燃气轮机燃烧器、燃气轮机制造技术

燃气轮机燃烧器(3)具备：喷嘴(31A)，其形成有沿着轴线(Ac)延伸且前端开口的空气喷出路(F2)、以及沿着轴线延伸且前端开口的燃料供给路(F1)；回旋叶片(S)，其设置于喷嘴(31A)的周围且绕喷嘴的轴线扭转；内筒(32)，其从外周侧包围喷嘴(31A)以及回旋叶片(S)，并且压缩空气在内筒(32)的内侧朝向下游侧流通；外筒(33)，在该外筒(33)与内筒(32)之间划分出反转流路(C)，该反转流路(C)使内筒(32)的外周侧的压缩空气反转并将该压缩空气导入内筒(32)的内侧；以及空气导入管(5)，其一端与比反转流路(C)靠压缩空气的上游侧的空间连接，并且另一端与空气喷出路(F2)连接。

Gas turbine burner, gas turbine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃气轮机燃烧器、燃气轮机
本专利技术涉及燃气轮机燃烧器、燃气轮机。本申请基于2017年10月27日申请的日本特愿2017-208504号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
在燃气轮机中使用的燃烧器主要具备供燃烧气体流通的筒体、在筒体内形成火焰的多个喷嘴、以及设置于喷嘴周围的多个回旋叶片。通过由喷嘴形成的火焰而在筒体内产生高温高压的燃烧气体。然而，在燃烧器的内部，在燃料与空气流通的过程中，存在产生被称为返火的现象的情况。返火是指，火焰向燃烧器内的意料之外的区域传播从而产生异常的燃烧的现象。特别是，已知在通过上述的回旋叶片而形成的回旋流的中心区域(涡芯)中，与其他的区域相比流速、压力较低，因此容易产生返火。为了避免这样的返火，例如在下述专利文献1所记载的装置中，形成从喷嘴的前端向涡芯供给空气的空气流路，从而提高涡芯的流体的流速。从比喷嘴的回旋叶片(压力损失部)靠上游侧的位置将空气导向空气流路。由此，能够避免返火。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-183892号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在上述专利文献1的装置中，向空气流路供给的空气的驱动力仅是回旋叶片的上下游方向上的压力差。因此，存在通过燃气轮机的输出带无法得到足够的压力差的可能性。即，无法向空气流路供给足够量的空气，从而依然存在会产生返火的可能性。本专利技术是为了解决上述课题而提出的，其目的在于提供进一步降低产生返火的可能性的燃气轮机燃烧器、燃气轮机。用于解决课题的方案根据本专利技术的第一方案，燃气轮机燃烧器具备：喷嘴，其形成有沿着轴线延伸且前端开口的空气喷出路、以及沿着所述轴线延伸且前端开口的燃料供给路；回旋叶片，其设置于所述喷嘴的周围且绕所述喷嘴的所述轴线扭转；内筒，其从外周侧包围所述喷嘴以及所述回旋叶片，并且压缩空气在该内筒的内侧朝向下游侧流通；外筒，在该外筒与所述内筒之间划分出反转流路，该反转流路使所述内筒的外周侧的压缩空气反转并将该压缩空气导入所述内筒的内侧；以及空气导入管，其一端与比所述反转流路靠所述压缩空气的上游侧的空间连接，并且另一端与所述空气喷出路连接。根据该结构，通过空气导入管，将比反转流路靠上游侧的空间的压缩空气导向空气喷出路。在此，由于产生由反转流路以及回旋叶片引起的压力损失，因此内筒的内侧的空间的压力与反转流路上游侧的空间的压力相比充分地变小。即，能够从空气导入管的一端至另一端得到足够的压力差。由此，能够向空气喷出路供给足够量的压缩空气。根据本专利技术的第二方案，也可以是，所述空气喷出路的一端在所述喷嘴的前端开口。根据该结构，空气喷出路的一端在喷嘴的前端开口，因此对在喷嘴的前端附近产生的回旋流的涡芯充分地供给压缩空气。由此，能够提高涡芯处的流体的流速。根据本专利技术的第三方案，也可以是，所述燃气轮机燃烧器具有整流板，该整流板设置于比所述反转流路靠上游侧的位置，对所述压缩空气的流动进行整流，并且产生压力损失。根据该结构，通过由于整流板而产生的压力损失，能够进一步增大内筒内侧的空间与反转流路上游侧的空间之间的压力差。由此，能够进一步提高从空气喷出路喷出的空气的流速。根据本专利技术的第四方案，也可以是，所述燃气轮机燃烧器具有多个所述喷嘴，所述空气导入管具有一端与所述上游侧的空间连接的主导入管、以及一端与所述主导入管连接且另一端朝向所述多个喷嘴分支的歧管部。根据该结构，能够将从主导入管引导来的压缩空气通过歧管部而向多个喷嘴供给。即，无需针对各喷嘴设置主导入管，因此能够将应对外筒实施的加工、修理的规模抑制得较小。因此，能够实现工期的短期化、成本削减。根据本专利技术的第五方案，也可以是，燃气轮机具备压缩机，其对外部空气进行压缩以生成压缩空气；方案1至5中任一项所述的燃气轮机燃烧器，其使所述压缩空气与燃料燃烧以生成燃烧气体；以及涡轮，其由所述燃烧气体驱动。