ガス燃料源及び加圧空気源を含むガスタービンの燃焼器内に配置された空気多段拡散ノズルであって、ガス燃料ノズルが前記燃焼器のバーナ管スペースに吐出し、前記空気多段拡散ノズルが、前記ノズルの長手方向軸線に沿って配置された外側周辺壁により境界付けられるガス燃料キャビティを含むノズル本体と、端部閉鎖壁と、前記ガス燃料キャビティ内に配置される冷却空気チャンバと、前記ガス燃料キャビティからのガス燃料及び前記ノズル本体を囲む外部スペースからの加圧空気により供給される外側スワーラと、内部で前記周辺壁を通って延びており、且つ長手方向軸線に沿って配置されて遠位方向には前記端部閉鎖壁によって境界付けられ、近位方向には前記ガス燃料源への接続により境界付けられ、及び周辺方向には環状壁によって境界付けられるガス燃料キャビティを含む端部閉鎖ノズル本体を貫通して突出する、前記冷却空気チャンバの前方突出部と、前記環状壁の先端端部から延びて下流側バーナ管スペースへの旋回軸方向通路を形成するスワールベーンを備えた外側スワーラと、前記外側スワーラの旋回軸方向通路及び前記ガス燃料キャビティから前記第1の環状壁を通って前記外側スワーラの旋回軸方向通路への複数の通路と流体連通した加圧空気源を含み、前記外側スワーラが、ガス燃料及び加圧空気の旋回混合気を前記燃焼器の下流側バーナ管スペースに送給する、前記ガス燃料キャビティの環状壁の外部にあるスペースと、前記ガス燃料キャビティの遠位端に近接して配置され且つ前記端部閉鎖壁を通って前記燃焼器のバーナ管スペースに軸方向に延びた外側周辺壁を含む、前記ガス燃料キャビティ内に密閉された冷却空気チャンバと、前記冷却空気チャンバと流体連通して結合された外部加圧空気スペースから前記ガス燃料キャビティの環状壁を通る複数の通路と、前記冷却空気チャンバの周辺壁の遠位端を通って前記燃焼器のバーナ管スペースに加圧空気を流体連通する複数の通路とを備える、空気多段拡散ノズル。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管スペースとの間で加圧空気を流体連通する前記複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と同じ回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供する、前記冷却空気チャンバの突出部の先端端部上に先端孔を含む、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管スペースとの間で加圧空気を流体連通する前記複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と反対の回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供する、前記冷却空気チャンバの突出部の先端端部上に先端孔を含む、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管との間で加圧空気を流体連通する前記複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と同じ回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供するスワーラを含む、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管スペースとの間で加圧空気を流体連通する前記複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と反対の回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供するスワーラを含む、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。管状通路を通って前記冷却空気チャンバに結合された管状壁を通る複数の通路が、前記冷却空気チャンバの周りに対称的に配置された半径方向管体を含む、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。