燃料喷射装置及燃气轮机

摘要

本发明涉及燃料喷射装置及燃气轮机。燃料喷射装置具备预混合管(2)、燃料导入部和下游侧板。预混合管(2)具备管主体(21)和引导部(22)。对于管主体(21)，在接近导入口(2A)的一侧的上游侧端部(2a)形成有将内部空间与外部空间(S2)连通的贯通孔(23)。引导部(22)从以预混合管(2)的轴线(A2)为中心的周向上的贯通孔(23)的端部(23a)以与周向和轴线(A2)延伸的轴线方向(Da)这两个方向交叉的方式延伸。

权利要求

1.一种燃料喷射装置，其具备：

预混合管，其从导入口向内部空间导入空气，并将混合了所述空气和燃料的混合气从喷出口喷出；

燃料导入部，其向所述内部空间导入燃料；以及下游侧板，其供所述预混合管的所述喷出口侧的端部贯通，并支承所述预混合管的下游侧的端部，所述预混合管具备：

管主体，其在接近所述导入口的一侧的上游侧端部形成有将内部空间与外部空间连通的贯通孔，所述贯通孔具备第一端部及第二端部以及底边部，所述第一端部及所述第二端部从所述管主体的上游侧的端面沿所述预混合管的轴线延伸的轴线方向延伸，所述底边部以将所述第一端部及所述第二端部的下游侧的端部彼此连接的方式沿以所述轴线为中心的周向延伸；以及引导部，其从所述周向上的所述贯通孔的所述第一端部及所述第二端部中的至少一方的端部以与所述周向和所述轴线方向这两个方向交叉的方式延伸。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射装置，其中，所述引导部具备内侧引导部，该内侧引导部从所述周向上的所述贯通孔的所述第一端部朝向所述导入口的内侧且接近所述贯通孔的所述第二端部的一侧延伸。

3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射装置，其中，所述引导部具备外侧引导部，该外侧引导部从所述周向上的所述贯通孔的所述第二端部朝向所述导入口的外侧且接近所述贯通孔的所述第一端部的一侧延伸。

4.根据权利要求1或2所述的燃料喷射装置，其中，所述引导部及所述贯通孔在所述导入口的周向上隔开间隔地设置有多个。

5.根据权利要求1或2所述的燃料喷射装置，其中，所述燃料导入部具备喷嘴，该喷嘴从所述导入口插入所述内部空间并从前端部喷射燃料。

6.根据权利要求1或2所述的燃料喷射装置，其中，所述燃料导入部具备：

所述下游侧板；

上游侧板，其配置于比所述下游侧板接近所述导入口的一侧，具有使所述预混合管贯通的上游侧贯通孔，在所述上游侧板与所述预混合管的外壁和所述下游侧板之间形成有空腔；

燃料供给管，其向所述空腔供给燃料；以及

燃料贯通孔形成部，其形成所述预混合管的外壁的一部分，且形成有贯通所述预混合管的所述外壁的燃料贯通孔。

7.一种燃气轮机，其中，

具备权利要求1至6中任一项所述的燃料喷射装置。

说明书

燃料喷射装置及燃气轮机

技术领域

[0001] 本发明涉及燃料喷射装置及燃气轮机。

背景技术

[0002] 燃气轮机、锅炉等燃料喷射装置大多情况下将预先混合有压缩空气和燃料气体的混合气供给至燃烧器。

[0003] 在专利文献1中公开了一种燃料喷射装置，该燃料喷射装置从在圆形的基板上规则地形成的多个喷出孔喷出将压缩空气和燃料气体混合而成的混合气。

[0004] 在先技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2016-080214号公报

[0007] 在专利文献1所记载的燃料喷射装置中，为了实现低NOx(氮氧化物)化，期望均匀地混合压缩空气和燃料气体。具体而言，压缩空气和燃料气体优选在到达燃料喷射装置的多个喷出孔之前成为均匀混合的状态。

[0008] 然而，在使用预混合管向空气喷射燃料气体而混合空气和燃料气体的情况下，为了使空气与燃料气体充分地混合，需要加长预混合管的长度。当预混合管变长时，有可能部件成本上升、或燃烧稳定性降低而产生燃烧振动。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于，提供能够抑制预混合管的长度变长，并且使空气与燃料气体充分混合的燃料喷射装置及燃气轮机。

[0010] 用于解决课题的方案

[0011] 根据本发明的第一个实施方式，燃料喷射装置具备预混合管、燃料导入部和下游侧板。预混合管将空气从导入口导入内部空间。预混合管将混合了所述空气和燃料的混合气从喷出口喷出。燃料导入部向所述内部空间导入燃料。所述预混合管的所述喷出口侧的端部贯通下游侧板。下游侧板支承所述预混合管的下游侧的端部。所述预混合管具备管主体和引导部。在管主体上的接近所述导入口的一侧的上游侧端部形成有将内部空间与外部空间连通的贯通孔。引导部从以所述预混合管的轴线为中心的周向上的所述贯通孔的端部以与所述周向和所述轴线延伸的轴线方向这两个方向交叉的方式延伸。

