(57)【要約】【課題】燃焼室における下流側の領域において、燃焼用空気、炭化水素系の第１燃料、及び水素系の第２燃料を予め混合した希薄な予混合気を噴射する追焚きバーナを備えるガスタービンの燃焼器において、追焚きバーナの逆火のリスクを低減できるガスタービン用燃焼器、及びガスタービンを提供する。【解決手段】燃料噴射ノズルは、炭化水素系の第１の燃料を噴射する第１燃料噴射ノズル３６２と、水素系の第２の燃料を噴射する第２燃料噴射ノズル３６４で構成され、少なくとも１つ以上の第１、第２燃料噴射ノズル３６２，３６４が中心軸を交差させて接続管７０内に突出している。第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４の周壁には、複数の燃料噴射孔３６３，３６５が軸方向に所定ピッチで形成され、接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流れ方向に直交する平面上において、第１、第２燃料噴射ノズル３６２，３６４が重なる各燃料噴射ノズルの周壁に燃料噴射孔を設けない。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室を内部に形成する燃焼筒と、
前記燃焼筒の上流側に配置されたメインバーナと、
前記燃焼筒を囲むように当該燃焼筒と同軸状に形成された筒状のケーシングと、
前記燃焼筒と前記ケーシングとの径方向隙間に形成され、
前記メインバーナの燃焼用空気が流れる環状の第１の空気流路と、
前記メインバーナよりも下流側に配置された複数の追焚きバーナを備えたガスタービン用の燃焼器であって、
前記追焚きバーナは、
前記ケーシングの径方向外側において燃焼器の軸方向に沿って延び、追焚きバーナの燃焼用空気が流れる第２の空気流路と、
前記第２の空気流路内に水素ガス系の燃料を噴射する燃料噴射部と、
第２の空気流路の下流側から屈曲して前記燃焼器の径方向内側に延び、前記ケーシングと前記燃焼筒を貫通して燃焼室に開口する予混合流路とを備えることを特徴とするガスタービン用燃焼器。
【請求項２】
前記燃料噴射部は、前記接続管内を流通する前記燃焼用空気の流れ方向と交差する向きに前記接続管内に突出して設けられた燃料噴射ノズルである請求項１に記載のガスタービン用燃焼器。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の燃焼器を備えることを特徴とするガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービン用燃焼器、及びガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ガスタービンは、地球温暖化防止及び資源有効利用の観点からガスタービンの主要燃料である天然ガスに加え、石油化学プラント等の製造プロセスから副次的に発生する副生水素ガスを利用することが要望されている。
【０００３】
特許文献１には、内部に燃焼室を形成する燃焼筒と、燃焼筒の外側を覆い該燃焼筒の周囲に、圧縮機から供給される圧縮空気（燃焼用空気という）の流路を形成するケーシングと、燃焼筒の上流側に配置され、第１燃料（炭化水素系のガス）を燃焼室に噴射する第１燃料ノズル（メインバーナに相当する。）と、第１燃料ノズルの下流側であってケーシングから燃焼筒の周壁を貫通して配置された複数の第２燃料ノズル（追焚きバーナに相当する。）を有し、燃焼筒の周壁から燃焼室内に向けて第２燃料（水素系のガス）を径方向内向きに噴射し、当該第２燃料を燃焼生成ガス中に拡散させて燃焼するガスタービン燃焼器が開示されている。
【０００４】
一方、水や蒸気を使用せずにＮＯｘの排出量を抑制する方法として、希薄予混合燃焼方法（Dry Low Emission燃焼方法）が注目されており、近年、この燃焼方法を採用した燃焼器（ＤＬＥ燃焼器）を有するガスタービンがプラント施設等で稼働している。
【０００５】
そこで、本出願人は、ＤＬＥ燃焼器の燃焼室における下流側の領域において、燃焼用空気、炭化水素系の第１燃料（例えば天然ガス）、及び水素系の第２燃料（例えば水素ガス）を予め混合した希薄な予混合気を噴射する追焚きバーナを備えるガスタービンの燃焼器をPCT/JP2014/065657（未公開）において提案している。
【０００６】
