JP7339206B2 - バーナー集合体、ガスタービン燃焼器及びガスタービン - Google Patents

Description

本開示は、バーナー集合体及びガスタービン燃焼器に関する。

フラッシュバックのリスクが高い燃料（例えば水素等）に対して、フラッシュバック耐性を有しつつ低ＮＯｘ化を実現するための技術として、バーナー集合体（クラスタバーナ）により多数の独立した短小火炎を形成させる技術がある。

この技術では、燃料と空気とを混合する混合流路を複数配置し、燃料混合のスケールを小さくすることで、燃料と空気の混合に旋回流を積極的に利用しなくても、高い混合性能を得ることができる。

特許文献１には、低ＮＯｘ化を図りつつフラッシュバックを抑制するためのバーナー集合体が開示されている。このバーナー集合体の各バーナーは、燃料ノズルと、燃料及び空気が流入する混合流路とを備えており、燃料ノズルは、混合流路の入口よりも空気の流れ方向において上流側に突出する突出部を含む。また、突出部の側面には燃料噴射孔が形成されており、燃料噴射孔から噴射された燃料が空気とともに混合流路の入口に流入して、燃料と空気とが混合される。

特許文献１には、混合流路の入口よりも空気の流れ方向における上流側に突出した突出部から燃料を噴射することにより、燃料と空気とを効果的に混合して混合流路内での燃料濃度の偏りを抑制し、低ＮＯｘ化を図ることができる旨が記載されている。また、混合流路の入口より上流且つ燃料噴射孔より下流の位置に空気が流入することで、燃料噴射孔の下流側の流路壁付近で燃料が高濃度化することが抑制されるため、フラッシュバックを抑制することができる旨が記載されている。

特開第２０１９－１６８１９８号公報

特許文献１に記載のバーナー集合体は、フラッシュバックを抑制する観点において更なる改良の余地がある。

上述の事情に鑑みて、本開示は、フラッシュバックの抑制が可能なバーナー集合体及びガスタービン燃焼器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示に係るバーナー集合体は、
燃料及び空気を混合するための複数のバーナーを備えるバーナー集合体であって、
前記複数のバーナーの各々は、
前記燃料を噴射するための少なくとも１つの燃料ノズルと、
前記少なくとも１つの燃料ノズルから噴射された燃料と、空気とが流入する混合流路と、
を含み、
前記少なくとも１つの燃料ノズルの各々は、前記混合流路の入口よりも前記空気の流れ方向において上流側に突出する突出部を含み、
前記少なくとも１つの燃料ノズルの各々は、前記突出部の側面に形成された少なくとも１つの燃料噴射孔を含み、
前記突出部の内部には、空気を流すための第１空気流路の少なくとも一部が形成され、
前記第１空気流路は、
前記空気の流れ方向において前記燃料噴射孔よりも上流側で前記突出部の表面に形成された入口と、
前記突出部の側面又は前記混合流路の流路壁に形成された出口と、
を含み、
前記出口の少なくとも一部は、前記空気の流れ方向において前記燃料噴射孔よりも下流側に形成される。

本開示によれば、フラッシュバックの抑制が可能なバーナー集合体及びガスタービン燃焼器が提供される。

本開示の一実施形態に係るガスタービン１００を示す概略構成図である。 燃焼器４の近傍を示す断面図である。 一実施形態に係るバーナー集合体３２の一部を示す部分概略斜視図である。 バーナー集合体３２の一部を軸線Ｌに沿って空気の流れ方向の上流側から視た概略図（図２のＡ方向視図の一例）である。 図４におけるＢ－Ｂ断面の構成例を部分的に示す概略図である。 図４に示した構成における空気の流れと燃料噴流の流れを示す概略図である。 一比較形態に係るバーナー集合体０３２の断面の一部を示す概略図である。 図４におけるＣ－Ｃ断面の構成例を部分的に示す概略的な斜視断面図である。 一比較形態に係るバーナー集合体０３２の一部を示す概略的な斜視断面図である。 上記実施形態に係るバーナー集合体３２における燃料及び空気の流れを示す概略的な断面斜視図である。 図４におけるＣ－Ｃ断面の他の構成例を部分的に示す概略的な斜視断面図である。 他の実施形態に係る空気流路７０の出口７８の形状の例を示す図である。 他の実施形態に係る空気流路７０の形状の例を示す図である。

