(57)【要約】【課題】ガスタービンの燃焼システムにおけるバーナで用いるための燃料／空気プレミキサを提供する。【解決手段】本燃料／空気プレミキサは、空気入口（１、６）、固定ノズルジオメトリ（４）、及び環状混合通路（３）を含む。本燃料／空気プレミキサは、環状混合通路内で燃料と空気を混合して燃焼器反応域（５）内に噴射する。複数の燃料供給源（２１、２２）が、固定ノズルジオメトリと連結され、また燃料供給源の各々は、燃料タイプ、燃料ブレンド、体積流量及び圧力比における変更を含む複数燃料流れ変更を達成するように固定ノズルジオメトリと協働可能である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンの燃焼システムにおけるバーナで用いるための燃料／空気プレミキサであって、
空気入口（１、６）と、
少なくとも２つの燃料入口（２１、２２）と、
前記少なくとも２つの燃料入口と結合された対応する少なくとも２つの燃料供給源（２１、２２）と、
その中で燃料と空気を混合して燃焼器反応域内に噴射する環状混合通路（３）と、
前記空気入口の下流に配置されかつ流入空気に旋回を与えるように配置された複数の旋回ベーン（２３）を備えたスウォズル組立体（２）と、を含み、
前記旋回ベーンの各々が、前記燃料入口の少なくとも１つと連通した内部燃料流路（２４、２５、２７、２８）を含み、
前記燃料入口及び燃料供給源の少なくとも幾つかが、燃料ブレンドを実行しかつ固定ジオメトリ内でのウォッベ指標変更を達成するように制御可能である、
燃料空気プレミキサ。
【請求項２】
前記少なくとも２つの燃料供給源（２１、２２）が、異なる燃料タイプの供給源を含む、請求項１記載の燃料／空気プレミキサ。
【請求項３】
前記燃料タイプが、天然ガス、合成ガス、メタン、並びにブレンドした合成ガス及びメタンを含む、請求項２記載の燃料／空気プレミキサ。
【請求項４】
前記燃料入口（２１、２２）及び燃料供給源（２１、２２）の少なくとも幾つかが、前記燃料の体積流量及び圧力比の制御を実行するように協働可能である、請求項１記載の燃料／空気プレミキサ。
【請求項５】
前記燃料入口（２１、２２）及び燃料供給源（２１、２２）の少なくとも幾つかが、燃料ブレンドを実行しかつ１０％を越える前記固定ジオメトリ内でのウォッベ指標変更を達成するように制御可能である、請求項１記載の燃料／空気プレミキサ。
【請求項６】
ガスタービンの燃焼システムにおけるバーナで用いるための燃料／空気プレミキサであって、
空気入口（１、６）、固定ノズルジオメトリ（４）、及び環状混合通路（３）を含み、
前記環状混合通路内で燃料と空気を混合して燃焼器反応域（５）内に噴射し、
複数の燃料供給源（２１、２２）が、前記固定ノズルジオメトリと連結され、また
前記燃料供給源の少なくとも幾つかが、燃料タイプ、燃料ブレンド、体積流量及び圧力比における変更を含む複数燃料流れ変更を達成するように前記固定ノズルジオメトリと協働可能である、
燃料／空気プレミキサ。
【請求項７】
空気入口（１、６）、少なくとも２つの燃料入口（２１、２２）、前記少なくとも２つの燃料入口と結合された対応する少なくとも２つの燃料供給源（２１、２２）、環状混合通路（３）、及び前記空気入口の下流に配置されて流入空気に旋回を与えるスウォズル組立体（２）を備えた燃料／空気プレミキサを使用して、ガスタービンの燃焼システムにおけるバーナ内で燃料及び空気を予混合する方法であって、
（ａ）前記燃料入口を介して前記環状混合通路内に複数燃料流を流すステップと、
（ｂ）所望の性能を得るために燃料ブレンド及び燃料混合気を制御するステップと、
（ｃ）前記燃料流の少なくとも幾つかの体積流量及び圧力比を制御して固定ジオメトリ内でのウォッベ指標変更に適応可能にするステップと、を含む、
方法。
【請求項８】
