(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス、水蒸気および空気を混合して燃焼させる、ガスタービンに用いられる燃焼器であって、
燃焼室に前記燃料ガスを直接噴射する燃料噴射部と、前記燃料噴射部の径方向外側および内側の少なくとも一方に設けられた水蒸気噴射部とを有する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射部の径方向外側に設けられた水蒸気噴射部の径方向外側および前記燃料噴射部の径方向内側に設けられた水蒸気噴射部の径方向内側の少なくとも一方に設けられて、前記水蒸気噴射部から噴射された水蒸気に混合される空気を供給する空気供給室と、
前記水蒸気噴射部からの水蒸気と前記空気供給室からの空気とを混合して前記燃焼室に噴射する混合促進部材と、
を備え、
前記水蒸気噴射部からの水蒸気が、前記混合促進部材を通過する経路のみを介して前記燃焼室に噴射されるように構成されている、
ガスタービンの燃焼器。
【請求項２】
燃料ガス、水蒸気および空気を混合して燃焼させる、ガスタービンに用いられる燃焼器であって、
燃焼室に前記燃料ガスを直接噴射する燃料噴射部と、前記燃料噴射部の径方向外側および内側の少なくとも一方に設けられた水蒸気噴射部とを有する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射部の径方向外側に設けられた水蒸気噴射部の径方向外側および前記燃料噴射部の径方向内側に設けられた水蒸気噴射部の径方向内側の少なくとも一方に設けられて、前記水蒸気噴射部から噴射された水蒸気に混合される空気を供給する空気供給室と、
を備えるガスタービンの燃焼器において、
前記燃料噴射部の径方向外側に設けられた外径側水蒸気噴射部と、
前記燃料噴射部の径方向内側に設けられた内径側水蒸気噴射部と、
前記外径側水蒸気噴射部の径方向外側に設けられた外側空気供給室と、
前記内径側水蒸気噴射部の径方向内側に設けられた内側空気供給室と、
を備えるガスタービンの燃焼器。
【請求項３】
請求項２に記載の燃焼器において、前記内径側水蒸気噴射部からの水蒸気と前記内側空気供給室からの空気との混合を促進する内側混合促進部材をさらに備えるガスタービンの燃焼器。
【請求項４】
請求項２または３に記載の燃焼器において、前記燃料噴射装置に、前記外側空気供給室から前記内側空気供給室へ空気を導入する空気導入通路が設けられているガスタービンの燃焼器。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項に記載の燃焼器において、前記外径側水蒸気噴射部が前記外側空気供給室に開口しており、前記外径側水蒸気噴射部からの水蒸気と前記外側空気供給室からの空気とを混合して前記燃焼室に噴射する外側混合促進部材が設けられている、ガスタービンの燃焼器。
【請求項６】
請求項２から５のいずれか一項に記載の燃焼器において、前記燃料噴射部に形成された燃料噴射孔が周方向に傾斜しているガスタービンの燃焼器。
【請求項７】
請求項６に記載の燃焼器において、前記燃料噴射孔が、径方向に複数配列されているガスタービンの燃焼器。
【請求項８】
請求項２から７のいずれか一項に記載の燃焼器において、前記燃焼室を形成する燃焼筒に、軸心方向に複数段の空気導入孔が形成されており、上流側段の空気導入孔の径が、下流側段の空気導入孔の径よりも大きいガスタービンの燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスのような燃料ガス、水蒸気および空気を混合して燃焼させる、ガスタービンエンジンに用いられる燃焼器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のガスタービンシステムにおいては、排気ガスの低ＮＯｘ化およびシステムの高効率化を課題として、燃料と水または水蒸気とを燃焼器に噴射する技術が開発されている（例えば特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−６６１５６号公報
