本發(fā)明涉及一種在內(nèi)部燃燒燃料的燃燒筒的外周側(cè)設(shè)有聲音衰減器的燃燒器以及具備該燃燒器的燃氣渦輪機。

本發(fā)明依據(jù)2014年9月25日向日本提出申請的日本專利特愿2014-195204號，主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容引用在此作為參考。

背景技術(shù)：

燃氣渦輪機具有：壓縮機，其壓縮空氣；燃燒器，其通過由壓縮機壓縮的空氣使燃料燃燒并生成燃燒氣體；以及渦輪機，其利用來自燃燒器的燃燒氣體進行驅(qū)動。

燃氣渦輪機的燃燒器例如以下專利文獻1所述，具有：燃燒筒(或者尾筒)，其燃燒燃料；燃料噴射器，其將燃料及空氣噴射至該燃燒筒內(nèi)；聲音衰減器，其含有設(shè)置在燃燒筒的外周側(cè)的音箱；以及節(jié)流裝置，其縮小燃燒筒內(nèi)的氣體流路。節(jié)流裝置配置在燃燒筒的軸向上離開聲音衰減器的位置，更具體地說，就是配置在聲音衰減器的下游側(cè)的位置。

音箱具有形成燃燒筒的板的一部分以及隔聲罩，該隔聲罩與該一部分的板共同在燃燒筒的外周側(cè)形成空間。形成音箱的燃燒筒的板的一部分上，形成有從燃燒筒內(nèi)貫穿至音箱內(nèi)的空間的多個吸音孔。燃燒振動等因燃燒筒內(nèi)的燃料燃燒而產(chǎn)生的空氣振動即聲音經(jīng)過吸音孔擴散至音箱內(nèi)，并在該處進行降噪。此外，音箱內(nèi)的空氣經(jīng)過形成在燃燒筒內(nèi)的吸音孔，噴射至燃燒筒內(nèi)。因此，燃燒筒內(nèi)的高溫氣體不會流入音箱內(nèi)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2007-309644號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問題

從音箱噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣在冷卻燃燒筒的內(nèi)周側(cè)的同時，也會冷卻從燒嘴噴射至燃燒筒內(nèi)的可燃性氣體、例如燃料氣體、燃料與空氣預(yù)混合后的預(yù)混合氣體。可燃性氣體冷卻后，該可燃性氣體中含有的燃料不會完全燃燒，并產(chǎn)生CO。一般在燃燒器中，考慮到環(huán)境保全的觀點，要求減少因燃料不完全燃燒而產(chǎn)生的CO的排放量。

因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠減少CO的排放量的燃燒器以及具備該燃燒器的燃氣渦輪機。

技術(shù)方案

為達成上述目的，作為本發(fā)明所涉及的一實施方式的燃燒器，其具有：

燃燒筒，其圍繞軸線形成筒狀，并在內(nèi)周側(cè)燃燒燃料；聲音衰減器，其包含形成所述燃燒筒的板的一部分，并具有與一部分所述板共同在所述燃燒筒的外周側(cè)形成空間的隔聲罩；以及節(jié)流裝置，其從所述軸線延伸的軸向的一側(cè)即上游側(cè)朝向另一側(cè)即下游側(cè)，在所述軸向的一部分上先將在所述燃燒筒內(nèi)流動的氣體的流路縮小然后再放大，所述聲音衰減器的所述一部分的板上形成從所述燃燒筒內(nèi)貫穿至所述空間的1個以上的貫穿孔，相對于所述聲音衰減器，所述軸向上所述節(jié)流裝置的相對位置為，在所述軸向上，從所述節(jié)流裝置的最小節(jié)流直徑的位置至向上游側(cè)及下游側(cè)算起所述最小節(jié)流直徑的一半即最小節(jié)流半徑的距離的位置的區(qū)域內(nèi)，至少部分存有所述聲音衰減器的所述貫穿孔的位置。

聲音衰減器的空間中的空氣經(jīng)過聲音衰減器的貫穿孔噴射至燃燒筒內(nèi)。因此，燃燒筒內(nèi)的高溫氣體不會流入該空間中。從聲音衰減器的空間噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣會冷卻在燃燒筒內(nèi)流動的燃料。因此，有時燃料的一部分會發(fā)生不完全燃燒，并產(chǎn)生CO。

此外，在燃燒筒內(nèi)最小節(jié)流直徑的位置的下游側(cè)即燃燒筒內(nèi)靠外周的區(qū)域中，會形成漩渦。在該漩渦中，會混合在沿燃燒筒的內(nèi)周面的區(qū)域中產(chǎn)生的CO以及從燃燒筒的內(nèi)面向徑向內(nèi)側(cè)遠離的區(qū)域中產(chǎn)生的高溫的燃燒氣體。其結(jié)果是，在沿燃燒筒的內(nèi)周面的區(qū)域中產(chǎn)生的CO會被高溫的燃燒氣體加熱并燃燒。