前記ステップ（ａ）が、天然ガス、合成ガス、メタン、並びにブレンドした合成ガス及びメタンを含む燃料流を流すことによって実施される、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記ステップ（ｃ）が、前記燃料流における前記それぞれの燃料のウォッベ指標に応じて該燃料流の少なくとも幾つかを導通及び遮断させることによって実施される、請求項７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高出力産業用ガスタービンに関し、具体的には、排出物のための燃料混合、保炎堅牢性、及び燃焼振動の制御のような所望の性能を得るために複数ガス流の混合を可能にする燃料／空気プレミキサを備えた産業用ガスタービンのバーナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン製造業者は、望ましくない空気汚染物質放出（排出物）を発生しない状態で高効率にて運転することになる新規なガスタービンを製造するための研究開発及び技術プログラムに広く関わっている。従来型の炭化水素燃料を燃焼させるガスタービンが通常発生する主な空気汚染排出物は、窒素酸化物、一酸化炭素及び未燃炭化水素である。空気吸入エンジン内での窒素分子の酸化は、燃焼システム反応域内における最大高温ガス温度に大きく依存している。窒素酸化物（ＮＯｘ）を形成する化学反応速度は、温度の指数関数である。燃焼チャンバの高温ガスの温度を充分に低レベルに制御した場合には、熱ＮＯｘは、生成されないことになる。
【０００３】
熱エンジン燃焼器の反応域の温度を熱ＮＯｘが形成されるレベル以下に制御する１つの好ましい方法は、燃焼に先立って燃料及び空気を希薄（リーン）混合気に予混合することである。リーン予混合燃焼器の反応域内に存在する過剰空気の熱質量は、熱を吸収しかつ熱ＮＯｘが形成されないレベルまで燃焼生成物の温度上昇を低下させる。
【０００４】
燃料及び空気のリーン予混合で作動する乾式低排出燃焼器に関連して幾つかの問題が存在する。つまり、燃料及び空気の燃焼性混合気が、燃焼器の反応域の外部である該燃焼器の予混合セクション内に存在する。火炎が燃焼器反応域から予混合セクション内に伝播する時に発生する逆火、又は予混合セクション内における燃料／空気混合気の滞留時間及び温度が点火器のない状態で燃焼が開始するのに充分である時に発生する自己着火に起因して予混合セクション内で燃焼が発生する傾向がある。予混合セクション内での燃焼の結果として、排出性能の低下並びに／或いは一般的に燃焼熱に耐えるようには設計されていない予混合セクションに対して過熱及び損傷が生じる。従って、解決すべき問題は、プレミキサ内で燃焼が発生する逆火又は自己着火を防止することである。
【０００５】
さらに、プレミキサから流出しかつ燃焼器の反応域に流入する燃料及び空気の混合気は、所望の排出性能を達成するために極めて均一なものでなければならない。燃料／空気混合気濃度が、平均よりも著しく濃厚（リッチ）であるような流れ場内の領域が存在する場合には、これらの領域内における燃焼生成物は、平均よりもより高い温度に達することになり、かつ熱ＮＯｘが形成されることになる。このことにより、温度及び滞留時間の組合せによってＮＯｘ排出目標を満たし損なうことが生じるおそれがある。燃料／空気混合気濃度が、平均よりも著しくリーンであるような流れ場内の領域が存在する場合には、炭化水素及び／又は一酸化炭素を平衡レベルまで酸化し損なうことによって消炎（吹消え）が発生する可能性がある。このことにより、一酸化炭素（ＣＯ）及び／又は未燃炭化水素（ＵＨＣ）排出目標を満たし損なうことが生じるおそれがある。従って、解決すべきもう１つの問題は、排出性能目標を満たすのに充分なほど均一である、プレミキサから流出する燃料／空気混合気濃度分布を生成することである。
【０００６】
