(57)【要約】【課題】十分な混合促進効果を得つつ内径の大きなノズルを採用したガスタービン燃焼器を提供する。【解決手段】空気と燃料とを混合燃焼させる燃焼室１と、燃料を燃焼室１に噴出する燃料噴孔２８を有する燃料ノズル２２と、燃料ノズル２２と同軸に配置され、燃焼室１に空気を噴出する空気ノズル２１と、燃料噴孔２８より上流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第１の乱流促進手段とを備えた燃焼器において、燃料噴孔２８の下流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第２の乱流促進手段を備える。【選択図】  図１
2011038710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気と燃料とを混合燃焼させる燃焼室と、
燃料を前記燃焼室に噴出する燃料噴孔を有する燃料ノズルと、
前記燃料ノズルと同軸に配置され、前記燃焼室に空気を噴出する空気ノズルと、
前記燃料噴孔より上流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第１の乱流促進手段とを備えた燃焼器において、
前記燃料噴孔の下流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第２の乱流促進手段を備えたことを特徴とする燃焼器。
【請求項２】
請求項１に記載の燃焼器において、
前記空気ノズルは、前記燃料ノズルの半径方向外側に配置され、
前記第２の乱流促進手段は、空気ノズルの内壁面に設けられた渦発生体であることを特徴とする燃焼器。
【請求項３】
請求項２に記載の燃焼器において、
前記渦発生体は前記空気ノズルの流路を絞る略円環状の構造で、前記渦発生体と空気ノズルの軸心が同じになるように配置されたことを特徴とする燃焼器。
【請求項４】
請求項１に記載の燃焼器において、
前記燃料ノズルまたは前記空気ノズルの同軸上に前記燃料噴孔よりも下流側まで形成される略円筒状のスリーブが配置され、前記スリーブの内周側壁面渦発生体を有することを特徴とする燃焼器。
【請求項５】
請求項４に記載の燃焼器において、
前記空気ノズルは、前記燃料ノズルの半径方向外側に配置され、燃料噴孔は燃料ノズルの前記空気ノズル側の側面に配置されていることを特徴とする燃焼器。
【請求項６】
請求項５に記載の燃焼器において、
前記燃料ノズルに前記スリーブを固定する支持体が、前記燃料噴孔よりも下流側かつ前記燃料噴孔の周方向同位相に配置されていることを特徴とする燃焼器。
【請求項７】
請求項６に記載の燃焼器において、
前記スリーブの前記支持体より上流側位置に、燃料の通気孔を有することを特徴とする燃焼器。
【請求項８】
請求項２−７に記載の燃焼器において、
前記渦発生体は、空気または燃料の流れに直交する方向に中心軸を持つ渦を発生させる事を特徴とする燃焼器。
【請求項９】
請求項１に記載の燃焼器において、
前記空気ノズルは、前記燃料ノズルの半径方向外側に配置され、
前記第２の乱流促進手段は、前記空気ノズルの壁面から流体を噴出する手段であることを特徴とする燃焼器。
【請求項１０】
空気と燃料とを混合燃焼させる燃焼室と、
燃料を前記燃焼室に噴出する燃料噴孔を有する燃料ノズルと、
前記燃料ノズルと同軸に配置され、前記燃焼室に空気を噴出する空気ノズルと、
前記燃料噴孔より上流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第１の乱流促進手段とを備えた燃焼器の燃焼方法において、
