发明名称 燃气轮机之燃烧器及具备其之燃气轮机
摘要 本发明系为安定地实现低NOx化,而提供一种可降低燃烧振动之燃气轮机之燃烧器。燃烧器(3)包含:第1箱体(30),其系配设于所谓内筒(6)或尾筒(7)或旁通导管(11)之对象体(20)外侧,并形成特定容积之第1内部空间(31)者;及特定长度之第1喉部(32),其系一端(32a)于对象体(20)之侧壁(20a)开口之同时,他端(32b)于第1内部空间(31)开口者;且于一端(32a)插嵌具有多数贯通孔之第1阻抗体(33)。在燃烧区域所产生之燃烧振动之振动要素之流体粒子,被第1阻抗体(33)有效捕捉之同时,与以第1喉部(32)连结之第1内部空间(31)之空气共鸣,于第1阻抗体(33)附近振动,使其振幅衰减。
申请公布号 TWI247867 申请公布日期 2006.01.21
申请号 TW092133684 申请日期 2003.12.01
申请人 三菱重工业股份有限公司 发明人 池田和史;万代重实;川田裕;青山邦明;小野正树;田中克则
分类号 F23R3/42;F02C7/00 主分类号 F23R3/42
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种燃气轮机之燃烧器,其系由于内部具有燃烧 区域之筒体所构成者,其特征在于包含: 空气收纳体,其系收纳对于在前述燃烧区域所产生 之燃烧振动之振动要素之流体粒子之共鸣用空气 者;特定长度之中继体,其系一端朝向前述筒体开 口之同时,他端于前述空气收纳体内开口者;及横 切体,其系横切该中继体内,具有以与前述空气收 纳体内之空气之共鸣而使得前述流体粒子振动之 通气孔者。 2.如申请专利范围第1项之燃气轮机之燃烧器,其中 前述空气收纳体系配设于前述筒体之外侧,形成特 定容积之第1内部空间之第1箱体;前述中继体系一 端于前述燃烧区域或其下流区域开口之同时,他端 于前述第1内部空间开口之第1喉部;前述横切体系 具有多数贯通孔作为前述通气孔,并插嵌于前述第 1喉部之前述一端之第1阻抗体。 3.如申请专利范围第2项之燃气轮机之燃烧器,其中 于前述筒体之前述燃烧区域或其下流区域开口之 同时,于形成前述筒体周围之车室内开口,并配设 由前述车室至前述筒体内供给旁通空气之燃烧气 体浓度调整用之旁通导管,前述第1喉部之前述一 端于该旁通导管内开口。 4.如申请专利范围第2项之燃气轮机之燃烧器,其中 前述第1喉部之前述一端之开口面积对前述他端为 宽。 5.如申请专利范围第4项之燃气轮机之燃烧器,其中 于前述第1喉部之前述他端侧插嵌具有多数贯通孔 之阻抗体。 6.如申请专利范围第4项之燃气轮机之燃烧器,其中 前述第1喉部之前述他端于前述第1内部空间突出, 于该突出部形成多数贯通孔。 7.如申请专利范围第2项之燃气轮机之燃烧器,其中 前述第1箱体系并列设置复数。 8.如申请专利范围第7项之燃气轮机之燃烧器,其中 前述第1喉部之前述各他端侧之开口面积或长度, 或前述各第1内部空间之容积之中,至少1个系于每 个前述第1箱体相异。 9.如申请专利范围第7项之燃气轮机之燃烧器,其中 于前述各第1内部空间之至少1个,配设具有多数贯 通孔之阻抗体。 10.如申请专利范围第7项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述各第1箱体之至少1个配设突出板,其系于 前述各第1内部空间突出,形成由前述第1喉部之前 述他端之连续通路,并具有多数贯通孔者。 11.如申请专利范围第2项之燃气轮机之燃烧器,其 中包含:第2箱体,其系于前述第1箱体外侧至少连续 设置1个并形成各特定容积之第2内部空间;及特定 长度之第2喉部,其系于相互邻接之前述第1、第2内 部空间分别开口者;且于前述各第2喉部,在位于前 述第1箱体侧之一端插嵌具有多数贯通孔之第2阻 抗体。 12.如申请专利范围第11项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第2喉部之前述一端之开口面积对他端为宽 。 13.如申请专利范围第12项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述第2喉部之前述他端侧插嵌具有多数贯通 孔之阻抗体。 14.如申请专利范围第12项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第2喉部之前述他端于前述第2内部空间突 出,于该突出部形成多数贯通孔。 15.如申请专利范围第11项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第2箱体系并列设置复数。 16.如申请专利范围第15项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第2喉部之前述各他端侧之开口面积或长度 ,或前述各第2内部空间之容积之中,至少1个系于每 个前述第2箱体相异。 17.如申请专利范围第15项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述各第2内部空间之至少1个,配设具有多数 贯通孔之阻抗体。 