根据该结构，产生燃烧器中的返火的可能性得到降低，从而能够提供能够更稳定地运转的燃气轮机。专利技术效果根据本专利技术，能够提供进一步降低产生返火的可能性的燃气轮机燃烧器、燃气轮机。附图说明图1是示出本专利技术的第一实施方式的燃气轮机的结构的示意图。图2是本专利技术的第一实施方式的燃烧器的主要部分放大剖视图。图3是本专利技术的第二实施方式的燃烧器的主要部分放大剖视图。具体实施方式参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式中的燃气轮机1具备生成压缩空气的压缩机2、使压缩空气A与燃料F混合并燃烧从而生成燃烧气体的燃烧器3(燃气轮机燃烧器3)、以及由燃烧气体驱动的涡轮4。压缩机2具有沿主轴线Am延伸的压缩机转子21、以及从外周侧覆盖压缩机转子21的压缩机外壳22。压缩机转子21被支承为能够绕主轴线Am旋转。在压缩机转子21的外周面设置有沿主轴线Am方向隔开间隔地排列的多个压缩机动叶列23。各压缩机动叶列23具有沿主轴线Am的周向隔开间隔地排列的多个压缩机动叶24。压缩机外壳22呈以主轴线Am为中心的筒状。在压缩机外壳22的内周面设置有以与上述的压缩机动叶列23在主轴线Am方向上相互错开的方式排列的多个压缩机静叶列25。各压缩机静叶列25具有在压缩机外壳22的内周面上沿主轴线Am的周向隔开间隔地排列的多个压缩机静叶26。燃烧器3设置于压缩机外壳22与后述的涡轮外壳42之间。燃烧器3与压缩机外壳22的内部连通。由此，由压缩机2生成的压缩空气被导向燃烧器3的内部。在燃烧器3内，通过该压缩空气与燃料的混合燃烧而生成高温高压的燃烧气体，其详情后述。涡轮4具有沿主轴线Am延伸的涡轮转子41、以及从外周侧覆盖涡轮转子41的涡轮外壳42。在涡轮转子41的外周面设置有沿主轴线Am方向隔开间隔地排列的多个涡轮动叶列43。各涡轮动叶列43具有沿主轴线Am的周向隔开间隔地排列的多个涡轮动叶44。涡轮外壳42呈以主轴线Am为中心的筒状。在涡轮外壳42的内周面设置有以与上述的涡轮动叶列43在主轴线Am方向上相互错开的方式排列的多个涡轮静叶列45。各涡轮静叶列45具有在涡轮外壳42的内周面上沿主轴线Am的周向隔开间隔地排列的多个涡轮静叶46。压缩机转子21与涡轮转子41在主轴线Am上连结为一体，从而形成燃气轮机转子91。同样地，压缩机外壳22与涡轮外壳42在主轴线Am方向上连结为一体，从而形成燃气轮机外壳92。燃气轮机转子91在燃气轮机外壳92的内部(机室V)绕主轴线Am一体地旋转。作为一例，在燃气轮机转子91的一端连结有随着燃气轮机转子91的旋转而发电的发电机G。接下来，对与燃烧器3的第一实施方式相关的详细的结构进行说明。如图1所示，本实施方式中的燃烧器3呈以沿与主轴线Am交叉的方向延伸的燃烧器轴线Ac(轴线)为中心的筒状。并且如图2所示，该燃烧器3具备喷射燃料的燃料喷嘴31、收容燃料喷嘴31的筒状的内筒32、与内筒32的上游侧连结的外筒33、以及与内筒32的下游侧连结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气轮机燃烧器，其中，/n所述燃气轮机燃烧器具备：/n喷嘴，其形成有沿着轴线延伸且前端开口的空气喷出路、以及沿着所述轴线延伸且前端开口的燃料供给路；/n回旋叶片，其设置于所述喷嘴的周围且绕所述喷嘴的所述轴线扭转；/n内筒，其从外周侧包围所述喷嘴以及所述回旋叶片，并且压缩空气在该内筒的内侧朝向下游侧流通；/n外筒，在该外筒与所述内筒之间划分出反转流路，该反转流路使所述内筒的外周侧的压缩空气反转并将该压缩空气导入所述内筒的内侧；以及/n空气导入管，其一端与比所述反转流路靠所述压缩空气的上游侧的空间连接，并且另一端与所述空气喷出路连接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 JP 2017-2085041.一种燃气轮机燃烧器，其中，
所述燃气轮机燃烧器具备：
喷嘴，其形成有沿着轴线延伸且前端开口的空气喷出路、以及沿着所述轴线延伸且前端开口的燃料供给路；
回旋叶片，其设置于所述喷嘴的周围且绕所述喷嘴的所述轴线扭转；
内筒，其从外周侧包围所述喷嘴以及所述回旋叶片，并且压缩空气在该内筒的内侧朝向下游侧流通；
外筒，在该外筒与所述内筒之间划分出反转流路，该反转流路使所述内筒的外周侧的压缩空气反转并将该压缩空气导入所述内筒的内侧；以及
空气导入管，其一端与比所述反转流路靠所述压缩空气的上游侧的空间连接，并且另一端与所述空气喷出路连接。


2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其中，
所述空气喷...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上庆，宫本健司，谷口健太，谷村聪，
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