(57)【要約】【課題】燃焼振動の発生を抑制できるガスタービンの燃焼器を提供すること。【解決手段】このガスタービンの燃焼器３は、燃焼火炎を生成する内側予混合気生成部３３および外側予混合気生成部３４と、これらの予混合気生成部３３、３４を内部に有する内筒３１と、この内筒３１とタービンの入口部とを接続する尾筒３２とを備える。また、外側予混合気生成部３４が内側予混合気生成部３３の外周を囲んで配置される。また、内側予混合気生成部３３と外側予混合気生成部３４とは、円筒状のスワラーリング３５を挟んで配置される。この燃焼器３では、予混合気生成部３３、３４の予混合気生成部出口３３３、３３４の内壁面のうち燃焼器３の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼火炎を生成する予混合気生成部と、前記予混合気生成部を内部に有する内筒と、前記内筒とタービンの入口部とを接続する尾筒とを備えるガスタービンの燃焼器であって、
前記予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長されることを特徴とするガスタービンの燃焼器。
【請求項２】
内側予混合気生成部と外側予混合気生成部とを含む少なくとも一対の前記予混合気生成部を有すると共に前記内側予混合気生成部が前記外側予混合気生成部よりも燃焼器の径方向内側に配置され、且つ、前記内側予混合気生成部の予混合気生成部出口が前記外側予混合気生成部の予混合気生成部出口よりも燃焼器の軸方向上流側に位置する請求項１に記載のガスタービンの燃焼器。
【請求項３】
前記外側予混合気生成部からタービンの入口部までの距離Ｌと、前記内側予混合気生成部の予混合気生成部出口から前記外側予混合気生成部の予混合気生成部出口までの距離Ｌ１とが０．２≦Ｌ１／Ｌの関係を有する請求項２に記載のガスタービンの燃焼器。
【請求項４】
前記予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が燃焼火炎の先端部にて段状に拡径される請求項１〜３のいずれか一つに記載のガスタービンの燃焼器。
【請求項５】
前記予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が縮径される請求項１〜４のいずれか一つに記載のガスタービンの燃焼器。
【請求項６】
燃焼火炎を生成する複数の予混合気生成部と、前記予混合気生成部を内部に有する内筒と、前記内筒とタービンの入口部とを接続する尾筒とを備えるガスタービンの燃焼器であって、
少なくとも一つの前記予混合気生成部の予混合気生成部出口が他の前記予混合気生成部の予混合気生成部出口よりも燃焼器の軸方向上流側に位置することを特徴とするガスタービンの燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガスタービンの燃焼器に関し、さらに詳しくは、燃焼振動の発生を抑制できるガスタービンの燃焼器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンの燃焼器は、一般に、燃焼火炎を生成する予混合気生成部（スワラー）と、この予混合気生成部を内部に有する内筒と、この内筒とタービンの入口部とを接続する尾筒とを備えている。
【０００３】
かかる構成を採用する従来のガスタービンの燃焼器として、特許文献１に記載される技術が知られている。従来のガスタービンの燃焼器では、内筒と尾筒とを接続してなるガスタービンの燃焼器において、前記内筒の内部に、前記内筒の中心軸に対して同心状に配置された円筒状の内側スワラーリングと、この内側スワラーリングの外周面に備えられた複数枚の内側スワラーベーンとでなる内側スワラーと、前記内側スワラーベーンの外周側で、且つ、前記内側スワラーリングに対して同心状に配置された円筒状の外側スワラーリングと、この外側スワラーリングの外周面に備えられた複数枚の外側スワラーベーンとでなる外側スワラーとが配置されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３００４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、ガスタービンの燃焼器では、集中発熱による燃焼振動の発生を抑制すべき課題がある。
【０００６】
