CN101868602B - 衰减装置及燃气轮机燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种衰减装置，其设置在向燃烧器尾筒(33)供给高压空气量的旁通管(61)上，该衰减装置(63)具有：流体导入部(71)，通过覆盖旁通管(61)的外周部而形成流体导入空间(B)；多个音箱(73a、73b)，各自的基端部与流体导入部(71)连结，且各自的前端部在旁通管(61)的外周部上沿着周向延伸设置，而形成共鸣空间(Da、Db)；分隔板(74a、74b)，通过分隔共鸣空间(Da、Db)而形成规定长度的共鸣管路(Ea、Eb)。

Description

衰减装置及燃气轮机燃烧器
技术领域
本发明涉及在例如对压缩后的高温高压的空气供给燃料使其燃烧、并将产生的燃烧废气向涡轮机供给而获得旋转动力的燃气轮机中，能够抑制燃烧器中产生的燃烧振动的衰减装置、及具有该衰减装置的燃气轮机燃烧器。
背景技术
例如，燃气轮机由压缩机、燃烧器及涡轮机构成，从空气取入口取入的空气被压缩机压缩，而变成高温高压的压缩空气，在燃烧器中对该压缩空气供给燃料使其燃烧，高温高压的燃烧废气驱动涡轮机，从而对连结到该涡轮机的发电机进行驱动。这种情况下，涡轮机通过在机室内交替配设多个静叶片及动叶片而构成，利用燃烧废气驱动动叶片而对连结有发电机的输出轴进行旋转驱动。然后，驱动涡轮机的燃烧废气在排气机室的扩散器的作用下变换成静压而被向大气排出。
在如上构成的燃气轮机的燃烧器中，燃烧器内筒支承在燃烧器外筒的内侧且燃烧器尾筒连结到该燃烧器内筒的前端部，从而构成壳体，在燃烧器外筒与燃烧器内筒之间形成有向该燃烧器内筒供给高压空气的空气通路。在燃烧器内筒内的中心部配设有辅助喷嘴，并且在燃烧器内筒的内周面配设多个主燃料喷嘴，在辅助喷嘴的周围配设辅助点火器。
另外，在燃烧器尾筒连结旁通管，通过该旁通管形成将高压空气向燃烧器尾筒供给的旁通通路。并且，在该旁通管设有高压流量调节阀。
由此，被压缩机压缩的高温高压的压缩空气的空气流流入燃气轮机燃烧器的空气通路，被导入燃烧器内筒。在燃烧器内筒中，该压缩空气与从燃料喷嘴喷射出的燃料混合，成为预混合气的回旋流而流入燃烧器尾筒内。此时，燃料混合气被辅助点火器点燃而燃烧，产生燃烧废气。此时，燃烧废气的一部分在燃烧尾筒内与火焰一起向周围扩散而喷出，由此被从各主燃料喷嘴喷射出的预混合气点燃而燃烧。另外，通过流量调节阀的开闭操作将来自压缩机的压缩空气分为通过空气通路被导向燃烧器内筒的燃烧用空气、通过旁通管被导向燃烧器尾筒的旁通空气。由此，能够调节燃烧器内筒内的空燃比，打开流量调节阀时空燃比减少，关闭流量调节阀时空燃比增加。
其中，在如上动作的燃气轮机燃烧器中，存在空气与燃料的混合气燃烧时产生燃烧振动的情况，该燃烧振动造成燃气轮机运转时的噪声和振动。特别，在近年来的燃气轮机中，考虑到运转时对环境的影响而实现了排出气体的低NOX(氮氧化物)化，为了实现低NOX化，多使用燃料的稀薄燃烧。然而，稀薄燃烧容易导致燃烧变得不稳定，因而容易产生燃烧振动。因此，在现有的燃气轮机燃烧器中，配备了使振动衰减的衰减装置。
作为配备有上述衰减装置的燃气轮机燃烧器，已知有例如专利文献1所记载的机构。该专利文献1所记载的燃气轮机燃烧器中，在旁通弯头设有***。该***具有：在以环入旁通弯头的方式安装的支架；在与旁通弯头之间空出间隔而固定的一对音箱；配置在旁通弯头与一对音箱之间由支架固定的一对盒，在盒上设有多孔质金属。由此，在具有迷宫状的共鸣管的音箱的作用下低频的振动产生共鸣，通过安装在两处以上的多孔质金属能够使大范围的频带的振动衰减。
专利文献1：日本特开2006-022966号公报。
在上述现有的燃气轮机燃烧器中，音箱通过分隔形成涡旋状的管路。因此，为了形成该音箱，必须要对多个板材进行弯曲加工并利用焊接进行接合，这样就会产生制造变得复杂且制造成本增加等问题。
发明内容
本发明用于解决上述课题而提出，其目的在于提供一种能够有效地使振动衰减并同时实现结构的简单化及低成本化的衰减装置及燃气轮机燃烧器。
用于解决上述课题的本发明的衰减装置形成为如下1)～10)的结构。
1)一种衰减装置，其设置在配管的外周部，在所述配管的内部具有流体流动的流通路，所述衰减装置通过将所述配管内的流体导入来对声振动进行衰减，其中，所述衰减装置的特征在于，具有：流体导入部，其通过覆盖所述配管的外周部的至少一部分而形成有能够导入所述流通路的流体的流体导入空间；多个音箱，该多个音箱各自的基端部与所述流体导入部连结，且各自的前端部沿着所述配管的外周部延伸设置，在各自的内部具有与所述流体导入空间连通的共鸣空间；分隔板，其通过分隔所述共鸣空间而形成规定长度的共鸣管路。
2)所述衰减装置的另一特征在于，所述流体导入部经由分支管连结所述多个音箱，所述流体导入空间经由所述分支管内缩径的连通路与所述多个共鸣空间连通。
3)所述衰减装置的又一特征在于，所述流体导入部的流体导入空间与共鸣空间连通。