【特許文献２】特開２０１５−７５３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の燃焼器の場合、水蒸気ノズルとガス燃料噴射ノズルが離間して配置されており、かつ水蒸気およびガス燃料は、燃焼器への噴射後に燃焼室内で初めて混合されるので、燃焼室内における燃料と水蒸気との濃度分布が不均一なり、燃焼後の排気ガス中に含まれるＮＯｘの低減も不十分である。他方、特許文献２の燃焼器の場合、燃料ガスと水蒸気を予混合した後に混合ガスを燃焼室へ噴射するので、燃料と水蒸気との濃度分布の均一化は図れるが、温度差の大きい水蒸気と燃料ガスを燃料噴射装置内で直接接触させるため、水蒸気がドレイン化する。
【０００５】
本発明の目的は、水蒸気のドレイン化を防止しながら、燃料と水蒸気とを均一に混合することにより、効果的に低ＮＯｘ化を図ることができるガスタービンの燃焼器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するために、本発明に係るガスタービンの燃焼器は、燃料ガス、水蒸気および空気を混合して燃焼させる、ガスタービンエンジンに用いられる燃焼器であって、
燃焼室に前記燃料ガスを直接噴射する燃料噴射部と、前記燃料噴射部の径方向外側および内側の少なくとも一方に設けられた水蒸気噴射部とを有する燃料噴射装置と、
前記燃料噴射部の径方向外側に設けられた水蒸気噴射部の径方向外側および前記燃料噴射部の径方向内側に設けられた水蒸気噴射部の径方向内側の少なくとも一方に設けられた空気供給室と、
を備えている。
【０００７】
この構成によれば、水蒸気噴射部と空気供給室が径方向に隣接しているので、水蒸気を高温の空気と接触させ、かつ空気で希薄化させた状態で燃料ガスと接触させることができ、水蒸気のドレイン化を防止することができる。また、燃料噴射部と空気供給室との間に水蒸気噴射部が介在しているので、燃料ガスと空気の燃焼反応面に適切に蒸気を噴射することができる。
【０００８】
本発明の一実施形態において、前記燃料噴射部の径方向外側に設けられた外径側水蒸気噴射部と、前記燃料噴射部の径方向内側に設けられた内径側水蒸気噴射部と、前記外径側水蒸気噴射部の径方向外側に設けられた外側空気供給室と、前記内径側水蒸気噴射部の径方向内側に設けられた内側空気供給室とを備えていてもよい。この構成によれば、燃焼室の一次燃焼領域に、径方向中心部付近から水蒸気と空気の混合気が噴射されるので、一次燃焼領域が希薄化されて、より均一な燃焼が可能となる。
【０００９】
本発明の一実施形態において、前記内径側水蒸気噴射部からの水蒸気と前記内側空気供給室からの空気との混合を促進する内側混合促進部材をさらに備えてもよい。この構成によれば、水蒸気が高温の空気と混合されて希薄化された後に燃料ガスと接触するので、水蒸気のドレイン化を一層確実に防止できる。
【００１０】
本発明の一実施形態において、前記燃料噴射装置に、前記外側空気供給室から前記内側空気供給室へ空気を導入する空気導入通路が設けられていてもよい。この構成によれば、コンパクトかつ簡単な構造によって、前記内径側空気供給室へ空気を導入することができる。
【００１１】