この発明は、燃焼振動の発生を抑制できるガスタービンの燃焼器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】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかるガスタービンの燃焼器は、燃焼火炎を生成する予混合気生成部と、前記予混合気生成部を内部に有する内筒と、前記内筒とタービンの入口部とを接続する尾筒とを備えるガスタービンの燃焼器であって、前記予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長されることを特徴とする。
【０００８】
このガスタービンの燃焼器では、予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長される。かかる構成では、予混合気生成部の燃焼火炎が、延長された径方向外側の内壁面に沿って滑らかに伸びる。すると、燃焼火炎が尾筒３２の軸方向に分散して、燃焼火炎が安定化する。これにより、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【０００９】
また、この発明にかかるガスタービンの燃焼器は、内側予混合気生成部と外側予混合気生成部とを含む少なくとも一対の前記予混合気生成部を有すると共に前記内側予混合気生成部が前記外側予混合気生成部よりも燃焼器の径方向内側に配置され、且つ、前記内側予混合気生成部の予混合気生成部出口が前記外側予混合気生成部の予混合気生成部出口よりも燃焼器の軸方向上流側に位置する。
【００１０】
このガスタービンの燃焼器では、内側予混合気生成部の予混合気生成部出口と外側予混合気生成部の予混合気生成部出口とが燃焼器の軸方向にズラされて配置されるので、燃焼火炎の全長が伸びる。これにより、燃焼火炎の発熱位置が分散されて、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。例えば、内側予混合気生成部の予混合気生成部出口と外側予混合気生成部の予混合気生成部出口とが燃焼器の軸方向に対して同位置にある構成では、燃焼火炎による発熱が集中して、燃焼振動が発生し易くなる。
【００１１】
また、この発明にかかるガスタービンの燃焼器は、前記外側予混合気生成部からタービンの入口部までの距離Ｌと、前記内側予混合気生成部の予混合気生成部出口から前記外側予混合気生成部の予混合気生成部出口までの距離Ｌ１とが０．２≦Ｌ１／Ｌの関係を有する。
【００１２】
このガスタービンの燃焼器では、内側予混合気生成部の予混合気生成部出口から外側予混合気生成部の予混合気生成部出口までの距離Ｌ１が適正化されるので、燃焼火炎による発熱が効果的に分散されて、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【００１３】
また、この発明にかかるガスタービンの燃焼器は、前記予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が燃焼火炎の先端部にて段状に拡径される。
【００１４】
このガスタービンの燃焼器では、燃焼火炎の先端部に段差部が設けられることにより、燃焼火炎の先端位置が明確化される。かかる構成では、燃焼火炎の先端部に燃焼ガスの循環域が形成されるので、燃焼火炎が安定する利点がある。
【００１５】
また、この発明にかかるガスタービンの燃焼器は、前記予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が縮径される。
【００１６】
このガスタービンの燃焼器では、縮径された内壁面により燃焼火炎（火炎面）の進行速度が増加して、燃焼火炎の長さが大きくなる。これにより、燃焼火炎が尾筒３２の軸方向に分散して燃焼火炎が安定し、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【００１７】
また、この発明にかかるガスタービンの燃焼器は、燃焼火炎を生成する複数の予混合気生成部と、前記予混合気生成部を内部に有する内筒と、前記内筒とタービンの入口部とを接続する尾筒とを備えるガスタービンの燃焼器であって、少なくとも一つの前記予混合気生成部の予混合気生成部出口が他の前記予混合気生成部の予混合気生成部出口よりも燃焼器の軸方向上流側に位置することを特徴とする。
【００１８】
このガスタービンの燃焼器では、少なくとも一つの予混合気生成部の予混合気生成部出口が外側予混合気生成部の予混合気生成部出口に対して燃焼器の軸方向にズラされて配置されるので、燃焼火炎の全長が伸びる。これにより、燃焼火炎の発熱位置が分散されて、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【発明の効果】
【００１９】