前記第１の乱流促進手段で流れを乱された媒体を、さらに流れを乱した後に燃焼させることを特徴とする燃焼方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガスタービン燃焼器の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン燃焼器においては、拡散燃焼方式，予混合燃焼方式がある。拡散燃焼方式では、起動から定格負荷条件までのターンダウン比が大きく広範囲の燃焼安定性を確保するため、燃料を燃焼室に直接噴射する。一方、予混合燃焼方式は、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために燃料と空気を予め混合して燃焼室に供給する燃焼方式である。予混合燃焼方式には予混合器内に火炎が入り込んで構造物を焼損する逆火現象が発生する等の課題がある。
【０００３】
この課題に対して、燃焼室に対向配置された燃料ノズルと空気ノズルを概略同軸上に配置し、燃料と空気を同軸流として燃焼室に供給する事が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、更にＮＯｘを低減するため、特許文献１の構造において燃料ノズルの先端部に乱流促進手段を設ける構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４８７３４号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
環境に対する規制や社会的要求が日増しに強くなっており、予混合燃焼方式のガスタービンにおいても更なる低ＮＯｘ化が要求されている。
【０００７】
一方、特許文献２に記載のガスタービン燃焼器では、燃料と空気を複数の同軸噴流として燃焼室に供給するとともに、燃料ノズル先端部に乱流促進手段を設ける事で、燃料を取り囲む空気流に乱れを起こし、発生した乱れにより燃料と空気の混合を促す事でＮＯｘを低減している。ガスタービンの出力を増大するためには燃料ノズルからより多くの燃料を供給する必要がある。これには、燃料の供給圧力を上げることや、燃料ノズルの断面積を増加する方法がある。燃料の供給圧力を上げるためには専用の設備が必要となるためコストが高くなる。また断面積を増やす手段として、燃料ノズルの本数を増加させることは、組立て工数の増加やコストの増加が問題となる。また、断面積を増やす手段として、燃料ノズルを大型化することは、燃料ノズル先端部の乱流促進手段から発生する乱れは下流に流れるにつれて弱まり消失するため、乱れによって燃料を空気ノズルの外周側に十分に輸送する能力には限界がある。そのため、十分な混合促進効果を得つつ空気ノズルの内径を大きくすることができなかった。
【０００８】
本発明の目的は、十分な混合促進効果を得つつ内径の大きなノズルを採用したガスタービン燃焼器を提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
空気と燃料とを混合燃焼させる燃焼室と、燃料を前記燃焼室に噴出する燃料噴孔を有する燃料ノズルと、前記燃料ノズルと同軸に配置され、前記燃焼室に空気を噴出する空気ノズルと、前記燃料噴孔より上流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第１の乱流促進手段とを備えた燃焼器において、前記燃料噴孔の下流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第２の乱流促進手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、十分な混合促進効果を得つつ内径の大きなノズルを採用したガスタービン燃焼器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施例における燃料ノズル，空気ノズルおよび渦発生体とその位置関係ならびに空気流，燃料噴流の流れを示した軸方向断面図。
【図２】本発明の第１実施例における燃料ノズル，空気ノズルおよび渦発生体を示した図１中のＡ−Ａ断面矢視図。
