本發(fā)明涉及燃燒器以及具備該燃燒器的燃氣輪機。

本申請依據(jù)2014年10月24日提出申請的日本專利特愿2014-217028主張優(yōu)先權(quán)，并引用其內(nèi)容。

背景技術(shù)：

在用于燃氣輪機等的燃燒器中，廣泛使用預先將燃料混合于從壓縮機送出的壓縮空氣(燃燒用空氣)來生成混合氣，并使該混合氣燃燒的預混合燃燒方式。

作為這種燃燒器，公知其具有：引燃燒嘴，設(shè)于燃燒器的軸線上；多個預混合燒嘴，與該引燃燒嘴平行配置。然后，引燃燒嘴與預混合燒嘴被支承于形成有與它們的直徑對應(yīng)的支承開孔的基板，由此相對于燃燒器的主體被固定。而且，在該基板設(shè)有以從徑向外側(cè)覆蓋預混合噴嘴的方式配置的橢圓筒狀的旋流器筒。

這種構(gòu)造的預混合燒嘴使燃料和空氣在其內(nèi)部混合來生成預混合氣體，并使該預混合氣體燃燒，由此形成從旋流器筒的頂端向下游側(cè)延伸的火焰。

在此，在采用預混合燃燒方式的燃氣輪機燃燒器中，可能會在相鄰的多個旋流器筒彼此之間的區(qū)域，在燃燒氣體流中產(chǎn)生滯流。當在這種區(qū)域產(chǎn)生燃燒氣體的滯流時，在燃燒筒內(nèi)的燃燒氣體的濃度分布上會產(chǎn)生偏差。由此，會導致燃燒效率的降低、排氣中的氮氧化物(NO_x)的增加。

因此，作為用于避免產(chǎn)生這種滯流的技術(shù)，公知例如專利文獻1中所記載的技術(shù)。專利文獻1中記載了具備填充旋流器筒彼此之間的滯流排除構(gòu)造物的燃燒器。該滯流排除構(gòu)造物是以寬度隨著從基板朝向下游側(cè)而變小的方式形成的大致三棱柱狀的構(gòu)件。該滯流排除構(gòu)造物填充旋流器筒彼此之間的區(qū)域，由此難以產(chǎn)生由從旋流器筒流出的燃燒氣體引起的滯流。

該滯流排除構(gòu)造物相當于預混合氣體流路出口，因此靠近火焰，尤其，滯流排除構(gòu)造物的下游側(cè)的端部是最接近火焰的部位。因此，在產(chǎn)生旋流器筒間的氣體的滯流等情況下，存在產(chǎn)生逆火現(xiàn)象的風險，當產(chǎn)生逆火現(xiàn)象時，恐怕會燒損旋流器筒和預混合噴嘴。

對于如此在下游側(cè)的端部產(chǎn)生的燒損，同樣在專利文獻1中，也提出了在滯流排除構(gòu)造物設(shè)置多個中空孔的方案。這些多個中空孔從滯流排除構(gòu)造物的上游側(cè)設(shè)置到下游側(cè)。中空孔的上游側(cè)開口，另一方面，下游側(cè)閉塞。當暴露于火焰產(chǎn)生燒損時，下游側(cè)的閉塞開通，來自上游側(cè)開口的空氣被供給至該燒損部位，抑制進一步的燒損。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-190196號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

但是，上述專利文獻1所記載的技術(shù)抑制燒損的損害，但并不以積極地避免作為燒損原因的逆火現(xiàn)象為目標。一旦在滯流排除構(gòu)造物產(chǎn)生燒損，會立刻產(chǎn)生燃燒氣體的滯流，因此，可能會導致燃燒效率的急劇降低，并且由于在燃燒場產(chǎn)生紊流而導致NO_x生成的增加。

