(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼空気と燃料を混合させ燃焼ガスを生成する燃焼室を区画する内筒と、該内筒の上流位置にあって燃料を噴出する複数の燃料ノズルと、該燃料ノズルと前記内筒との間に複数の空気孔を設けた多孔板を設置したガスタービン燃焼器であって、
前記多孔板は、
前記燃料ノズルと対向する位置に複数の空気孔を設け、前記燃焼空気と燃料とを１次混合させる第１の多孔板と、
該第１の多孔板と間隙を介して下流側に配置され、前記１次混合された燃焼空気と燃料の混合気を２次混合させる複数の空気孔を設けた第２の多孔板とを備え、
前記第１の多孔板に配置された空気孔の中心軸と前記第２の多孔板に配置された空気孔の中心軸にずれが生じていることを特徴とするガスタービン燃焼器。
【請求項２】
燃焼空気と燃料を混合させ燃焼ガスを生成する燃焼室を区画する内筒と、該内筒の上流位置にあって燃料を噴出する複数の燃料ノズルと、該燃料ノズルと前記内筒との間に複数の空気孔を設けた多孔板を設置したガスタービン燃焼器であって、
前記多孔板は、
前記燃料ノズルと対向する位置に複数の空気孔を設け、前記燃焼空気と燃料とを１次混合させる第１の多孔板と、
該第１の多孔板と間隙を介して下流側に配置され、前記１次混合された燃焼空気と燃料の混合気を２次混合させる複数の空気孔を設けた第２の多孔板とを備え、
前記第１の多孔板内の空気孔を介して噴出した燃料と燃焼空気の予混合気が前記第２の多孔板の壁面と衝突し、前記第２の多孔板の空気孔から前記燃焼室に噴出するように構成し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】
近年、ガスタービン発電プラントに対する高出力化・高効率化が要求される機運の中、ガスタービン燃焼器から排出される燃焼ガス温度は年々上昇する傾向にある。燃焼ガスが高温化するとガスタービン排ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘと記載する）排出量も高くなる。ガスタービン燃焼器では、地球環境保全の観点からＮＯｘ排出量を低減することが大きな課題である。
【０００３】
このような背景から、燃焼空気中に燃料ノズルから燃料を噴出し、予め燃料と燃焼空気とを予混合器で均一に混合させて燃焼室で燃焼させることにより、局所的な高温燃焼ガスの発生を防止してＮＯｘ排出量を低減する予混合燃焼方式がガスタービン燃焼器に採用されている。しかし、予混合燃焼方式の課題として燃料と燃焼空気を混合させる予混合器に火炎が逆流する逆火が生じる可能性がある。予混合器に火炎が逆流すると予混合器が焼損し、下流側のタービンにもダメージを及ぼすため予混合器への火炎の逆流は回避しなければならない。このような背景から逆火の発生を抑制する燃焼器構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１のガスタービン燃焼器によれば、燃料と燃焼空気とが供給される燃焼室を備え、燃焼室壁面に複数の空気孔を設けた盤状部材を配置するとともに、それぞれの空気孔に燃料を噴出する燃料ノズルを配置する。空気孔内の予混合流路で燃料流を中心としてその外周側に燃焼空気流を形成することで、混合距離を短くでき、ＮＯｘ排出量を低減することが可能となる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１４８７３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、環境規制はさらに厳しくなる傾向にあり、さらなる低ＮＯｘ化を実現させる必要がある。その場合、燃焼器構造が複雑になりコストの増加が考えられる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＮＯｘ排出量を更に低減したガスタービン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】
【０００８】
