(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器内筒に形成する燃焼室の頭部側に設けたパイロット燃料噴射部を、第１予混合燃焼用ノズル部、拡散燃焼用ノズル部および第２予混合燃焼用ノズル部とのそれぞれで形成し、上記燃焼室の頭部の中央部に上記第１予混合燃焼ノズルを、この第１予混合燃焼用ノズル部の外側に同心的に包囲する拡散燃焼用ノズル部を、この拡散燃焼用ノズル部の外側に同心的に包囲する第２予混合燃焼用ノズル部をそれぞれ配置し、上記第１予混合燃焼用ノズル部の出口側に上記燃焼室と連通する予混合燃焼室を備えるとともに、上記第２予混合燃焼用ノズル部の外側にメイン予混合用燃料噴射部を備え、上記第１予混合燃焼用ノズル部で生成される第１予混合火炎、上記第２予混合燃焼用ノズル部で生成される第２予混合火炎および上記メイン予混合用燃料噴射部で生成される第３予混合火炎の合計量を燃焼ガスとしてガスタービンを運転している際、負荷遮断指令があると、上記メイン予混合用燃料噴射部および上記第２予混合燃焼用ノズル部のそれぞれへの燃料の供給を断ち、上記第１予混合燃焼用ノズル部への燃料の供給を継続し、再起動の際、上記メイン予混合用燃料噴射部および上記第２予混合燃焼用ノズル部のそれぞれに燃料を供給することを特徴とするガスタービン燃焼器の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料に空気を加えた燃料希薄状態の予混合燃料を燃焼させるガスタービン燃焼器の運転方法に係り、特にガスタービンの排ガス中に含まれるＮＯｘ濃度を効果的に低減させるガスタービン燃焼器の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ガスタービン発電プラントは、空気圧縮機とガスタービンとの間にガスタービン燃焼器を複数個備え、空気圧縮機から案内される圧縮空気に燃料を加えてガスタービン燃焼器により燃焼ガスを生成し、その燃焼ガスをガスタービンに案内して膨張仕事をさせ、その膨張仕事により得られる回転トルクを利用して発電機を駆動するようになっている。
【０００３】
ところで、最近のガスタービン発電プラントでは、高燃効率化とともに、高出力化が求められており、このためガスタービン燃焼器により生成される燃焼ガスの高温化を図ってガスタービンを高出力化させる、いわゆるガスタービン入口燃焼ガス温度の高温化が図られている。
【０００４】
しかし、ガスタービン入口燃焼ガス温度の高温化に伴って、ガスタービン燃焼器は種々の制約を受けており、その一つにＮＯｘ濃度に関する環境問題がある。
【０００５】
ＮＯｘ濃度は、燃焼ガスの高温化に直接依存し、燃焼ガスが高温化すればするほどその発生濃度が高くなる。つまり、燃料と空気が混合して燃焼ガスを生成する際、当量比（燃料流量の空気流量に対して占める割合）が１に近付くほど燃焼ガスが高温化し、この高温化に伴う反応熱の作用により空気に含まれる窒素がより多くの酸素と結合するためＮＯｘ濃度が高くなる。
【０００６】
ガスタービン燃焼器では、ＮＯｘの発生を低減する方法として燃料に空気を予め混合させて燃料希薄状態で燃焼させる希薄予混合燃焼方式がある。この燃焼方式は、燃料自体が既に希薄状態になっているため、燃焼ガス生成の際、従来の拡散燃焼方式に比べ、燃焼ガスのピーク温度を抑えることができ、通常２０％程度のＮＯｘ低減率が可能である。
【０００７】
しかし、希薄予混合燃焼方式は燃焼ガスの生成の際、当量比の制御が難しく、図１９に示すように、当量比が低いと燃焼効率が悪くなり、ＣＯ，ＵＨＣ（未燃炭化水素）などの未燃分の発生が多くなり、場合によっては火炎の吹き消え現象が現れる。逆に、当量比が高いとＮＯｘの発生量が急激に高くなる。このため、低ＮＯｘ状態を長く安定した状態で維持する燃焼運転の幅は極めて狭い。
【０００８】
最近、希薄予混合燃焼方式を一歩発展させた技術として、燃焼室の頭部側に拡散燃焼ゾーンを形成し、この後流（下流）側に予混合燃焼ゾーンを形成し、拡散燃焼ゾーンに燃料を投入して拡散燃焼ガスを生成せしめ、また予混合燃焼ゾーンに予混合燃料を投入して予混合燃焼ガスを生成せしめる拡散・予混合併用燃焼方式が多く提案され、そのひとつに特開平７−１９４８２号公報が開示されている。
【０００９】
この技術は、ガスタービン駆動用の燃焼ガスを生成するメイン燃料の予混合化に加え、火炎保持用（保炎用）のパイロット燃料も一部を予混合化することにより、ＮＯｘ発生量の多い拡散燃焼を減少させ、従来よりも低ＮＯｘ化を一歩発展させたものである。
【００１０】
この技術によるガスタービン燃焼器は、図１８に示すように、燃焼器内筒１内の頭部に拡散燃焼ゾーン２を、この後流側に予混合燃焼ゾーン３を形成し、拡散燃焼ゾーン２には、パイロット燃料Ａを投入するパイロット燃料噴射部６が、また予混合燃焼ゾーン３にはメイン燃料Ｃを投入するメイン燃料噴射部１６がそれぞれ設けられる。
【００１１】
パイロット燃料噴射部６は、燃焼器内筒１の中心位置に拡散燃焼用ノズル部４を、その外側に予混合燃焼用ノズル部５をそれぞれ備えている。
【００１２】
拡散燃焼用ノズル部４には、ガスタービン低負荷時まで火炎を保持するために燃料ａ１を拡散燃焼ゾーン２に投入する第１拡散燃焼用ノズル部７と、ガスタービンが中間負荷に入ったときに第１拡散燃焼用ノズル部７に代って火炎を保持するために燃料ａ２を拡散燃焼ゾーン２に投入する第２拡散燃焼用ノズル部８とがそれぞれ区画形成されている。さらに、拡散燃焼用ノズル部４には第１および第２拡散燃焼用ノズル部７，８を同心的に包囲形成する空気通路部９が設けられ、この空気通路部９の出口端にスワラ１０を設置することにより、第１および第２拡散燃焼用ノズル部７，８から噴出する燃料ａ１，ａ２に旋回流を与え、拡散燃焼ゾーン２で循環流を形成せしめ、火炎の保持をより一層確実に確保できるように図られている。
【００１３】
上記拡散燃焼用ノズル部４の外側に設けられている予混合拡散燃焼用ノズル部５は、ガスタービン駆動用の燃焼ガスとして、また保炎用の燃焼ガスとして使用され、燃料ｂをヘッダ１１を経て拡散燃焼ゾーン２に投入するとき、スワラ１２により与えられた旋回空気と予混合部１３で合流させて、燃料希薄状態の予混合燃料にして拡散燃焼ゾーン２に噴出させ、噴出の際、上記第１および第２拡散燃焼用ノズル部７，８の循環流よりも大きな循環流となるように図られている。