本發(fā)明的目的在于提供一種能抑制燃燒效率的降低和NO_x生成的燃燒器以及燃氣輪機。

技術(shù)方案

為了解決上述問題，對于本發(fā)明的燃燒器以及燃氣輪機提出以下的方案。

根據(jù)本發(fā)明的第一方案，燃燒器具備：引燃燒嘴，沿軸線配置；預混合燒嘴，具有預混合旋流器筒以及配置于該預混合旋流器筒內(nèi)的預混合噴嘴，以包圍該引燃燒嘴的周圍的方式，沿著繞所述軸線的周向配置有多個；基板，分別插通有所述引燃燒嘴以及所述預混合旋流器筒并支承它們；滯流排除塊，設(shè)置為填充該基板的下游側(cè)的面的所述預混合旋流器筒之間的區(qū)域，在該滯流排除塊形成有在該滯流排除塊的表面形成膜空氣的膜空氣供給口。

根據(jù)上述的構(gòu)成，能從膜空氣供給口將膜空氣供給至滯流排除塊的表面。由此，能抑制旋流器筒之間的區(qū)域的氣體滯流的產(chǎn)生，并且膜空氣能保護滯流排除塊的表面免于受熱。

而且，根據(jù)本發(fā)明的第二方案，在上述第一方案的燃燒器中，所述膜空氣供給口也可以構(gòu)成為：與設(shè)于所述基板的空氣導入口連通，由此從所述膜空氣供給口噴出基板空氣。

根據(jù)上述的構(gòu)成，能將在基板的上游側(cè)流通的基板空氣引導至空氣導入口并從膜空氣供給口噴出。即，能將基板空氣應(yīng)用為膜空氣。

而且，根據(jù)本發(fā)明的第三方案，在上述第一方案的燃燒器中，所述膜空氣供給口也可以與設(shè)于所述滯流排除塊的徑向外側(cè)的面的空氣導入口連通。

根據(jù)上述的構(gòu)成，能將基板空氣供于燃燒用，另一方面，能將從外部供給的空氣作為膜空氣而從空氣導入口導入。

而且，根據(jù)本發(fā)明的第四方案，在上述第二或第三方案的燃燒器中，也可以具備多個所述膜空氣供給口，該膜空氣供給口分別設(shè)于所述滯流排除塊的下游側(cè)端部的包含徑向外側(cè)的端部的區(qū)域以及包含徑向內(nèi)側(cè)的端部的區(qū)域。

在此，公知在滯流排除塊的下游側(cè)端部的包含徑向外側(cè)的端部的區(qū)域以及包含徑向內(nèi)側(cè)的端部的區(qū)域產(chǎn)生滯流的可能性特別高。但是，根據(jù)上述的構(gòu)成，在該區(qū)域分別設(shè)有膜空氣供給口，由此，能降低這種可能性。

而且，根據(jù)本發(fā)明的第五方案，在上述第四方案的燃燒器中，也可以是：所述滯流排除塊形成為周向的尺寸隨著從上游側(cè)朝向下游側(cè)而減小，多個所述膜空氣供給口設(shè)于所述滯流排除塊的周向一方側(cè)的面以及所述滯流排除塊的周向另一方側(cè)的面。

根據(jù)上述的構(gòu)成，形成為滯流排除塊的周向的尺寸隨著從上游側(cè)朝向下游側(cè)而減小，由此能將燃燒氣體更順利地引導至下游側(cè)。另外，能以沿著該燃燒氣體流的方式，從膜空氣供給口供給膜空氣。

而且，根據(jù)本發(fā)明的第六方案，燃氣輪機具備：上述各方案的燃燒器；壓縮機，向該燃燒器供給壓縮空氣；渦輪機，被供給由所述燃燒器生成的燃燒氣體。

根據(jù)如上所述的構(gòu)成，能提供一種提高燃燒效率并且抑制NO_x生成的燃氣輪機。

有益效果

根據(jù)上述的燃燒器以及燃氣輪機，能提高燃燒效率并且進一步抑制NO_x的生成。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的第一實施方式的燃氣輪機的概略圖。

