燃气涡轮燃烧器以及燃气涡轮的制作方法

本发明涉及燃气涡轮燃烧器以及燃气涡轮，该燃气涡轮向压缩的高温高压的空气供给燃料并使之燃烧，将产生的燃烧气体向涡轮供给而获得旋转动力，该燃气涡轮燃烧器使用于该燃气涡轮。

背景技术：

燃气涡轮包括压缩机、燃烧器以及涡轮，从空气导入口导入的空气被压缩机压缩而形成高温高压的压缩空气，在燃烧器中向该压缩空气供给燃料并使之燃烧，高温高压的燃烧气体驱动涡轮，进而驱动与该涡轮连结的发电机。在该情况下，涡轮构成为在机室内交替配设有多个静叶以及动叶，通过利用燃烧气体驱动动叶而驱动与发电机连结的输出轴进行旋转。然后，驱动涡轮后的燃烧气体作为废气向大气放出。

燃烧器设置有进行预混合燃烧的多个主燃烧器与进行扩散燃烧的先导燃烧器。因此，由先导燃烧器生成的扩散火焰用作供各主燃烧器生成预混合火焰的火种，由此维持预混合燃烧。在普通的燃烧器中，主燃烧器在以先导燃烧器为中心的径向外侧沿周向以等间隔配置。

作为这样的燃气涡轮燃烧器，例如有下述专利文献1记载的燃烧器。该专利文献1所记载的燃气涡轮燃烧器具有设置在主体内筒的中心部的先导喷嘴、在该先导喷嘴的外侧沿周向设置有多个主喷嘴、以及设置在先导喷嘴与各主喷嘴的下游侧的先导锥，且设置有朝向先导锥的前端部下游侧喷出空气的空气通路。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-114193号公报

如上所述，从各主燃烧器喷射的燃料与空气的混合气形成回转的循环流，由先导燃烧器生成的扩散火焰成为火种而进行点火，由此生成预混合火焰。此时，在利用由先导燃烧器生成的扩散火焰对从各主燃烧器喷射的燃料与空气的混合气进行点火而形成的火焰面，若混合气的紊乱不充分，则存在燃烧不稳定的情况。该不稳定的火焰从保焰器(先导锥)向下游侧移动或向上游侧移动。若该不稳定的火焰从保焰器向下游侧移动，则燃烧变得不稳定，若不稳定的火焰从保焰器向上游侧移动，则形成逆火的危险性、NO_x增加的重要因素。因此，需要将火焰的起点维持在适当位置。

技术实现要素：

发明要解决的课题

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供通过将火焰的位置控制在适当位置而实现燃烧的稳定化的燃气涡轮燃烧器以及燃气涡轮。

用于解决课题的手段

用于实现上述目的的本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，具有：燃烧筒，其呈圆筒形状；先导燃烧器，其配置在所述燃烧筒内的中心部；多个主燃烧器，其配置为在所述燃烧筒内包围所述先导燃烧器；保焰器，其覆盖所述先导燃烧器的先导喷嘴的外侧，并且形成为前端部侧呈放射状延展的锥筒形状；第一空气喷出部，其在所述主燃烧器的外侧朝向前端部侧喷出空气；第二空气喷出部，其在所述保焰器的外侧使空气朝向前端部侧流通，并且朝向径向上的外侧喷出空气；以及变更构件，其将从所述第二空气喷出部喷出的空气的喷出方向变更为所述保焰器的轴心方向。

因此，主燃烧器将压缩空气与燃料的混合气作为预混合气沿燃烧筒的内周面喷射，先导燃烧器将压缩空气与燃料的混合气向燃烧筒的中心部喷射。于是，来自先导燃烧器的混合气被点火而进行燃烧，燃烧气体的一部分伴随着火焰在燃烧筒内向周围扩散，对各主燃烧器的预混合气进行点火并维持预混合燃烧。此时，第一空气喷出部在主燃烧器的外侧朝向前端部侧喷出空气，第二空气喷出部在保焰器的外侧喷出空气，变更构件将从第二空气喷出部喷出的空气的喷出方向变更为保焰器的轴心方向。即，利用先导燃烧器的扩散火焰对来自各主燃烧器的混合气进行点火而形成的火焰面的前后位置是与燃烧器的燃烧形态相应的最佳位置。并且，该火焰面的位置因来自第一空气喷出部的空气流而前后移动。因此，通过利用通过变更构件变更了喷射方向的来自第二空气喷出部的空气流变更来自第一空气喷出部的空气流的朝向，能够将火焰面的前后位置调整为最佳位置。其结果是，能够通过将火焰的位置控制为适当位置而实现燃烧的稳定化。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述第二空气喷出部具有：第一空气通路，其设置在所述保焰器的外侧，使空气朝向前端部侧流通；第二空气通路，其使空气从所述第一空气通路的前端部侧朝向径向上的外侧流通；以及空气喷出口，其设置在所述第二空气通路的前端部侧，所述变更构件设置于所述空气喷出口。

