CN115443395A - 烧嘴集合体、燃气轮机燃烧器及燃气轮机 - Google Patents

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Abstract

一种烧嘴集合体，其具备用于混合燃料和空气的多个烧嘴，其中，多个烧嘴分别包括：燃料喷嘴，其用于喷射燃料；混合流路，其被供给燃料及空气；以及支承部，其连接混合流路的流路壁与燃料喷嘴，并支承燃料喷嘴。

Description

烧嘴集合体、燃气轮机燃烧器及燃气轮机
技术领域
本发明涉及烧嘴集合体以及燃气轮机燃烧器。
本申请基于2020年4月22日在日本专利局申请的日本特愿2020-076123号主张优先权，并将其内容援引于此。
背景技术
作为用于针对返火的风险高的燃料(例如氢等)而具有返火耐性并且实现低NOx化的技术，有通过烧嘴集合体(集群烧嘴)形成多个独立的短小火焰的技术。
在该技术中，通过配置多个混合燃料和空气的混合流路、减小燃料混合的规模，从而即使在燃料与空气的混合中不积极地利用回旋流，也能够得到高的混合性能。
在专利文献1中公开了一种燃气轮机燃烧器，其具备用于混合燃料和空气的多个烧嘴，在用于混合燃料和空气的混合流路的内部沿着混合流路的中心轴线设置有燃料喷嘴。
专利文献1所记载的烧嘴构成为燃料喷嘴沿着混合流路的中心轴线喷射燃料，由于燃料喷嘴的中心轴线与混合流路的中心轴线一致，因此有时被称为同轴型。在这样的同轴型的烧嘴的情况下，与从混合流路的流路壁向与空气的流动交叉的方向喷射燃料的横流型的烧嘴相比，混合流路的壁面附近的燃料浓度不容易变高，因此能够抑制返火(逆火)的风险。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-232234号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所记载的结构中，由于在与混合流路的流路壁独立地构成的集管支承有多个燃料喷嘴，因此朝向混合流路的空气绕过集管通过喷嘴部流入混合流路。
因此，在多个混合流路中的靠近中央的混合流路中，与外侧的混合流路相比空气难以流入，在多个混合流路之间空气的流量容易产生偏差，因此在多个混合流路之间燃料浓度也容易产生偏差。若在多个混合流路之间燃料浓度差生偏差，则NOx的增加及返火的风险也增大。
鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种能够实现低NOx化及抑制返火的烧嘴集合体及燃气轮机燃烧器。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，本发明的烧嘴集合体具备用于混合燃料和空气的多个烧嘴，其中，
所述多个烧嘴分别包括：
燃料喷嘴，其用于喷射所述燃料；
混合流路，其被供给所述燃料及所述空气；以及
支承部，其连接所述混合流路的流路壁与所述燃料喷嘴，并支承所述燃料喷嘴。
发明效果
根据本发明，提供一种能够实现低NOx化及抑制返火的烧嘴集合体以及燃气轮机燃烧器。
附图说明
图1是示出一实施方式的燃气轮机100的概要结构图。
图2是示出燃烧器4的附近的剖视图。
图3是示出一实施方式的烧嘴集合体32的沿中心轴线L的截面的概要图。
图4是示出烧嘴42的详细结构的一例的剖视图。
图5是示出图4中的A-A截面(与中心轴线O正交的截面)的一例的图。
图6是示出图4中的B-B截面(与径向正交的截面)的一例的图。
图7是示出烧嘴42的详细结构的另一例的剖视图。
图8是示出图7中的C-C截面(与中心轴线O正交的截面)的一例的图。
图9是示出图7中的D-D截面(与径向正交的截面)的一例的图。
图10是示出烧嘴42的详细结构的另一例的剖视图。
图11是图10所示的烧嘴42的喷嘴43及支承部39的概要立体图。
图12是示出烧嘴42的详细结构的另一例的剖视图。
图13是局部地示出烧嘴集合体32的另一结构例的示意图，且是从轴线L方向上的上游侧观察烧嘴集合体32的一部分的图。