なおさらに、多くの用途においてガスタービンに課された排出性能目標を満たすためには、大部分の炭化水素燃料についてリーン燃焼性限界に近いレベルまで燃料／空気混合気濃度を低くする必要がある。このことにより、火炎伝播速度の低下並びに排出の低減が得られる。その結果として、リーン予混合式燃焼器は、より多くの従来型の拡散火炎燃焼器よりも安定性が低くなり、かつ多くの場合に高レベルの燃焼起因動的圧力作用が生じる傾向になる。この高レベルの動的圧力作用は、摩耗又は疲労、逆火、或いは消炎による燃焼器及びタービンハードウェア損傷のような不都合な結果を招くおそれがある。従って、解決すべきさらにもう１つの問題は、燃焼起因動的圧力作用を許容可能な低レベルまで制御することである。
【０００７】
排出低減用のリーン予混合燃料噴射器は、産業界では普通に使用されているものであるが、ここ２０年間以上にわたって高出力産業用ガスタービンでの実施は縮小してきている。そのような装置の代表的な実施例が、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙの出願である米国特許第５２５９１８４号に記載されている。そのような装置は、ガスタービン排出排出低減の領域において大きな進歩を遂げてきた。従来技術の拡散火炎バーナに比較して大きなレベル又はそれ以上の窒素酸化物つまりＮＯｘ排出の低減が、蒸気又は水のような希釈剤噴射を使用しないで達成されている。
【０００８】
しかしながら、排出性能におけるこれらの利点は、幾つかの問題を招くという犠牲を払ってなされてきた。具体的には、装置の予混合セクション内での逆火及び保炎は、過熱による排出性能の低下及び／又はハードウェア損傷を生じさせる。さらに、燃焼起因動的圧力作用の高いレベルは、摩耗又は高サイクル疲労損傷によるガスタービンの燃焼システム部品及び／又はその他の部品の有効寿命の短縮を生じさせる。さらに、高レベルの動的圧力作用、逆火又は消炎を招く状態を回避するためには、ガスタービンの運転上の複雑さが増加し、かつ／或いはガスタービンへの運転制約条件が必要となる。
【０００９】
これらの問題に加えて、従来型のリーン予混合燃焼器は、燃料及び空気の完全均一予混合で実現可能になる最大排出低減を達成していない。
【００１０】
リーン予混合乾式低排出燃焼器において燃焼起因動的圧力作用の大きさを低下させる方法の実施例は、Ｇｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙの出願である米国特許第５２１１００４号に見出すことができる。この従来技術の原理に基づいた改良が、これもまたＧｅｎｅｒａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｍｐａｎｙの出願である米国特許第６４３８９６１号に記載されている。この特許は、燃料／空気半径方向プロファイル及び燃料噴射圧力低下の両方を制御して、微弱限界振動サイクルにより生じる増幅を最少にするか又は排除することについて記載している。この特許はまた、上述した問題領域の全ての点において従来技術に対してプレミキサに性能改良を達成させる該プレミキサの独特の機構について説明している。このシステムは、最新式高出力産業用ガスタービンの高い燃焼温度での従来技術のリーン予混合乾式低排出燃焼器性能に優るガスタービン排出排出性能を達成する。具体的には、窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出は、一酸化炭素（ＣＯ）又は未燃炭化水素（ＵＨＣ）排出性能を損なうことなしに最少になる。加えて、この特許は、高出力産業用ガスタービン用途における最新技術のリーン予混合乾式低排出燃焼器に比較してプレミキサ内における耐逆火及び保炎性を向上させる。さらに、この特許は、高出力産業用ガスタービンにおける最新技術のリーン予混合乾式低排出燃焼器に比較して、燃焼起因動的圧力作用のレベルを低下させかつガスタービンの全運転範囲にわたってリーン消炎に対するマージンを増加させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第６４３８９６１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