因此，通过将变更构件设置于第二空气喷出部的空气喷出口，能够容易地变更从第二空气喷出部喷出的空气流的方向，能够实现结构的简化。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述保焰器具有呈圆筒形状的保焰器主体、与所述保焰器主体的前端部侧连续地呈锥筒形状的锥状筒部、以及以与所述锥状筒部隔开规定间隙的方式配置在所述锥状筒部的外侧的锥状外筒部，在所述锥状筒部与所述锥状外筒部之间设置所述第一空气通路、所述第二空气通路以及所述空气喷出口，所述变更构件设置于所述锥状筒部或者所述锥状外筒部的至少任一方。

因此，通过将变更构件设置于保焰器的锥状筒部或者锥状外筒部，能够容易地将从第二空气喷出部喷出的空气流的方向朝保焰器的轴心方向的一侧或者另一侧变更。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述变更构件设置在所述锥状筒部的前端部，将从所述空气喷出口喷出的空气的喷出方向朝向从所述第一空气喷出部喷出的空气变更。

因此，通过利用设置在锥状筒部的前端部的变更构件使从第二空气喷出部的空气喷出口喷出的空气趋向从第一空气喷出部喷出的空气，能够容易并且适当地变更从第一空气喷出部喷出的空气流的方向。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述变更构件将从所述空气喷出口喷出的空气的喷出方向变更为与从所述第一空气喷出部喷出的空气的喷出方向相反的方向。

因此，通过利用变更构件使从第二空气喷出部的空气喷出口喷出的空气流形成为与从第一空气喷出部喷出的空气流相反的方向，能够容易地调整从第一空气喷出部喷出的空气流的能量，并适当地变更朝向。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述变更构件设置在所述锥状筒部的前端部，将从所述空气喷出口喷出的空气的喷出方向变更为与从所述第一空气喷出部喷出的空气的喷出方向相同的方向。

因此，通过利用设置于锥状筒部的前端部的变更构件将从第二空气喷出部的空气喷出口喷出的空气流变为与从第一空气喷出部喷出的空气流相同的方向，能够容易地调整从第一空气喷出部喷出的空气流的能量，并适当地变更朝向。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述变更构件设置在所述锥状外筒部的前端部，将从所述空气喷出口喷出的空气的喷出方向变更为与从所述第一空气喷出部喷出的空气的喷出方向相同的方向。

因此，通过利用设置在锥状外筒部的前端部的变更构件将从第二空气喷出部的空气喷出口喷出的空气流变为与从第一空气喷出部喷出的空气流相同的方向，能够容易地调整从第一空气喷出部喷出的空气流的能量，并适当地变更朝向。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述主燃烧器具有主燃烧器筒、设置在所述主燃烧器筒的中心部的主喷嘴、以及设置在所述主燃烧器筒与所述主喷嘴之间的回转叶，所述变更构件设置在与所述主燃烧器筒对置的整个区域中。

因此，通过将变更构件设置在与主燃烧器筒对置的整个区域中，能够将利用先导燃烧器的扩散火焰对来自各主燃烧器的混合气进行点火而形成的火焰面的前后位置调整为与燃烧器的燃烧形态相应的适当位置。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述主燃烧器具有主燃烧器筒、设置在所述主燃烧器筒的中心部的主喷嘴、以及设置在所述主燃烧器筒与所述主喷嘴之间的回转叶，所述变更构件设置在与所述主燃烧器筒对置的部分区域中。

因此，通过将变更构件设置在与主燃烧器筒对置的部分区域中，能够将利用先导燃烧器的扩散火焰对来自各主燃烧器的混合气进行点火而形成的火焰面的前后位置调整为与燃烧器的燃烧形态相应的适当位置。

本发明的燃气涡轮燃烧器的特征在于，所述锥状筒部通过将多个分割体组合成圆筒形状而构成，所述变更构件设置在所述分割体的至少部分区域中。

因此，相对于锥状筒部，能够将变更构件设置在所希望的区域中。

另外，本发明的燃气涡轮的特征在于，具有：压缩机，其压缩空气；将所述压缩机进行压缩后的压缩空气与燃料混合并燃烧的所述燃烧器；以及利用由所述燃烧器生成的燃烧气体获得旋转动力的涡轮。

因此，能够通过将火焰的位置控制为适当位置而实现燃烧的稳定化，能够实现性能的提高。

发明效果

根据本发明的燃气涡轮燃烧器以及燃气涡轮，由于设置了向主燃烧器的外侧喷出空气的第一空气喷出部、在保焰器的外侧向径向上的外侧喷出空气的第二空气喷出部、以及将从第二空气喷出部喷出的空气的喷出方向变更为保焰器的轴心方向的变更构件，因此，通过利用来自由变更构件变更了喷射方向的第二空气喷出部的空气流变更来自第一空气喷出部的空气流的朝向，能够将火焰面的前后位置调整为最佳位置，能够实现燃烧的稳定化。