【図３】本発明の第１実施例における渦発生体の別の実施形態１を示した軸方向断面図。
【図４】本発明の第１実施例における渦発生体の別の実施形態２を示した軸方向断面図。
【図５】本発明の第２実施例における燃料ノズル，空気ノズルおよびスリーブとその位置関係ならびに空気流，燃料噴流の流れを示した軸方向断面図。
【図６】本発明の第２実施例における燃料ノズル，空気ノズルおよびスリーブを示した図５中のＡ−Ａ断面矢視図。
【図７】本発明の第２実施例におけるスリーブの別の実施形態を示した断面図。
【図８】本発明の第２実施例におけるスリーブおよび支持体の別の実施形態を示した軸方向断面図。
【図９】本発明の第２実施例における燃料ノズル，スリーブおよび支持体の実施形態を示した図８中のＡ−Ａ断面図。
【図１０】本発明の第３実施例における燃料ノズル，空気ノズル，スリーブおよび支持体とその位置関係ならびに空気流，燃料噴流の流れを示した軸方向断面図。
【図１１】本発明の第３実施例における燃料ノズル，スリーブおよび支持体とその位置関係を示した図１０中のＡ−Ａ断面矢視図。
【図１２】本発明の第３実施例における燃料ノズル，空気ノズル，スリーブおよび支持体とその位置関係ならびに空気流，燃料噴流の流れを示した図１０中のＢ−Ｂ断面矢視図。
【図１３】本発明の第４実施例における燃料ノズル，空気ノズル，スリーブ，支持体および通気孔とその位置関係ならびに空気流，燃料噴流の流れを示した軸方向断面図。
【図１４】本発明の第４実施例における燃料ノズル，空気ノズルおよび燃料噴出孔とその位置関係ならびに空気流，燃料噴流の流れを示した図１３中のＡ−Ａ断面矢視図。
【図１５】本発明の第４実施例におけるスリーブおよび通気孔の別の実施形態を示した軸方向断面図。
【図１６】本発明の第５実施例における燃料ノズル，空気ノズルおよび燃料噴出孔とその位置関係ならびに空気流，燃料噴流の流れを示した軸方向断面図。
【図１７】本発明の第５実施例における燃料ノズル，空気ノズルおよび燃料噴出孔とその位置関係を示した図１６中のＡ−Ａ断面矢視図。
【図１８】本発明の第５実施例における燃料噴出孔および燃料マニホールドの別の実施形態を示した軸方向断面図。
【図１９】本発明の第５実施例における燃料噴出孔および燃料マニホールドの別の実施形態を示した図１８中のＡ−Ａ断面矢視図。
【図２０】ガスタービン燃焼器の全体を表す概略図。
【図２１】従来のガスタービン燃焼器における燃料ノズルと空気ノズルの軸方向断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
燃料ノズルと空気ノズルを概略同軸上に多数配置し、燃料と空気を同軸流として燃焼室に供給する事で、燃料と空気が十分に混合され、低ＮＯｘ燃焼が可能となる。この時、燃料ノズルの先端部に渦発生体を設ける事で周囲空気流に乱れが発生し、その乱れが燃料と空気の混合を促進する事で更なる低ＮＯｘ燃焼が実現できる。しかし、燃料ノズル先端部の渦発生体によって形成された乱れが燃料と空気を十分に混合する前に消失し、十分な混合促進効果が得られない可能性がある。
【００１３】
そこで、燃料ノズルの下流側かつ燃料ノズルの半径方向外側に第２の渦発生体を設けることで、燃料ノズル先端部の渦発生体から発生した乱れにより燃料と空気を混合し、更に第２の渦発生体により乱れを発生させて燃料と空気を混合することで高い混合促進効果が得られる。なお燃料ノズルの半径方向とは、燃料ノズルの軸対して直交する断面における半径方向を意味する。
【００１４】
この時、第１および第２の渦発生体は燃料の流れに直交する方向に中心軸を持つ渦、いわゆる横渦を形成する構造が望ましい。ガスタービン燃焼器のような非圧縮流では燃料と空気の混合は横渦が支配的であり、横渦を形成することで短い混合距離で燃料と空気を混合する事ができる。
【００１５】
（第１の実施例）