所望の性能を得るために、複数ガス流の混合気を予混合通路に流入させるのを可能にするように従来技術のシステム内において燃料入口／通路の個数を増加させることが望ましいことになる。燃料入口の付加はまた、固定ノズルジオメトリで大きなウォッベ指標変更を可能にすることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
例示的な実施形態では、燃料／空気プレミキサは、ガスタービンの燃焼システムにおけるバーナで用いるためのものである。本燃料／空気プレミキサは、空気入口と、少なくとも２つの燃料入口と、少なくとも２つの燃料入口と結合された対応する少なくとも２つの燃料供給源と、環状混合通路とを含む。本燃料／空気プレミキサは、環状混合通路内で燃料と空気を混合して燃焼器反応域内に噴射する。スウォズル組立体が、空気入口の下流に配置される。スウォズル組立体は、流入空気に旋回を与えるように配置された複数の旋回ベーンを含むことができる。旋回ベーンの各々は、燃料入口の少なくとも１つと連通した内部燃料流路を含む。燃料入口及び燃料供給源の少なくとも幾つかは、燃料ブレンドを実行しかつ固定ジオメトリ内でのウォッベ指標変更を達成するように制御可能である。
【００１４】
別の例示的な実施形態では、ガスタービンの燃焼システムにおけるバーナで用いるための燃料／空気プレミキサは、空気入口、固定ノズルジオメトリ及び環状混合通路を含み、環状混合通路内で燃料と空気を混合して燃焼器反応域内に噴射する。複数の燃料供給源が、固定ノズルジオメトリと連結され、また燃料供給源の少なくとも幾つかは、燃料タイプ、燃料ブレンド、体積流量及び圧力比における変更を含む複数燃料流れ変更を達成するように固定ノズルジオメトリと協働可能である。
【００１５】
さらに別の例示的な実施形態では、ガスタービンの燃焼システムにおけるバーナ内で燃料及び空気を予混合する方法は、（ａ）燃料入口を介して環状混合通路内に複数燃料流を流すステップと、（ｂ）所望の性能を得るために燃料ブレンド及び燃料混合気を制御するステップと、（ｃ）燃料流の少なくとも幾つかの体積流量及び圧力比を制御して固定ジオメトリ内でのウォッベ指標変更に適応可能にするステップとを含む。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来型のバーナの断面図。
【図２】従来型のバーナによるプレミキサの空気スワーラ又はスウォズル組立体を示す図。
【図３】図２に示すスウォズル組立体の旋回ベーンの拡大図。
【図４】複数燃料通路を組入れた好ましい実施形態の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、米国特許第６４３８９６１号に記載されたバーナの断面図であり、また図２及び図３は、旋回ベーン又はスウォズルを通しての燃料噴射を備えた空気スワーラ組立体の細部を示している。実際には、バーナ組立体の中心部に空気霧化液体燃料ノズルを据付けて、２系統燃料能力が得られるようにするが、この液体燃料ノズル組立体は、本発明の一部を形成するものではなく、かつ明瞭にするために図示から省略している。バーナ組立体は、機能によって吸気流調整装置１、天然ガス燃料噴射を備えた空気スワーラ組立体（スウォズル組立体と呼ぶ）２、環状燃料空気混合通路３、及び中心拡散火炎天然ガス燃料ノズル組立体４を含む４つの領域に分けられる。
【００１８】