雖然燃燒筒內(nèi)的氣體基本上會從上游側(cè)流向下游側(cè)，但實際上其流動很復(fù)雜。也就是說，燃燒筒內(nèi)較復(fù)雜地形成有多個漩渦。該多個漩渦的平均直徑幾乎等于節(jié)流裝置的最小節(jié)流半徑。該燃燒器中，在從最小節(jié)流直徑的位置至向上游側(cè)及下游側(cè)算起最小節(jié)流半徑的距離的位置的區(qū)域內(nèi)，至少部分存有聲音衰減器的貫穿孔。因此，即使通過從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣使存在于燃燒筒內(nèi)的某個漩渦內(nèi)的燃料冷卻并產(chǎn)生CO，也能夠在產(chǎn)生于該漩渦內(nèi)的大量CO轉(zhuǎn)移擴散至其他漩渦前，通過形成在位于聲音衰減器附近的節(jié)流裝置的下游側(cè)的漩渦，使該CO燃燒。

因此，該燃燒器中，即使因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而產(chǎn)生CO，也能夠使該CO立即燃燒。

此處，在作為所述一實施方式的所述燃燒器中，所述節(jié)流裝置也可配置在所述聲音衰減器的下游側(cè)。

該燃燒器中，即使因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而在沿燃燒筒的內(nèi)周面的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生CO，也能夠通過形成在配置于聲音衰減器的下游側(cè)的節(jié)流裝置的下游側(cè)的漩渦，使該CO燃燒。

所述節(jié)流裝置配置在所述聲音衰減器的下游側(cè)的所述燃燒器中，所述聲音衰減器的貫穿孔也可形成為，從所述燃燒筒的外周側(cè)向內(nèi)周側(cè)逐漸朝向下游側(cè)。

該燃燒器中，從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣沿燃燒筒的內(nèi)周面流動后，也會沿節(jié)流裝置的表面流動。因此，該燃燒器中，通過從聲音衰減器噴射出的空氣，能夠使節(jié)流裝置膜式冷卻，并且能夠抑制節(jié)流裝置的熱損傷。

此外，在作為所述一實施方式的所述燃燒器中，所述節(jié)流裝置也可配置在所述軸向上存有所述聲音衰減器的區(qū)域內(nèi)。

來自聲音衰減器的空氣中的一部分會噴射至節(jié)流裝置的最小節(jié)流直徑的上游側(cè)正下方，剩余的一部分會噴射至節(jié)流裝置的最小節(jié)流直徑的下游側(cè)正下方。因此，該燃燒器中，能夠在因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而產(chǎn)生CO之前，在節(jié)流裝置的下游側(cè)的漩渦內(nèi)將該空氣混入高溫的燃燒氣體中。此外，該燃燒器中，即使假設(shè)因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而產(chǎn)生了CO，也能夠通過節(jié)流裝置的效果，使該CO立即燃燒。

此外，在作為所述一實施方式的所述燃燒器中，所述節(jié)流裝置也可配置在所述聲音衰減器的上游側(cè)。

來自聲音衰減器的空氣全都在節(jié)流裝置的最小節(jié)流直徑的位置的下游側(cè)，噴射至形成在該最小節(jié)流直徑的下游側(cè)的漩渦中。因此，該燃燒器中，能夠在因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而產(chǎn)生CO之前，在節(jié)流裝置的下游側(cè)的漩渦內(nèi)將該空氣混入高溫的燃燒氣體中。此外，該燃燒器中，即使假設(shè)因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而產(chǎn)生了CO，也能夠通過節(jié)流裝置的效果，使該CO立即燃燒。

以上任一種所述燃燒器中，在所述聲音衰減器的所述一部分的板上，形成有從所述燃燒筒內(nèi)貫穿至所述空間的多個所述貫穿孔，相對于所述聲音衰減器，所述軸向上所述節(jié)流裝置的相對位置可以是，在所述軸向上，從所述最小節(jié)流直徑的位置至向上游側(cè)及下游側(cè)算起所述最小節(jié)流半徑的距離的位置的區(qū)域內(nèi)，存有所述聲音衰減器的所有所述貫穿孔的位置。

該燃燒器中，相對于軸向上的聲音衰減器，節(jié)流裝置的相對位置更靠近上述燃燒器。因此，該燃燒器中，即使假設(shè)因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而產(chǎn)生了CO，也能夠使該CO更快速地燃燒。

此外，以上任一種所述燃燒器中，所述聲音衰減器可在以所述軸線為基準的周向上間隔配置多個。

此外，以上任一種所述燃燒器中，所述節(jié)流裝置中還可在所述周向上交替形成所述最小節(jié)流直徑的部分即最小節(jié)流裝置部以及直徑大于所述最小節(jié)流直徑的中間節(jié)流直徑的部分即中間節(jié)流裝置部。

