(57)【要約】  【課題】  燃焼器等に触媒を適用することにより、部分負荷時の未燃分を低減させて燃焼効率を改善し、且つ安定に燃焼を行い運転することを可能としたガスタービンを提供する。  【解決手段】  尾筒１０に対するバイパスエルボ９の付け根部から内側にかけて触媒層１４を配置し、更にその空気流上流側でバイパス弁ＢＶとの間に、バイパスエルボ９内部へ突設するバイパスエルボ燃料ノズル１５を配置している。この構成において、部分負荷時にはバイパスエルボ燃料ノズル１５から燃料を噴出させ、触媒層１４を通して希薄な燃料を燃焼させる。【選択図】      図１
2006162117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、
前記尾筒内へ空気を導入するバイパス管内部に、触媒層と該触媒層へ燃料を供給する燃料ノズルとを備えたことを特徴とするガスタービン。
【請求項２】
内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、
前記尾筒の内壁面に触媒コーティングを施したことを特徴とするガスタービン。
【請求項３】
内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、
前記予混合器の周囲に触媒層を設け、該触媒層にトップハット燃料の一部を供給するようにしたことを特徴とするガスタービン。
【請求項４】
前記トップハット燃料を、前記触媒層と、前記予混合器及び前記パイロットノズルに備えた保炎器とに対して、それぞれ別系統で供給するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のガスタービン。
【請求項５】
内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、
前記尾筒の壁部内部に設けられている冷却通路の内壁面に触媒コーティングを施し、圧縮機出口に前記尾筒へ燃料を供給する燃料ノズルを設け、前記圧縮機からの空気に前記燃料ノズルからの燃料が混合された予混合気が、前記冷却通路を通って前記尾筒内に流入するようにしたことを特徴とするガスタービン。
【請求項６】
前記予混合気により前記尾筒の壁部をインピンジメント冷却するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のガスタービン。
【請求項７】
内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、
タービン静翼及び／又はタービン動翼において、その内部より噴出した冷却空気が流れる表面の領域に、触媒コーティングを施したことを特徴とするガスタービン。
【請求項８】
内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、
タービン静翼及び／又はタービン動翼の、ハブ側及びチップ側の表面に触媒コーティングを施したことを特徴とするガスタービン。
【請求項９】
前記ハブ側及びチップ側の触媒コーティングを、タービンの後方段へ向かうにつれてそれぞれ翼の中央側へ延ばして施すようにしたことを特徴とする請求項８に記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンに関するものであり、特に、触媒を組み入れた構造を有するガスタービンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のガスタービンの概要について説明する。図９は、従来のガスタービンにおける、燃焼器及びその周辺部分の概略構成を模式的に示す縦断面図である。ガスタービンの燃焼器は、同図に示すように、燃焼室としての内部空間を備えた尾筒１０と、予混合気を形成するための機構を備えた内筒２を有しており、内筒２はその後端で尾筒１０に連絡している。
【０００３】
内筒２の軸心位置には、パイロットコーン５に連通したパイロットノズル３が配置されており、パイロットノズル３の周辺部には、予混合器であるメインバーナ６に連通したメインノズル４が配設されている。加えて、パイロットノズル３先端付近外周でパイロットコーン５との間には、パイロットスワラ７が配設されており、またメインノズル４先端付近外周でメインバーナ６との間には、メインスワラ８が配設されている。以上のようにして、燃焼器１が構成されている。