附图说明

图1是示出第一实施方式的燃气涡轮的简要结构图。

图2是示出燃气涡轮的燃烧器的简要结构图。

图3是示出燃烧器的内部结构的简图。

图4是示出燃烧器的内部结构的图3的IV-IV剖视图。

图5是示出混合气与冷却空气的流动的简图。

图6是先导锥的主要部分立体图。

图7-1是示出先导锥的变形例的主要部分立体图。

图7-2是示出先导锥的变形例的主要部分立体图。

图8是示出第二实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。

图9是示出第三实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。

图10是示出第四实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。

图11是示出第五实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。

图12是示出第六实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明所涉及的燃气涡轮燃烧器以及燃气涡轮的适当实施方式。需要说明的是，并不通过该实施方式限定本发明，另外，在有多个实施方式的情况下，本发明也包含组合各实施方式而构成的方案。

[第一实施方式]

图1是示出第一实施方式的燃气涡轮的简要结构图，图2是示出燃气涡轮的燃烧器的简要结构图。

在第一实施方式中，如图1所示那样，燃气涡轮10包括压缩机11、燃烧器(燃气涡轮燃烧器)12以及涡轮13。该燃气涡轮10在其轴上连结有未图示的发电机，能够进行发电。

压缩机11具有导入空气的空气导入口20，在压缩机机室21内配设有入口引导叶(IGV：Inlet Guide Vane)22，并且多个静叶23与动叶24在前后方向(后述的转子32的轴向)上交替配设，在其外侧设置有抽气室25。燃烧器12向利用压缩机11压缩后的压缩空气供给燃料，通过进行点火而能够燃烧。涡轮13构成为，在涡轮机室26内，多个静叶27与动叶28在前后方向(后述的转子32的轴向)上交替配设。该涡轮机室26在下游侧经由排气机室29配设有排气室30，排气室30具有与涡轮13连续的排气扩散器31。

另外，转子(旋转轴)32配置为贯通压缩机11、燃烧器12、涡轮13、排气室30的中心部。转子32构成为，压缩机11侧的端部被轴承部33支承为旋转自如，另一方面，排气室30侧的端部被轴承部34支承为旋转自如。并且，该转子32在压缩机11中重叠固定有多个安装有各动叶24的盘，在涡轮13中重叠固定有多个安装有各动叶28的盘。

该燃气涡轮构成为，压缩机11的压缩机机室21被腿部35支承，涡轮13的涡轮机室26被腿部36支承，排气室30被腿部37支承。

因此，在压缩机11中从空气导入口20导入的空气通过入口引导叶22、多个静叶23以及动叶24而被压缩，从而形成高温高压的压缩空气。在燃烧器12中向该压缩空气供给规定的燃料并进行燃烧。然后，在涡轮13中，利用该燃烧器12生成的工作流体、即高温高压的燃烧气体通过多个静叶27与动叶28，从而驱动转子32进行旋转，进而驱动与该转子32连结的发电机。另一方面，燃烧气体穿过排气室30的排气扩散器31，作为废气向大气放出。

在上述的燃烧器12中，如图2所示那样，在外筒41的内侧，以与外筒41隔开规定间隔的方式配置有内筒42，在该内筒42的前端部连结有尾筒43，构成燃烧器外壳。该外筒41、内筒42以及尾筒43沿中心轴心O配置。内筒42位于内部的中心部，供先导燃烧器44配置，并且在内周面沿周向以包围先导燃烧器44的方式配置有多个主燃烧器45。先导燃烧器44和主燃烧器45配置为与中心轴心O平行。尾筒43连结有旁通管46，在该旁通管46中设置有旁通阀47。

外筒41构成为，外筒盖部52与外筒主体51的基端部紧贴，并通过多个紧固螺栓53进行紧固。外筒41构成为，顶帽部54与外筒盖部52的内侧嵌合，并通过多个紧固螺栓55进行紧固。内筒42以与外筒41隔开规定间隔的方式配置在外筒41的内侧，在顶帽部54的内表面与内筒42的外表面之间形成有呈圆筒形状的空气通路56。并且，空气通路56的一端部与被压缩机11压缩后的压缩空气的供给通路57连通，另一端部与内筒42的基端部侧连通。

内筒42位于中心部，供先导燃烧器44配置，在内筒42的周围配置有多个主燃烧器45。并且，顶帽部54设置有燃料端口58、59。未图示的先导燃料路径与先导燃料端口58连结，未图示的主燃烧路径与各主燃料端口59连结。

在此，详细说明燃烧器12的结构。图3是示出燃烧器的内部结构的简图，图4是示出燃烧器的内部结构的图3的IV-IV剖视图，图5是示出混合气与冷却空气的流动的简图，图6是先导锥的主要部分立体图。

如图3以及图4所示那样，先导燃烧器44具有先导喷嘴61、先导锥(保焰器)62以及先导回旋叶片(回转叶)63。先导喷嘴61的基端部被顶帽部54支承，且连结有先导燃料端口58。先导锥62形成为覆盖先导喷嘴61的外侧并且前端部侧呈放射状延展的锥筒形状。即，先导锥62具有呈圆筒形状的锥主体(保焰器主体)64、与锥主体64的前端部侧连续地形成锥筒形状的锥状筒部65、以及在锥状筒部65的外侧以与锥状筒部65隔开规定间隙的方式配置的后述的锥状外筒部66(参照图5)。并且，先导喷嘴61的前端部配置在先导锥62内，在先导燃烧器44的外周面与锥主体64的内周面之间设置有先导回旋叶片63。