4)所述衰减装置的再一特征在于，所述流体导入空间经由形成在所述配管上的多个贯通孔与所述流通路连通，并且以从所述流体导入空间分支的方式连通所述多个共鸣空间。
5)所述衰减装置的再一特征在于，在所述音箱内的对置的壁面交替固定多个所述分隔板，由此将所述共鸣空间分隔而形成具有规定长度且呈锯齿形状的所述共鸣管路。
6)所述衰减装置的再一特征在于，所述多个共鸣管路为不同的长度。
7)所述衰减装置的再一特征在于，在所述音箱内固定所述分隔板而形成具有规定长度的所述共鸣管路，并且经由连结管将所述音箱的前端部连结到所述流体导入部，由此将所述共鸣管路的前端部与所述流体导入空间连通，且在所述共鸣管路的长度方向上的中途部固定闭塞板，从而形成不同长度的两个共鸣管路。
8)所述衰减装置的再一特征在于，通过分隔壁将所述共鸣管路形成为沿所述配管的轴向分隔的多个独立的共鸣管路，并且所述衰减装置具有连通这些共鸣管路彼此的开口部或闭塞该开口部的闭塞板。
9)所述衰减装置的再一特征在于，在所述共鸣管路设有对流体施加阻力的阻力部件。
10)另外，本发明提供一种燃气轮机燃烧器，其具有：使高压空气与燃料在内部燃烧而产生燃烧废气的燃烧筒；与该燃烧筒连结而将燃烧废气导向涡轮机的尾筒；向所述燃烧筒供给用于燃烧的高压空气的燃烧用高压空气供给通路；对所述燃烧筒的高温空气喷射燃料的燃料喷嘴；向所述尾筒供给高压空气量的旁通管，所述燃气轮机燃烧器的特征在于，在所述旁通管设有1)～9)中任一项所述的衰减装置。
根据本发明的衰减装置，设有：流体导入部，其通过覆盖配管的外周部的至少一部分而形成有能够导入流通路的流体的流体导入空间；多个音箱，该多个音箱各自的基端部与流体导入部连结，且各自的前端部沿着配管的外周部延伸设置，在各自的内部具有与流体导入空间连通的共鸣空间；分隔板，其通过分隔共鸣空间而形成规定长度的共鸣管路。由此，当在配管的流通路内产生声振动，该声振动的声能通过流体导入空间而被导入共鸣管路时，声振动在该共鸣管路中产生共鸣而被抑制，能够有效地使该声振动衰减，另一方面，将音箱的共鸣空间利用分隔板分隔而容易形成规定长度的共鸣管路，从而能够实现结构的简单化及低成本化。
附图说明
图1是本发明的实施例1所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图(图4的I-I剖视图)。
图2是实施例1的衰减装置的简要图。
图3是实施例1的燃气轮机的简要结构图。
图4是实施例1的燃气轮机燃烧器的简要结构图。
图5是实施例1的燃气轮机燃烧器的要部剖视图。
图6是本发明的实施例2所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图。
图7是本发明的实施例3所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图。
图8是本发明的实施例4所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的简要图。
图9是本发明的实施例5所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图。
图10-1是表示本发明的实施例1的衰减装置的安装状态的侧视简要图。
图10-2是表示本发明的实施例5的衰减装置的安装状态的侧视简要图。
图11是本发明的实施例6所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图。
图12是本发明的实施例6所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的另一衰减装置的剖视图。
图13-1是表示本发明的实施例6的衰减装置的衰减比与频率的试验部位的简要图。
图13-2是表示本发明的实施例6的衰减装置的衰减比与频率的试验结果的图。
图14-1是本发明的实施例7所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的其他衰减装置的剖视图。
图14-2是本发明的实施例7所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的其他衰减装置的X-X线剖视图。
图14-3是本发明的实施例7所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的其他衰减装置的X-X线剖视图。
附图标号说明：
11压缩机
12燃烧器
13涡轮机
14排气室
31燃烧器外筒(燃烧筒)
32燃烧器内筒(燃烧筒)
33燃烧器尾筒
34辅助喷嘴(燃烧喷嘴)
35主燃料喷嘴(燃烧喷嘴)
44空气通路
61旁通管(配管)
63、81、91、101、111、121A、121B、131衰减装置
71流体导入部
72分支管
73a、73b、73c、73d音箱
74a、74b分隔板