以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

図１は、本開示の一実施形態に係るガスタービン１００を示す概略構成図である。図１に示すように、一実施形態に係るガスタービン１００は、燃焼器４に供給される酸化剤としての空気を圧縮（即ち圧縮空気を生成）するための圧縮機２と、圧縮空気及び燃料を用いて燃焼ガスを発生させるための燃焼器４（ガスタービン用燃焼器）と、燃焼器４から排出された燃焼ガスにより駆動されるように構成されたタービン６と、を備える。発電用のガスタービン１００の場合、不図示の発電機がタービン６に連結されており、タービン６の回転エネルギーによって発電が行われる。

ガスタービン１００が備える燃焼器４では、燃料との空気との混合気体を燃焼させることで、上記の燃焼ガスが発生する。燃焼器４で燃焼される燃焼される燃料としては、水素、メタン、軽油、重油、ジェット燃料、天然ガス、ガス化した石炭等が挙げられ、これらの１種又は２種以上を任意に組み合わせて燃焼できる。

圧縮機２は、圧縮機車室１０と、圧縮機車室１０の入口側に設けられ、空気を取り込むための空気取入口１２と、圧縮機車室１０及びタービン車室２２を共に貫通するように設けられたロータ８と、圧縮機車室１０内に配置された各種の翼と、を備える。各種の翼は、空気取入口１２側に設けられた入口案内翼１４と、圧縮機車室１０側に固定された複数の静翼１６と、静翼１６に対して交互に配列されるようにロータ８に植設された複数の動翼１８と、を含む。このような圧縮機２において、空気取入口１２から取り込まれた空気は、複数の静翼１６及び複数の動翼１８を通過して圧縮されることで高温高圧の圧縮空気となる。そして、高温高圧の圧縮空気は圧縮機２から後段の燃焼器４に送られる。

燃焼器４は、ロータ８を中心として周方向に間隔を空けて複数配置される。燃焼器４には燃料と圧縮機２で生成された圧縮空気とが供給され、燃料を燃焼させることによって、タービン６の作動流体である燃焼ガスが発生する。そして、燃焼ガスは燃焼器４から後段のタービン６に送られる。

タービン６は、タービン車室２２と、タービン車室２２内に配置された各種の翼と、を備える。各種の翼は、タービン車室２２側に固定された複数の静翼２４と、静翼２４に対して交互に配列されるようにロータ８に植設された複数の動翼２６と、を含む。タービン６においては、燃焼ガスが複数の静翼２４及ぶ複数の動翼２６を通過することで、ロータ８が回転駆動する。これにより、ロータ８に連結された発電機（図示しない）が駆動される。

また、タービン車室２２の下流側には、排気車室２８を介して排気室３０が連結される。タービン６を駆動した後の燃焼ガスは、排気車室２８及び排気室３０を介して外部へ排出される。

図２は、燃焼器４の近傍を示す断面図である。燃焼器４は、バーナー集合体３２と、バーナー集合体３２を収容する有底の筒状のケーシング２０と、バーナー集合体３２の下流側に火炎が形成される空間を形成する燃焼筒２５と、を含む。図２において、一点鎖線は、ケーシング２０、バーナー集合体３２、及び燃焼筒２５の各々に共通の中心軸線Ｌである。燃焼器４のケーシング２０の内部にはバーナー集合体３２が配置される。