【００１４】
一方、予混合燃焼ゾーン３に燃料ｃを投入するメイン燃料噴射部１６は、メイン燃料ノズル部１４と予混合ダクト１５とから構成され、燃料ｃがヘッダ１８を経てメイン燃料ノズル部１４から噴出するとき、図示しない空気圧縮機の圧縮空気１７と予混合ダクト１５で合流させて燃料希薄状態の予混合燃料にして予混合燃焼ゾーン３に噴出させ、上述パイロット燃料噴射部６の燃焼ガスを火種としてガスタービン駆動用の燃焼ガスを生成するように図られている。
【００１５】
上記パイロットノズル燃料噴射部６から拡散燃焼ゾーン２に噴射する燃料と、メイン燃料噴射部１６から予混合燃焼ゾーン３に噴出する燃料とのそれぞれの投入配分方法は、図１９に示すように、起動運転中のガスタービン負荷ゼロまで、第１拡散燃焼用ノズル部７の燃料ａ１が拡散燃焼ゾーン２に投入され、ガスタービンが１００％回転、無負荷状態の時、第２拡散燃焼用ノズル８の燃料ａ２および予混合拡散燃焼用ノズル部５の燃料ｂが同時に拡散燃焼ゾーン２に投入され、ガスタービンが中間負荷状態になると、第１拡散燃焼用ノズル７の燃料ａ１の投入を停止させ、代ってメイン燃料噴射部１６の燃料ｃが予混合燃焼ゾーン３に投入され、ガスタービンが負荷１００％のとき、燃料ｃが全燃料流量に対して７０〜８０％になるように設定されている。なお、このときの第２拡散燃焼用ノズル部８の燃料ａ２は全燃料流量に対して２〜５％に設定された少量であり、火炎保持用として確保される。
【００１６】
従来のガスタービン燃焼器は、ＮＯｘの発生量の多い拡散燃焼に着目し、上述のように保炎用の燃焼ガスとしてパイロット燃料噴射部６から拡散燃焼ゾーン２に噴出する燃料の一部を予混合化し、ＮＯｘ抑制に対処したものである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、最近のガスタービン発電プラントにおいては、ガスタービンの今以上の高出力、高熱効率化を求めて、ガスタービン燃焼器の燃焼ガス温度のさらなる高温化が模索されており、燃焼ガスの高温化に伴って低ＮＯｘ化への対策が格段と高く求められている。ガスタービンの低負荷運転から負荷１００％運転に至るまでの全ての運転範囲に亘って法律規制値よりも低いＮＯｘ濃度を維持するためには、拡散燃焼時に発生するＮＯｘ濃度をさらに少なくするガスタービン燃焼器の開発が求められている。
【００１８】
ところが、図１８で示した従来のガスタービン燃焼器は、パイロット燃料噴射部６の一部を予混合化しているが、第１拡散燃焼用ノズル部７および第２拡散燃焼用ノズル部８の予混合化への開発に困難を来している。第１拡散燃焼用ノズル部７および第２拡散燃焼用ノズル部８は、火炎用としての燃焼ガスを安定的に確保するために設けられたものであり、この部分をさらに予混合すると、火炎が吹き消える大きな要因になっているからである。大きなひとつの燃焼室に流量の少ない拡散燃料が供給された場合、パイロット予混合火炎やメイン予混合火炎の予混合燃焼ゾーン３の大きな乱れによって拡散燃焼ゾーンが乱され、火炎が不安定となり、吹き消える結果となる。
【００１９】
また、負荷遮断時には予混合燃料を遮断し、その分、小さく絞った拡散燃料を増加させるように制御をかける。しかし、制御弁から拡散ノズル噴射弁までの配管体積の関係などから、直ちに流量が増加するわけではなく、その間に予混合燃料が少なくなることによって予混合火炎は失火し、瞬間的に供給される空気量が増え、拡散燃焼部の燃空比が下がる。と同時に、予混合火炎の失火により拡散燃焼部にも冷たいガスの乱れが生じ、拡散火炎が吹き消える。このことから、低ＮＯｘ化を図るために拡散燃料を少なくすると、通常運転時にも、負荷遮断時にも、吹き消えが生じ易かった。
【００２０】
また、ガスタービン燃焼器は、空気圧縮機とガスタービンとの間に複数個、例えば８個設けられているが、これら複数個のうち、１個または２個に点火器を備え、点火器を着火させて発生する火炎が火炎伝播管を介して順次、他のガスタービン燃焼器に伝播するようになっている。この場合、ガスタービン中心部分に燃焼室を小さく区切り、この部分に燃料を供給して着火させても、火炎はその中央部だけが高温化されるだけであり、火炎伝播管までは充分に行き亘らず、このため他のガスタービン燃焼器への伝播が遅れる。
【００２１】
本発明は、このような事情に基づいてなされたもので、ＮＯｘの発生濃度の高い拡散燃焼を極力少なくして予混合化し、予混合化による火炎を確実に確保することによりガスタービンの高出力化に伴う燃焼ガスの高温化に対しても充分に低ＮＯｘ化を行うとともに、負荷遮断時のガスタービンのオーバスピードを防止するガスタービン燃焼器の運転方法を提供することを目的とする。
【００２２】
また、本発明の他の目的は、燃料着火時、火炎が複数個全てのガスタービン燃焼器に迅速に伝播できるようにするとともに、１００％負荷時、および負荷遮断時において、高ＮＯｘ濃度発生率の高い拡散燃焼をなくし、予混合燃焼のみによりパイロット燃料噴射部から生成される火炎を安定的に確保できるガスタービン燃焼器およびその運転方法にある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法は、上述の目的を達成するために、請求項１に記載したように、燃焼器内筒に形成する燃焼室の頭部側に設けたパイロット燃料噴射部を、第１予混合燃焼用ノズル部、拡散燃焼用ノズル部および第２予混合燃焼用ノズル部とのそれぞれで形成し、上記燃焼室の頭部の中央部に上記第１予混合燃焼ノズルを、この第１予混合燃焼用ノズル部の外側に同心的に包囲する拡散燃焼用ノズル部を、この拡散燃焼用ノズル部の外側に同心的に包囲する第２予混合燃焼用ノズル部をそれぞれ配置し、上記第１予混合燃焼用ノズル部の出口側に上記燃焼室と連通する予混合燃焼室を備えるとともに、上記第２予混合燃焼用ノズル部の外側にメイン予混合用燃料噴射部を備え、上記第１予混合燃焼用ノズル部で生成される第１予混合火炎、上記第２予混合燃焼用ノズル部で生成される第２予混合火炎および上記メイン予混合用燃料噴射部で生成される第３予混合火炎の合計量を燃焼ガスとしてガスタービンを運転している際、負荷遮断指令があると、上記メイン予混合用燃料噴射部および上記第２予混合燃焼用ノズル部のそれぞれへの燃料の供給を断ち、上記第１予混合燃焼用ノズル部への燃料の供給を継続し、再起動の際、上記メイン予混合用燃料噴射部および上記第２予混合燃焼用ノズル部のそれぞれに燃料を供給する方法である。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法の一実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００３７】