【０００４】
メインノズル４に供給される主燃料は、メインバーナ６において予混合気を形成する。一方、パイロットノズル３に供給されるパイロット燃料は、パイロットノズル３によりパイロット火炎（拡散火炎）を生成する。そして、予混合気は尾筒１０に噴射され、尾筒１０内でパイロット火炎により着火されて、尾筒１０内に予混合火炎を生成する。なお、尾筒１０の外周面よりケーシング側へとバイパスエルボ９が突設しており、ここから尾筒１０内に空気を導入する。またその先端には、尾筒１０内に導入される空気の量を調節するために開閉制御し得るバイパス弁ＢＶが設けられている。
【０００５】
また、内筒２の周りには、これを同心状に囲むように外筒１１が設けられている。この内筒２とこれを囲んだ外筒１１との間には、空気流路１２が形成されており、外筒１１の内周壁にはトップハット燃料ノズル２０が立設している。そして、この空気流路１２を経て供給される空気（白抜きの矢印αで示す）に燃料を混合し、後流に形成される燃焼域に至る距離を十分に確保して、均一な燃料混合気を得るようにしている。
【０００６】
具体的には、トップハット燃料ノズル２０から噴射されるトップハット燃料が、空気流路１２を経て供給される空気と混合された後、空気流路１２から内筒２にかけて設けられたターニングベーン１９に沿ってＵターンし、パイロットノズル３側へ供給される。なお、１７は外筒１１が突設する車室ケーシングである。
【０００７】
一方、尾筒１０はその後端でタービン１３に連絡している。上記燃焼器１で生成された高温，高圧の燃焼ガスは、尾筒１０から矢印βのようにタービン１３へと噴き出す。タービン１３は静翼１３ａ及び動翼１３ｂを有しており、尾筒１０から噴き出した燃焼ガスが静翼１３ａを通過して所定の流れとなり、更に動翼１３ｂに吹き付けられてこれを駆動し、タービン１３を回転させる。
【０００８】
その他、予混合燃焼器におけるパイロット燃焼器で発生する高い濃度のＮＯｘを、その信頼性を損なうことなく低減するようにしたガスタービン燃焼器が、特許文献１に開示されている。これは、パイロット燃焼器とメイン燃焼器とを有する予混合燃焼方式のガスタービン燃焼器において、上記パイロット燃焼器を予混合触媒燃焼器としたものである。
【特許文献１】特開平６−１７４２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ガスタービンの燃焼器は、従来より、部分負荷状態から１００％負荷状態の広い範囲で、安定且つ低環境負荷の燃焼が求められている。しかしながら、上述したような従来の燃焼器においては、高負荷帯域での燃焼時のＮＯｘ低減のため、希薄予混合燃焼が行われており、これは均一で希薄な予混合気を燃焼させるので、部分負荷時（特に低負荷時）のような燃焼温度が低い条件では、未燃分の発生が多くなる傾向にある。なお、未燃分の種類としてはＣＯ，ＵＨＣ（未燃炭化水素），スモーク等が挙げられる。市場ニーズとしては、このような部分負荷時の未燃分低減も、重要なポイントとなっている。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑み、燃焼器等に触媒を適用することにより、部分負荷時の未燃分を低減させて燃焼効率を改善し、且つ安定に燃焼を行い運転することを可能としたガスタービンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明では、内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、前記尾筒内へ空気を導入するバイパス管内部に、触媒層と該触媒層へ燃料を供給する燃料ノズルとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、前記尾筒の内壁面に触媒コーティングを施したことを特徴とする。
【００１３】
