(57)【要約】【課題】低NOx燃焼運転時のフリッカーや失火を抑制することにより、ガスタービンの安定的な運転を可能とするガスタービン燃焼器を提供する。【解決手段】バーナ８ａは、バーナ中心軸を中心とする複数の同心円上に配置された複数の空気孔２１を有する空気孔プレート２０と、前記空気孔プレートの上流側に配置され、前記複数の空気孔のそれぞれに対応する複数の燃料ノズル２２とを有し、前記複数の空気孔のそれぞれの下流部分は、前記バーナ中心軸を中心とする円周方向に傾斜しており、前記複数の空気孔のうち最も内側の同心円に配置された少なくとも１つの所定の空気孔５１は、前記空気孔プレートの下流側端面２０ａにおいて前記バーナ中心軸寄りの部分４０に開口した内壁溝３００を有する。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と空気を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼室と、前記燃焼室に燃料と空気を供給するバーナとを備えたガスタービン燃焼器において、
前記バーナは、バーナ中心軸を中心とする複数の同心円上に配置された複数の空気孔を有する空気孔プレートと、前記空気孔プレートの上流側に配置され、前記複数の空気孔のそれぞれに対応する複数の燃料ノズルとを有し、
前記複数の空気孔のそれぞれの下流部分は、前記バーナ中心軸を中心とする円周方向に傾斜しており、
前記複数の空気孔のうち最も内側の同心円に配置された少なくとも１つの所定の空気孔は、前記空気孔プレートの下流側端面において前記バーナ中心軸寄りの部分に開口した内壁溝を有することを特徴とするガスタービン燃焼器。
【請求項２】
請求項１に記載のガスタービン燃焼器において、
前記複数の燃料ノズルのうち前記所定の空気孔に対応する所定の燃料ノズルの先端面は閉止されており、
前記所定の燃料ノズルの先端部側面には複数の噴射孔が形成されており、
前記所定の燃料ノズルは、その先端部が前記所定の空気孔に挿入され、前記複数の噴射孔の少なくとも１つが前記内壁溝と対向するように配置されたことを特徴とするガスタービン燃焼器。
【請求項３】
請求項２に記載のガスタービン燃焼器において、
前記所定の燃料ノズルは、その中心軸が前記内壁溝寄りに偏心して配置されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のガスタービン燃焼器において、
前記バーナを複数備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン発電プラントでは、地球温暖化の原因となる二酸化炭素(CO2)の排出量を削減する手段として、発電効率の向上が求められている。発電効率の向上には、ガスタービンのタービン入口温度を高くすること（ガスタービンの高温化）が有効である。しかし、ガスタービンの高温化に伴い、環境汚染物質である窒素酸化物(NOx)の排出量が増加するため、発電効率の向上と共にNOx排出量の低減が重要な技術課題となっており、ガスタービンの高温化に対応した低NOx燃焼方式が求められている。
【０００３】
ガスタービン燃焼器の燃焼方式として、一般に拡散燃焼方式と予混合燃焼方式がある。拡散燃焼方式は、燃料を燃焼室に直接噴射して燃焼室内で燃料と空気を混合する方式であり、燃焼室内で燃料が完全燃焼できる燃料と空気の割合（量論混合比）に混合された領域に火炎が形成される。この方式では、燃焼室内で燃料と空気が混合されるため、火炎が上流側に逆流せず、ガスタービン燃焼器の安全性を確保することができる。その一方で、燃焼室内で燃料と空気が量論混合比に混合された領域で火炎が形成されることで、局所的に高温な火炎が形成され、これら局所高温領域ではNOx排出量が大きくなる。そのため、窒素や水（又は蒸気）などの不活性媒体を噴射してNOx排出量を削減する必要が生じる。しかし、窒素や水（又は蒸気）などの不活性媒体を噴射することにより、ガスタービンで回収できるエネルギーが減少し、発電効率が低下する可能性がある。
