[發明專利]燃氣輪機燃燒器

有效

• 申請號: 202011058007.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112594735B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 淺井智廣;吉田正平;平田義隆;穐山恭大
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F23R3/26
• 分類號: F23R3/26;F23R3/28;F23R3/42
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊;杜嘉璐

本發明提供一種稀薄燃燒方式的燃氣輪機燃燒器，抑制燃燒振動的產生，提高構造可靠性。該燃氣輪機燃燒器具備：筒狀的襯管，其形成燃燒室；以及噴燒器，其具備氣孔板及多個燃料噴嘴，上述氣孔板配置于上述襯管的入口，且具備將壓縮空氣向上述燃燒室引導的多個氣孔，上述多個燃料噴嘴隔著上述氣孔板配置于與上述燃燒室相反的側，且朝向分別對應的氣孔噴射燃料，上述氣孔和上述燃料噴嘴構成同心圓狀的多個環狀列，其中，在上述多個燃料噴嘴的燃料流路分別設置節流孔，并且將上述多個燃料噴嘴區分成多個噴嘴組，使上述節流孔的軸向位置在每一上述噴嘴組改變。

技術領域

本發明涉及一種燃氣輪機燃燒器。

背景技術

在火力發電廠中，為了削減成為全球變暖的原因的二氧化碳(CO₂)的排出量，要求發電效率的提高。對于燃氣輪機發電廠的發電效率的提高，由燃氣輪機燃燒器生成的燃燒氣體的高溫化是有效的。但是，燃燒氣體的高溫化伴隨著抑制作為環境污染物質的氮氧化物(NOx)的排出量的技術課題。

燃氣輪機燃燒器的燃燒方式一般大致分為擴散燃燒方式和預混合燃燒方式。

擴散燃燒方式是將燃料直接噴射到燃燒室，在燃燒室內將燃料和空氣混合的方式，難以產生火焰向燃燒室的上游的逆流或在燃料供給流路內的自燃，燃燒穩定性優越。另一方面，在混合成燃料的完全燃燒所需的空氣的比例(計量混合比)的區域形成火焰，火焰局部成為高溫。在局部高溫區域產生大量NOx，因此需要噴射水或蒸汽、氮等惰性介質來削減NOx排出量。其結果，需要供給惰性介質的輔機的動力，發電效率降低。

另一方的預混合燃燒方式是將燃料和空氣預先混合后供給到燃燒室的方式，能夠使燃料稀薄燃燒，因此NOx排出量少。另一方面，在將燃燒氣體高溫化時，如果提高燃燒用空氣溫度且提高預混合器內的燃料濃度，則火焰向燃燒室的上游逆流的風險增加。因此，擔心燃燒器的構造物的燒壞。

因此，已知一種通過提高燃料的分散性防止局部的高溫火焰的形成來實現NOx排出量的減少和火焰的逆流的防止的稀薄燃燒方式的燃燒器(專利文獻1等)。在該方式的燃燒器中，例如具備具有多個氣孔的氣孔板和多個燃料噴嘴，從各燃料噴嘴朝向對應的氣孔噴射燃料，向燃燒室供給由燃料流和將其包圍的空氣流構成的同軸射流。在這種燃燒器中，為了控制燃料流量、減少偏差，也有在燃料噴嘴的燃料流路的中途設置節流孔的結構(專利文獻2)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2003－148734號公報

專利文獻2：日本特開2016－035336號公報

發明內容

發明所要解決的課題

在如專利文獻1、2那樣的稀薄燃燒方式的燃燒器中，燃燒振動的抑制成為課題。燃燒振動是由于在燃燒室內由火焰而引起的發熱和壓力加強變動而產生的一種共鳴現象。如果產生該燃燒振動，則有時以特定的頻率產生振幅大的壓力振動，存在燃氣輪機構造物產生皸裂、破損，構造可靠性降低的問題。

本發明的目的在于提供一種能夠抑制燃燒振動的產生，提高構造可靠性的稀薄燃燒方式的燃氣輪機燃燒器。

用于解決課題的方案

為了實現上述目的，本發明提供一種燃氣輪機燃燒器，其具備：筒狀的襯管，其形成燃燒室；以及噴燒器，其具備氣孔板及多個燃料噴嘴，上述氣孔板配置于上述襯管的入口，且具備將壓縮空氣引導至上述燃燒室的多個氣孔，上述多個燃料噴嘴隔著上述氣孔板配置于與上述燃燒室相反的側，且朝向分別對應的氣孔噴射燃料，上述氣孔和上述燃料噴嘴構成同心圓狀的多個環狀列，其中，上述多個燃料噴嘴分別在燃料流路具備節流孔，并且被區分成多個噴嘴組，上述節流孔的軸向位置在每一上述噴嘴組不同。

發明效果