[0012] 通过这样构成，从而导入到预混合管的内部空间的空气的一部分经由形成于上游侧端部的贯通孔向预混合管的内部空间导入。此时，空气被从周向上的贯通孔的端部以与周向及轴线延伸的轴线方向这两个方向交叉的方式延伸的引导部引导。由该引导部引导的空气的流动包括朝向周向的流动。因此，导入到预混合管的内部空间的空气的流动包含以预混合管的轴线为中心的回旋流。因此，通过回旋流促进空气与燃料的混合。

[0013] 因此，能够抑制预混合管的长度变长，并且使空气和燃料气体充分混合。

[0014] 根据本发明的第二方案，第一个实施方式的引导部也可以具备内侧引导部。内侧引导部从所述周向上的所述贯通孔的第一端部朝向所述导入口的内侧且接近所述贯通孔的第二端部的一侧延伸。

[0015] 通过利用这样构成的内侧引导部，从而能够使经由贯通孔向内部空间导入的空气从周向上的贯通孔的第一端部向朝向第二端部的方向回旋。

[0016] 根据本发明的第三方案，第一方案或第二方案的引导部也可以具备外侧引导部。外侧引导部从所述周向上的所述贯通孔的第二端部朝向所述导入口的外侧且接近所述贯通孔的第一端部的一侧延伸。

[0017] 通过利用这样构成的外侧引导部引导空气，从而能够使经由贯通孔向内部空间导入的空气向从周向上的贯通孔的第一端部向朝向第二端部的方向回旋。

[0018] 根据本发明的第四方案，第一方案至第三方案中的任一项方案的引导部及贯通孔可以在所述导入口的周向上隔开间隔地设置有多个。

[0019] 通过这样构成，能够将空气从多个贯通孔同时导入到内部空间。从多个贯通孔导入到内部空间的空气被从多个贯通孔延伸的引导部引导，因此能够进一步加强导入到内部空间的空气的回旋流。

[0020] 根据本发明的第五方案，第一方案至第四方案中的任一个方案的燃料导入部也可以具备喷嘴。喷嘴从所述导入口插入所述内部空间并从前端部喷射燃料。

[0021] 通过这样构成，在利用从导入口插入的喷嘴向预混合管的内部空间喷射燃料的情况下，能够使在喷嘴的周围流动并朝向下游侧流动的空气的流动产生回旋流。因此，能够在喷嘴的下游侧通过回旋流使空气与燃料充分混合而从喷出口喷出。

[0022] 根据本发明的第六方案，第一方案至第四方案中的任一个方案的燃料导入部也可以具备所述下游侧板、上游侧板、燃料供给管和燃料贯通孔形成部。上游侧板在与预混合管的外壁和所述下游侧板之间形成有空腔。上游侧板配置于比所述下游侧板接近所述导入口的一侧，具有使所述预混合管贯通的上游侧贯通孔。燃料供给管向所述空腔供给燃料。所述燃料贯通孔形成部形成所述预混合管的外壁的一部分，且形成有贯通所述预混合管的所述外壁的燃料贯通孔。

[0023] 通过这样构成，在从燃料供给管向空腔供给燃料，从空腔向内部空间供给燃料的情况下，能够在预混合管的内部空间形成回旋流。因此，能够在预混合管的内部空间使从空腔供给的燃料与空气充分混合并从喷出口喷出。

[0024] 根据本发明的第七方案，燃气轮机具备第一方案至第七方案中的任一个方案的燃料喷射装置。

[0025] 通过这样构成，能够充分混合空气和燃料，因此能够减少氮氧化物。并且，由于能够缩短预混合管的全长，因此能够抑制燃烧振动。

[0026] 发明效果

[0027] 根据上述燃料喷射装置及燃气轮机，能够抑制预混合管的长度变长，并且使压缩空气与燃料气体充分混合。

附图说明

[0028] 图1是表示本发明的第一实施方式的燃气轮机的概要结构的结构图。

[0029] 图2是表示本发明的第一实施方式的燃料喷射装置的概要结构的剖视图。

[0030] 图3是将本发明的第一实施方式的预混合管的管主体的上游侧的端部放大后的立体图。

[0031] 图4是从轴线方向观察本发明的第一实施方式的预混合管的管主体的图。

[0032] 图5是本发明的第二实施方式的与图4相当的图。

[0033] 图6是表示本发明的第二实施方式的预混合管的配置例的图。

[0034] 图7是本发明的第三实施方式的与图4相当的图。

[0035] 图8是本发明的实施方式的其他变形例的与图2相当的图。

[0036] 附图标记说明：

[0037] 1、101 燃料喷射装置

[0038] 2、202、302 预混合管

[0039] 2a 端部(上游侧端部)