在所述節(jié)流裝置形成有所述最小節(jié)流裝置部及所述中間節(jié)流裝置部的所述燃燒器中，所述聲音衰減器在以所述軸線為基準的周向上間隔配置多個，多個所述聲音衰減器都可配置在從多個所述最小節(jié)流裝置部中任一個最小節(jié)流裝置部的所述周向的端部向所述軸向延伸的虛擬線通過的區(qū)域內(nèi)。

于最小節(jié)流裝置部在周向上的端部的下游側(cè)，形成有比節(jié)流裝置的其他部分更激烈的漩渦。因此，當(dāng)各聲音衰減器所在的區(qū)域內(nèi)、其下游側(cè)或其上游側(cè)存有最小節(jié)流裝置部的周向端部時，即使因從聲音衰減器噴射至燃燒筒內(nèi)的空氣而產(chǎn)生CO，也能夠于最小節(jié)流裝置部在周向上的端部的下游側(cè)有效地燃燒該CO。

以上任一種所述燃燒器中，所述聲音衰減器的所述隔聲罩上也可形成有從外部貫穿至所述空間的1個以上的通道。此外，以上所述燃燒器中，也可在所述燃燒筒上形成1個以上的通道，該通道在所述燃燒筒的外周面中且未被所述隔聲罩覆蓋的部分形成開口，并且通過所述燃燒筒的外周面與內(nèi)周面之間，在所述燃燒筒的外周面中且被所述隔聲罩覆蓋的部分形成開口。

為達成上述目的，作為本發(fā)明所涉及的一實施方式的燃氣渦輪機具有：

以上任一種所述燃燒器；壓縮機，其壓縮空氣后將空氣供給至所述燃燒器；以及渦輪機，其由通過所述燃燒器內(nèi)的燃料燃燒而形成的燃燒氣體進行驅(qū)動。

有益效果

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，能夠減少CO的排放量。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明所涉及的第一實施方式中燃氣渦輪機的結(jié)構(gòu)的模式圖。

圖2是本發(fā)明所涉及的第一實施方式中燃氣渦輪機的燃燒器周圍的截面圖。

圖3是本發(fā)明所涉及的第一實施方式中燃燒器的剖面圖。

圖4是本發(fā)明所涉及的第一實施方式中聲音衰減器及節(jié)流裝置周圍的燃燒器的剖面圖。

圖5是本發(fā)明所涉及的第二實施方式中聲音衰減器及節(jié)流裝置周圍的燃燒器的剖面圖。

圖6是本發(fā)明所涉及的第三實施方式中聲音衰減器及節(jié)流裝置周圍的燃燒器的剖面圖。

圖7是本發(fā)明所涉及的第四實施方式中聲音衰減器及節(jié)流裝置周圍的燃燒器的剖面圖。

圖8是說明本發(fā)明所涉及的第四實施方式的改進例中聲音衰減器與節(jié)流裝置的相對位置關(guān)系的說明圖。

圖9是本發(fā)明所涉及的第一實施方式的第一改進例中聲音衰減器及節(jié)流裝置周圍的燃燒器的剖面圖。

圖10是本發(fā)明所涉及的第一實施方式的第二改進例中聲音衰減器及節(jié)流裝置周圍的燃燒器的剖面圖。

圖11是本發(fā)明所涉及的第一實施方式的第三改進例中聲音衰減器及節(jié)流裝置周圍的燃燒器的剖面圖。

具體實施方式

以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明所涉及的燃燒器以及具備該燃燒器的燃氣渦輪機的實施方式以及燃燒器的各種實施方式及各種改進例?！叭紵骷熬邆湓撊紵鞯娜細鉁u輪機的第一實施方式”

使用圖1～圖4，說明本發(fā)明所涉及的燃燒器及具備該燃燒器的燃氣渦輪機的第一實施方式。

如圖1所示，本實施方式的燃氣渦輪機具備：壓縮機1，其壓縮外部空氣以生成壓縮空氣；多個燃燒器4，其使燃料F在壓縮空氣中燃燒并生成燃燒氣體；以及渦輪機5，其由燃燒氣體進行驅(qū)動。

壓縮機1具有：壓縮機轉(zhuǎn)子2，其以旋轉(zhuǎn)軸線Ar為中心旋轉(zhuǎn)；以及，壓縮機殼體3，其以可旋轉(zhuǎn)方式覆蓋壓縮機轉(zhuǎn)子2。渦輪機5具有：渦輪機轉(zhuǎn)子6，其以旋轉(zhuǎn)軸線Ar為中心旋轉(zhuǎn)；以及，渦輪機殼體7，其以可旋轉(zhuǎn)方式覆蓋渦輪機轉(zhuǎn)子6。壓縮機轉(zhuǎn)子2的旋轉(zhuǎn)軸線Ar與渦輪機轉(zhuǎn)子6的旋轉(zhuǎn)軸線Ar位于同一直線上。該壓縮機轉(zhuǎn)子2與該渦輪機轉(zhuǎn)子6相互連接，構(gòu)成燃氣渦輪機轉(zhuǎn)子8。此外，壓縮機殼體3和渦輪機殼體7互相連接，構(gòu)成燃氣渦輪機殼體9。

