[發明專利]燃氣輪機燃燒器

有效

• 申請號: 202110476556.8
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113587145B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 和田康弘;辰巳哲馬;阿部一幾;柚木啟太;林明典
• 申請（專利權）人: 三菱重工業株式會社
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 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

本發明提供一種燃氣輪機燃燒器，能夠使燃料的濃度分布均勻化，從而實現NOx排出量的降低。燃氣輪機燃燒器(3)具備預混合燃燒方式的主燃燒嘴(6)和使從主燃燒嘴供給的燃料以及空氣燃燒的燃燒室(11)。主燃燒嘴具備噴射從主燃料系統(19)供給的燃料的燃料噴嘴(20)、以及將從燃料噴嘴噴射的燃料和從空氣流路(10)供給的空氣混合并供給至燃燒室的預混合流路(18)。燃料噴嘴具有錐形部(23)、位于比錐形部靠前端側的平坦部(24)、形成于燃料噴嘴的內部的燃料流路(25)、以連通燃料流路和燃料噴嘴的外側的方式形成的第一列的燃料噴射孔(26a)以及第二列的燃料噴射孔(26b)。第一列的燃料噴射孔配置于錐形部。

技術領域

本發明涉及燃氣輪機燃燒器。

背景技術

專利文獻1的燃氣輪機燃燒器具備：先導燃燒嘴；主燃燒嘴，其配置于先導燃燒嘴的外周側；以及燃燒室，其使從先導燃燒嘴以及主燃燒嘴供給的燃料以及空氣燃燒。先導燃燒嘴是擴散燃燒方式，將燃料直接噴射到燃燒室。

主燃燒嘴是預混合燃燒方式，具備：燃料噴嘴，其噴射從燃料系統供給的燃料；以及預混合流路，其將從燃料噴嘴噴射的燃料和從空氣流路供給的空氣混合并供給至燃燒室。即，主燃燒嘴在預混合流路中混合燃料和空氣，并將該混合氣體供給至燃燒室。預混合燃燒與擴散燃燒相比，降低NOx排出量。

主燃燒嘴的燃料噴嘴具有：形成于其內部，沿燃料噴嘴的軸向延伸的燃料流路；以及以連通該燃料流路和燃料噴嘴的外側的方式形成的第一列和第二列的燃料噴射孔。

第一列的燃料噴射孔和第二列的燃料噴射孔在燃料噴嘴的軸向上相互分離。第一列的燃料噴射孔例如由在燃料噴嘴的周向上等間隔地配置的4個燃料噴射孔構成。第二列的燃料噴射孔例如由在燃料噴嘴的周向上等間隔地配置的4個燃料噴射孔構成。第一列的燃料噴射孔和第二列的燃料噴射孔的噴射方向(換言之，燃料噴嘴的截面中的配置角度)錯開45度。通過上述燃料噴射孔的配置，使燃料噴嘴的軸向以及周向上的燃料的噴射位置分散。

現有技術文獻

專利文獻1：日本特開2013-245900號公報

然而，在上述現有技術中存在如下改善的余地。專利文獻1的第一列以及第二列的燃料噴射孔配置于燃料噴嘴的平坦部(詳細而言，從根部側到前端側外徑尺寸相同的部分)。沿著燃料噴嘴的平坦部流動的空氣流是燃料噴嘴的軸向的流，幾乎不具有燃料噴嘴的半徑方向的流動成分。該空氣流在燃料噴嘴的半徑方向上不促進從燃料噴射孔噴射的燃料與空氣的混合。因此，在使燃料的濃度分布均勻化、實現NOx排出量的降低這一點上存在改善的余地。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠使燃料的濃度分布均勻化而實現NOx排出量的降低的燃氣輪機燃燒器。

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：預混合燃燒方式的燃燒嘴；以及使從上述燃燒嘴供給的燃料以及空氣燃燒的燃燒室，上述燃燒嘴具備：燃料噴嘴，其噴射從燃料系統供給的燃料；以及預混合流路，其將從上述燃料噴嘴噴射的燃料和從空氣流路供給的空氣混合并供給至上述燃燒室，上述燃料噴嘴具有：錐形部，其從根部側朝向前端側外徑尺寸逐漸縮小；平坦部，其位于比上述錐形部更靠前端側的位置，從根部側到前端側外徑尺寸相同；燃料流路，其形成于上述燃料噴嘴的內部，沿上述燃料噴嘴的軸向延伸；以及多列的燃料噴射孔，其以連通上述燃料流路和上述燃料噴嘴的外側的方式形成，各列包括至少一個燃料噴射孔，多列在上述燃料噴嘴的軸向上相互分離，上述多列的燃料噴射孔包括配置于上述錐形部的至少一列的燃料噴射孔。

本發明的效果如下。

根據本發明，能夠實現NOx排出量的降低。

附圖說明

圖1是表示本發明的第一實施方式中的燃氣輪機燃燒器的結構，以及具備該燃燒器的燃氣輪機的結構的概略圖。

圖2是圖1的II部的局部放大圖，表示主燃燒嘴的燃料噴嘴的結構。