18.如申请专利范围第15项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述各第2箱体之至少1个配设突出板,其系于 前述各第2内部空间突出,形成由前述第2喉部之前 述他端之连续通路,并具有多数贯通孔者。 19.一种燃气轮机,其系包含:空气压缩机、申请专 利范围第2项之燃气轮机之燃烧器、及轮机者。 20.如申请专利范围第1项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述空气收纳体系配设于前述筒体之外侧,形成 特定容积之内部空间之箱体;前述中继体系一端于 较前述燃烧区域为上流区域开口之同时,他端于前 述内部空间开口之喉部;前述横切体系具有多数贯 通孔作为前述通气孔,并插嵌于前述喉部之前述一 端之阻抗体。 21.如申请专利范围第20项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述箱体系配设于形成前述筒体周围之车室内 。 22.一种燃气轮机,其系包含:空气压缩机与轮机,其 系相互以主轴直接连接者;及申请专利范围第20项 之燃气轮机之燃烧器,其系配设于该等空气压缩机 与轮机之间者。 23.一种燃气轮机,其系包含:空气压缩机与轮机,其 系相互以主轴直接连接者;及复数之申请专利范围 第1项之燃气轮机之燃烧器,其系于该等空气压缩 机与轮机之间,对于前述主轴配设在同一圆周上者 ;其特征在于: 前述空气收纳体系与前述主轴以同轴状,配设于前 述各筒体之后端之外侧之第1环状管体;前述中继 体系各一端于较前述各燃烧区域为上流区域开口 之同时,各他端于前述第1环状管体内开口之第1喉 部;前述横切体系具有多数贯通孔作为前述通气孔 ,并插嵌于前述各第1喉部之前述各一端之第1阻抗 体。 24.如申请专利范围第23项之燃气轮机,其中于前述 第1环状管体内之前述各第1喉部之前述各他端相 互之间,分别设置第1隔壁。 25.如申请专利范围第23项之燃气轮机,其中包含:第 2环状管体,其系与前述主轴以同轴状,于前述第1环 状管体之外侧至少连续设置1个者;及特定长度之 第2喉部,其系对应前述各第1喉部之同时,于相互邻 接之前述第1、第2环状管体内分别开口者;且于前 述各第2喉部,在位于前述第1环状管体侧之各一端, 插嵌具有多数贯通孔之第2阻抗体。 26.如申请专利范围第25项之燃气轮机,其中于前述 第2环状管体内之前述各第2喉部之前述各他端相 互之间,分别设置第2隔壁。 27.如申请专利范围第1项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述中继体系一端于前述筒体之前述燃烧区域 或其下流区域开口之同时,他端于形成前述筒体周 围之车室内开口之旁通导管;前述空气收纳体系前 述车室;前述横切体系具有多数贯通孔作为前述通 气孔之板状构件。 28.如申请专利范围第27项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述板状构件系在对于前述旁通导管之横切方 向可滑动,并具有多数之贯通孔存在区域,其系与 前述旁通导管之横切面略相同大小,且前述贯通孔 之开口面积所占比例相异者。 29.如申请专利范围第28项之燃气轮机之燃烧器,其 中以开关程度调整由前述车室经由前述旁通导管 导入至前述筒体内之旁通空气流量之旁通阀配设 于前述旁通导管;前述板状构件具有贯通区域,其 系以与前述旁通导管之横切面略相同大小贯通者 。 30.如申请专利范围第28项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述板状构件具有:贯通区域,其系以与前述旁 通导管之横切面略相同大小贯通者;及贯通孔不存 在区域,其系与前述旁通导管之横切面略相同大小 ,不存在前述贯通孔者。 31.如申请专利范围第27项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述旁通导管之前述他端部嵌插于其轴方向 可突出入且具有特定长度之筒状构件。 32.如申请专利范围第1项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述空气收纳体系一端于前述筒体之前述燃烧 区域或其下流区域开口之同时,他端于形成前述筒 体周围之车室内开口之旁通导管;前述中继体系于 前述旁通导管之前述一端附近横切之隔壁,与嵌通 该隔壁并由前述隔壁之至少一方之面突出之突出 管;前述横切体系具有多数贯通孔作为前述通气孔 ,并插嵌于前述突出管之阻抗体。 33.如申请专利范围第32项之燃气轮机之燃烧器,其 中连续设置复数前述隔壁,并于该等各隔壁具备前 述突出管及前述阻抗体。 34.如申请专利范围第27或32项之燃气轮机之燃烧器 ,其中包含:箱体,其系配设于前述筒体外侧,形成特 定容积之内部空间者;及特定长度之喉部,其系于 前述燃烧区域或其下流区域开口之同时,于前述内 部空间开口者;并于前述喉部插嵌具有多数贯通孔 之阻抗体。 35.