CN110312899A - 燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置、具备其的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机 - Google Patents

燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置、具备其的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机 Download PDF

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Abstract

一种燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其具备多个共鸣室,该多个共鸣室以经由音孔与燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式在燃气轮机燃烧器的轴向上排列且彼此独立地设置,多个共鸣室包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室,(其中,n为2以上的整数,Fi为与n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的最大吸音率对应的峰值频率)。

Description

燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置、具备其的燃气轮机燃烧器 以及燃气轮机
技术领域
本公开涉及燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置、具备其的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机。
背景技术
在燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,如专利文献1所记载的那样,有时在燃气轮机燃烧器的轴向上排列配置有峰值频率不同的多个共鸣室。典型地,这些多个共鸣室被设计成具有峰值频率较大不同的声学特性,以降低宽范围频率的燃烧振动(例如,两个共鸣室的峰值频率比被设定为2~4左右)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-17523号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,若产生高温燃气从燃气流路向吸音装置的共鸣室内的流入(逆流),则有可能损伤燃气轮机燃烧器,因此,共鸣室的压力通常设定得比燃气流路的壁面附近的静压高,从而抑制来自燃气流路的高温燃气向吸音装置内的流入。
本发明者们进行了深入研究,结果发现,在典型的一个吸音装置所占的轴向位置范围内,依赖于燃气轮机燃烧器的轴向位置而燃气流路的壁面附近的静压显著变化。另外,从该见解可知,对于一部分的共鸣室,从阻止高温燃气的逆流这样的目的来看,消耗了过多的清吹空气(purge air)量,这成为清吹空气量的总量的削减的障碍。
特别是,在从与由燃气轮机燃烧器燃烧的燃烧用空气共用的空气供给***向共鸣室供给清吹空气的情况下,存在如下那样的问题:若向共鸣室过多地供给清吹空气,则与此相应地,在燃气轮机燃烧器中燃烧的燃烧用空气的量减少,从而导致燃烧气体的温度变高,NOx(氮氧化物)的排出量增加。
本发明的至少一实施方式是鉴于上述以往的课题而作成的,其目的在于,提供能够削减清吹空气的总量的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置、具备其的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机。
用于解决课题的手段
(1)本发明的至少一实施方式的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置具备多个共鸣室,该多个共鸣室以经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置,所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室,
其中,n为2以上的整数,Fi为n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的与最大吸音率对应的峰值频率。
根据上述(1)的结构,由于将峰值频率相同程度
的多个关联共鸣室沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室的压力。因此,通过考虑燃气流路的壁面附近的静压分布来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
(2)在几个实施方式中,在上述(1)所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,具备多个共鸣室,该多个共鸣室以经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置,所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(B)的n个关联共鸣室,
其中,Ri为将n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室与所述燃气流路隔开的壁部的基于所述音孔的开口率。
根据上述(2)的结构,由于将开口率相同程度
的多个关联共鸣室沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室的压力。因此,能够考虑燃气流路的壁面附近的静压分布来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
(3)在几个实施方式中,在上述(1)或者(2)所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,所述n个关联共鸣室的与最大吸音率对应的峰值频率大致相同。
根据上述(3)的结构,由于将峰值频率相同程度的多个关联共鸣室沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室的压力。因此,通过考虑燃气流路的壁面附近的静压分布来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