空気は、燃焼器反応域５に流入する吐出端部を除いて組立体全体を囲む高圧プレナム６からバーナに流入する。燃焼のための空気の大部分は、吸気流調整装置（ＩＦＣ）１を介してプレミキサに流入する。ＩＦＣは、内径における無孔円筒形内壁１３、外径における穿孔円筒形外壁１２、及び上流端部における穿孔端部キャップ１１によって境界付けられた環状流路１５を含む。流路１５の中心部には、１以上の環状旋回ベーン１４が配置される。プレミキサ空気は、端部キャップ及び円筒形外壁内の孔を介してＩＦＣ１に流入する。
【００１９】
ＩＦＣ１の機能は、プレミキサ内への流入のための空気流速度分布を調整することである。ＩＦＣ１の原理は、予混合空気がプレミキサに流入する前に該予混合空気に背圧を与えるとの概念に基づいている。それにより、予混合空気流の良好な角度分布が可能になる。穿孔壁１１、１２は、システムに背圧を与えかつＩＦＣ環状空間1５の周りで円周方向に流れを均一に分散（分布）させる機能を実行し、一方、1つ又は複数の旋回ベーン１４は、穿孔壁と共にＩＦＣ環状空間１５内における流入空気の適切な半径方向分布を生成するように作用する。プレミキサ内での所望の流れ分布及び複数バーナ燃焼器における個々のプレミキサ間での流れ分割に応じて、穿孔壁における適切な孔パターンが、旋回ベーン１４の軸方向位置と関連させて選択される。コンピュータ流体力学コードを使用して流れ分布を計算して、穿孔壁における適切な孔パターンを決定する。この目的のための好適なコンピュータプログラムは、ニューヨーク州ロングアイランド所在のアダプコによるもので、ＳＲＡＲ  ＣＤと呼ばれている。
【００２０】
スウォズル２への入口におけるシュラウド壁２０２近くの低速度領域を排除するために、ＩＦＣとスウォズルとの間にベルマウス形移行部が使用される。
【００２１】
高出力産業用ガスタービン用途における複数バーナ乾式低排出燃焼システムでの経験よると、バーナを囲むプレナム６内に非均一空気流分布が存在することを示している。このことにより、バーナ間における非均一空気流分布又はプレミキサ環状空間内における実質的空気流不均等分布が生じるおそれがある。こうした空気流不均等分布の結果は、燃焼器の反応域に流入する燃料／空気混合気濃度の不均等分布となり、このことは次に、排出性能の低下を生じさせる。ＩＦＣ１がバーナ間における及び個々のバーナのプレミキサ環状空間内における空気流分布の均一性を向上させる限りでは、ＩＦＣはまた、燃焼システム全体及びガスタービンの排出性能を高める。
【００２２】
ＩＦＣ１から流出した後に、燃焼空気は、スウォズル組立体２に流入する。スウォズル組立体は、プレミキサを通って流れる燃焼空気に旋回を与える一連の翼形部形状旋回ベーン２３によって連結されたハブ２０１及びシュラウド２０２を含む。各旋回ベーン２３は、翼形部のコアを貫通する主天然ガス燃料供給通路２１及び副天然ガス燃料供給通路２２を含む。これらの燃料通路は、翼形部の壁を貫通する主ガス燃料噴射孔２４及び副ガス燃料噴射孔２５に向けて天然ガス燃料を配分する。これらの燃料噴射孔は、旋回ベーン２３の正圧側面、負圧側面、又はその両側面上に設置することができる。天然ガス燃料は、それぞれ主及び副旋回ベーン通路に燃料供給する入口ポート２９及び環状通路２７、２８を通ってスウォズル組立体２に流入する。天然ガス燃料は、スウォズル組立体内で燃焼空気と混合し始め、燃料／空気混合は、スウォズルハブ延長部３１及びスウォズルシュラウド延長部３２によって形成された環状通路３内で完了する。環状通路３から流出した後に、燃料／空気混合気は、燃焼が行われる燃焼器反応域５に流入する。
【００２３】