本発明の一実施形態において、前記外径側水蒸気噴射部が前記外側空気供給室に開口しており、前記外径側水蒸気噴射部からの水蒸気と前記外側空気供給室からの空気とを混合して前記燃焼室に噴射する外側混合促進部材が設けられていてもよい。この構成によれば、外径側においても、水蒸気が高温の空気と混合されて希薄化された後に燃料ガスと接触するので、水蒸気のドレイン化を一層確実に防止できる。
【００１２】
本発明の一実施形態において、前記燃料噴射部に形成された燃料噴射孔が周方向に傾斜していてもよい。この構成によれば、燃料ガスに旋回を与えるための部材を別途設けることなく、かつ簡単な構造で、燃焼室に噴射される燃料ガスに旋回を与えることができる。
【００１３】
前記燃料噴射孔が周方向に傾斜している場合、前記燃料噴射孔が、径方向に複数配列されていてもよい。この構成によれば、燃料噴射孔の開口部周辺の面積を小さくすることにより、傾斜した方向に噴射される燃料ガスが端面上で燃焼することを防止できる。
【００１４】
本発明の一実施形態において、前記燃焼室を形成する燃焼筒に、軸心方向に複数段の空気導入孔が形成されており、上流側段の空気導入孔の径が、下流側段の空気導入孔の径よりも大きく形成されていてもよい。この構成によれば、燃焼室内の上流部分に、より大量の空気を供給することによって、一次燃焼領域を希薄化して、均一な燃焼を実現できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るガスタービンの燃焼器によれば、上述したように、水蒸気噴射部と空気供給室を径方向に隣接させ、かつ水蒸気噴射部と燃料噴射部とを径方向に隣接させたことにより、水蒸気のドレイン化防止、一次燃焼領域の希薄化、および燃焼反応面への適切な水蒸気噴射が実現される。これらの組み合わせによって、効果的に低ＮＯｘ化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃焼器を適用したガスタービンシステムを示す概略図である。
【図２】図１の燃焼器を示す縦断面図である。
【図３】図２の燃焼器の燃料噴射部の周辺部分を拡大して示す縦断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３のV−V線断面図である。
【図６】図２の燃焼器の燃料噴射部を示す正面図である。
【図７】図６のVII−VII線断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る燃焼器を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施形態に係る燃焼器を適用したガスタービンシステムの一例を示す。同図に示すガスタービンシステムＧＴは、空気Ａを圧縮する圧縮機１と、燃焼器３と、タービン５と、ボイラ１１とを備えている。ボイラ１１はタービン５からの排気ガスＥＧを熱源として水蒸気Ｗを発生する。
【００１８】
燃焼器３の頭部（最上流部）には燃料噴射装置１３が設けられている。この燃料噴射装置１３の燃料噴射ノズル１５には、水素ガスのような燃料ガスＨを、図示しない燃料源から燃料噴射ノズル１５内に導入する第１導入通路１７と、ボイラ１１からの水蒸気Ｗを燃料噴射ノズル１５内に導入する第２導入通路１９が接続されている。水蒸気Ｗは、燃焼器３の燃焼室２１内の火炎温度を下げて低ＮＯｘ化を図るために供給される。なお、燃料ガスＨとして水素ガスが最も好ましいが、これに代えて、他の燃料、例えば天然ガスを用いることもできる。
【００１９】
圧縮機１から供給される圧縮空気Ａと、燃料噴射装置１３から供給される燃料ガスＨおよび水蒸気Ｗとが燃焼室２１で燃焼され、これにより発生する高温高圧の燃焼ガスＣＧをタービン５に供給し、このタービン５を駆動する。タービン５は、回転軸Ｒを介して圧縮機１を駆動するとともに、発電機ＰＵのような負荷を駆動する。
【００２０】