(4)在几个实施方式中,在从上述(1)至(3)中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,所述n个关联共鸣室的将所述燃气流路与各关联共鸣室隔开的壁部的基于所述音孔的开口率大致相同。
根据上述(4)的结构,由于将开口率相同程度的多个关联共鸣室沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室的压力。因此,通过考虑燃气流路的壁面附近的静压分布来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
(5)在几个实施方式中,在从上述(1)至(4)中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,所述燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置还具备:壳体,其划分出经由所述音孔与所述燃气流路连通的内部空间;以及至少一个隔壁部,其在所述燃气轮机燃烧器的轴向上将所述壳体的所述内部空间分隔为所述n个关联共鸣室。
根据上述(5)的结构,通过根据燃气流路的壁面附近的静压分布适当地决定隔壁部的位置,从而能够在抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的同时,使清吹空气向各关联共鸣室的分配量适当化。由此,能够削减清吹空气的总量。
(6)在几个实施方式中,在上述(1)至(5)中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,所述n个关联共鸣室包括:第一共鸣室,其在所述燃气轮机燃烧器的运转时具有第一内压;以及第二共鸣室,其设置于所述第一共鸣室的下游侧,在所述燃气轮机燃烧器的运转时具有比所述第一内压低的第二内压。
本发明者们对燃气流路的壁面附近的静压分布进行了深入研究,结果发现,具有随着朝向燃气流路的下游侧而燃气流路的壁面附近的静压降低的趋势。
上述(6)的结构是基于本发明者们的上述见解而得到的,通过将位于下游侧的第二共鸣室的第二内压设定得比第一共鸣室的第一内压低,从而能够在抑制高温燃气向第一共鸣室以及第二共鸣室的逆流的同时,使清吹空气向第一共鸣室以及第二共鸣室的分配量适当化。由此,能够削减清吹空气的总量。
(7)在几个实施方式中,在上述(1)至(6)中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,所述n个关联共鸣室包括:第一共鸣室,其设置有向其内部导入气体的第一气体导入机构;以及第二共鸣室,其设置有向其内部导入气体的第二气体导入机构,所述第二共鸣室设置于所述第一共鸣室的下游侧,第一气体导入机构与第二气体导入机构相比,每单位面积的个数密度以及导入面积中的至少一方更大。
根据上述(7)的结构,通过将第一共鸣室的第一气体导入机构的个数密度以及导入面积中的至少一方设定得比第二共鸣室的第二气体导入机构的个数密度或者导入面积大,从而能够使第二共鸣室的内压比第一共鸣室的内压低,使清吹空气向各共鸣室的分配量适当化。
(8)在几个实施方式中,在上述(7)所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,在形成各个所述关联共鸣室的壳体设置有作为第一气体导入机构或者第二气体导入机构的清吹空气孔,所述第一共鸣室的所述清吹空气孔与所述第二共鸣室的所述清吹空气孔相比,每单位面积的个数密度以及开口面积中的至少一方更大。
根据上述(8)的结构,通过将第一共鸣室的清吹空气孔的个数密度以及开口面积中的至少一方设定得比第二共鸣室的清吹空气孔的个数密度或者开口面积大,从而能够使第二共鸣室的内压比第一共鸣室的内压低,使清吹空气向各共鸣室的分配量适当化。
(9)在几个实施方式中,在上述(7)或者(8)所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,各个所述关联共鸣室与作为第一气体导入机构或者第二气体导入机构的冷却空气流路连通,所述冷却空气流路设置于所述燃气轮机燃烧器的燃烧筒,与所述第一共鸣室连通的所述冷却空气流路的条数以及流路截面积中的至少一方比与所述第二共鸣室连通的所述冷却空气流路的条数或者流路截面积大。
根据上述(9)的结构,通过将与第一共鸣室连通的冷却空气流路的条数或者流路截面积设定得比与第二共鸣室连通的冷却空气流路的条数或者流路截面积大,从而能够使第二共鸣室的内压比第一共鸣室的内压低,使清吹空气向第一共鸣室以及第二共鸣室的分配量适当化。
(10)在几个实施方式中,在上述(1)至(6)中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,形成各个所述关联共鸣室的壳体构成为满足下述公式(C),
其中,Hi为n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室处的壳体的高度。
根据上述(10)的结构,能够将沿轴向排列且彼此独立地设置的多个关联共鸣室的声学特性设定为相同程度。因此,通过根据燃气流路的壁面附近的静压分布来彼此独立地设定各关联共鸣室的内压,从而能够在适当地分配清吹空气的同时,能够实现适合于多个关联共鸣室所占的轴向位置范围的声音衰减功能。
(11)在几个实施方式中,在上述(1)至(10)中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,形成各个所述关联共鸣室的壳体的高度大致相同。
(12)在几个实施方式中,在上述(1)至(11)中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,所述n个关联共鸣室中的至少位于最上游侧的最上游侧共鸣室的所述轴向上的宽度比所述n个关联共鸣室中的与所述最上游侧共鸣室的下游侧相邻的后续共鸣室的所述轴向上的宽度大。
从有效地抑制燃烧振动的观点来看,典型的吸音装置设置于与燃气轮机燃烧器的火焰对应的轴向位置。
在此,本发明者们进行了深入研究,结果发现,存在燃气流路的壁面附近的静压分布在最上游侧的共鸣室所占的轴向位置范围内具有峰值的趋势。燃气流路的壁面附近的静压随着朝向最上游侧的共鸣室的轴向位置而朝向下游侧增加的理由在于,由于燃气流路内的未燃燃气流动所具有的涡流成分而使未燃燃气在离心力的作用下被推压到燃气流路的壁面。另一方面,燃气流路的壁面附近的静压从最上游侧共鸣室的轴向位置朝向下游侧而减少被认为是基于伴随着燃烧反应的进行的燃烧气体的膨胀作用。
上述(12)的结构是基于本发明者们所发现的燃气流路的壁面附近的静压分布的上述趋势的结构,通过将最上游侧共鸣室的轴向宽度设定得比后续共鸣室的轴向宽度大,从而在能够抑制高温燃气向各共鸣室逆流的范围内能够适当地分配清吹空气。