前記空気多段拡散ノズルの先端から前記バーナ管スペースに流れる前記加圧空気が、前記端部閉鎖壁を冷却する、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。前記ガス燃料ノズルの先端から流れる前記加圧空気が、前記バーナ管スペースの高温ガスを前記端部閉鎖壁から引き離すようにする、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。前記加圧空気がガスタービンの圧縮機から提供される、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。前記冷却空気チャンバの突出部の先端端部が、前記冷却空気チャンバの主本体から前記端部閉鎖壁の遠位面と同一平面にある外部遠位面まで半径方向に先細になっている、請求項1記載の空気多段拡散ノズル。圧縮機と、タービンと、少なくとも1つの燃焼器と、ガス燃料源及び加圧空気源を含む複数の空気多段拡散ノズルとを備えたガスタービンであって、ガス燃料ノズルが前記燃焼器のバーナ管スペースに吐出し、前記空気多段拡散ノズルが、長手方向軸線に沿って配置され、遠位方向には前記端部閉鎖壁によって境界付けられ、近位方向には前記ガス燃料源への接続により境界付けられ、及び周辺方向には環状壁によって境界付けられるガス燃料キャビティを含むノズル本体と、前記環状壁の先端端部から延びて下流側バーナ管スペースへの旋回軸方向通路を形成するスワールベーンを備えた外側スワーラと、前記外側スワーラの旋回軸方向通路と、前記ガス燃料キャビティから前記第1の環状壁を通って前記外側スワーラの旋回軸方向通路への複数の通路と流体連通した加圧空気源を含み、前記外側スワーラが、ガス燃料及び加圧空気の旋回混合気を前記燃焼器の下流側バーナ管スペースに送給する、前記ガス燃料キャビティの環状壁の外部にあるスペースと、前記ガス燃料キャビティの遠位端に近接して配置され且つ前記端部閉鎖壁を通って前記燃焼器のバーナ管スペースに軸方向に延びた外側周辺壁を含む、前記ガス燃料キャビティ内に密閉された冷却空気チャンバと、前記冷却空気チャンバと流体連通して結合された外部加圧空気スペースから前記環状壁を通る複数の通路と、前記冷却空気チャンバの周辺壁の遠位端を通って前記燃焼器のバーナ管スペースに加圧空気を流体連通する複数の通路と、を備える、ガスタービン。管状通路を通って前記冷却空気チャンバに結合された前記ノズル本体の管状壁を通る前記空気多段拡散ノズルの複数の通路が、前記冷却空気チャンバの周りに配置された半径方向管体を含む、請求項11記載のガスタービン燃焼器。前記ノズルの環状壁を通って前記冷却空気チャンバへの前記空気多段拡散ノズルの複数の半径方向管体が、前記冷却空気チャンバの周りに対称的に配置される、請求項11記載のガスタービン燃焼器。前記ノズルの環状壁を通る前記空気多段拡散ノズルの複数の半径方向管体が、前記バーナ管スペース内の高温ガスを分流することによる前記ノズルの先端の冷却と、前記バーナ管スペース内のガス燃料及び空気混合気の混合との一方に十分な加圧空気流を提供するようなサイズにされる、請求項13記載のガスタービン燃焼器。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管スペースとの間で加圧空気を流体連通する前記空気多段拡散ノズルの複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と同じ回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供する、前記冷却空気チャンバの突出部の先端端部上に先端孔を含む、請求項13記載のガスタービン燃焼器。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管スペースとの間で加圧空気を流体連通する前記空気多段拡散ノズルの複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と反対の回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供する、前記冷却空気チャンバの突出部の先端端部上に先端孔を含む、請求項13記載のガスタービン燃焼器。