水蒸気Ｗを発生させるボイラ１１はタービン５からの排気通路２３上に設置されている。排気ガスＥＧから回収した排熱がボイラ１１での蒸気生成の熱源に利用される。ボイラ１１を通過した排気ガスＥＧは、図示しないサイレンサを通ったのち、外部に排出される。ボイラ１１には、図示しない外部の給水源から水が供給される。
【００２１】
図２に、本実施形態に係る燃焼器３を示す。同図に示すように、燃焼器３は単缶型であり、その軸心Ｃが回転軸Ｒ（図１）と直交する垂直面内に位置するように立設されている。筒状のハウジング２５の内側に、燃焼室２１を形成する燃焼筒２７が配置されている。燃焼筒２７の外周側には圧縮機１（図１）で圧縮された圧縮空気Ａを燃焼器３の燃焼室２１内および燃料噴射装置１３に導入する空気導入通路２９が形成されている。圧縮機１から燃焼器３へは、通常、燃焼器３の入口において３００℃〜５００℃程度の高温の空気Ａが供給される。燃焼筒２７の前方には、燃焼筒２７と同心状に配置された筒状壁３１が連結されている。筒状壁３１の外周側空間は、空気導入通路２９の下流部分を形成している。
【００２２】
燃焼器３における燃焼噴射装置１３の燃料噴射ノズル１５は、第１導入通路１７から供給された燃料ガスＨを燃焼室２１に直接噴射する燃料噴射部３３を有している。燃料噴射ノズル１５は、さらに、第２導入通路１９から供給された水蒸気Ｗを噴射する、燃料噴射部３３の径方向外側に設けられた外径側水蒸気噴射部３５と、燃料噴射部３３の径方向内側に設けられた内径側水蒸気噴射部３７とを有している。燃料噴射ノズル１５における、内径側水蒸気噴射部３７の径方向内側には、内径側水蒸気噴射部３７から噴射された水蒸気Ｗと混合される空気Ａを供給する内側空気供給室３９が設けられている。
【００２３】
燃料噴射ノズル１５は、全体がほぼ円筒形状の部材であり、最上流側の蓋部４１と、蓋部４１の下流側に接続された二重円筒状の胴部４３と、胴部４３の下流側に接続された、最下流側に位置するヘッダ部４５と、軸心位置に配置されて、これら蓋部４１、胴部４３およびヘッダ部４５を支持する丸棒状のピン部材４７とで構成されている。蓋部４１（図示の例では蓋部４１の周壁）には、第１導入通路１７を形成する第１導入管４９が接続されている。
【００２４】
胴部４３の外周壁５１の内側には、円筒状の隔壁５３が同心状に配置されている。隔壁５３の内側の空間が、蓋部４１の内方空間と連通して燃料供給路５５を形成している。一方、隔壁５３と外周壁５１の間に形成された、燃料供給路５５から隔離された環状空間が、水蒸気供給路５７を形成している。胴部４３の外周壁５１には、水蒸気供給路５７に連通する前記第２導入通路１９を形成する第２導入管５９が接続されている。
【００２５】
図３に示すように、ヘッダ部４５には、前記燃料噴射部３３、外径側水蒸気噴射部３５および内径側水蒸気噴射部３７が設けられている。外径側水蒸気噴射部３５は、ヘッダ部４５の外径側部分に、軸心方向の貫通孔として形成された外径側水蒸気噴射孔６１を有している。外径側水蒸気噴射孔６１は水蒸気供給路５７に直接連通している。内径側水蒸気噴射部３７は、ヘッダ部４５の内径側部分において軸心方向に延びる内径側水蒸気噴射孔６３を有している。内径側水蒸気噴射孔６３は、その上流部に形成された水蒸気連通路６５に連通している。水蒸気連通路６５は、水蒸気供給路５７の下流部からヘッダ部４５の径方向内側に向かって延びる孔である第１水蒸気連通路部６５ａと、第１水蒸気連通路部６５ａの下流端と内径側水蒸気噴射孔６３の上流端とを連通させる第２水蒸気連通路部６５ｂとからなる。
【００２６】