A流通路
B流体导入空间
C连通路
Da、Db共鸣空间
Ea、Eb、Ec共鸣管路
82闭塞板
83连结管
92、93阻力部件
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的衰减装置及燃气轮机燃烧器的优选实施例进行详细说明。此外，本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
图1是本发明的实施例1所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图(图4的I-I剖视图)，图2是实施例1的衰减装置的简要图，图3是实施例1的燃气轮机的简要结构图，图4是实施例1的燃气轮机燃烧器的简要结构图，图5是实施例1的燃气轮机燃烧器的要部剖视图。
如图3所示，实施例1的燃气轮机包括：压缩机11、燃烧器(燃气轮机燃烧器)12、涡轮机13及排气室14，在该涡轮机13连结有未图示的发电机。该压缩机11具有取入空气的空气取入口15，在压缩机机室16内交替配设有多个静叶片17和动叶片18，在其外侧设置抽气歧管19。燃烧器12对被压缩机11压缩的压缩空气供给燃料，利用点火器点火而进行燃烧。涡轮机13中在涡轮机机室20内交替配设有多个静叶片21和动叶片22。排气室14具有与涡轮机13连续的排气扩散器23。另外，回转件(涡轮机轴)24以贯通压缩机11、燃烧器12、涡轮机13、排气室14的中心部的方式设置，压缩机11侧的端部由轴承部25支承为旋转自如，另一方面，排气室14侧的端部由轴承部26支承为旋转自如。并且，在该回转件24上固定多个盘型板来连结各动叶片18、22，并且，在排气室14侧的端部连结有未图示的发电机的驱动轴。
由此，从压缩机11的空气取入口15取入的空气通过多个静叶片21与动叶片22被压缩，而变成高温高压的压缩空气，在燃烧器12中，对该压缩空气供给规定的燃料而使其燃烧。然后，作为在该燃烧器12中生成的工作流体的高温高压的燃烧废气通过构成涡轮机13的多个静叶片21与动叶片22，由此驱动回转件24使其旋转，对连结到该回转件24的发电机进行驱动，另一方面，废气在排气室14的排气扩散器23的作用下变换成静压而被向大气排出。
如图4所示，在上述燃烧器12中，燃烧器内筒32空出规定间隔支承在燃烧器外筒31的内部，且在该燃烧器内筒32的前端部连结燃烧器尾筒33，从而构成燃烧器壳体。这种情况下，通过燃烧器外筒31与燃烧器内筒32构成本发明的燃烧筒。在燃烧器内筒32内，在其中心部配设辅助喷嘴34，并且，在燃烧器内筒32的内周面沿着周向以包围辅助喷嘴34的方式配设多个主燃料喷嘴(预混合喷嘴)35，在辅助喷嘴34的前端部安装有引导锥体36。另外，在燃烧器外筒31的内周面沿着周向配设有多个顶帽喷嘴(top hat nozzles)37。这种情况下，由辅助喷嘴34与主燃料喷嘴(预混合喷嘴)35构成本发明的燃料喷嘴。
如图5所示，详细进行说明，燃烧器外筒31构成为外筒盖部42与外筒主体41的基端部密接、通过多个紧固螺栓43进行紧固的结构，燃烧器内筒32的基端部嵌接在该外筒盖部42，在外筒盖部42与燃烧器内筒32之间形成有空气通路44(燃烧用高压空气供给通路)44。并且，在燃烧器内筒32内，在其中心部配设辅助喷嘴34，并且以包围该辅助喷嘴34的方式配设多个主燃料喷嘴35，各主燃料喷嘴35的前端部与主点火器45连通。
另外，顶帽部47嵌合于外筒盖部42，通过多个紧固螺栓48进行紧固，上述的顶帽喷嘴37设置在该顶帽部47。即，在顶帽部47的基端部沿着周向形成燃料腔49，从该燃料腔49朝向前端侧形成多个燃料通路50，在该燃料通路50的前端部连结有栓52。
并且，未图示的辅助燃料管路连结到辅助喷嘴34的燃料口53，主燃料管路连结到燃料喷嘴35的燃料口54，且顶帽燃料管路连结到顶帽喷嘴37的燃料口55。
另外，如图4所示，旁通管61连结到尾筒33，在该旁通管61上设有旁通阀(流量调节阀)62。这种情况下，通过旁通管61构成本发明的配管，在旁通管61的内部形成有高压空气(流体)流动的流通路A。并且，在该旁通管61安装有使声振动衰减的衰减装置63。
如图1及图2所示，在该衰减装置63中，在旁通管61的外周部配置覆盖其周向的至少一部分的流体导入部71，在旁通管61与该流体导入部71之间形成有流体导入空间B。并且，在被流体导入部71覆盖的旁通管61上形成有多个贯通孔61a，流体导入空间B通过上述多个贯通孔61a与旁通管61的流通路A连通。
流体导入部71以覆盖旁通管61的外周部的一部分的方式形成为环形状，通过焊接等固定于该旁通管61。并且，在该流体导入管71经由分支管72连结有多个(本实施例中为两个)音箱73a、73b。在上述各音箱73a、73b中，各自的基端部经由分支管72连结到流体导入部71，另一方面，各自的前端部在旁通管61及流体导入部71的外周部上沿着周向延伸设置。并且，各音箱73a、73b通过闭塞前端部而在内部形成共鸣空间Da、Db，上述共鸣空间Da、Db经由分支管72内缩径的连通路C与流体导入部71的流体导入空间B连通。