この追焚きバーナは、上流側から予混合流路に導入した燃焼用空気と第１、第２燃料を当該予混合流路内で混合して予混合気を生成し、当該予混合気を下流側から燃焼室に噴射して燃焼させるものであり、第１、２燃料を予混合室内に噴射する第１、２燃料噴出孔とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−７５１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、水素ガスは天然ガスに比べて燃焼速度が速い。このため、上述の構成の追焚きバーナで、水素系の燃料を含む予混合燃料を燃焼させると、炭化水素系の燃料を含む予混合燃料を燃焼させる場合と比べて、火炎が追焚きバーナ本体内に進入し（この現象を「逆火」という。）、追焚きバーナ本体を焼損する虞がある。
【０００９】
そこで、本発明は、燃焼室における下流側の領域において、燃焼用空気、炭化水素系の第１燃料、及び水素系の第２燃料を予め混合した希薄な予混合気を噴射する追焚きバーナを備えるガスタービンの燃焼器において、追焚きバーナの逆火のリスクを低減できるガスタービン用燃焼器、及び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】
【００１０】
本発明のガスタービン用燃焼器は、燃焼室を内部に形成する燃焼筒と、前記燃焼筒の上流側に配置されたメインバーナと、前記燃焼筒を囲むように当該燃焼筒と同軸状に形成された筒状のケーシングと、前記燃焼筒と前記ケーシングとの径方向隙間に形成され、前記メインバーナの燃焼用空気が流れる環状の第１の空気流路と、前記メインバーナよりも下流側に配置された複数の追焚きバーナを備えたガスタービン用の燃焼器であって、前記追焚きバーナは、前記ケーシングの径方向外側において燃焼器の軸方向に沿って延び、追焚きバーナの燃焼用空気が流れる第２の空気流路と、前記第２の空気流路内に水素ガス系の燃料を噴射する燃料噴射部と、第２の空気流路の下流側から屈曲して前記燃焼器の径方向内側に延び、前記ケーシングと前記燃焼筒を貫通して燃焼室に開口する予混合流路とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第２の空気流路の下流側の予混合流路において、第２の空気流路から流れてきた燃焼用空気と水素ガス系の燃料とが混合される。即ち、第２の空気流路の下流側の屈曲部において乱流が発生し、この乱流の作用で燃焼用空気と水素燃料が十分に攪拌混合される。また、ケーシングの内部にある第１の空気流路から燃焼用空気を取り込んだ後で予混合する構造と比較して十分に長い流路を確保できるため、予混合気が整流されて淀みのない予混合気が燃焼室に供給できる。その結果、逆火のリスクを低減できる。さらに、メインバーナとは別系統（第２の空気流路）から供給される燃焼用空気に燃料を混合して予混合気を生成するため、追焚きバーナから燃焼室に供給される予混合気の流速を高くすることができ、逆火のリスクを低減できる。
【００１２】
前記燃料噴射部は、前記接続管内を流通する前記燃焼用空気の流れ方向と交差する向きに前記接続管内に突出して設けられた燃料噴射ノズルであってもよい。
【００１３】
この構成によれば、水素ガス系の燃料は比重が軽く貫通力（運動エネルギー）が小さいが、第２の空気流路の中央部分に水素ガス系の燃料を投入することで中央部分よりも流速の低い壁面近傍における水素燃料の滞留を防止することができる。均一で希薄な予混合気が生成される結果、ＮＯｘ排出量を抑えることができる。
【００１４】
また、本発明のガスタービンが備える前記燃焼器は、上述したいずれか１つの燃焼器で構成されていることが好ましい。
【００１５】
この構成によれば、追焚きバーナの逆火のリスクを低減できるガスタービン用燃焼器を具備するガスタービンを提供できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、燃焼室における下流側の領域において、燃焼用空気、炭化水素系の第１燃料、及び水素系の第２燃料を予め混合した希薄な予混合気を噴射する追焚きバーナを備えるガスタービンの燃焼器において、追焚きバーナの逆火のリスクを低減できるガスタービン用燃焼器、及びガスタービンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係るガスタービンの概略構成を示す図である。