一种燃气轮机,其系包含:空气压缩机、申请专 利范围第27或32项之燃气轮机之燃烧器、及轮机。 36.如申请专利范围第1项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述筒体环状安装具有空洞之共鸣器于外周 之同时,形成于前述空洞开口之吸音孔; 前述空气收纳体系与前述共鸣器邻接配置,形成特 定容积之第1内部空间之第1箱体;前述中继体系前 述共鸣器,及一端于前述空洞开口之同时,他端于 前述第1内部空间开口之第1喉部;前述横切体系具 有前述吸音孔作为前述通气孔之前述筒体之侧壁 。 37.如申请专利范围第36项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述第1喉部之前述一端,插嵌具有多数贯通 孔之第1阻抗体。 38.如申请专利范围第37项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第1喉部之前述一端之开口面积对前述他端 为宽。 39.如申请专利范围第38项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述第1喉部之前述他端侧插嵌具有多数贯通 孔之阻抗体。 40.如申请专利范围第36项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第1箱体系对于前述共鸣器并列设置复数。 41.如申请专利范围第40项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述共鸣器之前述空洞之前述各第1喉部之前 述各一端相互之间,分别设置隔壁。 42.如申请专利范围第41项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述隔壁系具有多数贯通孔之阻抗体。 43.如申请专利范围第40项之燃气轮机之燃烧器,其 中并列设置并相互邻接之前述各第1箱体,系具有 形成相互之前述第1内部空间之共有第1壁面,前述 第1壁面系具有多数贯通孔之阻抗体。 44.如申请专利范围第36项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述共鸣器及前述第1箱体,形成复数将冷却 用流体由各个外部导入至内部之流体导入孔。 45.如申请专利范围第36项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述共鸣器及前述第1箱体,形成将滞留液体 由各个内部排出至外部之排出孔。 46.如申请专利范围第36项之燃气轮机之燃烧器,其 中包含:第2箱体,其系于前述第1箱体之外侧连续设 置至少1个,并形成各个特定容积之第2内部空间;及 特定长度之第2喉部,其系于相互邻接之前述第1、 第2内部空间分别开口者;且于前述各第2喉部,在位 于前述第1箱体侧之一端,插嵌具有多数贯通孔之 第2阻抗体。 47.如申请专利范围第46项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第2喉部之前述一端之开口面积对他端为宽 。 48.如申请专利范围第47项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述第2喉部之前述他端侧插嵌具有多数贯通 孔之阻抗体。 49.如申请专利范围第46项之燃气轮机之燃烧器,其 中前述第2箱体系对于前述第1箱体并列设置复数 。 50.如申请专利范围第49项之燃气轮机之燃烧器,其 中并列设置并相互邻接之前述各第2箱体,系具有 形成相互之前述第2内部空间之共有第2壁面,前述 第2壁面系具有多数贯通孔之阻抗体。 51.如申请专利范围第46项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述第2箱体,形成复数将冷却用流体由外部 导入至内部之流体导入孔。 52.如申请专利范围第46项之燃气轮机之燃烧器,其 中于前述第2箱体,形成将滞留液体由内部排出至 外部之排出孔。 53.一种燃气轮机,其系包含:空气压缩机、申请专 利范围第36项之燃气轮机之燃烧器、及轮机。 图式简单说明: 图1系表示本发明第1实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图2系表示本发明第2实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图3系表示本发明第3实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图4系表示本发明第4实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图5系表示本发明第5实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图6系表示本发明第6实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图7系表示本发明第7实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图8系表示本发明第8实施形态之燃烧器概念之剖 面图。 