この発明にかかるガスタービンの燃焼器では、予混合気生成部の予混合気生成部出口の内壁面のうち燃焼器の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長される。かかる構成では、予混合気生成部の燃焼火炎が、延長された径方向外側の内壁面に沿って滑らかに伸びる。すると、燃焼火炎が尾筒３２の軸方向に分散して、燃焼火炎が安定化する。これにより、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００２１】
図１は、この発明の実施例にかかるガスタービンの燃焼器を示す構成図である。図２は、図１に記載した燃焼器の作用を示す説明図である。図３〜図８は、図１に記載にしたガスタービンの燃焼器の変形例を示す説明図である。図９は、一般的なガスタービンを示す構成図である。図１０は、図９に記載したガスタービンの燃焼器を示す構成図である。
【００２２】
［ガスタービン］
このガスタービン１は、圧縮機２と、燃焼器３と、タービン４とを有する（図９参照）。圧縮機２は、空気取込口から取り込まれた空気を圧縮して圧縮空気を生成する。燃焼器３は、この圧縮空気に燃料を噴射して高温・高圧の燃焼ガスを発生させる。タービン４は、この燃焼ガスの熱エネルギーをロータ５の回転エネルギーに変換して駆動力を発生させる。そして、この駆動力がロータ５に連結された発電機（図示省略）に伝達される。
【００２３】
［ガスタービンの燃焼器］
また、燃焼器３は、圧縮機２の出口部後方であってタービン４の入口部前方に設置される（図９および図１０参照）。また、複数の燃焼器３がタービン４の周方向に環状に配置される。各燃焼器３は、内筒３１と、尾筒３２と、予混合気生成部（スワラー）３３、３４（図１参照）とを有する。内筒３１は、燃焼器３の燃焼室を構成する筒状部材であり、圧縮機２の車室２１に固定されて設置される。尾筒３２は、内筒３１とタービン４の入口部４１とを接続する筒状部材である。予混合気生成部３３、３４は、内筒３１の内部に配置されて、燃焼火炎を生成する。
【００２４】
この燃焼器３では、圧縮機２にて圧縮された空気（圧縮空気）が燃焼器３の内筒３１に導入されて、予混合気生成部３３、３４に供給される。そして、この圧縮空気と燃料とが予混合気生成部３３、３４にて混合されて燃焼火炎となる。そして、この燃焼火炎により形成された高温高圧の燃焼ガスが尾筒３２を介してタービン４に供給される。
【００２５】
［燃焼器の予混合気生成部］
燃焼器３の予混合気生成部３３（３４）は、スワラーベーン３３１（３４１）と、燃料噴射部３３２（３３３）とを有する（図１参照）。スワラーベーン３３１（３４１）は、内筒３１の内部に形成された圧縮空気の通路Ｒ１（Ｒ２）上に配置されて、圧縮空気を旋回させる。燃料噴射部３３２（３３３）は、圧縮空気の通路Ｒ１（Ｒ２）上かつスワラーベーン３３１（３４１）の下流側に配置されて、圧縮空気に燃料を噴射する。
【００２６】
また、この燃焼器３では、予混合気生成部３３、３４が二重構造（二重スワラー構造）を有する（図１参照）。例えば、この実施例では、燃焼器３が内側予混合気生成部３３と外側予混合気生成部３４とを内筒３１の内部に有する。これらの予混合気生成部３３、３４は、環状構造を有すると共に内筒３１の中心軸に対して同心状に設置される。このとき、外側予混合気生成部３４が内側予混合気生成部３３よりも内筒３１の径方向外側に（内側予混合気生成部３３の外周を囲んで）配置される。また、内側予混合気生成部３３と外側予混合気生成部３４とは、円筒状のスワラーリング３５を挟んで配置される。
【００２７】
この予混合気生成部３３（３４）では、圧縮空気が通路Ｒ１（Ｒ２）のスワラーベーン３３１（３４１）を通過すると、圧縮空気の旋回流が形成される（図１参照）。そして、この旋回流に燃料噴射部３３２（３３３）から燃料が噴射されて混合気が形成され、この混合気が燃焼して燃焼火炎となる。このとき、内側予混合気生成部３３により生成された燃焼火炎が燃料リッチ（リッチ燃焼火炎）となり、外側予混合気生成部３４により生成された燃焼火炎が燃料リーン（リーン火炎）となるように、燃料噴射部３３２（３３３）の燃料噴射量が調整される。したがって、リッチ燃焼火炎（内側予混合気生成部３３から燃焼火炎）が尾筒３２の中心領域に形成され、また、リーン燃焼火炎（外側予混合気生成部３４からの燃焼火炎）が尾筒３２の壁面付近の領域に形成される。すると、尾筒３２の中心領域では、リッチ燃焼火炎により火炎面温度が低下するため、ＮＯｘの発生が低減される。また、尾筒３２の壁面付近の領域では、リーン燃焼火炎が生成されるので、燃料ガス温度が低くＮＯｘの発生が少ない。これにより、燃焼器３全体でのＮＯｘの発生が低減される。