【図２】図１のガスタービンに含まれる燃焼器の縦断面図を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る燃焼器の縦断面図である。
【図４】（ａ）は、図３におけるＡ−Ａ方向から見た接続管内に格子状に配置された第１、２燃料噴射ノズルの正面図である。（ｂ）から（ｄ）は、燃料噴射ノズルの配置パターンのバリエーションを示す。（ｂ）は１つの燃料噴射ノズルが接続管の中心に垂直方向に配置された正面図であり、（ｃ）は１つの燃料噴射ノズルが接続管の中心に水平方向に配置された正面図である。（ｄ）は第１、２燃料噴射ノズルが接続管内に十字状に配置された正面図を示す。
【図５】燃料噴射ノズルの燃料噴射孔から噴射される燃料が、圧縮空気の流れ方向と対向する方向に噴射する例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係るガスタービン用燃焼器、及びガスタービンについて、添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本発明の一形態の例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００１９】
図１はガスタービンの概略構成と機能を模式的に示した図である。ガスタービン（全体を符号１で示す。）の構成をその動作と共に簡単に説明すると、このガスタービン１において、圧縮機２は大気を吸引して圧縮空気２００を生成する。圧縮空気２００は燃焼器３で燃料と共に燃焼され、高温高圧の燃焼生成ガス（以下、「燃焼排ガス３００」と称する。）を生成する。燃焼排ガス３００はタービン４に供給され、ロータ５の回転に利用される。ロータ５の回転は圧縮機２に伝達され、圧縮空気２００（燃焼用空気）の生成に利用される一方、ロータ５の回転は例えば発電機６に伝達されて発電に利用される。
【００２０】
図２は、本実施の形態に係る燃焼器３を含むガスタービン１の一部を示す。
【００２１】
本実施の形態において、燃焼器３は、圧縮機（図１参照）から供給される圧縮空気２００の流れ方向（図１の上から下に向かう方向）と、燃焼排ガス３００の流れ方向（図１の下から上に向かう方向）とが内部で互いに対向する逆流缶型の燃焼器である。燃焼器の型式は複数の燃料噴射弁を円周上に有するアニュラ型であってもよい。
【００２２】
燃焼器３は、ガスタービン１の中心軸（図示しないが、図１に示すロータ５の回転中心軸に一致する。）の周囲に等間隔に複数個配置されている。各燃焼器３は、ガスタービン１のアウターケーシング１０に固定された筒状の燃焼器ハウジング１１を有する。燃焼器ハウジング１１は、燃焼器ハウジング１１の内側に同心的に配置された燃焼筒３４を有する。図示するように、燃焼器ハウジング１１と燃焼筒３４は、それらの中心軸３０２が圧縮機側からタービン側に向かってガスタービン１の中心軸（図示せず）と所定角度をもって交差するように、アウターケーシング１０に斜めに固定されている。
【００２３】
本実施の形態では、燃焼器ハウジング１１は筒状のケーシング３５を有し、ケーシング３５の一端（図上右側の端部）がアウターケーシング１０に連結され、ケーシング３５の他端（図上左側の端部）がフランジ３５０で閉じられている。
【００２４】
燃焼筒３４は、燃焼器ハウジング１１と燃焼筒３４との間に配置された複数の連結部材（図示せず）を介して適切な形態で支持されている。
【００２５】
内側に燃焼室３３が形成された燃焼筒３４は、末端部が遷移筒１２に連結され、さらに、遷移筒１２の末端がタービン１３に連結されており、これにより、燃焼室３３で生成された燃焼排ガス３００が遷移筒１２の内部空間を介してタービン１３に供給されるようになっている。
【００２６】
図示するように、遷移筒１２外側には外筒１５が外装され、遷移筒１２と外筒１５との間に環状の隙間１６（燃焼用空気流路の一部）が形成されている。この隙間１６は、燃焼筒３４とケーシング３５の間の環状の燃焼用空気流路３７に連通している。また、外筒１５の末端開口１５０は、アウターケーシング１０の内側に形成された圧縮空気貯留室１７に開放されている。したがって、圧縮機（図１参照）から排出された圧縮空気２００が圧縮空気貯留室１７を介して隙間１６、及び燃焼用空気流路３７に移動することができる。