図１は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態を示す一部切欠き概略組立断面図である。
【００３８】
全体を符号２０で示すガスタービン燃焼器では、燃焼器外筒２１により包囲形成される燃焼器内筒２２を備える多重筒構造になっている。
【００３９】
燃焼器内筒２２は、軸方向に延び、内部を筒状の燃焼室２３に形成し、その頭部側にパイロット燃料噴射部２４を、またその下流側にガスタービン翼２５に連通する燃焼器尾筒２６をそれぞれ備えている。
【００４０】
燃焼器内筒２２および燃焼器尾筒２６は、外側をフロースリーブ２７により包囲形成されており、このフロースリーブ２７により空気通路２８を形成する。
【００４１】
空気通路２８は、フロースリーブ２７に穿設する空気孔２９を介して空気圧縮機３０からの圧縮空気３０ａを案内し、その一部で燃焼器内筒２２および燃焼器尾筒２６の表面を冷却し、他の一部で燃焼ガス３１の温度を希釈し、その残りをパイロット燃料噴射部２４に案内するようになっている。
【００４２】
パイロット燃料噴射部２４は、ケーシング３５に収容され、燃焼室２３の頭部側まで軸方向に延びている。また、パイロット燃料噴射部２４は、ケーシング３５の中央に設置する第１予混合燃焼用ノズル部３３と、第１予混合燃焼用ノズル部３３を同心的に包囲形成する拡散燃焼用ノズル部３２と、拡散燃焼用ノズル部３２を同心的に包囲形成する第２予混合燃焼用ノズル部３４とをそれぞれ備え、拡散燃焼用ノズル部３２を流れる燃料ａを除いて、残りの第１予混合燃焼用ノズル部３３および第２予混合燃焼用ノズル部３４のそれぞれを流れる燃料ｂ，ｃに予め圧縮空気３０ａを加えて予混合化する構成になっている。
【００４３】
また、拡散燃焼用ノズル部３２および第２予混合燃焼用ノズル部３４により同心的に包囲形成される第１予混合燃焼用ノズル３３は、出口側を凹状に形成する予混合燃焼室３６を備えている。
【００４４】
このような構成を備えるパイロット燃料噴射部２４において、拡散燃焼用ノズル部３２は、燃料ａにより拡散火炎３１ａを生成する際、その燃料ａを燃焼室２３の横断面方向に拡散させるように構成されている。このため、拡散火炎３１ａは燃料ａの着火時、複数個のガスタービン燃焼器を互いに連絡する火炎伝播管６０に到達し、他のガスタービン燃焼器に拡散火炎３１ａを伝播させる。この燃料ａは、ガスタービンの負荷上昇途中で徐々に流量を少なくし、最終的にゼロとしている。
【００４５】
また、第１予混合燃焼用ノズル部３３から噴出する燃料ｂは、圧縮空気３０ａを加えて予混合化し、予混合燃焼室３６で循環流を伴った第１予混合火炎３１ｂを生成する。さらに、また、第２予混合燃焼用ノズル部３４から噴出する燃料ｃは、圧縮空気３０ａを加えて予混合化し、燃焼室２３で拡散火炎３１ａを種火に第２予混合火炎３１ｃを生成する。
【００４６】
拡散火炎３１ａ、第１予混合火炎３１ｂ、第２予混合火炎３１ｃは、合流後、ガスタービン駆動用の燃焼ガス３１として燃焼器尾筒２６を経てガスタービン翼２５に案内される。なお、ガスタービンの負荷上昇過程において、拡散燃焼用ノズル部３２から噴出する燃料ａは、その途中で供給を断ち、第１予混合燃焼用ノズル部３３および第２予混合燃焼用ノズル部３４から噴出する燃料ｂ，ｃにより種火としての第１予混合火炎３１ｂ、第２予混合火炎３１ｃおよびガスタービン駆動用としての燃焼ガス３１が賄われる。
【００４７】
図２は、図１に示すパイロット燃料噴射部２４の部分拡大図である。この図２を用いてパイロット燃料噴射部２４の構成を今少し詳しく説明する。
【００４８】
パイロット燃料噴射部２４は、それぞれ別個の拡散燃焼用ノズル部３２、第１予混合燃焼用ノズル部３３、第２予混合燃焼用ノズル部３４、予混合燃焼室３６を一つにまとめたものである。
【００４９】
パイロット燃料噴射部２４の軸心から最も外側に設置する第２予混合燃焼用ノズル部３４は、第２燃料ノズル４９、スワラ４８、第２予混合用予混合気通路４７をそれぞれ備える構成になっている。また、第２予混合用予混合気通路４７は、スワラ４８から第２予混合出口部５０に至るまでの開口面積を徐々に少なくする絞り通路に形成している。このため、第２燃料ノズル４９から噴出する燃料ｃは、噴出の際、圧縮空気３０が加えられて第２予混合気となり、さらにスワラ４８により旋回流が与えられ、第２予混合用予混合気通路４７の第２予混合出口部５０を通過するとき、最も流速が高い状態で、第２予混合火炎３１ｃとして燃焼室２３に噴出するので、逆流しない安定した燃焼ガスを生成することができるようになっている。
【００５０】
また、第２予混合燃焼用ノズル部３４により同心的に包囲形成される拡散燃焼用ノズル部３２は、軸方向に延びる拡散燃焼用燃料通路３８を備えるとともに、その出口に燃焼室２３の横断方向に向って放射状に穿設される燃料噴射孔３９を備えている。このため燃料噴射孔３９から噴出する燃料ａは、燃焼室２３の横断方向に拡散放射する際、点火器（図示せず）により拡散火炎３１ａを生成し、拡散火炎３１ａを火炎伝播管６０に至らしめて他のガスタービン燃焼器への種火として用いられるようになっている。
【００５１】
一方、パイロット燃料噴射部２４の中央部に設置される第１予混合燃焼用ノズル部３３は、軸方向に延びる第１予混合用燃料通路４０を備える第１燃料ノズル４３として構成されている。この第１燃料ノズル４３の外側には、同心的に包囲形成する第１予混合用予混合気通路４１が設けられ、第１予混合用予混合気通路４１にスワラ４２が設置されている。また、第１燃料ノズル４３の途中には、第１予混合用予混合気通路４１に向って横断的に突き出る予混合燃料噴射部４４を備えている。また、第１予混合用予混合気通路４１の出口側は、拡散燃焼用ノズル部３２および第２予混合燃焼用ノズル３４により包囲形成される凹状の予混合燃焼室３６を備え、第１予混合用燃料通路４０から予混合燃料噴射部４４を経て噴出する燃料ｂに、スワラ４２により旋回流が与えられた圧縮空気３０ａを加えて予混合化し、その予混合気を予混合燃焼室３６に案内して第１予混合火炎３１ｂを生成するようになっている。