本発明は、前記多孔板のうち前記燃料ノズルと対向する位置に空気孔を設けた第１の多孔板と、該第１の多孔板と間隙を介して下流側に設けられた第２の多孔板とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＮＯｘ排出量を更に低減したガスタービン燃焼器を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態では、燃料ノズルと空気孔を、燃料流の外周側を空気流が包み込むように配置するとともに、それらを多数に分散する。そのため、複数の燃料ノズルと第１の多孔板によって多孔同軸噴流とし、その多孔同軸噴流を第２の多孔板の壁面部に衝突させて拡散させ、燃料と燃焼空気の混合度を促進させ、第２の多孔板の下流では燃料と燃焼空気が適度な混合比となるようにして燃焼させる。このため、更なる低ＮＯｘ燃焼が可能となる。
【００１１】
以下、本発明を用いたガスタービン燃焼器の実施例について図面を参照し説明する。
【実施例１】
【００１２】
本発明の実施例１について、以下に説明する。図２は、ガスタービンプラントの全体構成を示す概略構成図である。図２に示すように、ガスタービンプラントは、主として、空気を圧縮して高圧の燃焼空気１３を生成する圧縮機１と、この圧縮機１から導入される燃焼空気１３と燃料を混合して燃焼ガス１４を生成する燃焼器３と、この燃焼器３で生成された燃焼ガス１４が導入されるタービン２とを備える。なお、圧縮機１とタービン２の軸は連結されている。
【００１３】
上記燃焼器３は、燃焼ガス１４を生成する内筒４と、燃料を噴出する複数の燃料ノズル５と、燃焼空気１３と燃料を混合させる第１の多孔板６及び第２の多孔板７と、点火栓８とを外筒９とエンドカバー１０で密閉した圧力容器である。
【００１４】
燃焼器３の上流側には、エンドカバー１０が配置される。燃焼ガス１４の流れる方向を下流方向と定義する。エンドカバー１０には、燃料を燃料ノズルに分配する燃料マニホールド１５が形成される。燃料マニホールド１５を形成するエンドカバー１０の下流側壁面から突起状の燃料ノズル５が複数形成されており、燃料マニホールド１５の燃料が燃料ノズル５から噴出する。燃料ノズル５の下流には、燃料ノズル５から噴出した燃料と燃焼空気１３を１次混合させるために、多数の空気孔が形成された第１の多孔板６が設置される。さらに、第１の多孔板６の下流には燃料と燃焼空気１３を２次混合させるため、多数の空気孔が形成された第２の多孔板７が設置されている。
【００１５】
このように構成された本実施例により、圧縮機１からの燃焼空気１３は、外筒９と内筒４で構成される環状の空気流路を通過した後、内筒４に設けられた冷却孔から燃焼室４ａに流入すると共に、内筒４の上流端に設置された第１の多孔板６の空気孔から第２の多孔板７を介して燃焼室４ａに導入される。燃焼室４ａに供給された空気は燃料と混合し、この混合ガスが燃焼室４ａで点火栓８により点火されて燃焼する。燃焼によって生成した燃焼ガス１４はトランジションピース１１を介してタービン２に供給されてタービン２を駆動する。これにより、タービン２に連結された発電機１２を駆動して発電する。
【００１６】
燃料供給系統１６は、燃料タンク，圧力調節器，燃料遮断弁，燃料流量計などによる燃料供給装置１７，燃料供給装置１７の下流に設置され燃料ノズル５へ燃料を供給する燃料配管１８を備える。このように構成されたガスタービン燃焼器において、実施例１の目的は、燃料ノズル５の下流に位置し、燃料と燃焼空気を混合するための多孔板を流れ方向に複数枚配置して、燃料と燃焼空気との混合を促進させ、燃焼ガス中のＮＯｘ排出量を低減させることにある。
【００１７】
図１は、燃焼器３のエンドカバー１０，燃料ノズル５，第１の多孔板６，第２の多孔板７の構造を説明する部分拡大図である。図３は多孔板の断面構造図（ａ）と第２の多孔板７の下流側から見た正面図（ｂ）であり、図４は燃料と燃焼空気の混合メカニズムを説明するために燃料ノズル５，第１の多孔板６，第２の多孔板７を拡大した部分拡大図である。
【００１８】
図１に示す複数の燃料ノズル５は、パイプ状に形成され、その一方はエンドカバーに形成された燃料マニホールド１５に接続され、他方は第１の多孔板６に形成した複数の空気孔１９に対向して開口されている。第１の多孔板６の下流位置には間隙Ｇを隔てて、複数の空気孔２０が形成された第２の多孔板７が設置されている。第２の多孔板７の外周部には、内筒４の上流端に設置された燃焼空気シール部材２１を覆うカバー部材２２が形成され、内筒４と第２の多孔板７の接続部から漏洩する燃焼空気量を低減する。
