筒的外周侧流动的空气沿外侧锥面流动，所以该空气在下游侧流动并且接近烧嘴轴线。因此，该燃烧器中，能够抑制在烧嘴筒的内周侧流动的含有燃料的气体向相对于烧嘴轴线的放射方向扩散。此外，在作为所述一实施方式的所述燃烧器中，在所述烧嘴筒中，可作为所述锥面，在所述烧嘴筒的外周侧形成外侧锥面，并且在所述烧嘴筒的内周侧形成内侧锥面，板厚方向上所述外侧锥面的锥面形成宽度与板厚方向上所述内侧锥面的锥面形成宽度的合计宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。该燃烧器中，在烧嘴筒的下游端部形成锥面并且外侧锥面与内侧锥面的合计锥面在板厚方向上的锥面形成宽度为烧嘴筒形成板中未形成锥面的部分的板厚的一半以上。因此，该燃烧器中，能够降低在烧嘴筒的下游端附近形成火焰的可能性。此处，形成所述外侧锥面及所述内侧锥面的所述燃烧器中，板厚方向上所述外侧锥面的锥面形成宽度可大于板厚方向上所述内侧锥面的锥面形成宽度。在该燃烧器的烧嘴筒的下游端的下游侧，沿外侧锥面流动的空气的流动的影响大于沿内侧锥面流动的含有燃料的气体的流动的影响。因此，该燃烧器中，能够抑制从烧嘴筒喷射出的含有燃料的气体向相对于烧嘴轴线的放射方向扩散。此外，在作为所述一实施方式的所述燃烧器中，在所述烧嘴筒中，可作为所述锥面，在所述烧嘴筒的内周侧形成内侧锥面，并且板厚方向上所述内侧锥面的锥面形成宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。该燃烧器中，在烧嘴筒的下游端部形成锥面并且内侧锥面在板厚方向上的锥面形成宽度为烧嘴筒形成板中未形成内侧锥面的部分的板厚的一半以上。因此，该燃烧器中，能够降低在烧嘴筒的下游端附近形成火焰的可能性。形成着外侧锥面的以上任一种所述燃烧器中，可具有多个烧嘴，该烧嘴具有所述喷嘴和所述烧嘴筒，多个所述烧嘴的所述烧嘴轴线相互平行，多个所述烧嘴中至少一个烧嘴即第一烧嘴在所述烧嘴筒的外周上的一部分即第一外周部与在所述外侧流路筒的内周上的一部分对向，在所述第一外周部与所述外侧流路筒的内周上的一部分之间形成作为所述吹扫空气流路的第一吹扫空气流路，多个所述烧嘴中与所述第一烧嘴邻接的第二烧嘴在所述烧嘴筒的外周上的一部分与所述第一烧嘴在所述烧嘴筒的外周上的一部分即第二外周部之间，形成空气向下游侧流动的第二吹扫空气流路，所述第二外周部的所述外侧锥面相对于所述烧嘴轴线的角度大于所述第一外周部的所述外侧锥面相对于所述烧嘴轴线的角度。为了抑制在烧嘴筒的内外周流动的气体出现流动紊乱并减小气体流动的阻力，锥面相对于烧嘴轴线的角度优选为较小的角度。但是，该燃烧器中，第二外周部的外侧锥面相对于烧嘴轴线的角度大于第一外周部的外侧锥面相对于烧嘴轴线的角度。并且，该燃烧器中，第二烧嘴邻接至第一烧嘴的第二外周部侧。因此，在第一烧嘴筒的下游端部中形成有第二外周部的部分的下游端附近，漂浮着流动在第一烧嘴筒的内周侧的含有燃料的气体时，燃料可能会在该下游端附近着火。因此，该燃烧器中，虽然在第一烧嘴筒的内外周流动的气体的流动的阻力会略有增加，但为了使从第一烧嘴筒喷射出的含有燃料的气体远离邻接的第二烧嘴，将形成在第二外周部的外侧锥面相对于烧嘴轴线的角度设为大于形成在第一外周部的外侧锥面相对于烧嘴轴线的角度。具有所述第一烧嘴及所述第二烧嘴的所述燃烧器中，所述第一烧嘴是使从所述第一烧嘴的所述烧嘴筒喷射出的燃料进行预混合燃烧的预混合燃烧烧嘴，所述第二烧嘴是使从所述第二烧嘴的所述烧嘴筒喷射出的燃料进行扩散燃烧的扩散燃烧烧嘴，多个所述第一烧嘴以所述第二烧嘴为中心在周向上排列配置，所述外侧流路筒以所述第二烧嘴为中心，并以覆盖多个所述第一烧嘴的方式形成筒状。