また、内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、前記予混合器の周囲に触媒層を設け、該触媒層にトップハット燃料の一部を供給するようにしたことを特徴とする。また、前記トップハット燃料を、前記触媒層と、前記予混合器及び前記パイロットノズルに備えた保炎器とに対して、それぞれ別系統で供給するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、前記尾筒の壁部内部に設けられている冷却通路の内壁面に触媒コーティングを施し、圧縮機出口に前記尾筒へ燃料を供給する燃料ノズルを設け、前記圧縮機からの空気に前記燃料ノズルからの燃料が混合された予混合気が、前記冷却通路を通って前記尾筒内に流入するようにしたことを特徴とする。また、前記予混合気により前記尾筒の壁部をインピンジメント冷却するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
また、内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、タービン静翼及び／又はタービン動翼において、その内部より噴出した冷却空気が流れる表面の領域に、触媒コーティングを施したことを特徴とする。
【００１６】
また、内筒の軸心位置に配置されたパイロットノズルと、該パイロットノズルの周辺に配設され外周に予混合器を備えた複数のメインノズルとを有し、該メインノズルから予混合気として前記内筒の下流にある燃焼室を形成する尾筒内に噴射された燃料が、該尾筒内で前記パイロットノズルにより生成した拡散火炎により着火されて、該尾筒内に予混合火炎を生成するようにした燃焼器を備えたガスタービンにおいて、タービン静翼及び／又はタービン動翼の、ハブ側及びチップ側の表面に触媒コーティングを施したことを特徴とする。また、前記ハブ側及びチップ側の触媒コーティングを、タービンの後方段へ向かうにつれてそれぞれ翼の中央側へ延ばして施すようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、燃焼器等に触媒を適用することにより、部分負荷時の未燃分を低減させて燃焼効率を改善し、且つ安定に燃焼を行い運転することを可能としたガスタービンを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、上記従来例と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係るガスタービンにおける、燃焼器の概略構成を模式的に示す縦断面図である。同図では内筒２内部の図示を省略している。本実施例では、バイパスエルボ内部に触媒層及び燃料ノズルを設けた構成としている。具体的には、尾筒１０に対するバイパスエルボ９の付け根部から内側にかけて触媒層１４を配置し、更にその空気流上流側でバイパス弁ＢＶとの間に、バイパスエルボ９内部へ突設するバイパスエルボ燃料ノズル１５を配置している。
【００２０】
この構成において、部分負荷時にはバイパスエルボ燃料ノズル１５から燃料を噴出させ、触媒層１４を通して希薄な燃料を燃焼させる。この燃焼ガスは、黒塗りの矢印γで示すように、尾筒１０内に噴き出す。この場合、内筒２側においては、通常通りパイロット燃料及びメイン燃料、更にはトップハット燃料で燃焼を行うが、メイン燃料の一部をバイパスエルボ９側のバイパスエルボ燃料ノズル１５から供給する形となる。具体的には、バイパスエルボ９側から流す燃料量は、全体に対しておよそ５０％以下の配分、つまり内筒２側から流す燃料量は５０％以上の配分となることを目安としている。
【００２１】
本実施例の構成によれば、部分負荷時（特に低負荷時）のような燃焼温度が低い条件においても、一部の燃料についてバイパスエルボ９側で触媒燃焼を行うことができるので、その分、希薄な予混合気における未燃分を低減させることが可能となる。さらに、バイパスエルボ９側での燃焼による火炎を火種として、内筒２側からの燃焼ガス中の未燃分が尾筒１０内で燃焼するという効果もある。本実施例では、内筒２側の構造に変更は無いため、従来より確立されている低ＮＯｘ性能に対して影響を与えることは無い。また、触媒層１４に入る予混合気の濃度を、バイパスエルボ燃料ノズル１５からの燃料噴出量とバイパス弁ＢＶの開度との両方で変化させることができるので、調整範囲が大きく有利である。
【００２２】
触媒層１４の構造としては例えばハニカム構造が一般的であり、これは、耐酸化性ステンレス鋼或いはコージェライトセラミックス等を基材として、この表面に例えばパラジウム（Ｐｄ），白金（Ｐｔ）等を主体とした貴金属系の触媒を付着させたものが、主として用いられている。
【実施例２】