[0040] 2A 导入口

[0041] 2at 端面

[0042] 2b 端部

[0043] 2B 喷出口

[0044] 2bt 端面

[0045] 2d 外壁

[0046] 2f 外周面

[0047] 2i 内周面

[0048] 3 上游侧板

[0049] 3a 第一贯通孔

[0050] 3b 第二贯通孔(上游侧贯通孔)

[0051] 3c 面

[0052] 4 下游侧板

[0053] 4a 面

[0054] 4b 面

[0055] 5 外侧壁

[0056] 5a 内周面

[0057] 8 燃料供给管

[0058] 8a 端部

[0059] 12 燃料贯通孔形成部

[0060] 12h 燃料贯通孔

[0061] 21 管主体

[0062] 22 引导部

[0063] 22I 内侧引导部

[0064] 22O 外侧引导部

[0065] 22Ot 端部

[0066] 23 贯通孔

[0067] 23a 第一边部(第一端部)

[0068] 23b 第二边部(第二端部)

[0069] 23c 底边部

[0070] 30 燃料喷嘴

[0071] 30f 外周面

[0072] 31 前端部

[0073] 51 压缩机

[0074] 52 燃烧器

[0075] 53 涡轮

[0076] 56 压缩机转子

[0077] 57 压缩机机室

[0078] 58 压缩机静叶栅

[0079] 59 压缩机转子轴

[0080] 60 压缩机动叶栅

[0081] 61 涡轮转子

[0082] 62 涡轮机室

[0083] 63 涡轮静叶栅

[0084] 64 涡轮转子轴

[0085] 65 涡轮动叶栅

[0086] 67 中间机室

[0087] 68 燃气轮机转子

[0088] 69 燃烧筒

[0089] 100 燃气轮机

具体实施方式

[0090] (第一实施方式)

[0091] 接下来，基于附图对本发明的第一实施方式的燃料喷射装置及燃气轮机进行说明。

[0092] 图1是表示本发明的实施方式的燃气轮机的概要结构的结构图。

[0093] 如图1所示，该实施方式的燃气轮机100具备压缩机51、多个燃烧器52和涡轮53。

[0094] 压缩机51对外部气体Ao进行压缩而生成压缩空气A。压缩机51具有压缩机转子56、压缩机机室57和多个压缩机静叶栅58。

[0095] 压缩机转子56以燃气轮机轴线Ar为中心而旋转。压缩机转子56具有压缩机转子轴59和多个压缩机动叶栅60。压缩机转子轴59沿着燃气轮机轴线Ar延伸。多个压缩机动叶栅
60安装于压缩机转子轴59。

[0096] 压缩机机室57覆盖压缩机转子56。

[0097] 多个压缩机动叶栅60沿着燃气轮机轴线Ar的轴线方向排列。这些压缩机动叶栅60均由在燃气轮机轴线Ar的周向上排列的多个动叶(未图示)构成。在多个压缩机动叶栅60的下游侧分别配置有压缩机静叶栅58。

[0098] 多个压缩机静叶栅58均固定于压缩机机室57的内侧。多个压缩机静叶栅58均由在燃气轮机轴线Ar的周向上排列的多个静叶(未图示)构成。

[0099] 多个燃烧器52生成高温高压的燃烧气体G。多个燃烧器52固定于中间机室67。多个燃烧器52分别在燃气轮机轴线Ar的周向上隔开间隔地配置。

[0100] 多个燃烧器52分别具备燃料喷射装置1和燃烧筒69。

[0101] 燃料喷射装置1生成由压缩机51压缩后的压缩空气A与燃料气体F的混合气并向燃烧筒69供给。燃料喷射装置1配置于燃烧器52的外筒(未图示)的内部。

[0102] 燃烧筒69使从燃料喷射装置1供给的混合气燃烧，并将燃烧后的燃烧气体G向涡轮53引导。

[0103] 涡轮53将燃烧气体G所具有的热能转换为旋转能量。涡轮53具备涡轮转子61、涡轮机室62和多个涡轮静叶栅63。涡轮转子61以燃气轮机轴线Ar为中心而旋转。涡轮转子61具有涡轮转子轴64和多个涡轮动叶栅65。涡轮转子轴64沿着燃气轮机轴线Ar延伸。涡轮转子61与上述的压缩机转子56连接，并与压缩机转子56一起构成燃气轮机转子68。对于该实施方式的燃气轮机转子68，例示了连接有作为负载的发电机G的情况。

[0104] 多个涡轮动叶栅65安装于涡轮转子轴64。这些多个涡轮动叶栅65沿燃气轮机轴线Ar的轴线方向排列。多个涡轮动叶栅65均由在燃气轮机轴线Ar的周向上排列的多个动叶(未图示)构成。