【００５２】
第１予混合用予混合気通路４１は、予混合燃料噴射部４４から予混合燃焼室３６に至るまで開口面積を徐々に少なくする絞り通路に形成しており、燃料ｂの流速を１００ｍ／ｓ〜１２０ｍ／ｓになるようにしている。このため、予混合燃焼室３６で生成される第１予混合火炎３１ｂは、乱流火炎伝播速度の２〜３倍の流速になっているので、第１予混合用予混合気通路４１へ逆流することはない。
【００５３】
一方、予混合燃焼室３６は、拡散燃焼用ノズル部３２および第２予混合燃焼用ノズル部３４に取り囲まれる凹状に形成し、燃焼室２３の直径よりも大幅に小さくしているので、燃焼室２３の燃焼ガス流れや圧縮空気流れの大きな乱れに影響される。したがって、予混合燃焼室３６で生成される第１予混合火炎３１ｂの安定性は、燃料ｂ自身の希薄度合、流速のみに依存するだけで、外乱の影響を全く受けることがない。
【００５４】
また、予混合燃焼室３６は、その体積が燃焼室２３のそれに較べて大幅に小さくなっているので、燃焼室の単位体積あたり、単位時間あたりに燃焼する燃料ｂの割合（燃焼負荷率）は大きくなっている。このため、第１予混合火炎３１ｂは、その安定性を確実に確保することができるから、１００％負荷運転中、第１予混合燃焼用ノズル部３３および第２予混合燃焼用ノズル部３４との同時併用の予混合燃焼を行っても、種火としての状態を維持することができる。
【００５５】
図３は、定格負荷時、拡散燃料の有無が火炎の安定性にどのような影響を与えるか示す特性線図である。この図３中において、実線は、本実施形態に係る予混合燃焼室３６の火炎の安定性の有無を、また破線は、図１７で示した従来のガスタービン燃焼器（予混合燃焼室を備えていない）の火炎の安定性の有無をそれぞれ示している。
【００５６】
一般に、ガスタービンプラントでは、燃焼ガス流速は各負荷に対して一義的に定まり、同じ負荷で燃焼ガス流速が変化することはないが、定格負荷の状態でガスタービン燃焼器の全圧損失を故意に変化させた場合、具体的には本実施形態のように予混合燃焼室３６を設けた場合、拡散燃料に対する火炎の安定性が問題になる。
【００５７】
すなわち、図１８で示した従来のガスタービン燃焼器では、拡散燃料流量Ａのとき、定格負荷運転時の燃焼ガス流速ａ１  であり、また負荷遮断時の燃焼ガス流速ａ２  であり、ともに火炎の定性は確保されている。
【００５８】
しかし、拡散燃料流量Ｂにシフトさせると、定格負荷運転時の燃焼ガス流速ｂ１  になっても火炎の安定性は確保できるものの、負荷遮断時になると燃焼ガス流速ｂ２  になり、火炎ガス不安定領域に入る。
【００５９】
さらに、拡散燃料流量ゼロ、つまりＤの位置における定格負荷運転および負荷遮断のときの各燃焼ガス流速ｄ１  ，ｄ２  は、ともに破線をオーバするため、火炎が不安定になっており、吹き消えのおそれがある。
【００６０】
このように、図１８で示した従来のガスタービン燃焼器では、定格負荷運転および負荷遮断を総合的に勘案して、拡散燃料流量Ａのときだけが火炎の安定性を確保できる。
【００６１】
これに対し、本実施形態に係るガスタービン燃焼器では、予混合燃焼室３６を設けることにより定格負荷運転および負荷遮断における各燃焼ガス流速ｄ１  ，ｄ２  が実線よりも下廻っており、火炎の安定性が確保されている。
【００６２】
このように、拡散燃料がなくとも火炎の安定性が確保できるのは、予混合燃焼室３６が燃焼室２３の燃焼ガス３１や圧縮空気３０ａの流れの乱れに影響を受けないようにパイロット燃料噴射部２４の中央部の位置に凹状に形成したことによるものと考えられる。
【００６３】
図４は、本実施形態に係る拡散燃焼用ノズル部３２の燃料噴射孔３９を、ガスタービン燃焼器の中心位置Ｏから位置Ｂ１  ，Ｂ２  に設置した場合の火炎の温度分布Ｂと、図１８で示した従来の第１拡散燃焼用ノズル部７の燃料噴射孔３９を、ガスタービン燃焼器の中心位置Ｏから位置Ａ１  ，Ａ２  に設置した場合の火炎の温度分布Ａとを比較した温度分布特性線図である。
【００６４】
従来の火炎の温度分布Ａは、図４の破線で示すように、ガスタービン燃焼器の中心位置Ｏの周辺で温度のピーク値になり、火炎伝播管入口の燃焼室壁面に至ると火炎伝播下限温度値付近であり、不安定な状態である。
【００６５】
これに対し、本実施形態に係る温度分布は、図４の実線で示すように、位置Ｂ１  ，Ｂ２  の外側で温度のピーク値になり、火炎伝播管入口の燃焼室壁面でも火炎伝播下限温度値を上廻っている。
【００６６】
このように、本実施形態は、拡散燃焼用ノズル部３２の燃料噴射孔３９を、ガスタービン燃焼器の中心位置Ｏから離して位置Ｂに設置し、かつ燃料噴射孔３９を燃焼室２３の壁面に向わせる方向に設けているので、他のガスタービン燃焼器への火炎伝播を確実に行うことができる。
【００６７】
図５は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第２実施形態を示す一部切欠き概略組立断面図である。なお、第１実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付し、異なる構成部分についてのみ説明する。
【００６８】
本実施形態は、ガスタービン燃焼器２０の高温化に伴ってパイロット燃料噴射部２４の外側にメイン予混合用燃料噴射部５１を設けたものである。
【００６９】
メイン予混合用燃料噴射部５１は、メイン燃料用ノズル部５２と予混合ダクト５３とを備え、メイン燃料用ノズル部５２から噴出する燃料ｄに圧縮空気３０ａを加え、予混合ダクト５３内で燃料ｄを燃料希薄状態の燃料予混合化する構成になっている。
【００７０】
予混合ダクト５３は、その下流側に複数個のメイン予混合燃料出口部５４を備え、これら複数個のメイン予混合燃料出口部５４により予混合燃料になった燃料ｄを、上記パイロット燃料噴射部２４の拡散燃焼用ノズル部３２、第１予混合燃焼用ノズル部３３、第２予混合燃焼用ノズル部３４のそれぞれから生成される拡散火炎３１ａ、第１予混合火炎３１ｂ、第２予混合火炎３１ｃの後流側に噴出させ、これらの火炎３１ａ，３１ｂ，３１ｃを種火にガスタービン駆動用の燃焼ガス３１としての第３予混合火炎３１ｄを生成するようになっている。