(13)本发明的至少一实施方式的燃气轮机燃烧器具备:燃烧筒;以及上述(1)至(12)中任一项所述的共鸣吸音装置,其安装于所述燃烧筒。
根据上述(13)所述的燃气轮机燃烧器,由于具备上述(1)至(12)中任一项所述的共鸣吸音装置,从而能够削减清吹空气的总量。
(14)本发明的至少一实施方式的燃气轮机具备:压缩机;上述(13)所述的燃烧器,其构成为利用由所述压缩机生成的压缩空气使燃料燃烧;以及涡轮,其构成为由通过所述燃烧器所生成的燃烧气体驱动。
根据上述(14)所述的燃气轮机,由于具备上述(13)所述的燃烧器,从而能够削减清吹空气的总量。
(15)本发明的至少一实施方式的燃气轮机的运转方法包括对多个共鸣室供给清吹空气的步骤,该多个共鸣室以经由音孔与燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置,所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室,在供给所述清吹空气的步骤中,以使所述n个关联共鸣室的内压不同的方式来设定所述清吹空气的供给量,
其中,n为2以上的整数,Fi为n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的与最大吸音率对应的峰值频率。
在燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置中,在燃气轮机燃烧器的轴向上峰值频率不同的多个共鸣室有时排列配置。这些多个共鸣室典型地被设计成具有峰值频率较大不同的声学特性的共鸣室,以降低宽范围频率的燃烧振动(例如,两个共鸣室的峰值频率比被设定为2~4程度)。
本发明者们进行了深入研究,结果发现,在典型的一个吸音装置所占的轴向位置范围内,依赖于燃气轮机燃烧器的轴向位置而燃气流路的壁面附近的静压显著变化。另外,从该见解可知,对于一部分的共鸣室,从阻止高温燃气的逆流这样的目的来看,消耗了过多的清吹空气量,这成为清吹空气量的总量的削减的障碍。
在这点上,根据上述(15)的燃气轮机的运转方法,峰值频率相同程度
的多个关联共鸣室沿轴向排列且彼此独立设置的状态中,根据各关联共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布而以使各共鸣室的内压不同的方式对多个关联共鸣室设定清吹空气的供给量。因此,通过考虑燃气流路的壁面附近的静压分布来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
(16)在几个实施方式中,在上述(15)所述的燃气轮机的运转方法中,在供给所述清吹空气的步骤中,对向所述关联共鸣室分别供给所述清吹空气的所述供给量进行设定,以使得与所述n个关联共鸣室中的第一共鸣室的第一内压相比,所述n个关联共鸣室中的位于所述第一共鸣室的下游侧的第二共鸣室的第二内压更低。
本发明者们对燃气流路的壁面附近的静压分布进行了深入研究,结果发现,具有随着朝向燃气流路的下游侧而燃气流路的壁面附近的静压降低的趋势。
上述(16)所述的燃气轮机的运转方法是基于本发明者们的上述见解的方法,通过将位于下游侧的第二共鸣室的第二内压设定得比第一共鸣室的第一内压低,从而能够在抑制高温燃气向各共鸣室逆流的同时,使清吹空气向各共鸣室的分配量适当化。由此,能够削减清吹空气的总量。
(17)本发明的至少一实施方式的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置的设计方法包括追加隔壁的步骤,该隔壁在所述燃气轮机燃烧器的轴向上将现有的共鸣吸音装置的壳体的内部空间分隔为多个共鸣室。
本发明者们进行了深入研究,结果发现,在典型的一个吸音装置所占的轴向位置范围内,依赖于燃气轮机燃烧器的轴向位置而燃气流路的壁面附近的静压显著变化。另外,从该见解可知,对于一部分的共鸣室,从阻止高温燃气的逆流这样的目的来看,消耗了过多的清吹空气量,这成为清吹空气量的总量的削减的障碍。
上述点,根据上述(17)燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置的设计方法,通过追加用于将现有的共鸣吸音装置的壳体的内部空间在所述燃气轮机燃烧器的轴向上分割为多个共鸣室的隔壁,从而能够根据各共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各共鸣室的压力。因此,考虑燃气流路的壁面附近的静压分布而在能够抑制高温燃气向各共鸣室逆流的范围内能够分配清吹空气,并能够设计能够削减清吹空气的总量的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置。
(18)本发明的至少一实施方式的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置具备:壳体,其形成经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的内部空间;以及隔壁,其在所述燃气轮机燃烧器的轴向上将所述壳体的内部空间分隔为多个共鸣室。
本发明者们进行了深入研究,结果发现,在典型的一个吸音装置所占的轴向位置范围内,依赖于燃气轮机燃烧器的轴向位置而燃气流路的壁面附近的静压显著变化。另外,从该见解可知,对于一部分的共鸣室,从阻止高温燃气的逆流这样的目的来看,消耗了过多的清吹空气量,这成为清吹空气量的总量的削减的障碍。
这点上,根据上述(18)燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,通过具备用于将现有的共鸣吸音装置的壳体的内部空间在所述在燃气轮机燃烧器的轴向上分割为多个共鸣室的隔壁,从而能够根据各共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各共鸣室的压力。因此,考虑燃气流路的壁面附近的静压分布而在能够抑制高温燃气向各共鸣室逆流的范围内能够分配清吹空气,并能够设计能够削减清吹空气的总量的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置。
发明效果
根据本发明的至少一个的实施方式,提供能够削减清吹空气的总量的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置及具备其的燃气轮机燃烧器以及燃气轮机。
附图说明
图1是一实施方式的燃气轮机2的沿着旋转轴线的概略剖视图。
图2A是示出一实施方式的燃气轮机燃烧器6的部分结构的沿着轴向的概略剖视图。
图2B是示出燃烧筒12的部分结构的展开图。