【０００４】
これに対して、予混合燃焼方式では、燃料と空気を予め混合して燃料室に供給するため、局所高温領域が発生せず、低NOx燃焼を実現できる。その一方で、ガスタービンの高温化に伴い、燃焼用空気の温度が上昇すると共に、燃焼用空気に対する燃料の比率（以下「燃空比」という。）が高くなることにより、燃料と空気を混合する予混合器内に火炎が逆流して構造物焼損する可能性があり、信頼性の低下が懸念される。
【０００５】
このような課題を解決するため、特許文献１には、燃焼室に配置された複数の燃料ノズルと複数の空気孔をそれぞれ略同軸に配置し、燃料と空気を多数の同軸流として燃焼室に供給するガスタービン燃焼器が開示されている。このガスタービン燃焼器では、燃料と空気を多数の同軸流に分散させることにより、燃料と空気の混合が急速に促進されるため、NOx排出量の低減が可能となる。また、多数の同軸流に分散させることにより、各同軸流の混合距離を短くすることが可能となるため、火炎の逆流を防止することもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３３５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のガスタービン燃焼器が備えるバーナは、複数の同心円上に配置された多数の空気孔を有する。以下、複数の空気孔が配置された複数の同心円のうち最も内側の同心円を「内周」、その他の同心円を「外周」と称する。
【０００８】
このガスタービン燃焼器では、着火時に内周燃空比を高くすることにより、 安定して着火する。この時、内周火炎温度も高くなるため、火炎はバーナに安定して付着する。その後、低NOx燃焼運転に移行する際に、内周燃空比を下げると共に外周燃空比を上げる。これにより、バーナ出口燃焼温度が一様となるため、局所高温領域が形成されず、NOx排出量が抑えられる。
【０００９】
しかしながら、低NOx燃焼運転に移行する際に内周燃空比を下げることでバーナの内周火炎温度が低下するため、火炎がバーナから浮き上がり、フリッカーや失火が発生するおそれがある。
【００１０】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低NOx燃焼運転時のフリッカーや失火を抑制することにより、ガスタービンの安定的な運転を可能とするガスタービン燃焼器を提供することである。
【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、本発明は、燃料と空気を燃焼させて燃焼ガスを生成する燃焼室と、前記燃焼室に燃料と空気を供給するバーナとを備えたガスタービン燃焼器において、前記バーナは、バーナ中心軸を中心とする複数の同心円上に配置された複数の空気孔を有する空気孔プレートと、前記空気孔プレートの上流側に配置され、前記複数の空気孔のそれぞれに対応する複数の燃料ノズルとを有し、前記複数の空気孔のそれぞれの下流部分は、前記バーナ中心軸を中心とする円周方向に傾斜しており、前記複数の空気孔のうち最も内側の同心円に配置された少なくとも１つの所定の空気孔は、前記空気孔プレートの下流側端面において前記バーナ中心軸寄りの部分に開口した内壁溝を有するものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ガスタービン燃焼器において、低NOx燃焼運転時のフリッカーや失火を抑制することにより、ガスタービンの安定的な運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例に係るガスタービン燃焼器を備えたガスタービンプラントの概略構成図である。
【図２】本発明の第１の実施例における空気孔プレートを下流側から見た図である。
【図３】本発明の第１の実施例における内壁溝を有さない１列目空気孔の構造を示す模式図である。