【００２７】
図２、図３に示すように、燃焼器３は、中心軸３０２上に配置されたバーナユニット３０を有する。バーナユニット３０は燃焼筒３４の基端側に連結されている。また、燃焼筒３４の末端側（燃焼室３３の末端側の２次燃焼領域Ｓ２）の周方向には、複数の追焚きバーナ３６が設けられている。
【００２８】
本実施の形態では、バーナユニット３０は、中心軸３０２に沿って配置され、燃料と燃焼用空気２００を混合して生成した予混合気を燃焼室３３内に噴射する予混合式のメインバーナ３１と、燃料を燃焼室３３内に直接噴射する拡散燃焼式のパイロットバーナ３２を備えている。メインバーナ３１は、パイロットバーナ３２の周囲に同心状に配置されている。メインバーナ３１、及びパイロットバーナ３２は、配管３０４を介して第１の燃料供給源３０５と連通している。
【００２９】
本実施の形態では、メインバーナ３１は、中心軸３０２に沿って同心状に配置された外筒３１０と内筒３１２を有する。図示するように、内筒３１２は後述するパイロットバーナ３２の燃焼用空気噴射筒３２２ｂを兼ねている。外筒３１０と内筒３１２の間の環状空間は、燃料と燃焼用空気２００を混合するための予混合流路３１４として利用される。パイロットバーナ３２は、中心軸３０２に沿って伸びる燃料噴射筒３２２ａと該燃料噴射筒３２２ａに同心状に外装された燃焼用空気噴射筒３２２ｂを備え、燃料噴射筒３２２ａ内に形成された燃料噴射路（図示せず）が流量調整弁を含む配管３０４ｂを介して第１の燃料供給源３０５に接続されており、起動時に流量調整弁を開状態とすることで、第１の燃料供給源３０５から供給される天然ガスが燃焼室３３内に噴射されるようにしてある。燃料噴射筒３２２ａと燃焼用空気噴射筒３２２ｂとの間には環状空気流路３２４が形成され、その一端が燃焼用空気流路３７に接続されると共に他端が燃焼室３３に接続されており、圧縮機から供給される燃焼用空気２００が燃焼室３３内に噴射されるようにしてある。
【００３０】
予混合流路３１４は、一端が燃焼室３３に開口しており、他端が複数の空気取入口３１５を介して径方向外側に向けて燃焼用空気流路３７に開口している。空気取入口３１５の径方向外側には、第１の燃料を噴出する複数のメイン燃料ノズル３１６が配置されている。図示しないが、複数の空気取入口３１５とこれに対応する複数のメイン燃料ノズル３１６は、中心軸３０２を中心とする周方向に等間隔に配置することが好ましい。
【００３１】
各メイン燃料ノズル３１６は、空気取入口３１５に対向する部位に、空気取入口３１５に向けて第１の燃料を噴出する複数の燃料噴射孔（図示せず）が形成されている一方、流量調整弁を含む配管３０４ａを介して第１の燃料供給源３０５に接続されている。これにより、通常運転時に流量調整弁を開状態とすることで、第１の燃料供給源３０５から供給される燃料が、燃焼用空気流路３７から供給される燃焼用空気２００と共に、空気取入口３１５から予混合流路３１４に供給されて該予混合流路３１４で混合され、予混合気が燃焼室３３に噴射される。本実施の形態では、空気取入口３１５には、予混合流路３１４に流入する燃焼用空気２００に旋回力を付与して第１の燃料との予混合を促進する複数の旋回羽根（スワラ）３１７が設けられている。
【００３２】
図３、図４（ａ）に示すように、追焚きバーナ３６は、上流側端部がガスタービン１のアウターケーシング１０内の圧縮空気貯留室１７に開口し、下流側端部が屈曲して燃焼器３の径方向内側に伸び、アウターケーシング１０を貫通して燃焼室３３内に開口する複数の接続管７０（後述する燃料噴射部３６１よりも上流側が本発明の第２の空気流路、下流側が本発明の予混合流路）と、当該各接続管７０内に燃料を噴射する燃料噴射部３６１を有し、各接続管７０の上流側端部近傍には、各接続管７０の流路を開状態又は閉状態に切り換える開閉弁７２が設けられている。図３に示すように、各接続管７０は、中心軸３０２に直交する平面上に含まれ且つ周方向に等間隔（例えば、９０度間隔）に配置された４つの軸心３６０に沿って、ケーシング３５と燃焼筒３４にそれぞれ取付けられている。
【００３３】