以下、本発明の第１の実施例を図面により説明する。本発明によるガスタービン燃焼器の全体断面図を表す図を図２０に示す。圧縮機５で圧縮された圧縮空気１０は、ディフューザー７を通って燃焼器に流入し、外筒２と燃焼器ライナ３の間を通過する。その圧縮空気１０の一部は燃焼器ライナ３の冷却空気１１として燃焼室１に流入する。また、その圧縮空気１０の残りは燃焼空気１２として空気ノズルプレート２０に形成された空気ノズル２１を通り燃焼室１に流入する。
【００１６】
本実施例では、燃料供給系統１５および燃料供給系統１６は制御弁１４ａ，遮断弁１４ｂを備えた燃料供給系統１４から分割されている。また、燃料供給系統１５には制御弁１５ａ，燃料供給系統１６は制御弁１６ａを備えており、個別に制御を行う事ができる。また、その下流にはそれぞれに遮断弁１５ｂ，１６ｂが備えられている。
【００１７】
図２０に示すように、本実施例の燃焼器では複数本の燃料ノズル２２を備えており、燃料ノズル２２は燃料ヘッダー２３に接続されている。燃料ヘッダー２３の内部は複数の部屋に分かれており、燃料供給系統１５，１６から供給される燃料をそれぞれに分けて燃料ノズル群に燃料を供給する事ができる。複数本ある燃料ノズル２２から噴出された燃料は燃焼空気１２とともに同軸流として燃焼室１に流入し、均質で安定な火炎を形成する。発生した高温燃焼ガスはタービン６に入り仕事をして排気される。
【００１８】
図１に燃料ノズル２２と空気ノズル２１の詳細を示す。図１は燃料ノズル２２と空気ノズル２１の軸方向断面図である。図２は図１中のＡ−Ａ断面矢視図である。空気ノズル２１は燃料ノズル２２から噴出される燃料噴流５０を燃焼空気１２が包み込んで空気ノズル２１の内部を流れるように配置されている。燃料ノズル２２には突起物２４が、空気ノズル２１には渦発生体２５が配置されている。突起物２４および渦発生体２５は図２に示す様に周方向に一様な構造とする。すなわち渦発生体２５は、空気ノズル２１と軸心が同じであり、かつ空気ノズル２１の流路を絞る略円環状の構造をしている。このように構成された突起物２４および渦発生体２５はその下流側に横渦５１，５２を形成し、横渦５１により燃料噴流５０を燃焼空気１２と混合して燃料ノズル２２の半径方向外側へ分散させ、横渦５２により更に燃料噴流５０を空気ノズル２１の壁面近傍まで分散させる事ができ、燃料と空気を十分に混合する事ができる。
【００１９】
本発明の特徴として、空気ノズル２１内に横渦を２段階に形成する事が挙げられる。図２１に示す特許文献２に開示された構成では、燃料ノズル２２の先端下流に横渦５１を発生させる事はできるが、横渦５１が燃料と空気を十分に混合する前に消失し燃料が空気ノズル２１の軸中心部に集中して、燃料と空気を十分に混合できない可能性がある。一方、本実施例では図１に示すように渦発生体２５が新たな横渦５２を形成する事で、従来技術に比べ燃料と空気の混合を促進できる。
【００２０】
図３，図４に渦発生体２５の別の実施形態を示す。図３，図４は図１と同じく燃焼器の軸方向断面図であり、燃料ノズルは省略して空気ノズル２１と渦発生体２５のみを記載してある。図３に示すように渦発生体２５の上流側をテーパ状に形成する事で、渦発生体２５上流側の燃焼空気１２の流れが整流され、第１の実施例と比較して圧力損失を低減する事ができる。また、図４に示すように渦発生体２５の下流側の空気ノズル２１壁面を半径方向内側に縮小する事で、渦発生体２５下流の燃焼空気１２の流速が増加し横渦５２が強くなる。また、横渦５２が空気ノズル２１の軸中心部の燃料が過濃な領域に形成され、より燃料と空気の混合を促進する事ができる。
【００２１】
（第２の実施例）
第２の実施例を図５，図６に示す。図５は本実施例における燃料ノズル２２と空気ノズル２１の軸方向断面図である。図６は図５中のＡ−Ａ断面矢視図である。本実施例は第１の実施例における空気ノズル２１に設けた渦発生体２５に代わり、燃料ノズル２２の周囲に円筒状のスリーブ２６を設けている。スリーブ２６は支持体２７により燃料ノズル２２に取り付けられ、スリーブ２６の先端は燃料ノズル２２よりも下流側に突出し、スリーブ２６の先端内側に渦発生体２５を設けるように構成する。