【図４】本発明の第１の実施例における内壁溝を有する１列目空気孔の構造を示す模式図である。
【図５】本発明の第１の実施例における内壁溝を有する１列目空気孔の断面図、及び、本発明の第１の実施例における内壁溝を有する１列目空気孔を上流側から見た図である。
【図６】従来技術に係るガスタービン燃焼器のバーナ付近の断面図である。
【図７】本発明の第１の実施例に係るガスタービン燃焼器のバーナ付近の断面図である。
【図８】本発明の第２の実施例における内壁溝を有する１列目空気孔の構造を示す模式図である。
【図９】本発明の第２の実施例における内壁溝を有する１列目空気孔の断面図、及び、本発明の第２の実施例における内壁溝を有する１列目空気孔を上流側から見た図である。
【図１０】本発明の第３の実施例に係るガスタービン燃焼器のバーナ付近の断面図である。
【図１１】本発明の第３の実施例における空気孔プレートを下流側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。なお、各図中、同一の部分には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本実施例に係るガスタービン燃焼器を備えたガスタービンプラントの概略構成図である。
【００１６】
図１において、ガスタービンプラント１は、大気より空気１０１を吸入し圧縮する圧縮機２と、この圧縮機２により圧縮した圧縮空気１０２と燃料系統２００から供給された燃料とを燃焼させ、燃焼ガス１１０を生成するガスタービン燃焼器３と、このガスタービン燃焼器３で発生した燃焼ガス１１０により駆動されるガスタービン４と、ガスタービン４の回転動力を利用して発電する発電機６とから概略構成されている。なお、圧縮機２は、ガスタービン４及び発電機６に連結されており、ガスタービン４の回転動力によって駆動される。また、燃焼ガス１１０は、エネルギーをガスタービン４で回収された後、排ガス１１１として大気へ放出される。
【００１７】
ガスタービン燃焼器３は、外郭を構成する円筒形状の外筒１０と、この外筒１０の内部に設置された円筒形状のライナ１１と、このライナ１１の内部に形成された燃焼室５に燃料と燃焼用空気１０４とを供給するバーナ８ａと、ライナ１１の出口とガスタービン４の入口とを滑らかに接続するトランジションピース１２と、外筒１０の上流側端部を閉塞するエンドカバー７とを備えている。
【００１８】
圧縮空気１０２は、ディフューザ９を介してガスタービン燃焼器３内に導入され、外筒１０とライナ１１との間を通過した後、外筒１０の上流側端部に閉塞するエンドカバー７によってせき止められ、燃焼用空気１０４としてバーナ８ａに供給される。また、圧縮空気１０２の一部は、外筒１０とライナ１１との間を通過する際に、ライナ１１の壁面に開口した多数の空気孔（図示せず）から冷却空気１０３として燃焼室５に流入し、ライナ１１などの構造物が過熱することを防止する。
【００１９】
バーナ８ａは、燃焼用空気１０４を燃焼室５に導くための複数の空気孔２１が形成された空気孔プレート２０と、複数の空気孔２１のそれぞれと略同軸に配置され、複数の空気孔２１のそれぞれに燃料を噴射する複数の燃料ノズル２２とを備えている。複数の空気孔２１は、図２に示すように、バーナ中心軸８ａＸを中心とする複数（本実施例では３つ）の同心円上に配置されており、最も内側の同心円に配置されたものから順に１列目空気孔５１、２列目空気孔５２、３列目空気孔５３に分類される。複数の燃料ノズル２２も同様に、バーナ中心軸８ａＸを中心とする複数の同心円上に配置されており、図７に示すように、最も内側の同心円に配置されたものから順に１列目燃料ノズル６１、２列目燃料ノズル６２、３列目燃料ノズル６３に分類される。以下、複数の空気孔２１又は複数の燃料ノズル２２が配置された複数の同心円のうち最も内側の同心円を「内周」、その他の同心円を「外周」と称する。内周に配置された１列目燃料ノズル６１は、エンドカバー７内に設けられた内周燃料ヘッダ２３に接続されており、外周に配置された２列目及び３列目燃料ノズル６２及び６３は、エンドカバー７内に設けられた外周燃料ヘッダ２４に接続されている。これら内周燃料ヘッダ２３及び外周燃料ヘッダ２４によって、１列目燃料ノズル６１と、２列目及び３列目燃料ノズル６２及び６３とに燃料が分配される。
