[发明专利]燃气轮机燃烧器

说明书

本发明提供一种稀薄燃烧方式的燃气轮机燃烧器，抑制燃烧振动的产生，提高构造可靠性。该燃气轮机燃烧器具备：筒状的衬管，其形成燃烧室；以及喷烧器，其具备气孔板及多个燃料喷嘴，上述气孔板配置于上述衬管的入口，且具备将压缩空气向上述燃烧室引导的多个气孔，上述多个燃料喷嘴隔着上述气孔板配置于与上述燃烧室相反的侧，且朝向分别对应的气孔喷射燃料，上述气孔和上述燃料喷嘴构成同心圆状的多个环状列，其中，在上述多个燃料喷嘴的燃料流路分别设置节流孔，并且将上述多个燃料喷嘴区分成多个喷嘴组，使上述节流孔的轴向位置在每一上述喷嘴组改变。

技术领域

本发明涉及一种燃气轮机燃烧器。

背景技术

在火力发电厂中，为了削减成为全球变暖的原因的二氧化碳(CO₂)的排出量，要求发电效率的提高。对于燃气轮机发电厂的发电效率的提高，由燃气轮机燃烧器生成的燃烧气体的高温化是有效的。但是，燃烧气体的高温化伴随着抑制作为环境污染物质的氮氧化物(NOx)的排出量的技术课题。

燃气轮机燃烧器的燃烧方式一般大致分为扩散燃烧方式和预混合燃烧方式。

扩散燃烧方式是将燃料直接喷射到燃烧室，在燃烧室内将燃料和空气混合的方式，难以产生火焰向燃烧室的上游的逆流或在燃料供给流路内的自燃，燃烧稳定性优越。另一方面，在混合成燃料的完全燃烧所需的空气的比例(计量混合比)的区域形成火焰，火焰局部成为高温。在局部高温区域产生大量NOx，因此需要喷射水或蒸汽、氮等惰性介质来削减NOx排出量。其结果，需要供给惰性介质的辅机的动力，发电效率降低。

另一方的预混合燃烧方式是将燃料和空气预先混合后供给到燃烧室的方式，能够使燃料稀薄燃烧，因此NOx排出量少。另一方面，在将燃烧气体高温化时，如果提高燃烧用空气温度且提高预混合器内的燃料浓度，则火焰向燃烧室的上游逆流的风险增加。因此，担心燃烧器的构造物的烧坏。

因此，已知一种通过提高燃料的分散性防止局部的高温火焰的形成来实现NOx排出量的减少和火焰的逆流的防止的稀薄燃烧方式的燃烧器(专利文献1等)。在该方式的燃烧器中，例如具备具有多个气孔的气孔板和多个燃料喷嘴，从各燃料喷嘴朝向对应的气孔喷射燃料，向燃烧室供给由燃料流和将其包围的空气流构成的同轴射流。在这种燃烧器中，为了控制燃料流量、减少偏差，也有在燃料喷嘴的燃料流路的中途设置节流孔的结构(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003－148734号公报

专利文献2：日本特开2016－035336号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在如专利文献1、2那样的稀薄燃烧方式的燃烧器中，燃烧振动的抑制成为课题。燃烧振动是由于在燃烧室内由火焰而引起的发热和压力加强变动而产生的一种共鸣现象。如果产生该燃烧振动，则有时以特定的频率产生振幅大的压力振动，存在燃气轮机构造物产生皲裂、破损，构造可靠性降低的问题。

本发明的目的在于提供一种能够抑制燃烧振动的产生，提高构造可靠性的稀薄燃烧方式的燃气轮机燃烧器。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的，本发明提供一种燃气轮机燃烧器，其具备：筒状的衬管，其形成燃烧室；以及喷烧器，其具备气孔板及多个燃料喷嘴，上述气孔板配置于上述衬管的入口，且具备将压缩空气引导至上述燃烧室的多个气孔，上述多个燃料喷嘴隔着上述气孔板配置于与上述燃烧室相反的侧，且朝向分别对应的气孔喷射燃料，上述气孔和上述燃料喷嘴构成同心圆状的多个环状列，其中，上述多个燃料喷嘴分别在燃料流路具备节流孔，并且被区分成多个喷嘴组，上述节流孔的轴向位置在每一上述喷嘴组不同。

发明效果