[0105] 多个涡轮静叶栅63配置于多个涡轮动叶栅65的各上游侧。多个涡轮静叶栅63分别固定于涡轮机室62的内侧。多个涡轮静叶栅63均由在燃气轮机轴线Ar的周向上排列的多个静叶(未图示)构成。

[0106] 涡轮机室62覆盖涡轮转子61。在该涡轮机室62与上述的压缩机机室57之间配置有中间机室67。中间机室67形成为以燃气轮机轴线Ar为中心的筒状。

[0107] 根据上述燃气轮机100，首先，被引入到压缩机51的外部气体Ao通过多个压缩机静叶栅58和压缩机动叶栅60而被压缩，由此成为高温高压的压缩空气A。该压缩空气A在燃烧器52中与燃料气体F混合。该混合后的混合气燃烧而成为高温高压的燃烧气体G。该燃烧气体G通过涡轮53的涡轮静叶栅63和涡轮动叶栅65。此时，涡轮转子轴64被旋转驱动，向与燃气轮机转子68连结的发电机G传递旋转能量。该旋转能量通过发电机G转换为电能并输出。

[0108] 图2是表示本发明的第一实施方式的燃料喷射装置的概要结构的剖视图。

[0109] 如图2所示，燃料喷射装置1具备燃料供给管8、多个预混合管2、上游侧板3、下游侧板4和外侧壁5。

[0110] 需要说明的是，在以下的说明中，将燃料供给管8的轴线At延伸的方向设为轴线方向Da。另外，将与轴线At正交的方向设为径向Dr，将在该径向Dr上远离轴线At的一侧设为径向外侧Dr1，将在该径向Dr上接近轴线At的一侧设为径向内侧Dr2。另外，将轴线方向Da的导入燃料气体F的一侧(图2纸面左侧)设为上游侧Da1，将轴线方向Da的喷射燃料气体F的一侧(图2纸面右侧)设为下游侧Da2。另外，将以轴线At为中心的周向简称为周向Dc。

[0111] 燃料供给管8形成将从外部供给的燃料气体F引导至空腔PF(详细情况后述)的流路。燃料供给管8呈沿轴线方向Da延伸的管状。燃料供给管8内的燃料气体F从上游侧Da1流向下游侧Da2。燃料供给管8的下游侧Da2的端部8a被上游侧板3支承，在空腔PF内开口。

[0112] 上游侧板3分别支承多个预混合管2的上游侧Da1的端部(上游侧端部)2a和燃料供给管8的下游侧Da2的端部8a。上游侧板3还封闭外侧壁5的上游侧Da1的开口。上游侧板3呈以轴线At为中心的圆板状。上游侧板3具备：第一贯通孔3a，其形成于该圆板状的中心；以及多个第二贯通孔(上游侧贯通孔)3b，它们形成于第一贯通孔3a的周围。

[0113] 上述的燃料供给管8的下游侧Da2的端部8a穿过第一贯通孔3a。更具体而言，燃料供给管8的下游侧Da2的端部8a以通过第一贯通孔3a分别向上游侧板3的下游侧Da2突出的方式配置。预混合管2的上游侧Da1的端部2a穿过第二贯通孔3b。更具体而言，预混合管2的上游侧Da1的端部2a以通过第二贯通孔3b分别向上游侧板3的上游侧Da1突出的方式配置。

[0114] 下游侧板4支承多个预混合管2的下游侧Da2的端部2b。下游侧板4还封闭外侧壁5的下游侧Da2的开口。下游侧板4形成为以轴线At为中心的圆板状，具有与上游侧板3实质上相同的外径。

[0115] 外侧壁5形成为在内部形成有空腔PF的筒状。更具体而言，外侧壁5呈以轴线At为中心而沿轴线方向Da延伸的圆筒状。外侧壁5的上游侧Da1的开口被上游侧板3封闭，下游侧Da2的开口被下游侧板4封闭。也就是说，下游侧板4与上游侧板3经由外侧壁5连结。由此，在这些下游侧板4的上游侧Da1的面4a与上游侧板3的下游侧Da2的面3c、外侧壁5的内周面5a、预混合管2的外壁2d的外周面2f之间划分出收容燃料气体G的空腔PF。

[0116] 预混合管2形成为沿轴线方向Da延伸的圆筒状。预混合管2从上游侧Da1的导入口2A导入压缩空气A，从下游侧Da2的喷出口2B喷出将压缩空气A和燃料气体F混合而成的混合气MG。如上所述，该实施方式的预混合管2的上游侧Da1的端部2a被上游侧板3支承，下游侧Da2的端部2b被下游侧板4支承。

[0117] 该第一实施方式中例示的预混合管2的下游侧Da2的端部2b不从下游侧板4向下游侧Da2突出，而在轴线方向Da上配置在与下游侧板4的下游侧Da2的面4b相同的位置。换言之，预混合管2的下游侧Da2的端面2bt与下游侧板4的下游侧Da2的面4b处于同一面。预混合管2的上游侧Da1的端部2a形成为从上游侧板3向上游侧Da1突出。