【００７１】
このように、本実施形態は、パイロット燃料噴射部２４により生成されるガスタービン駆動用の燃焼ガス３１としての各火炎３１ａ，３１ｂ，３１ｃにメイン予混合用燃料噴射部５１により生成されるガスタービン駆動用の燃焼ガス３１との第３予混合火炎３１ｄを加えたので、ガスタービン燃焼器２０の高温化に伴うガスタービンの高出力化を達成することができる。
【００７２】
図６は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第３実施形態を示す一部切欠き概略部分組立断面図である。
【００７３】
本実施形態は、第１実施形態あるいは第２実施形態において、燃焼器内筒２２内に形成する燃焼室２３の頭部側のパイロット燃料噴射部２４を複数個にしたものである。なお、第１実施形態あるいは第２実施形態における構成部品と同一部分には同一符号を付す。
【００７４】
拡散燃焼用ノズル部３２、第１予混合燃焼用ノズル部３３、第２予混合燃焼用ノズル部３４のそれぞれを備えるパイロット燃料噴射部２４を、複数個にする本実施形態では、各ノズル部の増加分だけ拡散火炎３１ａ、第１予混合火炎３１ｂ、第２予混合火炎３１ｃの温度分布にむらがなくなり、熱的安定性を増す。
【００７５】
したがって、本実施形態では、各火炎３１ａ，３１ｂ，３１ｃの生成の際に発生する燃焼振動をより一層低く抑えることができる。
【００７６】
図７は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第１実施例を示す部分的な概略断面図である。
【００７７】
本実施例は、第１実施形態、第２実施形態、あるいは第３実施形態において、第１予混合燃焼用ノズル部３３の予混合燃焼室３６に圧縮空気通路６２と連通させる噴出孔６２ａを設けるとともに、予混合燃焼室３６の出口に切欠き４５を形成したものである。なお、各実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付してある。
【００７８】
予混合燃焼室３６は、燃焼室２３に較べて容積が小さいために単位時間あたり、単位体積あたりの燃焼負荷率が高くなっている。このため、ガスタービンが定格運転に入ると、予混合燃焼室３６は、第１予混合火炎３１ｂにより過酷な状態に晒されており、圧縮空気通路６２を形成する壁面が焼損するおそれがある。
【００７９】
また、予混合燃焼室３６で生成される第１予混合火炎３１ｂは、ガスタービンの回転上昇（昇速）とともにその流速が増加する。このとき、第１予混合火炎３１は、流速の増加に伴って予混合燃焼室３６から燃焼室２３へ、また逆に、燃焼室２３から予混合燃焼室３６へ移動する場合がある。このため、予混合燃焼室３６は、第１予混合火炎３１ｂの出入りにより燃焼振動を誘発するおそれがある。
【００８０】
そこで、本実施例は、予混合燃焼室３６を包囲形成する圧縮空気通路６２の壁面に噴出孔６２ａを設けて、その壁面を冷却するとともに、予混合燃焼室３６の出口にステップ状の切欠き４５を形成し、ここで発生する小さな渦４６の付着力を利用して第１予混合火炎３１ｂのふらつき移動を防止したものである。
【００８１】
したがって、本実施例によれば、予混合燃焼室３６に圧縮空気通路６２と連通させる噴出孔６２ａを設け、予混合燃焼室３６を形成する壁面を圧縮空気３０ａにより冷却するので、第１予混合火炎３１ｂにより壁面焼損を防止することができる。
【００８２】
また、本実施例によれば、予混合燃焼室３６の出口に切欠き４５を形成し、切欠き４５で発生する渦４６の付着力を利用して第１予混合火炎３１ｂのふらつき移動を防止するので、予混合燃焼室３６内の第１予混合火炎３１ｂによる振動発生を防止することができる。
【００８３】
図８は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第２実施例を示す部分的な概略断面図である。
【００８４】
本実施例は、第１実施形態、第２実施形態、あるいは第３実施形態において、第１予混合燃焼用ノズル部３３の予混合燃焼室３６を燃焼室２３に向って拡開させる円錐状に形成したものである。なお、各実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付してある。
【００８５】
本実施例によれば、旋回燃焼ガス流６７は圧縮空気３０ａが変動しても円錐形状の壁面に沿ってスムーズに流れるため、中央部の第１予混合火炎３１ｂの逆流域の大きさを一定にすることができる。
【００８６】
また、燃焼室２３内の燃焼ガスが変動し、第１予混合火炎３１ｂの逆流域の圧力が上昇し、これによって旋回燃焼ガス流６７に外側に拡げる外力が作用しても、円錐形状によって旋回燃焼ガス流６７は殆ど影響を受けず、第１予混合火炎３１ｂの逆流域は位置が僅かに後流に移動するが、殆ど変化しない。
【００８７】
逆に第１予混合火炎３１ｂの逆流域の圧力が低下して旋回燃焼ガス流６７に内側に引き込む力が作用しても、旋回燃焼ガス流６７は壁面に付着して流れているため、簡単には剥離せず、第１予混合火炎３１ｂの逆流域は殆ど変化しない。
【００８８】
そのため、安定に燃焼が継続でき、燃焼振動等の発生を抑える。
【００８９】
図９は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第３実施例を示す部分的な概略断面図である。
【００９０】
本実施例は、第１実施形態、第２実施形態、あるいは第３実施形態において、第１予混合燃焼用ノズル部３３の第１予混合用予混合気通路４１の出口にステップ状の切欠き６３を形成したものである。なお、各実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付してある。
【００９１】
ガスタービンの昇速に伴って第１予混合用予混合気通路４１を通過する燃料ｂはその流速を増し、予混合燃焼室３６で生成される第１予混合火炎３１ｂも流速を増して燃焼室２３に噴出する。この場合、燃料ｂが第１予混合火炎３１ｂに生成される過程において、第１予混合火炎３１ｂは、第１予混合用予混合気通路４１の出口の壁面に対し、付着したり離れたりしてその流れを乱し、燃焼振動の発生原因となることがある。
