燃料喷射器、燃烧器、以及燃气轮机制造技术

燃料喷射器具备空气导入部(86)，其设置于上游侧板(58)的下游侧，导入来自冷却空气导入管(68)的冷却空气；以及下游侧板(59)，其具有冷却流路(91)，该冷却流路(91)从空气导入部(86)朝向沿着下游侧板(59)的表面的方向，以避开预混合管(65)的方式延伸，并供冷却空气流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料喷射器、燃烧器、以及燃气轮机
本专利技术涉及燃料喷射器、燃烧器以及燃气轮机。本申请基于2017年11月30日在日本申请的特愿2017-231143号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术介绍
燃气轮机的燃烧器具有燃料喷射器。燃料喷射器预先使压缩空气和燃料气体均匀地混合。接着，燃烧器生成高温的燃烧气体。作为燃气轮机的燃烧器，优选燃烧稳定且环境负荷物质即CO·NOx排出量较少的燃烧器。作为这样的燃烧器，已知搭载有多孔射流烧嘴(也称为“集群烧嘴”)的燃烧器(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中公开了一种燃料喷射器，其具备配置于上游侧且形成有多个空气孔的上游侧板、配置于上游侧板的下游侧且形成有多个空气孔的下游侧板、以及燃料送给管。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-80214号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，在专利文献1所记载的燃料喷射器中，存在在下游侧板产生附着火焰的可能性。因此，需要对下游侧板进行冷却。并且，希望高效地进行下游侧板的冷却。因此，本专利技术的目的在于提供能够高效地冷却下游侧板的燃料喷射器、燃烧器以及燃气轮机。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本专利技术的一方案的燃料喷射器具备：上游侧板；下游侧板，其设置于所述上游侧板的下游侧，且与所述上游侧板对置配置；筒状构件，其呈上游侧及下游侧成为开放端的筒状，且与配置于上游侧的开放端的所述上游侧板、及配置于下游侧的开放端的所述下游侧板一起在内部划分出空腔；燃料管，其向所述空腔导入燃料气体；预混合管，其呈以贯穿所述上游侧板、所述下游侧板及所述空腔的方式延伸的管状，上游侧及下游侧成为开放端，且具有将供给至所述空腔内的所述燃料气体向内侧导入的燃料孔，所述预混合管将所述燃料气体与从上游侧的开放端导入的空气混合；以及冷却空气导入管，其向所述下游侧板导入冷却空气，所述下游侧板具有：空气导入部，其导入来自所述冷却空气导入管的所述冷却空气；以及冷却流路，其从所述空气导入部朝向沿着所述下游侧板的表面的方向，以避开所述预混合管的方式延伸。根据本专利技术，通过在成为高温的下游侧板设置供冷却空气流动的冷却流路，从而能够通过冷却空气直接冷却下游侧板。由此，与从下游侧板的外侧吹送冷却空气的情况相比，能够使用少量的冷却空气高效地冷却下游侧板。另外，通过在下游侧板设置导入来自冷却空气导入管的冷却空气的空气导入部，从而无需设置冷却空气用的空腔，仅设置燃料气体用的空腔即可，因此能够简化燃料喷射器的构造。另外，在本专利技术的一方案的燃料喷射器中，也可以是，所述下游侧板具备：第一板部，其具有与所述上游侧板对置的第一表面；以及第二板部，其配置于所述第一板部的上游侧，且具有与所述第一表面接合的第二表面及所述冷却流路。这样，不在有可能形成附着火焰的第一板部而在配置于第一板部的上游侧的第二板部形成冷却流路，从而能够减薄与第二板部相比更容易成为高温的第一板部的厚度。由此，能够使用在冷却流路内流动的冷却空气高效地冷却厚度较薄的第一板部。另外，在本专利技术的一方案的燃料喷射器中，也可以是，所述冷却流路是从所述第二表面向所述上游侧板侧凹陷的槽。通过采用这样的结构，能够使在冷却流路中流动的冷却空气的一部分与第一板部的第一表面直接接触，因此与将冷却流路内设于第二板部的情况相比，能够高效地冷却第一板部。另外，在本专利技术的一方案的燃料喷射器中，也可以是，所述第一板部具有将该第一板部的与所述槽对置的部分贯通的贯通孔。通过具有采用这样的结构的贯通孔，能够通过在贯通孔中流动的冷却空气来从第一板部的内部使第一板部冷却，并且能够通过从贯通孔喷出的冷却空气来使配置于与第一表面相反一侧的第一板的表面冷却，因此能够非常高效地冷却第一板部。另外，在本专利技术的一方案的燃料喷射器中，也可以是，所述筒状构件具有排气路径，该排气路径用于将通过了所述下游侧板的所述冷却空气向比所述上游侧板靠上游侧处排出。通过具有采用这样的结构的排气路径，能够将从排气路径排出的冷却空气作为向预混合管内导入的空气来进行再利用。为了解决上述课题，本专利技术的一方案的燃烧器具有上述燃料喷射器；以及燃烧筒，其收容所述燃料喷射器，并且使将从所述燃料喷射器喷射出的燃料气体与空气混合而成的气体燃烧，从而生成燃烧气体。根据本专利技术，通过具有上述燃料喷射器，能够高效地冷却下游侧板，并且能够稳定地使燃烧器运转。为了解决上述课题，本专利技术的一方案的燃气轮机具备上述燃烧器；压缩机，其生成压缩空气，并且将所述压缩空气作为所述空气向所述燃料喷射器供给；抽气部，其抽取由所述压缩机生成的所述压缩空气；强制空气冷却压缩机，其对由所述抽气部抽取出的压缩空气进一步压缩，从而生成冷却空气；以及冷却空气导入线路，其将所述强制空气冷却压缩机生成的所述冷却空气向所述燃烧器导入。根据本专利技术，通过具有上述燃烧器，能够高效地冷却下游侧板，并且能够稳定地使燃气轮机运转。另外，通过具有强制空气冷却压缩机，能够将由抽气部抽取出的压缩空气进一步压缩。由此，能够向燃烧器供给压力比抽取的压缩空气高的冷却空气。并且，通过具有强制空气冷却压缩机，能够缩小冷却流路的截面积。另外，在本专利技术的一方案的燃气轮机中，也可以是，所述燃气轮机具备对由所述抽气部抽取出的压缩空气进行冷却的冷却器。通过具有采用这样的结构的冷却器，能够冷却压缩空气。由此，能够向燃烧器供给温度比抽取的压缩空气低的冷却空气。专利技术效果根据本专利技术，能够高效地冷却下游侧板。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式的燃气轮机的概要结构的图。图2是将图1所示的燃烧器中的、配置有燃料喷射器的部分放大后的剖视图。图3是将图2所示的由区域I包围的部分放大后的剖视图。图4是将图2所示的由区域J包围的部分放大后的剖视图。图5是从K方向观察图2所示的燃料喷射器的图。图6是将图2所示的由区域M包围的部分放大后的剖视图。图7是示出冷却流路的其他配置例的图(其一)。图8是示出冷却流路的其他配置例的图(其二)。图9是用于说明冷却流路的形成工序的剖视图。图10是用于说明使第一板部与第二板部接合的接合工序的剖视图。图11是用于说明形成预混合管插入孔的工序的剖视图。图12是用于说明将预混合管接合于下游侧板的接合工序的剖视图。图13是示出本实施方式的第一变形例的燃料喷射器的主要部分的剖视图。图14是示出本实施方式的第二变形例的燃料喷射器的主要部分的剖视图。具体实施方式以下，参照附图对应用了本专利技术的实施方式进行详细说明。(实施方式)参照图1，对本实施方式的燃气轮机10进行说明。在图1中，图示出并非为燃气轮机10的构成要素的发电机5。在图1中，为了便于说明，以剖面图示压缩机11、涡轮12、中间机室13以及燃烧器15。...