图14是局部地示出图13中的E-E截面的概要剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的几个实施方式进行说明。但是，作为实施方式所记载的或附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将发明的范围限定于此，而只不过是说明例。
例如，“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“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意义上这样的配置，还表示具有公差、或者可得到相同功能的程度的角度、距离而相对位移了的状态。
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、或者可得到相同功能的程度的差异的状态。
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，也表示在可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”、“含有”、“配备”、“包括”或者“具有”一个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是示出本发明的一实施方式的燃气轮机100的概要结构图。如图1所示，一实施方式的燃气轮机100具备：压缩机2，其用于对向燃烧器4供给的作为氧化剂的空气进行压缩(即生成压缩空气)；燃烧器4(燃气轮机用燃烧器)，其用于使用压缩空气及燃料产生燃烧气体；以及涡轮机6，其构成为由从燃烧器4排出的燃烧气体驱动。在发电用的燃气轮机100的情况下，未图示的发电机与涡轮机6连结，通过涡轮机6的旋转能量进行发电。
在燃气轮机100所具备的燃烧器4中，通过使燃料与空气的混合气体燃烧而产生上述的燃烧气体。作为在燃烧器4中燃烧的燃料，可以举出氢、甲烷、轻油、重油、喷气燃料、天然气、气化的煤炭等，可以将这些一种或两种以上任意组合来进行燃烧。
压缩机2具备：压缩机机室10；空气取入口12，其设置于压缩机机室10的入口侧，用于取入空气；转子8，其以一并贯通压缩机机室10及涡轮机机室22的方式设置；以及各种叶片，其设置于压缩机机室10内。各种叶片包括：入口导向叶片14，其设置于空气取入口12侧；多个静叶16，其固定于压缩机机室10侧；以及多个动叶18，其以相对于静叶16交替排列的方式植设于转子8。在这样的压缩机2中，从空气取入口12取入的空气通过多个静叶16及多个动叶18而被压缩，从而成为高温高压的压缩空气。然后，高温高压的压缩空气从压缩机2被送到后级的燃烧器4。
燃烧器4以转子8为中心在周向上隔开间隔地配置多个。向燃烧器4供给燃料和由压缩机2生成的压缩空气，通过使燃料燃烧，产生作为涡轮机6的工作流体的燃烧气体。然后，燃烧气体从燃烧器4被送到后级的涡轮机6。
涡轮机6具备涡轮机机室22、以及配置在涡轮机机室22内的各种叶片。各种叶片包括：多个静叶24，其固定于涡轮机机室22侧；以及多个动叶26，它们以相对于静叶24交替排列的方式植设于转子8。在涡轮机6中，燃烧气体通过多个静叶24及多个动叶26，由此驱动转子8旋转。由此，与转子8连结的发电机(未图示)被驱动。
另外，在涡轮机机室22的下游侧经由排气机室28连结有排气室30。驱动涡轮机6后的燃烧气体经由排气机室28及排气室30向外部排出。
图2是示出燃烧器4的附近的剖视图。燃烧器4包括：烧嘴集合体32；有底的筒状的壳体20，其收容烧嘴集合体32；以及燃烧筒25，其在烧嘴集合体32的下游侧形成供火焰形成的空间。在图2中，单点划线是壳体20、烧嘴集合体32及燃烧筒25各自共同的中心轴线L。在燃烧器4的壳体20的内部配置有烧嘴集合体32。
在图示的例示性实施方式中，烧嘴集合体32保持于在壳体20的内部配置的筒状构件34的内侧，筒状构件34经由绕中心轴线L隔开间隔配置的多个支承部35支承于壳体20。在壳体20与筒状构件34的外周面之间(壳体20与烧嘴集合体32的外周面之间)形成有供从机室40流入的压缩空气流动的空气流路36。