圖2是本發(fā)明的第一實施方式的燃燒器的主要部分放大圖。

圖3是從下游側(cè)觀察本發(fā)明的第一實施方式的基板的概略圖。

圖4是本發(fā)明的第一實施方式的滯流排除塊的立體圖。

圖5是從燃燒器的徑向觀察本發(fā)明的第一實施方式的滯流排除塊的圖。

圖6是本發(fā)明的第二實施方式的滯流排除塊的立體圖。

圖7是從燃燒器的徑向觀察本發(fā)明的第二實施方式的滯流排除塊的圖。

圖8是本發(fā)明的第三實施方式的燃燒器的主要部分放大圖。

圖9是從燃燒器的周向觀察本發(fā)明的第三實施方式的滯流排除塊的圖。

圖10是從燃燒器的徑向觀察本發(fā)明的第三實施方式的滯流排除塊的圖。

圖11是表示本發(fā)明的第三實施方式的滯流排除塊的變形例的圖。

具體實施方式

(第一實施方式)

以下，參照附圖對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。

如圖1所示，本實施方式的燃氣輪機1具備：壓縮機2，將大量的空氣引入內(nèi)部并進行壓縮；燃燒器3，將燃料混合于由該壓縮機2壓縮后的壓縮空氣A并使其燃燒；渦輪機4，將從燃燒器3導入的燃燒氣體G的熱能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)能。

壓縮機2以及渦輪機4具備以彼此一體旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)的轉(zhuǎn)子5和包圍轉(zhuǎn)子5的外周側(cè)的定子6。轉(zhuǎn)子5具有：旋轉(zhuǎn)軸7；多個環(huán)狀動葉片組8，在軸線O方向上隔開間隔地固定。各環(huán)狀動葉片組8構(gòu)成為：在旋轉(zhuǎn)軸7的外周具有在周向上彼此隔開間隔地固定的多個動葉。

定子6分別具備：殼體9；多個環(huán)狀靜葉片組10，在通過殼體9劃分的機室11內(nèi)，在軸線O方向上隔開間隔地固定。環(huán)狀靜葉片組10具有在軸線O的周向上相互隔開間隔地固定于各殼體9內(nèi)表面的多個靜葉。環(huán)狀靜葉片組10分別與多個環(huán)狀動葉片組8在軸線O方向上交替配置。

而且，在該殼體9的內(nèi)部(機室11)設(shè)有燃燒器3。燃燒器3具有：引燃燒嘴15，沿軸線P配置；多個預混合燒嘴16，沿該引燃燒嘴15的周向配置；基板23，插通有這些引燃燒嘴15以及預混合燒嘴16；滯流排除塊27，一體設(shè)于該基板23。

燃燒器3具備：大致筒狀的燃燒筒12，在內(nèi)部具有供燃料以及燃燒用空氣燃燒的燃燒場；大致筒狀的旋流器支承筒13，容納于該燃燒筒12的內(nèi)周側(cè)。燃燒筒12具備：大徑部12A，具有比旋流器支承筒13大的直徑尺寸；小徑部12B，具有比該大徑部12A小的直徑尺寸。在大徑部12A與小徑部12B之間設(shè)有以徑向尺寸急劇地減小的方式形成的大致圓環(huán)狀的階梯部12C。該階梯部12C與旋流器支承筒13的端部在軸線P方向上對置。即，小徑部12B處的燃燒筒12的內(nèi)徑尺寸設(shè)定得比旋流器支承筒13的直徑尺寸小。

這些燃燒筒12與旋流器支承筒13一起沿相同的軸線P配置。旋流器支承筒13通過固定構(gòu)件14相對于燃燒筒12被固定。固定構(gòu)件14在例如旋流器支承筒13的外周側(cè)，在周向上隔開間隔地設(shè)置。而且，在燃燒筒12的內(nèi)周面與旋流器支承筒13的外周面之間形成有固定的間隙，并被設(shè)為供壓縮空氣A流通的空氣流路。

在旋流器支承筒13的內(nèi)周側(cè)設(shè)有引燃燒嘴15和預混合燒嘴16。引燃燒嘴15以沿著軸線P延伸的方式配置。預混合燒嘴16以包圍該引燃燒嘴15的周圍的方式，沿著周向配置有多個。本實施方式的燃燒器3中，在引燃燒嘴15的周圍，沿著燃燒器3的周向隔開間隔地排列有八個預混合燒嘴16。在以下的說明中，將引燃燒嘴15以及預混合燒嘴16所在的一側(cè)稱為上游側(cè)，將沿著軸線P方向位于上游側(cè)的相反側(cè)的一側(cè)稱為下游側(cè)。