【００２０】
図１に戻り、燃料系統２００は、共通燃料系統２０１と、この共通燃料系統２０１から分岐した複数（本実施例では２つ）の分岐燃料系統２０２，２０３とを備えている。共通燃料系統２０１には、燃料遮断弁６０が設置されている。分岐燃料系統２０２には、上流側から順に、燃料圧力調整弁７０ａ及び燃料流量調整弁７０ｂが設置されており、分岐燃料系統２０３には、上流側から順に、燃料圧力調整弁７１ａ及び燃料流量調整弁７１ｂが設置されている。
【００２１】
分岐燃料系統２０２は内周燃料ヘッダ２３に接続されており、分岐燃料系統２０３は外周燃料ヘッダ２４に接続されている。２つの分岐燃料系統２０２，２０３の燃料流量をそれぞれ独立して調整することにより、内周燃料ヘッダ２３及び外周燃料ヘッダ２４に供給される燃料の流量をそれぞれ個別に制御することができる。なお、本実施例では、分岐燃料系統を２つとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。このように複数の分岐燃料系統２０２，２０３を介してバーナ８ａに燃料を供給することにより、ガスタービン４の運転の自由度を拡大できる。
【００２２】
空気孔プレート２０に形成された複数の空気孔２１の下流部分は、後述するように、バーナ中心軸８ａＸを中心とする円周方向に傾斜している。これにより、各空気孔２１から噴出する同軸噴流は、らせん状に旋回しながら拡大する旋回流８０を形成する。この旋回流８０の旋回半径は下流側に進むにつれて大きくなり、それに伴って旋回速度は低下し、旋回中心の静圧が大きくなる。その結果、旋回の中心軸上には下流側から上流側に向かう逆圧力勾配が発生し、循環流８１が形成される。循環流８１によって燃焼ガス１１０の一部が旋回の中心軸近傍を逆流することで、安定した着火源が上流側に伝播し、定常火炎８２が形成される。
【００２３】
図２は、空気孔プレート２０を下流側から見た図である。
【００２４】
図２に示すように、空気孔プレート２０に形成された空気孔２１は、バーナ中心軸８ａＸを中心とする複数の同心円上に配置され、最も内側の同心円に配置されたものから順に１列目空気孔５１、２列目空気孔５２、３列目空気孔５３に分類される。空気孔２１の下流部分は、バーナ中心軸８ａＸを中心とする円周方向に傾斜しているため、空気孔２１の開口部の形状は楕円形となっている。なお、本実施例では、空気孔２１を配置する同心円の数を３つとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２５】
最も内側の同心円に配置された１列目空気孔５１の一部には、空気孔プレート２０の下流側端面２０ａのバーナ中心軸８ａＸ寄りの部分（以下「デッドスペース」という。）４０に開口した内壁溝３００が形成されている。以下、内壁溝３００を有する１列目空気孔５１、及び内壁溝３００を有さない１列目空気孔５１の構造についてそれぞれ説明する。
【００２６】
図３は、内壁溝３００を有さない１列目空気孔５１の構造を示す模式図である。なお、説明は省略するが、２列目空気孔５２及び３列目空気孔５３の構造もこれと同様である。
【００２７】
図３に示すように、内壁溝３００を有さない１列目空気孔５１は、空気孔プレート２０の上流側に形成された垂直孔部５１ａと、この垂直孔部５１ａと接続するように空気孔プレート２０の下流側に形成された傾斜孔部５１ｂとで構成されている。傾斜孔部５１ｂの中心軸５１ｂＸは、垂直孔部５１ａの中心軸５１ａＸに対し、１列目空気孔５１が配置された同心円の周方向に傾斜している。この１列目空気孔５１に対応する１列目燃料ノズル６１は、垂直孔部５１ａと略同軸でかつその先端部が垂直孔部５１ａに挿入されるように配置されている。１列目燃料ノズル６１の先端面は閉止されており、１列目燃料ノズル６１の先端部側面には複数の噴射孔６１ａが設けられている。