从机室40流入空气流路36的压缩空气通过烧嘴集合体32与壳体20的底面21之间的轴向上的间隙23，与燃料一起流入烧嘴集合体32所具备的后述的多个混合流路46。在烧嘴集合体32中混合了的燃料和空气被未图示的点火装置点燃，在燃烧筒25中形成火焰而生成燃烧气体。
图3是示出一实施方式的烧嘴集合体32的沿中心轴线L的截面的概要图。
如图3所示，烧嘴集合体32具备用于混合燃料及空气的多个烧嘴42。
多个烧嘴42分别包括：燃料喷嘴43，其用于喷射燃料；混合流路46，其供给燃料及空气；以及多个支承部39，其连接混合流路46的流路壁55与燃料喷嘴43，并支承燃料喷嘴43。多个烧嘴42分别除了形成烧嘴集合体32的外周面的部分以外，基本上具有相同的结构，因此以下对烧嘴42分别共同的结构进行说明。
图4是示出烧嘴42的详细结构的一例的剖视图。
如图4所示，燃料喷嘴43形成为管状，沿着混合流路46的中心轴线O延伸。在燃料喷嘴43的内部，在中心轴线O上形成有燃料流路45，在燃料喷嘴43的前端形成有与燃料流路45连接的燃料喷射孔53。燃料喷嘴43包括外径恒定部70及前端变细部72。外径恒定部70的外径K在沿着中心轴线O的方向(以下，简记为“轴线O方向”。)上恒定。前端变细部72的外径K随着沿着中心轴线O朝向空气的流动方向上的下游侧而变小。以下，将沿着中心轴线O的空气的流动方向的上游侧简记为“上游侧”，将沿着中心轴线O的空气的流动方向的下游侧简记为“下游侧”。
混合流路46形成为管状，沿着中心轴线O延伸。在混合流路46的流路壁55的内部形成有用于向燃料喷嘴43供给燃料的收容燃料的燃料室51。混合流路46的流路壁55包括流路宽度恒定部74、78及缩窄部76。流路宽度恒定部74及流路宽度恒定部78各自的流路宽度W在轴线O方向上恒定。缩窄部76的流路宽度W随着朝向下游侧而变窄。在图示的例示的方式中，从上游侧依次设置有流路宽度恒定部74、缩窄部76、流路宽度恒定部78。
另外，在轴线O方向上，设置前端变细部72的范围S1与设置缩窄部76的范围S2至少局部重叠。即，在轴线O方向上，前端变细部72存在的范围S1的至少一部分位于设置缩窄部76的范围S2的内侧。在图示的例示的方式中，范围S1的整***于范围S2的内侧。
在支承部39的内部形成有用于向燃料喷嘴43供给燃料的燃料流路48。燃料流路48的一端与燃料喷嘴43的燃料流路45连接，燃料流路48的另一端与燃料室51连接。
图5是示出图4中的A-A截面(与中心轴线O正交的截面)的一例的图。
如图5所示，多个支承部39隔开间隔地设置于燃料喷嘴43的周围，支承部39分别沿着燃料喷嘴43的径向(以下，简记为“径向”。)延伸。在图示的例示的方式中，多个支承部39包括四个支承部39。
图6是示出图4中的B-B截面(与径向正交的截面)的一例的图。
如图6所示，支承部39中的上游侧的面50包括平滑地弯曲的凸曲面52。在图示的例示性方式中，在支承部39的与径向正交的截面中，支承部39构成为流线形。另外，形成于支承部39的内部的燃料流路48的流路截面具有圆形形状。在其他实施方式中，在支承部39的与径向正交的截面中，支承部39例如也可以构成为圆形。
根据以上所示的结构，如图4等所示，在各个烧嘴42中，由于燃料喷嘴43支承于与混合流路46的流路壁55的壁面63连接的支承部39，因此无需在混合流路46的上游侧设置与混合流路46的流路壁55独立地构成的专利文献1所记载那样的大型的集管。因此，能够消除由集管引起的多个混合流路之间的空气流量的偏差，减小多个混合流路46之间的燃料浓度的偏差。因此，能够实现低NOx化及抑制返火。
另外，在轴线O方向上，设置前端变细部72的范围S1与设置缩窄部76的范围S2至少局部重叠，因此能够抑制由于燃料喷嘴43的前端变细部72而混合流路46的流路截面积在轴线O方向上变化。由此，能够抑制由于前端变细部72而混合流路46中的空气的流速降低，能够使混合流路46内的空气的流速接近恒定。因此，能够有效地抑制返火。
另外，由于空气的流动方向上的支承部39的上游侧的面50包括凸曲面52，因此能够抑制支承部39的流路阻力的增大，能够抑制混合流路46中的空气的流速的变化。因此，能够有效地抑制返火。
图7是示出烧嘴42的详细结构的另一例的剖视图。图8是示出图7中的C-C截面(与中心轴线O正交的截面)的一例的图。图9是示出图7中的D-D截面(与径向正交的截面)的一例的图。
在图7～图9所示的烧嘴42中，与图4等所示的烧嘴42的各结构共同的附图标记只要没有特别说明，则表示与图4等所示的烧嘴42的各结构相同的结构，省略说明。
图7～图9所示的烧嘴42的支承部39的数量及支承部39的形状与图4～图6所示的烧嘴42不同。
作为在燃料喷嘴43的周围隔开间隔地设置的多个支承部39，图7～图9所示的烧嘴42包括六个支承部39。另外，支承部39分别由回旋叶片56构成，该回旋叶片56构成为形成共同的回旋方向的空气流动。回旋叶片56的外表面57包括压力面57a及负压面57b。形成于支承部39的内部的燃料流路48的流路截面具有椭圆形状。
根据该结构，多个回旋叶片56作为旋流器发挥功能，能够对通过混合流路46的空气施加回旋。由此，促进混合流路46中的空气与燃料的混合，能够期待进一步的低NOx化。
图10是示出烧嘴42的详细结构的另一例的剖视图。图11是图10所示的烧嘴42的喷嘴43及支承部39的概要立体图。
在图10所示的烧嘴42中，与图4～图6所示的烧嘴42的各结构共同的附图标记只要没有特别说明，则表示与图3～图6所示的烧嘴的各结构相同的结构，省略说明。
图10所示的烧嘴42的支承部39的形状与图4～图6所示的烧嘴42不同。
在图10及图11所示的烧嘴42中，支承部39中的下游侧的面60包括第一面62、台阶面64、第二面66。第一面62在轴线O方向上位于比第二面66靠上游侧的位置。第一面62形成为与轴线O方向交叉(在图示的方式中为正交)，且连接混合流路46的壁面63与台阶面64。台阶面64形成为与径向交叉(在图示的方式中为正交)，且连接第一面62与第二面66。第二面66形成为与轴线O方向交叉(在图示的方式中为正交)，且连接台阶面64与喷嘴43的外周面68。在图示的方式中，支承部39在与径向正交的截面中形成为方形或大致方形。
根据该结构，如图10所示，在混合流路46中，在台阶面64的下游侧形成纵涡流，因此通过纵涡流促进空气与燃料的混合，能够期待进一步的低NOx化。
需要说明的是，在图10所示的结构中，例示了第一面62位于比第二面66靠上游侧处的结构，但例如如图12所示，第一面62也可以位于第二面66的下游侧。根据该结构，由于在混合流路46中在台阶面64的下游侧形成纵涡流，因此通过纵涡流促进空气与燃料的混合，能够期待进一步的低NOx化。
图13是局部地示出烧嘴集合体32的另一结构例的示意图，且是从轴线L方向上的上游侧观察烧嘴集合体32的一部分的图。图14是局部地示出图13中的E-E截面的概要剖视图。
在图13所示的烧嘴集合体32中，与图3～图6所示的烧嘴集合体32的各结构共同的附图标记只要没有特别说明，则表示与图3～图6所示的烧嘴集合体32的各结构相同的结构，省略说明。
在图13及图14所示的烧嘴集合体32中，烧嘴42所具备的支承部39的位置及形状与图4等所示的结构不同。
在图13及图14所示的结构中，支承燃料喷嘴43的多个支承部39分别设置在比混合流路46靠上游侧的位置。支承部39的一端与混合流路46的流路壁55中的作为上游侧的端部的上游侧端部80连接，支承部39的另一端与燃料喷嘴43中的作为上游侧的端部的上游侧端部82连接。另外，燃料喷嘴43的上游侧端部82位于混合流路46的外部，支承部39以随着朝向燃料喷嘴43侧而从燃料喷嘴43的燃料喷射孔53沿轴线O方向远离的方式延伸。
支承部39分别在支承部39的与径向正交的截面中，例如可以具有圆形形状，例如也可以如图6所示那样构成为流线形。另外，如图9所示，支承部39分别也可以由回旋叶片56构成，该回旋叶片56也可以构成为形成共同的回旋方向的空气流动。
另外，在图14所示的结构中，除了在内部形成有燃料流路48的支承部39之外，在混合流路46的内部还设置有在内部未设置燃料流路的支承部84。支承部84在比支承部39靠下游侧处且在混合流路46的内部隔开间隔地设置于燃料喷嘴43的周围。支承部84连接混合流路46的流路壁55的壁面63与燃料喷嘴43，且支承燃料喷嘴43。
