旋转动力传递到压缩机2及发电机6。传递到压缩机2的旋转动力用于压缩动力，传递到发电机6的旋转动力转换为电能。
[0036]燃烧器3具备作为压力容器的外筒10、设于外筒10的内部的燃烧室12、设于燃烧室12的外周的燃烧室冷却用流动套筒11。另外，在燃烧室12的上游侧配置用于向燃烧室12喷出燃料与空气并保持火焰的燃烧嘴300。
[0037]供给至燃烧器3的燃烧空气102在流动套筒11与燃烧室12的空间内流动，一边冷却燃烧室12 —边通过设于燃烧室12的侧壁的空气孔13及设于燃烧嘴300的空气喷孔201供给至燃烧室12内。
[0038]燃烧嘴300是由第一旋流器401与第二旋流器402构成的双重旋转结构。第一旋流器401具备用于向燃烧室12内喷射高炉气体90或焦炭炉气体380的气体喷孔202、用于喷射燃烧空气102的空气喷孔201。第二旋流器402具备喷孔203。
[0039]第一旋流器401与第二旋流器402固定于燃烧嘴机身310。在燃烧嘴机身310上连接用于向第一旋流器401供给燃料的第一燃料系统501、用于向第二旋流器402供给燃料或抽气空气701a的第二燃料系统502。在第一燃料系统501上设有第一燃料系统流量调节阀501a，在第二燃料系统502上设有第二燃料系统流量调节阀502a，利用控制装置30控制各自的开度。
[0040]在第一燃料系统501与第二燃料系统502的上游配置气体混合装置938A，从气体混合装置938A的输出侧向各燃料系统流量调节阀501a、502a的上游侧供给燃料气体。在气体混合装置938A的输入侧连接供给高炉气体90的高炉气体系统601与供给焦炭炉气体380的焦炭炉气体系统602。在高炉气体系统601上设有高炉气体系统流量调节阀601a，在焦炭炉气体系统602上设有焦炭炉气体系统流量调节阀602a，利用控制装置30控制各自的开度。
[0041]通过控制这些系统流量调节阀601a、602a的开度，能通过气体混合装置938A，向燃气轮机5供给高炉气体90或焦炭炉气体380的单体气体、对从燃气轮机5的起动、升速使部分负荷条件稳定燃烧必要的增热气体938 (在高炉气体90中混合焦炭炉气体380而生成)。
[0042]另外，在与第二旋流器402连通的第二燃料系统502中，在比第二燃料系统流量调节阀502a靠下游侧的位置连接能供给燃气轮机5的抽气空气701a的抽气系统701。抽气系统701的上游侧与燃气轮机5的车室连接。在抽气系统701上，从上游侧设有调节抽气空气701的流量的抽气调节阀702与防止来自燃烧室12的燃烧气体逆流的止回阀702A。抽气调节阀702的开度由控制装置30控制。
[0043]在控制装置30上具备详细后述的燃料发热量控制部与第一旋流器流量控制部、第二旋流器流量控制部。燃料发热量控制部以形成规定的发热量的燃料气体的方式控制高炉气体系统流量调节阀601a的开度与焦炭炉气体系统流量调节阀602a的开度。
[0044]第一旋流器流量控制部为了确保规定的气体燃料的流量，控制第一燃料系统501的流量调节阀501a的开度。第二旋流器流量控制部为了确保规定的气体燃料的流量，控制第二燃料系统502的流量调节阀502a的开度，并且，为了确保抽气空气的流量，控制抽气空气流量调节阀702的开度。
[0045]接着，使用图2至图5说明燃烧嘴结构。图2是从燃烧室侧观察构成本发明的燃气轮机燃烧器的第一实施方式的燃烧嘴的主视图，图3是从A-A向视观察图2所示的燃烧嘴的剖视图，图4是表示在构成本发明的燃气轮机燃烧器的第一实施方式的燃烧嘴中，各喷孔相对于燃料的种类的喷射流体的表图。在图2至图4中，与图1所示的符号相同符号的部分是相同部分，因此，省略其详细的说明。
[0046]如图2所示，本实施方式的燃烧嘴300采用在轴中心部配置第一旋流器401，在其外周侧配置第二旋流器402的双重旋转结构。在第一旋流器401，在圆周方向上交错地配置多个空气喷孔201与气体喷孔202。如图3所示，在气体喷孔202上设有旋转角α。另外，在空气喷孔201上也设有未图示的旋转角。通过这样，对从气体喷孔202喷出的气体与从空气喷孔201喷出的空气均赋予旋转成分，因此，能在燃烧嘴300的半径方向中心部产生负压，形成燃烧气体的循环气体区域。
[0047]循环气体区域通过燃烧气体的循环，起到对从燃烧嘴供给的气体与空气持续地施加热能的作用，由此，即使燃气轮机燃烧器那样的高流速条件，也能保持火焰。该保炎方式尤其在发热量低的难燃性气体的燃烧中是有效的。