此外，以上任一种所述燃烧器中，可在所述外侧流路筒的下游侧端部，以形成所述外侧流路筒的外侧流路筒形成板的板厚向下游侧逐渐变薄的方式形成锥面，并且板厚方向上所述锥面的锥面形成宽度为所述外侧流路筒形成板的板厚的一半以上。该燃烧器中，能够抑制流动在吹扫空气流路中的空气的流动阻力。为达成上述目的，作为本专利技术所涉及的一实施方式的燃气涡轮机具有：以上任一种所述燃烧器；压缩机，其压缩空气后将空气供给至所述燃烧器；以及涡轮机，其由通过所述燃烧器内的燃料燃烧而形成的燃烧气体进行驱动。有益效果根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧器，其特征在于，具有：喷嘴，具有以烧嘴轴线为中心的棒状部分，用来喷射燃料；烧嘴筒，其形成筒状并包围所述喷嘴的外周，将空气与来自所述喷嘴的燃料从所述烧嘴轴线延伸的轴线方向的一侧即上游侧喷射至另一侧即下游侧；以及外侧流路筒，其包围所述烧嘴筒中至少下游端部的外周，在所述烧嘴筒的外周侧与自身的内周侧之间形成向下游侧流动空气的吹扫空气流路，在所述烧嘴筒的下游端部，以形成所述烧嘴筒的烧嘴筒形成板的板厚向下游侧逐渐变薄的方式形成锥面，并且板厚方向上所述锥面的锥面形成宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.22 JP 2014-1924981.一种燃烧器，其特征在于，具有：喷嘴，具有以烧嘴轴线为中心的棒状部分，用来喷射燃料；烧嘴筒，其形成筒状并包围所述喷嘴的外周，将空气与来自所述喷嘴的燃料从所述烧嘴轴线延伸的轴线方向的一侧即上游侧喷射至另一侧即下游侧；以及外侧流路筒，其包围所述烧嘴筒中至少下游端部的外周，在所述烧嘴筒的外周侧与自身的内周侧之间形成向下游侧流动空气的吹扫空气流路，在所述烧嘴筒的下游端部，以形成所述烧嘴筒的烧嘴筒形成板的板厚向下游侧逐渐变薄的方式形成锥面，并且板厚方向上所述锥面的锥面形成宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，在所述烧嘴筒中，作为所述锥面，在所述烧嘴筒的外周侧形成外侧锥面，并且板厚方向上所述外侧锥面的锥面形成宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，在所述烧嘴筒中，作为所述锥面，在所述烧嘴筒的外周侧形成外侧锥面，并且在所述烧嘴筒的内周侧形成内侧锥面，板厚方向上所述外侧锥面的锥面形成宽度与板厚方向上所述内侧锥面的锥面形成宽度的合计宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述锥面的部分的板厚的一半以上。4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，板厚方向上所述外侧锥面的锥面形成宽度大于板厚方向上所述内侧锥面的锥面形成宽度。5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，在所述烧嘴筒中，作为所述锥面，在所述烧嘴筒的内周侧形成内侧锥面，并且板厚方向上所述内侧锥面的锥面形成宽度为所述烧嘴筒形成板中未形成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫内宏太郎，西田幸一，赤松真儿，齐藤圭司郎，泷口智志，斋藤敏彦，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP