燃氣輪機燃燒器及燃氣輪機燃燒器的運用方法技術

本發明專利技術提供具備能以適于燃氣輪機點火的燃空比對多個燃燒器同時點火的結構的燃燒嘴的燃氣輪機燃燒器。在與火焰傳播管相同相位設置為了將空氣孔板固定在燃燒器上而設置的多個支撐件，通過調整燃燒空氣成分，促進燃氣輪機點火時的火焰傳播，從而對全部燃燒器點火。另外，在支撐件的下游配設多孔板，調整燃燒空氣成分。另外，使火焰傳播管接近的空氣孔的直徑特小地調整燃燒空氣成分。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供具備能以適于燃氣輪機點火的燃空比對多個燃燒器同時點火的結構的燃燒嘴的燃氣輪機燃燒器。在與火焰傳播管相同相位設置為了將空氣孔板固定在燃燒器上而設置的多個支撐件，通過調整燃燒空氣成分，促進燃氣輪機點火時的火焰傳播，從而對全部燃燒器點火。另外，在支撐件的下游配設多孔板，調整燃燒空氣成分。另外，使火焰傳播管接近的空氣孔的直徑特小地調整燃燒空氣成分。【專利說明】
本專利技術涉及燃氣輪機燃燒器及其運用方法。
技術介紹
對環境保護的限制或社會要求日益增強，燃氣輪機也要求更高效率化、低NOx化。作為用于使燃氣輪機高效率化的ー個方法，考慮使渦輪機入ロ的氣體溫度上升，但在該場合，伴隨燃氣輪機燃燒器中的火焰溫度上升，有可能導致NOx的排出量増加。為了降低NOx排出量，具有采用將預先混合了燃料與空氣的混合氣體供給到燃燒器并燃燒的燃燒方式即預混合燃燒的燃氣輪機燃燒器。采用上述預混合燃燒的燃氣輪機燃燒器具備構成燃燒嘴的預先進行燃料與空氣的混合的預混合器、位于該預混合器的下游且使與空氣混合的燃料燃燒的燃燒室。預混合燃燒由于火焰溫度均勻化，因此對低NOx化有效，但當火焰溫度上升吋，引起從燃氣輪機燃燒器的燃燒室到位于上游的構成燃燒嘴的預混合器，火焰想要向外逆流的回火的可能性増加，因此對兼具NOx排出量的抑制與耐回火性的燃氣輪機燃燒器的要求增多。就兼具NOx排出量的抑制與耐回火性的燃氣輪機燃燒器而言，在專利文獻I中公開了在同軸上配置多個燃料噴嘴與多個空氣孔，向燃燒室供給燃料與空氣的多個同軸噴流并燃燒的燃氣輪機燃燒器的技木。專利文獻I所公開的將燃料與空氣的多個同軸噴流供給到燃燒室且燃燒的燃氣輪機燃燒器與現有的采用預混合燃燒的燃氣輪機燃燒器相比，能夠在非常短的距離快速混合燃料與空氣，因此是能兼具NOx排出量的抑制與耐回火性的燃氣輪機燃燒器。另外，由于耐回火性優異，因此是也能夠應用于根據現有的擴散燃燒方式而對應的煤氣化或焦炭爐氣體等氫氣含量較高且燃燒速度快的燃料的燃氣輪機燃燒器。另外，在專利文獻I中公開了配置從燃燒嘴中心同心圓狀地排列多列，燃料與空氣的多個同軸噴流的結構。另ー方面，在具有多個燃燒器的燃氣輪機中，例如在位于對角的兩處設置點火栓，在燃氣輪機燃燒器點火時，使點火栓點火并在燃燒器中產生火花。相鄰的燃燒器利用被稱為火焰傳播管的管互相連接，燃燒氣體從點火的燃燒器通過火焰傳播管向相鄰燃燒器流動，全部的燃燒器點火。這樣，能夠有效地對多個燃燒器進行點火。在由多個燃燒嘴構成一個燃燒器的多燃燒嘴結構中，作為在點火時有效地使燃燒氣體在火焰傳播管中流動的結構，在專利文獻2中公開了使燃燒嘴與燃燒嘴的間隙的相位和火焰傳播管的相位一致的結構。現有技術文獻專利文獻1:日本專利第3960166號公報專利文獻2:日本特開2009-52795號公報在利用點火栓對具備多個燃燒嘴的燃燒器進行點火的場合，不是向全部的燃燒嘴供給燃料并進行點火，普遍是向燃燒穩定性好的燃燒嘴與配設在靠近火焰傳播管的部分的燃燒嘴供給燃料并對燃燒器進行點火的方法。其中，將該方法稱為部分點火，相對于在全部的燃燒嘴點燃燃料的方法，該部分點火的優點能夠以較低的燃空比點火，因此緩和燃氣輪機點火時對結構物的熱沖擊，能夠抑制金屬嵌片溫度或渦輪機嵌片溫度的急劇上升。但是，在專利文獻I所公開的同心圓狀地配置燃料與空氣的多個同軸噴流，向燃料室供給并燃燒的燃氣輪機燃燒器中，為了在燃氣輪機點火時利用火焰傳播管對多個燃燒器點火，使燃燒氣體可靠地在火焰傳播管中流動，考慮向全部的燃燒嘴供給燃料的場合。但是，當向全部的燃燒嘴供給燃料并燃燒時，如上所述，燃氣輪機點火時的燃空比變高，因此點火時對結構物的熱沖擊大，金屬嵌片溫度或渦輪機嵌片溫度有可能急劇上升。因此，考慮在火焰傳播管的附近設置用于在該燃燒器中促進火焰傳播的火焰傳播用的燃燒嘴來進行火焰傳播的方法。只要設置火焰傳播用燃燒嘴，就能有效地使在燃燒嘴中心產生的燃燒氣體在火焰傳播管中流動，能夠對多個燃燒器進行點火。但是，通過火焰傳播用的燃燒嘴的追加設置，每ー個燃燒器的燃燒嘴數増加，因此存在燃料的流量控制及燃料供給系統的切換控制復雜化的課題。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供具備能以適于燃氣輪機點火的燃空比對多個燃燒器點火的結構的燃燒嘴的燃氣輪機燃燒器。