各音箱73a、73b从分支管72分支而形成为弯曲成L字形状的中空箱型形状，通过在前端部侧的内部固定多个分隔板74a、74b，由此各共鸣空间Da、Db被分隔而形成规定长度的共鸣管路Ea、Eb。即，各音箱73a、73b的前端部侧构成为，通过在相互对置的壁面仅交替固定多个分隔板74a、74b的端部，由此各共鸣空间Da、Db被分隔而形成具有规定长度的锯齿形状的共鸣管路Ea、Eb。这种情况下，多个分隔板74a、74b的端部相对于各音箱73a、73b的对置壁面倾斜而被固定，由此确保呈锯齿形状的共鸣管路Ea、Eb的长度。
在本实施例中，通过将流体导入部71、分支管72与各音箱73a、73b形成为一体而形成衰减装置的壳体，并在该壳体(音箱73a、73b)的内部固定分隔板74a、74b，从而制造衰减装置63。这种情况下，利用板金形成流体导入部71、分支管72、各音箱73a、73b，通过焊接将各部件接合为好。并且，通过焊接将衰减装置63相对于旁通管61固定。
由此，旁通管61的流通路A通过多个贯通孔61a与流体导入部71的流体导入空间B连通，该流体导入空间B通过分支管72的连通路C与各音箱73a、73b的共鸣空间Da、Db连通，各共鸣空间Da、Db与形成在前端部侧的共鸣管路Ea、Eb连通。
如图4及图5所示，在这样构成的实施例1的燃气轮机燃烧器12中，被压缩机11压缩后的高温高压的压缩空气的空气流流入燃烧器12的机室内时，该压缩空气通过空气通路44与从顶帽喷嘴37喷射出的燃料混合，该燃料混合气流入燃烧器内筒32内。在燃烧器内筒32内，该燃料混合气通过主点火器45与从主燃料喷嘴35喷射出的燃料混合，成为预混合气的回旋流而流入燃烧器尾筒33内。另外，燃料混合气与从辅助喷嘴34喷射出的燃料混合，被主点火器45未图示的引燃火点燃而燃烧，成为燃烧废气后向尾筒33内喷出。此时，燃烧废气的一部分在尾筒33内与火焰一起向周围扩散而喷出，由此被从各主燃料喷嘴35流入尾筒33内的预混合气点燃而燃烧。即，利用从辅助喷嘴34喷射出的辅助燃料所产生的扩散火焰，能够稳定用于进行来自主燃料喷嘴35的稀薄预混合燃料的稳定燃烧的火焰。
另外，在连结到燃烧器尾筒33内的旁通管61中，调节旁通阀62的开度，由此机室的压缩空气通过旁通管61的流通路A而被向尾筒33供给。即，通过该旁通阀62的开闭操作将压缩空气分为通过空气通路44被导向燃烧器内筒32的燃烧用空气、通过旁通管61被导向燃烧器尾筒33的旁通空气，由此能够调节燃烧器内筒32中的空燃比。
此外，在如上动作的燃气轮机燃烧器12中，存在压缩空气与燃料的混合气在燃烧器内筒32内燃烧时产生燃烧振动的情况。这种情况下，在本实施例中，在旁通管61上设有衰减装置63，使燃烧器内筒32内产生的燃烧振动通过旁通管61而在衰减装置63的作用下衰减。
即，当燃烧器内筒32内高压空间与燃料燃烧而产生燃烧废气时，该燃烧振动与燃烧废气一起被导向旁通管61，该燃烧振动所产生的声能被导入衰减装置63。这样，如图1所示，从旁通管61的流通路A通过多个贯通孔61a被导向流体导入部71的流体导入空间B的燃烧振动所产生的声能，从该流体导入空间B通过分支管72的连通路C而被导入各音箱73a、73b的共鸣空间Da、Db，且从该共鸣空间Da、Db被导向共鸣管路Ea、Eb。这样，燃烧振动(声能)在该共鸣管路Ea、Eb内产生共鸣而被衰减。这种情况下，共鸣管路Ea、Eb的长度根据燃烧器内筒32内产生的燃烧振动的频率特性而预先设定。
这样，实施例1的衰减装置63及燃气轮机燃烧器12构成为，在燃烧器外筒31的内侧配置燃烧器内筒32，在该燃烧器内筒32的前端部连结燃烧器尾筒33且在内部配置辅助喷嘴34及主燃料喷嘴35，设有向燃烧器内筒32供给用于燃烧的高压空气的空气通路44，并且设有向燃烧器尾筒33供给高压空气量的旁通管61，在该旁通管61设置衰减装置63，该衰减装置63包括：覆盖旁通管61的外周部而形成流体导入空间B的流体导入部71；基端部连结到流体导入部71且前端部在旁通管61的外周部沿周向延伸设置而形成共鸣空间Da、Db的多个音箱73a、73b；通过分隔共鸣空间Da、Db而形成规定长度的共鸣管路Ea、Eb的分隔板74a、74b。
由此，当燃烧器内筒32内高压空气与燃料燃烧产生燃烧废气时，相伴产生的燃烧振动被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能从流通路A被导入流体导入空间B，从该流体导入空间B通过连通路C被导入共鸣空间Da、Db，在通过分隔板74a、74b分隔该共鸣空间Da、Db而形成的共鸣管路Ea、Eb中产生共鸣，能够使燃烧振动适当地衰减。
这种情况下，通过将流体导入部71、分支管72与各音箱73a、73b形成为一体，在音箱73a、73b的内部固定分隔板74a、74b，由此制造衰减装置63。因此，通过焊接接合流体导入部71、分支管72、音箱73a、73b、分隔板74a、74b，由此能够容易制造衰减装置63，从而实现结构的简单化及低成本化。
另外，在实施例1的衰减装置63中，在流体导入部71经由分支管72连结多个音箱73a、73b，流体导入空间B经由分支管72内缩径的连通路C与多个共鸣空间Da、Db连通。由此，在旁通管61的流通路A内产生的声振动的声能经由一个连通路C被导入多个共鸣空间Da、Db而衰减，利用多个共鸣空间Da、Db能够有效地使声振动衰减，并且，能够在有限的空间内有效地确保共鸣管路Ea、Eb。
另外，在实施例1的衰减装置63中，流体导入空间B经由形成在旁通管61上的多个贯通孔61a与流通路A连通，并且，以从流体导入空间B分支的方式连通多个共鸣空间Da、Db。由此，在旁通管61的流通路A内产生的声振动的声能通过多个贯通孔61a被导入流体导入空间B，经由连通路C被导入多个共鸣空间Da、Db而衰减，利用多个共鸣空间Da、Db能够有效地使声振动衰减，并且，能够在有限的空间内有效地确保共鸣管路Ea、Eb。
另外，在实施例1的衰减装置63中，通过在音箱73a、73b内对置的壁面交替固定多个分隔板74a、74b，从而分隔共鸣空间而形成具有规定长度的锯齿形状的共鸣管路Ea、Eb。由此，在大小有限的共鸣空间Da、Db内利用多个分隔板74a、74b形成规定长度的共鸣管路Ea、Eb，从而能够有效地使声振动衰减。
实施例2
图6是本发明的实施例2所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图。此外，对具有与上述实施例所说明的部件相同的功能的部件标注相同符号，而省略重复的说明。
如图6所示，在实施例2中，在旁通管61上安装使声振动衰减的衰减装置81，该衰减装置81设定为与多个共鸣管路不同的长度。
即，在该衰减装置81中，通过在旁通管61的外周部固定流体导入部71而形成流体导入空间B，流体导入空间B通过多个贯通孔61a与旁通管61的流通路A连通。在流体导入部71经由分支管72连结两个音箱73a、73b，各音箱73a、73b中，基端部经由分支管72连结到流体导入部71，另一方面，前端部在旁通管61及流体导入部71的外周部沿周向延伸设置。并且，各音箱73a、73b中，基端部经由分支管72的连通路C与流体导入空间B连通，前端部被闭塞而形成共鸣空间Da、Db，所述共鸣空间Da、Db中，通过在前端部固定多个分隔板74a、74b而形成规定长度的共鸣管路Ea、Eb。
并且，在本实施例中，在另一个音箱73b的共鸣空间Db中，通过焊接将闭塞板82固定在两个分隔板74b之间。因此，旁通管61的流通路A通过多个贯通孔61a与流体导入部71的流体导入空间B连通，通过分支管72的连通路C与一个音箱73a的共鸣空间Da连通，而连通共鸣管路Ea，另一方面，通过分支管72的连通路C与另一个音箱73b的共鸣空间Db连通，而连通共鸣管路Eb。这种情况下，通过在另一个音箱73b的分隔板74b上固定闭塞板82，使从流通路A到流体导入空间B、连通路C、共鸣空间Da、共鸣管路Ea的前端部为止的长度、与从流通路A到流体导入空间B、连通路C、共鸣空间Db、共鸣管路Eb的闭塞端(闭塞板82)为止的长度不同。
在如上构成的衰减装置81中，燃烧废气与其燃烧振动一起被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能被导入衰减装置81。这样，从旁通管61的流通路A通过多个贯通孔61a被导入流体导入部71的流体导入空间B的燃烧振动的声能，从该流体导入空间B通过分支管72的连通路C被导入各音箱73a、73b的共鸣空间Da、Db，并从该共鸣空间Da、Db被导入共鸣管路Ea、Eb。这样，燃烧振动(声能)在该共鸣管路Ea、Eb中产生共鸣而被衰减。这种情况下，由于共鸣管路Ea、Eb的长度设定为不同的长度，因此使伴随燃烧产生的不同频率的燃烧振动适当地衰减。
此外，在本实施例的衰减装置81中，通过在音箱73b中两个分隔板74b之间固定闭塞板82，而使另一个共鸣管路Eb的长度与一个共鸣管路Ea的长度不同。这种情况下，由于音箱73b的共鸣空间Db被闭塞板82分割成两个共鸣管路Eb、Ec，因此通过利用连结管83连结流体导入部71与音箱73b的前端部，将流体导入空间B与共鸣管路Ec连通，从而能够形成三个长度不同的共鸣管路Ea、Eb、Ec，使伴随燃烧产生的三种频率的燃烧振动适当地衰减。
在上述实施例2的衰减装置81中，利用流体导入部71覆盖旁通管61的外周部而形成流体导入空间B，将在内部具有共鸣空间Da、Db的多个音箱73a、73b的基端部与流体导入部71连结，将前端部在旁通管61的外周部上沿着周向延伸设置，利用分隔板74a、74b分隔共鸣空间Da、Db而形成共鸣管路Ea、Eb，在另一个音箱73b中两个分隔板74b之间固定闭塞板82，而使另一个共鸣管路Eb的长度比一个共鸣管路Ea的长度短。