スウォズル組立体２は、空気力学的旋回ベーン（翼形部）２３の表面を通して天然ガス燃料を噴射するので、空気流れ場に対する外乱が最少になる。こうしたジオメトリの使用は、空気流内への燃料噴射の後にプレミキサ内での流れのよどみ又は剥離／再循環の如何なる領域も発生させない。二次流れもまた、こうしたジオメトリにより最少になり、その結果、燃料／空気混合及び混合気分布プロファイの制御が可能になる。流れ場は、燃料噴射の領域から燃焼器反応域５内へのプレミキサ吐出口まで空気力学的に乱れ等がない状態に維持される。反応域内では、スウォズル２によって生じた旋回により、流れ再循環と共に中心渦が形成される。このことは、反応域５内の火炎前面を安定させる。しかしながら、プレミキサ内における速度が、乱流火炎伝播速度以上に維持されている限り、火炎はプレミキサ内に伝播（逆火）しないことになり、また、プレミキサ内に流れ剥離又は再循環がない場合には、火炎は、逆流を生じる過渡現象時でさえ、プレミキサ内で発生し続けることはない。スウォズル２の耐逆火及び保炎性能力は、これらの現象の発生が、プレミキサを過熱させて結果として損傷させることになるので、用途において極めて重要である。
【００２４】
図２及び図３は、スウォズルジオメトリの細部を示している。上述のように、各旋回ベーン２３の表面上には主燃料噴射孔２４及び副燃料噴射孔２５を含む２つのグループの天然ガス燃料噴射孔が設けられている。燃料は、主ガス通路２１及び副ガス通路２２を通してこれらの燃料噴射孔２４、２５に供給される。これらの２つの噴射通路を通る燃料流れは、独立して制御されて、スウォズルハブ２０１からスウォズルシュラウド２０２までの半径方向燃料／空気密度分布プロファイルにおける制御を可能にする。
【００２５】
半径方向燃料密度プロファイルは、燃焼起因動的圧力作用、排出性能及びターンダウン能力に大きな影響を有するリーン予混合乾式低排出燃焼器の性能を決定する上で重要な役割を演じることが知られている。半径方向プロファイル制御は、燃料発熱量（組成）及び／又は供給温度における変化による天然ガス燃料体積流量変動を補償する手段をもたらす。この新規な燃料供給スキームの付加的利点は、この得られたハブリッチ構成により全負荷燃料流の一部分で燃焼を持続させることができるので、副燃料通路に対する装着排除の実現可能性が生じることである。
【００２６】
バーナ組立体の中心部には、環状通路４１から燃焼空気を受けかつガス孔４３を通して天然ガス燃料を受けるスロット付きガス先端部４２を有する従来型の拡散火炎燃料ノズル４が設けられる。この燃料ノズルの本体は、このノズルとプレミキサとの間での熱膨張差を補償するベローズ４４を含む。この燃料ノズルは、始動点火時、加速時、及びプレミキサ混合気が希薄すぎて燃焼させることができないような低負荷時に使用される。この拡散火炎燃料ノズルはまた、プレミキサのためにパイロット火炎をもたらして、その運転範囲を拡大することができる。この拡散火炎燃料ノズルの中心部には、空洞４５が設けられ、この空洞４５は、２系統燃料能力をもたらす液体燃料ノズル組立体を受けるように設計される。
【００２７】
この図示した構造により、運転条件の範囲全体にわたって最適性能を可能にする燃料／空気半径方向プロファイルの直接能動制御が得られる。この図示した構造はまた、燃料システムの個数を減少させ、従ってシステムコスト全体を低減するのに役立てることができる新規な装着排除戦略の実現可能性を可能にする。
【００２８】
燃料／空気半径方向プロファイルの制御を行うことに加え、２つの独立制御可能な流路によってプレミキサに燃料を供給することは、燃料噴射孔間での圧力低下を制御する手段をもたらす。このことは、プレミキサ内における圧力波に対する燃料噴射の応答を空気供給応答と整合するように調整することができるので、動的圧力作用を制御する別の方法をもたらす。この能力は、２つの流路間の燃料流れ分割を変化させることによって燃料噴射孔の全体有効面積を調整することができるので、燃料供給発熱量及び／又は温度における変動が、噴射器を通る燃料の体積流量を変化させることを必要とする場合でさえも保持される。この能力は、従来技術の典型的なものである単一の一定面積燃料流路を有する噴射器では得ることができない。プレミキサ燃料及び空気応答を圧力波と整合させることによって、微弱限界振動サイクルにより生じる動的圧力増幅を最少にするか又は排除することができる。
【００２９】