【００２８】
図４は、内壁溝３００を有する１列目空気孔５１の構造を示す模式図である。なお、１列目空気孔５１の構造は、図３で説明した通りであるため、内壁溝３００の構造について以下説明する。
【００２９】
図４に示すように、内壁溝３００は、垂直孔部５１ａの内壁面に中心軸５１ａＸに沿って形成された垂直溝部３００ａと、この垂直溝部３００ａと接続するように傾斜孔部５１ｂの内壁面に中心軸５１ｂＸに沿って形成された傾斜溝部３００ｂとで構成されている。内壁溝３００の上流部分を構成する垂直溝部３００ａは空気孔プレート２０の上流側端面２０ｂに開口しておらず、内壁溝３００の下流部分を構成する垂直溝部３００ａは空気孔プレート２０の下流側端面２０ａに開口している。内壁溝３００を有する１列目空気孔５１に対応する１列目燃料ノズル６１は、複数の噴射孔６１ａの少なくとも１つが垂直溝部３００ａと対向するように配置されている。
【００３０】
次に、内壁溝３００を有する１列目空気孔５１における燃焼用空気１０４、燃料及びこれらの混合気の流れについて説明する。図５（ａ）は、内壁溝３００を有する１列目空気孔５１の断面図であり、図５（ｂ）は、内壁溝３００を有する１列目空気孔５１を上流側から見た図である。
【００３１】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、１列目燃料ノズル６１は、先端部側面に形成された複数の噴射孔６１ａから垂直孔部５１ａの内壁に向けて放射状に燃料２０４を噴射する。燃焼用空気１０４は、１列目燃料ノズル６１の外側面に沿って垂直孔部５１ａに流入して、複数の噴射孔６１ａから噴射された燃料２０４と混合し、混合気となる。この混合気の大部分は、図中矢印２０５で示すように、１列目空気孔５１を通過して燃焼室５に噴出する。一方、混合気の残りの一部は、図中矢印２０６で示すように、内壁溝３００を通過して燃焼室５に噴出する。ここで、複数の噴射孔６１ａの少なくとも１つが垂直溝部３００ａと対向するように１列目燃料ノズル６１を配置したことにより、内壁溝３００を通過する混合気２０６の燃空比を大きくすることが可能となる。また、内壁溝３００を上流側端面２０ｂに開口させず下流側端面２０ａにのみ開口させたことにより、混合気２０６の逆流を防止することができる。
【００３２】
以上のように構成した本実施例に係るガスタービン燃焼器３によって達成される効果を、従来技術に係るガスタービン燃焼器と比較して説明する。図６は、従来技術に係るガスタービン燃焼器のバーナ付近の断面図であり、図７は、本実施例に係るガスタービン燃焼器３のバーナ付近の断面図である。
【００３３】
図６に示すように、従来技術に係るガスタービン燃焼器３の構成は、１列目空気孔５１に内壁溝３００が形成されていない点を除き、本実施例に係るガスタービン燃焼器３と同様である。
【００３４】
従来技術に係るガスタービン燃焼器３では、低NOx燃焼運転に移行する際、内周燃料ヘッダ２３に供給される燃料の流量を減少させて１列目空気孔の燃空比を下げると共に、外周燃料ヘッダ２４に供給される燃料の流量を増加させて２列目空気孔５２及び３列目空気孔５３の燃空比を上げ、バーナ８ａ全体で燃空比を一様にする。この時、従来技術に係るガスタービン燃焼器３では、デッドスペース４０の燃空比が着火時よりも低下することにより、図中矢印８５で示すように、定常火炎８２が下流側へ浮き上がり、フリッカーや失火が発生するおそれがある。
【００３５】