追焚きバーナ３６を構成する燃料噴射部３６１は、メタンを主成分とする第１の燃料を噴射する中空構造の第１燃料噴射ノズル３６２と、水素ガス又は水素含有ガス（本発明の水素ガス系の燃料）からなる第２の燃料を噴射する中空構造の第２燃料噴射ノズル３６４で構成されている。上記第１の燃料とは、６０体積％以上の炭化水素を含み、水素ガスが１０体積％以下である気体、又は６０体積％以上の炭化水素を含む液体を示す。また、上記第２の燃料とは、５０体積％以上の水素を含む気体を示す。なお、本実施の形態では、第１の燃料の一例として天然ガスを例示し、第２の燃料の一例として水素ガスを例示している。図示するように、第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４のそれぞれは、各接続管７０内を流通する圧縮空気（燃焼用空気）２００の流れ方向と直交する向きに当該各接続管７０内に突出して設けられている。本実施の形態では、図４（ａ）に示すように、各接続管７０の内部には、所定間隔をおいて水平方向に配置された複数の第１燃料噴射ノズル３６２と、所定間隔おいて垂直方向に配置された複数の第２燃料噴射ノズル３６４が設けられている。即ち、第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４は、各接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流れ方向に対して直交する断面（図３におけるＡ−Ａ矢視断面）で見た場合、接続管７０内に格子状に配列されている。第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４の燃料噴射孔３６３，３６５はそれぞれ、接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流れ方向と同軸方向に第１、２燃料が噴射するように形成されている。なお、第１燃料噴射ノズル３６２と重なっている部分の第２燃料噴射ノズル３６４の周壁には、燃料噴射孔３６５が形成されていない。
【００３４】
各接続管７０の内部に挿入されている第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４の周壁には、複数の燃料噴射孔３６３，３６５が軸方向に沿って所定ピッチで形成されている。第１燃料噴射ノズル３６２は、流量調整弁を含む配管３０６を介して第１の燃料供給源３０５に、第２燃料噴射ノズル３６４は、流量調整弁を含む配管３０８を介して第２の燃料供給源３０７にそれぞれ接続されており、高負荷運転時に流量調節弁を開状態とすることで、各接続管７０内を流通する燃焼用空気としての圧縮空気２００に第１燃料と第２燃料を混合して予混合気を生成し、当該予混合気を燃焼室３３内に噴射できるように構成されている。
【００３５】
次に、上述の構成を備えた燃焼器３の作用について、図２、図３を参照して以下に説明する。図２に示すように、ガスタービン１の起動時、流量調整弁が開状態となり、第１の燃料供給源３０５から配管３０４ｂを介してパイロットバーナ３２に供給された第１の燃料（天然ガス）が燃焼室３３に噴射される。続いて、環状空気流路３２４から燃焼室３３に噴射された燃焼用空気（圧縮空気２００）と燃焼室３３内で拡散混合され、図示しない着火源により点火されて拡散燃焼によるパイロット火炎が形成される。
【００３６】
ガスタービンが通常運転に移行すると、第１の燃料供給源３０５から配管３０４ａを介して各メイン燃料ノズル３１６に供給された第１の燃料と、空気取入口３１５から流入する燃焼用空気（圧縮空気２００）がメインバーナ３１の予混合流路３１４内で混合されて均一な予混合気が生成される。続いて、予混合流路３１４から噴射された予混合気は、燃焼室３３内においてパイロット火炎により点火され、燃焼室３３の上流側の１次燃焼領域Ｓ１で燃焼する。希薄な予混合気を燃焼させることで、燃焼室３３内の燃焼火炎温度が低下し、メインバーナ３１の燃焼排ガス中のＮＯｘ量が抑制される。
【００３７】