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管スペースとの間で加圧空気を流体連通する前記複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と同じ回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供する内側スワーラを含む、請求項11記載のガスタービン燃焼器。前記冷却空気チャンバと前記燃焼器のバーナ管スペースとの間で加圧空気を流体連通する前記複数の通路が、前記外側スワーラによって提供される旋回と反対の回転方向で加圧空気の旋回吐出を提供する内側スワーラを含む、請求項11記載のガスタービン燃焼器。前記ガス燃料ノズルの先端から流れる前記加圧空気が、前記バーナ管スペースの高温ガスを前記端部閉鎖壁から引き離すことによって前記ノズルの先端端部を冷却する、請求項11記載のガスタービン燃焼器。前記ガス燃料ノズルの先端から流れる前記加圧空気が、前記バーナ管スペース内の前記外側スワーラから流れる前記ガス燃料及び空気混合気の混合を増大させる、請求項11記載のガスタービン燃焼器。従って、ノズル先端の冷却を可能にすると同時に、燃料及び空気の混合を改善することができる、ガス燃料用の拡散ノズルに対する必要性がある。本発明は、空気多段ノズルに関する。要約すると、本発明の1つの態様によれば、ガス燃料源及び加圧空気源を含むガスタービンの燃焼器内に配置された空気多段拡散ノズルであって、ガス燃料ノズルが前記燃焼器のバーナ管スペースに吐出するように構成された、空気多段拡散ノズルの一実施形態が提供される。空気多段拡散ノズルは、長手方向軸線に沿って配置され且つ下流側で端部閉鎖壁によって境界付けられ、上流側でガス燃料源への接続により境界付けられ、及び周辺方向で環状壁によって境界付けられるガス燃料キャビティを有するノズル本体を含む。スワールベーンを備えた外側スワーラは、環状壁の先端端部から延びて下流側バーナ管スペースへの旋回軸方向通路を形成する。ガス燃料キャビティの環状壁の外部にあるスペースが、外側スワーラの旋回軸方向通路と流体連通した加圧空気源を含む。ガス燃料キャビティから第1の環状壁を通って外側スワーラの旋回軸方向通路へのガス燃料用通路が設けられる。外側スワーラは、ガス燃料及び加圧空気の旋回混合気を燃焼器の下流側バーナ管スペースに送給する。冷却空気チャンバは、ガス燃料キャビティ内で密閉され、外側周辺壁により囲まれる。ガス燃料キャビティの下流側端部に近接して配置された外側周辺壁の一部は、端部閉鎖壁を通って燃焼器のバーナ管スペースに軸方向に延びる。外部加圧空気スペースからガス燃料キャビティの環状壁を通る通路は、冷却空気チャンバと流体連通して結合される。通路は、冷却空気チャンバの周辺壁の下流側端部を通って燃焼器のバーナ管スペースに加圧空気を流体連通し、先端に冷却空気を提供し、バーナ管スペースにおけるガス燃料及び空気の混合を強化する。本発明の別の態様によれば、圧縮機と、タービンと、少なくとも1つの燃焼器と、ガス燃料源及び加圧空気源を含む複数の空気多段拡散ノズルとを備え、ガス燃料ノズルが前記燃焼器のバーナ管スペースに吐出するガスタービン燃焼器が提供される。空気多段拡散ノズルは、空気多段拡散ノズルは、長手方向軸線に沿って配置され且つ下流側で端部閉鎖壁によって境界付けられ、上流側でガス燃料源への接続により境界付けられ、及び周辺方向で環状壁によって境界付けられるガス燃料キャビティを有するノズル本体を含む。スワールベーンを備えた外側スワーラは、環状壁の先端端部から延びて下流側バーナ管スペースへの旋回軸方向通路を形成する。ガス燃料キャビティの環状壁の外部にあるスペースは、外側スワーラの旋回軸方向通路と、ガス燃料キャビティから第1の環状壁を通って外側スワーラの旋回軸方向通路への複数の通路と流体連通した加圧空気源を含む。外側スワーラは、ガス燃料及び加圧空気の旋回混合気を燃焼器の下流側バーナ管スペースに送給する。ガス燃料キャビティ内に密閉された冷却空気チャンバは外側周辺壁を含む。外側周辺壁は、ガス燃料キャビティの遠位端に近接して配置され、端部閉鎖壁を通って燃焼器のバーナ管スペースに軸方向に延びる。外部加圧空気スペースから環状壁を通る複数の通路が冷却空気チャンバと流体連通して結合される。複数の通路は、冷却空気チャンバの周辺壁の下流側端部を通って燃焼器のバーナ管スペースに加圧空気を流体結合する。