これに対し、本実施例に係るガスタービン燃焼器３では、図７に示すように、内壁溝３００を有する１列目空気孔５１で生成された混合気の一部（混合気２０６）を内壁溝３００を介してデッドスペース４０に噴出させることにより、デッドスペース４０の燃空比を従来よりも高くすることができる。これにより、デッドスペース４０の火炎温度を従来よりも上昇させることが可能となり、定常火炎８２をバーナ８ａに安定的に付着させることができる。
【００３６】
さらに、内壁溝３００の下流部分（図４に示した傾斜溝部３００ｂ）は、１列目空気孔５１の下流部分（図４に示した傾斜孔部５１ｂ）と同様、バーナ中心軸８ａＸを中心とする円周方向に傾斜しているため、内壁溝３００から噴出した混合気は、デッドスペース４０において内周旋回流８３を形成する。この内周旋回流８３によって内周循環流８４が強化され、定常火炎８２がさらに安定する。
【００３７】
以上のように、定常火炎８２をバーナ８ａに安定的に付着させると共に、定常火炎８２をさらに安定させることにより、低NOx燃焼運転時のフリッカーや失火を抑制することができ、ガスタービン４の安定的な運転が可能となる。
【実施例２】
【００３８】
本発明の第２の実施例に係るガスタービン燃焼器について、第１の実施例との相違点を中心に説明する。図８は、本実施例に係るガスタービン燃焼器３における内壁溝３００を有する１列目空気孔５１の構造を示す模式図であり、図９（ａ）は、本実施例に係るガスタービン燃焼器３における内壁溝３００を有する１列目空気孔５１の断面図であり、図９（ｂ）は、内壁溝３００を有する１列目空気孔５１を上流側から見た図である。
【００３９】
第１の実施例に係るガスタービン燃焼器３では、図４及び図５に示すように、１列目燃料ノズル６１が内壁溝３００を有する１列目空気孔５１と略同軸に配置されており、燃料２０４と燃焼用空気１０４は１列目燃料ノズル６１の軸周りで対称的に混合される。そのため、１列目空気孔５１から噴出する混合気２０５の燃空比と内壁溝３００から噴出する混合気２０６の燃空比とはほぼ等しくなる。
【００４０】
これに対し、本実施例に係るガスタービン燃焼器３では、図８及び図９に示すように、１列目燃料ノズル６１の中心軸を内壁溝３００寄りに偏心させることにより、１列目空気孔５１の内壁溝３００寄りの内壁と１列目燃料ノズル６１との間隙９０を小さくしている。これにより、内壁溝３００寄りの間隙９０から流入する燃焼用空気１０４の流量を減少させることができ、内壁溝３００を介してデッドスペース４０に噴出する混合気２０６の燃空比を第１の実施例よりも高くすることができる。
【００４１】
以上のように構成した本実施例に係るガスタービン燃焼器３によれば、デッドスペース４０の火炎温度をさらに上昇させることができ、定常火炎８２をバーナ８ａにより安定的に付着させることができる。その結果、ガスタービンプラント１において、低NOx燃焼運転時のフリッカーや失火をより効果的に抑制することができ、ガスタービン４のより安定的な運転が可能となる。
【実施例３】
【００４２】
本発明の第３の実施例に係るガスタービン燃焼器について、第１又は第２の実施例との相違点を中心に説明する。図１０は、本実施例に係るガスタービン燃焼器３のバーナ付近の断面図であり、図１１は、本実施例に係るガスタービン燃焼器３が備える空気孔プレート２０を下流側から見た図である。
【００４３】
図１０及び図１１に示すように、本実施例に係るガスタービン燃焼器３は、燃焼室５の上流側に配設されたパイロットバーナ３０と、このパイロットバーナの周囲に配設された複数（本実施例では６つ）のメインバーナ３１とを備えており、これらパイロットバーナ３０及び複数のメインバーナ３１は、マルチバーナ８ｂを構成している。パイロットバーナ３０及び複数のメインバーナ３１のそれぞれの構造は、空気孔プレート２０を共用している点を除き、第１又は第２の実施例におけるバーナ８ａと同様である。
【００４４】