【００２２】
本形状とした場合、燃料噴流５０は燃料ノズル２２に設けた突起物２４によって発生した横渦５１によりスリーブ２６内部で燃焼空気１２ａと混合しながらに流れる。燃料噴流５０はスリーブ２６先端に設けた渦発生体２５によって発生した横渦５２によってスリーブ２６外周側から流入してきた燃焼空気１２ｂとさらに混合する。
【００２３】
図７にスリーブ２６および渦発生体２５の別の実施形態を示す。スリーブ２６の先端外周部を空気ノズル２１の軸中心に向かって傾斜する構造とする。このように構成する事で、空気ノズル２１の外側を流れる燃焼空気１２ｂがスリーブ２６に沿って空気ノズルの軸中心に向かって流れ、渦発生体２５によって形成される横渦５２に燃焼空気１２ｂを積極的に供給し、燃料と空気の混合を更に促進する事ができる。
【００２４】
本実施例の特徴として、第１の実施例と比べて圧力損失の増加を抑制できることが挙げられる。第１の実施例に挙げた方法では図１における渦発生体２５は、横渦５１と横渦５２が互いに干渉する程度に内径を小さくする必要があるが、渦発生体２５の内径を小さくすると空気ノズル２１の圧力損失は増加する。一方で本実施例では、空気ノズル２１壁面近傍に燃焼空気１２ｂの流路を確保でき、圧力損失の増加を抑制する事ができる。
【００２５】
図８，図９に本実施例の別の実施形態を示す。図８は燃料ノズル２２，空気ノズル２１の軸方向断面図である。図９は図８中のＡ−Ａ断面図である。図８に示すように支持体２７を空気ノズルプレート２０に取り付ける構造も可能である。このように構成した場合、燃料ノズル２２の加工が不要となり、製作コストを低減できる。
【００２６】
（第３の実施例）
第３の実施例を図１０，図１１，図１２に示す。図１０は燃料ノズル２２，空気ノズル２１，スリーブ２６の軸方向断面図である。図１１は図１２中のＡ−Ａ断面矢視図である。図１２は図１０中のＢ−Ｂ断面矢視図である。本実施例は第２の実施例の別の実施形態であり、スリーブ２６の支持体２７を燃料ノズル２２の燃料噴孔２８の下流側かつ燃料ノズルの周方向同位相に設け、燃料は燃料ノズル２２から半径方向に複数に分散して噴射するよう構成している。すなわち空気ノズル２１は、燃料ノズル２２の半径方向外側に配置され、燃料噴孔２８は燃料ノズル２２の空気ノズル２１側の側面に配置されている。また、スリーブ２６の支持体より上流側位置に、燃料の通気孔を有している。
【００２７】
本形状とした場合、燃料噴流５０は燃焼空気１２ａにより下流に流され、支持体２７に衝突する。燃料噴流５０を支持体２７に衝突させる事で燃料噴流５０の運動量を小さくし周囲に広く分散させる事ができる。燃料噴流５０は支持体２７の下流に形成される乱れ５３によって更に混合しながらスリーブ２６の下流へ流れ、スリーブ２６先端に設けた渦発生体２５によって発生した横渦５２によってスリーブ２６外周側から流入してきた燃焼空気１２ｂと混合する。
【００２８】
本実施例の特徴は、スリーブ２６の支持体２７に燃料噴流５０を衝突させて燃焼空気１２ａと混合する事である。支持体２７への衝突による混合作用により、燃料ノズル２２に突起物を用いずに燃料と空気を混合することができ、突起物の加工コストを低減できる。また、支持体２７の下流には乱れ５３や軸中心に向かう流れ５４など複雑な流れ場が形成されるため、スリーブ２６内における燃料と空気の混合を更に促進する事ができる。
【００２９】
（第４の実施例）
第４の実施例を図１３，図１４に示す。図１３は燃料ノズル２２，空気ノズル２１，スリーブ２６の軸方向断面図である。図１４は図１３中のＡ−Ａ断面矢視図である。本実施例は第３の実施例の別の実施形態であり、支持体２７の上流側位置にスリーブ２６に通気孔２９を設けている。
【００３０】