[0118] 预混合管2的外壁2d具备形成朝向径向贯通的燃料贯通孔12h的燃料贯通孔形成部12。在该第一实施方式中，由上述的下游侧板4、上游侧板3、燃料供给管8和燃料贯通孔形成部12构成本发明的燃料供给部。

[0119] 燃料贯通孔12h使预混合管2的内部空间S1与空腔PF连通。经由这些燃料贯通孔12h，收容于空腔PF的燃料气体F流入预混合管2的内部空间S1。燃料贯通孔12h例如呈圆形状的截面形状，沿预混合管2的径向延伸。该实施方式的燃料贯通孔12h在预混合管2的周向上隔开间隔地设置有多个。多个预混合管2的燃料贯通孔12h各自的位置在轴线方向Da上处于相同的位置。该实施方式中例示的燃料贯通孔12h位于轴线方向Da上的比预混合管2的中央接近导入口2A的一侧。需要说明的是，燃料贯通孔12h的延伸方向不限定于径向。另外，多个预混合管2中的燃料贯通孔12h的位置也可以在轴线方向Da上分别不同。

[0120] 图3是将本发明的第一实施方式的预混合管的管主体的上游侧的端部放大后的立体图。图4是从轴线方向观察本发明的第一实施方式的预混合管的管主体的图。

[0121] 如图3、图4所示，预混合管2具备管主体21和引导部22。

[0122] 管主体21在接近导入口2A的一侧的上游侧Da1的端部2a具备将内部空间S1与外部空间S2连通的贯通孔23。贯通孔23形成于上游侧Da1的端部2a中的比上游侧板3靠上游侧Da1的位置。该实施方式的贯通孔23形成为从管主体21的上游侧Da1的端面2at朝向下游侧Da2凹陷。更具体而言，贯通孔23具备：第一边部(第一端部)23a及第二边部(第二端部)23b，它们从上游侧Da1的端面2at沿轴线方向Da延伸；以及底边部23c，其以将这些第一边部23a及第二边部23b的下游侧Da2的端部彼此连接的方式沿以管主体21的轴线A2为中心的周向(以下，简称为周向Dc2)延伸。

[0123] 贯通孔23在管主体21的周向Dc2上隔开间隔地形成有多个。该实施方式的贯通孔23在管主体21的周向Dc2上以等间隔形成有四个。例示了这些贯通孔23的周向Dc2的长度Lc1比在周向Dc2上相邻的贯通孔23彼此之间的距离Lc2长的情况。在该实施方式中，在管主体21的周向Dc2的第一侧配置有第一边部23a，在管主体21的周向Dc2的第二侧配置有第二边部23b。该实施方式的贯通孔23形成为底边部23c比第一边部23a及第二边部23b长。因此，从管主体21的径向观察，贯通孔23呈在周向Dc2上较长的长方形。

[0124] 引导部22将经由贯通孔23导入到管主体21的内部空间S1的空气A向以管主体21的轴线A2为中心的回旋方向引导。该实施方式的引导部22具备内侧引导部22I。内侧引导部22I从在以管主体21的轴线A2为中心的周向Dc2上的贯通孔23的端部即第一边部(第一端部)23a以与周向Dc2及轴线方向Da(或轴线A2的延伸方向)这两个方向交叉的方式延伸。内侧引导部22I配置在周向Dc2上形成有贯通孔23的范围内。

[0125] 如图4所示，内侧引导部221延伸为相对于在以管主体21的轴线A2为中心的放射方向上延伸的假想直线VL倾斜。内侧引导部22I以随着从第一边部23a朝向第二边部23b而接近管主体21的中心(换言之，轴线A2)的方式倾斜。图4中的内侧引导部22I从第一边部23a呈直线状延伸，但也可以以稍微弯曲的方式形成。

[0126] 第一边部23a的径向内侧的端缘的切线TL1与内侧引导部22I所成的角度θ1也可以在90度至45度之间。另外，角度θ1也可以设为60度左右。通过将角度θ1设为60度左右，从而在将轴线方向Da上的燃料贯通孔12h的位置设为一定的位置的情况下，能够使轴线方向Da上空气A与燃料气体G充分混合的位置设为更接近导入口2A的一侧。

[0127] 内侧引导部22I的长度L1也可以比周向Dc2上的贯通孔23的长度Lc1短。需要说明的是，内侧引导部22I的长度L1也可以设为贯通孔23的长度Lc1的一半左右的长度。内侧引导部22I例如也可以通过切削加工等在导入口2A的管主体21上形成切口，对管主体21的一部分进行弯曲加工而形成。由此，能够容易地形成内侧引导部22I。