【００１９】
また、第２の多孔板７は、内筒４の内部に生成される燃焼ガスからの輻射熱によって過熱されるため、第２の多孔板７を冷却するための冷却孔２３が第２の多孔板７の空気孔２０間に形成されている。
【００２０】
また、燃料と燃焼空気を混合させる多孔板を燃焼器３の軸方向に２枚配置するとともに、第２の多孔板７に形成する空気孔２０の形成位置を、第１の多孔板６に形成した空気孔１９に対し、多孔板の径方向に距離Ｈだけ偏心させたものである。
【００２１】
図３には第２の多孔板７を燃焼室４ａの下流から見た第２の多孔板７の正面図を示す。実施例１では空気孔１９（点線）と空気孔２０が重ならないように互いの空気孔が形成されている。また、第２の多孔板７には第１の多孔板６に形成された空気孔１９の中心軸の延長上に冷却孔２３が形成されている。
【００２２】
図４は燃料ノズル５と第１の多孔板６に形成した空気孔１９及び第２の多孔板７に形成した空気孔２０の部分を示す拡大図である。実施例１では燃料ノズル５の噴出軸上に第１の多孔板６に形成した空気孔１９が設置されているため、燃料ノズル５から噴出した燃料流は空気孔１９の内部で燃焼空気流に包み囲まれる状態となる。燃料ノズル５を多数に分散して配置しているため、燃料ノズル５の１本当たりから噴出する燃料流量が低減する。このため、空気孔１９の内部では燃料ノズル５から噴出した少量の燃料に対する燃焼空気流量の割合が増加する。従って、空気孔１９の内部で燃料と燃焼空気の１次混合が促進される。第１の多孔板６の下流には距離Ｇを隔てて第２の多孔板７が配置されており、第２の多孔板７の空気孔２０は第１の多孔板６に形成した空気孔１９との位相を異ならしめている。そのため、第１の多孔板６の空気孔１９内部で１次混合した燃料と燃料空気は、第２の多孔板７の壁面２４に衝突し拡散するため、燃料と燃焼空気の接触面積が急増し２次混合する。２次混合した燃料と燃焼空気は第２の多孔板７に形成された空気孔２０を通過する際に、空気孔２０内部に形成される小さな渦によって３次混合する。また、空気孔２０から燃焼室４ａに噴出する際に発生する渦によって燃料と燃焼空気が４次混合するため、燃料と燃焼空気の混合が促進し、燃焼ガス中のＮＯｘ排出量を大幅に低減することが可能となる。
【００２３】
実施例１のような構成の場合、第２の多孔板７は内筒４の内部に生成される燃焼ガス１４の輻射熱によって加熱されるため、多孔板の冷却が必要な場合がある。多孔板を冷却する場合、多孔板に冷却孔を形成して冷却する方法が一般的でコスト低減にも有利である。しかし、１枚の多孔板のみで構成した燃焼器にこの冷却方法を適用した場合、冷却孔から燃焼空気の一部が燃焼室４ａに噴出する。そのため、空気孔から燃料と共に燃焼室に流入する燃焼空気流量の低下に伴い燃料濃度が高くなるため、燃焼ガス中のＮＯｘ排出量が増加する課題があった。
【００２４】
しかし、実施例１では内筒４の燃焼室４ａに面する第２の多孔板７の冷却孔２３から噴出する気体は、第２の多孔板７の上流側で十分に混合された燃料と燃焼空気の混合気である。そのため、第２の多孔板７の空気孔２０から燃焼室４ａに噴出する混合気全体の燃料濃度を、１枚の多孔板を使用した場合に比べ低下させることが可能となり、燃焼ガス中のＮＯｘ排出量を低減することが可能となる。このことから、冷却孔２３は空気孔１９の中心軸から多少ずれていても前述の効果を得ることが可能である。
【００２５】
さらに、実施例１では燃焼空気より低温の燃料と燃焼空気が混合したことによる低温の混合気が、燃焼ガスによって過熱される第２の多孔板７の壁面に急速に衝突するため、第２の多孔板７の冷却が促進され第２の多孔板７の信頼性が向上する。また、冷却孔２３の直径は、コスト増加と第２の多孔板７の信頼性が低下しない範囲で、小径で多数形成するほど、第２の多孔板７の冷却効果を向上させることが可能である。
【００２６】
