的抽气空气701a的供给，并供给至气体喷孔203。由此，即使产生燃烧器间的压力的非平衡，燃烧气体也不会通过第二旋流器402的气体喷孔203逆流到其他缸，提高燃烧器3的可靠性。
[0081]接着，使用图1说明本发明的燃气轮机燃烧器的实施方式的运转方法。
[0082]起动时，燃气轮机5被起动用马达8等外部动力驱动。通过将燃气轮机5的转数保持为燃烧器3的点火条件转数，向燃烧器3供给点火所需的燃烧空气102，点火条件成立。
[0083]在此，例如通过向燃烧器3供给在高炉气体90中混合了焦炭炉气体380的增热气体938，能在燃烧器3内进行利用增热气体938的点火。燃烧器3点火后，向涡轮机4供给燃烧气体140，增热气体938的流量增加，并且，涡轮机4升速，通过起动用马达8的脱离，燃气轮机5进入自立运转，达到无负荷额定转数。燃气轮机5达到无负荷额定转数后，通过发电机6的并入、且增热气体938的流量增加，涡轮机4的入口气体温度上升，负荷上升。
[0084]当燃气轮机5到达部分负荷条件(例如50%负荷)时，燃烧器出口气体温度变高，因此，难燃性气体的反应性也变高，通过进行从增热气体938向高炉气体90的发热量调整，能进行高炉气体专烧运转。
[0085]从增热气体938向高炉气体90的发热量调整是供给至气体混合装置938A的高炉气体90与焦炭炉气体380的流量控制，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。
[0086]如图8A及图8B所说明那样，在本实施方式中，在利用增热气体938起动燃气轮机5时，也能向燃烧嘴300的第一旋流器401与第二旋流器402的任一个供给燃料而运转。另一方面，在利用焦炭炉气体380起动的情况下，如图7A及图7B所说明那样，在燃气轮机5点火后，或升速开始时，将抽气空气701a供给至燃烧嘴300的第二旋流器402的气体喷孔203。由此，能防止在燃气轮机5的升速、负荷运转中燃烧气体140通过气体喷孔203逆流到其他缸，并且，在使火焰温度高的焦炭炉气体380燃烧时，能防止燃烧室壁面温度的上升。
[0087]另外，由于形成于燃烧嘴300的火焰与抽气空气701a接触，因此，促进燃烧反应，火焰变短，因此，从燃烧室侧壁流入的燃烧空气容易取入循环气体区域50内，由此，火焰温度下降，能进行低N0X燃烧。
[0088]根据上述的本发明的燃气轮机燃烧器的第一实施方式，能在相同的燃烧嘴300使高炉气体90等队或C0 2含有量高的难燃性气体、焦炭炉气体380等与高炉气体90相比发热量高的气体稳定地燃烧。其结果，能提供即使在高炉设备的维护期间，也能以例如焦炭炉气体380等为主要燃料进行稳定燃烧的燃气轮机燃烧器。
[0089][实施例二]
[0090]下面，使用【附图说明】本发明的燃气轮机燃烧器的第二实施方式。图9是从燃烧室侧观察构成本发明的燃气轮机燃烧器的第二实施方式的燃烧嘴的主视图，图10是从B-B向视观察图9所示的燃烧嘴的剖视图。在图9及图10中，与图1至图8所示的符号相同的部分是相同部分，因此，省略其详细的说明。
[0091]图9及图10所示的本发明的燃气轮机燃烧器的第二实施方式由大致与第一实施方式相同的设备构成，但以下结构不同。不同点在于，在本实施方式中，在燃烧嘴300的半径方向中心部具备液体燃料用的起动用喷嘴800，以及在第一旋流器401的空气流道201a内设置第一旋流器401的气体喷孔202的出口。
[0092]起动用喷嘴800以进行燃气轮机5的点火起动、从升速到部分负荷范围(例如50%负荷)的稳定燃烧为目的，在部分负荷条件下从起动用燃料向高炉气体90 (即使焦炭炉气体燃烧，有时也具备起动用燃料)切换燃料，直到高炉气体专烧均进行顺畅的运转。
[0093]在此，当假想在图2所示的第一实施方式的燃烧嘴300具备起动用喷嘴800并以起动用燃料进行运转的情况时，第一旋流器401的气体喷孔202直接面向燃烧室12并开口，因此，当在燃烧器间的压力产生差时，由起动用燃料产生的高温的燃烧气体通过气体喷孔202从压力高的燃烧器向压力低的燃烧器逆流，有可能导致烧坏燃烧嘴300及机身。
[0094]为了防止这种情况，例如需要在第一旋流器401也具备设于第二旋流器402的抽气空气系统701。但是，在第一旋流器401与第二旋流器402双方具备抽气空气系统不仅系统及控制复杂化，还产生导致成本上升之类的问题。
[0095]在本实施方式中，如图10所示，其特征在于，在第一旋流器401的空气流道201a内设置第一旋流器401的气体喷孔202的出口。通过这样配置，气体喷孔202的出口总是被压力比燃烧室12内高的燃烧空气102覆盖，因此，即使利用起动用燃料，燃烧气体140也不会在运转中逆流到其他缸。