图3是示出表示多个共鸣室22(22A、22B)各自的频率F与吸音率C的关系的吸音特性的图。
图4是示出一实施方式的燃气轮机燃烧器6的部分结构的沿着轴向的概略剖视图。
图5A是示出燃气流路18的壁面19(燃烧筒12的内周面)附近的、相对于轴向位置的静压的分布的图。
图5B是示出共鸣吸音装置14与来自喷嘴10的火焰α的位置关系的示意性剖视图。
具体实施方式
以下,参照附图来对本发明的几个实施方式进行说明。然而,作为实施方式所记载的或者附图所示出的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将本发明的范围限定于此,而仅仅是说明例。
例如,“在某方向上”、“沿着某方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或绝对的配置的表述不仅表示严格上该种配置,也表示具有公差或者以能够得到相同功能的程度的角度、距离相对位移了的状态。
例如,“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表述不仅表示严格相等的状态,也表示存在公差或者能够得到相同功能的程度的差的状态。
例如,四边形状、圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状,也表示在能够得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面,“具备(備える)”、“包括(具える)”、“含有(具備する)”、“包含(含む)”或“具有(有する)”一构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
图1是一实施方式的燃气轮机2的沿着旋转轴线的概略剖视图。
如图1所示,燃气轮机2具备:压缩机4,其压缩外气而生成压缩空气;燃气轮机燃烧器6,其构成为通过由压缩机4生成的压缩空气使来自未图示的燃料供给源的燃料燃烧;以及涡轮8,其构成为由通过燃气轮机燃烧器6所生成的燃烧气体驱动。
燃气轮机燃烧器6包括:喷嘴10,其喷射燃料;燃烧筒12,其在内部燃烧从喷嘴10喷射的燃料;共鸣吸音装置14,其安装于燃烧筒12;以及尾筒16,其将由燃烧筒12生成的燃烧气体向涡轮8侧引导。
以下,将燃气轮机燃烧器6的轴向(燃烧筒12的轴向)仅称为“轴向”、将燃气轮机燃烧器6的周向(燃烧筒12的周向)仅称为“周向”、将燃气轮机燃烧器6的径向(燃烧筒12的径向)仅称为“径向”。另外,将轴向上的燃烧气体流动的上游侧仅称为“上游侧”,将轴向上的燃烧气体流动的下游侧仅称为“下游侧”。
图2A是示出一实施方式的燃气轮机燃烧器6的部分结构的沿着轴向的概略剖视图。图2B是示出燃烧筒12的部分结构的周向的展开图。
如图2A所示,共鸣吸音装置14具备多个共鸣室22(22A~22D),该多个共鸣室22(22A~22D)以经由音孔20与燃气轮机燃烧器6的燃气流路18连通的方式沿轴向排列且彼此独立地设置。多个共鸣室22A、22B、22C、22D沿着轴向从上游侧依次相邻地排列。
图3是示出表示多个共鸣室22(22A~22D)各自的频率F与吸音率C的关系的吸音特性的图。
在一实施方式中,例如如图2A以及图3所示,多个共鸣室22包括分别满足下述公式(A1)的n个(在图示的方式中为两个)上游侧关联共鸣室22A、22B。
(其中,n为2以上的整数,Fui为与n个上游侧关联共鸣室22A、22B中的第i个上游侧关联共鸣室22的最大吸音率Cumax对应的峰值频率)
对上述公式(A1)换种表述的话,若将n个上游侧关联共鸣室22A、22B的峰值频率Fui的平均值设为Fuave,则与上游侧关联共鸣室22A、22B各自的最大吸音率Cumax对应的峰值频率Fui满足0.9×Fuave≤Fui≤1.1×Fuave。即,多个共鸣室22包括峰值频率Fui相同程度的多个上游侧关联共鸣室22A、22B。
根据该结构,由于将峰值频率Fui相同程度的上游侧关联共鸣室22A、22B沿轴向排列且彼此独立地设置,因此能够根据各上游侧关联共鸣室22A、22B的轴向位置处的燃气流路18的壁面19附近的静压分布来适当地设定各上游侧关联共鸣室22A、22B的压力。因此,考虑燃气流路18的壁面19附近的静压分布,在能够抑制高温燃气从燃气流路18向上游侧关联共鸣室22A、22B逆流的范围内将清吹空气(气体)向上游侧关联共鸣室22A、22B分配,从而能够削减向多个共鸣室22分配的清吹空气的总量。另外,在从与由燃气轮机燃烧器6燃烧的燃烧用空气共用的空气供给***向各共鸣室22供给清吹空气的情况下,能够抑制由燃气轮机燃烧器6燃烧的燃烧用空气的量的减少,因此能够抑制NOx(氮氧化物)的排出量的增加。
在一实施方式中,例如如图2A所示,具备:壳体26,其划分出经由音孔20与燃气流路18连通的内部空间24;以及至少一个隔壁部28,其在轴向上将壳体26的内部空间24分隔为n个上游侧关联共鸣室22A、22B。
根据该结构,通过根据燃气流路18的壁面19附近的静压分布来适当地决定隔壁部28的位置,从而能够在抑制高温燃气向各上游侧关联共鸣室22A、22B逆流的同时,使清吹空气向各上游侧关联共鸣室22A、22B的分配量适当化。由此,能够削减清吹空气的总量。
在一实施方式中,例如如图2A所示,多个共鸣室22包括分别满足下述公式(A2)的n个(在图示的方式中为两个)下游侧关联共鸣室22C、22D。
(其中,n为2以上的整数,Fdi为与n个下游侧关联共鸣室22C、22D中的第i个上游侧关联共鸣室的最大吸音率Cdmax对应的峰值频率)
对上述公式(A2)换种表述的话,若将n个下游侧关联共鸣室22C、22D的峰值频率Fdi的平均值为Fdave,则与下游侧关联共鸣室22C、22D各自的最大吸音率Cdmax对应的峰值频率Fdi满足0.9×Fdave≤Fdi≤1.1×Fdave。即,多个共鸣室22包括峰值频率Fdi相同程度的多个下游侧关联共鸣室22C、22D。
根据该结构,由于将峰值频率Fdi相同程度的下游侧关联共鸣室22C、22D沿轴向排列且彼此独立地设置,因此能够根据各下游侧关联共鸣室22C、22D的轴向位置处的燃气流路18的壁面19附近的静压分布来适当地设定各上游侧关联共鸣室22C、22D的压力。因此,考虑燃气流路18的壁面19附近的静压分布,在能够抑制高温燃气从燃气流路18向各下游侧关联共鸣室22C、22D逆流的范围内将清吹空气向各下游侧关联共鸣室22C、22D分配,从而能够削减清吹空气的总量。
这样,通过考虑燃气流路18的壁面19附近的静压分布,来在能够抑制高温燃气从燃气流路18向各共鸣室22(22A~22D)逆流的范围内将清吹空气适当地向各共鸣室22(22A~22D)分配,从而能够削减清吹空气的总量。