支承部84在支承部84的与径向正交的截面中，例如可以具有圆形形状，也可以构成为流线形。另外，支承部84分别也可以由回旋叶片85构成，该回旋叶片85构成为形成共同的回旋方向的空气流动。通过多个回旋叶片85作为旋流器发挥功能，能够对通过混合流路46的空气施加回旋。由此，促进混合流路46中的空气与燃料的混合，能够期待进一步的低NOx化。
在图13及图14所示的结构中，由于在各个烧嘴42中，燃料喷嘴43支承于与混合流路46的流路壁55连接的支承部39，因此无需在混合流路46的上游侧设置与混合流路46的流路壁55独立地构成的专利文献1所记载的那样的大型的集管。因此，能够消除由集管引起的多个混合流路之间的空气的流量的偏差，能够减小多个混合流路46之间的燃料浓度的偏差。因此，能够实现低NOx化及抑制返火。
另外，如如图4等所示那样将在内部具有燃料流路48的支承部39配置在混合流路46的内部，则混合流路46的流路面积变小，压力损失增大。关于这一点，在图13及图14所示的结构中，由于在内部具有燃料流路48的支承部39设置于混合流路46的外部，因此能够抑制混合流路46的流路面积的减少，抑制压力损失的增大。另外，即使将在内部不具有燃料流路的支承部84设置于混合流路46，与将在内部具有燃料流路的支承部39设置于混合流路46的情况相比，也能够抑制混合流路46的流路面积的减少，因此能够抑制压力损失的增大并确保烧嘴42的刚性。
本发明并不限定于上述的实施方式，也包括对上述的实施方式施加了变形的方式、将这些方式适当组合的方式。
例如，在上述的几个实施方式中，例示了混合流路46的流路壁55包括缩窄部76的情况下，但混合流路46的流路壁55也可以不包括缩窄部76。例如，混合流路46的流路宽度也可以从混合流路46的入口至出口在轴线O方向上恒定。
另外，在设置上述的前端变细部72的实施方式中，例示了在轴线O方向上前端变细部72存在的范围S1位于缩窄部76存在的范围S2的内侧的结构，但前端变细部72存在的范围S1的一部分也可以位于缩窄部76存在的范围S2的外侧。
另外，烧嘴集合体32所具备的多个烧嘴42分别既可以是相互相同的结构，也可以是相互不同的结构。例如，烧嘴集合体32所具备的多个烧嘴42分别也可以是使用图4等说明的烧嘴42，烧嘴集合体32所具备的多个烧嘴42分别也可以是使用图7等说明的烧嘴42。另外，烧嘴集合体32所具备的多个烧嘴42分别也可以是使用图10等说明的烧嘴42，烧嘴集合体32所具备的多个烧嘴42分别也可以是使用图12等说明的烧嘴42，烧嘴集合体32所具备的多个烧嘴42分别也可以是使用图14等说明的烧嘴42。另外，烧嘴集合体32也可以组合地具备具有上述的相互不同的结构的多个烧嘴42。
上述各实施方式所记载的内容例如如以下那样进行掌握。
(1)本发明的烧嘴集合体是具备用于混合燃料和空气的多个烧嘴(例如上述的烧嘴42)的烧嘴集合体(例如上述的烧嘴集合体32)，其中，
所述多个烧嘴分别包括：
燃料喷嘴(例如上述的燃料喷嘴43)，其用于喷射所述燃料；
混合流路(例如上述的混合流路46)，其被供给所述燃料及所述空气；以及
支承部(例如上述的支承部39)，其连接所述混合流路的流路壁(例如上述的流路壁55)与所述燃料喷嘴，并支承所述燃料喷嘴。
根据上述(1)所述的烧嘴集合体，在各个烧嘴中，燃料喷嘴支承于与混合流路的流路壁连接的支承部，因此无需在混合流路的上游侧设置与混合流路的流路壁独立设置的专利文献1所记载的那样的大型的集管。因此，能够消除由集管引起的多个混合流路之间的空气的流量的偏差，能够减少多个混合流路之间的燃料浓度的偏差。因此，能够实现低NOx化及抑制返火。
(2)在几个实施方式中，在上述(1)所述的烧嘴集合体的基础上，
所述燃料喷嘴包括前端变细部(例如上述的前端变细部72)，该前端变细部的外径随着朝向所述空气的流动方向上的下游侧而变小，
所述混合流路包括缩窄部(例如上述的缩窄部76)，该缩窄部的流路宽度随着朝向所述空气的流动方向上的下游侧而变窄，
在所述混合流路的轴线方向上，设置所述前端变细部的范围(例如上述的范围S1)与设置所述缩窄部的范围(例如上述的范围S2)至少局部重叠。