在燃氣渦輪機轉(zhuǎn)子8上連接著例如發(fā)電機的轉(zhuǎn)子。此外，在燃氣渦輪機殼體9上固定著燃燒器4。

如圖2所示，燃燒器4具有燃燒筒(或尾筒)20和燃料噴射器10。燃燒筒20在內(nèi)部燃燒燃料F，并將該燃料F燃燒后產(chǎn)生的燃燒氣體送至渦輪機5。燃料噴射器10將燃料F和空氣A噴射至燃燒筒20內(nèi)。

如圖3所示，燃料噴射器10具有：引燃燒嘴11，其使噴射出的燃料擴散燃燒；多個主燒嘴12，其使噴射出的燃料預(yù)混合燃燒；以及燒嘴保持筒15，其保持引燃燒嘴11及多個主燒嘴12。

引燃燒嘴11配置在燃燒器軸線Ac上。多個主燒嘴12以包圍引燃燒嘴11的外周側(cè)的方式，以燃燒器軸線Ac為中心，在周向上排列配置。另外，以下將燃燒器軸線Ac延伸的方向設(shè)為軸向Da，將該軸向Da的一側(cè)設(shè)為上游側(cè)，將另一側(cè)設(shè)為下游側(cè)。此外，將以燃燒器軸線Ac為中心的周向簡稱為周向Dc。

燃燒筒20具有：連接部21，其內(nèi)周側(cè)存有多個主燒嘴12的下游側(cè)部分；燃燒部22，其形成使從主燒嘴12及引燃燒嘴11噴射出的燃料進行燃燒的燃料區(qū)域；以及燃燒氣體引導(dǎo)部23，其將通過燃料燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體引入渦輪機5。連接部21及燃燒部22都以燃燒器軸線Ac為中心，形成圓筒狀。此外，燃燒氣體引導(dǎo)部13也形成筒狀。燃燒筒20的連接部21的上游端連接至燒嘴保持筒15。燃燒筒20的燃燒部22形成在燃燒筒20的連接部21的下游側(cè)。燃燒筒20的燃燒氣體引導(dǎo)部23形成在燃燒筒20的燃燒部22的下游側(cè)。

燃燒器4還具有：聲音衰減器30，其含有設(shè)置在燃燒筒20的外周側(cè)的音箱31；以及節(jié)流裝置40，其縮小燃燒筒20內(nèi)的氣體的流路。

如圖4所示，音箱31具有：筒側(cè)箱形成板部32，其為形成燃燒筒20的板的一部分；以及隔聲罩34，其與該筒側(cè)箱形成板部32共同在燃燒筒20的外周側(cè)形成共鳴空間36。隔聲罩34覆蓋在形成燃燒筒20的板中燃燒筒20在軸向Da上的部分區(qū)域且跨越整個周向Dc的區(qū)域。因此，筒側(cè)箱形成板部32是在形成燃燒筒20的板中形成燃燒筒20在軸向Da上的部分區(qū)域且跨越整個周向Dc的區(qū)域的部分。燃燒筒20的筒側(cè)箱形成板部32上，形成有從燃燒筒20內(nèi)貫穿至共鳴空間36的多個貫穿孔33。此外，為了連通外部與共鳴空間36，在隔聲罩34上形成有從外部貫穿至共鳴空間36的多個通道35。

通道35具有用來排出積存在音箱31內(nèi)的冷凝水的冷凝水通道的作用以及將外部的空氣引入音箱31內(nèi)的空氣引入通道的作用。此外，貫穿孔33具有將燃燒振動等因燃燒筒20內(nèi)的燃料燃燒而產(chǎn)生的空氣振動即聲音引入音箱31內(nèi)的吸音孔的作用以及將音箱31內(nèi)的空氣噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣噴射孔的作用。

節(jié)流裝置40具有連接至燃燒筒20的內(nèi)周面的連接部41以及朝向下游側(cè)逐漸縮小內(nèi)徑的縮徑部42。連接部41以燃燒器軸線Ac為中心，形成圓筒狀?？s徑部42與連接部41形成一體。該縮徑部42的下游端的內(nèi)徑為縮徑部42中內(nèi)徑最小的最小節(jié)流直徑43。通過該節(jié)流裝置40，在燃燒筒20內(nèi)流動的氣體的流路被逐漸縮小，在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)，流路急劇增大。聲音衰減器30設(shè)置在該節(jié)流裝置40的上游側(cè)。