主燃烧器45具有主喷嘴67、主燃烧器筒68以及主回旋叶片(回转叶)69。主喷嘴67的基端部被顶帽部54支承，且连结有主燃料端口59。主燃烧器筒68具有呈圆筒形状的燃烧器筒主体70、以及与燃烧器筒主体70的前端部侧连续且呈矩形筒形状的延长部71。并且，主喷嘴67的前端部配置在主燃烧器筒68内，在主燃烧器45的外周面与燃烧器筒主体70的内周面之间设置有主回旋叶片69。

在主燃烧器筒68中，延长部71从呈圆筒形状的入口部71a到呈矩形筒形状的出口部71b连续地圆滑变形。并且，出口部71b由两个径向边缘72a、72b以及两个周向边缘72c、72d形成为梯形的筒形状，两个径向边缘72a、72b沿着以中心轴心O为中心的径向延伸并且形成为相互平行，两个周向边缘72c、72d以将各径向边缘72a、72b的两端连结的方式沿以中心轴心O为中心的周向延伸并且形成为相互平行。

并且，内筒42在内部固定有基板73，先导燃烧器44的先导锥62与各主燃烧器45的主燃烧器筒68被支承为贯通该基板73。

并且，本实施方式的燃烧器12设置有第一空气喷出部、第二空气喷出部以及变更构件。如图3～图5所示那样，先导燃烧器44具有先导锥62，先导锥62具有锥主体64、锥状筒部65以及锥状外筒部66。另一方面，主燃烧器45具有主燃烧器筒68，主燃烧器筒68具有燃烧器筒主体70以及延长部71。并且，先导锥62的锥状筒部65以及锥状外筒部66的前端部沿主燃烧器筒68的延长部71的周向边缘72c配置。

基板73支承先导锥62与各主燃烧器筒68，且形成有多个通气孔73a。锥状筒部65具有呈圆筒形状的锥状部65a、设置在锥状部65a的前端部的凸缘部65b、以及设置在凸缘部65b的前端部的檐部65c。在此，凸缘部65b沿先导锥62的径向配置，檐部65c沿先导锥62的轴心方向配置。锥状外筒部66位于锥状筒部65的外侧，具有呈圆筒形状的锥状部66a、以及设置在该锥状部66a的前端部的凸缘部66b，凸缘部65b沿先导锥62的径向配置。

第一空气喷出部在主燃烧器45的外侧朝向前端部侧喷出空气。即，第一空气喷出部包括设置在先导锥62的锥状外筒部66的外周面与主燃烧器筒68的延长部71的周向边缘72c的外周面之间的空气通路81以及空气喷射口82。另一方面，第二空气喷出部在先导锥62的外侧使空气朝向前端部侧流通，并且朝向径向上的外侧喷出空气。即，第二空气喷出部在先导锥62中由设置在锥状筒部65的锥状部65a的外周面与锥状外筒部66的锥状部66a的内周面之间的第一空气通路83、设置在凸缘部65b的外周面与凸缘部66b的内周面之间的第二空气通路84、以及空气喷射口85构成。

第一空气通路83设置在先导锥62的外侧且使空气朝向前端部侧流通，第二空气通路84使空气从第一空气通路83的前端部侧朝向径向上的外侧流通，空气喷出口85设置在第二空气通路84的前端部侧。变更构件将从第二空气喷出部喷出的空气的喷出方向变更为先导锥62的中心轴心O的方向，如图6详细所示那样设置于空气喷出口85。即，变更构件由锥状筒部65的檐部65c构成。该檐部65c从凸缘部65b的前端部沿凸缘部66b的前端部侧延伸突出。

因此，如图5所示那样，导入到内筒42内的压缩空气A在通过基板73的通气孔73a之后被分配到空气通路81与第一空气通路83。然后，空气通路81的空气A1从空气喷出口82喷出，第一空气通路83的空气A2在通过第二空气通路84并将先导锥62冷却之后，从空气喷出口85喷出。此时，从空气喷出口85喷出的空气A2的喷出方向由于檐部65c而向从空气喷出口82喷出的空气A1变更。具体而言，从空气喷出口85喷出的空气A2的喷出方向变更为与从空气喷出口82喷出的空气A1的喷出方向相反的方向。

于是，虽然从空气喷出口82喷出的空气A1向尾筒43的下游侧且径向的外侧喷出，但通过朝向该空气A1喷出从空气喷出口85喷出的空气A2，两者的空气A1、A2的朝向径向的外侧流动的分量被抵消，空气A3容易向尾筒43的下游侧流动。由于空气A3与火焰面F干扰，因此火焰面的位置因空气A3的流动的变化而转移。

设置于先导锥62的锥状筒部65的作为变更构件的檐部65c设置在主燃烧器筒68的与延长部71的周向边缘72c对置的整个区域。但是，檐部65c的位置不限于该结构。图7-1以及图7-2是示出先导锥的变形例的主要部分立体图。