引燃燒嘴15在內(nèi)部具有未圖示的引燃噴嘴17。而且，在引燃噴嘴17的外周設(shè)有引燃錐18。在引燃錐18的下游側(cè)的端部，設(shè)有以徑向尺寸隨著從上游側(cè)朝向下游側(cè)逐漸擴大的方式形成的圓錐部18C。圓錐部18C的下游側(cè)的端部朝向燃燒筒12的內(nèi)部開口。在如此構(gòu)成的引燃燒嘴15中，從外部對引燃噴嘴17供給燃料。從引燃噴嘴17噴射該燃料。

而且，各預混合燒嘴16具有：大致筒狀的預混合旋流器筒19；配置于該預混合旋流器筒19內(nèi)的預混合噴嘴20。

預混合旋流器筒19與預混合噴嘴20同心配置。預混合旋流器筒19形成為剖面的形狀隨著從上游側(cè)朝向下游側(cè)而逐漸變化。如圖3的虛線所示，從軸線P方向觀察的剖面形狀在上游側(cè)大致呈圓形。另一方面，在下游側(cè)的端部，預混合旋流器筒19的剖面形狀呈沿著燃燒筒12的內(nèi)周彎曲的大致矩形。更詳細而言，如圖3中的實線所示，預混合旋流器筒19的下游側(cè)端部的剖面形狀形成為通過一對短邊部19A和一對長邊部19B劃分而成的大致矩形，所述一對短邊部19A沿著與軸線P交叉的方向呈大致直線狀延伸，所述一對長邊部19B分別將這些短邊部19A的兩端部連接并且沿燃燒器3的周向呈圓弧狀彎曲。此外，在彼此相鄰的預混合旋流器筒19彼此之間形成有固定的間隙。

引燃燒嘴15具備以包圍引燃噴嘴17的周圍的方式設(shè)置的引燃旋流器20P。引燃旋流器20P具有多個旋流器葉片(省略圖示)。這些多個旋流器葉片均配置為：相對于軸線P呈固定的角度θ。由此，對穿過引燃旋流器20P的壓縮空氣A賦予回旋成分而成為回旋流。

同樣，預混合燒嘴16具有設(shè)于預混合噴嘴20的上游側(cè)的預混合旋流器20M。預混合旋流器20M具備多個旋流器葉片，對在預混合旋流器筒19內(nèi)流通的壓縮空氣A賦予回旋成分。

而且，在預混合旋流器20M的旋流器葉片設(shè)有多個燃料噴射孔22。從該燃料噴射孔朝向下游側(cè)噴射由從外部供給的燃料以及混合了空氣而成的燃燒氣體G。

這些引燃燒嘴15以及預混合燒嘴16均通過基板23進行保持。如圖3所示，在基板23設(shè)有與引燃燒嘴15以及預混合燒嘴16的外徑尺寸對應(yīng)的多個支承開口24。將引燃燒嘴15和預混合燒嘴16分別插通于這些多個支承開口24，由此進行固定支承。此外，基板23的徑向內(nèi)側(cè)的端緣以從下游側(cè)朝向上游側(cè)傾斜的方式設(shè)置，由此避免與上述引燃錐18的干涉。

而且，如圖3所示，在基板23上的預混合燒嘴16的支承開口24彼此之間的區(qū)域，沿著周向并列設(shè)置有兩個基板狹縫部25。這些基板狹縫部25是分別呈以與后述的空氣導入口26相對應(yīng)的方式在徑向延伸的大致長方形，并且在軸線方向上貫通基板23的貫通口。兩個基板狹縫部25以彼此的長邊沿周向相鄰的方式隔開間隔地排列。

在基板23的下游側(cè)的面一體設(shè)有多個滯流排除塊27。這些滯流排除塊27配置為填充如上所述沿著周向隔開間隔地排列的多個預混合旋流器筒19之間的區(qū)域。具體而言，滯流排除塊27配置于彼此相鄰的預混合旋流器筒19的各短邊部19A彼此之間的區(qū)域。