図示する例示的実施形態では、バーナー集合体３２は、ケーシング２０の内部に配置された筒状部材３４の内側に保持されており、筒状部材３４は、中心軸線Ｌの周りに間隔を空けて配置された複数の支持部３５を介してケーシング２０に支持される。ケーシング２０と筒状部材３４の外周面との間（ケーシング２０とバーナー集合体３２の外周面との間）には、車室４０から流入した圧縮空気が流れる空気流路３６が形成される。

車室４０から空気流路３６に流入した圧縮空気は、バーナー集合体３２とケーシング２０の底面２１との軸方向の隙間２３を通って、バーナー集合体３２が備える後述の複数の混合流路４６に燃料とともに流入する。バーナー集合体３２で混合された燃料と空気とは、不図示の着火装置により着火されて、燃焼筒２５に火炎が形成されて燃焼ガスを生成する。

図３は、一実施形態に係るバーナー集合体３２（３２Ａ）の一部を示す部分概略斜視図である。図４は、バーナー集合体３２（３２Ａ）の一部を軸線Ｌに沿って空気の流れ方向の上流側から視た概略図（図２のＡ方向視図の一例）である。図５は、図４におけるＢ－Ｂ断面の一部を示す概略図である。図６は、図４に示した構成における空気の流れと燃料噴流の流れを示す概略図である。

例えば図３又は図４に示すように、バーナー集合体３２は、燃料及び空気を混合するための複数のバーナー４２を備える。

バーナー４２の各々は、燃料を噴射するための複数の燃料ノズル４３と、複数の燃料ノズル４３から噴射された燃料と車室４０（図１及び図２参照）から供給された圧縮空気とが流入する混合流路４６と、を含む。図示する例示的形態では、バーナー４２の各々は、１つの混合流路４６と、１つの混合流路４６の周囲に配置された４つの燃料ノズル４３とを含み、１つの混合流路４６には周囲の４つの燃料ノズル４３から燃料が噴射される。換言すれば、１つの燃料ノズル４３の周囲には４つの混合流路４６が配置されており、１つの燃料ノズル４３が４つの混合流路４６に燃料を噴射する。

混合流路４６の各々は、互いに平行に延在する貫通孔として構成されており、混合流路４６の各々の中心軸線Ｏは、ケーシング２０の中心軸線Ｌに沿う方向に延びている。図示する例示的形態では、混合流路４６の各々の中心軸線Ｏとケーシング２０の中心軸線Ｌとは平行である。以下では、混合流路４６の中心軸線Ｏに沿う方向（混合流路４６の長さ方向）を軸線Ｏ方向と記載する。

混合流路４６を形成する流路壁５５は、断面が円形の混合流路４６を内側に画定するように管状に構成されており、燃料と空気を混合するための混合管として機能する。また、複数の混合流路４６のうち互いに最も近接する任意の２つの混合流路４６において、該２つの混合流路４６の各々を形成する流路壁５５は、該２つの混合流路４６を仕切る隔壁部５８を共有している。図４に示す例示的形態では、混合流路４６の流路壁５５は、当該混合流路４６の周囲の複数の混合流路４６（図示する形態では４つの混合流路４６）の流路壁５５の各々との間で隔壁部５８を共有している。

例えば図５に示すように、燃料ノズル４３の各々は、混合流路４６の入口４８よりも空気の流れ方向において上流側に突出する突出部５０を含む。また、燃料ノズル４３の各々は、燃料ノズル４３の内部に形成された燃料流路４５と、突出部５０の側面４４に形成された複数の燃料噴射孔５３を含む。燃料噴射孔５３は、燃料流路４５から供給された燃料を混合流路４６に噴射する。図４に示す例示的形態では、突出部５０の側面４４には、当該突出部５０の周囲の４つの混合流路４６に対応する位置に４つの燃料噴射孔５３が形成されている。

例えば図５に示すように、突出部５０の頂面５４（軸線Ｏ方向における突出部５０の端面、すなわち突出部５０の先端）は、凸曲面５６を含む。図示する例示的形態では、突出部５０の頂面５４の全体が滑らかに湾曲した凸曲面５６によって構成されている。突出部５０の頂面５４は、例えば流線形に形成されていてもよい。