【００２８】
なお、この実施例では、燃料噴射部３３２（３４２）がスワラーベーン３３１（３４１）の下流側に配置されている。かかる構成では、燃焼火炎（特にリーン燃焼火炎）の逆火が防止される点で好ましい。しかし、これに限らず、燃料噴射部３３２（３４２）がスワラーベーン３３１（３４１）の上流側に配置されても良い。
【００２９】
［燃焼振動の低減構造］
ここで、この燃焼器３では、燃焼振動を低減するために、予混合気生成部３３（３４）の予混合気生成部出口３３３（３４３）の内壁面のうち燃焼器３の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長される（図１参照）。すなわち、予混合気生成部３３（４４）の予混合気生成部出口３３３（３４３）では、燃焼器３の径方向外側の内壁面が燃焼火炎の軸方向（尾筒３２の軸方向）に段差なく延長されている。かかる構成では、予混合気生成部出口３３３（３４３）から出た燃焼火炎が、延長された径方向外側の内壁面に沿って滑らかに伸びる。すると、燃焼火炎が尾筒３２の軸方向に分散して、燃焼火炎が安定する（図２参照）。これにより、燃焼振動の発生が抑制される。なお、図１では、燃焼火炎の火炎面が破線にて表示されている。
【００３０】
例えば、この実施例では、上記のように、内筒３１内に圧縮空気の通路Ｒ１（Ｒ２）が形成され、この通路Ｒ１（Ｒ２）上にスワラーベーン３３１（３４１）が配置されている（図１参照）。そして、燃料噴射部３３２（３４２）が圧縮空気の通路Ｒ１（Ｒ２）上かつスワラーベーン３３１（３４１）の下流側に形成されることにより、予混合気生成部３３（３４）が形成されている。
【００３１】
また、内側予混合気生成部３３が環状構造を有しており、その中心に予混合気生成部出口３６が配置されている。すなわち、内側予混合気生成部３３にかかる圧縮空気の通路Ｒ１の壁面のうち燃焼器３の径方向内側の壁面が予混合気生成部出口３６により構成されている。また、内側予混合気生成部３３と外側予混合気生成部３４とは、スワラーリング３５を挟んで配置されている。すなわち、内側予混合気生成部３３にかかる圧縮空気の通路Ｒ１の壁面のうち燃焼器３の径方向外側の壁面がスワラーリング３５の内周面により構成されている。したがって、内側予混合気生成部３３では、燃焼火炎が予混合気生成部出口３６の端部（混合気の下流側端部）にて保炎される。このため、予混合気生成部出口３６の端部が内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３となる。このとき、スワラーリング３５の内周面が予混合気生成部出口３６の端部よりも混合気の下流側に延在している。これにより、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３の内壁面のうち燃焼器３の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長されている。
【００３２】
また、外側予混合気生成部３４にかかる圧縮空気の通路Ｒ２の壁面のうち燃焼器３の径方向内側の壁面がスワラーリング３５の外周面により構成されている。また、外側予混合気生成部３４にかかる圧縮空気の通路Ｒ２の壁面のうち燃焼器３の径方向外側の壁面が内筒３１の内壁面（あるいは尾筒３２の内壁面）により構成されている。したがって、外側予混合気生成部３４では、燃焼火炎がスワラーリング３５の端部（混合気の下流側端部）にて保炎されている。このため、スワラーリング３５の端部が外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３となっている。このとき、内筒３１の内壁面（あるいは尾筒３２の内壁面）がスワラーリング３５の端部よりも混合気の下流側に延在している。これにより、予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３の内壁面のうち燃焼器３の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長されている。
【００３３】
なお、この実施例では、内筒３１の内壁面と尾筒３２の内壁面とが面一となるように構成されている。
【００３４】
