[发明专利]燃烧器及燃气轮机

说明书

本发明提供一种燃烧器，其具备：喷嘴主体(16)，其具有沿轴线延伸的轴体(24)及从轴体(24)的外周面向轴线的径向伸出而使向轴线方向的下游侧流动的流体绕轴线回旋的回旋叶片(26)；第一燃料流路(41)，其向形成于喷嘴主体(16)的第一燃料喷射孔(38a)供给燃料；第二燃料流路(42)，其向形成于喷嘴主体(16)的比第一燃料喷射孔(38a)靠径向外侧的第二燃料喷射孔(38b)供给燃料；第一调整阀(43)，其设于第一燃料流路(41)而对在第一燃料流路(41)中流动的燃料的流量进行调整；温度传感器(33)，其对比回旋叶片(26)靠下游侧的温度进行检测；控制装置(5)，其在温度传感器(33)检测的温度满足了预先确定的条件的情况下，以使在第一燃料流路(41)中流动的燃料的流量减少的方式控制第一调整阀(43)。

技术领域

本发明涉及燃烧器以及燃气轮机。

本申请基于2016年3月30日在日本申请的日本特愿2016-69384号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

通常，燃气轮机具备压缩外部空气而生成压缩空气的压缩机、使燃料在压缩空气中燃烧从而生成高温高压的燃烧气体的燃烧器以及由燃烧气体驱动而旋转的涡轮。

为了提高燃气轮机的效率，需要使涡轮入口温度上升，但存在NOx随着温度上升而呈指数函数地增加的课题。作为应对NOx增加的对策，例如，以下的专利文献1所公开的燃烧器具备通过回旋流形成均匀混合气体从而抑制局部的高温区域的形成的燃烧嘴。

该燃烧器的燃烧嘴具备：沿着燃烧嘴轴线延伸的轴体即喷嘴；包围该喷嘴的外周且将压缩空气及燃料向下游侧喷出的燃烧嘴筒；以及使燃烧嘴筒内的流体绕燃烧嘴轴线回旋的回旋叶片。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-336996号公报

发明内容

发明所要解决的课题

已知在被施加有回旋的预混合气体燃烧时，常常发生火焰在回旋流中心逆流而上的现象(涡心返火)。在发生涡心返火等异常燃烧时，存在火焰附着于喷嘴从而发生热损伤的可能性，因此期望抑制此种情况的发生。

本发明的目的在于提供在发生了异常燃烧的情况下能防止燃烧器的热损伤的燃烧器以及燃气轮机。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方案，燃烧器具备：喷嘴主体，其具有沿轴线延伸的轴体以及从所述轴体的外周面向所述轴线的径向伸出而使向所述轴线方向的下游侧流动的流体绕所述轴线回旋的回旋叶片；第一燃料流路，其向形成于所述喷嘴主体的第一燃料喷射孔供给燃料；第二燃料流路，其向形成于所述喷嘴主体的比所述第一燃料喷射孔靠径向外侧的第二燃料喷射孔供给燃料；第一调整阀，其设于所述第一燃料流路而对在所述第一燃料流路中流动的燃料的流量进行调整；温度传感器，其对比所述回旋叶片靠下游侧的温度进行检测；控制装置，其在所述温度传感器检测的温度满足了预先确定的条件的情况下，以使在所述第一燃料流路中流动的燃料的流量减少的方式控制所述第一调整阀。

根据这样的构成，在产生异常燃烧而温度传感器检测的温度满足了预先确定的条件的情况下，通过使从第一燃料喷射孔喷射的燃料减少而使喷嘴主体的下游侧的燃料浓度立即降低，能够防止燃烧器的热损伤。

根据本发明的第二方案，以上述第一方案的燃烧器为基础，可以为，所述温度传感器配置于所述轴体的前端部。

根据这样的构成，在产生涡心返火时，能够防止喷嘴主体的热损伤。

根据本发明的第三方案，以上述第二方案的燃烧器为基础，可以为，所述控制装置在由所述温度传感器检测出的温度从正常值上升了比预先确定的温度大的温度的情况下，以使在所述第一燃料流路中流动的燃料的流量减少的方式控制所述第一调整阀。