相對于軸向Da上的聲音衰減器30，節(jié)流裝置40的相對位置為軸向Da上從最小節(jié)流直徑43的位置至向上游側(cè)及下游側(cè)算起最小節(jié)流直徑43的一半即最小節(jié)流半徑R的距離的位置的區(qū)域內(nèi)，至少部分存有聲音衰減器30的貫穿孔33的位置。具體而言，本實施方式中，從最小節(jié)流直徑43的位置至聲音衰減器30的多個貫穿孔33中最接近節(jié)流裝置40的貫穿孔33的距離L小于最小節(jié)流半徑R。并且，本實施方式中，從最小節(jié)流直徑43的位置至聲音衰減器30的多個貫穿孔33中距離節(jié)流裝置40最遠的貫穿孔33的距離也小于最小節(jié)流半徑R。因此，本實施方式中，從最小節(jié)流直徑43的位置至向上游側(cè)算起最小節(jié)流半徑R的距離的位置的區(qū)域內(nèi)，存有聲音衰減器30的所有貫穿孔33。

以下，說明本實施方式的燃氣渦輪機的動作及作用。

壓縮機1吸入外部空氣并將其進行壓縮。經(jīng)壓縮機1壓縮的空氣被引入燃燒器4的主燒嘴12及引燃燒嘴11內(nèi)。燃料從燃料供給源供給至主燒嘴12及引燃燒嘴11中。主燒嘴12將使燃料與空氣進行預(yù)混合后的預(yù)混合氣體噴射至燃燒筒20的燃燒部22內(nèi)。該預(yù)混合氣體在燃燒部22內(nèi)進行預(yù)混合燃燒。此外，引燃燒嘴11不使燃料與空氣進行預(yù)混合，將其分別噴射至燃燒筒20的燃燒部22內(nèi)。該燃料在燃燒部22內(nèi)擴散燃燒。因燃燒筒20的燃燒部22內(nèi)的燃料燃燒而產(chǎn)生的高溫高壓的燃燒氣體通過燃燒筒20的燃燒氣體引導(dǎo)部23引入至渦輪機5的氣體流路內(nèi)，并使渦輪機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

燃料在燃燒筒20內(nèi)燃燒后，有時會因該燃燒而產(chǎn)生燃燒振動。本實施方式中，燃燒振動等因燃燒筒20內(nèi)的燃料燃燒而產(chǎn)生的空氣振動即聲音會受到設(shè)置在燃燒筒20的外周側(cè)的聲音衰減器30的抑制。該聲音衰減器30的音箱31構(gòu)成亥姆霍茲共鳴箱。因此，因燃燒筒20內(nèi)的燃料燃燒而產(chǎn)生的聲音會經(jīng)過貫穿孔33擴散到音箱31內(nèi)，從而被降噪。

經(jīng)壓縮機1壓縮后的空氣的一部分從外部通過音箱31的通道35流入該音箱31內(nèi)。音箱31內(nèi)的空氣通過音箱31的貫穿孔33，噴射至燃燒筒20內(nèi)。因此，燃燒筒20內(nèi)的高溫氣體不會流入音箱31內(nèi)。

為了保護燃燒筒20免受火焰和高溫燃燒氣體的損害，使用其他場所產(chǎn)生的蒸氣和經(jīng)壓縮機1壓縮的空氣等作為冷卻媒體，將燃燒筒20進行冷卻。因此，從主燒嘴12噴射出的預(yù)混合氣體中在沿燃燒筒20的內(nèi)周面的區(qū)域內(nèi)流動的預(yù)混合氣體得到冷卻，根據(jù)冷卻的程度會進行不完全燃燒，并產(chǎn)生CO。也就是說，根據(jù)燃氣渦輪機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，有時會在沿燃燒筒20的內(nèi)周面的區(qū)域中產(chǎn)生CO。

因此，本實施方式中，為了抑制來自燃燒器4的CO的排放量，在燃燒筒20內(nèi)設(shè)有節(jié)流裝置40。如上所述，節(jié)流裝置40使在燃燒筒20內(nèi)流動的氣體的流路逐漸縮小，并在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)急劇增大流路。因此，在燃燒筒20內(nèi)最小節(jié)流直徑43的位置的下游側(cè)即燃燒筒20內(nèi)靠外周的區(qū)域中，形成漩渦S1。在該漩渦S1中，會混合在沿燃燒筒20的內(nèi)周面的區(qū)域中產(chǎn)生的CO以及從燃燒筒20的內(nèi)面向徑向內(nèi)側(cè)遠離的區(qū)域中產(chǎn)生的高溫的燃燒氣體。其結(jié)果是，在沿燃燒筒20的內(nèi)周面的區(qū)域中產(chǎn)生的CO會被高溫的燃燒氣體加熱并燃燒。