【００９２】
そこで、本実施例は、第１予混合用予混合気通路４１の出口に切欠き６３を形成し、ここで小さな渦６４を発生させ、渦６４の付着力を利用して第１予混合火炎３１ｂの第１予混合用予混合気通路４１の出口の壁面に対する付着・離脱の挙動を防止したものである。
【００９３】
したがって、本実施例によれば、第１予混合用予混合気通路４１の出口にステップ状の切欠き６３を形成し、切欠き６３で発生する渦６４の付着力を利用して第１予混合火炎３１ｂのふらつき移動を防止するので、第１予混合用予混合気通路４１の出口における第１予混合火炎３１ｂによる振動発生を防止することができる。
【００９４】
図１０は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第４実施例を示す部分的な概略断面図である。
【００９５】
本実施例は、第１実施形態、第２実施形態、あるいは第３実施形態において、第１予混合燃焼用ノズル部３３の予混合燃焼室３６を形成する壁面部６５をセラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材で作製したものである。なお、各実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付してある。
【００９６】
一般に、ガスタービン燃焼器の燃料希薄状態の予混合化に使用される圧縮空気３０ａは、空気圧縮機から供給されているが、その流量には限りがある。まして、空気圧縮機から供給される圧縮空気３０ａは、燃料の予混合化のほかに燃焼器内筒２２、燃焼器尾筒２６、ガスタービン翼２５等の構成部品に冷却空気用として供給されることを考慮すると、燃焼器内筒の冷却用に供給する流量を極く少なくすることが望まれる。その分、燃料の予混合化に供給する流量を多くし、より燃料希薄な状態にて運転することが可能となる。また冷却空気を内筒に噴出させ、内筒壁面金属を冷却する方法では、内筒壁面の温度が低下すると共に、冷却空気により、未燃予混合気はさらに希薄となり、反応せずに、そのまま未燃分として排出される。
【００９７】
このような点を考慮して、本実施例では、予混合燃焼室３６を形成する壁面部６５をセラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材で作製して壁面部６５を高温化させ、壁面部６５の高温化により燃料未燃状態をより一層少なくさせたものである。すなわち、本実施例では、壁面部６５をセラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材で作製して高温化させることにより、図１１に示すように、第１予混合燃焼用ノズル部３３から予混合燃焼室３６に噴出する予混合気の未燃料発生限度当量比を、従来の一点鎖線で示す限度当量比より二点鎖線で示す限度当量比に低くすることができた。また、この未燃料発生限度当量比の低下に伴って、ガスタービン起動運転中における未燃料発生範囲Ａは、従来の未燃料発生範囲Ｂに較べて少なくすることができた。さらに、未燃料発生限度当量比の低下に伴って、未燃料濃度も、破線で示す従来のものに較べて、実線で示すように少なくすることができた。
【００９８】
したがって、本実施形態では、壁面部６５をセラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材で作製し、高温化させることにより、壁面部６５に沿って流れる予混合気の未燃料の発生を少なくし、この部分の冷却に使用していた圧縮空気３０ａを予混合用に使用することで、さらに低ＮＯｘ化を図ることができる。
【００９９】
また、本実施例では、未燃料発生限度等量比を、従来よりも低くできるので、第１予混合燃焼用ノズル部３３から予混合燃焼室３６に噴出する燃料ｂの噴出開始時間を早め、その分、拡散燃焼用ノズル部３２から燃焼室２３に噴出する燃料ａの流量を従来よりも少なくすることができるようになった。すなわち、従来、第１予混合燃焼用ノズル部３３から噴出する燃料ｂは、図１２に示すように、ガスタービンの起動運転中、時間ｔ１  から開始させていたが、予混合燃焼室３６を形成する壁面部６５をセラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材で作製し、高温化させることにより壁面部６５に沿って流れる予混合気の未燃料の発生が少なくなったので、その時間ｔ１  から時間ｔ２  に早めることができるようになった。その結果、第１予混合燃焼用ノズル部３３を同心的に包囲形成する拡散燃焼用ノズル部３３から噴出する燃料ａは、図１２の破線で示す従来の流量よりも実線で示す流量に少なくすることができ、また未燃料濃度のピーク値も破線で示す時間よりも実線で示す時間に早めることができ、さらにＮＯｘ濃度ピーク値も破線で示す値よりも実線で示す値に低く抑えることができた。
【０１００】
このように、本実施例では、壁面部６５をセラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材で作製し、高温化させることにより、第１予混合燃焼用ノズル部３３から予混合燃焼室３６に噴出する燃料ｂの噴出開始時間を従来よりも早め、拡散燃焼用ノズル部３２から燃焼室２３に噴出する燃料ａを少なくしたので、起動運転時でもＮＯｘ濃度を従来よりも低く抑えることができる。
【０１０１】
図１３は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第４実施例を示す部分的な概略断面図である。
【０１０２】
本実施例は、第１実施形態、第２実施形態あるいは第３実施形態において、第１予混合燃焼用ノズル部３３の予混合燃焼室３６を形成する壁面部６５をセラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材で作製するとともに、壁面部６５に突き出し片６５ａを一体形成したものである。なお、各実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付してある。
【０１０３】
壁面部６５に一体形成する突き出し片６５ａは、図１４に示すように、壁面部６５の周方向に沿って環状に配列され、壁面部６５の軸方向に沿って延びている。