如图7-1所示那样，作为变更构件的檐部65d设置在主燃烧器筒68的与延长部71的周向边缘72c对置的部分区域中。另外，如图7-2所示那样，作为变更构件的檐部65e设置在主燃烧器筒68的与延长部71的周向边缘72c对置的部分区域中。在此，如图4所示那样，从主燃烧器45喷射的混合气是回转流R。因此，对于空气A3的流动，能够如图7-1的檐部65d、图7-2的檐部65e那样通过变更构件位置设置部位控制朝向下游方向的流出角度。与之相应地，空气A3对火焰面的干扰程度变化，从而能够前后调整火焰位置。

在这样的燃气涡轮10的燃烧器12中，如图3所示那样，当高温高压的压缩空气流入空气通路56时进行反转，被导入到先导燃烧器44的先导锥62以及各主燃烧器45的主燃烧器筒68。然后，压缩空气A在主燃烧器45中形成在主燃烧器筒68内通过主回旋叶片69而回转的气流，与从主喷嘴67喷射的燃料在内部混合，形成预混合气并向尾筒43内流入。另外，压缩空气A在先导燃烧器44中形成在先导锥62内通过先导回旋叶片63而回转的气流，与从先导喷嘴61喷射的燃料混合，被未图示的火种点火并燃烧，形成燃烧气体后向尾筒43内喷出。此时，通过燃烧气体的一部分伴随着火焰以向周围扩散的方式朝尾筒43内喷出，由此，对从各主燃烧器45向尾筒43内流入的预混合气点火并进行燃烧，在此处形成火焰面F(参照图5)。

即，利用从先导燃烧器44喷射的先导燃料的扩散火焰，能够进行用于使来自主燃烧器45的稀薄预混合燃料稳定燃烧的保焰。另外，通过利用主燃烧器45对燃料进行预混合，能够使燃料浓度均匀化，并且实现低NO_x化。此时，主燃烧器45的主燃烧器筒68的内部成为预混合区域，预混合气通过来自先导燃烧器44的扩散火焰进行燃烧的区域成为燃烧区域。燃烧区域位于先导锥62的下游，位于尾筒43的内部。因此，预混合气燃烧而得到的燃烧气体在尾筒43的内部流动。

另外，如图5所示那样，导入到内筒42内的压缩空气A在通过基板73的通气孔73a之后被分配到空气通路81与第一空气通路83，空气通路81的空气A1从空气喷出口82喷出，第一空气通路83的空气A2通过第二空气通路84后从空气喷出口85喷出。此时，从空气喷出口85喷出的空气A2由于檐部65c朝向从空气喷出口82喷出的空气A1喷射。于是，从空气喷出口82喷出的空气A1与从空气喷出口85喷出的空气A2碰撞，空气A1、A2形成为一体的空气A3向尾筒43的下游侧流动。在该情况下，由于火焰面F的位置根据檐部65c的配置位置前后转移，因此能够得到与燃烧器12的燃烧形态相应的火焰面F的最佳位置。

像这样，在第一实施方式的燃气涡轮燃烧器中，设置先导燃烧器44、多个主燃烧器45以及先导锥62，并且设置有在主燃烧器45的外侧朝向前端部侧喷出空气的空气通路(第一空气喷出部)81、在先导锥62的外侧使空气朝向前端部侧流通并且朝向径向上的外侧喷出空气的空气通路(第二空气喷出部)83、84、以及将从空气通路83、84喷出的空气的喷出方向变更为先导锥62的中心轴心O方向的檐部(变更构件)65c。

因此，空气通路81的空气在主燃烧器45的外侧从空气喷射口82朝向前端部侧喷出，空气通路83、84的空气从空气喷射口85朝向先导锥62的外侧喷出，檐部65c将从空气喷射口85喷出的空气的喷出方向变更为先导锥62的中心轴心O方向。即，利用先导燃烧器44的扩散火焰对来自各主燃烧器45から的混合气进行点火而形成的火焰面F的前后位置是与燃烧器12的燃烧形态相应的最佳位置。并且，该火焰面F的位置因来自空气喷射口82的空气流而前后移动。因此，通过利用因檐部65c变更了喷射方向的来自空气喷射口85的空气流，来变更来自空气喷射口82的空气流的朝向，由此能够将火焰面F的前后位置调整为最佳位置。其结果是，能够通过将火焰的位置控制为适当位置而实现燃烧的稳定化，另外，能够抑制燃烧振动。

在第一实施方式的燃气涡轮燃烧器中，设置有设置在先导锥62的外侧且使空气朝向前端部侧流通的第一空气通路83、使空气从第一空气通路83的前端部侧朝向径向上的外侧流通的第二空气通路84、以及设置在第二空气通路84的前端部侧的空气喷出口85，且在空气喷出口85设置有檐部65c。因此，能够容易地变更从空气喷出口85喷出的空气流的方向，能够实现结构的简化。

在第一实施方式的燃气涡轮燃烧器中，利用呈圆筒形状的锥主体64、与锥主体64的前端部侧连续且形成锥筒形状的锥状筒部65、以及以与锥状筒部65隔开规定间隙的方式配置在锥状筒部65的外侧的锥状外筒部66构成先导锥62，在锥状筒部65的空气喷出口85设置有檐部65c。因此，能够容易地将从空气喷出口85喷出的空气流的方向变更为先导锥62的中心轴心O方向的一侧或者另一侧。