図４に示すように、外径側水蒸気噴射孔６１は、ヘッダ部４５の周方向に等間隔に複数（図示の例では１８個）設けられている。内径側水蒸気噴射孔６３も、ヘッダ部４５の周方向に等間隔に複数（図示の例では１８個）設けられている。また、図５に示すように、第１水蒸気連通路部６５ａは、ヘッダ部４５の周方向に等間隔に複数（図示の例では１８個）設けられている。第２水蒸気連通路部６５ｂは、環状空間として形成されている。
【００２７】
図３に示すように、ヘッダ部４５における、外径側水蒸気噴射孔６１と内径側水蒸気噴射孔６３との間の径方向位置に、燃料供給路５５に連通する燃料連通路６７が形成されている。燃料連通路６７は、軸心方向に延びる孔として形成されている。燃料連通路６７の下流端に、環状空間として形成された燃料ヘッダ室６９が連通している。燃料ヘッダ室６９を形成する中空状の周壁７１の、燃焼室２１に面する端壁７３に、燃料噴射部３３の燃料噴射孔７５が形成されている。図４に示すように、燃料連通路６７は、ヘッダ部４５の周方向に等間隔に複数（図示の例では１８個）設けられている。
【００２８】
本実施形態では、図６に示すように、燃料噴射孔７５は、周方向に等間隔に複数（図示の例では９個）、かつ、径方向に複数（図示の例では２個）設けられている。各燃料噴射孔７５は、図７に示すように、燃料噴射ノズル１５の端壁７３内で、周方向に傾斜するように形成されている。なお、ここでの「周方向に傾斜する」とは、燃料噴射ノズル１５の径方向に直交する平面内で、軸心方向に対して周方向に傾斜していることを意味する。
【００２９】
燃料噴射孔７５を軸心方向に平行に形成してもよいが、燃料噴射孔７５を周方向に傾斜させることにより、燃料ガスＨに旋回を与えるための部材を別途設けることなく、かつ簡単な構造で、燃焼室２１に噴射される燃料ガスＨに旋回を与えることができる。なお、燃料噴射孔７５の傾斜角度は適宜設定してよいが、軸心方向に対する傾斜角度の好ましい範囲は２０°〜７０°であり、より好ましい範囲は３０°〜６０°である。また、このように、燃料噴射孔７５を周方向に傾斜させる場合には、燃料噴射孔７５を径方向に複数配列することによって、燃料噴射孔７５の開口部周辺の面積が小さくなるので、傾斜した方向に噴射される燃料ガスＨが端壁７３上で燃焼することを防止できる。
【００３０】
図２に示すように、筒状壁３１には、周方向に等間隔に配置された複数の空気導入開口７７が形成されている。空気導入開口７７を介して、空気導入通路２９を流れる空気Ａが筒状壁３１の内方空間に流入する。筒状壁３１の内方空間には、燃料噴射ノズル１５のヘッダ部４５を含む下流部分が配置されている。このような配置構成によって、筒状壁３１の内方空間、すなわち外径側水蒸気噴射部３５の径方向外側の空間が、外径側水蒸気噴射部３５から噴射された水蒸気Ｗと混合される空気Ａを供給する外側空気供給室７９を形成している。
【００３１】
図３に示すように、燃料噴射装置１３の燃料噴射ノズル１５には、外側空気供給室７９から内側空気供給室３９へ空気Ａを供給する空気供給通路８１が設けられている。具体的には、空気供給通路８１は、燃料噴射ノズル１５のヘッダ部４５の径方向に延びる貫通孔として設けられている。空気導入通路８１は、軸心方向に並べて複数設けられているとともに、図４に示すように、周方向に等間隔に複数（図示の例では１８個）設けられている。
【００３２】
この例では、同数の外径側水蒸気噴射孔６１、燃料連通路６７、および内径側水蒸気噴射孔６３が、ヘッダ部４５における同一の周方向位置に配置されており、これらと同数の空気供給通路８１が、燃料連通路６７間の周方向位置に配置されている。もっとも、これらの数および配置は、外径側水蒸気噴射孔６１、燃料連通路６７、および内径側水蒸気噴射孔６３と、空気供給通路８１とが互いに干渉しないかぎり、図示の例に限定されない。
【００３３】
