WO2023140180A1 - 燃焼器及びガスタービン - Google Patents

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WO2023140180A1
WO2023140180A1 PCT/JP2023/000711 JP2023000711W WO2023140180A1 WO 2023140180 A1 WO2023140180 A1 WO 2023140180A1 JP 2023000711 W JP2023000711 W JP 2023000711W WO 2023140180 A1 WO2023140180 A1 WO 2023140180A1
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WO
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flow path
combustor
fuel
internal flow
nozzle
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/000711
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English (en)
French (fr)
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高史 西海
祐輔 高見
昌紀 市川
宜彦 本山
Original Assignee
三菱重工業株式会社
三菱パワー株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • F02C7/232—Fuel valves; Draining valves or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply

Definitions

  • the present disclosure relates to combustors and gas turbines. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-007824 filed with the Japan Patent Office on January 21, 2022, the content of which is incorporated herein.
  • a combustor used in a gas turbine mainly includes a cylinder through which combustion gas flows, multiple nozzles that form flames in the cylinder, and multiple swirl vanes provided around the nozzles.
  • a flame formed by the nozzle produces high temperature, high pressure combustion gases within the cylinder.
  • flashback is a phenomenon in which a flame propagates to an unexpected area within a combustor, resulting in abnormal combustion.
  • it is known that flashback is likely to occur in the center region (vortex core) of the swirl flow formed by the swirl vanes, because the flow velocity and pressure are lower than those in other regions.
  • the flow velocity of the fluid in the vortex core is increased by forming an air flow path that supplies air from the tip of the nozzle to the vortex core. Air is introduced into the air flow path from a position on the upstream side of the swirl vane (pressure loss portion) in the nozzle. This is said to prevent flashbacks.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a part of the cabin air is taken into the fuel nozzle as purge air via the piping outside the cabin.
  • gas turbine combustor disclosed in Patent Document 1 there is a problem that heat loss occurs because the casing air passes through the piping outside the casing.
  • At least one embodiment of the present disclosure aims to provide a combustor and a gas turbine capable of suppressing heat loss in the gas turbine in view of the circumstances described above.
  • a combustor that burns compressed air supplied from a compressor together with fuel, at least one fuel nozzle having a fuel channel for supplying the fuel and a purge air channel for ejecting purge air; a nozzle fixture for securing the at least one fuel nozzle; a top hat body arranged on the outer peripheral side of at least a part of the nozzle fixing portion; with The top hat body has a first internal flow path capable of supplying the compressed air to the nozzle fixing portion from a space on the outer peripheral side thereof, The nozzle fixing portion has a second internal channel capable of supplying compressed air supplied from the first internal channel to the purge air channel of the fuel nozzle.
  • a gas turbine according to at least one embodiment of the present disclosure, the compressor; a combustor having the configuration of (1) above; a turbine configured to be driven by combustion gases from the combustor; Prepare.
  • heat loss in the gas turbine can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas turbine according to some embodiments;
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a combustor and a turbine inlet portion of a gas turbine according to some embodiments;
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a combustor of a gas turbine according to one embodiment;
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a combustor of a gas turbine according to one embodiment;
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a main part of a combustor of a gas turbine according to one embodiment;
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line CC of FIG. 4;
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a combustor of a gas turbine according to another embodiment
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a main part of a combustor of a gas turbine according to another embodiment
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view taken along line FF of FIG. 7;
  • expressions such as “same,””equal,” and “homogeneous” that indicate that things are in the same state not only indicate the state of being strictly equal, but also the state in which there is a tolerance or a difference to the extent that the same function can be obtained.
  • the expression representing a shape such as a square shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a square shape or a cylindrical shape in a geometrically strict sense, but also represents a shape including an uneven part, a chamfered part, etc. to the extent that the same effect can be obtained.
  • the expressions “comprising”, “comprising”, “having”, “including”, or “having” one component are not exclusive expressions excluding the presence of other components.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas turbine according to some embodiments.
  • the gas turbine 1 includes a compressor 2 for generating compressed air, a combustor 4 for generating combustion gas using the compressed air and fuel, and a turbine 6 configured to be rotationally driven by the combustion gas.
  • the turbine 6 is connected with a generator (not shown).
  • the compressor 2 includes a plurality of stationary blades 16 fixed to the compressor casing 10 side, and a plurality of moving blades 18 implanted in the rotor 8 so as to be alternately arranged with respect to the stationary blades 16 .
  • Air taken in from an air intake port 12 is sent to the compressor 2, and this air passes through a plurality of stationary blades 16 and a plurality of moving blades 18 and is compressed to become high-temperature and high-pressure compressed air.
  • Fuel and compressed air generated by the compressor 2 are supplied to the combustor 4 , and the fuel is combusted in the combustor 4 to generate combustion gas, which is the working fluid of the turbine 6 .
  • the gas turbine 1 has a plurality of combustors 4 arranged in a casing 20 along the circumferential direction around a rotor 8 .
  • the turbine 6 has a combustion gas passage 28 defined by the turbine casing 22 and includes a plurality of stator vanes 24 and rotor blades 26 provided in the combustion gas passage 28 .
  • Stator vanes 24 and rotor vanes 26 of turbine 6 are provided downstream of combustor 4 with respect to the flow of combustion gases.
  • the stationary blades 24 are fixed on the turbine casing 22 side, and a plurality of stationary blades 24 arranged along the circumferential direction of the rotor 8 form a row of stationary blades.
  • the rotor blades 26 are implanted in the rotor 8, and a plurality of rotor blades 26 arranged along the circumferential direction of the rotor 8 form a rotor blade cascade.
  • the row of stationary blades and row of moving blades are alternately arranged in the axial direction of the rotor 8 .
  • the combustion gas from the combustor 4 that has flowed into the combustion gas passage 28 passes through the plurality of stationary blades 24 and the plurality of moving blades 26 to rotate the rotor 8 around the axis O, thereby driving a generator coupled to the rotor 8 to generate electric power.
  • Combustion gas after driving the turbine 6 is discharged to the outside through an exhaust chamber 30 .
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the inlet portions of the combustor 4 and turbine 6 of the gas turbine 1 according to some embodiments.
  • FIG. 3A is a schematic cross-sectional view of combustor 4 of gas turbine 1 according to one embodiment.
  • FIG. 3B is a schematic cross-sectional view of the combustor 4 of the gas turbine 1 according to one embodiment, and represents a cross section at a different position in the circumferential direction (hereinafter also simply referred to as “circumferential direction”) of the combustor from FIG. 3A.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a main part of the combustor 4 of the gas turbine 1 according to one embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view taken along line CC of FIG. 4.
  • FIG. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a combustor 4 of a gas turbine 1 according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of main parts of a combustor 4 of a gas turbine 1 according to another embodiment.
  • 8 is a schematic cross-sectional view taken along line FF of FIG. 7.
  • each of the plurality of combustors 4 (see FIG. 1) arranged in the circumferential direction around the rotor 8 includes a combustion cylinder (combustor liner) 36 provided in a combustor casing 32 defined by the casing 20, and a first combustion burner 38 arranged in the combustion cylinder 36 and a plurality of second combustion burners arranged so as to surround the first combustion burner 38.
  • a burner 44 That is, the combustion cylinder 36 , the first combustion burner 38 and the second combustion burner 44 are housed in the casing 20 .
  • the combustion tube (combustor liner) 36 has an inner tube 48 arranged around the first combustion burner 38 and the plurality of second combustion burners 44, and a transition piece 50 connected to the tip of the inner tube 48. Note that the inner cylinder 48 and the transition cylinder 50 may be integrally formed.
  • the first combustion burner 38 is arranged along the direction of the central axis C1 of the combustion cylinder 36 (that is, the axial direction of the combustor 4; hereinafter also simply referred to as "axial direction"), and has a first fuel nozzle 40 for injecting fuel and a first burner cylinder 41 arranged to surround the first fuel nozzle 40. Fuel is supplied to the first fuel nozzle 40 through a first fuel port 42 .
  • the second combustion burner 44 has a second fuel nozzle 46 for injecting fuel and a second burner cylinder 47 arranged to surround the second fuel nozzle 46 . Fuel is supplied to the second fuel nozzle 46 via the second fuel port 43 .
  • the combustor 4 has a nozzle fixing portion 400 .
  • the first fuel nozzle 40 and the second fuel nozzle 46 are fixed to the nozzle fixing part 400 at the base ends of the first fuel nozzle 40 and the second fuel nozzle 46 .
  • the combustor 4 further includes an outer cylinder 52 provided inside the casing 20 on the outer peripheral side of the inner cylinder 48 .
  • An air passage 54 through which compressed air flows is formed on the outer peripheral side of the inner cylinder 48 and the inner peripheral side of the outer cylinder 52 .
  • Compressed air generated by the compressor 2 (see FIG. 1) is supplied into the combustor casing 32 through the casing inlet 31, and the compressed air flows as combustion air from the combustor casing 32 into the air passage 54, is changed in direction by the wall surface portion 53 provided along the plane orthogonal to the axial direction of the combustor 4, and flows into the first burner cylinder 41 and the second burner cylinder 47.
  • the fuel injected from the fuel nozzle and the compressed air are mixed, and this mixture flows into the combustion cylinder 36 and is ignited and combusted to generate combustion gas.