在第一实施方式的燃气涡轮燃烧器中，将檐部65c设置在锥状筒部65的前端部，将从空气喷出口85喷出的空气的喷出方向朝向从空气喷出口82喷出的空气变更。因此，能够容易且适当地变更从空气喷出口82喷出的空气流的方向。

在第一实施方式的燃气涡轮燃烧器中，通过檐部65c将从空气喷出口85喷出的空气的喷出方向变更为与从空气喷出口82喷出的空气的喷出方向相反的方向。因此，能够容易地调整从空气喷出口82喷出的空气流的能量，并适当地变更朝向。

在第一实施方式的燃气涡轮燃烧器中，将作为变更构件的檐部65c设置在与主燃烧器筒68对置的整个区域中。因此，能够将利用先导燃烧器44的扩散火焰对来自各主燃烧器45的混合气进行点火而形成的火焰面F的前后位置调整为与燃烧器12的燃烧形态相应的适当位置。

在第一实施方式的燃气涡轮燃烧器中，将作为变更构件的檐部65d、65e设置在与主燃烧器筒68对置的部分区域中。因此，能够将利用先导燃烧器44的扩散火焰对来自各主燃烧器45的混合气进行点火而形成的火焰面F的前后位置调整为与燃烧器12的燃烧形态相应的适当位置。

另外，第一实施方式的燃气涡轮由压缩机11、燃烧器12以及涡轮13构成，在燃烧器12中设置有空气通路(第一空气喷出部)81、空气通路(第二空气喷出部)83、84以及檐部(变更构件)65c。因此，能够通过将火焰的位置控制为适当位置来实现燃烧的稳定化，能够实现性能的提高。

[第二实施方式]

图8是示出第二实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。需要说明的是，对具有与上述的实施方式相同功能的构件标注相同的附图标记并省略详细说明。

在第二实施方式的燃气涡轮燃烧器中，如图8所示那样，先导燃烧器44具有先导喷嘴61、先导锥62以及先导回旋叶片63。先导锥62具有锥主体64、锥状筒部65以及锥状外筒部66。主燃烧器45具有主喷嘴67、主燃烧器筒68以及主回旋叶片69。主燃烧器筒68具有燃烧器筒主体70以及延长部71。延长部71从呈圆筒形状的入口部71a向呈矩形筒形状的出口部71b连续且平滑地变形，出口部71b由两个径向边缘72a、72b与两个周向边缘72c、72d形成为梯形的筒形状。

并且，本实施方式的燃烧器12设置有第一空气喷出部、第二空气喷出部以及变更构件。锥状筒部65具有呈圆筒形状的锥状部65a、设置在锥状部65a的前端部的凸缘部65b、以及设置在凸缘部65b的前端部的切口部101。锥状外筒部66位于锥状筒部65的外侧，具有呈圆筒形状的锥状部66a以及设置在该锥状部66a的前端部的凸缘部66b。

作为第一空气喷出部，设置有空气通路81与喷射口82。另一方面，作为第二空气喷出部，设置有第一空气通路83、第二空气通路84以及空气喷射口85。变更构件将从空气喷出口85喷出的空气的喷出方向变更为先导锥62的中心轴心O的方向，且设置于空气喷出口85。即，变更构件由锥状筒部65的切口部101构成。该切口部101通过将凸缘部65b的前端部切开而构成，凸缘部65b的前端部位于比凸缘部66b的前端部靠径向内侧的位置。因此，空气喷出口85向空气的流动方向的下游侧开口，从空气喷出口85喷出的空气的喷出方向变更为与从空气喷出口82喷出的空气的喷出方向相同的方向。

因此，导入到内筒42内的压缩空气A在通过基板73的通气孔73a之后被分配到空气通路81与第一空气通路83。然后，空气通路81的空气A1从空气喷出口82喷出，第一空气通路83的空气A2在穿过第二空气通路84并将先导锥62冷却之后从空气喷出口85喷出。此时，从空气喷出口85喷出的空气A2的喷出方向由于切口部101变更为与从空气喷出口82喷出的空气A1的喷出方向相同的方向。

于是，从空气喷出口82喷出的空气A1与从空气喷出口85喷出的空气A2形成为一体，空气A3容易向尾筒43的下游侧流动。因此，火焰面F因空气A3的流动而向下游侧转移。

像这样，在第二实施方式的燃气涡轮燃烧器中，作为变更构件而在锥状筒部65的前端部设置切口部101，将从空气喷出口85喷出的空气的喷出方向变更为与从空气喷出口82喷射的空气的喷出方向相同的方向。

因此，通过利用切口部101使从空气喷出口85喷出的空气流变为与从空气喷出口82喷出的空气流相同的方向，能够容易地调整从空气喷出口82喷出的空气流的能量并适当地变更朝向。

[第三实施方式]

图9是示出第三实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。需要说明的是，对具有与上述的实施方式相同功能的构件标注相同的附图标记并省略详细说明。