実施例１における燃料と燃焼空気の混合メカニズムは、燃料ノズル５から噴出した燃料と第１の多孔板６の空気孔１９から流入した燃焼空気が、第２の多孔板７の空気孔２０を介して燃焼室４ａに噴出するまでの流動状態によって決まると考えられる。燃料と燃焼空気の流動状態に影響を及ぼすものとして、第１の多孔板６と第２の多孔板７に形成する空気孔１９，２０の個数，孔径や空気孔の開口面積比，多孔板の軸方向厚さ，第１の多孔板６と第２の多孔板７の軸方向間隙Ｇ、第１の多孔板６と第２の多孔板７に形成する空気孔１９，２０の偏心距離Ｈなどがある。これらのパラメータは本発明を適用する燃焼器の目的や燃焼条件などによって検討されるものである。
【００２７】
図５（ａ）及び図５（ｂ）には、第１の多孔板６の空気孔径Ｄ１と、第２の多孔板７の空気孔径Ｄ２の大小関係を示す。図５（ａ）はＤ１＞Ｄ２を、図５（ｂ）はＤ１＜Ｄ２の例である。
【００２８】
図５（ａ）のように上流側の第１の多孔板６の空気孔１９より、下流側の第２の多孔板７の空気孔２０の孔径を小さくした場合、空気孔１９から噴出した燃料と燃焼空気の混合気が第２の多孔板７に衝突して拡散する。そして、空気孔２０より燃焼室４ａに噴出する際、空気孔２０の個数が多く混合気がより分散して燃焼室４ａに噴出するため、燃料と燃焼空気の混合がより促進し排気ガス中のＮＯｘ排出量を低減することが可能となる。第２の多孔板７の空気孔２０を小径多数とすることでＮＯｘ排出量の低減が期待できる。ＮＯｘ排出性能よりコストが優先される場合には、第１の多孔板６の空気孔１９と、それに対応して設置されている燃料ノズル５の個数を削減することが可能となるため、コスト低減に有利である。
【００２９】
図５（ｂ）にはＤ１＜Ｄ２とした場合の例を示す。空気孔２０の孔径Ｄ２を空気１９の孔径Ｄ１より大きくすると、第１の多孔板６に形成した空気孔１９より第２の多孔板７に形成する空気孔２０の個数が低減するためコスト低減に有利となる。しかし、空気孔２０の孔径Ｄ２を大きくすると空気孔１９から噴出した混合気が第２の多孔板７の壁面に衝突せずに燃焼室４ａへ直接流下する割合が多くなり、燃料と燃焼空気の混合の促進効果が低減するため、空気孔２０の孔径Ｄ２は空気孔１９の孔径Ｄ１より同等以下にするのが望ましいと考えられる。
【００３０】
図５（ｃ）及び図５（ｄ）には、第１の多孔板６と第２の多孔板７との軸方向間隙Ｇが異なる例を示す。図５（ｃ）に示すように第１の多孔板６と第２の多孔板７の間隙Ｇが狭い場合には、空気孔１９から噴出した燃料と燃焼空気の混合気の噴流速度が減衰しないまま第２の多孔板７の壁面に衝突するため、衝突による拡散効果が増加し混合が促進する。図５（ｄ）に示すように間隙Ｇが大きい場合には、空気孔１９から噴出した混合気が第２の多孔板７に衝突するまでの滞留時間が増加するため、燃料と燃焼空気の混合が促進し、何れの場合でも排気ガス中のＮＯｘ排出量を低減する効果が期待できる。但し、間隙Ｇを短くし過ぎると圧力損失が増加し、タービン全体の性能が低下する。また、間隙Ｇを長くし過ぎると間隙部の流速が低下するため、間隙Ｇに火炎が逆流しやすくなる。そのため、間隙Ｇは圧力損失の増加や火炎逆流を抑制する目的で、空気孔１９を通過する混合気の流速と同程度の流速になるように設定することが望ましい。
【００３１】
図５（ｅ）及び図５（ｆ）には、第１の多孔板６に形成した空気孔１９と、第２の多孔板７に形成した空気孔２０の偏心距離Ｈが異なる例を示す。図５（ｅ）に示すように空気孔１９，２０の軸中心の偏心距離Ｈが大きく、燃焼室４ａの下流から見たときに空気孔１９と２０が重ならないように配置した場合、空気孔１９より噴出した混合気のほぼ全量が第２の多孔板７の壁面２４に衝突するため、衝突による拡散効果が最大限に発揮され、燃料と燃焼空気の混合が促進する。
【００３２】
図５（ｆ）に示すように偏心距離Ｈが小さく、燃焼室４ａの下流から見たときに空気孔１９と２０が重なるように配置した場合、空気孔１９から噴出した混合気の一部は第２の多孔板７の壁面２４に衝突しないまま空気孔２０から燃焼室４ａへ流下する成分が生じる。そのため、一部の混合気が第２の多孔板７に衝突することによる混合の促進効果は低減するが、空気孔２０の入口部に発生する剥離渦の効果によって混合が促進すると考えられ、排気ガス中のＮＯｘ排出量を低減させる効果が期待できる。
【００３３】
また、燃料と燃焼空気の混合状態に影響を及ぼすものとして第２の多孔板７に形成する空気孔の形状がある。図１から図５に示した第２の多孔板７の空気孔の形状は円筒形状であるが、図６（ａ）に示すように下流側に向かって孔径が縮小する円錐形状にすると混合特性や燃焼特性に新たな効果が発生する。