例えば図５に示すように、突出部５０の内部には、空気を流すための空気流路７０が形成されている。空気流路７０は、空気の流れ方向において燃料噴射孔５３よりも上流側で突出部５０の表面７４に形成された入口７２を含む。図示する例示的形態では、空気流路７０の入口７２は、突出部５０の頂点７６に形成されている。

また、空気流路７０は、空気の流れ方向において燃料噴射孔５３よりも下流側で突出部５０の側面４４又は混合流路４６の流路壁５５の壁面６３に形成された出口７８を含む。図示する例示的形態では、空気流路７０の出口７８は、燃料噴射孔５３の下流側において燃料噴射孔５３の周りに円弧状に形成されている。

ここで、上記空気流路７０を設けることによる効果を、図７に示す比較形態（空気流路７０が設けられていない形態）と対比させて説明する。
図７に示す比較形態では、燃料噴射孔０５３から噴射された燃料噴流と混合流路０４６の壁面０６３との間に、流速が低く燃料濃度の高い領域が形成されやすい。フラッシュバックなどにより、この領域に何等かの可燃源が到達すると、混合流路０４６の内部に火炎が保持され続けて、バーナー０４２に焼損が生じる恐れがある。

これに対し、図６に示すように、上記バーナー集合体３２では、上記空気流路７０を設けたことにより、燃料噴射孔５３よりも下流側に少なくとも一部が形成された出口７８から、燃料噴射孔５３から噴射された燃料噴流と混合流路４６の流路壁５５との間に空気を供給することができる。このため、空気流路７０の出口７８から混合流路４６に供給された空気が混合流路４６の流路壁５５を覆うフィルム空気として機能して、流路壁５５の近傍の燃料濃度を低下させることができる。したがって、フラッシュバックを抑制して混合流路４６の内部に火炎が保持される保炎のリスクを低減し、バーナー４２の焼損を抑制することができる。また、空気流路７０の入口７２が突出部５０の頂面５４に形成されるため、突出部５０の頂面５４付近の空気の淀み領域から空気流路７０に空気を効果的に取り込むことができる。

次に、混合流路４６の流路壁５５の構成の一例について説明する。図８は、図４におけるＣ－Ｃ断面の構成例を部分的に示す概略的な斜視断面図である。
図８に示すように、流路壁５５の内部には、空気を流すための空気流路８０が形成される。空気流路８０は、流路壁５５のうち空気の流れ方向における上流側の端面５９に形成された入口８２を含む。また、空気流路８０は、流路壁５５の壁面６３に形成された出口８４を含む。図示する例示的形態では、空気流路８０の出口８４は、混合流路４６の中心軸線Ｏに沿う方向において混合流路４６の中央位置Ｍよりも下流側に位置しており、流路壁５５の壁面６３に中心軸線Ｏの周りに環状に開口している。なお、出口８４の位置は、バーナー４２毎に異なっていてもよい。

ここで、上記空気流路８０を設けることによる効果を、図９に示す比較形態（空気流路８０が設けられていない形態）と対比させて説明する。図９は、一比較形態に係るバーナー集合体０３２の一部を示す概略的な斜視断面図である。図１０は、上記実施形態に係るバーナー集合体３２における燃料及び空気の流れを示す概略的な断面斜視図である。

図９に示すように、燃料噴射孔０５３から噴射された燃料は、混合流路０４６において下流側に向かうにつれて拡散されるため、低ＮＯｘ化のために燃料と空気を混合する距離を長いと、燃料噴射孔０５３の下流側で混合流路０４６の壁面０６３の近傍に燃料濃度の高い領域が生じやすい。また、混合流路０４６が長いと壁面０６３上に境界層が発達しやすく、壁面０６３の近傍に流速が低い領域が生じやすい。燃料濃度が高く流速が低い領域が生じると、フラッシュバックが発生しやすくなる。