ー種燃氣輪機燃燒器，具備:使燃料與空氣燃燒而產生燃燒氣體的燃燒室；配設有噴出燃料的多個燃料噴嘴的燃料頭；形成有多個將從上述燃料噴嘴噴射的燃料與空氣噴出到上述燃燒室的空氣孔的空氣孔板；在燃氣輪機點火時向相鄰的燃燒器輸送燃燒氣體并對相鄰燃燒器進行點火的火焰傳播管，該燃氣輪機燃燒器的特征在干，在上述燃料頭具備用于固定上述空氣孔板的支撐件，上述支撐件設在與上述火焰傳播管的相位相同的相位。本專利技術的效果如下。根據本專利技術，能夠提供具備能以適于燃氣輪機點火的燃空比對多個燃燒器點火的結構的燃燒嘴的燃氣輪機燃燒器。【專利附圖】【附圖說明】圖1是具備本專利技術的第一實施例的燃氣輪機燃燒器的燃氣輪機設備的概略結構圖。圖2是表示構成圖1所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器所具備的燃燒嘴的燃料噴嘴的燃料噴孔與基板及旋轉板的配置狀況的詳細結構的局部結構圖。圖3是從下游側觀察構成圖1所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器所具備的燃燒嘴的旋轉板的圖。圖4(a)是構成圖2所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的燃料噴嘴的A-A’方向剖視圖。圖4(b)是構成圖2所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的支撐部分的放大圖。圖5(a)是構成圖4所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的支撐件的另一形狀的概略圖。圖5(b)是構成圖4所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的支撐件的又一形狀的概略圖。圖5(C)是構成圖4所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的支撐件的又一形狀的概略圖。圖6是圖1所示的第一實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的運用方法。圖7(a)是構成本專利技術的第二實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的燃料噴嘴的A-A’方向剖視圖。圖7(b)是構成本專利技術的第二實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的支撐部分的放大圖。圖8是構成本專利技術的第三實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的旋轉板的概略圖。圖9(a)是構成本專利技術的第四實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的燃料噴嘴的A-A’方向剖視圖。圖9(b)是構成本專利技術的第四實施例的燃氣輪機燃燒器具備的燃燒嘴的支撐部分的放大圖。圖中:1 ー壓縮機，2—燃氣輪機燃燒器，3—渦輪機，4一箱，6—燃燒嘴，10—燃燒器內襯，11一流動套筒，12—燃燒器尾筒內筒，13—尾筒外筒，14ー彈簧密封件，15—支撐件，16一多孔板，17一多孔板支撐件，20一發電機,21一軸,31一燃料噴嘴，32—空氣孔,33一基板，35—燃料噴流，36—空氣噴流，38—旋轉板，40—燃料頭，50—燃燒室，100—吸入空氣，101—高壓空氣，102—高溫燃燒氣體，103—廢氣，200—燃料系統，201—Fl燃料系統，202—F2燃料系統，210—燃料遮斷閥，211—Fl燃料流調節閥，212 — F2燃料流調節閥，1000—燃氣輪機設備。【具體實施方式】以下所示的本專利技術的第一實施方式是ー種燃氣輪機燃燒器，具備:使燃料與空氣井本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣輪機燃燒器，具備：使燃料與空氣燃燒而產生燃燒氣體的燃燒室；配設有噴出燃料的多個燃料噴嘴的燃料頭；形成有多個將從上述燃料噴嘴噴射的燃料與空氣噴出到上述燃燒室的空氣孔的空氣孔板；在燃氣輪機點火時向相鄰的燃燒器輸送燃燒氣體并對相鄰燃燒器進行點火的火焰傳播管，該燃氣輪機燃燒器的特征在于，在上述燃料頭具備用于固定上述空氣孔板的支撐件，上述支撐件設在與上述火焰傳播管的相位相同的相位。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿部一幾，小金澤知己，齋藤武雄，三浦圭佑，
申請(專利權)人：株式會社日立制作所，
類型：發明
國別省市：