图9系表示具体应用第1至第8实施形态之燃烧器之 燃气轮机一例之主要部分纵剖面图。 图10系相当于图9之A-A切面之横剖面图。 图11系表示具体应用第1至第8实施形态之燃烧器之 燃气轮机其他例之相当于图9之A-A切面之横剖面图 。 图12系模式表示本发明第9实施形态之燃气轮机之 燃烧器附近之主要部分纵剖面图。 图13系模式表示本发明第10实施形态之燃气轮机之 燃烧器附近之主要部分纵剖面图。 图14系模式表示本发明第11实施形态之燃气轮机之 燃烧器附近之主要部分纵剖面图。 图15系模式表示本发明第12实施形态之燃气轮机之 燃烧器附近之主要部分纵剖面图。 图16系模式表示第12实施形态之燃气轮机之燃烧器 附近之主要部分横剖面图。 图17系模式表示本发明第13实施形态之燃气轮机之 燃烧器附近之主要部分横剖面图。 图18系模式表示本发明第14实施形态之燃气轮机之 燃烧器附近之主要部分纵剖面图。 图19系本发明第15实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图20系第15实施形态之燃烧器之主要部分横剖面图 。 图21系本发明第16实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图22系第16实施形态之燃烧器之板状构件之平面图 。 图23系第16实施形态之燃烧器之旁通阀之平面图。 图24A、B系表示第16实施形态之燃烧器之旁通空气 量调整动作之主要部分纵剖面图。 图25A、B系表示第16实施形态之燃烧器之衰减振动 降低动作之主要部分纵剖面图。 图26系本发明第17实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图27系第17实施形态之燃烧器之板状构件之平面图 。 图28系本发明第18实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图29系本发明第19实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图30系本发明第20实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图31系本发明第21实施形态之燃烧器一例之主要部 分纵剖面图。 图32系本发明第22实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图33系将第22实施形态之燃烧器之共鸣器及第1箱 体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图34系本发明第23实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图35系将第23实施形态之燃烧器之共鸣器及第1箱 体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图36系本发明第24实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图37系将第24实施形态之燃烧器之共鸣器及第1箱 体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图38系本发明第25实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图39系将第25实施形态之燃烧器之共鸣器及第1箱 体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图40系将本发明第26实施形态之燃烧器之共鸣器及 第1箱体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图41系将本发明第27实施形态之燃烧器之共鸣器及 第1箱体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图42系将本发明第28实施形态之燃烧器之共鸣器及 第1箱体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图43系将本发明第29实施形态之燃烧器之共鸣器及 第1箱体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图44系本发明第30实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图45系本发明第31实施形态之燃烧器之主要部分纵 剖面图。 图46系将第31实施形态之燃烧器之共鸣器及第1箱 体于圆周方向切断而展开之切面展开图。 图47系一般燃气轮机之燃烧器附近之主要部分纵 剖面图。
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