參照圖2至圖5對本實施方式的滯流排除塊27的詳細構(gòu)成進行說明。如圖2所示，從周向觀察的滯流排除塊27具有：塊基部28，連續(xù)設(shè)于基板23；尖頭狀的內(nèi)側(cè)突出部29，從該塊基部28朝向下游側(cè)突出；外側(cè)突出部30。

塊基部28的基板23側(cè)的面(上游側(cè)的面)形成為沿著燃燒器3的徑向延伸的大致長方形，由此形成塊基板面31。該塊基板面31的周向兩側(cè)的邊部形成為以與上述預混合旋流器筒19的短邊部19A的形狀對應(yīng)的方式彎曲。換言之，塊基板面31的周向的兩邊形成為沿著周向向內(nèi)側(cè)凹入。另一方面，塊基板面31的徑向的兩邊形成為沿著周向呈圓弧狀彎曲。即，徑向的兩邊均形成為以從徑向內(nèi)側(cè)朝向徑向外側(cè)突出的方式彎曲。

滯流排除塊27從如上所述形成的塊基板面31朝向下游側(cè)延伸。具體而言，如圖5所示，從徑向觀察的情況下的滯流排除塊27形成以塊基板面31為底邊并以朝向下游側(cè)的方向為高的等腰三角形。換言之，滯流排除塊27形成為周向的尺寸隨著從上游側(cè)朝向下游側(cè)而減小。

形成滯流排除塊27的徑向外側(cè)的面的塊外周面32沿著與塊基板面31大致正交的方向朝下游側(cè)延伸。而且，塊外周面32以沿著燃燒器3的內(nèi)周形狀的方式，朝向徑向外側(cè)呈圓弧狀突出。

形成滯流排除塊27的徑向內(nèi)側(cè)的面的塊內(nèi)周面33以塊基板面31為基準，朝向徑向外側(cè)稍傾斜地延伸。更詳細而言，塊內(nèi)周面33以從徑向內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)逐漸彎曲的方式傾斜地延伸。而且，塊內(nèi)周面33以沿著燃燒器3的內(nèi)周形狀的方式，朝向徑向外側(cè)呈圓弧狀凹入。

另外，從徑向觀察的情況下的滯流排除塊27的中央部分別與上述的塊外周面32以及塊內(nèi)周面33相似，并且形成為面積小于塊外周面32以及塊內(nèi)周面33的等腰三角形。

而且，從徑向觀察的情況下的滯流排除塊27的截面積形成為隨著從塊外周面32朝向中央部而連續(xù)地減小。

另一方面，從徑向觀察的情況下的滯流排除塊27的截面積形成為隨著從該中央部朝向塊內(nèi)周面33而連續(xù)地增大。換言之，滯流排除塊27呈在徑向(高度方向)的中央部形成有縮頸的大致三棱柱狀。而且，滯流排除塊27的下游側(cè)的徑向內(nèi)側(cè)的部分朝向下游側(cè)突出，由此成為內(nèi)側(cè)突出部29。同樣，下游側(cè)的徑向外側(cè)的部分朝向下游側(cè)突出，由此成為外側(cè)突出部30。與內(nèi)側(cè)突出部29相比，外側(cè)突出部30的軸線方向的尺寸設(shè)定得大。

由此，滯流排除塊27的下游側(cè)的端緣由以下部分構(gòu)成：外側(cè)彎曲部34，從外側(cè)突出部30的頂部朝向徑向內(nèi)側(cè)彎曲的同時向上游側(cè)延伸；內(nèi)側(cè)彎曲部35，從內(nèi)側(cè)突出部29的頂部朝向徑向外側(cè)彎曲的同時向上游側(cè)延伸；直線部36，呈直線狀地連接這些外側(cè)彎曲部34以及內(nèi)側(cè)彎曲部35。