[0128] 在上述的第一实施方式中，导入到预混合管2的内部空间S1的空气A的一部分经由形成于上游侧Da1的端部2a的贯通孔23而向预混合管2的内部空间S1导入。此时，空气A被内侧引导部22I引导，该内侧引导部22I从贯通孔23的周向Dc2的端部即第一边部23a沿与周向Dc2及轴线方向Da这两个方向交叉的方向延伸。由该内侧引导部22I引导的空气A的流动包括朝向周向Dc2的流动。因此，导入到预混合管2的内部空间S1的空气A的流动包含以预混合管2的轴线A2为中心的回旋流。因此，通过该回旋流促进空气A与燃料F的混合。

[0129] 其结果是，能够抑制预混合管2的长度变长，并且使空气A与燃料F充分地混合。

[0130] 上述的第一实施方式中的内侧引导部22I从周向Dc2上的贯通孔23的第一边部23a朝向导入口2A的内侧且接近贯通孔23的第二边部23b的一侧延伸。因此，通过利用这样构成的内侧引导部22I引导空气A，从而能够将经由贯通孔23而导入内部空间S1的空气A向从周向Dc2上的贯通孔23的第一边部23a朝向第二边部23b的方向回旋。

[0131] 上述的第一实施方式的内侧引导部22I及贯通孔23在导入口2A的周向Dc2上隔开间隔地设置有多个。因此，能够将空气A从多个贯通孔23同时导入到内部空间S1。从多个贯通孔23导入到内部空间S1的空气A被从多个贯通孔23延伸的内侧引导部22I引导，因此能够进一步加强导入到内部空间S1的空气A的回旋流。

[0132] 上述的第一实施方式的上游侧板3在与预混合管2的外壁2d和下游侧板4之间形成有空腔PF。上游侧板3配置在比下游侧板4接近导入口2A的一侧，具有使预混合管2贯通的第二贯通孔3b。燃料供给管8向空腔PF供给燃料F。燃料贯通孔形成部12形成预混合管的外壁2d的一部分，且形成有贯通预混合管2的外壁2d的燃料贯通孔12h。因此，燃料F从燃料供给管8供给至空腔PF，燃料F从空腔PF供给至内部空间S1。

[0133] 这样，在从空腔PF经由燃料贯通孔12h供给燃料F的情况下，能够利用配置于与比燃料贯通孔12h靠上游侧Da1的内侧引导部22I在预混合管2的内部空间S1形成回旋流。因此，在预混合管2的内部空间S1中，能够使从空腔PF供给的燃料F和空气A充分地混合并从喷出口2B喷出。

[0134] 第一实施方式的燃气轮机100通过包括具备上述的结构的燃料喷射装置1，从而能够充分地混合空气A和燃料F，因此能够减少氮氧化物。并且，即使不将预混合管2的全长形成得较长，也能够使空气A与燃料F充分地混合。因此，能够在减少氮氧化物的同时，缩短预混合管2的全长而抑制燃烧振动。

[0135] 并且，由于在预混合管2的外侧未配置引导部22(内侧引导部22I)，因此能够抑制引导部22彼此干涉而增大相邻的预混合管2彼此的间隔。

[0136] (第二实施方式)

[0137] 接下来，基于附图对本发明的第二实施方式进行说明。该第二实施方式的燃料喷射装置相对于上述的第一实施方式的燃料喷射装置1，仅引导部的结构不同。因此，引用图2对与上述的第一实施方式相同的部分标注相同的附图标记进行说明，并且省略重复的说明。

[0138] 该第二实施方式的燃料喷射装置与第一实施方式同样地具备燃料供给管8、多个预混合管202、上游侧板3、下游侧板4和外侧壁5。

[0139] 图5是本发明的第二实施方式的与图4相当的图。

[0140] 如图5所示，预混合管202形成为沿轴线方向Da(参照图2)延伸的圆筒状。预混合管202具备管主体21和引导部22。管主体21与第一实施方式的管主体21同样地具备贯通孔23，该贯通孔23在接近导入口2A的一侧即上游侧Da1(参照图2)的端部2a将内部空间S1与外部空间S2连通。该第二实施方式的贯通孔23形成为从管主体21的上游侧Da1的端面2at朝向下游侧Da2(参照图2)凹陷。贯通孔23与第一实施方式同样地，具备：第一边部23a及第二边部
23b，它们从上游侧Da1的端面2at沿轴线方向Da延伸；以及底边部23c，其以将这些第一边部
23a及第二边部23b的下游侧Da2的端部彼此连接的方式沿周向Dc2延伸。

[0141] 贯通孔23在管主体21的周向Dc2上隔开间隔地形成有多个。该第二实施方式中例示的贯通孔23也与第一实施方式的贯通孔23同样地，在管主体21的周向Dc2上以等间隔形成有四个。需要说明的是，在第二实施方式中，例示了贯通孔23的周向Dc2上的长度Lc1与在周向Dc2上相邻的贯通孔23彼此之间的距离Lc2成为与第一实施方式相同的关系的情况。