  • the first combustion burner 38 described above may be a burner for generating a diffusion combustion flame
  • the second combustion burner 44 may be a burner for combusting a premixed gas to generate a premixed combustion flame. That is, in the second combustion burner 44 , the fuel from the second fuel port 43 and the compressed air are premixed, and the premixed air mainly forms a swirling flow by the swirler 49 and flows into the combustion cylinder 36 . Compressed air and fuel injected from the first combustion burner 38 through the first fuel port 42 are mixed in the combustion cylinder 36, ignited by an ignition means (not shown), and combusted to generate combustion gas.
  • the diffusion combustion flame of the fuel injected from the first combustion burner 38 can hold the premixed gas (premixed fuel) from the second combustion burner 44 for stable combustion.
  • the combustor 4 includes a third fuel nozzle 70 for injecting fuel into the air passage 54 described above.
  • a plurality of third fuel nozzles 70 may be provided along the circumferential direction.
  • the third fuel nozzle 70 is fixed to the top hat body 60, which will be described later.
  • the combustor 4 may have other components such as a bypass pipe (not shown) for bypassing the combustion gas.
  • straightening vanes 55 are arranged in the air passage 54 .
  • the current plate 55 is a perforated plate that is provided between the inner cylinder 48 and the outer cylinder 52 and is fixedly arranged on the outer peripheral portion of the inner cylinder 48. A plurality of through-holes passing through the current plate 55 are arranged.
  • the rectifying plate 55 rectifies the flow of compressed air and causes pressure loss when passing through the rectifying plate 55 . That is, the pressure in the air passage 54 through which the compressed air flows after passing through the rectifying plate 55 is lower than in the combustor casing 32 (see FIG. 2) and in a space 33 to be described later.
  • the combustor 4 according to some embodiments will be described in more detail below.
  • the combustor 4 (top hat body 60) 3A, 3B, 4, 6, and 7, the combustor 4 according to some embodiments includes a flange portion 62 attached to the casing 20, an annular extension portion 64 extending from the flange portion 62 along the axial direction of the combustor 4, and a pipe portion 80 extending between the flange portion 62 and the extension portion 64.
  • the fuel from the third fuel port 74 is supplied to the third fuel nozzle 70 via a pipe portion 80 and a later-described passage 65 formed inside the extension portion 64 .
  • the third fuel nozzle 70 is provided on the inner peripheral side of the extension portion 64 .
  • the portion composed of the flange portion 62 and the extension portion 64 is sometimes called a top hat body 60 due to its shape.
  • the top hat body 60 according to some embodiments is a bottomed tubular member provided to close the combustor insertion hole 20h formed in the casing 20 .
  • the flange portion 62 has a shape protruding outward in the radial direction of the combustor 4 (hereinafter also simply referred to as "radial direction"), and is fixed to the casing 20 with bolts 59.
  • the extension portion 64 has a tubular shape extending from the flange portion 62 toward the internal space of the casing 20 along the axial direction of the combustor 4 .
  • extension 64 is located radially inward of casing 20 .
  • the extension portion 64 has an annular projecting portion 63 projecting radially inward.
  • the wall surface portion 53 that changes the direction of the compressed air flowing through the air passage 54 is formed by an annular protrusion 63 .
  • the air passageway 54 may be at least partially defined by an extension 64. That is, the extension portion 64 may include an air passage forming portion 66 (outer cylinder 52 ) that forms the air passage 54 .
  • the outer circumferential surface 52a of the outer cylinder 52 is separated from the inner circumferential surface 20i of the combustor insertion hole 20h in the circumferential area of the outer cylinder 52 located relatively radially outward from the axis O of the rotor 8.
  • a space 33 through which compressed air can flow is formed between the outer peripheral surface 52a of the outer cylinder 52 and the inner peripheral surface 20i of the combustor insertion hole 20h in a region located relatively radially outward about the axis O of the rotor 8.
  • the outer peripheral surface 52a of the outer cylinder 52 is separated from the inner peripheral surface 20i of the combustor insertion hole 20h over the entire circumference.
  • a space 33 through which compressed air can flow along the entire circumference of the outer peripheral surface 52a.
  • a first internal flow path 61 capable of supplying compressed air to the nozzle fixing portion 400 from a space (space 33) on the outer peripheral side thereof.
  • the first internal flow path 61 has a first inlet 61a, which is the inlet of the first internal flow path 61, and a first outlet 61b, which is an outlet located radially inward of the combustor 4 from the first inlet 61a.
  • the first inlet 61a is formed on the outer peripheral surface 52a of the outer cylinder 52 .
  • the first outlet 61b is formed in the inner peripheral portion 60a of the top hat body 60 facing the nozzle fixing portion 400, specifically, in the inner peripheral surface 63a of the annular protrusion 63, as best shown in FIGS.
  • the void 33 does not exist relatively radially inward from the axis O of the rotor 8 .
  • the radially inner side of the rotor 8 about the axis O is the lower side in FIG. Therefore, in the combustor 4 according to one embodiment, as shown in FIG. 5, the first internal flow path 61 is provided radially outward about the axis O of the rotor 8, that is, on the upper side in FIG. 5, but is not provided on the lower side in FIG.
  • the first internal flow path 61 is provided not only on the upper side in FIG. 5 but also on the lower side.
  • the first internal channel 61 is at least partially formed within the extension 64 .
  • at least one, preferably a plurality of first internal flow paths 61 may be provided as shown in FIG. 5, for example.
  • the first internal flow path 61 may be provided for each of a plurality of second internal flow paths 402 described later, as shown in FIGS. 7 and 8, for example.
  • a passage 65 for passing fuel is provided inside the extension portion 64 .
  • the passage 65 includes an annular passage 67 formed along the circumferential direction of the combustor 4 and a first connection passage 68 and a second connection passage 69 connected to the annular passage 67 .
  • the first connection passage 68 is provided between the internal flow path of the pipe portion 80 and the annular passage 67, and the internal flow passage of the pipe portion 80 and the annular passage 67 are communicated through the first connection passage 68.
  • a second connection passage 69 is provided between the annular passage 67 and the third fuel nozzle 70 . Note that when the combustor 4 is provided with a plurality of third fuel nozzles 70 , a second connection passage 69 is provided for each of the plurality of third fuel nozzles 70 . In the following description, the second connection passage 69 is also referred to as the third internal flow passage 69A.
  • the first internal flow path 61 may intersect the third internal flow path 69A when viewed from the circumferential direction of the combustor 4 . Therefore, for example, as shown in FIGS. 5 and 8, the first internal flow path 61 is formed at a position different in the circumferential direction from the third internal flow path 69A so as not to interfere with the third internal flow path 69A. 5 and 8 omit the illustration of the fuel flow path for supplying fuel to the first fuel nozzle 40 and the second fuel nozzle 46 and the first connection passage 68 .
  • the nozzle fixing portion 400 includes, for example, a flange portion 410 attached to the annular projection portion 63 of the top hat body 60, and a columnar body portion 420 extending from the flange portion 410 along the axial direction of the combustor 4.
  • the main body portion 420 is inserted into the inner peripheral surface 63 a of the annular protrusion 63 of the top hat body 60 .
  • the nozzle fixing portion 400 has a second internal flow path 402 capable of supplying compressed air supplied from the first internal flow path 61 to a purge air flow path 461 described later of the second fuel nozzle 46.
  • the second internal flow paths 402 are provided corresponding to each of the plurality of second fuel nozzles 46 .
  • the second internal flow path 402 according to some embodiments has a second inlet 402 a that is the inlet of the second internal flow path 402 and a second outlet 402 b that is the outlet connected to the purge air flow path 461 of the second fuel nozzle 46 .
  • the second inlet 402a is formed in the outer peripheral portion 400a of the nozzle fixing portion 400 facing the top hat body 60, specifically in the outer peripheral surface 420a of the main body portion 420.
  • the second outlet 402b is connected to an inlet 461a of a purge air flow path 461 of the second fuel nozzle 46, described below.
  • the top hat body 60 and the nozzle fixture 400 define a circumferentially extending cavity 500 between the top hat body 60 and the nozzle fixture 400. More specifically, the cavity 500 is formed between the inner peripheral surface 63a of the annular projecting portion 63 of the top hat body 60 and the outer peripheral surface 420a of the main body portion 420 of the nozzle fixing portion 400 .
  • the cavity 500 includes an axially downstream downstream region 510 and an axially upstream upstream region 520 .
  • the channel cross-sectional area of the downstream region 510 is smaller than the channel cross-sectional area of the upstream region 520 when viewed from the axial direction. That is, in the combustor 4 according to one embodiment, the radial height of the cavity 500 is smaller in the downstream region 510 than in the upstream region 520 .
  • first internal flow path 61 is in fluid communication with cavity 500 . More specifically, in the combustor 4 according to one embodiment, the first outlet 61 b of the first internal flow path 61 opens to the inner peripheral surface 63 a of the annular protrusion 63 that defines the downstream region 510 of the cavity 500 .
  • second internal flow path 402 is in fluid communication with cavity 500 . More specifically, in the combustor 4 according to one embodiment, the second inlet 402 a of the second internal flow path 402 opens to the outer peripheral surface 420 a of the main body 420 defining the downstream region 510 of the cavity 500 . That is, in the combustor 4 according to one embodiment, the first internal flow path 61 and the second internal flow path 402 are in fluid communication via the cavity 500 .