此外，形成滯流排除塊27的周向的一方側(cè)和另一方側(cè)的一對表面分別設(shè)為塊側(cè)面37。在這些一對塊側(cè)面37形成有用于供膜空氣流動的膜空氣供給口38。在本實施方式的滯流排除塊27中，如圖4所示，在各塊側(cè)面37上各設(shè)有一個膜空氣供給口38。具體而言，各膜空氣供給口38形成為沿著徑向延伸的大致長方形的狹縫狀。

在塊基板面31設(shè)有與上述的膜空氣供給口38連通的空氣導入口26。如圖5所示，在塊基板面31上，在周向隔開間隔地設(shè)有兩個空氣導入口26。

這些空氣導入口26與膜空氣供給口38從徑向觀察呈直線狀連通。而且，空氣導入口26與基板狹縫部25相互連通。由此，基板狹縫部25與膜空氣供給口38經(jīng)由空氣導入口26連通，由此設(shè)為膜空氣流路39。

需要說明的是，該膜空氣流路39的延伸方向與塊側(cè)面37所形成的角度θ是根據(jù)設(shè)計適當決定的。即，通過調(diào)節(jié)膜空氣流路39與塊側(cè)面37所形成的角度θ，能自如地控制膜空氣相對于塊側(cè)面37的隨動性。例如，在將該角度θ調(diào)節(jié)為銳角的情況下，能使膜空氣在塊側(cè)面37的旁邊流動。通過考慮這種膜空氣的流動和滯流排除塊27的構(gòu)造強度等諸多條件，決定最合適的膜空氣流路39的延伸方向。

具備以上述方式構(gòu)成的燃燒器3的燃氣輪機1以如下方式運轉(zhuǎn)。

首先，通過未圖示的點火器點燃從燃燒器3的引燃噴嘴17供給的燃料，由此在引燃燒嘴15內(nèi)部形成引燃火焰。接著，該引燃火焰點燃從預混合噴嘴20供給的預混合氣體F，由此形成預混合火焰。在燃燒筒12的內(nèi)部保持該預混合火焰，生成高溫的燃燒氣體G。在燃燒筒12生成的燃燒氣體G朝向后續(xù)的渦輪機4流通，并旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該渦輪機4。

在此，如圖1所示，從壓縮機2向燃燒器3供給壓縮空氣A。該壓縮空氣A在燃燒器3的內(nèi)部從上游側(cè)朝向下游側(cè)流通。更詳細而言，如圖2所示，壓縮空氣A分別在燃燒筒12與旋流器支承筒13之間的空氣流路、引燃燒嘴15的內(nèi)部、預混合燒嘴16的內(nèi)部、由預混合旋流器筒19的外周面與引燃錐18的外周面劃分成的區(qū)域流通。

由此，在引燃燒嘴15的內(nèi)部，對在引燃噴嘴17的下游形成的引燃火焰供給壓縮空氣A，由此穩(wěn)定地保持火焰。

在預混合燒嘴16的內(nèi)部，壓縮空氣A混合于從設(shè)于預混合旋流器20M的燃料噴射孔22噴射出的燃料。由此，生成燃料與空氣的預混合氣體F。該預混合氣體F從旋流器支承筒13朝向下游側(cè)被噴射后，通過上述的引燃火焰被點燃，形成預混合火焰。

此時，如上所述，壓縮空氣A也在由預混合旋流器筒19的外周面與引燃錐18的外周面劃分成的區(qū)域流通。該壓縮空氣A朝向設(shè)于下游側(cè)的基板23流通后，穿過設(shè)于基板23的基板狹縫部25，流向基板23的下游側(cè)。在壓縮空氣A中，將如此穿過基板狹縫部25的成分稱為基板空氣A。

從基板狹縫部25朝向下游側(cè)流通的基板空氣A穿過設(shè)于滯流排除塊27的膜空氣流路39，從膜空氣供給口38被噴射。更詳細而言，如圖4和圖5所示，從一對膜空氣供給口38被噴射，并且沿著滯流排除塊27的塊側(cè)面37流向下游側(cè)。由此，在滯流排除塊27的表面(塊側(cè)面37)形成膜空氣層。