また、この燃焼器３では、燃焼振動を低減するために、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３が外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３よりも燃焼器３の軸方向上流側（燃焼ガスの流れ方向に対して上流側）に位置する（図１参照）。すなわち、燃焼器３の軸方向断面視にて、内側予混合気生成部３３が外側予混合気生成部３４よりも予混合気生成部出口３３３の位置を燃焼器３の軸方向上流側にズラして配置される。かかる構成では、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３と外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３とが燃焼器３の軸方向にズラされて配置されるので、燃焼火炎の全長が伸びる。これにより、燃焼火炎の発熱位置が分散されて、燃焼振動の発生が抑制される。
【００３５】
例えば、この実施例では、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３が燃焼器３の軸方向上流側に引き下げられており、スワラーリング３５内の奥まった位置に配置されている（図１参照）。これにより、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３が外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３よりも燃焼器３の軸方向上流側に位置している。
【００３６】
［効果］
このガスタービンの燃焼器３では、上記のように、予混合気生成部３３（３４）の予混合気生成部出口３３３（３４３）の内壁面のうち燃焼器３の径方向外側の内壁面が径方向内側の内壁面よりも燃焼火炎の軸方向に延長される（図１参照）。かかる構成では、予混合気生成部３３（３４）の燃焼火炎が、延長された径方向外側の内壁面に沿って滑らかに伸びる。すると、燃焼火炎が尾筒３２の軸方向に分散して、燃焼火炎が安定化する（図２参照）。これにより、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。例えば、予混合気生成部の予混合気生成部出口が延長されていない（燃焼器３の径方向外側の内壁面と径方向内側の内壁面とが同位置にあり、径方向外側の内壁面に段差が生じている）構成では、予混合気生成部出口にて燃焼火炎が壁面から剥離するため、燃焼火炎の流速が低下する。すると、燃焼火炎による発熱が集中して、燃焼振動が発生し易くなる。
【００３７】
なお、この実施例では、燃焼器３が一対の予混合気生成部３３、３４を有し、これらの予混合気生成部３３、３４が二重構造（二重スワラー構造）を有している（図１参照）。しかし、これに限らず、予混合気生成部が一重構造を有しても良い（図示省略）。例えば、図１の構成において、内側予混合気生成部３３およびスワラーリング３５が省略されて、単一の予混合気生成部（外側予混合気生成部３４）のみにより火炎生成が行われても良い。
【００３８】
また、このガスタービンの燃焼器３では、予混合気生成部３３、３４が二重構造を有する構成において、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３が外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３よりも燃焼器３の軸方向上流側に位置することが好ましい（図１参照）。かかる構成では、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３と外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３とが燃焼器３の軸方向にズラされて配置されるので、燃焼火炎の全長が伸びる。これにより、燃焼火炎の発熱位置が分散されて、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。例えば、内側予混合気生成部の予混合気生成部出口と外側予混合気生成部の予混合気生成部出口とが燃焼器の軸方向に対して同位置にある構成では、燃焼火炎による発熱が集中して、燃焼振動が発生し易くなる。
【００３９】
ここで、上記の構成では、外側予混合気生成部３４からタービン４の入口部４１（タービン４の一段静翼）までの距離Ｌと、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３から外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３までの距離Ｌ１とが０．２≦Ｌ１／Ｌの関係を有することが好ましい（図１参照）。かかる構成では、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３から外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３までの距離Ｌ１が適正化されるので、燃焼火炎による発熱が効果的に分散されて、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【００４０】