  • the cavity 500 may not be provided in the combustor 4 according to another embodiment.
  • the first outlet 61b of the first internal flow path 61 may be directly connected to the second inlet 402a of the second internal flow path 402 .
  • the second fuel nozzle 46 has a substantially tubular shape, and a purge air channel 461 and a fuel channel 462 are formed therein. As shown in FIGS. 4 and 7 , in some embodiments of the second fuel nozzle 46 , the purge air flow path 461 extends within the second fuel nozzle 46 along the central axis C2 of the second fuel nozzle 46 . An outlet 461 b of the purge air flow path 461 is formed at the tip 46 a of the second fuel nozzle 46 . Note that the central axis C2 of the second fuel nozzle 46 is parallel to the central axis C1 of the combustion cylinder 36 .
  • the compressed air generated by the compressor 2 (see FIG. 1) during operation of the gas turbine 1 is supplied into the combustor casing 32 via the casing inlet 31, and supplied to the first combustion burner 38 and the second combustion burner 44 as combustion air as described above.
  • the compressed air supplied into the combustor casing 32 is supplied from the void 33 to the cavity 500 via the first internal flow path 61 .
  • Compressed air supplied to cavity 500 is distributed to each second internal passage 402 and enters purge air passage 461 of each second fuel nozzle 46 .
  • the compressed air that has flowed into the purge air flow path 461 is injected into the combustion cylinder 36 as purge air Pa from an outlet 461b of the purge air flow path 461, as indicated by arrow IV in FIG.
  • the compressed air supplied into the combustor casing 32 flows from the void 33 through the first internal flow paths 61 and the second internal flow paths 402 into the purge air flow paths 461 of the second fuel nozzles 46.
  • the compressed air that has flowed into the purge air flow path 461 is injected into the combustion cylinder 36 as purge air Pa from an outlet 461b of the purge air flow path 461, as indicated by arrow VII in FIG.
  • the second combustion burner 44 is provided with the swirler 49, so the premixed combustion flame generated by the second combustion burner 44 contains a swirling flow component. That is, this premixed combustion flame propagates from one side in the axial direction of the combustor 4 toward the other side while swirling around the second fuel nozzle 46 . Therefore, a vortex core of the swirling flow is formed on the other axial side of the combustor 4 at the tip of the second fuel nozzle 46 . It is known that flashback is likely to occur in the vortex core because the flow velocity and pressure are lower than in other regions. Flashback is a phenomenon in which a flame propagates to fuel stagnating in an unexpected area in the combustor 4, causing abnormal combustion.
  • the purge air Pa is injected into the combustion cylinder 36 from the outlet 461b of the purge air flow path 461 formed at the tip 46a of the second fuel nozzle 46, so the flow velocity and pressure of the fluid at the vortex core can be increased. Thereby, the flashback mentioned above can be suppressed.
  • the combustor 4 is a combustor 4 that combusts compressed air supplied from the compressor 2 together with fuel.
  • the combustor 4 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a second fuel nozzle 46 that is at least one fuel nozzle having a fuel flow path 462 that supplies fuel and a purge air flow path 461 that ejects purge air Pa.
  • the combustor 4 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a nozzle retainer 400 for securing at least one fuel nozzle, the second fuel nozzle 46 .
  • the combustor 4 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a top hat body 60 arranged on the outer peripheral side of at least a portion of the nozzle fixing portion 400 .
  • the top hat body 60 has the first internal flow path 61 capable of supplying compressed air to the nozzle fixing portion 400 from the space 33, which is the space on the outer peripheral side of the top hat body 60.
  • the nozzle fixing part 400 has a second internal channel 402 capable of supplying compressed air supplied from the first internal channel 61 to the purge air channel 461 of the second fuel nozzle 46, which is a fuel nozzle.
  • compressed air with relatively low pressure loss supplied from the compressor 2 without passing through the current plate 55 can be supplied as the purge air Pa to the second fuel nozzle 46, which is a fuel nozzle.
  • the compressed air supplied as the purge air Pa can be supplied to the purge air flow path 461 of the second fuel nozzle 46, which is a fuel nozzle, without passing through a flow path that passes through the outside of the combustor 4.
  • the compressed air can be supplied as purge air Pa to the second fuel nozzle 46, which is a fuel nozzle, while suppressing heat loss. Therefore, heat loss can be suppressed in the gas turbine 1 including the combustor 4 according to some embodiments.
  • a gas turbine 1 comprises a compressor 2 , a combustor 4 according to some embodiments, and a turbine 6 configured to be driven by combustion gases from the combustor 4 . Thereby, the heat loss in the gas turbine 1 can be suppressed.
  • the first outlet 61b may be formed in the inner peripheral portion 60a of the top hat body 60 facing the nozzle fixing portion 400, as described above. Accordingly, the formation location of the first outlet 61 b is rational for fluid communication between the first internal flow path 61 formed in the top hat body 60 and the second internal flow path 402 formed in the nozzle fixing portion 400 .
  • the second inlet 402a may be formed in the outer peripheral portion 400a of the nozzle fixing portion 400 facing the top hat body 60, as described above. Accordingly, the formation location of the second inlet 602 a is rational for fluid communication between the first internal flow path 61 formed in the top hat body 60 and the second internal flow path 402 formed in the nozzle fixing portion 400 .
  • the top hat body 60 and the nozzle fixture 400 may define a circumferentially extending cavity 500 between the top hat body 60 and the nozzle fixture 400 as described above.
  • the nozzle fixing portion 400 may fix a plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) in the circumferential direction, and may include a plurality of second internal flow paths 402 capable of supplying compressed air to the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46).
  • the plurality of second internal passages 402 may be in fluid communication with the circumferentially extending cavity 500 .
  • Forming the cavity 500 extending in the circumferential direction allows fluid communication between the first internal flow path 61 of the top hat body 60 and the plurality of second internal flow paths 402 of the nozzle fixing portion 400 . Therefore, the pressures of the purge air Pa injected from the plurality of fuel nozzles (the second fuel nozzles 46) can be made close to each other. Therefore, variations in the flow rate of the purge air Pa injected from the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) can be suppressed.
  • the second inlet 402a may be provided at a position different from the first outlet 61b when viewed from the radial direction of the combustor 4 .
  • the second inlet 402a which is the inlet of the second internal flow path 402
  • the first outlet 61b which is the outlet of the first internal flow path 61
  • the pressure of the purge air Pa injected by the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) can be made close to a value.
  • variations in the flow rate of the purge air Pa injected from the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) can be suppressed.
  • the second inlet 402a may be provided at a position different from the first outlet 61b in at least one of the axial direction and the circumferential direction of the combustor 4 .
  • the second inlet 402a is provided axially downstream of the combustor 4 with respect to the first outlet 61b, but may be provided axially upstream of the combustor 4 with respect to the first outlet 61b. That is, in the combustor 4 according to one embodiment, the second inlet 402a may be provided axially upstream from the example shown in FIG. 4, and the first outlet 61b may be axially downstream from the example shown in FIG.
  • the flow passage cross-sectional area of the cavity 500 at the axial downstream end 511 of the cavity 500 is preferably smaller than the flow passage cross-sectional area of the cavity 500 at the axial position of the second inlet 402a.
  • the combustor 4 is configured such that the compressed air in the cavity 500 is jetted from the downstream end 511 to the air passage 54 via the downstream region 510 . Therefore, it is further suppressed that the fuel or the like injected from the third fuel nozzle 70 enters the cavity 500 from the downstream side in the axial direction.
  • the radial height of the cavity 500 in the downstream region 510 may be zero, that is, in the downstream region 510, there may be substantially no gap between the inner peripheral surface 63a of the annular projecting portion 63 of the top hat body 60 and the outer peripheral surface 420a of the main body portion 420 of the nozzle fixing portion 400.
  • the second internal flow paths 402 are preferably connected to the first internal flow paths 401 on a one-to-one basis. This eliminates the need to provide the cavity 500 .
  • the top hat body 60 may have a third internal flow path 69A for supplying fuel to the third fuel nozzle 70, which is a flow path injection nozzle fixed to the top hat body 60.
  • the first internal flow path 61 may intersect the third internal flow path 69A when viewed from the circumferential direction of the combustor 4 . Accordingly, the first internal flow path 61 can be arranged within the top hat body 60 without difficulty.
  • the combustor 4 is a combustor 4 that combusts compressed air supplied from the compressor 2 together with fuel.
  • the combustor 4 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a second fuel nozzle 46 that is at least one fuel nozzle having a fuel flow path 462 that supplies fuel and a purge air flow path 461 that ejects purge air Pa.
  • the combustor 4 according to at least one embodiment of the present disclosure includes a nozzle retainer 400 for securing at least one fuel nozzle, the second fuel nozzle 46 .
  • the combustor 4 includes a top hat body 60 arranged on the outer peripheral side of at least a portion of the nozzle fixing portion 400 .
  • the top hat body 60 has a first internal flow path 61 capable of supplying compressed air to the nozzle fixing portion 400 from the space 33 which is a space on the outer peripheral side thereof.
  • the nozzle fixing part 400 has a second internal channel 402 capable of supplying compressed air supplied from the first internal channel 61 to the purge air channel 461 of the second fuel nozzle 46, which is a fuel nozzle.
  • the compressed air with relatively low pressure loss supplied from the compressor 2 can be supplied to the second fuel nozzle 46, which is a fuel nozzle, as purge air Pa while suppressing heat loss.
  • the gas turbine 1 including the combustor 4 configured as described in (1) above can be suppressed in the gas turbine 1 including the combustor 4 configured as described in (1) above.
  • the first internal flow path 61 may have a first inlet 61a, which is the inlet of the first internal flow path 61, and a first outlet 61b, which is an outlet positioned radially inward of the combustor 4 relative to the first inlet 61a.
  • the first outlet 61 b is preferably formed in the inner peripheral portion 60 a of the top hat body 60 facing the nozzle fixing portion 400 .
  • the formation location of the first outlet 61b is rational for fluid communication between the first internal flow path 61 formed in the top hat body 60 and the second internal flow path 402 formed in the nozzle fixing portion 400.
  • the second internal flow path 402 may have a second inlet 402a, which is the inlet of the second internal flow path 402, and a second outlet 402b, which is an outlet connected to the purge air flow path 461 of the fuel nozzle (second fuel nozzle 46).
  • the second inlet 402 a is preferably formed in the outer peripheral portion 400 a of the nozzle fixing portion 400 facing the top hat body 60 .
  • the formation location of the second inlet 402a is rational for fluid communication between the first internal flow path 61 formed in the top hat body 60 and the second internal flow path 402 formed in the nozzle fixing portion 400.
  • the top hat body 60 and the nozzle fixing portion 400 may define a cavity 500 extending in the circumferential direction between the top hat body 60 and the nozzle fixing portion 400.
  • the nozzle fixing portion 400 may fix a plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) in the circumferential direction, and may include a plurality of second internal flow paths 402 capable of supplying compressed air to the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46).
  • the plurality of second internal passages 402 may be in fluid communication with the circumferentially extending cavity 500 .
  • the configuration (4) above by forming the cavity 500 extending in the circumferential direction, the first internal flow path 61 of the top hat body 60 and the plurality of second internal flow paths 402 of the nozzle fixing portion 400 can be fluidly communicated. Therefore, the pressures of the purge air Pa injected from the plurality of fuel nozzles (the second fuel nozzles 46) can be made close to each other. Therefore, variations in the flow rate of the purge air Pa injected from the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) can be suppressed.
  • the first internal flow path 61 preferably has a first inlet 61a, which is the inlet of the first internal flow path, and a first outlet 61b, which is an outlet positioned radially inward of the combustor 4 from the first inlet 61a.
  • the second internal flow path 402 may have a second inlet 402a, which is the inlet of the second internal flow path 402, and a second outlet 402b, which is the outlet connected to the purge air flow path 461 of the fuel nozzle (second fuel nozzle 46).
  • the second inlet 402a may be provided at a different position from the first outlet 61b when viewed from the radial direction of the combustor 4 .
  • the second inlet 402a which is the inlet of the second internal flow path 402 is provided at a position separated from the first outlet 61b, which is the outlet of the first internal flow path 61, in the cavity 500, so that the pressure of the purge air Pa injected by the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) can be adjusted to a similar value.
  • variations in the flow rate of the purge air Pa injected from the plurality of fuel nozzles (second fuel nozzles 46) can be suppressed.
  • the second internal flow path 402 may have a second inlet 402a, which is the inlet of the second internal flow path 402, and a second outlet 402b, which is an outlet connected to the purge air flow path 461 of the fuel nozzle (second fuel nozzle 46).
  • the flow cross-sectional area of the cavity 500 at the axial downstream end 511 of the cavity 500 is preferably smaller than the flow cross-sectional area of the cavity 500 at the axial position of the second inlet 402a.
  • the second internal flow path 402 may be connected to the first internal flow path 61 on a one-to-one basis.
  • the cavity 500 need not be provided.
  • the top hat body 60 may have a third internal flow path 69A for supplying fuel to the third fuel nozzle 70, which is a flow path injection nozzle fixed to the top hat body 60.
  • the first internal flow path 61 may intersect the third internal flow path 69A when viewed from the circumferential direction of the combustor 4 .