如此，在滯流排除塊27的表面形成膜空氣層，由此能保護滯流排除塊27免受由燃燒器3的火焰產(chǎn)生的輻射熱等。即，能降低在滯流排除塊27產(chǎn)生燒損的可能性。

另一方面，一旦在滯流排除構(gòu)造物產(chǎn)生燒損，會立刻產(chǎn)生燃燒氣體G的滯流，因此，可能會導致燃燒效率的急劇降低，并且由于在燃燒場產(chǎn)生紊流而導致NO_x生成的增加。但是，根據(jù)上述的構(gòu)成，能降低這種可能性，提高燃燒器3的燃燒效率，并且謀求排氣中所含的NO_x濃度的降低。

而且，在上述的構(gòu)成中，能將在基板23的上游側(cè)流通的基板空氣A引導至空氣導入口26并從膜空氣供給口38噴出。即，能有效地將基板空氣A作為膜空氣來應(yīng)用。換言之，不用另設(shè)膜空氣供給源，就能生成膜空氣。

(第二實施方式)

接下來，參照圖6和圖7對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。

本實施方式的燃燒器3在以下方面與上述的第一實施方式不同。即，在本實施方式的燃燒器3中，形成于滯流排除塊27的膜空氣供給口38形成為在周向的一對塊側(cè)面37各設(shè)有兩個的開口。在本實施方式中，該膜空氣供給口38均具有大致圓形的開口形狀。

這兩個膜空氣供給口38分別被設(shè)為設(shè)于塊側(cè)面37的徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域的第一供給口42以及設(shè)于徑向外側(cè)的區(qū)域的第二供給口43。更詳細而言，如圖6所示，第一供給口42設(shè)于與設(shè)于滯流排除塊27的下游側(cè)的內(nèi)側(cè)突出部29的內(nèi)側(cè)彎曲部35在軸線P方向?qū)?yīng)的位置。第二供給口43設(shè)于與外側(cè)突出部30的外側(cè)彎曲部34在軸線P方向?qū)?yīng)的位置。

在如此構(gòu)成的滯流排除塊27中，分別從由第一供給口42和第二供給口43所構(gòu)成的膜空氣供給口38噴射膜空氣。與上述的第一實施方式同樣，該膜空氣沿著滯流排除塊27的塊側(cè)面37朝向下游側(cè)流通。由此，在塊側(cè)面37的徑向內(nèi)外的各區(qū)域形成膜空氣層。

在此，公知在滯流排除塊27的下游側(cè)端部的包含徑向外側(cè)的端部的區(qū)域以及包含徑向內(nèi)側(cè)的端部的區(qū)域產(chǎn)生滯流的可能性特別高。由此，在滯流排除塊27產(chǎn)生燒損的可能性提高。但是，根據(jù)上述的構(gòu)成，在該區(qū)域分別設(shè)有膜空氣供給口38，由此能重點地供給膜空氣。

具體而言，從第一供給口42供給的膜空氣在滯流排除塊27的內(nèi)側(cè)彎曲部35的表面流動，由此形成膜空氣層。從第二供給口43供給的膜空氣在滯流排除塊27的外側(cè)彎曲部34的表面流動，由此形成膜空氣層。由此，能降低在內(nèi)側(cè)彎曲部35以及外側(cè)彎曲部34產(chǎn)生燒損的可能性。

(第三實施方式)

接著，參照圖8至圖10對本發(fā)明的第三實施方式進行說明。本實施方式的燃燒器3在以下方面與上述的各實施方式不同。即，如圖8所示，在本實施方式的燃燒器3，設(shè)有貫通燃燒筒12的表面的機室空氣引入口44。該機室空氣引入口44設(shè)于燃燒筒12的表面的、與旋流器支承筒13的下游側(cè)的端部在軸線P方向?qū)?yīng)的位置。

而且，如圖9和圖10所示，在本實施方式的燃燒器3，滯流排除塊27的空氣導入口26設(shè)于作為滯流排除塊27的徑向外側(cè)的面的塊外周面32。具體而言，在塊外周面32的上游側(cè)的區(qū)域，在周向上隔開間隔地排列有兩個空氣導入口26。