因此，本實施方式中，燃氣渦輪機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)為規(guī)定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，即使在沿燃燒筒20的內(nèi)周面的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生CO，也能夠通過在節(jié)流裝置40的下游側(cè)使該CO燃燒來抑制來自燃燒器4的CO排放量。

空氣從音箱31透過貫穿孔33噴射至燃燒筒20內(nèi)。該空氣混合入噴射自主燒嘴12的預(yù)混合氣體中，與該預(yù)混合氣體一同在燃燒筒20內(nèi)流向下游側(cè)。當(dāng)預(yù)混合氣體混入來自音箱31的空氣后，該預(yù)混合氣體會被冷卻，有時預(yù)混合氣體的一部分會發(fā)生不完全燃燒，并產(chǎn)生CO。

雖然燃燒筒20內(nèi)的氣體基本上會從上游側(cè)流向下游側(cè)，但實際上其流動很復(fù)雜。也就是說，燃燒筒20內(nèi)較復(fù)雜地形成有多個漩渦S2。該多個漩渦S2的平均直徑幾乎等于節(jié)流裝置40的最小節(jié)流半徑R。此外，如上所述，從聲音衰減器30的多個貫穿孔33中最下游側(cè)的貫穿孔33至節(jié)流裝置40的最小節(jié)流直徑43的位置的距離L小于最小節(jié)流半徑R。因此，即使因從音箱31噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣使存在于燃燒筒20內(nèi)的某個漩渦S2內(nèi)的預(yù)混合氣體冷卻并產(chǎn)生CO，也能夠在產(chǎn)生于該漩渦S2內(nèi)的大量CO轉(zhuǎn)移擴散至其他漩渦S2前，通過存在于聲音衰減器30附近的節(jié)流裝置40的效果，使該CO燃燒。

因此，本實施方式中，即使因從音箱31噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣而產(chǎn)生CO，電能夠使該CO立即燃燒，因此能夠抑制來自燃燒器4的CO排放量。

“燃燒器的第二實施方式”

使用圖5，說明燃燒器的第二實施方式。

本實施方式的燃燒器變更了上述第一實施方式的燃燒器中聲音衰減器30與節(jié)流裝置40的相對位置，其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式的燃燒器相同。

上述第一實施方式中，節(jié)流裝置40配置在聲音衰減器30的下游側(cè)。另一方面，本實施方式中，節(jié)流裝置40配置在軸向Da上存有聲音衰減器30的區(qū)域內(nèi)。因此，本實施方式中，與上述第一實施方式同樣地，在軸向Da上從最小節(jié)流直徑43的位置至向上游側(cè)及下游側(cè)算起最小節(jié)流半徑R的距離的位置的區(qū)域內(nèi)，至少部分存有聲音衰減器30的貫穿孔33。

本實施方式中，音箱31的空氣的一部分噴射至節(jié)流裝置40的最小節(jié)流直徑43的上游側(cè)正下方，剩余的一部分噴射至節(jié)流裝置40的最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)正下方。因此，本實施方式中，能夠在因從音箱31噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣而產(chǎn)生CO前，在節(jié)流裝置40的下游側(cè)的漩渦S1內(nèi)將該空氣混入高溫的燃燒氣體中。此外，本實施方式中，即使假設(shè)因從音箱31噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣而產(chǎn)生了CO，也能夠通過節(jié)流裝置40的效果，使該CO立即燃燒。

“燃燒器的第三實施方式”

使用圖6，說明燃燒器的第三實施方式。

本實施方式的燃燒器也變更了上述第一實施方式的燃燒器中聲音衰減器30與節(jié)流裝置40的相對位置，其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式的燃燒器相同。

上述第一實施方式中，節(jié)流裝置40配置在聲音衰減器30的下游側(cè)。另一方面，本實施方式中，節(jié)流裝置40配置在聲音衰減器30的上游側(cè)。但是，本實施方式中，從最小節(jié)流直徑43的位置至聲音衰減器30的多個貫穿孔33中最接近節(jié)流裝置40的貫穿孔33的距離L小于最小節(jié)流半徑R。并且，本實施方式中，從最小節(jié)流直徑43的位置至聲音衰減器30的多個貫穿孔33中距離節(jié)流裝置40最遠的貫穿孔33的距離也小于最小節(jié)流半徑R。因此，本實施方式中，從最小節(jié)流直徑43的位置至向下游側(cè)算起最小節(jié)流半徑R的距離的位置的區(qū)域內(nèi)，存有聲音衰減器30的所有貫穿孔33。

來自音箱31的空氣全都在節(jié)流裝置40的最小節(jié)流直徑43的位置的下游側(cè)，噴射至形成在該最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)的漩渦S1中。因此，本實施方式中，與第二實施方式同樣地，能夠在因從音箱31噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣而產(chǎn)生CO前，在節(jié)流裝置40的下游側(cè)的漩渦S1內(nèi)將該空氣混入高溫的燃燒氣體中。此外，本實施方式中也與第二實施方式同樣地，即使假設(shè)因從音箱31噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣而產(chǎn)生了CO，也能夠通過節(jié)流裝置40的效果，使該CO立即燃燒。