根据上述(2)所述的烧嘴集合体，能够抑制因燃料喷嘴的前端变细部而混合流路的流路截面积在混合流路的轴线方向上变化。由此，能够抑制因前端变细部而混合流路中的空气的流速降低，能够使混合流路内的空气的流速接近恒定。因此，能够有效地抑制返火。
(3)在几个实施方式中，在上述(1)或(2)所述的烧嘴集合体的基础上，
在所述支承部的内部形成有用于向所述燃料喷嘴供给所述燃料的燃料流路(例如上述的燃料流路48)。
根据上述(3)所述的烧嘴集合体，与独立于支承部设置燃料供给路的情况相比，通过在支承部的内部设置燃料供给路，能够简化烧嘴集合体的结构。
(4)在几个实施方式中，在上述(3)所述的烧嘴集合体的基础上，
所述支承部设置于所述混合流路的内部。
根据上述(4)所述的烧嘴集合体，能够有效地减少多个混合流路之间的燃料浓度的偏差。
(5)在几个实施方式中，在上述(3)所述的烧嘴集合体的基础上，
所述支承部在所述空气的流动方向(例如沿着上述的轴线O的空气的流动方向)上设置于比所述混合流路靠上游侧的位置。
根据上述(5)所述的烧嘴集合体，由于具有燃料流路的支承部设置于混合流路的外部，因此与将具有燃料流路的支承部设置于混合流路的内部的情况相比，能够抑制混合流路的流路面积的减少，能够抑制压力损失的增大。
(6)在几个实施方式中，在上述(5)所述的烧嘴集合体的基础上，
所述燃料喷嘴中的所述空气的流动方向上的上游侧的端部(例如上述的端部82)位于所述混合流路的外部，
所述支承部以随着朝向所述燃料喷嘴侧而从所述燃料喷嘴的燃料喷射孔(例如上述的燃料喷射孔53)沿所述混合流路的轴线方向远离的方式延伸。
根据上述(6)所述的烧嘴集合体，由于能够确保混合流路的入口的面积并且将支承部设置于混合流路的外部，因此能够有效地抑制混合流路的压力损失的增大。
(7)在几个实施方式中，在上述(1)至(6)中任一项所述的烧嘴集合体的基础上，
所述支承部中的所述空气的流动方向的上游侧的面包括凸曲面(例如上述的凸曲面52)。
根据上述(7)所述的烧嘴集合体，能够抑制支承部的流路阻力的增大，能够抑制混合流路中的空气的流速的变化。因此，能够有效地抑制返火。
(8)在几个实施方式中，在上述(1)至(7)中任一项所述的烧嘴集合体的基础上，
所述支承部中的所述空气的流动方向的下游侧的面包括台阶面(例如上述的台阶面64)。
根据上述(8)所述的烧嘴集合体，在混合流路中在台阶面的下游侧形成纵涡流，因此通过纵涡流促进空气与燃料的混合，能够期待进一步的低NOx化。
(9)在几个实施方式中，在上述(1)至(8)中任一项所述的烧嘴集合体的基础上，
所述烧嘴分别包括多个所述支承部，
所述多个支承部隔开间隔地设置于所述燃料喷嘴的周围。
根据上述(9)所述的烧嘴集合体，能够减小多个混合流路之间的燃料浓度的偏差，并且能够确保烧嘴的刚性。
(10)在几个实施方式中，在上述(9)所述的烧嘴集合体的基础上，
所述多个支承部分别是构成为形成共同的回旋方向的空气流动的回旋叶片(例如上述的回旋叶片56)。
根据上述(10)所述的烧嘴集合体，多个回旋叶片作为旋流器发挥功能，能够对通过混合流路的空气施加回旋。由此，促进混合流路中的空气与燃料的混合，能够期待进一步的低NOx化。
(11)本发明的燃气轮机燃烧器具备：
上述(1)至(10)中任一项所述的烧嘴集合体；以及
燃烧筒(例如上述的燃烧筒25)，其在所述烧嘴集合体的下游侧形成供火焰形成的空间。
根据上述(11)所述的燃气轮机燃烧器，由于具备上述(1)至(10)中任一项所述的烧嘴集合体，因此能够实现低NOx化及抑制返火，能够稳定地使用环境性能优异的燃烧器。
(12)本发明的燃气轮机(例如上述的燃气轮机100)具备：
压缩机(例如上述的压缩机2)；
燃气轮机燃烧器(例如上述的燃烧器4)，其构成为被供给由所述压缩机压缩的空气和燃料，使所述燃料燃烧而产生燃烧气体；以及
涡轮机(例如上述的涡轮机6)，其利用由所述燃气轮机燃烧器产生的所述燃烧气体进行驱动，
所述燃气轮机燃烧器是上述(11)所述的燃气轮机燃烧器。
根据上述(12)所述的燃气轮机，由于具备上述(11)所述的燃气轮机燃烧器，因此能够使环境性能优异的燃气轮机稳定地运转。