在一实施方式中,例如如图2A所示,具备:壳体32,其划分出经由音孔20与燃气流路18连通的内部空间30;以及至少一个隔壁部34,其在轴向上将壳体32的内部空间30分隔为n个下游侧关联共鸣室22C、22D。
根据该结构,通过根据燃气流路18的壁面19附近的静压分布来适当地决定隔壁部34的轴向位置,从而能够在抑制高温燃气向各下游侧关联共鸣室22C、22D逆流的同时,使清吹空气向各下游侧关联共鸣室22C、22D的分配量适当化。由此,能够削减清吹空气的总量。
在一实施方式中,例如在图2A以及图2B中,上游侧关联共鸣室22A、22B各自的音孔20构成为满足下述公式(B1)。
其中,Rui为将n个上游侧关联共鸣室22A、22B中的第i个上游侧关联共鸣室22与燃气流路18隔开的壁部44A或者壁部44B的开口率。需要说明的是,开口率是指开口面积相对于对象壁部的面积的比例。
另外,例如在图4中,形成上游侧关联共鸣室22A、22B双方的壳体26构成为满足下述公式(C1)。
其中,Hui为n个上游侧关联共鸣室22A、22B中的第i个上游侧关联共鸣室22处的壳体26的径向高度。
根据该结构,能够将沿轴向排列且彼此独立设置的多个关联共鸣室22A、22B的声学特性设定为相同程度。因此,通过根据燃气流路18的壁面19附近的静压分布来彼此独立地对各关联共鸣室22A、22B的内压进行设定,从而能够在适当地分配清吹空气的同时,能够实现适合于多个关联共鸣室22A、22B所占的轴向位置范围的声音衰减功能。
在一实施方式中,例如在图2A以及图2B中,下游侧关联共鸣室22C、22D各自的音孔20构成为满足下述公式(B2)。
其中,Rdi为将n个下游侧关联共鸣室22C、22D中的第i个下游侧关联共鸣室22与燃气流路18隔开的壁部44C或者壁部44D的开口率。
另外,例如在图4中,形成下游侧关联共鸣室22C、22D双方的壳体32构成为满足下述公式(C2)。
其中,Hdi为n个下游侧关联共鸣室22C、22D中的第i个下游侧关联共鸣室处的壳体32的径向高度。
根据该结构,能够将沿轴向排列且彼此独立地设置的多个关联共鸣室22C、22D的声学特性设定为相同程度。因此,通过根据燃气流路18的壁面19附近的静压分布来彼此独立地对各关联共鸣室22C、22D的内压进行设定,从而能够在适当地分配清吹空气的同时,能够实现适合于多个关联共鸣室22C、22D所占的轴向位置范围的声音衰减功能。
在一实施方式中,例如在图4中,若将燃气轮机燃烧器6的运转时的上游侧关联共鸣室22A的内压设为PA,将燃气轮机燃烧器6的运转时的上游侧关联共鸣室22B的内压设为PB,将燃气轮机燃烧器6的运转时的下游侧关联共鸣室22C的内压设为PC,将燃气轮机燃烧器6的运转时的下游侧关联共鸣室22D的内压设为PD,则满足PA>PB>PC>PD
图5A是示出燃气流路18的壁面19(燃烧筒12的内周面)附近的相对于轴向位置的静压的分布的图。
本发明者们对燃气流路18的壁面19(燃烧筒12的内周面)附近的静压分布进行了深入研究,结果发现,如图5A所示,具有随着朝向燃气流路18的下游侧而燃气流路18的壁面19附近的静压降低的趋势。
上述结构是基于本发明者们的上述见解的结构,通过满足PA>PB>PC>PD,从而能够在抑制高温燃气向各共鸣室22(22A~22D)逆流的同时,使清吹空气向各共鸣室22(22A~22D)的分配量适当化。由此,能够削减清吹空气的总量。
在一实施方式中,如图4所示,n个上游侧关联共鸣室22A、22B中的至少位于最上游侧的最上游侧共鸣室22A的轴向上的宽度WA,比与上游侧关联共鸣室22A、22B中的与最上游侧共鸣室22A的下游侧相邻的后续共鸣室22B的轴向上的宽度WB大。
如图5B所示,从有效地抑制燃烧振动的观点出发,共鸣吸音装置14设置于与燃气轮机燃烧器6的火焰α对应的轴向位置。在此,本发明者们进行了深入研究,结果发现,如图5A以及图5B所示,燃气流路18的壁面19附近的静压分布具有在最上游侧共鸣室22A所占的轴向位置范围的位置E附近具有峰值压Pmax的趋势。燃气流路18的壁面19附近的静压随着朝向最上游侧共鸣室22A的轴向位置E而朝向下游侧增加的理由在于,由于燃气流路18内的未燃燃气流动所具有的涡流成分而使未燃燃气在离心力的作用下被推压到燃气流路18的壁面19。另一方面,燃气流路18的壁面19附近的静压从最上游侧共鸣室22A的轴向位置朝向下游侧而减少被认为是基于伴随着燃烧反应进行的燃烧气体的膨胀作用。
上述结构是基于本发明者们所发现的燃气流路18的壁面19附近的静压分布的上述趋势的结构,通过将最上游侧共鸣室22A的轴向宽度WA设定得比后续共鸣室22B的轴向宽度大,从而在能够抑制高温燃气向各共鸣室22逆流的范围内适当地分配清吹空气。
在一实施方式中,如图4所示,在形成上游侧关联共鸣室22A、22B双方的壳体26上设置有用于将清吹空气向上游侧关联共鸣室22A、22B导入的清吹空气孔36(第一气体导入机构),上游侧关联共鸣室22A的清吹空气孔36与上游侧关联共鸣室22B的清吹空气孔36相比,每单位面积的个数密度以及开口面积(导入面积)中的至少一方更大。
根据该结构,通过将上游侧关联共鸣室22A的清吹空气孔36的个数密度或者开口面积的至少一方设定得比上游侧关联共鸣室22B的清吹空气孔36的个数密度或者开口面积大,从而能够使上游侧关联共鸣室22B的内压比上游侧关联共鸣室22A的内压低,使清吹空气向各共鸣室22的分配量适当化。
在几个实施方式中,如图4所示,在分别形成下游侧关联共鸣室22C、22D的壳体32上设置有用于将清吹空气向下游侧关联共鸣室22C、22D导入的清吹空气孔38(第二气体导入机构),下游侧关联共鸣室22C的清吹空气孔38与下游侧关联共鸣室22D的清吹空气孔38相比,每单位面积的个数密度或者开口面积(导入面积)的至少一方大。
根据该结构,通过将下游侧关联共鸣室22C的清吹空气孔38的个数密度以及开口面积中的至少一方设定得比下游侧关联共鸣室22D的清吹空气孔38的个数密度或者开口面积大,从而能够使下游侧关联共鸣室22D的内压比下游侧关联共鸣室22C的内压低,使清吹空气向各共鸣室22的分配量适当化。
在一实施方式中,如图2A以及图2B所示,上游侧关联共鸣室22A、22B分别与设置于燃气轮机燃烧器6的燃烧筒12的冷却空气流路40连通,与上游侧关联共鸣室22A连通的冷却空气流路40的条数以及流路截面积中的至少一方比与上游侧关联共鸣室22B连通的冷却空气流路40的条数或者流路截面积大。
在图示的示例性方式中,冷却空气流路40分别在燃烧筒12的内部沿着轴向延伸,在冷却空气流路40中分别构成为,冷却空气从设置于比上游侧关联共鸣室22A靠轴向上游侧处的入口孔46以及设置于比下游侧关联共鸣室22D靠轴向下游侧处的入口孔48流入。