由此，伴随燃烧产生的燃烧振动被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能从流通路A被导入流体导入空间B，并从该流体导入空间B通过连通路C被导入共鸣空间Da、Db，在该共鸣空间Da、Db被分隔板74a、74b分隔而成的共鸣管路Ea、Eb中产生共鸣，从而能够使燃烧振动适当地衰减。此时，通过使共鸣管路Ea、Eb的长度不同，而能够在各共鸣管路Ea、Eb的作用下使产生的不同频率的多个声振动适当地衰减。
另外，通过利用连结管83连结流体导入部71与音箱73b的前端部，将流体导入空间B与共鸣管路Ec连通，从而能够形成三个不同长度的共鸣管路Ea、Eb、Ec，能够使伴随燃烧产生的三种频率的燃烧振动适当地衰减，能够在有限的空间内有效地形成不同长度的多个共鸣管路Ea、Eb、Ec。
实施例3
图7是本发明的实施例3所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图。此外，对具有与上述实施例所说明的部件相同的功能的部件标注相同符号，而省略重复的说明。
如图7所示，在实施例3中，在旁通管61上安装使声振动衰减的衰减装置91，在该衰减装置91中，在共鸣管路上设有对流体施加阻力的阻力部件。
即，在该衰减装置91中，在旁通管61的外周部固定流体导入部71而形成流体导入空间B，流体导入空间B通过多个贯通孔61a与旁通管61的流通路A连通。在该流体导入部71经由分支管72连结两个音箱73a、73b，各音箱73a、73b中，基端部经由分支管72连结到流体导入部71，另一方面，前端部在旁通管61及流体导入部71的外周部沿周向延伸设置。并且，各音箱73a、73b中，基端部经由分支管72的连通路C与流体导入空间B连通，前端部被闭塞而形成共鸣空间Da、Db，所述共鸣空间Da、Db中，通过在前端部固定多个分隔板74a、74b而形成规定长度的共鸣管路Ea、Eb。
并且，在本实施例中，在另一个音箱73b的共鸣空间Db中，在共鸣管路Eb的上游侧设有两个阻力部件92、93。这种情况下，阻力部件92、93由多孔质金属、多孔板等构成。需要说明的是，在上述实施例中，将阻力部件92、93设置在一个共鸣空间Db中，其数量为两个，但阻力部件的安装位置及数量并不局限于实施例，可以根据燃烧器的结构或燃烧方式等适当设定。
在这样构成的衰减装置91中，燃烧废气与其燃烧振动一起被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能被导入衰减装置91。这样，从旁通管61的流通路A通过多个贯通孔61a被导入流体导入部71的流体导入空间B的燃烧振动的声能，从该流体导入空间B通过分支管72的连通路C被导入各音箱73a、73b的共鸣空间Da、Db，并从该共鸣空间Da、Db被导入共鸣管路Ea、Eb。此时，燃烧振动(声能)通过阻力部件92、93，由此降低振动的能量，之后燃烧振动(声能)在共鸣管路Ea、Eb中产生共鸣而被衰减。
这样，在实施例3的衰减装置91中，利用流体导入部71覆盖旁通管61的外周部而形成流体导入空间B，将在内部具有共鸣空间Da、Db的多个音箱73a、73b的基端部与流体导入部71连结，将前端部在旁通管61的外周部沿周向延伸设置，利用分隔板74a、74b分隔共鸣空间Da、Db而形成共鸣管路Ea、Eb，在另一个音箱73b的共鸣空间Db中设有阻力部件92、93。
由此，伴随燃烧产生的燃烧振动被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能从流通路A被导入流体导入空间B，并从该流体导入空间B通过连通路C被导入共鸣空间Da、Db，在该共鸣空间Da、Db被分隔板74a、74b分隔而成的共鸣管路Ea、Eb中产生共鸣，从而能够使燃烧振动适当地衰减。此时，燃烧振动(声能)通过阻力部件92、93时振动的能量被降低，能够使声振动有效地衰减。
实施例4
图8是表示本发明的本实施例4所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的简要图。此外，对具有与上述实施例所说明的部件相同的功能的部件标注相同符号，而省略重复的说明。
如图8所示，在实施例4中，在旁通管61上安装使声振动衰减的衰减装置101，该衰减装置101具有四个共鸣管路。
即，在该衰减装置101中，在旁通管61的外周部固定流体导入部71而形成流体导入空间，在流体导入部71经由分支管72连结四个音箱73a、73b、73c、73d，各音箱73a、73b、73c、73d的内部的各共鸣空间中，利用未图示的多个分隔板形成规定长度的共鸣管路。