【００３４】
図６（ａ）の例では第１の多孔板６の隣接する空気孔１９ａ，１９ｂから噴出した燃料と燃焼空気の混合気が第２の多孔板７の空気孔２７に流入する。その際、空気孔２７の入口部の孔径が空気孔１９の孔径より大きく形成されているため、混合気が第２の多孔板７の壁面に衝突し拡散する割合が少なくなり、衝突拡散による混合促進効果は低減すると考えられる。但し、空気孔１９ａ，１９ｂからの混合気が空気孔２７の内部で衝突し合うため、燃料と燃焼空気の混合が促進する。さらに、第１の多孔板６と第２の多孔板７の間隙部に大きな渦が発生しなくなり、燃焼室４ａに形成された火炎が逆流した場合でも、火炎が間隙部に停滞する可能性が低く燃焼器が焼損するポテンシャルが低減し、信頼性が向上する。
【００３５】
さらに、図６（ｂ）は第２の多孔板に形成する空気孔２８を円錐形状とし、その出口部に多数の小径の空気孔２９を形成したものである。空気孔２８内部での混合に加え、出口が多数の小径孔２９に形成されているため混合気がより分散し排気ガス中のＮＯｘ排出量を低減できる可能性がある。
【００３６】
以上のように、第１の多孔板６，第２の多孔板７の構造やそれぞれに形成する空気孔の数や形状は燃焼器の構成や目的、あるいは燃料の種類に応じて柔軟に、しかも比較的簡単な構造で対応できる点で優れている。
【００３７】
また、上記の考え方を応用して、図９のように燃料ノズルと内筒との間に設ける多孔板を複数枚（例えば３枚の多孔板６ａ，６ｂ，７）で使用することも、もちろん可能である。
【実施例２】
【００３８】
実施例２について、図７を参照して説明する。実施例２では、図７に示すように燃料ノズル５の下流に位置する第１の多孔板３０の外周部に、内筒４の上流端に設置された燃焼空気シール部材２１を覆うカバー部材３２が形成されている。第１の多孔板３０の下流側には第１の多孔板３０に形成したカバー部材３２の内径より小さい外径の第２の多孔板３１を設置し、第１の多孔板３０のカバー部材３２との間に間隙が形成される。実施例２では、第１の多孔板３０に形成する空気孔３３の位置を基準として、第２の多孔板３１に形成する空気孔３４の位置を周方向に移動した例である。第１の多孔板３０と第２の多孔板３１に形成する空気孔３３，３４を周方向にずらして形成しているため、第１の多孔板３０の空気孔３３から噴出した燃料と燃焼空気の混合気は、第２の多孔板３１の壁面に衝突し、衝突による拡散効果によって混合が促進し、排気ガス中のＮＯｘ排出量の低減が期待できる。
【００３９】
また、実施例２では第１の多孔板３０と第２の多孔板３１に形成する空気孔の孔径、個数などの仕様を同一とし、第２の多孔板３１を第１の多孔板３０に対して周方向にずらして取付ける方法とした。第１の多孔板３０と第２の多孔板３１の空気孔仕様が同一であるため、製作コストが低減することが期待できる。
【００４０】
さらに、実施例２では第２の多孔板３１が燃焼室４ａに生成される燃焼ガスによって加熱され、第２の多孔板３１が熱膨張しても、第２の多孔板３１の外周側部と第１の多孔板３２に形成したカバー部材３２の間に間隙が形成されている。そのため、カバー部材３２に拘束されることはなく、熱変形を回避することが可能である。
【００４１】
燃料と燃焼空気の混合を促進させる方法として、第１の多孔板３０，第２の多孔板３１の板厚さを増加させることが考えられる。但し、板厚さを増加するとコストが増加すること、特に、第２の多孔板３１の板厚さを増加すると熱応力が増加するなどの課題がある。そのため、本発明による実施例では燃料と燃焼空気の混合が更に促進され排気ガス中のＮＯｘ排出量を低減することが期待できるため、多孔板の板厚さを薄くできコスト低減が可能となる。
【００４２】
また、燃焼条件によっては第２の多孔板３１が高温に過熱されるため、第２の多孔板３１は第１の多孔板３０への着脱可能な構造とし、第２の多孔板を耐熱合金で製作したり、熱遮蔽シールド材を塗布したりすることなどが可能となり、燃焼条件によって柔軟に対応できる構造である点で優れている。
【実施例３】
【００４３】