附图标记说明：
2...压缩机；
4...燃烧器；
6...涡轮机；
8...转子；
10...压缩机机室；
12...入口；
14...入口导向叶片；
16、24...静叶；
18、26...动叶；
20...壳体；
21...底面；
22...涡轮机机室；
23...间隙；
25...燃烧筒；
28...排气机室；
30...排气室；
32...烧嘴集合体；
34...筒状构件；
35、39、84...支承部；
36...空气流路；
40...机室；
42...烧嘴；
43...燃料喷嘴；
45、48...燃料流路；
46...混合流路；
50、60...面；
51...燃料室；
52...凸曲面；
53...燃料喷射孔；
55...流路壁；
56...回旋叶片；
57...外表面；
57a...压力面；
57b...负压面；
62...第一面；
63...壁面；
64...台阶面；
66...第二面；
68...外周面；
70...外径恒定部；
72...前端变细部；
74、78...流路路宽度恒定部；
76...缩窄部；
80、82...上游侧端部；
100...燃气轮机。

Claims (12)

1.一种烧嘴集合体，其具备用于混合燃料和空气的多个烧嘴，其中，
所述多个烧嘴分别包括：
燃料喷嘴，其用于喷射所述燃料；
混合流路，其被供给所述燃料及所述空气；以及
支承部，其连接所述混合流路的流路壁与所述燃料喷嘴，并支承所述燃料喷嘴。
2.根据权利要求1所述的烧嘴集合体，其中，
所述燃料喷嘴包括前端变细部，该前端变细部的外径随着朝向所述空气的流动方向上的下游侧而变小，
所述混合流路包括缩窄部，该缩窄部的流路宽度随着朝向所述空气的流动方向上的下游侧而变窄，
在所述混合流路的轴线方向上，设置所述前端变细部的范围与设置所述缩窄部的范围至少局部重叠。
3.根据权利要求1或2所述的烧嘴集合体，其中，
在所述支承部的内部形成有用于向所述燃料喷嘴供给所述燃料的燃料流路。
4.根据权利要求3所述的烧嘴集合体，其中，
所述支承部设置于所述混合流路的内部。
5.根据权利要求3所述的烧嘴集合体，其中，
所述支承部在所述空气的流动方向上设置于比所述混合流路靠上游侧的位置。
6.根据权利要求5所述的烧嘴集合体，其中，
所述燃料喷嘴中的所述空气的流动方向上的上游侧的端部位于所述混合流路的外部，
所述支承部以随着朝向所述燃料喷嘴侧而从所述燃料喷嘴的燃料喷射孔沿所述混合流路的轴线方向远离的方式延伸。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的烧嘴集合体，其中，
所述支承部中的所述空气的流动方向的上游侧的面包括凸曲面。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的烧嘴集合体，其中，
所述支承部中的所述空气的流动方向的下游侧的面包括台阶面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的烧嘴集合体，其中，
所述烧嘴分别包括多个所述支承部，
多个所述支承部隔开间隔地设置于所述燃料喷嘴的周围。
10.根据权利要求9所述的烧嘴集合体，其中，
多个所述支承部分别是构成为形成共同的回旋方向的空气流动的回旋叶片。
11.一种燃气轮机燃烧器，其中，
所述燃气轮机燃烧器具备：
权利要求1至10中任一项所述的烧嘴集合体；以及
燃烧筒，其在所述烧嘴集合体的下游侧形成供火焰形成的空间。
12.一种燃气轮机，其中，
所述燃气轮机具备：
压缩机；
燃气轮机燃烧器，其构成为被供给由所述压缩机压缩后的空气和燃料，使所述燃料燃烧而产生燃烧气体；以及
涡轮机，其利用由所述燃气轮机燃烧器产生的所述燃烧气体进行驱动，
所述燃气轮机燃烧器是权利要求11所述的燃气轮机燃烧器。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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