在这样构成的衰减装置101中，燃烧废气与其燃烧振动一起被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能被导入衰减装置101。这样，从旁通管61的流通路被导入流体导入部71的流体导入空间的燃烧振动的声能，从该流体导入空间通过分支管72的连通路被导入各音箱73a、73b、73c、73d的共鸣空间，并从该共鸣空间被导入共鸣管路。这样，燃烧振动(声能)在共鸣管路中产生共鸣而被衰减。
这样，在实施例4的衰减装置101中，利用流体导入部71覆盖旁通管61的外周部而形成流体导入空间，将在内部具有共鸣空间的多个音箱73a、73b、37c、73d的基端部与流体导入部71连结，将前端部在旁通管61的外周部沿周向延伸设置，利用分隔板分隔共鸣空间而形成共鸣管路。
由此，伴随燃烧产生的燃烧振动被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能从流通路被导入流体导入空间，并从该流体导入空间通过连通路被导入四个共鸣空间，在该共鸣空间的共鸣管路中产生共鸣，从而能够使燃烧振动适当地衰减。此时，通过使四个共鸣管路的长度不同，而能够使四个频率的燃烧振动有效地衰减。
需要说明的是，在上述各实施例中，设置两个或四个音箱，形成有相同数量的共鸣空间及共鸣管路，但上述结构的数量并不局限于实施例，可以根据燃烧器的结构或燃烧方式等适当设定。
另外，在上述各实施例中，将衰减装置设置在旁通管上，但并不局限于此，可以设置于燃烧器内筒或燃烧器尾筒。
实施例5
图9是表示本发明的实施例5所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的简要图。此外，对具有与上述实施例所说明的部件相同的功能的部件标注相同符号，而省略重复的说明。
如图9所示，在实施例5中，在旁通管61上安装使声振动衰减的衰减装置111，在该衰减装置111中，没有设置图1那样的构成连通路C的分支管72，而将流体导入空间B与共鸣空间Da、Db直接连通。
在本实施例中，用于构成共鸣管路Ea、Eb的分隔部件为四片分隔板74a-1～74a-4、74b-1～74b-4。
另外，流体导入部71也不像图1所示的衰减装置63那样覆盖旁通管61的大约3/4，而是覆盖1/4左右，从而实现紧凑化。
由此，如图10-1所示，实施例1那样的衰减装置63的共鸣空间部分向旁通管61的上方大幅突出，与此不同的是，如图10-2所示，在实施例5的衰减装置11中，共鸣空间部分从旁通管61的突出量变成最小而能够实现紧凑化。
这样，在本实施例中，能够实现紧凑化，并且无需打开机室就能够拆下衰减装置111。
另外，如图10-2所示，将衰减装置111的主体的一部分形成为锥状而能够扩大截面积，实现低频的衰减。
这样，根据本实施例，能够在不牺牲燃烧振动降低效果的前提下进行低频的衰减。
实施例6
图12-1、12-2是本发明的实施例6所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的简要图。此外，对具有与上述实施例所说明的部件相同的功能的部件标注相同符号，而省略重复的说明。
在实施例6中，在图9所示的衰减装置111中，通过局部去除多个分隔板74a-1～74a-4、74b-1～74b-4来实现低频的衰减。
即，在图11的衰减装置121A中，从图9的衰减装置111中去除分隔板74a-4、74b-4，而形成赫尔姆霍茨共鸣器，实现了低频的衰减。
另一方面，在图12的衰减装置121B中，从图9的衰减装置111中去除分隔板74a-3、74b-3，而将共鸣管路Ea、Eb中段的截面积扩大，实现了低频调谐。
这是由于在图13-1所示的衰减装置111的各部位，存在图13-2所示的衰减比与频率的关系。
该试验中，将各部位的截面积的标准设为1，测量比该基准小(少)的情况与比该基准大(多)的情况下的衰减比与频率的关系。
由此可以确认，A5(对应于图11的衰减装置121A)与A4(对应于图12的衰减装置121B)的情况下，衰减比大致保持不变，频率随截面积增大而变成低频。
从而能够明确，通过扩大共鸣管路Ea、Eb的中段部分与里侧的局部空间，而能够实现低频的衰减，从而能够使低频的振动有效地衰减。
实施例7
图14-1及14-2是本发明的实施例7所涉及的适用于燃气轮机燃烧器的衰减装置的剖视图，图14-2是图14-1的X-X线剖视图。此外，对具有与上述实施例所说明的部件相同的功能的部件标注相同符号，而省略重复的说明。
在实施例7中，如图14-1、14-2所示，在旁通管61上安装使声振动衰减的衰减装置131，该衰减装置131中，形成由分隔壁132分割出的沿旁通管61的轴向Y分割的多个独立的共鸣管路室(在本实施例中为前侧共鸣管路Ea-f与后侧共鸣管路Ea-r)，并且，具有连通上述前侧共鸣管路Ea-f与后侧共鸣管路Ea-r的开口部133或闭塞该开口部133的闭塞板134。并且，根据频率将闭塞板134闭塞或打开，从而能够调节共鸣管路的长度。
这里，图14-2、14-3中，符号74a-1f表示前侧分隔板，74b-1f～4f表示后侧分隔板，92表示阻力部件。