【０１０４】
このように、本実施例は、セラミックスまたはセラミックス繊維強化複合材の壁面部６５に突き出し片６５ａを一体形成することにより伝熱面積を増加させる一方、第１予混合用予混合気通路４１から予混合燃焼室３６に噴出する予混合気の流れに乱れを与えて燃焼反応を効果的に促進させたものである。
【０１０５】
したがって、本実施例では、伝熱面積の増加により壁面部６５をより一層高温化でき、また突き出し片６５ａにより予混合気の流れに乱れを与えて燃焼反応を促進させるようにしたので、予混合気の未燃料の生成をより一層低くすることができる。
【０１０６】
図１５は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態、または第３実施形態における第５実施例を示す部分的な概略断面図である。
【０１０７】
本実施例は、第１実施形態、第２実施形態あるいは第３実施形態において、第１予混合燃焼用ノズル部３３の第１燃料ノズル４３を、軸方向に進退自在に移動できるように、例えばモータ、油圧機構、手動ハンドル等の駆動装置６６を備えたものである。なお、各実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付してある。
【０１０８】
本実施例は、第１燃料ノズル４３に駆動装置６６を備え、駆動装置６６の駆動力により第１燃料ノズル４３を軸方向に進退させ、予混合燃焼室３６の体積を広狭自在に調整できるようにしたものである。
【０１０９】
第１燃料ノズル４３の第１予混合用燃料通路４０から予混合燃料噴射部４４を経て第１予混合用予混合気通路４１に噴出する燃料ｂは、第１予混合用予混合気通路４１で圧縮空気３０ａが加えられて予混合化し、予混合気として予混合燃焼室３６で第１予混合火炎３１ｂを生成する。この場合、燃料ｂは、起動時、部分負荷時、定格負荷時で、その流量が変化しており、流量増減変化の過渡時、第１予混合火炎３１ｂの生成の際、燃焼振動を発生させることがある。この燃焼振動の周波数は燃焼室の空気・柱振動周波数と関係がある場合が多く、このため、燃焼室の気柱振動周波数を変更することにより、燃焼振動を抑制することが知られている。
【０１１０】
そこで、本実施例は、燃料ｂの流量増減変化時、駆動装置６６の駆動力により第１燃料ノズル４３を軸方向に進退させ、予混合燃焼室３６の体積の広狭調整を図って第１予混合火炎３１ｂを安定燃焼化させたものである。
【０１１１】
したがって、本実施例では、予混合燃焼室３６の体積を広狭調整できるようにしたので、燃焼振動の発生を抑制することができる。
【０１１２】
図１６は、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態、または第３実施形態における第６実施例を示す部分的な概略断面図である。
【０１１３】
本実施例は、第１実施形態、第２実施形態あるいは第３実施形態において、第１予混合燃焼用ノズル部３３の第１予混合用予混合気通路４１の出口側に触媒６１を設置したものである。なお、各実施形態の構成部品と同一部分には同一符号を付してある。
【０１１４】
本実施例では、第１予混合用予混合気通路４１の出口側に触媒６１を設置したので、第１予混合火炎３１ｂを生成する際、燃料ｂに基づく予混合気の可燃限界値およびＣＯの発生しない限界値を下げることができるとともに、ＮＯｘ濃度の発生を低く抑えることができる。
【０１１５】
次に、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法について説明する。
【０１１６】
ガスタービン燃焼器２０は、運転状態に応じて供給される燃料をコントロールする。
【０１１７】
燃料着火からガスタービン初負荷までのガスタービン起動運転において、ガスタービン燃焼器２０は、図１７に示すように、先ず拡散燃焼用ノズル部３２の拡散燃焼用燃料通路３８にのみ燃料ａを供給し、拡散火炎３１ａを生成する。
【０１１８】
拡散火炎３１ａが安定化すると、ガスタービン燃焼器２０は、第１予混合燃焼用ノズル部３３における第１燃料ノズル４３の第１予混合用燃料通路４０に燃料ｂを供給し、第１予混合火炎３１ｂを生成する。なお、燃料ｂの投入と同時に燃料ａは絞り込まれる。
【０１１９】
次に、ガスタービンが初負荷から中間負荷運転に入ると、ガスタービン燃焼器２０は、拡散燃焼用ノズル部３２への燃料ａの供給を断ち、第２予混合燃焼用ノズル部３４への燃料ｃを供給し、第２予混合火炎３１ｃを生成する。
【０１２０】
さらに、ガスタービンの負荷が上昇すると、ガスタービン燃焼器２０は、メイン予混合用燃料噴射部５１に燃料ｄを供給し、第３予混合火炎３１ｄを生成する。
【０１２１】
このように、ガスタービン燃焼器２０の運転方法は、第１予混合燃焼用ノズル部３３から生成する第１予混合火炎３１ｂ、第２予混合燃焼用ノズル部３４から生成する第２予混合火炎３１ｃ、およびメイン予混合用燃料噴射部５１から生成する第３予混合火炎３１ｄの合計量を燃焼ガス３１としてガスタービンを駆動し、ガスタービンを定格負荷に至らしめるようにしている。なお、メイン予混合用燃料噴射部５１を備えていないガスタービン燃焼器２０においては、第１予混合火炎３１ｂおよび第２予混合火炎３１ｃによりガスタービンを定格負荷に至らしめる。
【０１２２】
ガスタービンの定格負荷運転中、例えば電力系統に事故が発生し負荷遮断指令があると、ガスタービンは無負荷運転に入る。しかし、負荷遮断指令の過渡時、慣性力によりガスタービンは定格回転をオーバすることがある。このため、ガスタービン燃焼器２０は、定格負荷時に供給していた燃料流量を最低１０％まで絞り込むようになっている。この場合、ガスタービン燃焼器２０は、各ノズル部への燃料配分を、図１７に示すように、メイン予混合用燃料噴射部５１への燃料ｄの供給を断つとともに、第２予混合燃焼用ノズル部３４への燃料ｃの供給も断つ一方、第１予混合燃焼用ノズル部３３への燃料ｂの供給を継続し、第１予混合火炎３１ｂを確保するコントロールを行っている。
【０１２３】
電力系統が復帰し、ガスタービンに再起動が開始されると、ガスタービン燃焼器２０は、今迄継続確保させていた第１予混合火炎３１ｂに、順次、拡散燃焼用ノズル部３２に燃料ａを供給して生成する拡散火炎３１ａ、第２予混合燃焼用ノズル部３４に燃料ｃを供給して生成する第２予混合火炎３１ｃを加えてガスタービンの負荷を発生させるようにしている。