与上游侧关联共鸣室22A连通的冷却空气流路40在比上游侧关联共鸣室22A的轴向中央位置MA靠下游侧处设置有与上游侧关联共鸣室22A连接的出口孔50。与上游侧关联共鸣室22A连通的冷却空气流路40构成为,将冷却空气作为清吹空气从出口孔50向上游侧关联共鸣室22A供给。
与上游侧关联共鸣室22B连通的冷却空气流路40在比上游侧关联共鸣室22B的轴向中央位置MB靠下游侧处设置有与上游侧关联共鸣室22B连接的出口孔51。与上游侧关联共鸣室22B连通的冷却空气流路40构成为,将冷却空气作为清吹空气从出口孔51向上游侧关联共鸣室22B供给。
根据上述结构,通过将与上游侧关联共鸣室22A连通的冷却空气流路40的条数或者流路截面积设定得比与上游侧关联共鸣室22B连通的冷却空气流路40的条数或者流路截面积大,从而能够使上游侧关联共鸣室22B的内压比上游侧关联共鸣室22A的内压低,使清吹空气向上游侧关联共鸣室22A以及上游侧关联共鸣室22B的分配量适当化。
另外,例如,在与上游侧关联共鸣室22A连通的冷却空气流路40的流路截面积在出口孔50的上游侧和下游侧不同的情况、与下游侧关联共鸣室22B连通的冷却空气流路40的流路截面积在出口孔51的上游侧和下游侧不同的情况下,可以使与下游侧关联共鸣室22A连通的冷却空气流路40中的比出口孔50靠上游侧的流路部的流路截面积比与下游侧关联共鸣室22B连通的冷却空气流路40中的比出口孔51靠上游侧的流路部的流路截面积大。
在一实施方式中,如图2A以及图2B所示,下游侧关联共鸣室22C、22D分别与设置于燃气轮机燃烧器6的燃烧筒12的冷却空气流路42连通,与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42的条数以及流路截面积中的至少一方比与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42的条数或者流路截面积大。
在图示的示例性方式中,冷却空气流路42分别在燃烧筒12的内部沿着轴向延伸,在冷却空气流路42中分别构成为,冷却空气从设置于比下游侧关联共鸣室22A靠轴向上游侧处的入口孔52以及设置于比下游侧关联共鸣室22D靠轴向下游侧的入口孔54流入。
与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42在比下游侧关联共鸣室22C的轴向中央位置MC靠上游侧处设置有与下游侧关联共鸣室22C连接的出口孔56。与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42构成为,将冷却空气作为清吹空气从出口孔56向上游侧关联共鸣室22C供给。
与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42在比下游侧关联共鸣室22D的轴向中央位置MD靠上游侧处设置有与下游侧关联共鸣室22D连接的出口孔57。与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42构成为,将冷却空气作为清吹空气从出口孔57向上游侧关联共鸣室22D供给。
根据该结构,通过将与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42的条数或者流路截面积设定得比与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42的条数或者流路截面积大,从而能够使下游侧关联共鸣室22D的内压比下游侧关联共鸣室22C的内压低,使清吹空气向下游侧关联共鸣室22C以及下游侧关联共鸣室22D的分配量适当化。
需要说明的是,在使与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42的流路截面积比与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42的流路截面积大的情况下,既可以使与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42的径向高度比与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42的径向高度大,也可以使与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42的周向宽度比与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42的周向宽度大。在使与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42的径向高度比与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42的径向高度大的情况下,容易在避开音孔20的同时使冷却空气流路42的流路截面积变大。
另外,例如,在与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42的流路截面积在出口孔56的上游侧和下游侧不同的情况、与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42的流路截面积在出口孔57的上游侧和下游侧不同的情况下,可以使与下游侧关联共鸣室22C连通的冷却空气流路42中的比出口孔56靠上游侧的流路部的流路截面积比与下游侧关联共鸣室22D连通的冷却空气流路42中的比出口孔57靠上游侧的流路部的流路截面积大。
本发明并不局限于上述的实施方式,还包括对上述的实施方式施加变形而得的方式、将这些方式适当组合而成的方式。
例如,在上述的燃气轮机燃烧器6中,为了使清吹空气的分配量适当化,可以使(a)上游侧关联共鸣室22A的声阻与上游侧关联共鸣室22B的声阻之比、(b)上游侧关联共鸣室22A的峰值频率与上游侧关联共鸣室22B的峰值频率之比、(c)上游侧关联共鸣室22A处的壳体26的高度与上游侧关联共鸣室22B处的壳体26的高度之比、(d)将上游侧关联共鸣室22A和燃气流路18隔开的壁部44A的开口率与将上游侧关联共鸣室22B和燃气流路18隔开的壁部44B的开口率之比、中的至少一方,比(e)燃气轮机的运转时的上游侧关联共鸣室22A的内压与上游侧关联共鸣室22B的内压之比、(f)向上游侧关联共鸣室22A导入清吹空气的导入口的合计面积与向上游侧关联共鸣室22B导入清吹空气的导入口的合计面积之比、中的至少一方大。