なお、上記の構成において、Ｌ１／Ｌの範囲の上限は、内側予混合気生成部３３の燃焼火炎の長さにより規定される。例えば、この実施例では、内側予混合気生成部３３の燃焼火炎の先端が外側予混合気生成部３４の燃焼火炎の保炎位置（スワラーリング３５の端部）に届くように、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３から外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３までの距離Ｌ１が規定されている。かかる構成では、内側予混合気生成部３３の燃焼火炎と外側予混合気生成部３４の燃焼火炎とが燃焼器の軸方向に連続する。これにより、効率的な燃焼が行われる。
【００４１】
［尾筒の内壁面形状］
なお、このガスタービンの燃焼器３では、予混合気生成部３３、３４による燃焼火炎の延在範囲内にて、尾筒３２の内径が略一様に設定されている（図１参照）。かかる構成は、尾筒３２の設計および製造が容易な点で好ましい。
【００４２】
しかし、これに限らず、予混合気生成部３３（３４）の予混合気生成部出口３３３（３４３）の内壁面のうち燃焼器３の径方向外側の内壁面が燃焼火炎の先端部にて段状に拡径されることが好ましい（図３参照）。すなわち、燃焼火炎の先端部に段差部が設けられることにより、燃焼火炎の先端位置が明確化される。かかる構成では、燃焼火炎の先端部に燃焼ガスの循環域が形成されるので、燃焼火炎が安定する利点がある。
【００４３】
例えば、この実施例では、尾筒３２の内壁面が、外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３から尾筒３２の軸方向に直線的に延長されており、燃焼火炎の先端部にて段状に拡大されている（図３参照）。具体的には、燃焼火炎の頂点よりも少し上流側の位置に段差部３２１が設けられることにより、尾筒３２の壁面が段状に拡幅されている。これにより、燃焼火炎の先端部に燃焼ガスの循環域が形成されている。また、内側予混合気生成部３３では、同様の段差部がスワラーリング３５により構成されている。すなわち、内側予混合気生成部３３の燃焼火炎の先端部にスワラーリング３５の縁部が位置しており、燃焼火炎の先端部に燃焼ガスの循環域が形成されている。
【００４４】
また、このガスタービンの燃焼器３では、予混合気生成部３３（３４）の予混合気生成部出口３３３（３４３）の内壁面のうち燃焼器３の径方向外側の内壁面が縮径されることが好ましい（図４参照）。かかる構成では、縮径された内壁面により燃焼火炎（火炎面）の進行速度が増加して、燃焼火炎の長さが大きくなる。これにより、燃焼火炎が尾筒３２の軸方向に分散して燃焼火炎が安定し、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【００４５】
例えば、この実施例では、内側予混合気生成部３３からの燃焼火炎がスワラーリング３５の内周面に沿って進行する（図４参照）。このとき、スワラーリング３５の内径が徐々に縮小されることにより、その内壁面が内側に絞られた形状を有している。これにより、内側予混合気生成部３３からの燃焼火炎の進行速度が増速するように構成されている。また、この実施例では、外側予混合気生成部３４からの燃焼火炎が尾筒３２の内壁面に沿って進行する。このとき、尾筒３２の内径が徐々に縮小されることにより、その内壁面が内側に絞られた形状を有している。これにより、外側予混合気生成部３４からの燃焼火炎の進行速度が増速するように構成されている。
【００４６】
なお、上記の構成において、予混合気生成部３３（３４）の内壁面は、いずれの位置を起点として縮径されても良い。例えば、この実施例では、スワラーリング３５の内壁面および尾筒３２の内壁面（予混合気生成部３３（３４）の内壁面）は、燃焼火炎の長手方向の中腹あたりの位置を起点として内径を徐々に縮小させている。
【００４７】
また、このガスタービンの燃焼器３では、予混合気生成部３３、３４による燃焼火炎の延在範囲内にて、尾筒３２がテーパ形状あるいは包絡線形状を有することにより、燃焼火炎の下流側に向かうに連れて尾筒３２の内径が緩やかに拡大されても良い（図示省略）。また、かかる場合には、尾筒３２の中心軸に対する内壁面の傾斜角度が５［ｄｅｇ］以下であることが好ましく、さらに７［ｄｅｇ］以下であることが好ましく、さらに１５［ｄｅｇ］以下であることが好ましい。これにより、燃焼火炎の燃焼が適正に確保される。