本実施例における燃料系統２００は、図示しない共通燃料系統と、この共通燃料系統から分岐した複数（本実施例では４つ）の分岐燃料系統２０７〜２１０とを備えている。これら複数の分岐燃料系統２０７〜２１０のそれぞれには、燃料圧力調整弁及び燃料流量調整弁（図示せず）が設置されている。なお、本実施例では、分岐燃料系統を４つとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４５】
パイロットバーナ３０の内周燃料ヘッダ２３には分岐燃料系統２０７が接続されており、パイロットバーナ３０の外周燃料ヘッダ２４には分岐燃料系統２０８が接続されており、複数のメインバーナ３１の内周燃料ヘッダ２３には分岐燃料系統２０９が接続されており、メインバーナ３１の外周燃料ヘッダ２４には分岐燃料系統２１０が接続されている。
【００４６】
以上のように構成した本実施例に係るガスタービン燃焼器３によれば、第１又は第２の実施例におけるバーナ８ａと同様、パイロットバーナ３０及び複数のメインバーナ３１のそれぞれにおいて、定常火炎８２をマルチバーナ８ｂに安定的に付着させることにより、低NOx燃料運転時のフリッカーや失火を抑制することができ、ガスタービン４の安定的な運転が可能となる。
【００４７】
さらに、複数の分岐燃料系統２０７〜２１０の燃料流量をそれぞれ独立して調整することにより、パイロットバーナ３０の内周燃料ヘッダ２３、パイロットバーナ３０の外周燃料ヘッダ２４、複数のメインバーナ３１のそれぞれの内周燃料ヘッダ２３、及び複数のメインバーナ３１のそれぞれの外周燃料ヘッダ２４に供給される燃料の流量を個別に制御することができるため、多様なガスタービン負荷に対応することが可能となる。
【００４８】
なお、本実施例では、パイロットバーナ３０及び複数のメインバーナ３１の全てを第１又は第２の実施例におけるバーナ８ａと同様の構造としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、パイロットバーナ３０又は複数のメインバーナ３１の一部を別構造としても良い。
【００４９】
また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、あるいは、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。さらに、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…ガスタービンプラント、２…圧縮機、３…ガスタービン燃焼器、４…ガスタービン、５…燃焼室、６…発電機、７…エンドカバー、８ａ…バーナ、８ａＸ…バーナ中心軸、８ｂ…マルチバーナ、９…ディフューザ、１０…外筒、１１…ライナ、１２…トランジションピース、２０…空気孔プレート、２０ａ…下流側端面、２０ｂ…上流側端面、２１…空気孔、２２…燃料ノズル、２３…内周燃料ヘッダ、２４…外周燃料ヘッダ、３０…パイロットバーナ、３１…メインバーナ、４０…デッドスペース、５１…１列目空気孔、５１ａ…垂直孔部、５１ａＸ…垂直孔部の中心軸、５１ｂ…傾斜孔部、５１ｂＸ…傾斜孔部の中心軸、５２…２列目空気孔、５３…３列目空気孔、６０…燃料遮断弁、６１…１列目燃料ノズル、６１ａ…噴射孔、６２…２列目燃料ノズル、６３…３列目燃料ノズル、７０ａ，７１ａ…燃料圧力調整弁、７０ｂ，７１ｂ…燃料流量調整弁、８０…旋回流、８１…循環流、８２…定常火炎、８３…内周旋回流、８４…内周循環流、９０…１列目空気孔の内壁溝寄りの内壁と１列目燃料ノズルとの間隙、１０１…空気、１０２…圧縮空気、１０３…冷却空気、１０４〜１０６…燃焼用空気、１１０…燃焼ガス、１１１…排ガス、２００…燃料系統、２０１…共通燃料系統、２０２…分岐燃料系統、２０３…分岐燃料系統、２０４…燃料、２０５，２０６…混合気、２０７〜２１０…分岐燃料系統、３００…内壁溝、３００ａ…垂直溝部、３００ｂ…傾斜溝部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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