実施例３について、図８を参照して説明する。実施例３では、燃料ノズルが中央の燃料ノズル３５と周囲の燃料ノズル３６に分割して形成されている。これら燃料ノズル３５及び燃料ノズル３６の下流側には夫々に対向する空気孔３７及び空気孔３８が形成された第１の多孔板３９が設置される。第１の多孔板３９の下流側には、第１の多孔板３９に形成された空気孔３７及び空気孔３８と異なる位置に形成された空気孔４０及び空気孔４１を有する第２の多孔板４２が設置されている。また、燃料ノズル３５に燃料を供給する燃料供給系４３及び燃料ノズル３６に燃料を供給する燃料供給系４４が設置される。
【００４４】
実施例３では、実施例１，２と同様に第１の多孔板３９に形成した空気孔３７，３８と第２の多孔板４２に形成した空気孔４０，４１の位置が夫々異なっているため、燃料ノズルから噴出した燃料は第１の多孔板で、燃料流を燃焼空気流が囲むような形態となり、燃料と燃焼空気の接触面積が増加して混合が促進する。さらに、燃料と燃焼空気は第１の多孔板の下流に配置された第２の多孔板の壁面に衝突し拡散して混合度合いが促進されるため、ほぼ完全予混合状態にまで設定することが可能となる。燃焼条件によっては第２の多孔板４２が燃焼室４ａに生成される火炎によって過熱されるが、実施例３では第１の多孔板３９から噴出した低温の混合気が第２の多孔板４２に衝突するため、第２の多孔板４２は冷却される効果が期待できる。
【００４５】
また、実施例３では中央の燃料ノズル３５に対応する第２の多孔板４２に形成した空気孔４０には燃焼室４ａの中心軸に対して軸周りの旋回がかかるように適当な旋回角が付与されている。このように空気孔４０に旋回角を設けることにより、空気孔４０から噴出した混合気の旋回による安定な再循環領域が形成され、燃焼を安定化することができる。
【００４６】
また、実施例３ではガスタービンの負荷条件に対して顕著な効果が期待できる。図８に示す燃料供給系４３及び燃料供給系４４を利用し燃料流量を調整してガスタービンの種々の負荷条件に対応できる。
【００４７】
つまり、ガスタービン負荷の小さい条件では、全空気流量に対する燃料流量が小さくなるが、その場合には中央の燃料ノズル３５のみから燃料を供給し、中央領域での燃料濃度を火炎が安定に形成される濃度以上に保つように運用することができる。また、ガスタービンの負荷の大きい条件では、中央の燃料ノズル３５と周囲の燃料ノズル３６の両方から燃料を供給して全体として低ＮＯｘ燃焼を行うことができる。また、中間的な負荷においては、中央の燃料ノズル３５から噴出する燃料量を空気孔３７から流れる空気流量に対して当量比が１を越えるような設定として、周囲の空気を燃焼に使う拡散的な運用をすることも可能である。
【００４８】
従って、種々のガスタービン負荷に応じて、火炎の安定化や低ＮＯｘ燃焼に寄与できる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
排気ガス中のＮＯｘ排出量を低減する燃焼装置に広く適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施例１における燃料ノズル、多孔板部分の部分拡大図である。
【図２】実施例１におけるガスタービンの全体構成を表す図である。
【図３】実施例１における多孔板部分の断面図と正面図である。
【図４】実施例１における燃料と燃焼空気の混合メカニズムの説明図。
【図５】多孔板と燃料ノズルとの配置を種々変更した場合の比較図である。
【図６】実施例１における多孔板の構造を表す図である。
【図７】実施例２におけるバーナの詳細構造を表す図である。
【図８】実施例３におけるバーナの詳細構造を表す図である。
【図９】実施例１におけるバーナ（変形例）の詳細構造を表す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  圧縮機
２  タービン
３  燃焼器
４  内筒
４ａ  燃焼室
５  燃料ノズル
６  第１の多孔板
７  第２の多孔板
８  点火栓
９  外筒
１０  エンドカバー
１１  トラジションピース
１２  発電機
１３  燃焼空気
１４  燃焼ガス
１５  マニホールド
１６  燃料供給系統
１７  燃料供給装置
１８  燃料配管
【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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