【００４８】
［変形例］
また、このガスタービンの燃焼器３では、複数の予混合気生成部３３、３４を有する構成において、少なくとも一つの前記予混合気生成部の予混合気生成部出口が他の前記予混合気生成部の予混合気生成部出口よりも燃焼器３の軸方向上流側に位置する構成が採用されても良い（図５および図６参照）。かかる構成では、少なくとも一つの予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３が外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３に対して燃焼器３の軸方向にズラされて配置されるので、燃焼火炎の全長が伸びる。これにより、燃焼火炎の発熱位置が分散されて、燃焼振動の発生が抑制される利点がある。
【００４９】
例えば、この変形例では、燃焼器３が一基の内側予混合気生成部３３と五基の外側予混合気生成部３４とを有する（図５参照）。この予混合気生成部３３（３４）は、スワラーベーン３３１（３４１）と、燃料噴射部３３２（３４２）とが予混合気生成部出口３３４（３４４）を軸として配置されて、構成されている。また、内側予混合気生成部３３が燃焼器３の中心軸上に配置され、この内側予混合気生成部３３を囲むように外側予混合気生成部３４が配置されている。このとき、内側予混合気生成部３３の予混合気生成部出口３３３が他の外側予混合気生成部３４の予混合気生成部出口３４３に対して燃焼器３の軸方向上流側に位置している（図６参照）。これにより、燃焼火炎の発熱位置が分散されている。
【００５０】
また、この変形例では、各予混合気生成部３３、３４の予混合気生成部出口３３３、３４３が燃焼器３の軸方向に対してそれぞれ異なる位置に配置されても良い（図７および図８参照）。かかる構成では、上記の構成と比較して、各予混合気生成部３３、３４の予混合気生成部出口３３３（３４３）が燃焼器３の軸方向に分散されて配置されるので、燃焼火炎の発熱位置が分散される。これにより、燃焼振動の発生が効果的に抑制される。
【００５１】
なお、上記の構成では、燃焼器３の軸方向上流側にある予混合気生成部３４と軸方向下流側にある予混合気生成部３３（３４）との距離（ここでは、予混合気生成部出口３３４（３４４）の先端位置の距離）Ｄ１（Ｄ２）が予混合気生成部３３（３４）の径Ｄに対してＤ１／Ｄ（Ｄ２／Ｄ）の関係を有することが好ましい。これにより、燃焼火炎の燃焼が適正に確保される。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように、この発明にかかるガスタービンの燃焼器は、燃焼振動の発生を抑制できる点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】この発明の実施例にかかるガスタービンの燃焼器を示す構成図である。
【図２】図１に記載したガスタービンの燃焼器の作用を示す説明図である。
【図３】図１に記載にしたガスタービンの燃焼器の変形例を示す説明図である。
【図４】図１に記載にしたガスタービンの燃焼器の変形例を示す説明図である。
【図５】図１に記載にしたガスタービンの燃焼器の変形例を示す説明図である。
【図６】図１に記載にしたガスタービンの燃焼器の変形例を示す説明図である。
【図７】図１に記載にしたガスタービンの燃焼器の変形例を示す説明図である。
【図８】図１に記載にしたガスタービンの燃焼器の変形例を示す説明図である。
【図９】一般的なガスタービンを示す構成図である。
【図１０】図９に記載したガスタービンの燃焼器を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５４】
１     ガスタービン
２     圧縮機
２１   車室
３     燃焼器
３１   内筒
３２   尾筒
３２１ 段差部
３３   内側予混合気生成部
３３１ スワラーベーン
３３２ 燃料噴射部
３３３ 予混合気生成部出口
３３４ 予混合気生成部出口
３４   外側予混合気生成部
３４１ スワラーベーン
３４２ 燃料噴射部
３４３ 予混合気生成部出口
３５   スワラーリング
３６   予混合気生成部出口
４     タービン
４１   入口部
５     ロータ
【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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