[發明專利]燃氣輪機燃燒器

有效

• 申請號: 201380074801.6
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN105074339A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 阿部一幾;小金澤知己;三浦圭佑
• 申請（專利權）人: 三菱日立電力系統株式會社
• 主分類號: F23R3/30
• 分類號: F23R3/30;F23R3/04;F23R3/28
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;嚴星鐵

技術領域

本發明涉及燃氣輪機燃燒器。

背景技術

近年來，由于對環境保護的限制、社會的要求，要求具備壓縮機、燃燒器及渦輪機等的燃氣輪機更高效率化、低NO_X化。在這種燃氣輪機中，作為實現高效率化的方法，具有由燃燒器使燃氣輪機入口的燃燒氣體的溫度上升的方法，但伴隨由燃燒器形成的火焰溫度的上升，NO_X的排出量有可能增加。

作為抑制NO_X的排出量的燃燒器，具有采用了預混合燃燒的燃燒器。預混合燃燒是向燃燒室供給將燃料與空氣預先混合的混合氣體并使其燃燒的燃燒方式。在這種燃燒器中，設有具備預混合器的燃燒嘴與相對于燃燒嘴配置于混合氣體流動方向的下游側的燃燒室。預混合器是生成混合氣體的機器，從該預混合器向燃燒室供給混合氣體并在燃燒室內燃燒。在預混合燃燒中，使燃燒與空氣預先混合并供給至燃燒室，因此，形成于燃燒室內的火焰的溫度均勻化，抑制燃燒器中的NO_X的排出量。但是，當空氣的溫度上升或燃料所含的氫氣含有量增加時，燃燒溫度增加，因此，形成于燃燒室內的火焰逆流至預混合器。有可能引起所謂的回火。因此，提出了抑制NO_X的排出量且耐回火性優異的燃燒器(參照專利文獻1等)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利第4922878號公報

發明內容

發明所要解決的課題

專利文獻1公開了下述結構：在多個燃料噴嘴的下游側配設具備形成有多個第一空氣孔的第一多孔板與形成有多個第二空氣孔的第二多孔板的空氣孔板，使從第一空氣孔噴出的混合氣體與第二多孔板碰撞，從第二空氣孔噴出至燃燒室。但是，在部分負荷運轉時，在從一部分燃料噴嘴噴射燃料的情況下，也從不供給燃料的第一空氣孔噴出空氣，因此，從一部分第一空氣孔噴出的混合氣體由在第一及第二多孔板之間從其他第一空氣孔噴出的空氣稀釋，從第二空氣孔噴出至燃燒室的混合氣體的燃空比有可能下降為必要以上。在這樣無法高精度地控制流入第二空氣孔的混合氣體的燃空比的情況下，在從燃氣輪機的點火到額定負荷的一連串的運轉過程中，難以維持穩定燃燒。

本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種燃燒器，其能高精度地控制各空氣孔的燃空比，在從燃氣輪機的點火到額定負荷的一連串的運轉過程中實現穩定燃燒，并且抑制NO_X的排出量的燃燒器。

用于解決課題的方法

為了實現上述目的，本發明的一方案的燃氣輪機燃燒器具備：燃燒室，其使燃料與空氣燃燒，并生成燃燒氣體；多個燃料噴嘴，其配置為同心圓狀的多個環狀列；第一板，其配設于多個燃料噴嘴的下游側，具有由分別與多個燃料噴嘴對應的多個空氣孔構成的同心圓狀的多個空氣孔列；第二板，其具有分別與第一板的多個空氣孔列對應的多個空氣孔列；以及隔壁部，其在每個空氣孔列隔開第一板與第二板之間的空間部。

發明效果

根據本發明，能提供一種燃燒器，其能高精度地控制各空氣孔的燃空比，在從燃氣輪機的點火到額定負荷的一連串的運轉過程中實現穩定燃燒，并且抑制NO_X的排出量的燃燒器。

附圖說明

圖1是具備本發明的第一實施方式的燃氣輪機燃燒器的燃氣輪機設備的整體結構圖。

圖2是本發明的第一實施方式的燃氣輪機燃燒器的燃燒嘴附近的局部結構圖。

圖3是本發明的第一實施方式的旋轉板的放大圖，是圖4的III-III線的向視剖視圖。

圖4是從下游側觀察本發明的第一實施方式的旋轉板的圖。

圖5是從下游側觀察本發明的第一實施方式的基板的圖。

圖6是以圖5的虛線包圍的區域的放大圖。

圖7是圖6的VII-VII線的向視立體圖。

圖8是示意地表示本發明的第一實施方式的燃燒嘴的燃料與空氣的流動的圖，是圖6的VIII-VIII線的向視剖視圖。

圖9是表示本發明的第一實施方式的燃氣輪機燃燒器的燃料分級的圖。

圖10是示意地表示本發明的第二實施方式的燃氣輪機燃燒器的燃料與空氣的流動的剖視圖。

圖11是從下游側觀察本發明的第三實施方式的燃氣輪機燃燒器的基板的圖。

圖12是本發明的第三實施方式的燃氣輪機燃燒器的基板的放大圖，是圖11的XII-XII線的向視剖視圖。

圖13是示意地表示本發明的第三實施方式的燃氣輪機燃燒器的燃料與空氣的流動的剖視圖。