“燃燒器的第四實施方式”

使用圖7及圖8，說明燃燒器的第四實施方式。

本實施方式的燃燒器分別變更了上述第一實施方式的燃燒器中的聲音衰減器30及節(jié)流裝置40。

上述第一實施方式的聲音衰減器30具有一個隔聲罩34，該隔聲罩34覆蓋燃燒筒20在軸向Da上的一部分區(qū)域且跨越整個周向Dc的區(qū)域。也就是說，上述第一實施方式的燃燒器在燃燒筒20的軸向Da上的一部分區(qū)域中，設(shè)有一個聲音衰減器30。另一方面，如圖7所示，本實施方式的燃燒器在燃燒筒20的軸向Da上的一部分區(qū)域中設(shè)有多個聲音衰減器30a，該多個聲音衰減器30a相互留有間隔地排列在周向Dc上。

本實施方式的聲音衰減器30a也與上述第一實施方式的聲音衰減器30同樣，具有：筒側(cè)箱形成板部32a，其為形成燃燒筒20的板的一部分；以及隔聲罩34a，其與該筒側(cè)箱形成板部32a共同在燃燒筒20的外周側(cè)形成共鳴空間36a。隔聲罩34a覆蓋形成燃燒筒20的板中燃燒筒20在軸向Da上的部分區(qū)域且周向Dc上的部分區(qū)域。因此，本實施方式中的筒側(cè)箱形成板部32a是形成燃燒筒20的板中，形成燃燒筒20在軸向Da上的一部分區(qū)域且周向Dc上的一部分區(qū)域的部分。

本實施方式的節(jié)流裝置40a與上述第一實施方式的節(jié)流裝置40同樣地，具有：連接部41，其連接至燃燒筒20的內(nèi)周面；以及縮徑部42a，其與連接部41形成一體，并且朝向下游側(cè)逐漸縮小內(nèi)徑。本實施方式中，縮徑部42a的下游端的內(nèi)徑為縮徑部42a中內(nèi)徑最小的最小節(jié)流直徑43。但是，本實施方式的節(jié)流裝置40a的縮徑部42a形成為，在最小節(jié)流直徑43的位置的上游側(cè)且向徑向外側(cè)切入的多個切槽排列在周向Dc上。通過該多個切槽，在縮徑部42a于周向Dc上交替形成有最小節(jié)流直徑43的部分即最小節(jié)流裝置部44以及直徑大于最小節(jié)流直徑43的中間節(jié)流裝置部45。最小節(jié)流裝置部44中周向Dc的端部44z的位置上，形成有形成最小節(jié)流直徑43的邊44x與從最小節(jié)流裝置部44轉(zhuǎn)移至中間節(jié)流裝置部45的邊44y所成的角。

本實施方式中，在周向Dc上排列的多個聲音衰減器30a的數(shù)量、節(jié)流裝置40a的最小節(jié)流裝置部44的數(shù)量以及節(jié)流裝置40a的中間節(jié)流裝置部45的數(shù)量為相同的數(shù)。此外，各聲音衰減器30a配置在從任一最小節(jié)流裝置部44的周向Dc的端部44z向軸向Da延伸的各虛擬線Lv通過的區(qū)域W內(nèi)。換言之，在各聲音衰減器30a的下游側(cè)，存在著某個最小節(jié)流裝置部44在周向Dc上的整個部分。

于最小節(jié)流裝置部44在周向Dc上的端部44z的下游側(cè)、換言之于節(jié)流裝置40a的角部的下游側(cè)，形成有比節(jié)流裝置40a的其他部分更激烈的漩渦S1a。因此，在各聲音衰減器30a的下游側(cè)存有節(jié)流裝置40a的角部時，即使因從音箱31a噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣而使預(yù)混合氣體冷卻并產(chǎn)生了CO，也能夠在節(jié)流裝置40a的角部的下游側(cè)有效地燃燒該CO。

因此，如果在各聲音衰減器30a的下游側(cè)存有節(jié)流裝置40a的至少一個角部，那么即使因從音箱31a噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣而產(chǎn)生了CO，也能夠有效地燃燒該CO。因此，例如圖8所示，即使在各聲音衰減器30a的下游側(cè)存有任一中間節(jié)流裝置部45在周向Dc上的整個部分時，只要在各聲音衰減器30a的下游側(cè)存有節(jié)流裝置40a的至少一個角部，就能夠有效地燃燒CO。