此外，在本实施例的说明中，对图14-1的衰减装置121的左侧的共鸣管路进行了说明，但也同样适用于右侧的共鸣管路。
即，在该衰减装置131中，如图14-2所示，形成沿Y方向的前后(在本实施例中将外筒主体41作为后侧)分割的共鸣管路(前侧共鸣管路Ea-f与后侧共鸣管路Ea-r)，将开口部133打开时，由封闭板135闭塞共鸣空间Da-r侧，由此，相对于实施例6的衰减装置111，形成截面积变为1/2且长度变成两倍的前侧共鸣管路Ea-f与后侧共鸣管路Ea-r。
另一方面，如图14-3所示，在由闭塞板134闭塞开口部133的情况下，前侧共鸣管路Da-f与后侧共鸣管路Da-r成为各自独立的空间，从而形成与实施例6相同长度的共鸣管路Ea-f、Ea-r，其中，开口部133连通沿Y方向的前后分割的共鸣管路室(前侧Ea-f与后侧Ea-r)。
这样，根据本实施例，能够根据所期望的频率将共鸣管路的长度设定为不同长度，因此，能够使伴随燃烧产生的不同频率的燃烧振动适当地衰减。
由此，伴随燃烧产生的燃烧振动被导入旁通管61，该燃烧振动所产生的声能从流通路A通过流通路C被导入共鸣空间Da-f、Da-r、Db-f、Db-r，在该共鸣空间Da-f、Da-r、Db-f、Db-r产生共鸣，能够使燃烧振动适当地衰减。此时，通过打开开口部133，将Da-f、Da-r、Db-f、Db-r的长度变成两倍，由此管长变长，能够适当地进行低频侧的谐调。
此外，在本实施例中，将前室和后室沿配管的轴向分割成两个，但本发明并不局限于此，可以分割成两个以上而使共鸣空间的长度进一步变长。
产业上的可利用性
本发明所涉及的衰减装置及燃气轮机燃烧器能够使振动有效地衰减，另一方面，实现了结构的简单化及低成本化，适用于任意种类的衰减装置及燃气轮机燃烧器。

Claims (9)

1.一种衰减装置，其设置在配管的外周部，在所述配管的内部具有流体流动的流通路，所述衰减装置通过将所述配管内的流体导入来对声振动进行衰减，所述衰减装置的特征在于，具有：
流体导入部，其以覆盖所述配管的外周部的至少一部分的方式形成为环形状，由此形成有能够导入所述流通路的流体的流体导入空间；
多个音箱，该多个音箱各自的基端部与所述流体导入部连结，且各自的前端部在所述配管的外周部上沿着周向延伸设置，在各自的内部具有与所述流体导入空间连通的共鸣空间且各自形成为弯曲成L字形状的中空箱型形状；
分隔板，其通过分隔所述共鸣空间而形成根据燃烧振动的频率特性而预先设定的长度的共鸣管路，
所述流体导入部经由分支管连结所述多个音箱，所述流体导入空间经由所述分支管内缩径的连通路与所述多个共鸣空间连通。
2.根据权利要求1所述的衰减装置，其特征在于，
所述流体导入部的流体导入空间与共鸣空间连通。
3.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其特征在于，
所述流体导入空间经由形成于所述配管的多个贯通孔与所述流通路连通，并且以从所述流体导入空间分支的方式连通所述多个共鸣空间。
4.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其特征在于，
在所述音箱内的对置的壁面交替固定多个所述分隔板，由此将所述共鸣空间分隔而形成具有根据燃烧振动的频率特性而预先设定的长度且呈锯齿形状的所述共鸣管路。
5.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其特征在于，
所述多个共鸣管路被设定为不同的长度。
6.根据权利要求5所述的衰减装置，其特征在于，
在所述音箱内固定所述分隔板而形成具有根据燃烧振动的频率特性而预先设定的长度的所述共鸣管路，并且经由连结管将所述音箱的前端部与所述流体导入部连结，由此将所述共鸣管路的前端部与所述流体导入空间连通，且在所述共鸣管路的长度方向上的中途部固定闭塞板，从而形成不同长度的两个共鸣管路。
7.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其特征在于，
通过沿所述配管的轴向进行分隔的分隔壁将所述共鸣管路形成为多个分割的独立的共鸣管路，并且具有连通这些共鸣管路彼此的开口部或闭塞该开口部的闭塞板，通过根据燃烧振动的频率来闭塞或打开所述闭塞板，由此调节共鸣管路的长度。
8.根据权利要求1或2所述的衰减装置，其特征在于，
在所述共鸣管路设有对流体施加阻力的阻力部件。
9.一种燃气轮机燃烧器，其具有：
使高压空气与燃料在内部燃烧而产生燃烧废气的燃烧筒；
与该燃烧筒连结而将燃烧废气导向涡轮机的尾筒；
向所述燃烧筒供给用于燃烧的高压空气的燃烧用高压空气供给通路；
对所述燃烧筒的高温空气喷射燃料的燃料喷嘴；
向所述尾筒供给高压空气量的旁通管，
所述燃气轮机燃烧器的特征在于，
在所述旁通管设有权利要求1或2所述的衰减装置。
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