本発明の別の態様は、圧縮機及びタービンを備えたガスタービンの燃焼器内で、燃焼器のバーナ管から上流側に配置される空気多段拡散ノズルの先端端部を冷却する方法を提供する。本方法は、ノズルの長手方向軸線に沿って配置された外側周辺壁により境界付けられるガス燃料キャビティを含むノズル本体と、端部閉鎖壁と、ガス燃料キャビティ内に配置される冷却空気チャンバと、ガス燃料キャビティからのガス燃料及びノズル本体を囲む外部スペースからの加圧空気により供給される外側スワーラと、内部で周辺壁を通って延び且つ中央燃料チャンバの端部閉鎖壁を通って突出する冷却空気チャンバの前方突出部とを含む、ガス燃料空気多段拡散ノズルを提供するステップを含む。本方法は更に、上流側ガス燃料源からガス燃料キャビティにガス燃料を供給するステップを含む。ガス燃料は、端部閉鎖壁の周辺付近に定められるガス噴射孔を通って外側スワーラのスワール通路に流れるように分流する。ガス燃料を外側スワーラ内の外部スペースから加圧空気と混合し、ノズル本体の端部閉鎖壁から下流側のバーナ管スペース内に回転方向で吐出する。本方法は更に、ノズル本体を囲む外部スペースから冷却空気チャンバを通ってノズル本体の端部閉鎖壁から下流側のバーナ管スペースに加圧空気を分流し、ノズル先端の冷却及びバーナ管スペース内のガス燃料及び空気の混合を促進するステップを含む。本発明の更に別の態様は、圧縮機及びタービンを備えたガスタービンの燃焼器内で、燃焼器のバーナ管から上流側に配置されたガス燃料空気多段拡散ノズルを作動させる方法を提供する。本方法は、ノズルの長手方向軸線に沿って配置された外側周辺壁により境界付けられるガス燃料キャビティを備えたノズル本体と、端部閉鎖壁と、ガス燃料キャビティ内に配置される冷却空気チャンバと、ガス燃料キャビティからのガス燃料及びノズル本体を囲む外部スペースからの加圧空気により供給される外側スワーラと、ノズルの下流側端部にある内側スワーラとを含む、ガス燃料空気多段拡散ノズルを提供するステップを含む。本方法は、上流側ガス燃料源からガス燃料キャビティにガス燃料を供給するステップを含む。ガス燃料は、端部閉鎖壁の周辺付近に定められるガス噴射孔を通って外側スワーラのスワール通路に流れるように分流する。ガス燃料は、外側スワーラ内に流入する外部スペースからの加圧空気と混合し、ノズル本体から下流側のバーナ管スペース内に回転方向で外側スワールから吐出する。本方法は更に、ノズル本体を囲む外部スペースから冷却空気チャンバ内に加圧空気を分流するステップを含む。本方法は更に、冷却空気チャンバ内の加圧空気をノズルの先端端部の中心にある内側スワーラを通ってノズルから下流側のバーナ管スペースに旋回させ、これによりノズルの先端を冷却し、バーナ管スペース内のガス燃料と空気の混合を促進するステップを含む。本発明のこれらの及びその他の特徴、態様並びに利点は、図面全体を通して同じ参照符号が同様の部分を表す添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むと、より良好に理解されるであろう。ガスタービン燃焼器用の空気多段拡散ノズルに関する本発明の以下の実施形態は、ガス燃料と空気の混合を強化し、これによりガスタービンエミションの低減並びに始動時のスート形成の低減を含む、多くの利点がある。空気多段拡散ノズルはまた、主空気流路から空気を抽出し、ノズル先端の中心にて旋回した状態で空気流をもたらす。特に、高反応性燃料では、火炎に近接していることによりノズル先端上で高温が観測される。このバイパス空気を導入することによりノズル先端が冷却され、下流のバーナ管においてノズル先端の表面と高温ガスとの間に冷却空気フィルムが形成される。ノズル先端から空気流が離れ且つ旋回運動を空気流に与えることにより、ガス燃料と空気との混合を強化するよう作用する。本発明の構成は、複数の拡散ノズルを備えた乾式低NOxDLN燃焼器にとって望ましいものであり、また、単一ノズル燃焼器でも有利に用いることができる。図1は、ガスタービンの燃焼器における本発明の空気多段拡散ノズルについての一実施形態の切り欠き等角図を示す。空気多段拡散ノズルは、周辺壁115及び下流側端部閉鎖壁125と境界付けられた、長手方向軸線111上の円錐台ノズル本体110を含み、該ノズル本体内にガス燃料キャビティ130を定めることができる。