ガスタービンの出力を上昇させるために高負荷燃焼が要求された場合、以下のように追焚バーナ３６が作動する。先ず、接続管７０に介設された開閉弁７２が開状態となり、圧縮空気２００が圧縮空気貯留室１７を介して接続管７０に供給される。次に、第１の燃料が第１の燃料供給源３０５から配管３０６を介して第１燃料噴射ノズル３６２に供給される。同様に、第２の燃料が第２の燃料供給源３０７から配管３０８を介して第２燃料噴射ノズル３６４に供給される。そして、第１、２燃料は、各燃料噴射孔３６３，３６５から接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流れ方向と同軸方向に噴射される。このように、本発明の実施の形態に係る燃焼器３において、第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４は、接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流れ方向と交差する向きに当該接続管７０内に突出して設けられている。このため、水素ガスは比重が軽く貫通力（運動エネルギー）が小さいが、接続管７０の中央部分に水素ガスを投入することで中央部分よりも流速の低い壁面近傍における水素７０の滞留を防止することができる。これにより、均一で希薄な予混合気が生成される結果、ＮＯｘ排出量を抑えることができる。
【００３８】
また、本発明の実施の形態に係る燃焼器３は、第１燃料噴射ノズル３６２と重なっている部分の第２燃料噴射ノズル３６４の周壁に燃料噴射孔３６５を形成しない。このため、第２の燃料の噴流は、下流側の第１燃料噴射ノズル３６２に衝突することなく接続管７０内に噴射される。そして、接続管７０の下流側の屈曲している部分において乱流が発生し、この乱流の作用で燃焼用空気と第１、２燃料が十分に攪拌混合される。一方、接続管７０の下流側における９０度屈曲している部分から当該接続管７０の末端までの直管部の長さ（流路）は、ケーシング３５の内部にある環状の燃焼用空気流路３７（第１の空気流路）から燃焼用空気を取り込んだ後で予混合する構造と比較して十分に長く確保されているため、予混合気が整流されて淀みのない予混合気が燃焼室３３に噴射される。その結果、逆火のリスクを低減できる。上述の構成は、第２燃料噴射ノズル３６４のみで追焚きバーナ３６を構成し、水素ガス専焼を想定した場合に特に効果的である。なお、接続管７０における第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４の下流側の、９０度屈曲している部分から当該接続管７０の末端までの直管部の長さをＬ、接続管７０の内径をｄとしたとき、両者の関係をＬ＝１０ｄとすることが、接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流速分布を均等にするうえで好ましい。
【００３９】
追焚きバーナ３６から燃焼室３３内に噴射された予混合燃料は、燃焼室３３内を流れる高温の燃焼排ガス３００によって着火すると共に、１次燃焼領域Ｓ１よりも下流側の２次燃焼領域Ｓ２において、メインバーナ３１の燃焼排ガスに混合されて燃焼する。接続管７０内で生成された均一で希薄な予混合気を燃焼させることで、燃焼排ガス３００中のＮＯｘ量が抑制される。追焚きバーナ３６から導入された予混合燃料を燃焼することにより増加した燃焼排ガス３００は、ガスタービンに送り込まれると共に、当該ガスタービンの出力調整に用いられる。
【００４０】
上述した実施の形態は種々改変可能である。上述の実施の形態では、第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４のそれぞれを当該接続管７０内に突出させて設けた構成を例示したが、例えば、接続管７０の周壁に燃料噴射孔を形成し、接続管７０内に流通する圧縮空気２００の流れに対してその側方から燃料を吹き込む形態も本発明に含まれる。
【００４１】
上述した実施の形態では、第１燃料噴射ノズル３６２に第１の燃料を供給し、第２燃料噴射ノズル３６４に第２の燃料を供給しているが、本発明は、第１燃料噴射ノズル３６２、及び第２燃料噴射ノズル３６４の全部に第１の燃料又は第２の燃料のいずれかを供給することもできる。また、上述した実施の形態では、圧縮空気２００の流れ方向の上流側に第２燃料噴射ノズル３６４が配置され、下流側に第１の燃料噴射ノズル３６２が配置されているが、いずれの燃料噴射ノズルが上流側（又は下流側）に配置されても構わない。
【００４２】