【００２３】
図２は、本発明の実施例２に係るガスタービンにおける、燃焼器の概略構成を模式的に示す図である。同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は尾筒部分の横断面図である。本実施例では、同図（ａ）に示すように、尾筒１０の内壁面に触媒コーティング１６を施す構成としている。これにより、尾筒１０の内壁面付近の比較的低温な部分において、従来は燃焼しきれず未燃分となっていた燃料が、この触媒に触れることで反応が促進されるので、未燃分を低減させることができる。
【００２４】
また、同図（ｂ）に示すように、尾筒１０の内壁面より突出する多数の微小なフィン１０ａを設け、その表面に触媒コーティング１６を施す構成とすれば、フィンを設けない場合よりも触媒の反応面積が増加して、未燃分を低減させる効果が大きくなる。なお、フィン１０ａを設ける代わりに、尾筒１０の内壁面に溝を設け、その表面に触媒コーティング１６を施す構成としても良い。また、触媒コーティング１６を施す尾筒１０の内壁面の範囲としては、同図（ａ）のように全体としても良いし、例えば特に低温となる範囲等の部分的なものとしても良い。
【実施例３】
【００２５】
図３は、本発明の実施例３に係るガスタービンにおける、燃焼器の概略構成を模式的に示す図である。同図（ａ）は縦断面図であり、同図（ｂ）は内筒部分の横断面図である。また、同図では上半部のみを図示している。本実施例では、内筒の基板部分を触媒層としている。具体的には、同図に示すように、メインバーナ６の周囲で内筒２とパイロットコーン５に囲まれた領域に、触媒層１４を設けている。但し、メインバーナ６をこの触媒層１４で支持するわけではなく、別途図示しない支持部材により支持している。なお、同図ではターニングベーンの図示を省略している。
【００２６】
そして、トップハット燃料ノズル２０からの燃料と空気流路１２を経て供給される空気との予混合気の一部を、矢印ａで示すように触媒層１４に供給し、ここで反応させる。また、従来通りパイロットノズル３，メインノズル４からも燃料を供給するが、本実施例の構成によれば、部分負荷時のようにメインバーナ６から噴出されるメイン予混合気が薄い場合でも、その周囲から触媒層１４で反応したガスが矢印ｂのように噴出しているため、これを火種としてメイン予混合気が比較的燃焼しやすくなり、未燃分を低減することができる。
【００２７】
但し、同図（ｂ）に示したように、例えばメインバーナ６のピッチ円（一点鎖線で示す）よりも内側（図中Ｂ側）は、パイロット火炎の影響により比較的高温となるため、未燃分の発生は少ない。従って、触媒層１４をピッチ円の外側（図中Ａ側）にのみ配置すること（この状態の図示は省略）で、未燃分低減の効果を或る程度保ちつつコストダウンを図ることができ、更には比較的高温な部分における触媒焼損の危険性を回避することが可能となる。
【実施例４】
【００２８】
図４は、本発明の実施例４に係るガスタービンにおける、燃焼器の概略構成を模式的に示す図である。同図では上半部のみを図示している。本実施例では、同図に示すように、ターニングベーン１９を全周に渡ってパイロットコーン５と接続し、ターニングベーン１９の内周とパイロットコーン５の外周との間に各メインバーナ６を配設した構成としている。この場合、各メインバーナ６はターニングベーン１９の底部に接続され、その空気流上流側に向かって開口している。
【００２９】
加えて、トップハット燃料ノズル２０とは別に外筒１１の内周壁に立設する触媒層用トップハット燃料ノズル２１を設け、ここからターニングベーン１９の内側に燃料を噴射し、この予混合気が矢印ｃで示すように触媒層１４のみに流入するようにしている。一方、トップハット燃料ノズル２０からの燃料はターニングベーン１９の外側に噴射され、この予混合気が矢印ａで示すようにメインバーナ６及びパイロットコーン５に流入するようにしている。つまり、トップハット燃料を、触媒層１４と、メインバーナ６及びパイロットコーン５とに対して、それぞれ別系統で供給する構成としている。
【００３０】