周辺壁115は、上流側端部112から下流側先端端部113まで直径を先細にすることができる。上流側端部112からガス燃料源120が提供され、ガス燃料キャビティ130に供給する。加圧空気135は、周辺壁115から半径方向外向きで且つ燃焼器図8内に密閉される外部スペース136により外部から供給することができる。加圧空気135は、ガスタービン空気圧縮機図8から空気を排出することにより供給することができる。外側スワーラ140のスワールベーン141は、ノズル本体110の端部閉鎖壁125から半径方向外向きで下流側に延びて、下流側バーナ管スペース145への流れ通路142を定めることができる。複数のガス燃料通路150は、周辺壁115を通過し、ガス燃料キャビティ130からスワールベーン141間の通路142の各々内にガス燃料151を供給することができる。スワールベーン141の各々を通るガス燃料流及び加圧空気流は、ガス燃料と加圧空気との旋回混合143を開始し、ノズル100から下流側のバーナ管145においてガス燃料-加圧空気混合気の旋回を引き続き行う。冷却空気チャンバ160が、端部閉鎖壁125に近接してガス燃料キャビティ130の下流側端部内に設けることができる。冷却空気チャンバ160は、長手方向軸線の周りで端部閉鎖壁125の中心部分を通って下流側に延びる突出部162を含む、周辺壁161を含むことができる。周辺壁161は、長手方向軸線に沿って上流側端壁177上で閉じたほぼ円筒形とすることができる。突出部162は円錐台形とすることができ、側壁172が下流側端部にて先細になっている。突出部162は、端部閉鎖壁125と一体的に形成することができる。冷却空気チャンバ160は、加圧空気135の外部スペース136と流れ連通することができる。流れ連通路165は、周辺壁115の対応する貫通部116と、中空管体部材170と相互接続された冷却空気チャンバ160の貫通部164とを含むことができる。貫通部116、164の数及びサイズ並びに対応する中空管体部材170の数及び直径171は、冷却空気チャンバ160に十分な量の加圧空気を提供してノズルの先端を冷却する必要性を満たし、下流側バーナ管スペース145からノズル先端端部113の下流側面上への高温ガスの衝突を制限し、下流側バーナ管スペース145内での混合を促進するよう構成することができる。中空管体170は、ノズル本体110の周辺壁115と冷却空気チャンバ160の周辺壁161との間に半径方向に配置することができる。中空管体170はまた、冷却空気チャンバ160の周りで円周方向対称に配置することができる。冷却空気キャビティ160の突出部162の下流面163は、端部閉鎖壁125の下流面126と共に連続した同一平面を形成することができる。突出部162は、内側面166と下流側面163との間に複数の冷却流れ通路165を含むことができる。以下で詳細に説明するように、冷却通路165は、内側スワーラ180として構成され、下流面163からバーナ管145への加圧空気の回転スワールを形成する吐出流195を提供することができる。図2は、空気多段拡散ノズルの切り欠き断面図を示す。図3は、空気多段拡散ノズルの端部の先端の外観図を示す。より具体的には、通路165は、バーナ管145へ吐出する加圧空気に対して吐出速度195を与えるスワールベーン181間の内側スワーラ180内に配列することができる。吐出速度195は、軸方向速度183と円周方向速度184とを含むことができる。スワールベーン181及びバーナ管への通路165は、外側スワーラ140によってガス燃料混合気に与えられる回転方向144と同じ回転方向196又は反対の回転方向197で円周方向回転速度184を与えるよう構成することができる。外側スワーラによるガス空気混合気の回転方向に対して突出部162を通る加圧空気流の回転方向は、バーナ管においてガス燃料と空気の混合に影響を及ぼす。吐出空気はまた、先端を冷却する傾向があり、下流面163上に冷却空気190の薄膜を形成する。更に、バーナ管145に流入する加圧空気の速度の軸方向成分183は、ノズル先端上で衝突するバーナ管内の高温ガスの回転流を抑制することができる。スワールベーン181は、更に、ガス空気混合気に半径方向速度成分186を加えるよう形成することができ、更に、バーナ管スペース内での混合に影響を及ぼすことができる。