[發明專利]燃燒器用噴嘴、燃燒器及燃氣輪機

有效

• 申請號: 201880016659.2
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN110418920B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 宮本健司;谷口健太;井上慶;道免昌平;市川雄一;谷村聰
• 申請（專利權）人: 三菱動力株式會社
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28;F02C3/22;F02C3/24;F02C7/22;F23R3/14;F23R3/32
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 劉文海

提供一種燃燒器用噴嘴，其具備沿著軸線延伸的噴嘴主體(2)，噴嘴主體(2)具備：第一燃料通路(21)，其沿軸線(Am)形成，第一燃料(F1)在該第一燃料通路(21)中流通；第一燃料噴出路(22)，其隨著從第一燃料通路(21)趨向前端側而向噴嘴主體的外周面延伸，并從外周面噴出第一燃料；空氣流通路(24)，其在比第一燃料通路(21)靠軸線的徑向外側處沿軸線方向(Da)延伸，吹掃空氣(PA)在該空氣流通路(24)中流通；以及空氣噴出路(25)，其從空氣流通路(24)朝向噴嘴主體(2)的前端中央延伸，并從前端中央噴出吹掃空氣(PA)。

技術領域

本發明涉及燃燒器用噴嘴、燃燒器及燃氣輪機。

本申請針對2017年3月13日申請的日本特愿2017-047575號主張優先權，并將其內容援引于此。

背景技術

近年來，在燃氣輪機的燃燒器中，廣泛采用預先將燃料與從壓縮機輸送來的壓縮空氣(燃燒用空氣)混合而生成混合氣體并使該混合氣體燃燒的預混合燃燒方式(例如參照專利文獻1)。

作為這種燃燒器，已知具有設置于燃燒器的中心軸線上的第二燃料噴嘴和與該第二燃料噴嘴平行配置的多個第一燃料噴嘴的燃燒器。

在采用了這樣的預混合燃燒方式的燃氣輪機的燃燒器中，在混合氣體的流速低的區域中，有時產生火焰向與混合氣體的流動方向相反的方向行進的逆火(返火)的情況。

專利文獻1中公開了如下技術：通過從第一燃料噴嘴的前端部噴出空氣，以減少混合氣體的流速低的區域，并且減小燃料濃度，從而抑制逆火的產生。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-183892號公報

發明內容

發明要解決的課題

然而，作為向燃燒器供給的燃料，除了氣體燃料以外還有作為備用燃料的油燃料，根據燃料的不同，有時因在第一燃料噴嘴周圍流動的高溫壓縮空氣的影響而發生故障。

本發明目的在于提供一種能夠在發生了逆火的情況下抑制火焰朝向噴嘴前端部回溯，并且減小熱量對燃料的影響的燃燒器用噴嘴、燃燒器及燃氣輪機。

用于解決課題的方案

根據本發明的第一方案，燃燒器用噴嘴具備沿著軸線延伸的噴嘴主體，所述噴嘴主體具備：第一燃料通路，其沿著所述軸線形成，第一燃料在該第一燃料通路中流通；第一燃料噴出路，其隨著從所述第一燃料通路趨向前端側而向所述噴嘴主體的外周面延伸，并從所述外周面噴出所述第一燃料；空氣流通路，其在比所述第一燃料通路靠所述軸線的徑向外側處沿所述軸線方向延伸，吹掃空氣在該空氣流通路中流通；以及空氣噴出路，其從所述空氣流通路朝向所述噴嘴主體的前端中央延伸，并從所述前端中央噴出吹掃空氣。

根據這樣的結構，通過從噴嘴主體的前端中央噴出吹掃空氣，從而在具備燃燒器用噴嘴的燃燒器中，能夠在燃燒器用噴嘴的前端部附近，降低燃料與壓縮空氣混合而成的混合氣體中的燃料濃度。由此，在噴嘴的前端部不易產生火焰。另外，通過所噴出的吹掃空氣，噴嘴前端部處的混合氣體的流速提高。由此，在發生了逆火的情況下，火焰不易朝向噴嘴的前端部回溯。

另外，第一燃料通路配置于比空氣流通路靠徑向內側的位置，從而能夠使第一燃料遠離在噴嘴主體周圍流動的高溫壓縮空氣，減小熱量對第一燃料的影響。

在上述燃燒器用噴嘴中，也可以是，所述空氣流通路是沿周向延伸的環狀的通路，所述第一燃料通路配置于所述空氣流通路的徑向內側。

根據這樣的結構，能夠進一步減小熱量對在第一燃料通路中流動的第一燃料的影響。另外，能夠增大空氣流通路的流路截面積，從而增大空氣噴出量。