これに対し、図１０に示すように、バーナー集合体３２では、混合流路４６の流路壁５５の内部に設けられた空気流路８０を通った空気は、流路壁５５の壁面６３に開口する出口８４から混合流路４６に供給される。このため、空気流路８０の出口８４の下流側において、混合流路４６の壁面６３の近傍の燃料濃度を低下させることができる。これにより、フラッシュバックのリスクを低減して、バーナー４２の焼損を抑制することができる。

また、空気流路８０の出口８４は、混合流路４６の軸線Ｏ方向において混合流路４６の中央位置Ｍ（図８参照）よりも下流側に位置しているため、混合流路４６の出口側で壁面６３の近傍の燃料濃度を低下させることができ、フラッシュバックのリスクを効果的に低減することができる。

また、空気流路８０の入口８２は、流路壁５５のうち空気の流れ方向における上流側の端面５９に開口しているため、該端面５９の近傍に生じやすい淀み領域の空気を取り込んでフラッシュバックのリスクを効果的に低減することができる。

次に、混合流路４６の流路壁５５の構成の他の一例について説明する。図１１は、図４におけるＣ－Ｃ断面の他の構成例を部分的に示す概略的な斜視断面図である。
図１１に示す実施形態においても、流路壁５５の内部には空気を流すための空気流路８０が形成されるが、空気流路８０の具体的な構成が図８等に示す空気流路８０とは異なる。空気流路８０には、混合流路４６の流路壁５５を冷却するための冷却用空気が不図示の冷却用空気供給源から供給される。また、空気流路８０の出口８４は、混合流路４６の出口部８６における流路壁５５の壁面６３に形成されており、空気流路８０の出口８４から混合流路４６に冷却用空気が供給される。

図１１に示す例示的形態では、空気流路８０は、一端面８８に空気流路８０として機能する溝８９が形成された溝形成部材９０と、溝形成部材９０と対向して配置されて溝８９に対する蓋として機能する蓋部材９２とを含み、蓋部材９２がプレート状に構成されている。
また、空気流路８０は、混合流路４６の出口部８６における壁面６３に形成された複数の出口８４を含み、複数の出口８４は、混合流路４６の中心軸線Ｏの周りに間隔を空けて形成されている。

図１１に示す構成においても、混合流路４６の流路壁５５の内部に設けられた空気流路８０を通った空気は、流路壁５５の壁面６３に開口する出口８４から混合流路４６に供給される。このため、空気流路８０の出口８４の下流側において、混合流路４６の壁面６３の近傍の燃料濃度を低下させることができる。これにより、フラッシュバックのリスクを低減して、バーナー４２の焼損を抑制することができる。また、混合流路４６の流路壁５５を冷却するための冷却用空気を活用することにより、空気流路８０の構成を簡素化しつつフラッシュバックのリスクを低減することができる。また、溝形成部材９０と蓋部材９２とを別部材として構成することにより、溝形成部材９０の溝８９を形成する加工を容易に行うことができる。なお、溝形成部材９０と蓋部材９２とは、例えば３Ｄプリンタにより全体で一部品として一体的に造形されてもよい。

本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
例えば、図８等に示した実施形態では、複数の燃料ノズル４３と複数の混合流路４６を形成する流路壁５５とが全体で一部品として分離不能に一体的に構成されたバーナー集合体３２を例示したが、燃料ノズルの各々及び混合流路の各々が一部品として構成されていてもよいし、複数の燃料ノズルと複数の混合流路とが任意の数の部品で構成されていてもよい。