[0142] 引导部22与上述的第一实施方式同样地，将经由贯通孔23而导入到管主体21的内部空间S1的空气A向以管主体21的轴线A2为中心的回旋方向引导。该第二实施方式的引导部22具备外侧引导部22O。外侧引导部22O从第二边部23b以与周向Dc2及轴线方向Da这两个方向交叉的方式延伸。换言之，外侧引导部22O延伸为相对于在以管主体21的轴线A2为中心的径向DrA上延伸的假想直线VL倾斜。

[0143] 外侧引导部22O从第二边部23b朝向径向DrA上的外侧DrA1且在管主体21的周向Dc2上朝向接近第一边部23a的一侧延伸。由此，外侧引导部22O的接近第一边部23a的一侧的端部22Ot在管主体21的径向Dr2上配置于比第一边部23a、第二边部23b靠外侧的位置。该第二实施方式的外侧引导部22O的接近第一边部23a的一侧的端部22Ot配置于比通过第二边部23b的径向外侧DrA1的端缘的切线TL2靠径向外侧DrA1的位置。需要说明的是，外侧引导部22O也可以从第二边部23b向切线TL2方向延伸。

[0144] 对于外侧引导部22O，例示了从轴线方向Da观察从第二边部23b呈直线状延伸的情况，但外侧引导部22O也可以形成为在从轴线方向Da观察的情况下稍微弯曲的曲线状。该第二实施方式的外侧引导部22O也与第一实施方式的内侧引导部22I同样地，也可以通过切削加工等在导入口2A的管主体21上形成切口，对管主体21的一部分进行弯曲加工而形成。由此，能够容易地形成外侧引导部22O。

[0145] 外侧引导部22O的长度L2比在周向Dr2上的贯通孔23的长度Lc1短。外侧引导部22O的长度L2也可以设为贯通孔23的长度Lc1的一半左右的长度。

[0146] 图6是表示本发明的第二实施方式的预混合管的配置例的图。

[0147] 该第二实施方式的多个预混合管202能够如图6那样配置。这些预混合管202的四个外侧引导部22O中的隔着预混合管202的轴线A2而对置配置的规定的两个外侧引导部22O配置为沿与轴线A2正交的第一方向D1延伸。另外，图6所示的外侧引导部22O中的剩余两个沿与轴线A2及第一方向D1正交的方向(第二方向D2)延伸。通过如该图6那样配置，能够减少多个预混合管202的间隔，并且抑制相邻的预混合管202的外侧引导部22O彼此干涉。

[0148] 上述的第二实施方式的外侧引导部22O从周向Dc2上的贯通孔23的第二边部23b朝向径向外侧DrA1且接近贯通孔23的第一边部23a的一侧延伸。因此，通过利用外侧引导部22O引导空气A，由此与第一实施方式同样地，能够使经由贯通孔23而导入到内部空间S1的空气A向从周向Dc2上的贯通孔23的第一边部23a朝向第二边部23b的方向回旋。

[0149] 上述的第二实施方式的外侧引导部22O及贯通孔23在周向Dc2上隔开间隔地设置有多个。因此，能够将空气A从多个贯通孔23同时导入到内部空间S1。从多个贯通孔23导入到内部空间S1的空气A被从多个贯通孔23延伸的外侧引导部22O引导，因此能够进一步加强导入到内部空间S1的空气A的回旋流。

[0150] 在第二实施方式的预混合管202的内部空间S1中未配置引导部22(外侧引导部22O)。因此，例如能够抑制流入预混合管202的内部空间S1的空气A的压力损失增大。

[0151] (第三实施方式)

[0152] 接下来，基于附图对本发明的第三实施方式进行说明。该第三实施方式的燃料喷射装置相对于第一、第二实施方式，仅引导部的结构不同。因此，引用图2，对与第二实施方式相同的部分标注相同的附图标记进行说明，并且省略重复的说明。

[0153] 图7是本发明的第三实施方式的与图4相当的图。

[0154] 如图7所示，该第三实施方式的燃料喷射装置的预混合管302具备管主体21和引导部22。

[0155] 管主体21在上游侧Da1的端部2a(参照图2)具备将内部空间S1和外部空间S2连通的贯通孔23。

[0156] 引导部22将经由贯通孔23导入到管主体21的内部空间S1的空气A向以管主体21的轴线A2为中心的回旋方向引导。该第三实施方式的引导部22具备内侧引导部22I和外侧引导部22O。

[0157] 内侧引导部22I是与上述的第一实施方式的内侧引导部22I相同的结构，从作为贯通孔23的端部的第一边部23a沿与周向Dc2及轴线方向Da这两个方向交叉的方向延伸。也就是说，内侧引导部22I延伸为相对于在以管主体21的轴线A2为中心的放射方向上延伸的假想直线VL倾斜。需要说明的是，与第一实施方式同样地，内侧引导部22I从第一边部23a呈直线状延伸，但也可以以稍微弯曲的方式形成。

