[发明专利]燃烧器及燃气轮机设备

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧器。

背景技术

在具备多个燃烧器的燃气轮机中，一般来说，燃烧器沿着涡轮转子的周向呈环状配置，相邻的燃烧器之间通过火焰传播管而在空间上连接。在这种燃气轮机燃烧器中，最先对设置有火花塞的燃烧器进行点火，通过在与相邻的未点火的燃烧器之间产生的压力差，使燃烧气体从已点火的燃烧器向未点火的燃烧器流入，从而依次对未点火的燃烧器进行点火。

在使用上述点火方法的燃烧器中，为了降低NO_x排出量，采用预混合燃烧方式的情况增加。作为提高预混合燃烧方式的燃烧器的点火性能的手段，在燃烧器的中央配置扩散燃烧器，在扩散燃烧器的周围配置多个预混合燃烧器，将连接燃烧器之间的火焰传播管配置在预混合燃烧器之间(参照专利文献1等)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-52795号公报

近年来，作为全球变暖的对策，要求扩大燃料选择方面的自由度。另外，还要求NO_x排出量的进一步减少。因此，作为能够应对气体燃料以及液体燃料的任一方且能够减少NO_x排出量的燃烧器，提出了将气体燃料与液体燃料向相同的燃烧器内引导，对其进行切换并使之燃烧的燃烧器(双燃料燃烧低NO_x燃烧器)。

在这种燃烧器中，一般来说，通过提高燃料浓度而增加点火时的能量，由此提高燃烧器的点火性能、火焰传播性能。然而，若提高燃料浓度而增加点火时的能量，则施加于涡轮的翼部的热冲击增大，可能缩短翼部的寿命。另外，虽然存在气体燃料与液体燃料的点火特性(能够点火的燃料与空气的浓度比等)不同的可能性，但无论使用哪种燃料，都需要确保良好的点火性能。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于以上情况而完成的，其目的在于提供一种燃烧器，该燃烧器无论使用气体燃料或液体燃料中的哪种燃料，都能够以较低的燃料浓度进行点火并传播火焰并且可靠性高。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的燃烧器在涡轮的外壳的外周部呈环状地配置有多个，具备：燃烧室，使燃料与空气在该燃烧室中燃烧，生成燃烧气体；扩散燃烧器，其设置在燃烧室的上游侧；多个预混合燃烧器，其设置在扩散燃烧器的周围；以及多个火焰传播管，其将在外壳的周向两侧相邻的燃烧器的燃烧室连通，与在外壳的周向一侧相邻的燃烧器连接的火焰传播管配置为，在从燃烧室观察时，其中心轴线穿过预混合燃烧器，与在另一侧相邻的燃烧器连接的火焰传播管配置为，在从燃烧室观察时，其中心轴线穿过相邻的两个预混合燃烧器之间。

发明效果

根据本发明，能够提供无论使用气体燃料或液体燃料中的哪种燃料都能够以较低的燃料浓度点火并传播火焰且可靠性高的燃烧器。

附图说明

图1是从燃烧室侧观察本发明的第一实施方式的燃烧器时的图。

图2是示出应用了本发明的第一实施方式的燃烧器的燃气轮机设备的一结构例的图。

图3是从上游侧观察本发明的第一实施方式的燃烧器时的图。

图4是说明使用气体燃料进行点火时的动作的图。

图5是说明使用液体燃料进行点火时的动作的图。

图6是图2的VI-VI线处的向视剖视图。

图7是从燃烧室侧观察本发明的第二实施方式的燃烧器时的图。

附图标记说明

2：涡轮

3a、3b、3c：燃烧器

12：燃烧气体

10：燃烧室

14：扩散燃烧器

15：预混合燃烧器

20：火焰传播管

具体实施方式

<第一实施方式>

(结构)

1.燃气轮机设备

图2是示出应用了本实施方式的燃气轮机燃烧器(以下称作燃烧器) 的燃气轮机设备的一结构例的图，图3是从上游侧观察本实施方式的燃烧器时的图。如图2所示，燃气轮机设备300具备压缩机1、涡轮2、燃烧器3a、3b、···以及发电机4。需要说明的是，如图3所示，在本实施方式中，十个燃烧器3a、3b、···呈环状地配置在涡轮2的外壳的外周部，但在图2中仅示出燃烧器3a、3b。