  • the first internal flow path 61 can be arranged within the top hat body 60 without difficulty.
  • a gas turbine 1 includes a compressor 2, a combustor 4 configured in any one of (1) to (8) above, and a turbine 6 configured to be driven by combustion gas from the combustor 4.

Landscapes

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Abstract

本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器は、圧縮機から供給される圧縮空気を燃料と共に燃焼させる燃焼器である。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器は、燃料を供給する燃料流路と、パージ空気を噴出させるパージ空気流路とを有する少なくとも１つの燃料ノズルを備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器は、少なくとも１つの燃料ノズルを固定するためのノズル固定部を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器は、ノズル固定部の少なくとも一部の外周側に配置されるトップハットボディを備える。トップハットボディは、その外周側の空間からノズル固定部へ圧縮空気を供給可能な第１内部流路を有する。ノズル固定部は、第１内部流路から供給される圧縮空気を燃料ノズルのパージ空気流路へ供給可能な第２内部流路を有する。

Description

燃焼器及びガスタービン
　本開示は、燃焼器及びガスタービンに関する。
　本願は、２０２２年１月２１日に日本国特許庁に出願された特願２０２２－００７８２４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　ガスタービンに用いられる燃焼器は、燃焼ガスが流通する筒体と、筒体内で火炎を形成する複数のノズルと、ノズルの周囲に設けられた複数の旋回羽根と、を主に備えている。ノズルによって形成された火炎によって筒体内で高温高圧の燃焼ガスが生じる。ところで、燃焼器の内部では、燃料と空気とが流通する過程で、フラッシュバックと呼ばれる現象が生じる場合がある。フラッシュバックとは、燃焼器内における予期しない領域に火炎が伝播することで異常な燃焼を生じる現象である。特に、上記の旋回羽根によって形成される旋回流の中心領域（渦芯）では、他の領域に比べて流速、圧力が低くなるため、フラッシュバックが生じやすいことが知られている。このようなフラッシュバックを回避するため、例えば下記特許文献１に記載された装置では、ノズルの先端から渦芯に空気を供給する空気流路を形成することで、渦芯における流体の流速が高められている。空気流路には、ノズルにおける旋回羽根（圧力損失部）よりも上流側の位置から空気が導かれる。これにより、フラッシュバックが回避できるとされている。
特開２０１９－０８２２６３号公報
　上記特許文献１には、車室外配管を介して車室空気の一部をパージ空気として燃料ノズルに取り込む構成が開示されている。しかしながら、特許文献１に記載のガスタービン燃焼器では、車室空気が車室外配管を通るため熱損失が発生してしまうという課題がある。
　本開示の少なくとも一実施形態は、上述の事情に鑑みて、ガスタービンにおける熱損失を抑制できる燃焼器及びガスタービンを提供することを目的とする。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器は、
　圧縮機から供給される圧縮空気を燃料と共に燃焼させる燃焼器であって、
　前記燃料を供給する燃料流路と、パージ空気を噴出させるパージ空気流路とを有する少なくとも１つの燃料ノズルと、
　前記少なくとも１つの燃料ノズルを固定するためのノズル固定部と、
　前記ノズル固定部の少なくとも一部の外周側に配置されるトップハットボディと、
を備え、
　前記トップハットボディは、その外周側の空間から前記ノズル固定部へ前記圧縮空気を供給可能な第１内部流路を有し、
　前記ノズル固定部は、前記第１内部流路から供給される圧縮空気を前記燃料ノズルの前記パージ空気流路へ供給可能な第２内部流路を有する。
（２）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービンは、
　前記圧縮機と、
　上記（１）の構成の燃焼器と、
　前記燃焼器からの燃焼ガスによって駆動されるように構成されたタービンと、
を備える。
　本開示の少なくとも一実施形態によれば、ガスタービンにおける熱損失を抑制できる。
幾つかの実施形態に係るガスタービンの概略構成図である。 幾つかの実施形態に係るガスタービンの燃焼器及びタービンの入口部分を示す概略図である。 一実施形態に係るガスタービンの燃焼器の概略断面図である。 一実施形態に係るガスタービンの燃焼器の概略断面図である。 一実施形態に係るガスタービンの燃焼器の要部の概略断面図である。 図４のＣ－Ｃ矢視概略断面図である。 他の実施形態に係るガスタービンの燃焼器の概略断面図である。 他の実施形態に係るガスタービンの燃焼器の要部の概略断面図である。 図７のＦ－Ｆ矢視概略断面図である。
　以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本開示の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
　例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
　例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
　例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
　一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
　まず、幾つかの実施形態に係る燃焼器の適用先の一例であるガスタービンについて、図１を参照して説明する。図１は、幾つかの実施形態に係るガスタービンの概略構成図である。
　図１に示すように、ガスタービン１は、圧縮空気を生成するための圧縮機２と、圧縮空気及び燃料を用いて燃焼ガスを発生させるための燃焼器４と、燃焼ガスによって回転駆動されるように構成されたタービン６と、を備える。発電用のガスタービン１の場合、タービン６には不図示の発電機が連結される。
　圧縮機２は、圧縮機車室１０側に固定された複数の静翼１６と、静翼１６に対して交互に配列されるようにロータ８に植設された複数の動翼１８と、を含む。
　圧縮機２には、空気取入口１２から取り込まれた空気が送られるようになっており、この空気は、複数の静翼１６及び複数の動翼１８を通過して圧縮されることで高温高圧の圧縮空気となる。
　燃焼器４には、燃料と、圧縮機２で生成された圧縮空気とが供給されるようになっており、該燃焼器４において燃料が燃焼され、タービン６の作動流体である燃焼ガスが生成される。図１に示すように、ガスタービン１は、ケーシング２０内にロータ８を中心として周方向に沿って複数配置された燃焼器４を有する。
　タービン６は、タービン車室２２によって形成される燃焼ガス通路２８を有し、該燃焼ガス通路２８に設けられる複数の静翼２４及び動翼２６を含む。タービン６の静翼２４及び動翼２６は、燃焼ガスの流れに関して燃焼器４の下流側に設けられている。
　静翼２４はタービン車室２２側に固定されており、ロータ８の周方向に沿って配列される複数の静翼２４が静翼列を構成している。また、動翼２６はロータ８に植設されており、ロータ８の周方向に沿って配列される複数の動翼２６が動翼列を構成している。静翼列と動翼列とは、ロータ８の軸方向において交互に配列されている。
　タービン６では、燃焼ガス通路２８に流れ込んだ燃焼器４からの燃焼ガスが複数の静翼２４及び複数の動翼２６を通過することでロータ８が軸線Ｏ周りに回転駆動され、これにより、ロータ８に連結された発電機が駆動されて電力が生成されるようになっている。タービン６を駆動した後の燃焼ガスは、排気室３０を介して外部へ排出される。
　次に、幾つかの実施形態に係る燃焼器４について説明する。
　図２は、幾つかの実施形態に係るガスタービン１の燃焼器４及びタービン６の入口部分を示す概略図である。
　図３Ａは、一実施形態に係るガスタービン１の燃焼器４の概略断面図である。
　図３Ｂは、一実施形態に係るガスタービン１の燃焼器４の概略断面図であり、図３Ａとは燃焼器の周方向（以下、単に「周方向」ともいう。）の位置が異なる断面を表している。
　図４は、一実施形態に係るガスタービン１の燃焼器４の要部の概略断面図である。
　図５は、図４のＣ－Ｃ矢視概略断面図である。
　図６は、他の実施形態に係るガスタービン１の燃焼器４の概略断面図である。
　図７は、他の実施形態に係るガスタービン１の燃焼器４の要部の概略断面図である。
　図８は、図７のＦ－Ｆ矢視概略断面図である。
　図２、図３Ａ、図３Ｂ、及び図６に示すように、幾つかの実施形態に係るガスタービン１では、ロータ８を中心として周方向に複数配置される燃焼器４（図１参照）の各々は、ケーシング２０により画定される燃焼器車室３２に設けられた燃焼筒（燃焼器ライナ）３６と、燃焼筒３６内にそれぞれ配置された第１燃焼バーナ３８及び第１燃焼バーナ３８を囲うように配置された複数の第２燃焼バーナ４４と、を含む。すなわち、燃焼筒３６、第１燃焼バーナ３８及び第２燃焼バーナ４４は、ケーシング２０に収容されている。
　燃焼筒（燃焼器ライナ）３６は、第１燃焼バーナ３８及び複数の第２燃焼バーナ４４の周囲に配置される内筒４８と、内筒４８の先端部に連結された尾筒５０と、を有している。なお、内筒４８と尾筒５０とは一体的に形成されていてもよい。
　第１燃焼バーナ３８は、燃焼筒３６の中心軸Ｃ１の方向（すなわち燃焼器４の軸方向；以下、単に「軸方向」ともいう。）に沿って配置されており、燃料を噴射するための第１燃料ノズル４０と、第１燃料ノズル４０を囲むように配置された第１バーナ筒４１と、を有している。第１燃料ノズル４０には、第１燃料ポート４２を介して燃料が供給されるようになっている。
　第２燃焼バーナ４４は、燃料を噴射するための第２燃料ノズル４６と、第２燃料ノズル４６を囲むように配置された第２バーナ筒４７と、を有している。第２燃料ノズル４６には、第２燃料ポート４３を介して燃料が供給されるようになっている。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４は、ノズル固定部４００を備えている。第１燃料ノズル４０及び第２燃料ノズル４６は、第１燃料ノズル４０及び第２燃料ノズル４６の基端部でノズル固定部４００に固定されている。
　燃焼器４は、ケーシング２０の内部において内筒４８の外周側に設けられた外筒５２をさらに含む。内筒４８の外周側かつ外筒５２の内周側には、圧縮空気が流れる空気通路５４が形成される。
　圧縮機２（図１参照）で生成された圧縮空気は、車室入口３１を介して燃焼器車室３２内に供給され、該圧縮空気が燃焼用空気として燃焼器車室３２から空気通路５４に流れ込み、燃焼器４の軸方向に直交する面に沿って設けられた壁面部５３で方向転換され、第１バーナ筒４１及び第２バーナ筒４７に流入するようになっている。そして、各バーナ筒では、燃料ノズルから噴射される燃料と圧縮空気（燃焼用空気）とが混合され、この混合気が燃焼筒３６に流れ込み、着火されて燃焼することにより、燃焼ガスが発生するようになっている。
　上述の第１燃焼バーナ３８は拡散燃焼火炎を発生させるためのバーナであってもよく、第２燃焼バーナ４４は予混合気を燃焼させ予混合燃焼火炎を発生させるためのバーナであってもよい。
　すなわち、第２燃焼バーナ４４において、第２燃料ポート４３からの燃料と圧縮空気とが予混合されて、該予混合気がスワラ４９によって主として旋回流を形成し、燃焼筒３６に流れ込む。また、圧縮空気と、第１燃料ポート４２を介して第１燃焼バーナ３８から噴射された燃料とが燃焼筒３６内で混合され、図示しない着火手段により着火されて燃焼し、燃焼ガスが発生する。このとき、燃焼ガスの一部が火炎を伴って周囲に拡散することで、各第２燃焼バーナ４４から燃焼筒３６内に流れ込んだ予混合気が着火されて燃焼する。すなわち、第１燃焼バーナ３８から噴射された燃料による拡散燃焼火炎によって、第２燃焼バーナ４４からの予混合気（予混合燃料）の安定燃焼を行うための保炎を行うことができる。
　このようにして燃焼器４において燃料の燃焼により発生した燃焼ガスは、尾筒５０の下流端部に位置する燃焼器４の出口部５１を介して、タービン６に流入する。
　燃焼器４は、上述の空気通路５４に燃料を噴射するための第３燃料ノズル７０を備えている。なお、周方向に沿って複数の第３燃料ノズル７０が設けられていてもよい。第３燃料ノズル７０は、後述するトップハットボディ６０に固定されている。
　第３燃料ノズル７０から空気通路５４に燃料を噴射すると、空気通路５４に流れ込んだ圧縮空気と噴射された燃料とが混合され、この燃料混合気が各バーナ筒に流入する。そして、この燃料混合気に対して、上述したように第１燃料ノズル４０及び第２燃料ノズル４６から燃料を噴射して混合気を形成することで、均一な燃料混合気を形成して低ＮＯｘ化を図ることができる。
　なお、燃焼器４は、燃焼ガスをバイパスさせるためのバイパス管（不図示）等の他の構成要素を備えていてもよい。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、上記空気通路５４に整流板５５が配置されている。整流板５５は、内筒４８と外筒５２との間に設けられ、内筒４８の外周部に固定配置される多孔板であり、整流板５５を貫通する複数の貫通孔が配置されている。
　整流板５５は、圧縮空気の流れを整流するとともに、整流板５５を通過する際に圧損を生じさせる。すなわち、整流板５５を通過後の圧縮空気が流れる空気通路５４内では、燃焼器車室３２（図２参照）内、及び後述する空所３３に比べて圧力が低くなっている。
　以下、幾つかの実施形態に係る燃焼器４についてより詳細に説明する。
（トップハットボディ６０）
　図３Ａ、図３Ｂ、図４、図６、及び図７に示すように、幾つかの実施形態に係る燃焼器４は、ケーシング２０に取り付けられたフランジ部６２と、フランジ部６２から燃焼器４の軸方向に沿って延びる環状の延長部６４と、フランジ部６２と延長部６４との間に延在する管部８０と、を備えている。そして、第３燃料ポート７４からの燃料が、管部８０、及び、延長部６４の内部に形成された後述する通路６５を介して第３燃料ノズル７０に供給されるようになっている。第３燃料ノズル７０は、延長部６４の内周側に設けられている。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、フランジ部６２及び延長部６４で構成される部分は、その形状からトップハットボディ６０と呼ばれることがある。
　幾つかの実施形態に係るトップハットボディ６０は、ケーシング２０に形成された燃焼器挿通孔２０ｈを塞ぐように設けられた有底筒状の部材である。
　図３Ａ、図３Ｂ、図４、図６、及び図７に示すように、フランジ部６２は、燃焼器４の径方向（以下、単に「径方向」ともいう。）外側に向かって突出する形状を有しており、ボルト５９により、ケーシング２０に固定されている。
　延長部６４は、フランジ部６２から、ケーシング２０の内部空間に向かって燃焼器４の軸方向に沿って延びた筒状の形状を有している。幾つかの実施形態において、延長部６４は、ケーシング２０よりも径方向内側に位置している。また、延長部６４は、径方向内側に向かって突出する環状突出部６３を有している。上述の空気通路５４を流れる圧縮空気流れを方向転換する壁面部５３は、環状突出部６３によって形成されている。
　図３Ａ、図３Ｂ、図４、図６、及び図７に示すように、空気通路５４は、延長部６４によって少なくとも部分的に形成されていてもよい。すなわち、延長部６４は、空気通路５４を形成する空気通路形成部６６（外筒５２）を含んでいてもよい。
　図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一実施形態に係るガスタービン１では、外筒５２の周方向の領域の内、ロータ８の軸線Ｏを中心とする比較的径方向外側に位置する領域では、外筒５２の外周面５２ａは、燃焼器挿通孔２０ｈの内周面２０ｉから離間している。これにより、一実施形態に係るガスタービン１では、ロータ８の軸線Ｏを中心とする比較的径方向外側に位置する領域において、外筒５２の外周面５２ａと燃焼器挿通孔２０ｈの内周面２０ｉとの間には、圧縮空気が流通可能な空所３３が形成されている。
　図６に示すように、他の実施形態に係るガスタービン１では、外筒５２の外周面５２ａは、その全周に亘って燃焼器挿通孔２０ｈの内周面２０ｉから離間している。これにより、他の実施形態に係るガスタービン１では、外筒５２の外周面５２ａと燃焼器挿通孔２０ｈの内周面２０ｉとの間には、外周面５２ａの全周に亘って圧縮空気が流通可能な空所３３が形成されている。
　図３Ａ、図３Ｂ、図４、図６、及び図７に示すように、幾つかの実施形態に係るトップハットボディ６０の内部には、その外周側の空間（空所３３）からノズル固定部４００へ圧縮空気を供給可能な第１内部流路６１が形成されている。
　幾つかの実施形態に係る第１内部流路６１は、第１内部流路６１の入口である第１入口６１ａと、第１入口６１ａよりも燃焼器４の径方向内側に位置する出口である第１出口６１ｂとを有する。
　幾つかの実施形態に係る第１内部流路６１では、第１入口６１ａは、外筒５２の外周面５２ａに形成されている。
　幾つかの実施形態に係る第１内部流路６１では、第１出口６１ｂは、ノズル固定部４００と対向するトップハットボディ６０の内周部６０ａ、具体的には、図４及び図７によく示すように環状突出部６３の内周面６３ａに形成されている。
　図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一実施形態に係る燃焼器４では、ロータ８の軸線Ｏを中心とする比較的径方向内側には空所３３が存在しない。ロータ８の軸線Ｏを中心とする径方向内側は、図５において図示下側となる。そのため、一実施形態に係る燃焼器４では、図５に示すように、第１内部流路６１は、ロータ８の軸線Ｏを中心とする径方向外側、すなわち図５において図示上側に設けられているが、図５において図示下側には設けられていない。
　図６に示すように、他の実施形態に係る燃焼器４では、ロータ８の軸線Ｏを中心とする比較的径方向内側にも空所３３が存在する。そのため、他の実施形態に係る燃焼器４では、図８に示すように、第１内部流路６１は、図５において図示上側だけでなく図示下側にも設けられている。
　幾つかの実施形態に係る第１内部流路６１は、少なくともその一部が延長部６４の内部に形成されている。
　図３Ａ、及び図３Ｂに示す一実施形態に係るガスタービン１では、例えば図５に示すように、第１内部流路６１は、少なくとも１つ、好ましくは複数設けられているとよい。
　図６に示す他の実施形態に係るガスタービン１では、第１内部流路６１は、例えば図７及び図８に示すように、後述する複数の第２内部流路４０２のそれぞれに対して設けられているとよい。
　延長部６４の内部には、燃料を通すための通路６５が設けられている。通路６５は、燃焼器４の周方向に沿って形成された環状通路６７と、環状通路６７に接続される第１接続通路６８及び第２接続通路６９と、を含む。
　第１接続通路６８は、管部８０の内部流路と環状通路６７との間に設けられ、該第１接続通路６８を介して、管部８０の内部流路と環状通路６７とが連通されるようになっている。第２接続通路６９は、環状通路６７と第３燃料ノズル７０との間に設けられている。
　なお、燃焼器４において複数の第３燃料ノズル７０が設けられる場合、複数の第３燃料ノズル７０の各々に対して第２接続通路６９が設けられる。
　以下の説明では、第２接続通路６９は、第３内部流路６９Ａとも称する。
　幾つかの実施形態に係る第１内部流路６１は、燃焼器４の周方向から見たときに第３内部流路６９Ａと交差していてもよい。そのため、例えば図５及び図８に示すように、第１内部流路６１は、第３内部流路６９Ａと干渉しないように、第３内部流路６９Ａとは周方向の異なる位置に形成されている。
　なお、図５及び図８では、第１燃料ノズル４０及び第２燃料ノズル４６に燃料を供給するための燃料流路、及び第１接続通路６８の記載を省略している。
（ノズル固定部４００）
　図３Ａ、図３Ｂ、図４、図６、及び図７に示すように、幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、ノズル固定部４００は、例えばトップハットボディ６０の環状突出部６３に取り付けられたフランジ部４１０と、フランジ部４１０から燃焼器４の軸方向に沿って延びる柱状の本体部４２０とを備えている。本体部４２０は、トップハットボディ６０の環状突出部６３の内周面６３ａに挿入されている。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、ノズル固定部４００は、第１内部流路６１から供給される圧縮空気を第２燃料ノズル４６の後述するパージ空気流路４６１へ供給可能な第２内部流路４０２を有する。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、第２内部流路４０２は、複数の第２燃料ノズル４６のそれぞれに対応して設けられている。
　幾つかの実施形態に係る第２内部流路４０２は、第２内部流路４０２の入口である第２入口４０２ａと、第２燃料ノズル４６のパージ空気流路４６１に接続される出口である第２出口４０２ｂとを有する。
　幾つかの実施形態に係る第２内部流路４０２では、第２入口４０２ａは、トップハットボディ６０と対向するノズル固定部４００の外周部４００ａ、具体的には、本体部４２０の外周面４２０ａに形成されている。
　幾つかの実施形態に係る第２内部流路４０２では、第２出口４０２ｂは、第２燃料ノズル４６の後述するパージ空気流路４６１の入口４６１ａに接続されている。
（キャビティ）
　図４及び図５に示すように、一実施形態に係る燃焼器４では、トップハットボディ６０及びノズル固定部４００は、トップハットボディ６０とノズル固定部４００との間において周方向に延在するキャビティ５００を画定する。
　より具体的には、キャビティ５００は、トップハットボディ６０の環状突出部６３の内周面６３ａと、ノズル固定部４００の本体部４２０の外周面４２０ａとの間に形成されている。
　図４及に示すように、一実施形態に係る燃焼器４では、キャビティ５００は、軸方向下流側の下流側領域５１０と、軸方向上流側の上流側領域５２０とを含む。
　一実施形態に係る燃焼器４では、軸方向から見たときに下流側領域５１０の流路断面積は、上流側領域５２０の流路断面積よりも小さい。
　すなわち、一実施形態に係る燃焼器４では、キャビティ５００の径方向の高さは、下流側領域５１０の方が上流側領域５２０よりも小さい。
　一実施形態に係る燃焼器４では、第１内部流路６１は、キャビティ５００と流体連通している。より具体的には、一実施形態に係る燃焼器４では、第１内部流路６１の第１出口６１ｂは、キャビティ５００の下流側領域５１０を画定する環状突出部６３の内周面６３ａに開口している。
　一実施形態に係る燃焼器４では、第２内部流路４０２は、キャビティ５００と流体連通している。より具体的には、一実施形態に係る燃焼器４では、第２内部流路４０２の第２入口４０２ａは、キャビティ５００の下流側領域５１０を画定する本体部４２０の外周面４２０ａに開口している。
　すなわち、一実施形態に係る燃焼器４では、第１内部流路６１と第２内部流路４０２とは、キャビティ５００を介して流体連通している。
　なお、図７に示すように、他の実施形態に係る燃焼器４では、キャビティ５００が設けられていなくてもよい。この場合、他の実施形態に係る燃焼器４では、第１内部流路６１の第１出口６１ｂは、第２内部流路４０２の第２入口４０２ａに直接接続されているとよい。
（第２燃料ノズル４６）
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、第２燃料ノズル４６は略管状をなしており、その内部にはパージ空気流路４６１及び燃料流路４６２が形成されている。
　図４及び図７に示すように、幾つかの実施形態に係る第２燃料ノズル４６では、パージ空気流路４６１は、第２燃料ノズル４６内で第２燃料ノズル４６の中心軸Ｃ２に沿って延在している。パージ空気流路４６１の出口４６１ｂは、第２燃料ノズル４６の先端４６ａに形成されている。
　なお、第２燃料ノズル４６の中心軸Ｃ２は、燃焼筒３６の中心軸Ｃ１と平行である。
（パージ空気の噴射について）
　このように構成される幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、ガスタービン１の運転時に圧縮機２（図１参照）で生成された圧縮空気は、車室入口３１を介して燃焼器車室３２内に供給され、上述したように燃焼用空気として第１燃焼バーナ３８及び第２燃焼バーナ４４に供給される。
　また、図４に示す一実施形態に係るガスタービン１では、燃焼器車室３２内に供給された圧縮空気は、上記の空所３３から第１内部流路６１を介してキャビティ５００に供給される。キャビティ５００に供給された圧縮空気は、各第２内部流路４０２に分配されて、各第２燃料ノズル４６のパージ空気流路４６１に流入する。パージ空気流路４６１に流入した圧縮空気は、図４の矢印ＩＶで示すように、パージ空気流路４６１の出口４６１ｂからパージ空気Ｐａとして燃焼筒３６内に噴射される。
　図７に示す他の実施形態に係るガスタービン１では、燃焼器車室３２内に供給された圧縮空気は、上記の空所３３から各第１内部流路６１及び各第２内部流路４０２を介して、各第２燃料ノズル４６のパージ空気流路４６１に流入する。パージ空気流路４６１に流入した圧縮空気は、図７の矢印ＶＩＩで示すように、パージ空気流路４６１の出口４６１ｂからパージ空気Ｐａとして燃焼筒３６内に噴射される。
（フラッシュバックについて）
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、第２燃焼バーナ４４にはスワラ４９が設けられていることから、第２燃焼バーナ４４が発生させる予混合燃焼火炎には旋回流成分が含まれている。すなわち、この予混合燃焼火炎は、燃焼器４の軸方向の一方側から他方側に向かって第２燃料ノズル４６を中心として旋回しながら伝播する。したがって、第２燃料ノズル４６先端の燃焼器４の軸方向の他方側には、旋回流の渦芯が形成されている。渦芯では、他の領域に比べて流速、圧力が低くなるため、フラッシュバックが生じやすいことが知られている。フラッシュバックとは、燃焼器４内における予期しない領域に滞留している燃料に、火炎が伝播することで異常な燃焼を生じる現象である。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、上述したように、第２燃料ノズル４６の先端４６ａに形成されたパージ空気流路４６１の出口４６１ｂからパージ空気Ｐａを燃焼筒３６内に噴射するので、渦芯における流体の流速、及び圧力を高めることができる。これにより、上述したフラッシュバックを抑制できる。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４は、圧縮機２から供給される圧縮空気を燃料と共に燃焼させる燃焼器４である。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器４は、燃料を供給する燃料流路４６２と、パージ空気Ｐａを噴出させるパージ空気流路４６１とを有する少なくとも１つの燃料ノズルである第２燃料ノズル４６を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器４は、少なくとも１つの燃料ノズルである第２燃料ノズル４６を固定するためのノズル固定部４００を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器４は、ノズル固定部４００の少なくとも一部の外周側に配置されるトップハットボディ６０を備える。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、上述したように、トップハットボディ６０は、その外周側の空間である空所３３からノズル固定部４００へ圧縮空気を供給可能な第１内部流路６１を有する。ノズル固定部４００は、第１内部流路６１から供給される圧縮空気を燃料ノズルである第２燃料ノズル４６のパージ空気流路４６１へ供給可能な第２内部流路４０２を有する。
　これにより、整流板５５を介さずに圧縮機２から供給される比較的圧力損失の少ない圧縮空気をパージ空気Ｐａとして燃料ノズルである第２燃料ノズル４６に供給できる。
　また、幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、パージ空気Ｐａとして供給する圧縮空気を燃焼器４の外部を経由する流路を介さずに燃料ノズルである第２燃料ノズル４６のパージ空気流路４６１へ供給できる。
　これにより、熱損失を抑えて圧縮空気をパージ空気Ｐａとして燃料ノズルである第２燃料ノズル４６に供給できる。よって、幾つかの実施形態に係る燃焼器４を備えるガスタービン１において、熱損失を抑制できる。
　幾つかの実施形態に係るガスタービン１では、圧縮機２と、幾つかの実施形態に係る燃焼器４と、該燃焼器４からの燃焼ガスによって駆動されるように構成されたタービン６と、を備える。
　これにより、ガスタービン１における熱損失を抑制できる。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、上述したように、第１出口６１ｂは、ノズル固定部４００と対向するトップハットボディ６０の内周部６０ａに形成されているとよい。
　これにより、第１出口６１ｂの形成場所がトップハットボディ６０に形成される第１内部流路６１とノズル固定部４００に形成される第２内部流路４０２とを流体連通させるのに合理的となる。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、上述したように、第２入口４０２ａは、トップハットボディ６０と対向するノズル固定部４００の外周部４００ａに形成されているとよい。
　これにより、第２入口６０２ａの形成場所がトップハットボディ６０に形成される第１内部流路６１とノズル固定部４００に形成される第２内部流路４０２とを流体連通させるのに合理的となる。
　一実施形態に係る燃焼器４では、上述したように、トップハットボディ６０及びノズル固定部４００は、トップハットボディ６０とノズル固定部４００との間において周方向に延在するキャビティ５００を画定するとよい。ノズル固定部４００は、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）を周方向に固定し、該複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）に対して圧縮空気を供給可能な複数の第２内部流路４０２を備えるとよい。該複数の第２内部流路４０２は、周方向に延在するキャビティ５００と流体連通するとよい。
　周方向に延在するキャビティ５００を形成することで、トップハットボディ６０の第１内部流路６１と、ノズル固定部４００の複数の第２内部流路４０２を流体連通することができる。このため、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）から射出されるパージ空気Ｐａの圧力を近い値に揃えることができる。よって、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）から射出されるパージ空気Ｐａの流量のばらつきを抑制できる。
　一実施形態に係る燃焼器４では、第２入口４０２ａは、燃焼器４の径方向から見たときに第１出口６１ｂとは異なる位置に設けられるとよい。
　キャビティ５００内において、第２内部流路４０２の入口である第２入口４０２ａは、第１内部流路６１の出口である第１出口６１ｂと離れた位置に設けることにより、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）が射出されるパージ空気Ｐａの圧力を近い値に揃えることができる。これにより、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）から射出されるパージ空気Ｐａの流量のばらつきを抑制できる。
　なお、一実施形態に係る燃焼器４では、第２入口４０２ａは、燃焼器４の軸方向又は周方向の少なくとも何れか一方において第１出口６１ｂとは異なる位置に設けられるとよい。
　また、図４に示した例では、第２入口４０２ａは、第１出口６１ｂに対して燃焼器４の軸方向下流側に設けられているが、第１出口６１ｂに対して燃焼器４の軸方向上流側に設けられていてもよい。すなわち、一実施形態に係る燃焼器４では、第２入口４０２ａは、図４に示した例よりも軸方向上流側に設けられ、且つ、第１出口６１ｂは、図４に示した例よりも軸方向下流側に設けられていてもよい。
　一実施形態に係る燃焼器４では、燃焼器４の軸方向から見たときにキャビティ５００の軸方向の下流側端部５１１におけるキャビティ５００の流路断面積は、第２入口４０２ａの軸方向の位置におけるキャビティ５００の流路断面積よりも小さいとよい。
　これにより、軸方向下流側からキャビティ５００に第３燃料ノズル７０から噴射された燃料等が入り込むことを抑制できる。
　なお、一実施形態に係る燃焼器４では、キャビティ５００内の圧縮空気が下流側領域５１０を介して下流側端部５１１から空気通路５４に噴出するように構成されている。したがって、軸方向下流側からキャビティ５００に第３燃料ノズル７０から噴射された燃料等が入り込むことを一層抑制される。
　なお、一実施形態に係る燃焼器４では、下流側領域５１０におけるキャビティ５００の径方向の高さがゼロ、すなわち、下流側領域５１０において、トップハットボディ６０の環状突出部６３の内周面６３ａと、ノズル固定部４００の本体部４２０の外周面４２０ａとの間の隙間が実質的に存在していなくてもよい。
　他の実施形態に係る燃焼器４では、第２内部流路４０２は、第１内部流路４０１と１対１で接続されているとよい。
　これにより、キャビティ５００を設けなくてもよい。
　幾つかの実施形態に係る燃焼器４では、上述したように、トップハットボディ６０は、トップハットボディ６０に固定された流路噴射ノズルである第３燃料ノズル７０に燃料を供給するための第３内部流路６９Ａを有していてもよい。第１内部流路６１は、燃焼器４の周方向から見たときに第３内部流路６９Ａと交差してもよい。
　これにより、トップハットボディ６０内に第１内部流路６１を無理なく配置できる。