以上のような構成により、触媒層用トップハット燃料ノズル２１から噴射する燃料を調節するだけで、触媒層１４にて触媒燃焼させる燃料量を制御することが可能となる。また、触媒層１４による圧力損失を考慮しつつ、ターニングベーン１９の大きさや形状等を適宜設定して、メインバーナ６やパイロットコーン５に流入する空気量と、触媒層１４を設けた領域に流入する空気量とを、従来のように触媒層が無い場合と同等になるようにすれば良い。これにより、高負荷帯域においては触媒層用トップハット燃料ノズル２１からの燃料を遮断することで、従来の燃焼器と同等の燃焼性能が得られる。
【００３１】
その他、トップハット燃料ノズル２０を用いず、触媒層用トップハット燃料ノズル２１のみを用いてこれを２系統化し、ここからターニングベーン１９の内側と外側にそれぞれ燃料を噴射するようにしても良い。この場合、触媒層１４に流入する燃料量と、メインバーナ６及びパイロットコーン５に流入する燃料量とを、それぞれ制御することとなる。これにより、ノズルの部品点数を減らしてコストダウンを図りつつ、トップハット燃料ノズル２０を用いた場合と同様の効果を得ることが可能となる。
【実施例５】
【００３２】
図５は、本発明の実施例５に係るガスタービンにおける、燃焼器及びその周辺部分の概略構成を模式的に示す縦断面図である。本実施例では、図示しない圧縮機の出口において、車室ケーシング１７の内壁面より立設する圧縮機出口燃料ノズル２２を設け、ここから車室に燃料を噴射し、この予混合気が矢印ｄで示すように尾筒１０の壁部を通って尾筒１０内に流入するようにしている。
【００３３】
このとき、前記予混合気は尾筒１０の壁部内部に従来より設けられている冷却通路（後述）を通って尾筒１０内に流入するが、本実施例では一部の前記冷却通路の内壁面に触媒コーティングを施し、この冷却通路を通った予混合気を触媒にて反応させ、この燃焼ガスを尾筒１０内に噴出させる構成としている。これにより、尾筒１０の内壁面付近で生じる未燃分を低減させることができる。
【００３４】
図６は、本実施例における尾筒の冷却通路の構成を模式的に示す図であり、同図（ａ）は横断面図、同図（ｂ）は縦断面図である。同図に示すように、尾筒１０の壁部内部には、その軸方向に延在する冷却通路１０ａが、例えば全周に渡って並設されている。そして、一部の冷却通路１０ａの内壁面には、触媒コーティング１６が施されている。
【００３５】
この場合、冷却通路１０ａは、同図（ａ）に示すように、コーティングの有るものと無いものとを交互に配置しても良いし、また例えば数個に一個ずつコーティングの有るものを配置するといった構成としても良い。これにより、コーティングの無い冷却通路１０ａには冷却機能を持たせることができるので、尾筒１０の壁部が触媒燃焼により高温になりすぎるのを防止することができる。
【００３６】
なお、同図（ｂ）に示すように、上記圧縮機からの予混合気は、矢印ｄで示すように、尾筒１０外周面に開けられた冷却空気入口１０ｂから入って冷却通路１０ａを通り、尾筒１０内周面に開けられた冷却空気出口１０ｃから出て尾筒１０内に流入する構成となっている。このとき図のように、冷却通路１０ａの内壁面に触媒コーティング１６が施されていれば、ここを通る予混合気は触媒にて反応し、燃焼する。触媒コーティング１６が施されていなければ、ここを通る予混合気は反応せず、尾筒１０壁部の冷却を行う。
【００３７】
さらに、本実施例を上記実施例１と組み合わせることにより、更に多くの燃料を触媒燃焼させることが可能となる。この場合、図１に示した上記実施例１の構成のうち、バイパスエルボ９内には触媒層１４のみを配置すれば良く、バイパスエルボ燃料ノズル１５は不用である。ここでは圧縮機からの予混合気のうち、バイパスエルボ９に流入したものが触媒層１４にて反応する。
【００３８】
また、図７に横断面図で示すように、尾筒１０をインピンジメント冷却する構成としても良い。具体的には、尾筒１０の外側をマニホールド２３で覆い、マニホールド２３の外周面にインピンジ孔２３ａを開け、圧縮機からの予混合気をこのインピンジ孔２３ａから矢印ｅで示すようにマニホールド２３内に導入する。導入された予混合気は尾筒１０の外周面に当接してここを冷却（インピンジメント冷却）した後、尾筒１０外周面に開けられた冷却空気入口１０ｂから入って冷却通路１０ａを通り、尾筒１０内周面に開けられた冷却空気出口１０ｃから出て尾筒１０内に流入する。
【００３９】
この場合、上記インピンジメント冷却により、尾筒１０壁部を冷却できるので、冷却通路１０ａで冷却を行う必要はなくなる。従って、全ての冷却通路１０ａの内壁面に触媒コーティング１６を施し、ここで触媒燃焼させることができるので、燃焼効率を更に向上させ未燃分を低減することが可能となる。