另外，本實施方式為在聲音衰減器30a的下游側(cè)配置節(jié)流裝置40的例子，但在如第二實施方式般將節(jié)流裝置配置在軸向Da上存有聲音衰減器的區(qū)域內(nèi)時以及如第三實施方式般將節(jié)流裝置配置在聲音衰減器的上游側(cè)時，也能夠通過采用本實施方式的節(jié)流裝置40a來獲得同樣的效果。

“燃燒器的第一改進例”

使用圖9說明燃燒器的第一改進例。

本改進例的燃燒器變更了上述第一實施方式的燃燒器中貫穿孔33的貫穿方向，其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式的燃燒器的結(jié)構(gòu)相同。

本改進例的貫穿孔33a從徑向外側(cè)向徑向內(nèi)側(cè)逐漸以從上游側(cè)朝向下游側(cè)的方式貫穿筒側(cè)箱形成板部32。因此，從音箱31內(nèi)經(jīng)過貫穿孔33a噴射至燃燒筒20內(nèi)的空氣沿燃燒筒20的內(nèi)周面流動后，也會沿節(jié)流裝置40的表面流動。因此，本改進例中，通過從音箱31內(nèi)噴射出的空氣，能夠使節(jié)流裝置40膜式冷卻，并且能夠抑制節(jié)流裝置40的熱損傷。與上述第一實施方式同樣地，沿節(jié)流裝置40的表面流動的空氣在形成于節(jié)流裝置40的下游側(cè)的漩渦S1中與高溫的燃燒氣體進行混合。

“燃燒器的第二改進例”

使用圖10說明燃燒器的第二改進例。

本改進例的燃燒器變更了上述第一實施方式的燃燒器中節(jié)流裝置40的形狀，其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式的燃燒器的結(jié)構(gòu)相同。

上述第一實施方式中的節(jié)流裝置40在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)形成漩渦S1，因此在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)不存在節(jié)流裝置40的任何部分。但是，只要能夠在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)形成漩渦S1，則也可在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)存有節(jié)流裝置的一部分。具體而言，節(jié)流裝置也可在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)，具有內(nèi)徑向下游側(cè)逐漸擴大的擴徑部。該節(jié)流裝置40b例如具有：上游側(cè)連接部41，其連接至燃燒筒20的內(nèi)周面；縮徑部42，其與上游側(cè)連接部41形成一體，并且內(nèi)徑向下游側(cè)逐漸縮??；擴徑部46，其連接至縮徑部42的下游端，并且內(nèi)徑向下游側(cè)逐漸擴大；以及下游側(cè)連接部47，其連接至擴徑部46的下游端，并且與燃燒筒20的內(nèi)周面連接。

最小節(jié)流直徑43位于縮徑部42的下游端的位置、換言之即擴徑部46的上游端的位置。為了在最小節(jié)流直徑43的下游側(cè)形成漩渦S1流，擴徑部46的表面與縮徑部42的表面的角度α優(yōu)選為例如145°以下。另外，此處為了將節(jié)流裝置40b連接至燃燒筒20的內(nèi)周面，本改進例的節(jié)流裝置40b具有上游側(cè)連接部41及下游側(cè)連接部47，但也可省略上游側(cè)連接部41與下游側(cè)連接部47中的一個連接部。

“燃燒器的第三改進例”

使用圖11說明燃燒器的第三改進例。

本改進例的燃燒器變更了上述第一實施方式的燃燒器中連通外部與共鳴空間36的內(nèi)部的通道35的位置，其他結(jié)構(gòu)與上述第一實施方式的燃燒器的結(jié)構(gòu)相同。

上述第一實施方式中，連通外部與共鳴空間36的內(nèi)部的通道35設(shè)置在隔聲罩34上。但是，只要是能夠?qū)⒖諝鈴耐獠抗┙o至共鳴空間36的內(nèi)部的通道，則不限定于該通道35。例如，如圖11所示，也可替代該通道35，在燃燒筒20上設(shè)置通道37。該通道37在燃燒筒20的外周面中未被聲音衰減器30b的隔聲罩34b覆蓋的部分形成開口，并且通過燃燒筒20的外周面與內(nèi)周面之間，在燃燒筒20的外周面中被隔聲罩34b覆蓋的部分開口。

工業(yè)上的可利用性

根據(jù)本發(fā)明的一實施方式，能夠減少CO的排放量。

符號說明

1 壓縮機

4 燃燒器

5 渦輪機

20 燃燒筒

30、30a、30b 聲音衰減器

31、31a 音箱

32、32a 筒側(cè)箱形成板部

33、33a 貫穿孔

34、34a、34b 隔聲罩

35、37 通道

36、36a 共鳴空間

40、40a、40b 節(jié)流裝置

41 連接部(上游側(cè)連接部)

42、42a 縮徑部

43 最小節(jié)流直徑

44 最小節(jié)流裝置部

44z 最小節(jié)流裝置部的端部

45 中間節(jié)流裝置部

46 擴徑部

47 下游側(cè)連接部