【０１２４】
このように、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法は、負荷遮断指令によりガスタービンを無負荷運転状態にさせておいても、常に第１予混合火炎３１ｂを継続確保させているので、ガスタービンの再起動運転時間を短くして従来よりも早く定格負荷に立ち上げることができる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明のとおり、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法は、ガスタービンの負荷遮断時でも第１予混合燃焼用ノズル部の予混合燃焼室から生成される予混合火炎を継続確保させているので、ガスタービンの再起動時間を短くして従来より早い定格負荷運転を行うことができる。
また、本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法は、負荷遮断時、メイン予混合用燃料噴射部および第２予混合燃焼用ノズル部への燃料の供給を断ち、第１予混合燃焼用ノズル部のみへの燃料の供給を継続させ、全体として燃料の供給をより一層少なくさせたので、ガスタービンのオーバスピードを確実に防止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態を示す一部切欠き概略組立断面図。
【図２】図１の部分拡大図。
【図３】定格負荷時、拡散燃料流量と火炎の流速との関係から火炎の安定性を説明するグラフ。
【図４】拡散燃焼用ノズル部の燃料噴射孔の位置と火炎伝播管との関係から火炎の温度分布を説明するグラフ。
【図５】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第２実施形態を示す一部切欠き概略組立断面図。
【図６】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第３実施形態を示す一部切欠き概略部分組立断面図。
【図７】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第１実施例を示す部分的な概略断面図。
【図８】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第２実施例を示す部分的な概略断面図。
【図９】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第３実施例を示す部分的な概略断面図。
【図１０】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第４実施例を示す部分的な概略断面図。
【図１１】負荷と予混合気の当量比および未燃料濃度との関係を示すグラフ。
【図１２】負荷と予混合気の当量比、拡散燃料の当量比、未燃料濃度およびＮＯｘ濃度との関係を示すグラフ。
【図１３】本発明に係るガスタービン燃焼器の第４実施例を示す部分的な概略断面図。
【図１４】図１３のＡ−Ａ矢視方向から見た正面図。
【図１５】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第５実施例を示す部分的な概略断面図。
【図１６】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法を説明する際の第１実施形態、第２実施形態または第３実施形態における第６実施例を示す部分的な概略断面図。
【図１７】本発明に係るガスタービン燃焼器の運転方法において燃料の投入分配を説明する図。
【図１８】従来のガスタービン燃焼器の実施形態を示す一部切欠概略組立断面図。
【図１９】当量比とＮＯｘ濃度およびＣＯ濃度との関係を示すグラフ。
【図２０】従来のガスタービン燃焼器の燃料投入分配を説明する図。
【符号の説明】
１  燃焼器内筒
２  拡散燃焼ゾーン
３  予混合燃焼ゾーン
４  拡散燃焼用ノズル部
５  予混合燃焼用ノズル部
６  パイロット燃料噴射部
７  第１拡散燃焼用ノズル部
８  第２拡散燃焼用ノズル部
９  空気通路部
１０  スワラ
１１  ヘッダ
１２  スワラ
１３  予混合部
１４  メイン燃料ノズル部
１５  予混合ダクト
１６  メイン燃料噴射部
１７  圧縮空気
１８  ヘッダ
２０  ガスタービン燃焼器
３１  燃焼器外筒
２２  燃焼器内筒
２３  燃焼室
２４  パイロット燃料噴射部
２５  ガスタービン翼
２６  燃焼器尾筒
２７  フロースリーブ
２８  空気通路
２９  空気孔
３０  空気圧縮機
３０ａ  圧縮空気
３１  燃焼ガス
３１ａ  拡散火炎
３１ｂ  第１予混合火炎
３１ｃ  第２予混合火炎
３１ｄ  第３予混合火炎
３２  拡散燃焼用ノズル部
３３  第１予混合燃焼用ノズル部
３４  第２予混合燃焼用ノズル部
３５  ケーシング
３６  予混合燃焼室
３８  拡散燃焼用燃料通路
３９  燃料噴射孔
４０  第１予混合用燃料通路
４１  第１予混合用予混合気通路
４２  スワラ
４３  第１燃料ノズル
４４  予混合燃料噴射部
４５  切欠き
４６  渦
４７  第２予混合用予混合気通路
４８  スワラ
４９  第２燃料ノズル
５０  第２予混合出口部
５１  メイン予混合用燃料噴射部
５２  メイン燃料用ノズル部
５３  予混合ダクト
５４  メイン予混合燃料出口部
６０  火炎伝播管
６１  触媒
６２  圧縮空気通路
６２ａ  噴出孔
６３  切欠き
６４  渦
６５  壁面部
６５ａ  突き出し片
６６  駆動装置
６７  旋回燃焼ガス流
【図１】
0003619626.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003619626.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0003619626.tif 000019
【図１９】
0003619626.tif 000020
【図２０】
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