図３に示すヘッダ部４５における内側空気供給室３９の下流側には、内径側水蒸気噴射部３７からの水蒸気Ｗと内側空気供給室３９からの空気Ａとの混合を促進する内側混合促進部材８３が設けられている。図示の例では、内側混合促進部材８３としてスワーラ（固定旋回羽根）を用いている。もっとも、内側混合促進部材８３としては、例えば、多数の貫通孔が形成された多孔板などの他の部材を使用してもよい。
【００３４】
内径側水蒸気噴射部３７は、スワーラである内側混合促進部材８３に直接水蒸気Ｗを噴射するように形成されている。また、内側混合促進部材８３は、燃料噴射孔７５が形成されているヘッダ部４５の端壁７３よりも上流側の軸心方向位置（図示の例では、燃料連通路６７と燃料ヘッダ室６９との接続部分に相当する位置）に配置されている。したがって、燃料ヘッダ室６９を形成する周壁７１の径方向内側の空間が、内側混合促進部材８３を通過した空気Ａと水蒸気Ｗとを予混合する予混合通路８５を形成している。
【００３５】
このように、燃料噴射装置１３の径方向内側部分に、内径側水蒸気噴射部３７および内側空気供給室３９を設けたことにより、径方向中心部付近から水蒸気Ｗと空気Ａの混合気が燃焼室２１へ噴射されるので、一次燃焼領域が希薄化されて、均一な燃焼が可能となる。また、径方向の貫通孔である空気供給通路８１を設けて、外側空気供給室７９から空気Ａを内径側水蒸気噴射部３７に供給するように構成したので、コンパクトかつ簡単な構造によって、前記内径側空気供給室３９へ空気Ａを導入することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、内径側水蒸気噴射部３７と内側空気供給室３９とを径方向に隣接させており、水蒸気Ｗが空気Ａによって希薄化された後に燃料ガスＨと接触するので、内側混合促進部材８３を省略しても水蒸気のドレイン化防止を図ることはできるが、内側混合促進部材８３によって内径側水蒸気噴射部３７からの水蒸気Ｗと内側空気供給室３９からの高温の空気Ａとの混合を促進することにより、水蒸気のドレイン化を一層確実に防止できる。
【００３７】
また、図示の例では、軸心位置に設けられた棒状のピン部材４７の周りにスワーラである内側混合促進部材８３を設けたので、ピン部材４７の回りに効率的に水蒸気Ｗと空気Ａの旋回流を生じさせることができる。
【００３８】
外径側水蒸気噴射孔６１は、外側空気供給室７９内に開口している。換言すれば、外径側水蒸気噴射孔６１は、燃料噴射孔７５が形成されているヘッダ部４５の端壁７３よりも上流側の軸心方向位置に開口している。外径側水蒸気噴射孔６１から軸心方向に離間した位置に、外側混合促進部材８７である外側スワーラが設けられている。この外側スワーラを介して、外径側水蒸気噴射部３５からの水蒸気Ｗと外側空気供給室７９からの高温の空気Ａとが混合され、旋回流として燃焼室２１に噴射される。外側混合促進部材８７である外側スワーラは、ヘッダ部４５の周壁７１の外周面に嵌合する環状のノズル部材８９に設けられている。
【００３９】
本実施形態では、外径側水蒸気噴射部６１と外側空気供給室７９とを径方向に隣接させており、水蒸気が空気によって希薄化された後に燃料ガスと接触するので、外径側水蒸気噴射孔６１を燃焼室２１内に開口させて、水蒸気を直接燃焼室２１内に噴射しても水蒸気のドレイン化を防止できる。しかし、図示の例のように、外径側水蒸気噴射孔６１を外側空気供給室７９内に開口させて、外径側水蒸気噴射部３５からの水蒸気Ｗと外側空気供給室７９の高温の空気Ａとを外側混合促進部材８７によって混合した後に、旋回流として燃焼室２１に噴射することにより、一層確実に水蒸気のドレイン化を防止できる。
【００４０】