[0158] 外侧引导部22O是与上述的第二实施方式的外侧引导部22O相同的结构，从作为贯通孔23的端部的第二边部23b沿与周向Dc2及轴线方向Da这两个方向交叉的方向延伸。也就是说，外侧引导部22O延伸为相对于在以管主体21的轴线A2为中心的放射方向上延伸的假想直线倾斜。外侧引导部22O相对于通过第二边部23b的外侧的端缘的切线TL2的倾斜角度θ2小于内侧引导部22I相对于通过第一边部23a的内侧的端缘的切线TL的倾斜角度θ1。

[0159] 内侧引导部22I及外侧引导部22O与第一、第二实施方式同样地，例如也可以通过切削加工等在导入口2A的管主体21上形成切口，通过对管主体21的一部分进行弯曲加工而形成。此时，在第三实施方式中，在周向Dc2上的贯通孔23的中央附近沿轴线方向Da形成切口，将比该切口接近第一边部23a的部分设为内侧引导部22I，将接近第二边部23b的部分设为外侧引导部22O即可。由此，能够容易地形成内侧引导部22I及外侧引导部22O。

[0160] 在上述的第三实施方式中，引导部22具备内侧引导部22I和外侧引导部22O。因此，能够利用内侧引导部22I和外侧引导部22O这两者引导通过贯通孔23的空气A。因此，与仅利用内侧引导部22I和外侧引导部22O中的任一者引导空气A的情况相比，能够更稳定地产生回旋流。

[0161] 在上述的第三实施方式中，内侧引导部22I相对于切线TL的倾斜角度θ1大于外侧引导部22O相对于切线TL2的倾斜角度θ2。通过这样构成，由外侧引导部22O引导至贯通孔23的内部的空气A在管主体21的内部空间S1与内侧引导部22I碰撞而被内侧引导部22I引导。其结果是，能够利用外侧引导部22O和内侧引导部22I使通过贯通孔23的空气A的流动方向阶段性地朝向径向内侧DrA2。其结果是，能够更顺利地使预混合管2的内部空间S1产生回旋流。

[0162] (其他变形例)

[0163] 图8是本发明的实施方式的其他变形例的与图2相当的图。

[0164] 在上述的各实施方式中，以燃料导入部从燃料供给管8向空腔PF供给燃料F，然后从空腔PF向内部空间S1供给燃料F的情况为一例进行了说明。但是，燃料导入部的结构不限定于上述的各实施方式的结构。

[0165] 例如，如图8所示的其他变形例的燃料喷射装置101那样，在燃料导入部FI具备从前端部31喷射燃料F的燃料喷嘴30的情况下，能够应用上述第一实施方式至第三实施方式的引导部22(图8中未图示)。燃料喷嘴30设置有多个，分别与预混合管2同样地沿轴线方向Da延伸。燃料喷嘴30具有比预混合管2的内径小的外径，燃料喷嘴30分别插入预混合管2。在燃料喷嘴30与预混合管2的内周面2i之间形成有流动空气A的内部空间S1。需要说明的是，在图8所示的变形例中，燃料喷嘴30的前端部31配置于比轴线方向Da上的预混合管2的中央接近导入口2A的位置。

[0166] 通过如该变形例的燃料喷射装置101那样构成，与上述的第一实施方式至第三实施方式同样地，能够利用引导部22引导从形成于上游侧的端部2a的贯通孔23流入到内部空间S1的空气A而生成回旋流。包含该回旋流的流动在内周面2i与燃料喷嘴30的外周面30f之间形成的内部空间S1朝向喷出口2B流动。并且，从燃料喷嘴30的前端部31喷射的燃料F与包含回旋流的空气A混合。然后，空气A与燃料F的混合随着通过回旋流接近喷出口2B而行进，充分混合的混合气MG从喷出口2B喷出。

[0167] 本发明不限定于上述的各实施方式的结构，能够在不脱离其主旨的范围内进行设计变更。

[0168] 例如，在上述的各实施方式中，对将燃料喷射装置1、101用于燃气轮机100的情况进行了说明。但是，不限定于燃气轮机100。例如，上述燃料喷射装置1、101也可以应用于燃气轮机100以外的锅炉、燃烧器等。

[0169] 在上述的各实施方式中，作为引导部22，对从轴线方向Da观察具备直线状的内侧引导部22I、外侧引导部22O的情况进行了说明。但是，引导部22只要以与周向Dc2及轴线方向Da这两个方向交叉的方式延伸即可，不限定于上述的各实施方式的形状。内侧引导部22I、外侧引导部22O例如也可以为将直线和曲线组合而成的形状等其他形状。

[0170] 在上述的各实施方式中，对从径向外侧DrA2观察贯通孔23而形成为在周向Dc2上较长的长方形状的情况进行了说明。但是，贯通孔23的形状不限定于上述形状，只要是能够从径向外侧DrA2导入空气A的形状，则可以是任何形状。