而且，在滯流排除塊27的內(nèi)部形成有從空氣導入口26沿著徑向朝內(nèi)側(cè)延伸的膜空氣流路39。空氣導入口26經(jīng)由該膜空氣流路39與設(shè)于塊側(cè)面37的膜空氣供給口38連通。

更詳細而言，本實施方式的膜空氣流路39具有：主流路39A，沿著徑向延伸；兩個支流路39B、39C，形成為從該主流路39A的中途朝向下游側(cè)延伸。支流路39B設(shè)于徑向內(nèi)側(cè)，支流路39C設(shè)于徑向外側(cè)。

在上述的構(gòu)成中，能通過機室空氣引入口44，將在燃燒筒12的外側(cè)空間(機室11)流通的空氣(機室空氣A′)引入至燃燒筒12的內(nèi)部。與上述的基板空氣A同樣，從壓縮機2供給機室空氣A′來作為壓縮空氣A的一部分?；蹇諝釧中包含少許燃料成分，而另一方面，機室空氣A′中不包含燃料成分。因此，能降低因點燃燃料成分而產(chǎn)生逆火的可能性。

而且，在上述的構(gòu)成中，能將基板空氣A用作旋流器支承筒13內(nèi)的預混合火焰的燃燒用空氣，而不用作膜空氣。由此，能提高燃燒效率，并且能使在燃燒器3生成的燃燒氣體G、即燃氣輪機1的排氣保持在更干凈的狀態(tài)。

以上，參照附圖詳述了本發(fā)明的實施方式，但具體的構(gòu)成并不限于該實施方式，也包括不脫離本發(fā)明的主旨的范圍的設(shè)計變更等。

例如在上述的第三實施方式中，如圖9所示，對膜空氣供給口38形成為塊側(cè)面37的開口的例子進行了說明。但是，膜空氣供給口38的形狀并不限于此，也可以與上述的第一實施方式同樣，形成為在塊側(cè)面37上沿著徑向延伸的大致長方形的狹縫狀。

而且，在第三實施方式中，對以與塊側(cè)面37的各膜空氣供給口38對應(yīng)的方式設(shè)有兩個空氣導入口26的構(gòu)成進行了說明。但是，空氣導入口26的形態(tài)并不限于此，例如如圖11所示，也可以將從徑向觀察具有橢圓形的剖面形狀的貫通口設(shè)為空氣導入口26。根據(jù)這種構(gòu)成，能增加空氣導入口26的截面積，因此能更高效地朝向膜空氣流路39引入機室11空氣。

工業(yè)上的可利用性

根據(jù)上述的燃燒器以及燃氣輪機，能提高燃燒效率，并且能進一步抑制NO_x的生成。

符號說明

1 燃氣輪機

2 壓縮機

3 燃燒器

4 渦輪機

5 轉(zhuǎn)子

6 定子

7 旋轉(zhuǎn)軸

8 環(huán)狀動葉片組

9 殼體

10 環(huán)狀靜葉片組

11 機室

12 燃燒筒

13 旋流器支承筒

12A 大徑部

12B 小徑部

12C 階梯部

14 固定構(gòu)件

15 引燃燒嘴

16 預混合燒嘴

17 引燃噴嘴

18 引燃錐

18C 圓錐部

19 預混合旋流器筒

20 預混合噴嘴

19A 短邊部

19B 長邊部

20P 引燃旋流器

20M 預混合旋流器

22 燃料噴射孔

23 基板

24 支承開口

25 基板狹縫部

26 空氣導入口

27 滯流排除塊

28 塊基部

29 內(nèi)側(cè)突出部

30 外側(cè)突出部

31 塊基板面

32 塊外周面

33 塊內(nèi)周面

34 外側(cè)彎曲部

35 內(nèi)側(cè)彎曲部

36 直線部

37 塊側(cè)面

38 膜空氣供給口

39 膜空氣流路

40 角度

41 基板空氣

42 第一供給口

43 第二供給口

44 機室空氣引入口

A 壓縮空氣

F 預混合氣體

G 燃燒氣體

O 軸線

P 軸線