另外,在上述的燃气轮机燃烧器6中,为了使清吹空气的分配量适当化,可以使(a)下游侧关联共鸣室22C的声阻与下游关联共鸣室22D的声阻之比、(b)下游侧关联共鸣室22C的峰值频率与下游侧关联共鸣室22D的峰值频率之比、(c)下游侧关联共鸣室22C处的壳体32的高度与下游侧关联共鸣室22D处的壳体32的高度之比、(d)将下游侧关联共鸣室22C和燃气流路18隔开的壁部44C的开口率与将下游侧关联共鸣室22D和燃气流路18隔开的壁部44D的开口率之比、中的至少一方,比(e)燃气轮机的运转时的下游侧关联共鸣室22C的内压与下游侧关联共鸣室22D的内压之比、(f)向下游侧关联共鸣室22C导入清吹空气的导入口的合计面积与向下游侧关联共鸣室22D导入清吹空气的导入口的合计面积之比、中的至少一方大。
另外,在上述的实施方式中,例示了包括四个共鸣室22(22A~22D)的共鸣吸音装置14,但共鸣室22的数量并不局限于此,只要为两个以上即可。
即,共鸣吸音装置具备以经由音孔与燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置的多个共鸣室,多个共鸣室只要包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室即可。
(其中,n为2以上的整数,Fi为与n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的最大吸音率对应的峰值频率。)
的两个以上的关联共鸣室沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室的轴向位置处的燃气流路的壁面附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室的压力。因此,通过考虑燃气流路的壁面附近的静压分布,来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
另外,关于上述的实施方式中的多个关联共鸣室22,若将峰值频率Fdi的平均值设为Fdave、将峰值频率Fdi的最大值设为Fdmax、将峰值频率Fdi的最小值设为Fdmin、将峰值频率Fui的平均值设为Fuave、将频率Fui的最大值设为Fumax、将峰值频率Fui的最小值设为Fumin,则可以以使(Fdave-Fuave)/Fuave比(Fumax-Fumin)/Fumin、或者(Fdmax-Fdmin)/Fdmin足够大的方式构成多个关联共鸣室22。
即,多个关联共鸣室22也可以构成为满足下述公式(D)和(E)中的至少一方。
(Fdave-Fuave)/Fuave≥10×(Fumax-Fumin)/Fumin (D)
(Fdave-Fuave)/Fuave≥10×(Fdmax-Fdmin)/Fdmin (E)
这样,通过使峰值频率相同程度的两个以上的关联共鸣室22沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室22的轴向位置处的燃气流路18的壁面19附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室22的压力。因此,通过考虑燃气流路18的壁面19附近的静压分布,来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室22逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
另外,对于上述的实施方式中的多个关联共鸣室22,若将开口率Rdi的平均值设为Rdave、将开口率Rdi的最大值设为Rdmax、将开口率Rdi的最小值设为Rdmin、将开口率Rui的平均值设为Ruave、将开口率Rui的最大值设为Rumax、将开口率Rui的最小值设为Rumin,则可以以使(Rdave-Ruave)/Ruave比(Rumax-Rumin)/Rumin或者(Rdnax-Rdmin)/Rdmin足够大的方式构成多个关联共鸣室22。
即,多个关联共鸣室22也可以构成为满足下述公式(F)和(G)中的至少一方。
(Rdave-Ruave)/Ruave≥10×(Rumax-Rumin)/Rumin (F)
(Rdave-Ruave)/Ruave≥10×(Rdmax-Rdmin)/Rdmin (G)
这样,通过使峰值频率相同程度的两个以上的关联共鸣室22沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室22的轴向位置处的燃气流路18的壁面19附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室22的压力。因此,通过考虑燃气流路18的壁面19附近的静压分布,来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室22逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
另外,对于上述的实施方式中的多个关联共鸣室22,若将高度Hdi的平均值设为Hdave、将高度Hdi的最大值设为Hdmax、将高度Hdi的最小值设为Hdmin、将高度Hui的平均值设为Huave、将高度Hui的最大值设为Humax、将高度Hui的最小值设为Humin,则可以以使(Hdave-Huave)/Huave比(Humax-Humin)/Humin或者(Hdmax-Hdmin)/Hdmin足够大的方式构成多个关联共鸣室22。
即,多个关联共鸣室22也可以构成为满足下述公式(H)和(I)中的至少一方。
(Hdave-Huave)/Huave≥10×(Humax-Humin)/Humin (H)
(Hdave-Huave)/Huave≥10×(Hdmax-Hdmin)/Hdmin (I)
这样,通过使峰值频率相同程度的两个以上的关联共鸣室22沿轴向排列且彼此独立地设置,从而能够根据各关联共鸣室22的轴向位置处的燃气流路18的壁面19附近的静压分布来适当地设定各关联共鸣室22的压力。因此,通过考虑燃气流路18的壁面19附近的静压分布,来在能够抑制高温燃气向各关联共鸣室22逆流的范围内分配清吹空气,从而能够削减清吹空气的总量。
附图标记说明:
2 燃气轮机
4 压缩机
6 燃气轮机燃烧器
8 涡轮
10 喷嘴
12 燃烧筒
14 共鸣吸音装置
16 尾筒
18 燃气流路
19 壁面
20 音孔
22 共鸣室
22A 上游侧关联共鸣室(最上游侧共鸣室)
22B 上游侧关联共鸣室(后续共鸣室)
22C 下游侧关联共鸣室
22D 下游侧关联共鸣室
24、30 内部空间
26、32 壳体
28、34 隔壁部
36、38 清吹空气孔
40、42 冷却空气流路
44A、44B、44C、44D 壁部
46、48、52、54 入口孔
50、51、56、57 出口孔

Claims (18)

