[发明专利]燃气轮机燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧器，涉及实现了将在燃气轮机燃烧器的燃烧室内产生的燃烧气体导入涡轮机叶片的尾筒的可靠性的提高及冷却特性的提高的燃气轮机燃烧器的结构。

背景技术

构成燃气轮机燃烧器的尾筒是将在燃气轮机燃烧器的燃烧室内由燃料和空气的氧化反应产生的高温高压的燃烧气体导入涡轮机叶片的流道。

该燃气轮机燃烧器的尾筒是燃烧室侧的入口部为圆形的形状，涡轮机叶片侧的出口部为扇形的形状的管道，由于1300℃以上的高温燃烧气体以高速在其内部流动，因此需要实施某种冷却，将构成尾筒的部件的温度下降到容许温度以下。

作为冷却燃气轮机燃烧器的尾筒的方法之一，如日本特开2001-289061号公报所公开的那样，利用覆盖筒体(尾筒空气流套)覆盖燃气轮机燃烧器的尾筒所有的面，使从设在尾筒空气流套上的多个空气孔喷出的空气流与尾筒碰撞，从而冷却尾筒的碰撞喷流冷却(冲击冷却)。

另外，作为冷却燃气轮机燃烧器的尾筒的另外一个方法，如日本特公平7-52014号公报所公开的那样，有利用尾筒空气流套覆盖燃气轮机燃烧器的尾筒，尾筒的下游侧进行冲击冷却，尾筒的上游侧进行利用对流冷却孔的对流冷却，并且使冷却空气流经尾筒空气流套的涡轮机侧端部，从而冷却燃气轮机燃烧器的尾筒端部的方法。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2001-289061号公报

专利文献2：日本特公平7-52014号公报

在上述日本特开2001-289061号公报所公开的燃气轮机燃烧器的尾筒的冷却结构中，在包围尾筒的尾筒空气流套所有的面上设置多个空气孔。另外，在上述日本特公平7-52014号公报所记载的燃气轮机燃烧器的尾筒的冷却结构中，在尾筒空气流套的下游部所有的面上设有多个空气孔。

在此，以下对设有空气孔的尾筒空气流套的一般的制造方法进行说明。尾筒空气流套通过在作为原材料的平板上打孔加工多个空气孔后进行冲压折弯成型来制造。

但是，因为尾筒空气流套出口部剖面是扇形状，因此尾筒空气流套出口部的角部折弯为90°以上。因此，在冲压折弯加工时，存在设在尾筒空气流套角部上的空气孔被拉伸而变形之类的问题。并且，在空气孔的变形量大的场合，也有在空气孔的周围产生开裂的可能性。

另外，在燃气轮机运转时，由于尾筒空气流套的外侧比内侧的空气压力大，因此由于该内外压力差，力从外侧向内侧作用在压缩尾筒空气流套的方向。此时，应力尤其集中在尾筒空气流套的角部。因此，若在尾筒空气流套角部设置空气孔，则该尾筒空气流套角部的周围的部件强度下降，由于运转时的应力，存在尾筒空气流套主体变形的可能性。

另外，尾筒利用从尾筒空气流套的空气孔喷射的空气进行碰撞喷流冷却(冲击冷却)，但在尾筒空气流套角部具有空气孔的场合，从角部的空气孔向尾筒喷出的冷却空气沿尾筒角部流向两肋。该空气流被称为横流，导致减弱从与角部邻接的空气孔喷射的喷流与尾筒碰撞的效果，导致冲击冷却性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供燃气轮机燃烧器，它实现了抑制在燃气轮机燃烧器的尾筒空气流套上产生变形及开裂的情况而提高尾筒空气流套的可靠性，并且提高了尾筒的冷却特性。

本发明的燃气轮机燃烧器具有：喷出燃料和空气的混合气的燃料喷嘴；使燃料和空气的混合气在燃烧室中进行燃烧反应的圆筒状的衬里；成为将在上述衬里内产生的燃烧气体导向涡轮机叶片的流道的尾筒；以及包围上述尾筒的外面的尾筒空气流套；该燃气轮机燃烧器的特征在于，在尾筒空气流套上除了成为上述尾筒空气流套的剖面方向的角部的区域以外的区域上设置多个将空气导入尾筒空气流套内部的空气导入孔。

另外，本发明的燃气轮机燃烧器具有：喷出燃料和空气的混合气的燃料喷嘴；使燃料和空气的混合气在燃烧室中进行燃烧反应的圆筒状的衬里；成为将在上述衬里内产生的燃烧气体导向涡轮机叶片的流道的尾筒；以及包围上述尾筒的外面的尾筒空气流套；该燃气轮机燃烧器的特征在于，在成为上述尾筒空气流套的剖面方向的角部的区域上设置多个第一空气导入孔，在尾筒空气流套的除了成为该尾筒空气流套的上述角部的区域以外的区域上设置多个第二空气导入孔，使设在尾筒空气流套剖面的角部的区域上的上述第一空气导入孔的直径形成得比设在尾筒空气流套的除了成为上述角部的区域以外的区域上的上述第二空气导入孔的直径小。

本发明的效果是，根据本发明，能够提供实现了抑制在燃气轮机燃烧器的尾筒空气流套上产生变形及开裂的情况而提高尾筒空气流套的可靠性，并且实现了尾筒的冷却特性的提高的燃气轮机燃烧器。

附图说明