また、図５等に示した構成では、空気流路７０の出口７８が燃料噴射孔５３の下流側に形成されていたが、例えば図１２に示すように、空気流路７０の出口７８は、燃料噴射孔５３の下流側及び上流側の両方に亘って形成されていてもよい。すなわち、空気流路７０の出口７８の少なくとも一部が空気の流れ方向において燃料噴射孔５３よりも下流側に形成されていればよい。これにより、燃料噴射孔５３から噴射された燃料噴流と混合流路４６の流路壁５５との間に空気を供給することができ、空気流路７０の出口７８から混合流路４６に供給された空気が混合流路４６の流路壁５５を覆うフィルム空気として機能して、流路壁５５の近傍の燃料濃度を低下させることができる。したがって、混合流路４６の内部に火炎が保持されるリスクを低減して、バーナー４２の焼損を抑制することができる。空気流路７０の出口７８は、例えば図１２に示すように、燃料噴射孔５３の周りを一周する円に沿って形成されていてもよい。

また、例えば図１３に示すように、燃料ノズル４３の突出部５０の内部には空洞９４が形成されていてもよい。空洞９４は、空気流路７０の一部として構成されており、空気流路７０のうち空気の流れ方向において空洞９４の下流側の部分７０ａより、流路断面積が大きくなっている。また、空洞９４と空気流路７０の上記部分７０ａとが接続する領域に、空気の流れ方向において下流側に向かうつれて流路断面積が小さくなる縮小部９６を含む。かかる構成によれば、燃料ノズル４３の燃料流路４５の容積を過度に大きくすることなく、空気流路７０を介して空気をスムーズに出口７８に導くことができる。

また、上述した実施形態では、燃料噴射孔５３の近傍に設けられた出口７８を空気流路７０が有する構成を例示したが、空気流路７０は、混合流路４６の出口側に出口７８を有していてもよい。この場合、空気流路７０の一部が突出部５０の内部に形成され、空気流路７０の残部は混合流路４６の流路壁５５の内部に形成される。これにより、混合流路４６の出口側で壁面６３の近傍の燃料濃度を低下させることができ、フラッシュバックのリスクを低減することができる。すなわち、突出部５０の内部には、空気流路７０の少なくとも一部が形成されていればよい。

また、空気流路８０の入口８２は、突出部５０の表面に設けられていてもよい。この場合、空気流路８０の一部が混合流路４６の流路壁５５の内部に形成され、空気流路８０の残部は突出部５０の内部に設けられる。

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。

（１）本開示に係るバーナー集合体（例えば上述のバーナー集合体３２）は、
燃料及び空気を混合するための複数のバーナー（例えば上述の複数のバーナー４２）を備えるバーナー集合体であって、
前記複数のバーナーの各々は、
前記燃料を噴射するための少なくとも１つの燃料ノズル（例えば上述の燃料ノズル４３）と、
前記少なくとも１つの燃料ノズルから噴射された燃料と、空気とが流入する混合流路（例えば上述の混合流路４６）と、
を含み、
前記少なくとも１つの燃料ノズルの各々は、前記混合流路の入口（例えば上述の入口４８）よりも前記空気の流れ方向において上流側に突出する突出部（例えば上述の突出部５０）を含み、
前記少なくとも１つの燃料ノズルの各々は、前記突出部の側面（例えば上述の側面４４）に形成された少なくとも１つの燃料噴射孔（例えば上述の燃料噴射孔５３）を含み、
前記突出部の内部には、空気を流すための第１空気流路（例えば上述の空気流路７０）の少なくとも一部が形成され、
前記第１空気流路は、
前記空気の流れ方向において前記燃料噴射孔よりも上流側で前記突出部の表面に形成された入口（例えば上述の入口７２）と、
前記突出部の側面又は前記混合流路の流路壁（例えば上述の流路壁５５）に形成された出口（例えば上述の出口７８）と、
を含み、
前記出口の少なくとも一部は、前記空気の流れ方向において前記燃料噴射孔よりも下流側に形成される。