そのため、加圧空気流の容積、加圧空気流の軸方向速度、加圧空気流の回転方向速度、及び外側スワーラからの燃料空気混合気の回転流に対する加圧空気流の回転方向は、バーナ管における燃料及び空気の混合を改善し、これによりエミッション低減及び始動時のスート形成の低減を向上させる調整可能な設計パラメータをもたらす。更に、冷却空気膜の生成及び高温ガスの回転流をノズルの先端から引き離すことによって、加圧空気がノズルの先端を冷却する。図4は、空気多段拡散ノズルの冷却空気チャンバ160に関する一実施形態の等角図を示す。冷却空気チャンバ160は、内部の冷却空気キャビティの周りの上流端177上で閉鎖したほぼ円筒形本体を形成する周辺壁161を含む。下流端部にてノズル図示せず用の内側スワーラ180を含む、円錐台形状の突出部162が下流側に延びている。加圧空気を冷却空気キャビティ178内に受ける複数の管体部材170は、好ましくは対照的配置で周辺壁161から半径方向に延びる。管体の内径171は、内側スワーラ180に加圧空気の十分な容積を提供するよう定めることができる。内側スワーラ180は、下流面を通って吐出させる複数のスワール通路165を含むことができ、その配置及び流れ特性は既に上記で説明している。スワール通路165の数、形状、サイズ、及び向きは、加圧空気の適切な容量及び流れを提供し、バーナ管スペースにおける冷却及び混合を促進するよう選択することができる。図5は、先端冷却孔187を含む、空気多段拡散ノズルの冷却空気チャンバ160に関する一実施形態の突出部162の下流面163を示す。先端冷却孔187は、冷却空気キャビティ160の突出部162の下流面163上並びに壁の内側面166図5上に円形パターンを形成することができる。それぞれの面163、166上の先端冷却孔の円形パターンは、長手方向軸線111に対して角度方向に変位することができ、下流面163からの吐出流193が軸方向流れ成分198と円周方向流れ成分199の両方を含むように突出部162を通る通路192を定める。それぞれの側部上の先端冷却孔187の角度変位が交互に配列されて、円周方向流れ成分を反転させることができ、従って、円周方向の流れを外側スワーラ140図4により生成されるものと同じ回転方向196又は反対の回転方向197にすることができる。更に図6に示すように、先端孔187は更に、内側面166図3と下流壁の下流面163との間の半径方向変位を提供するよう配列され、下流面163から流出する半径方向流れ成分を付加することができる。孔の円形構成が図示されているが、バーナ管内のガス燃料と空気の混合並びにノズル先端の冷却を促進する孔の交互パターン、形状、サイズ、及び数は、本発明の技術的思想の範囲内にあるとみなされる点は理解されたい。図7は、バーナ管を備えた本発明の空気多段拡散ノズルの一実施形態の拡大図を示す。ノズル100は、燃料プレート114のポート117を通してノズル本体110の上流側端部に装着されるガス燃料源112からガス燃料を受け取る。加圧空気は、外部スペース136を通ってノズル本体110にて提供される。加圧空気は、周辺壁貫通部164を通過し、次いで、管体部材170を通って冷却空気チャンバ160に流れ、スワーラ壁延長部148を過ぎて外側スワーラ140に進む。バーナ管146は、ノズル本体-バーナ管継手147にてノズル本体110に接合される。外側スワーラ140の流れ通路142からのガス燃料空気混合気143は、回転スワール及び下流側速度を有してバーナ管スペース145内に吐出される。加圧空気は、冷却空気チャンバ160を通り、内側スワーラ180のスワール通路165を過ぎて、回転スワールでバーナ管146のバーナ管スペース145に流入する。内側スワーラ通路180からバーナ管スペース145への流れの回転スワールは、外側スワーラ140からのスワールに対して同じ回転方向又は反対の回転方向にすることができる。図8は、本発明の空気多段拡散ノズル100を含むガスタービン300用乾式低NOxDLN燃焼器の一実施形態の切り欠き図を示す。ガスタービン300はまた、圧縮機312部分的に図示される、複数の燃焼器314便宜上及び明瞭にするために1つが図示されている、及びタービン316単一のブレードで代表的に示しているを含む。具体的には図示されていないが、タービン316は、共通軸線に沿って圧縮機312に駆動可能に接続される。