【実施例６】
【００４０】
図８は、本発明の実施例６に係るガスタービンにおける、燃焼器及びその周辺部分の概略構成を模式的に示す縦断面図である。本実施例では、タービン１３の静翼１３ａ及び動翼１３ｂの表面に、触媒コーティング１６を施す構成としている。これにより、タービン入口温度が低い場合等に発生する未燃分をタービン１３の内部で反応させ、タービン出口での燃焼効率を向上させる。
【００４１】
具体的には、例えば同図（ａ）に示すように、静翼１３ａ及び動翼１３ｂの表面全面に触媒コーティング１６を施す方法がある。但しこの場合、特に高温の燃焼ガスに曝される部分は触媒が劣化，損傷するおそれがある。そこで、図示しないが、各翼において、その内部より噴出した冷却空気が流れる表面の領域に、触媒コーティング１６を集中して施すようにすると、この領域は冷却空気により冷却されるので、触媒が劣化，損傷することはなくなる。
【００４２】
また、同図（ｂ）に示すように、比較的燃焼ガス温度の低いハブ側（タービン回転軸側）とチップ側（タービン外周側）の各翼表面に触媒コーティング１６を施しても良い。さらに、同図（ｃ）に示すように、燃焼ガス温度が低くなるタービンの後方段へ向かうにつれて、各翼のハブ側及びチップ側の触媒コーティング１６を、それぞれ翼の中央側へ延ばして施す構成としても良い。このような構成により、触媒の劣化，損傷が未然に防止されて耐久性が向上するとともに、触媒の無駄を省いてコストダウンを図ることができる。
【００４３】
その他、燃焼ガス温度が低くなるタービンの後方段の翼にのみ、その表面全面に触媒コーティング１６を施すようにすると、触媒の施工が容易になる。また、ガスタービンの運転当初は各翼の表面全面に触媒コーティング１６を施した状態にしておき、暫く運転した後、触媒の劣化，損傷が比較的小さい部分のみその補修を行うようにすると、次回の運転からは触媒を無駄なく効果的に使用することが可能となる。なお、以上の本実施例の構成において、触媒コーティング１６を施すのは静翼１３ａ或いは動翼１３ｂのいずれか一方の翼としても良い。
【００４４】
なお、特許請求の範囲で言うバイパス管は、実施例におけるバイパスエルボに対応しており、また保炎器はパイロットコーンに対応している。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１のガスタービンにおける燃焼器の概略構成を模式的に示す縦断面図。
【図２】実施例２のガスタービンにおける燃焼器の概略構成を模式的に示す図。
【図３】実施例３のガスタービンにおける燃焼器の概略構成を模式的に示す図。
【図４】実施例４のガスタービンにおける燃焼器の概略構成を模式的に示す図。
【図５】実施例５のガスタービンにおける燃焼器及びその周辺部分の概略構成を模式的に示す縦断面図。
【図６】尾筒の冷却通路の構成を模式的に示す図。
【図７】尾筒をインピンジメント冷却する構成を示す横断面図。
【図８】実施例６のガスタービンにおける燃焼器及びその周辺部分の概略構成を模式的に示す縦断面図。
【図９】従来のガスタービンにおける燃焼器及びその周辺部分の概略構成を模式的に示す縦断面図。
【符号の説明】
【００４６】
１    燃焼器
２    内筒
３    パイロットノズル
４    メインノズル
５    パイロットコーン
６    メインバーナ
７    パイロットスワラ
８    メインスワラ
９    バイパスエルボ
１０    尾筒
１１    外筒
１２    空気流路
１３    タービン
１４    触媒層
１５    バイパスエルボ燃料ノズル
１６    触媒コーティング
１７    車室ケーシング
１９    ターニングベーン
２０    トップハット燃料ノズル
２１    触媒層用トップハット燃料ノズル
２２    圧縮機出口燃料ノズル
２３    マニホールド
ＢＶ    バイパス弁
【図１】
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【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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