上記（１）に記載のバーナー集合体によれば、燃料噴射孔よりも上流側に形成された入口から第１空気流路に空気を取り込むことができる。そして、燃料噴射孔よりも下流側に少なくとも一部が形成された出口から、燃料噴射孔から噴射された燃料噴流と混合流路の流路壁との間に空気を供給することができる。このため、第１空気流路の出口から混合流路に供給された空気が混合流路の流路壁を覆うフィルム空気として機能して、流路壁の近傍の燃料濃度を低下させることができる。したがって、フラッシュバックを抑制して混合流路の内部に火炎が保持される保炎のリスクを低減し、バーナーの焼損を抑制することができる。

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載のバーナー集合体において、
前記第１空気流路の前記入口は、前記突出部の頂面（例えば上述の頂面５４）に形成される。

上記（２）に記載のバーナー集合体によれば、突出部の頂面付近の空気の淀み領域から第１空気流路に空気を効果的に取り込むことができるため、上記（１）に記載の効果を高めることができる。

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載のバーナー集合体において、
前記混合流路の流路壁の内部には、空気を流すための第２空気流路（例えば上述の空気流路８０）の少なくとも一部が形成され、
前記第２空気流路は、前記流路壁の壁面（例えば上述の壁面６３）に形成された出口（例えば上述の８４）を含む。

上記（３）に記載のバーナー集合体によれば、混合流路の流路壁の内部に設けられた第２空気流路を通った空気は、流路壁の壁面に開口する出口から混合流路に供給される。このため、第２空気流路の出口の下流側において、混合流路の壁面の近傍の燃料濃度を低下させることができる。これにより、フラッシュバックのリスクを低減して、バーナーの焼損を抑制することができる。

（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載のバーナー集合体において、
前記第２空気流路の前記出口は、前記混合流路の長さ方向において前記混合流路の中央位置（例えば上述の中央位置Ｍ）よりも下流側に位置する。

上記（４）に記載のバーナー集合体によれば、混合流路の出口側で流路壁の壁面の近傍の燃料濃度を低下させることができ、フラッシュバックのリスクを効果的に低減することができる。

（５）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）に記載のバーナー集合体において、
前記第２空気流路は、前記流路壁のうち空気の流れ方向における上流側の端面（例えば上述の端面５９）に形成された入口を含む。

上記（５）に記載のバーナー集合体によれば、流路壁の上流側の端面の近傍に生じやすい淀み領域の空気を取り込んでフラッシュバックのリスクを効果的に低減することができる。

（６）幾つかの実施形態では、上記（３）又は（４）に記載のバーナー集合体において、
前記第２空気流路には、前記混合流路の流路壁を冷却するための冷却用空気が供給され、
前記第２空気流路の前記出口は、前記混合流路の出口部（例えば上述の出口部８６）における前記流路壁の壁面に形成される。

上記（６）に記載のバーナー集合体によれば、混合流路の流路壁を冷却するための冷却用空気を活用することにより、第2空気流路の構成を簡素化しつつフラッシュバックのリスクを低減することができる。

（７）本開示に係るガスタービン燃焼器（例えば上述の燃焼器４）は、
上記（１）乃至（６）の何れかに記載のバーナー集合体と、
前記バーナー集合体の下流側に火炎が形成される空間を形成する燃焼筒（例えば上述の燃焼筒２５）と、
を備える。

上記（７）に記載のガスタービン燃焼器によれば、上記（１）乃至（６）の何れか１項に記載のバーナー集合体を備えるため、フラッシュバックのリスクを低減して、バーナーの焼損を抑制することができ、燃焼器を安定的に使用することができる。

（８）本開示に係るガスタービン（例えば上述のガスタービン１００）は、
圧縮機（例えば上述の圧縮機２）と、
前記圧縮機によって圧縮した空気と燃料とが供給され、前記燃料を燃焼させて燃焼ガスを発生させるように構成されたガスタービン燃焼器（例えば上述の燃焼器４）と、
前記ガスタービン燃焼器で発生した前記燃焼ガスにより駆動するタービン（例えば上述のタービン６）と、
を備え、
前記ガスタービン燃焼器は、上記（７）に記載のガスタービン燃焼器である。