在第三实施方式的燃气涡轮燃烧器中，如图9所示那样，先导燃烧器44具有先导喷嘴61、先导锥62以及先导回旋叶片63。先导锥62具有锥主体64、锥状筒部65以及锥状外筒部66。主燃烧器45具有主喷嘴67、主燃烧器筒68以及主回旋叶片69。主燃烧器筒68具有燃烧器筒主体70与延长部71。延长部71从呈圆筒形状的入口部71a向呈矩形筒形状的出口部71b连续且平滑地变形，出口部71b由两个径向边缘72a、72b与两个周向边缘72c、72d形成为梯形的筒形状。

并且，本实施方式的燃烧器12设置有第一空气喷出部、第二空气喷出部以及变更构件。锥状筒部65具有呈圆筒形状的锥状部65a、以及设置在锥状部65a的前端部的凸缘部65b。锥状外筒部66位于锥状筒部65的外侧，具有呈圆筒形状的锥状部66a、设置在该锥状部66a的前端部的凸缘部66b、以及设置在凸缘部66b的前端部的檐部102。在此，凸缘部66b沿先导锥62的径向配置，檐部102沿先导锥62的轴心方向配置。

作为第一空气喷出部，设置有空气通路81与空气喷射口82。另一方面，作为第二空气喷出部，设置有第一空气通路83、第二空气通路84以及空气喷射口85。变更构件将从空气喷出口85喷出的空气的喷出方向变更为先导锥62的中心轴心O的方向，且设置于空气喷出口85。即，变更构件由锥状筒部65的檐部102构成。该檐部102从凸缘部66b的前端部沿凸缘部65b的前端部侧延伸突出。

因此，导入到内筒42内的压缩空气A在通过基板73的通气孔73a之后分配到空气通路81与第一空气通路83。然后，空气通路81的空气A1从空气喷出口82喷出，第一空气通路83的空气A2在穿过第二空气通路84并将先导锥62冷却之后从空气喷出口85喷出。此时，从空气喷出口85喷出的空气A2的喷出方向由于檐部102变更为与从空气喷出口82喷出的空气A1的喷出方向相同的方向。

于是，从空气喷出口82喷出的空气A1与从空气喷出口85喷出的空气A2成为一体，空气A3容易向尾筒43的下游侧流动。因此，火焰面F因空气A3的流动而向下游侧转移。

像这样，在第三实施方式的燃气涡轮燃烧器中，作为变更构件而在锥状筒部65的前端部设置有檐部102，将从空气喷出口85喷出的空气的喷出方向变更为与从空气喷出口82喷射的空气的喷出方向相同的方向。

因此，通过利用檐部101将从空气喷出口85喷出的空气流变更为与从空气喷出口82喷出的空气流相同的方向，能够容易地调整从空气喷出口82喷出的空气流的能量并适当地变更朝向。

[第四实施方式]

图10是示出第四实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。需要说明的是，对具有与上述的实施方式相同功能的构件标注相同的附图标记并省略详细说明。

在第四实施方式的燃气涡轮燃烧器中，如图10所示那样，先导燃烧器44具有先导喷嘴61、先导锥62以及先导回旋叶片63。先导锥62具有锥主体64、锥状筒部65以及锥状外筒部66。主燃烧器45具有主喷嘴67、主燃烧器筒68以及主回旋叶片69。主燃烧器筒68具有燃烧器筒主体70与延长部71。延长部71从呈圆筒形状的入口部71a向呈矩形筒形状的出口部71b连续且平滑地变形，出口部71b由两个径向边缘72a、72b与两个周向边缘72c、72d形成为梯形的筒形状。

并且，本实施方式的燃烧器12设置有第一空气喷出部与第二空气喷出部。锥状筒部65具有呈圆筒形状的锥状部65a、以及设置在锥状部65a的前端部的凸缘部65b。在此，凸缘部65b配置为沿先导锥62的径向延伸，并且前端部向先导锥62的轴向的基端部侧倾斜。锥状外筒部66位于锥状筒部65的外侧，具有呈圆筒形状的锥状部66a、以及设置在该锥状部66a的前端部的凸缘部66b。在此，凸缘部66b配置为沿先导锥62的径向延伸，并且前端部向先导锥62的轴向的基端部侧倾斜。

作为第一空气喷出部，设置有空气通路81与空气喷射口82。另一方面，作为第二空气喷出部，设置有第一空气通路83、第二空气通路84以及空气喷射口85。在此，第一空气通路83使空气朝向先导锥62的中心轴心O方向的前端部侧流动，第二空气通路84向先导锥62的径向外侧且先导锥62的轴向的基端部侧倾斜，使空气流动。

因此，导入到内筒42内的压缩空气A在通过基板73的通气孔73a之后分配到空气通路81与第一空气通路83。然后，空气通路81的空气A1从空气喷出口82喷出，第一空气通路83的空气A2在穿过第二空气通路84并将先导锥62冷却之后从空气喷出口85喷出。此时，由于第二空气通路84向空气A2的流动方向的上游侧倾斜，因此，从空气喷出口85喷出的空气A2被朝向从空气喷出口82喷出的空气A1喷出。

于是，从空气喷出口82喷出的空气A1被朝向尾筒43的下游侧且径向的外侧喷出，但由于从空气喷出口85喷出的空气A2被朝向该空气A1喷出，因此两者的空气A1、A2的向径向的外侧流动的分量抵消，空气A3容易向尾筒43的下游侧流动。因此，火焰面F因空气A3的流动而向下游侧转移。