圧縮機312は、入口空気を加圧し、次いで、該入口空気は燃焼器314に逆流され、ここでこの空気を用いて燃焼器314を冷却し、また、燃焼プロセスに空気を提供する。1つだけの燃焼器314が図示されているが、ガスタービン300は、その外周の周りに位置付けられた複数の燃焼器314を含む。遷移ダクト318は、タービン316の入口端部と各燃焼器314の外側端部を接続し、高温の燃焼生成物をタービン316に送給する。各燃焼器314は、実質的に円筒形の燃焼ケーシング324を含み、該燃焼ケーシングは、開放前方端部にてボルト328を用いてタービンケーシング326に固定される。燃焼ケーシング324の上流側端部は、端部カバー組立体330により閉鎖され、該端部カバー組立体330は、ガス、液体燃料、及び空気並びに必要であれば水を燃焼器314に送り込むため、従来の供給管、マニホルド、及び関連のバルブ、その他を含むことができる。ガス燃料マニホルド350は、空気多段拡散ノズル100にガス燃料を供給することができる。端部カバー組立体330は、燃焼器314の長手方向軸線331の周りに円形アレイで配列された本発明の複数例えば、6つの空気多段拡散ノズル組立体100便宜上及び明瞭にするために1つが図示されているを備える。図9は、外側スワーラ140及び内側スワーラ180を備え、ガス燃料配管350から送り込まれる端部カバー組立体330上にある空気多段拡散ノズル100の円形配列を示している。再度、図8を参照すると、2次燃料ノズル380が中央本体381内にて装着することができる。各空気多段燃料ノズル100は、後方供給セクション352からガス燃料120が供給され、旋回ガス及び空気混合気をバーナ管スペース145に送給する。燃焼ケーシング324内では、遷移ダクト318の外側壁336に前方端部にて接続する実質的に円筒形の流れスリーブ334が、実質的に同心関係で装着される。流れスリーブ334は、後方端部にて燃焼ケーシング324に接続され、ここで燃焼ケーシング324の前方及び後方セクションが接合される。流れスリーブ334内では、同心状に配列された燃焼ライナ338があり、その前方端部にて遷移ダクト318の内側壁340と接続される。燃焼ライナ338の後方端部は、燃焼ライナキャップ組立体342により支持され、該組立体は燃焼ケーシング324内で支持される。遷移ダクト318の外側壁336、並びに燃焼ケーシング324がタービンケーシング326にボルト締めされる位置の前方に延びる流れスリーブ334の該当部分は、それぞれの周囲面の上にアパーチャ344のアレイと共に形成され、空気が圧縮機312からアパーチャ344を通って流れスリーブ344とライナ338との間の環状スペース内に燃焼器314の上流又は後方に向かって逆流可能にすることができる流れ矢印370で示される点は理解されるであろう。この構成は、ライナ338と流れスリーブ334との間の環状スペース内で流れる空気が、燃焼器314の後方端部において再度逆方向に押し出され、空気多段拡散ノズル100の外部にあるスペース136に流入し図1を参照、ここで空気がノズルの外側スワーラ140に利用されるようになり、また、冷却空気キャビティ160に押し出され、内側スワーラ180及びバーナ管スペース145を通った後、燃焼ゾーン又は燃焼チャンバ390に流入する。外側スワーラのみを有する従来技術の拡散ノズルでは、旋回している燃料空気旋回混合気がバーナ管の外周の周りに外側から吐出されるのに応答して、バーナ管及び予混合管内に高温ガスの再循環バブルが形成される場合がある。この燃料空気混合気の下流側の流れは、下流側からバーナ管の中心領域に沿って上流側に流れる高温ガスの循環を促進し、これにより高温ガスをノズル先端端部の近傍に至らせる。この流れは、ノズルの先端端部を加熱し、始動及び低出力運転中にノズルの先端端部上へのスートの蓄積が促進される。本発明の空気多段ノズルの内側スワーラからの旋回空気では、滞留した再循環高温ガスは先端端部から引き離される。更に、先端端部を通る冷却空気の流れは、先端上の冷却空気の薄膜を促進する。内側スワーラからの空気の流れは、更に、ノズルの先端端部付近の燃料質量分率を低減し、空気多段散ノズルにより均一な未混合プロファイルを促進する。従来技術において先端端部の中心で発生していた低速領域は、上述のように、内側スワーラの旋回吐出によって修正される。