また、上述した実施の形態では、接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流れ方向に対して直交する断面（図３におけるＡ−Ａ矢視断面）で見た場合、第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４を格子状に配列した例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４（ｂ）に示すように、１つの第１燃料噴射ノズル３６２又は第２燃料噴射ノズル３６４を接続管７０内の中心に垂直方向に配置してもよいし、図４（ｃ）に示すように、接続管７０内の中心に水平方向に配置してもよい。さらに、図４（ｄ）に示すように、第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４を十字状に配列することもできる。
【００４３】
燃料の噴射方向についても種々改変可能である。即ち、図５に示すように、接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流れに対してその流れと逆の方向から積極的に第１の燃料又は第２の燃料を当てるようにしてもよい。このような構成によれば、燃料噴射孔３６３又は３６５から噴射された第１の燃料又は第２の燃料は、圧縮空気２００（燃焼用空気）と衝突することで燃料の分散効果が向上する。結果、燃料と圧縮空気２００の混合が促進され、より均一な予混合燃料を生成できる。燃料噴射孔３６３又は３６５の数は１個でもよいが、図５に示したようにその数を複数個とすることで燃料の分散効果が更に向上し、燃料と圧縮空気２００の混合促進が期待できる。この変形例において、図４（ａ）や図４（ｄ）で例示した第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４を接続管７０内に格子状、又は十字状に配列する構成を採用する場合、第２燃料噴射ノズル３６４と重なっている部分の第１燃料噴射ノズルの３６２周壁に、燃料噴射孔３６３を形成しない構成とすることが好ましい。なお、燃料の噴出方向は、上述した圧縮空気２００の流れ方向と対向する方向に噴射する構成のほか、圧縮空気２００の流れ方向と同軸方向及び対向する方向の両方に燃料を噴射することもできる。
【００４４】
上述した実施の形態において、各燃料噴射孔３６３，３６５の孔径は、燃料の組成、流量、供給圧力等で適切な径に設定されている。通常、第１、２燃料噴射ノズル３６２，３６４の軸方向の周壁に形成されている各燃料噴射孔３６３，３６５は同じ孔径に設定されている（但し、第１燃料噴射ノズル３６２の燃料噴射孔３６３の孔径と、第２燃料噴射ノズル３６４の燃料噴射孔３６５の孔径が同じという意味ではない。）。変形例として、各燃料噴射孔３６３，３６５の孔径を接続管７０の径方向に変化（即ち、ノズルの中心軸方向に孔径の異なる燃料噴射孔を形成）させてもよい。接続管７０内を流通する圧縮空気２００の流速分布に応じて例えば、第１燃料噴射ノズル３６２の燃料噴射孔３６３のうち、ノズル中央部の燃料噴射孔３６３の孔径を大きくし、ノズル両端部の燃料噴射孔３６３の孔径を小さくしてもよいし、ノズル中央部の燃料噴射孔３６３の孔径を小さくし、ノズル両端部の燃料噴射孔３６３の孔径を大きくしてもよい。第２燃料噴射ノズル３６４の燃料噴射孔３６３についても、圧縮空気２００の流速分布に応じて同様に変化させることができる。また、例えば、第１燃料噴射ノズル３６２の燃料噴射孔３６３の孔径を上述のように変化させ、第２燃料噴射ノズルの燃料噴射孔３６５の孔径を全て同一径にしてもよい。この変形例の場合、第１、第２の燃料の燃料噴射速度と燃料噴射量を適切に設定できる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ガスタービン、２  圧縮機、３  燃焼器、４  タービン、５  ロータ、６  発電機、１０  アウターケーシング、１３  タービン、１７  圧縮空気貯留室、３１  メインバーナ、３２  パイロットバーナ、３３  燃焼室、３４  燃焼筒、３６  追焚きバーナ、３７  燃焼用空気流路（空気流路）、７０  接続管、２００  圧縮空気（燃焼用空気）、３００  燃焼排ガス、３０２  中心軸、３６０  軸心、３６１  燃料噴射部、３６２  第１燃料噴射ノズル、３６３  燃料噴射孔、３６４  第２燃料噴射ノズル、 ３６５  燃料噴射孔
【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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