【技术保护点】
1.一种燃料喷射器，其中，/n所述燃料喷射器具备：/n上游侧板；/n下游侧板，其设置于所述上游侧板的下游侧，且与所述上游侧板对置配置；/n筒状构件，其呈上游侧及下游侧成为开放端的筒状，且与配置于上游侧的开放端的所述上游侧板、及配置于下游侧的开放端的所述下游侧板一起在内部划分出空腔；/n燃料管，其向所述空腔导入燃料气体；/n预混合管，其呈以贯穿所述上游侧板、所述下游侧板及所述空腔的方式延伸的管状，上游侧及下游侧成为开放端，且具有将供给至所述空腔内的所述燃料气体向内侧导入的燃料孔，所述预混合管将所述燃料气体与从上游侧的开放端导入的空气混合；以及/n冷却空气导入管，其向所述下游侧板导入冷却空气，/n所述下游侧板具有：空气导入部，其导入来自所述冷却空气导入管的所述冷却空气；以及冷却流路，其从所述空气导入部朝向沿着所述下游侧板的表面的方向，以避开所述预混合管的方式延伸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171130 JP 2017-2311431.一种燃料喷射器，其中，
所述燃料喷射器具备：
上游侧板；
下游侧板，其设置于所述上游侧板的下游侧，且与所述上游侧板对置配置；
筒状构件，其呈上游侧及下游侧成为开放端的筒状，且与配置于上游侧的开放端的所述上游侧板、及配置于下游侧的开放端的所述下游侧板一起在内部划分出空腔；
燃料管，其向所述空腔导入燃料气体；
预混合管，其呈以贯穿所述上游侧板、所述下游侧板及所述空腔的方式延伸的管状，上游侧及下游侧成为开放端，且具有将供给至所述空腔内的所述燃料气体向内侧导入的燃料孔，所述预混合管将所述燃料气体与从上游侧的开放端导入的空气混合；以及
冷却空气导入管，其向所述下游侧板导入冷却空气，
所述下游侧板具有：空气导入部，其导入来自所述冷却空气导入管的所述冷却空气；以及冷却流路，其从所述空气导入部朝向沿着所述下游侧板的表面的方向，以避开所述预混合管的方式延伸。


2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，
所述下游侧板具备：
第一板部，其具有与所述上游侧板对置的第一表面；以及
第二板部，其配置于所述第一板部的上游侧，且具有与所述第一表面接合的第二表面及所述冷却流路。


3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：多田胜义，齐藤圭司郎，谷村聪，谷口健太，
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