　本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
　上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
（１）本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器４は、圧縮機２から供給される圧縮空気を燃料と共に燃焼させる燃焼器４である。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器４は、燃料を供給する燃料流路４６２と、パージ空気Ｐａを噴出させるパージ空気流路４６１とを有する少なくとも１つの燃料ノズルである第２燃料ノズル４６を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器４は、少なくとも１つの燃料ノズルである第２燃料ノズル４６を固定するためのノズル固定部４００を備える。本開示の少なくとも一実施形態に係る燃焼器４は、ノズル固定部４００の少なくとも一部の外周側に配置されるトップハットボディ６０を備える。トップハットボディ６０は、その外周側の空間である空所３３からノズル固定部４００へ圧縮空気を供給可能な第１内部流路６１を有する。ノズル固定部４００は、第１内部流路６１から供給される圧縮空気を燃料ノズルである第２燃料ノズル４６のパージ空気流路４６１へ供給可能な第２内部流路４０２を有する。
　上記（１）の構成によれば、圧縮機２から供給される比較的圧力損失の少ない圧縮空気を、熱損失を抑えてパージ空気Ｐａとして燃料ノズルである第２燃料ノズル４６に供給できる。これにより、上記（１）の構成の燃焼器４を備えるガスタービン１において、熱損失を抑制できる。
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、第１内部流路６１は、第１内部流路６１の入口である第１入口６１ａと、第１入口６１ａよりも燃焼器４の径方向内側に位置する出口である第１出口６１ｂとを有するとよい。第１出口６１ｂは、ノズル固定部４００と対向するトップハットボディ６０の内周部６０ａに形成されているとよい。
　上記（２）の構成によれば、第１出口６１ｂの形成場所がトップハットボディ６０に形成される第１内部流路６１とノズル固定部４００に形成される第２内部流路４０２とを流体連通させるのに合理的となる。
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、第２内部流路４０２は、第２内部流路４０２の入口である第２入口４０２ａと、燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）のパージ空気流路４６１に接続される出口である第２出口４０２ｂとを有するとよい。第２入口４０２ａは、トップハットボディ６０と対向するノズル固定部４００の外周部４００ａに形成されているとよい。
　上記（３）の構成によれば、第２入口４０２ａの形成場所がトップハットボディ６０に形成される第１内部流路６１とノズル固定部４００に形成される第２内部流路４０２とを流体連通させるのに合理的となる。
（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、トップハットボディ６０及びノズル固定部４００は、トップハットボディ６０とノズル固定部４００との間において周方向に延在するキャビティ５００を画定するとよい。ノズル固定部４００は、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）を周方向に固定し、該複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）に対して圧縮空気を供給可能な複数の第２内部流路４０２を備えるとよい。該複数の第２内部流路４０２は、周方向に延在するキャビティ５００と流体連通するとよい。
　上記（４）の構成によれば、周方向に延在するキャビティ５００を形成することで、トップハットボディ６０の第１内部流路６１と、ノズル固定部４００の複数の第２内部流路４０２を流体連通することができる。このため、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）から射出されるパージ空気Ｐａの圧力を近い値に揃えることができる。よって、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）から射出されるパージ空気Ｐａの流量のばらつきを抑制できる。
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、第１内部流路６１は、第１内部流路の入口である第１入口６１ａと、第１入口６１ａよりも燃焼器４の径方向内側位置する出口である第１出口６１ｂとを有するとよい。第２内部流路４０２は、第２内部流路４０２の入口である第２入口４０２ａと、燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）のパージ空気流路４６１に接続される出口である第２出口４０２ｂとを有するとよい。第２入口４０２ａは、燃焼器４の径方向から見たときに第１出口６１ｂとは異なる位置に設けられるとよい。
　上記（５）の構成によれば、キャビティ５００内において、第２内部流路４０２の入口である第２入口４０２ａは、第１内部流路６１の出口である第１出口６１ｂと離れた位置に設けることにより、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）が射出されるパージ空気Ｐａの圧力を近い値に揃えることができる。これにより、複数の燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）から射出されるパージ空気Ｐａの流量のばらつきを抑制できる。
（６）幾つかの実施形態では、上記（４）又は（５）の構成において、第２内部流路４０２は、第２内部流路４０２の入口である第２入口４０２ａと、燃料ノズル（第２燃料ノズル４６）のパージ空気流路４６１に接続される出口である第２出口４０２ｂとを有するとよい。燃焼器４の軸方向から見たときにキャビティ５００の軸方向の下流側端部５１１におけるキャビティ５００の流路断面積は、第２入口４０２ａの軸方向の位置におけるキャビティ５００の流路断面積よりも小さいとよい。
　上記（６）の構成によれば、キャビティ５００の下流側からキャビティ５００に燃料などが入り込むことを抑制できる。
（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、第２内部流路４０２は、第１内部流路６１と１対１で接続されているとよい。
　上記（７）の構成によれば、上記キャビティ５００を設けなくてもよい。
（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（７）の何れかの構成において、トップハットボディ６０は、トップハットボディ６０に固定された流路噴射ノズルである第３燃料ノズル７０に燃料を供給するための第３内部流路６９Ａを有していてもよい。第１内部流路６１は、燃焼器４の周方向から見たときに第３内部流路６９Ａと交差してもよい。
　上記（８）の構成によれば、トップハットボディ６０内に第１内部流路６１を無理なく配置できる。
（９）本開示の少なくとも一実施形態に係るガスタービン１は、圧縮機２と、上記（１）乃至（８）の何れかの構成の燃焼器４と、燃焼器４からの燃焼ガスによって駆動されるように構成されたタービン６と、を備える。
　上記（９）の構成によれば、上記（１）の構成の燃焼器４を備えるので、ガスタービン１における熱損失を抑制できる。
１　ガスタービン
２　圧縮機
４　燃焼器
６　タービン
３８　第１燃焼バーナ
４０　第１燃料ノズル
４４　第２燃焼バーナ
４６　第２燃料ノズル
６０　トップハットボディ
６１　第１内部流路
６１ａ　第１入口
６２ｂ　第１出口
６９　第２接続通路
６９Ａ　第３内部流路
７０　第３燃料ノズル
４００　ノズル固定部
４０２　第２内部流路
４０２ａ　第２入口
４０２ｂ　第２出口
５００　キャビティ

Claims (9)

  1. 　圧縮機から供給される圧縮空気を燃料と共に燃焼させる燃焼器であって、
    　前記燃料を供給する燃料流路と、パージ空気を噴出させるパージ空気流路とを有する少なくとも１つの燃料ノズルと、
    　前記少なくとも１つの燃料ノズルを固定するためのノズル固定部と、
    　前記ノズル固定部の少なくとも一部の外周側に配置されるトップハットボディと、
    を備え、
    　前記トップハットボディは、その外周側の空間から前記ノズル固定部へ前記圧縮空気を供給可能な第１内部流路を有し、
    　前記ノズル固定部は、前記第１内部流路から供給される圧縮空気を前記燃料ノズルの前記パージ空気流路へ供給可能な第２内部流路を有する、
    燃焼器。
  2. 　前記第１内部流路は、前記第１内部流路の入口である第１入口と、前記第１入口よりも前記燃焼器の径方向内側に位置する出口である第１出口とを有し、
    　前記第１出口は、前記ノズル固定部と対向する前記トップハットボディの内周部に形成されている
    請求項１に記載の燃焼器。
  3. 　前記第２内部流路は、前記第２内部流路の入口である第２入口と、前記燃料ノズルの前記パージ空気流路に接続される出口である第２出口とを有し、
    　前記第２入口は、前記トップハットボディと対向する前記ノズル固定部の外周部に形成されている
    請求項１又は２に記載の燃焼器。
  4. 　前記トップハットボディ及び前記ノズル固定部は、前記トップハットボディと前記ノズル固定部との間において周方向に延在するキャビティを画定し、
    　前記ノズル固定部は、複数の前記燃料ノズルを周方向に固定し、該複数の燃料ノズルに対して前記圧縮空気を供給可能な複数の前記第２内部流路を備え、
    　該複数の前記第２内部流路は、前記周方向に延在するキャビティと流体連通する、
    請求項１又は２に記載の燃焼器。
  5. 　前記第１内部流路は、前記第１内部流路の入口である第１入口と、前記第１入口よりも前記燃焼器の径方向内側位置する出口である第１出口とを有し、
    　前記第２内部流路は、前記第２内部流路の入口である第２入口と、前記燃料ノズルの前記パージ空気流路に接続される出口である第２出口とを有し、
    　前記第２入口は、前記燃焼器の径方向から見たときに前記第１出口とは異なる位置に設けられる
    請求項４に記載の燃焼器。
  6. 　前記第２内部流路は、前記第２内部流路の入口である第２入口と、前記燃料ノズルの前記パージ空気流路に接続される出口である第２出口とを有し、
    　前記燃焼器の軸方向から見たときに前記キャビティの前記軸方向の下流側端部における前記キャビティの流路断面積は、前記第２入口の前記軸方向の位置における前記キャビティの流路断面積よりも小さい
    請求項４に記載の燃焼器。
  7. 　前記第２内部流路は、前記第１内部流路と１対１で接続されている
    請求項１又は２に記載の燃焼器。
  8. 　前記トップハットボディは、前記トップハットボディに固定された流路噴射ノズルに燃料を供給するための第３内部流路を有し、
    　前記第１内部流路は、前記燃焼器の周方向から見たときに前記第３内部流路と交差する
    請求項１又は２に記載の燃焼器。
  9. 　前記圧縮機と、
    　請求項１又は２に記載の燃焼器と、
    　前記燃焼器からの燃焼ガスによって駆動されるように構成されたタービンと、
    を備える
    ガスタービン。
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