像这样，在第四实施方式的燃气涡轮燃烧器中，设置有在主燃烧器45的外侧朝向前端部侧喷出空气的空气通路(第一空气喷出部)81、以及在先导锥62的外侧使空气朝向前端部侧流通并且朝向径向上的外侧喷出空气的空气通路(第二空气喷出部)83、84，将第二空气通路84设置为向空气的流动方向的上游侧倾斜。

因此，通过利用来自第二空气通路84的空气喷射口85的空气流变更来自空气喷射口82的空气流的朝向，能够将火焰面F的前后位置调整为最佳位置。其结果是，能够通过将火焰的位置控制在适当位置而实现燃烧的稳定化，另外能够抑制燃烧振动。

[第五实施方式]

图11是示出第五实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。需要说明的是，对具有与上述的实施方式相同功能的构件标注相同的附图标记并省略详细说明。

在第五实施方式的燃气涡轮的燃烧器中，如图11所示那样，先导锥62具有锥状筒部65。该锥状筒部65通过将多个(在本实施方式中是8个)锥状筒部分割体65A、65B组合成圆筒形状而构成。在该情况下，在锥状筒部分割体65A中，作为变更构件的檐部65d设置在主燃烧器筒68的周向的一侧的区域中，在锥状筒部分割体65B中，作为变更构件的檐部65e设置在主燃烧器筒68的周向的另一侧的区域中。即，锥状筒部65通过将四个锥状筒部分割体65A与四个锥状筒部分割体65B组合成圆筒形状而构成。因此，相对于锥状筒部65，能够将檐部65d、65e设置在所希望的区域中。需要说明的是，锥状筒部分割体65A、65B的周向的组合顺序、位置不限于上述情况。

[第六实施方式]

图12是示出第六实施方式的燃气涡轮的燃烧器的简图。需要说明的是，对具有与上述的实施方式相同功能的构件标注相同的附图标记并省略详细说明。

在第六实施方式的燃气涡轮的燃烧器中，如图12所示那样，先导锥62具有锥状筒部65。该锥状筒部65通过将多个(在本实施方式中是8个)锥状筒部分割体65A、65B、65C、65D组合成圆筒形状而构成。在该情况下，在锥状筒部分割体65A中，作为变更构件的檐部65d设置在主燃烧器筒68的周向的一侧的区域中，在锥状筒部分割体65B中，作为变更构件的檐部65e设置在主燃烧器筒68的周向的另一侧的区域中。另外，在锥状筒部分割体65C中，作为变更构件的檐部65c设置在主燃烧器筒68的周向的整个区域中，在锥状筒部分割体65D中，未设置有作为变更构件的檐部。即，锥状筒部65通过将多个种类的锥状筒部分割体65A、65B、65C、65D组合成圆筒形状而构成。因此，相对于锥状筒部65，能够将檐部65c、65d、65e设置在所希望的区域中。需要说明的是，锥状筒部分割体65A、65B、65C、65D的周向的组合顺序、位置不限于上述情况。

需要说明的是，在上述的各实施方式中，作为本发明的变更构件，使用了檐部、切口部等，但不限于该结构，只要能够将从第二空气喷出部喷出的空气的喷出方向变更为保焰器的轴心方向，则可以是任意构件。在该情况下，既可以将变更构件与第二空气喷出部设置为一体，也可以设置为单独的构件。

附图标记

10 燃气涡轮

11 压缩机

12 燃烧器

13 涡轮

21 压缩机机室

22 入口引导叶

23 静叶

24 动叶

25 抽气室

26 涡轮机室

27 静叶

28 动叶

29 排气机室

30 排气室

31 排气扩散器

32 转子

33、34 轴承部

35、36、37 腿部

41 外筒(燃烧筒)

42 内筒(燃烧筒)

43 尾筒(燃烧筒)

44 先导燃烧器

45 主燃烧器

46 旁通管

47 旁通阀

51 外筒主体

52 外筒盖部

53 紧固螺栓

54 顶帽部

55 紧固螺栓

56 空气通路

57 供给通路

58 先导燃料端口

59 主燃料端口

61 先导喷嘴

62 先导锥(保焰器)

63 先导回旋叶片(回转叶)

64 锥主体(保焰器主体)

65 锥状筒部

65a 锥状部

65b 凸缘部

65c、65d、65e 檐部(变更构件)

64A、65B、65C 锥状筒部分割体

66 锥状外筒部

66a 锥状部

66b 凸缘部

67 主喷嘴

68 主燃烧器筒

69 主回旋叶片(回转叶)

70 燃烧器筒主体

71 延长部

71a 入口部

71b 出口部

72a、72b 径向边缘

72c、72d 周向边缘

73 基板

73a 通气孔

81 空气通路(第一空气喷出部)

82 空气喷射口

83 第一空气通路(第二空气喷出部)

84 第二空气通路(第二空气喷出部)

85 空气喷射口

101 切口部(变更构件)

102 檐部(变更构件)

A、A1、A2、A3 空气

O 中心轴心

R 回转流