[0048]在第二旋流器402上，沿圆周方向只配置多个气体喷孔203。在本实施方式中，其特征在于，根据供给至燃气轮机5的气体燃料的种类(发热量)，改变从气体喷孔203喷出的喷射流体。具体地说，如图4所示，在高炉气体燃烧运转的情况下，从第二旋流器402的气体喷孔203供给高炉气体90，在焦炭炉气体燃烧运转的情况下，供给燃气轮机5的抽气空气 701a。
[0049]另外，详细后述，其特征在于，使第二旋流器402的气体喷孔203的宽度W2与第一旋流器401的空气喷孔201的宽度W1以成为W2>W1的关系的方式形成。
[0050]高炉气体90是气体中的惰性气体的含有量占据整体的大约70%的反应性低的燃料。本实施方式由于在第一旋流器401与第二旋流器402形成内周火焰与外周火焰，因此，进行内外周火焰的热授受(相互作用)而提高保炎性。
[0051]另一方面，焦炭炉气体380中的可燃成分占据整体的大约90%，氢气也含有50%以上，因此，是反应性良好且火焰温度高的燃料。在焦炭炉气体燃烧中，与高炉气体90相比，焦炭炉气体380的发热量高，因此，供给到燃气轮机燃烧器3的燃料流量少。因此，在本实施方式中，焦炭炉气体380只供给到第一旋流器401。另外，在燃烧器间的压力产生非平衡的情况下，燃烧气体容易通过第二旋流器402的气体喷孔203逆流至其他缸。为了防止该燃烧气体的逆流，将来自燃气轮机车室的抽气空气701a供给至第二旋流器402的气体喷孔 203。
[0052]S卩，在供给向燃气轮机5供给的两种燃料中、发热量高的焦炭炉气体380的情况下，向第二旋流器402的气体喷孔203供给抽气空气701a。通过这样，由于从第二旋流器402的气体喷孔203向燃烧室12内供给抽气空气701a，因此，能防止燃烧气体140通过气体喷孔203逆流至其他缸。其结果，提高了可靠性。
[0053]另外，焦炭炉气体380当燃烧时，火焰温度高，因此，利用形成于第一旋流器401的火焰，燃烧室12的壁面温度容易上升。在本实施方式中，通过供给抽气空气701a，能利用空气包围形成于第一旋流器401的火焰，因此，能防止燃烧室12的壁面温度上升。
[0054]接着，为了与本实施方式比较，使用图5对现有燃烧嘴进行说明。图5是从燃烧室侧观察构成现有的燃气轮机燃烧器的燃烧嘴的主视图。在图5中，与图1至图4所示的符号相同符号的部分是相同部分，因此，省略其详细的说明。
[0055]图5所示的现有燃烧嘴使第二旋流器402的气体喷孔203的宽度W2与第一旋流器401的空气孔201的宽度W1形成为大致相同的大小这一点与图2所示的本实施方式的燃烧器300不同，其以外为相同结构。另外，气体喷孔203的喷孔面积在现有例与本实施方式中，形成为相同。
[0056]在现有的燃烧嘴中，第二旋流器402的气体喷孔203的宽度小，因此，以a表示的第二旋流器402的气体喷孔203和以b表示的邻接的气体喷孔203之间的间隙比本实施方式的间隙大。因此，从以c表示的第一旋流器401的气体喷孔202喷出的焦炭炉气体380的火焰存在乘着从作为第二旋流器402的气体喷孔203的a与b喷出的空气流，容易到达燃烧室壁面的附近的问题。
[0057]在本实施方式中，如上所述，其特征在于，将第二旋流器402的气体喷孔203的宽度W2形成得比第一旋流器401的空气孔201的宽度W1大。由此，能利用从第二旋流器402喷出的抽气空气701a包围形成于第一旋流器401的火焰。其结果，能防止燃烧室的壁面的温度上升。另外，由于火焰的温度下降，因此，即使是扩散燃烧，也能进行低N0X燃烧。
[0058]接着，使用图6A与图6B说明高炉气体燃烧的场合与焦炭炉气体燃烧的场合的燃料系统与燃烧嘴的动作。图6A是一并表示构成本发明的燃气轮机燃烧器的第一实施方式的燃烧嘴的主要部分的侧剖视图与燃料系统的一概略结构图，图6B是一并表示构成本发明的燃气轮机燃烧器的第一实施方式的燃烧嘴的主要部分的侧剖视图与燃料系统的另一概略结构图。在图6A及图6B中，与图1至图5所不的符号相同符号的部分是相同部分，因此，省略其详细的说明。
[0059]图6A表示高炉气体燃烧运转时的燃料系统与燃烧嘴的剖面。在图6A中，从高炉气体系统601供给的高炉气体90通过气体混合装置938A供给至第一燃料系统501与第二燃料系统502。从第一燃