[发明专利]燃烧器、燃气轮机

说明书

燃烧器(3)具备：沿着轴线(Ac)延伸的燃料喷嘴；覆盖燃料喷嘴的呈筒状的内筒(41)；以及在与内筒(41)的前端部(41S)的外周面之间形成供来自外部的空气导入的冷却空气流路(6)且形成为朝向内筒(41)的前端(41S)侧延伸的筒状的尾筒(42)，内筒(41)的前端的径向位置在周向上局部地不同。由此，在内筒(41)的前端(41S)的下游侧形成旋涡。通过该旋涡，能够促进通过冷却空气流路(6)供给的空气与燃烧气体的混合。

技术领域

本发明涉及燃烧器、燃气轮机。

本申请基于2016年5月23日申请的日本特愿2016-102331号而主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

通常，用于燃气轮机的燃烧器具备收容燃料喷嘴的上游侧的筒体、以及设置在该筒体的下游侧的其他筒体(参照下述专利文献1)。下游侧的筒体具有比上游侧的筒体的外径大的内径。即，在这两个筒体彼此的连接部形成有在相互的外周面与内周面之间沿径向扩宽的间隙。

在燃烧器的运转中，上述内筒及尾筒成为高温，因此，期望适当供给用于冷却这些构件的冷却空气。作为一例，通过上述那样的筒体彼此之间的间隙从外部引导冷却空气并使冷却空气沿着筒体的内周面流通而冷却该筒体的结构得以实用化。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第3956882号公报

发明内容

发明要解决的课题

这里，在采用上述那样的结构的燃烧器中，期望沿着筒体的内周面流动的冷却空气与在筒内的内侧流动的燃烧气体充分地混合。假设在这些冷却空气与燃烧气体的混合不充分的情况下，火焰的温度在两者之间的温度界面处下降，燃烧反应的进行会发生停滞(会发生淬火)。当发生这样的淬火时，会促进作为环境污染物质的一氧化碳(CO)、未燃碳氢化合物等的生成。

本发明的目的在于，提供一种能够实现环境负荷的降低的燃烧器、燃气轮机。

用于解决课题的方案

根据本发明的第一方式，燃烧器具备：燃料喷嘴，其沿着轴线延伸；内筒，其覆盖该燃料喷嘴且呈筒状；以及尾筒，其与所述内筒的前端部的外周面之间形成供来自外部的空气导入的冷却空气流路，并且，该尾筒形成为朝向所述内筒的前端侧延伸的筒状，所述内筒的前端的径向位置在周向上局部地不同。

根据该结构，内筒的前端的径向位置在周向上局部地不同，因此，在从该内筒的前端朝向下游侧流动时，在内筒的内周侧流动的燃烧气体中产生轴线方向的速度不同的两个成分。通过这两个成分相互合流，从而在内筒的前端形成沿轴线方向延伸的旋涡。通过形成该旋涡，能够促进通过冷却空气流路供给的空气与燃烧气体的混合。

根据本发明的第二方式，也可以是，在上述的燃烧器中，所述内筒具有所述前端的径向位置相对地处于径向内侧的内径侧前端部、以及所述前端的径向位置相对地处于径向外侧的外径侧前端部，在所述内径侧前端部与所述内筒的内周面之间形成有倾斜面，该倾斜面随着从轴线方向一方侧(燃料喷嘴的第一端侧)朝向另一方侧(燃料喷嘴的第二端侧)而从径向外侧向内侧延伸。

根据该结构，在内筒的内周侧流动的燃烧气体中的经由倾斜面而通过了内径侧前端部的成分与通过了外径侧前端部的成分之间产生轴线方向上的速度差。通过这两个成分相互合流，从而在内筒的前端形成沿轴线方向延伸的旋涡。通过形成该旋涡，能够促进通过冷却空气流路供给的空气与燃烧气体的混合。

根据本发明的第三方式，也可以是，上述的燃烧器具有连接部，该连接部在径向上将所述内径侧前端部及所述外径侧前端部连接。