本形状とした場合、燃料噴流５０は支持体２７に衝突し、その一部は支持体２７に沿ってスリーブ２６に設けた通気孔２９からスリーブ２６外周へ燃料噴流５０ｂとして流出し、燃焼空気１２ｂと混合される。スリーブ２６外周に流出しなかった燃料噴流５０ａはスリーブ２６内部で燃焼空気１２ａと混合し、スリーブ２６先端に設けた渦発生体２５によって発生した横渦５２によってスリーブ２６外周側から流入する燃料噴流５０ｂおよび燃焼空気１２ｂと混合する。
【００３１】
このように構成する事で、実施例３よりも燃料を空気ノズル２１の半径方向外側に予め分散させて供給する事ができ、横渦５２よりも上流側における空気ノズル２１の半径方向の燃料濃度偏差が低減され、燃料と空気の混合を促進する事ができる。
【００３２】
図１５に本実施例におけるスリーブ２６の別の実施例を示す。図１５は燃料ノズル２２，空気ノズル２１，スリーブ２６の軸方向断面図である。本実施例においては、スリーブ２６は通気孔２９を設けた軸方向位置において、半径方向外側に突き出す形状としている。本形状とした場合、燃焼空気１２ｂの流路が狭められ、燃焼空気１２ｂは通気孔２９近傍において加速流となり、エジェクター効果が発生して燃焼空気１２ａや燃料噴流５０ａ，５０ｂがスリーブの外側に吸い込まれる。エジェクター効果によって燃料を半径方向外側に更に分散され、燃料と空気の混合を促進する事ができる。
【００３３】
（第５の実施例）
第５の実施例を図１６，図１７に示す。図１６は燃料ノズル２２ａ，２２ｂと空気ノズル２１の軸方向断面図である。図１７は図１６中のＡ−Ａ断面矢視図である。本実施例は第１の実施例における空気ノズル２１に設けた渦発生体２５に代わり、燃料ノズル２２ａ先端よりも下流位置の空気ノズル２１壁面に燃料噴出孔３０を設けている。すなわち、空気ノズル２１は、燃料ノズル２２ａの半径方向外側に配置され、乱流促進手段として、空気ノズル２１の壁面から流体を噴出する手段である燃料噴出孔３０を有している。燃料は燃料ヘッダー２３において燃料ノズル２２ａ，２２ｂの２系統に分割される。燃料ノズル２２ａから噴出する燃料噴流５０ａは燃焼空気１２で包み込んで空気ノズル２１の内部に流れ、燃焼室１に流入する。燃料ノズル２２ｂに供給された燃料は空気ノズルプレート２０内に設けられた燃料流路３１，燃料マニホールド３２を通じて、燃料噴出孔３０から空気ノズル２１の軸中心に向かって噴出し、燃料噴流５０ｂを形成する。燃料噴流５０ｂは燃焼空気１２に衝突して乱れ５５を発生し、燃焼空気１２と混合しながら燃焼室１に流入する。
【００３４】
横渦５１により燃料噴流５０ａを空気ノズル２１の半径方向外側へ分散させた上で、燃料噴流５０ｂによって形成された乱れ５５により、燃料噴流５０ａと燃焼空気１２の混合を更に促進できる。また、燃料噴出孔３０から燃料を噴射する事で、燃料の希薄な空気ノズル２１の壁面近傍に直接燃料を供給するため、空気ノズル２１の軸方向断面における燃料濃度分布をより均一にする事ができ、燃料と空気の混合を促進できる。
【００３５】
更に、燃料の供給を分散させる事で、第１の実施例と比較して、燃料ノズル２２ａから噴射される燃料噴流５０ａの流量が減少し、燃料噴流５０ａの噴射運動量が低下する事で、燃料噴流５０ａが横渦５１によって燃焼空気１２と混合されやすくなる。
【００３６】
本実施例は、第１の実施例に比べて、空気ノズル２１内部に狭隘部が形成されないため、第１の実施例よりも圧力損失を抑制しながら高い混合性能を得る事ができる。
【００３７】
本実施例は燃料中の体積あたりのカロリーの低い燃料を用いた場合など、燃料流量が多くなる場合に特に有効である。
【００３８】
本実施例では燃料噴出孔３０は対向して２つ設けているが、これは燃料噴流５０ｂが適切な運動量で空気ノズル２１中に噴出できる範囲で増やす事が望ましい。燃料噴出孔３０の数を増加する事で、空気ノズル２１中の周方向の燃料濃度がより均一になり、燃料と空気の混合を促進できる。
【００３９】