1.一种燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置具备多个共鸣室,该多个共鸣室以经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置,
所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室,
其中,n为2以上的整数,Fi为n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的与最大吸音率对应的峰值频率。
2.一种燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置具备多个共鸣室,该多个共鸣室以经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置,
所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(B)的n个关联共鸣室,
其中,Ri为将n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室与所述燃气流路隔开的壁部的基于所述音孔的开口率。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述n个关联共鸣室的与最大吸音率对应的峰值频率大致相同。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述n个关联共鸣室的将所述燃气流路与各关联共鸣室隔开的壁部的基于所述音孔的开口率大致相同。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置还具备:
壳体,其划分出经由所述音孔与所述燃气流路连通的内部空间;以及
至少一个隔壁部,其在所述燃气轮机燃烧器的轴向上将所述壳体的所述内部空间分隔为所述n个关联共鸣室。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述n个关联共鸣室包括:
第一共鸣室,其在所述燃气轮机燃烧器的运转时具有第一内压;以及
第二共鸣室,其设置于所述第一共鸣室的下游侧,在所述燃气轮机燃烧器的运转时具有比所述第一内压低的第二内压。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述n个关联共鸣室包括:
第一共鸣室,其设置有向其内部导入气体的第一气体导入机构;以及
第二共鸣室,其设置有向其内部导入气体的第二气体导入机构,所述第二共鸣室设置于所述第一共鸣室的下游侧,
第一气体导入机构与第二气体导入机构相比,每单位面积的个数密度以及导入面积中的至少一方更大。
8.根据权利要求7所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
在形成各个所述关联共鸣室的壳体设置有作为第一气体导入机构或者第二气体导入机构的清吹空气孔,
所述第一共鸣室的所述清吹空气孔与所述第二共鸣室的所述清吹空气孔相比,每单位面积的个数密度以及开口面积中的至少一方更大。
9.根据权利要求7或8所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
各个所述关联共鸣室与作为第一气体导入机构或者第二气体导入机构的冷却空气流路连通,所述冷却空气流路设置于所述燃气轮机燃烧器的燃烧筒,
与所述第一共鸣室连通的所述冷却空气流路的条数以及流路截面积中的至少一方比与所述第二共鸣室连通的所述冷却空气流路的条数或者流路截面积大。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
形成各个所述关联共鸣室的壳体构成为满足下述公式(C),
其中,Hi为n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室处的壳体的高度。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
形成各个所述关联共鸣室的壳体的高度大致相同。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述n个关联共鸣室中的至少位于最上游侧的最上游侧共鸣室的所述轴向上的宽度比所述n个关联共鸣室中的与所述最上游侧共鸣室的下游侧相邻的后续共鸣室的所述轴向上的宽度大。
13.一种燃气轮机燃烧器,其特征在于,
所述燃气轮机燃烧器具备:
燃烧筒;以及
权利要求1至12中任一项所述的共鸣吸音装置,其安装于所述燃烧筒。
14.一种燃气轮机,其特征在于,
所述燃气轮机具备:
压缩机;
权利要求13所述的燃烧器,其构成为利用由所述压缩机生成的压缩空气使燃料燃烧;以及
涡轮,其构成为由通过所述燃烧器所生成的燃烧气体驱动。
15.一种燃气轮机的运转方法,其特征在于,
所述燃气轮机的运转方法包括对多个共鸣室供给清吹空气的步骤,该多个共鸣室以经由音孔与燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的方式沿所述燃气轮机燃烧器的轴向排列且彼此独立地设置,
所述多个共鸣室包括分别满足下述公式(A)的n个关联共鸣室,
在供给所述清吹空气的步骤中,以使所述n个关联共鸣室的内压不同的方式来设定所述清吹空气的供给量,
其中,n为2以上的整数,Fi为n个所述关联共鸣室中的第i个关联共鸣室的与最大吸音率对应的峰值频率。
16.根据权利要求15所述的燃气轮机的运转方法,其特征在于,
在供给所述清吹空气的步骤中,对向所述关联共鸣室分别供给所述清吹空气的所述供给量进行设定,以使得与所述n个关联共鸣室中的第一共鸣室的第一内压相比,所述n个关联共鸣室中的位于所述第一共鸣室的下游侧的第二共鸣室的第二内压更低。
17.一种燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置的设计方法,其特征在于,
所述燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置的设计方法包括追加隔壁的步骤,该隔壁在所述燃气轮机燃烧器的轴向上将现有的共鸣吸音装置的壳体的内部空间分隔为多个共鸣室。
18.一种燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置,其特征在于,
所述燃气轮机燃烧器的共鸣吸音装置具备:
壳体,其形成经由音孔与所述燃气轮机燃烧器的燃气流路连通的内部空间;以及
隔壁,其在所述燃气轮机燃烧器的轴向上将所述壳体的内部空间分隔为多个共鸣室。
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