上記（８）に記載のガスタービンによれば、上記（７）に記載のガスタービン燃焼器を備えるため、フラッシュバックのリスクを低減してバーナーの焼損を抑制し、ガスタービンを安定的に運転することができる。

２ 圧縮機
４ 燃焼器
６ タービン
８ ロータ
１０ 圧縮機車室
１２，４８，７２，８２ 入口
１４ 入口案内翼
１６，２４ 静翼
１８，２６ 動翼
２０ ケーシング
２２ タービン車室
２５ 燃焼筒
２８ 排気車室
３０ 排気室
３２ バーナー集合体
３４ 筒状部材
３５ 支持部
３６ 空気流路
４０ 車室
４２ バーナー
４３ 燃料ノズル
４４ 側面
４５ 燃料流路
４６ 混合流路
５０ 突出部
５３ 燃料噴射孔
５４ 頂面
５５ 流路壁
５６ 凸曲面
５８ 隔壁部
５９ 端面
６３ 壁面
７０ 空気流路（第１空気流路）
７４ 表面
７６ 頂点
７８ 出口
８０ 空気流路（第２空気流路）
８４ 出口
８６ 出口部
８８ 一端面
８９ 溝
９０ 溝形成部材
９２ 蓋部材
１００ ガスタービン

Claims (8)

1. 燃料及び空気を混合するための複数のバーナーを備えるバーナー集合体であって、
   前記複数のバーナーの各々は、
   前記燃料を噴射するための少なくとも１つの燃料ノズルと、
   前記少なくとも１つの燃料ノズルから噴射された燃料と、空気とが流入する混合流路と、
   を含み、
   前記少なくとも１つの燃料ノズルの各々は、前記混合流路の入口よりも前記空気の流れ方向において上流側に突出する突出部を含み、
   前記少なくとも１つの燃料ノズルの各々は、前記突出部の側面に形成された少なくとも１つの燃料噴射孔を含み、
   前記突出部の内部には、空気を流すための第１空気流路の少なくとも一部が形成され、
   前記第１空気流路は、
   前記空気の流れ方向において前記燃料噴射孔よりも上流側で前記突出部の表面に形成された入口と、
   前記突出部の側面又は前記混合流路の流路壁に形成された出口と、
   を含み、
   前記出口の少なくとも一部は、前記空気の流れ方向において前記燃料噴射孔よりも下流側に形成された、バーナー集合体。
2. 前記第１空気流路の前記入口は、前記突出部の頂面に形成された、請求項１に記載のバーナー集合体。
3. 前記混合流路の流路壁の内部には、空気を流すための第２空気流路の少なくとも一部が形成され、
   前記第２空気流路は、前記流路壁の壁面に形成された出口を含む、請求項１又は２に記載のバーナー集合体。
4. 前記第２空気流路の前記出口は、前記混合流路の長さ方向において前記混合流路の中央位置よりも下流側に位置する、請求項３に記載のバーナー集合体。
5. 前記第２空気流路は、前記流路壁のうち空気の流れ方向における上流側の端面に形成された入口を含む、請求項３又は４に記載のバーナー集合体。
6. 前記第２空気流路には、前記混合流路の流路壁を冷却するための冷却用空気が供給され、
   前記第２空気流路の前記出口は、前記混合流路の出口部における前記流路壁の壁面に形成される、請求項３又は４に記載のバーナー集合体。
7. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のバーナー集合体と、
   前記バーナー集合体の下流側に火炎が形成される空間を形成する燃焼筒と、
   を備える、ガスタービン燃焼器。
8. 圧縮機と、
   前記圧縮機によって圧縮した空気と燃料とが供給され、前記燃料を燃焼させて燃焼ガスを発生させるように構成されたガスタービン燃焼器と、
   前記ガスタービン燃焼器で発生した前記燃焼ガスにより駆動するタービンと、
   を備え、
   前記ガスタービン燃焼器は、請求項７に記載のガスタービン燃焼器である、ガスタービン。

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