また、本実施例では乱れ５５を発生させるために燃料を分配させて噴出したが、燃料に限らず燃焼空気や蒸気，窒素など他の媒体でも同様の効果を得ることが可能である。
【００４０】
図１８，図１９に本実施例の別の実施形態を示す。図１８は本実施例における燃料ノズル２２ａ，２２ｂ，空気ノズル２１，燃料噴出孔３０，燃料マニホールド３２の軸方向断面図を示す。図１９は図１８中のＡ−Ａ断面矢視図である。図１８，図１９に示すように、一つの燃料マニホールド３２から複数の燃料噴出孔３０に燃料を供給する事で燃料ノズル２２ｂの本数を抑える構造も可能である。この場合、燃料ノズル２２ｂの本数を抑える事で燃焼器の製作コストを削減する事ができる。
【００４１】
以上説明した通り、各実施例の燃焼器は、空気と燃料とを混合燃焼させる燃焼室１と、燃料を燃焼室１に噴出する燃料噴孔２８を有する燃料ノズル２２と、燃料ノズル２２と同軸に配置され、燃焼室１に空気を噴出する空気ノズル２１と、燃料噴孔２８より上流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第１の乱流促進手段とを備え、燃料噴孔２８の下流側に、燃料または空気の少なくとも一方の流れを乱す第２の乱流促進手段を備えている。このような構成を有し、第１の乱流促進手段で流れを乱された媒体を、さらに流れを乱した後に燃焼させることにより、第１の乱流促進手段で発生した乱れが、下流に流れるについて弱まり消失しても、第２の乱流促進手段でさらに乱れを付加することができる。そのため燃料ノズルや空気ノズルの内径を大型化させた場合でも、十分な混合促進効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  燃焼室
２  外筒
３  燃焼器ライナ
４  トランジションピース
５  圧縮機
６  タービン
７  ディフューザー
８  エンドカバー
１０  圧縮空気
１１  ライナ冷却空気
１２  燃焼空気
１４，１５，１６  燃料供給系統
１４ａ，１５ａ，１６ａ  燃料制御弁
１４ｂ，１５ｂ，１６ｂ  遮断弁
２０  空気ノズルプレート
２１  空気ノズル
２２，２２ａ，２２ｂ  燃料ノズル
２３  燃料ヘッダー
２４  突起物
２５  渦発生体
２６  スリーブ
２７  支持体
２８  燃料噴孔
２９  通気孔
３０  燃料噴出孔
３１  燃料流路
３２  燃料マニホールド
５０，５０ａ，５０ｂ  燃料噴流
５１  横渦（突起物）
５２  横渦（渦発生体）
５３  乱れ（支持体下流）
５４  ノズル軸中心に向かう流れ
５５  乱れ（燃料噴出孔）
【図１】
2011038710.tif 000003
【図２】
2011038710.tif 000004
【図３】
2011038710.tif 000005
【図４】
2011038710.tif 000006
【図５】
2011038710.tif 000007
【図６】
2011038710.tif 000008
【図７】
2011038710.tif 000009
【図８】
2011038710.tif 000010
【図９】
2011038710.tif 000011
【図１０】
2011038710.tif 000012
【図１１】
2011038710.tif 000013
【図１２】
2011038710.tif 000014
【図１３】
2011038710.tif 000015
【図１４】
2011038710.tif 000016
【図１５】
2011038710.tif 000017
【図１６】
2011038710.tif 000018
【図１７】
2011038710.tif 000019
【図１８】
2011038710.tif 000020
【図１９】
2011038710.tif 000021
【図２０】
2011038710.tif 000022
【図２１】
2011038710.tif 000023