[0096]另外，气体喷孔202的出口配置在空气喷孔201附近，因此，尤其在使含有较多氢气的焦炭炉气体380燃烧的情况下，火焰也不会逆流(回火)到燃烧嘴300的空气流道201a内。
[0097]根据上述的本发明的燃气轮机燃烧器的第二实施方式，能得到与第一实施方式相同的效果。
[0098]另外，根据上述的本发明的燃气轮机燃烧器的第二实施方式，由于在第一旋流器401的空气流道201a内设置第一旋流器401的气体喷孔202的出口，因此，即使利用起动用燃料，在运转中也能抑制燃烧气体140逆流到其他缸。
[0099]另外，在本发明的燃气轮机燃烧器的第二实施方式中，以作为起动用燃料使用液体燃料的场合为例进行说明，但配置喷射LNG或LPG等的起动用气体喷嘴的情况也能得到同样的效果。在该情况下，其特征在于，起动用气体喷嘴配置于第一旋流器401的半径方向内侧，具备多个喷孔。
[0100]另外，本发明未限定于上述第一及第二实施方式，能包括多个变形例。上述实施方式为了使本发明容易明白而详细地进行说明，未必限定于包括说明的全部结构。
【主权项】
1.一种燃气轮机燃烧器，具备用于使燃料与空气混合并燃烧的燃烧室、配置于上述燃烧室的上游且用于向上述燃烧室内喷射上述燃料与上述空气并保持火焰的燃烧嘴，该燃气轮机燃烧器的特征在于， 上述燃烧嘴具有在圆周方向上交替地设置多个燃料喷孔与空气喷孔的第一旋流器、设有能喷射燃料或空气的多个喷孔的第二旋流器， 上述第二旋流器配置于上述第一旋流器的外周， 上述第二旋流器的喷孔的宽度形成得比上述第一旋流器的空气喷孔的宽度大。2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于， 具备: 能向上述第二旋流器的喷孔供给发热量不同的两种燃料气体中的低发热量的燃料气体的一燃料系统；以及 能向上述第二旋流器的喷孔供给燃气轮机的抽气空气的抽气空气系统。3.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于， 具备能向上述第一旋流器的燃料喷孔供给发热量不同的两种燃料气体中的高发热量的燃料气体的另一燃料系统， 在使上述低发热量的燃料气体燃烧时，从上述第一旋流器的燃料喷孔与上述第二旋流器的喷孔喷射上述低发热量的燃料气体， 在使上述高发热量的燃料气体燃烧时，从上述第一旋流器的燃料喷孔喷射上述高发热量的燃料气体，从上述第二旋流器的喷孔喷射上述燃气轮机的抽气空气。4.根据权利要求3所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于， 根据所供给的燃料气体的发热量不同，从上述第二旋流器的喷孔喷射的流体分别为上述低发热量的燃料气体和上述燃气轮机的抽气空气的某一个。5.根据权利要求3或4所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于， 上述低发热量的燃料气体是高炉气体，上述高发热量的燃料气体是焦炭炉气体。6.根据权利要求1?5任一项所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于， 还具备通过上述第一旋流器的空气喷孔向上述燃烧室导入压缩空气的空气流道， 在上述第一旋流器的上述空气流道内设置上述第一旋流器的燃料喷孔， 在上述第一旋流器的半径方向内侧具备起动用油喷嘴或气体喷嘴。
【专利摘要】本发明提供一种燃气轮机燃烧器，其能利用相同的燃烧嘴使发热量不同的两种气体燃料稳定燃烧。燃气轮机燃烧器具备用于使燃料与空气混合并燃烧的燃烧室、配置于上述燃烧室的上游且用于向上述燃烧室内喷射上述燃料与上述空气并保持火焰的燃烧嘴，上述燃烧嘴具有在圆周方向上交替地设置多个燃料喷孔与空气喷孔的第一旋流器、设有能喷射燃料或空气的多个喷孔的第二旋流器，上述第二旋流器配置于上述第一旋流器的外周，上述第二旋流器的喷孔的宽度形成得比上述第一旋流器的空气喷孔的宽度大。
【IPC分类】F23R3/36
【公开号】CN105299695
【申请号】CN201510292283
【发明人】小泉浩美, 关口达也, 林明典
【申请人】三菱日立电力系统株式会社
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年6月1日
【公告号】EP2952815A1, US20150354823