好ましい実施形態では、図１〜図３に示す設計は、異なる組成の複数燃料流が燃料／空気プレミキサに流入するのを可能にするように拡張することができる。例えば図４を参照すると、排出のための燃料混合、保炎堅牢性、又は燃焼振動の制御のような所望の性能を得るために、第３の燃料通路又は燃料入口３０を付加して、合成ガス（シンガス）及び天然ガスのような複数ガス流の混合気が予混合通路に流入するのを可能にする。１つの付加的燃料通路又は燃料入口３０を示しているが、より多くの燃料通路／入口を付加することができる。各燃料通路３０は、運転時に他の回路で天然ガスを流しながら、ブレンドした合成ガス及びメタンの流れを利用することができ、或いはどちらかといえば合成ガスだけを流すことができる。このような構成の場合には、予混合通路内に燃料を噴射する複数のオリフィスを通る体積流量及び圧力比の両方を制御することによって、大きなウォッベ指標変更を可能にすることができる。つまり、運転時に、通路は、流れる燃料のウォッベ指標に応じて、該通路を通して燃料を流すことができ、また導通させるか又は停止させるか又はそれら導通及び停止間の幾らかとすることができる。
【００３０】
これ迄、ＣＯを有するもののような合成ガス燃料と関連した大きな体積流量は、ジェット貫入による逆火／保炎発生可能性の課題を引起こし或いはスワーラベーンの空気力学的性能に対して悪影響を与えている。合成ガスのような用途に合わせて又はウォッベ指標における変更に合わせて図４に示すような複数燃料通路を使用することにより、単一のノズルジオメトリの使用が可能になる。複数燃料通路は、プレミキサシステムによるジェット運動量及びその他の保炎欠陥の制御を可能にする。燃料ジェットにより生じる大きな遮蔽が回避され、従ってベーンの空気力学的性能に対する外乱が最少になる。さらに、複数燃料通路を使用することにより、燃焼システム内で合成ガス、メタン或いはその他の燃料のような複数燃料流をブレンドする実現可能性が可能になる。
【００３１】
修正した構造では、対応する燃料供給源における複数燃料入口は、固定ジオメトリ内で大きなウォッベ指標変更（つまり、１０％よりも大きい）を達成するように制御可能である。従って、タービンの運転は、燃料入力を制御することによってかつシステムに対する構造上の変更を必要とせずに、パラメータにおける所望の出力に調整することができ、或いは運転上の懸案事項に対処するように調整することができる。
【００３２】
現時点で最も実用的かつ好ましい実施形態であると考えられるものに関して本発明を説明してきたが、本発明が開示した実施形態に限定されるべきものではなく、逆に、特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内に含まれる様々な変更及び均等な構成を保護しようとするものであることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３３】
１  吸気流調整装置
２  スウォズル組立体
３  環状燃料空気混合通路
４  ノズル組立体
５  燃焼器反応域
６  高圧プレナム
１５  環状流路
１３  円筒形内壁
１２  穿孔円筒形外壁
１１  穿孔端部キャップ
１４  環状旋回ベーン
２０２  シュラウド壁
２６  ベルマウス形移行部
２０１  ハブ
２０２  シュラウド
２３  旋回ベーン
２１  天然ガス燃料供給通路
２２  天然ガス燃料供給通路
２４  ガス燃料噴射孔
２５  ガス燃料噴射孔
２９  入口ポート
２７、２８  環状通路
３１  スウォズルハブ延長部
３２  スウォズルシュラウド延長部
４２  スロット付きガス先端部
４３  ガス孔
４４  ベローズ
４５  空洞
３０  第３の燃料通路又は燃料入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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