図２に示す燃焼筒２７には、空気導入孔８９が形成されている。空気導入孔８９を介して、空気導入通路２９を流れる空気Ａが燃焼室２１内へ導入される。空気導入孔８９は、燃焼筒２７の同一軸心方向位置において、周方向に等間隔に複数形成されている。この同一軸心方向位置の複数の空気導入孔８９が、軸心方向に複数段（この例では２段）形成されている。これら２段の空気導入孔８９は、いずれも、燃焼室２１内の上流側部分の、一次燃焼領域に相当する軸心方向位置に設けられている。本実施形態では、上流側段における各空気導入孔８９の径は、下流側段の各空気導入孔８９の径よりも大きく形成されている。上流側段における各空気導入孔８９の径を大きくすることによって、燃焼室２１内の上流部分に大量の空気を供給し、一次燃焼領域を希薄化して、均一な燃焼を実現できる。
【００４１】
なお、本実施形態では、水蒸気を噴射するための水蒸気噴射部として、外径側水蒸気噴射部３５および内径側水蒸気噴射部３７とを設け、各水蒸気噴射部３５，３７に対応する空気供給室である外側空気供給室７９および内側空気供給室３９を設けた例を示したが、水蒸気噴射部としては、外径側水蒸気噴射部３５および内径側水蒸気噴射部３７の少なくとも一方が設けられていればよく、その水蒸気噴射部に対応する空気供給室が、当該水蒸気噴射部に対して燃料噴射部３３と反対側の径方向位置に設けられていればよい。例えば、図８に示す、本発明の他の実施形態に係る燃焼器３では、水蒸気噴射部として外径側水蒸気噴射部３５のみを設け、空気供給室として、外径側水蒸気噴射部３５の径方向外側に配置した外側空気供給室７９のみを設けている。
【００４２】
同図の実施形態では、外径側水蒸気噴射部３５の外径側水蒸気噴射孔６１の軸心方向における開口位置を、燃料噴射部３３の燃料噴射孔７５の開口位置と同一とし、外径側水蒸気噴射孔６１から燃焼室２１へ直接水蒸気Ｗを噴射するようにしている。外径側水蒸気噴射孔６１の外径側に、外側空気供給室７９の空気Ａを水蒸気Ｗに混合させるスワーラＳＷが設けられている。
【００４３】
また、本実施形態では、燃料噴射ノズル１５のヘッダ部４５とピン部材４７との間に、環状の冷却通路９１が形成されている。ヘッダ部４５には、外側空気供給室７９から冷却通路９１に冷却用空気を供給する冷媒供給通路９３が形成されている。外側空気供給室７９から冷媒供給通路９３を介して冷却通路９１に取り込まれた圧縮空気Ａの一部が、ピン部材４７の表面を冷却する。ピン部材４７を冷却した後の空気Ａは、空気噴射孔９５から燃焼室２１へ排出される。
【００４４】
以上説明した各実施形態に係る燃焼器３によれば、水蒸気噴射部３５，３７と空気供給室７９，３９が径方向に隣接しているので、水蒸気Ｗを高温の空気Ａと接触させ、かつ空気Ａで希薄化させた状態で燃料ガスＨと接触させることができ、水蒸気Ｗのドレイン化を防止することができる。また、水蒸気噴射部３５，３７と燃料噴射部３３が径方向に隣接しているので、燃焼室２１内の一次燃焼領域において、燃料ガスＨと空気Ａの燃焼反応面に適切に蒸気Ｗを噴射することができる。
【００４５】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００４６】
３  燃焼器
１３  燃料噴射装置
３３  燃料噴射部
３５  外径側水蒸気噴射部（水蒸気噴射部）
３７  内径側水蒸気噴射部（水蒸気噴射部）
３９  内側空気供給室（空気供給室）
７９  外側空気供給室（空気供給室）
Ａ  空気
ＧＴ  ガスタービンシステム
Ｈ  燃料ガス
Ｗ  水蒸気
【図１】
0006722491.tif 000002
【図２】
0006722491.tif 000003
【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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