バーナ管の周辺での高速の軸方向速度もまた、内側スワーラによって空気多段ノズルを用いて低減される。更に、燃料質量分率は、バーナ管出口において従来技術よりも更に均一になり、バーナ管出口での非混合性が低減される。この場合、改善された混合は、ガスタービンからのエミッションに好適な影響を与える。本発明の別の態様によれば、圧縮機及びタービンを備えたガスタービンの燃焼器内に配置される空気多段拡散ノズルの先端端部を冷却する方法が提供され、ここでノズルは燃焼器のバーナ管から上流側に配置される。図10は、空気多段拡散ノズルのノズル先端を冷却し、バーナ管セクションにおいてガス燃料と空気を混合する方法のフローチャートを示す。ステップ410は、ガス燃料空気多段拡散ノズルを提供し、ここでノズルは、ノズルの長手方向軸線に沿って配置された外側周辺壁により境界付けられるガス燃料キャビティを含むノズル本体と、端部閉鎖壁と、ガス燃料キャビティ内に配置される冷却空気チャンバと、ガス燃料キャビティからのガス燃料及びノズル本体を囲む外部スペースからの加圧空気により供給される外側スワーラと、内部で周辺壁を通って延び且つ中央燃料チャンバの端部閉鎖壁を通って突出する冷却空気チャンバの前方突出部とを含む。ステップ415は、上流側ガス燃料源からガス燃料キャビティにガス燃料を供給する。ステップ420は、ガス燃料を端部閉鎖壁の周辺付近に定められるガス噴射孔を通って外側スワーラのスワール通路に流れるように分流する。ステップ425は、ガス燃料を外側スワーラ内の外部スペースから加圧空気と混合する。ステップ430は、旋回ガス燃料及び加圧空気をノズル本体の端部閉鎖壁から下流側のバーナ管スペース内に回転方向で吐出する。ステップ440において、加圧空気を分流するステップは、ガス燃料キャビティの外側周辺壁を通って加圧空気チャンバに流体接続された管体及び冷却空気チャンバの周辺壁を通って内部の冷却空気キャビティに流体接続された管体により、加圧空気を外部スペースから冷却空気チャンバに流すステップを提供する。ノズル本体の及び冷却空気チャンバの周辺壁を通る貫通部並びに管体のサイズ決定は、ノズルの先端を冷却するのに十分な加圧空気流を提供するように定めることができる。ズル本体の及び冷却空気チャンバの周辺壁を通る貫通部並びに管体のサイズ決定は、更に、外側スワーラからバーナスペース内の旋回ガス燃料及び空気の混合を促進するのに十分な加圧空気流を提供するように定めることができる。ステップ445において、加圧空気の分流は更に、加圧空気をノズル先端上の冷却空気チャンバの周辺壁の前方突出部にある内側スワーラを通って、ノズルから下流側のバーナ管のスペースに流すステップを含むことができる。この場合、スワールベーン通路のサイズ決定及びスワールベーン通路の方向付けは、ノズル先端の冷却に合わせて構成される。スワールベーン通路のサイズ決定及びスワールベーン通路の方向付けは、バーナ管スペース内でのガス燃料及び空気の混合に合わせて構成することができる。或いは、ステップ450は、冷却空気チャンバの周辺壁の前方突出部内で複数の先端孔を通って加圧空気を流すステップを提供する。この場合、先端孔のサイズ決定及び先端孔の方向付けは、ノズル先端の冷却又はバーナスペース内でガス燃料と空気の混合の促進、或いは両方の機能に合わせて構成することができる。本方法は、スワールベーン及び先端孔の他の構成を含むことができ、更に、スワールベーン及び先端孔の組み合わせを含むこともできる。ノズル先端からの加圧空気の吐出は、ノズルの長手方向軸線に対して加圧空気に下流側軸方向速度及び回転速度を加えることができる。ステップ460において、ノズル先端から吐出される加圧空気に加わる回転速度は、外側スワーラからのスワールの方向と同じ方向とすることができ、或いは、ステップ465において、外側スワーラからのスワールの方向と反対方向にすることができる。ステップ480において、吐出によりノズル先端を冷却する。ステップ490において、吐出により、バーナ管スペース内で外側スワーラからガス燃料及び空気の混合を提供する。本発明の種々の実施形態について説明してきたが、要素の種々の組み合わせ、変型形態、又は改善形態を実施することができ、更にこれらが本発明の範囲内にあることは、本明細書から理解されるであろう。