具备传热装置的燃气轮机燃烧器
阅读：1021发布：2020-08-25
专利汇可以提供具备传热装置的燃气轮机燃烧器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 燃气轮机 燃烧器 ，其能提高产品可靠性且抑制压 力 损失增大。该燃气轮机燃烧器具备燃烧器 内衬 、设在该燃烧器内衬的外周的流动筒，由上述燃烧器内衬与上述流动筒形成 传热 介质 流通的环状流道，该燃气轮机燃烧器的特征在于，在上述流动筒的内侧表面具备产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中 心轴 的纵涡的多个涡产生单元，上述多个涡产生单元以产生的涡的旋转方向为互相反向的上述涡产生单元成对的方式配置。，下面是具备传热装置的燃气轮机燃烧器专利的具体信息内容。
1.一种燃气轮机燃烧器，其具备燃烧器内衬、设在该燃烧器内衬的外周的流动筒，由上述燃烧器内衬与上述流动筒形成传热介质流通的环状流道，该燃气轮机燃烧器的特征在于，
在上述流动筒的内侧表面具备产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的纵涡的多个涡产生单元，
上述多个涡产生单元以产生的涡的旋转方向互相为反向的上述涡产生单元成对的方式配置。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在上述燃烧器内衬的外侧表面，沿上述燃烧器内衬的轴向配置多个破坏在传热介质产生的边界层的乱流促进单元。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
上述乱流促进单元具备以比其他区域窄的间隔配置的区域。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
还在设置涡产生单元的流动筒上的、相对于该传热介质的气流位于该涡产生单元下游位置处设置接触冷却孔。
5.根据权利要求4所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在由成对地配置的上述纵涡产生器形成的纵涡的旋转方向和从上述接触冷却孔流入的传热介质的喷流的方向一致的位置配置接触冷却孔。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在上述流动筒的圆周方向配置多个成对地配置的上述涡产生单元而形成列，在上述流动筒的轴向配置多列该列。
7.根据权利要求6所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
配置多列的上述涡产生单元在上述流动筒的圆周方向的设置相位至少在前后列不同。
8.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在上述流动筒内侧表面的、比上述涡产生单元靠传热介质的流动方向上游侧具备将传热介质的流动强制地改变为内周方向的方向的向内引导叶轮。
9.根据权利要求8所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在部件的表面对上述向内引导叶轮进行成型加工，在将该部件弯曲加工为圆筒形状后，插入流动筒内周侧而形成。
10.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其特征在于，
在部件的表面对上述涡产生单元进行成型加工，在将该部件弯曲加工为圆筒形状后，插入流动筒内周侧而形成。
具备传热装置的燃气轮机燃烧器
技术领域
[0001] 本发明涉及具备传热装置的燃气轮机燃烧器。
背景技术
[0002] 作为本技术领域的背景技术，具有专利3967521号公报（专利文献1）。在该公报中公开了“在部件与传热介质间进行热授受的传热装置中，设置产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的纵涡，构成为搅拌传热介质流通的流道整体的纵涡产生器，在上述传热介质的流动方向并列设置该纵涡产生器，并且，在该并列设置的纵涡产生器间设置多个破坏在由纵涡产生器搅拌的传热介质上产生的边界层的乱流促进体”。这种主要的制造方法具有切割较短的尺寸的部件的一端面并利用冲压机等折弯而形成纵涡产生器的加工工序、将该部件折弯为圆筒状的加工工序。通过制造多个该部件并重合，形成燃烧器内衬。之后，通过利用焊接或熔敷在燃烧器内衬的外周面设置肋状的乱流促进体，形成燃烧器内衬。
[0003] 另外，具有日本特开昭62-131927号公报（专利文献2）。在该公报中公开了“组合了利用冲突喷流冷却与突起叶片的冷却的冷却法”。另外，具有日本特开平4-116315号公报（专利文献3）。在该公报中公开了“通过改变叶片的热传导率，使燃烧器内衬的温度分布均匀”。另外，具有日本特开平6-221562号公报（专利文献4）。在该公报中公开了“通过使叶片的热传导率变化，使燃烧器内衬的温度分布均匀”。另外，具有日本特开平9-116315号公报（专利文献5）。在该公报中公开了“通过在内衬的外周部设置螺旋状的肋，以不会损害燃气轮机整体的效率的程度的较少的压力损失维持必要的冷却性能，同时，能够降低燃烧振动应力的燃烧器内衬结构”。另外，具有日本特开2000-320837号公报（专利文献6）。在该公报中公开了“通过在内衬的外周侧及流动筒内周侧设置引导叶片，提高流速而实现传热效果提高”。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献1：日本专利3967521号公报
[0006] 专利文献2：日本特开昭62-131927号公报
[0007] 专利文献3：日本特开平4-116315号公报
[0008] 专利文献4：日本特开平6-221562号公报
[0009] 专利文献5：日本特开平9-196377号公报
[0010] 专利文献6：日本特开2000-320837号公报
发明内容
[0011] 本发明的目的在于提供提高了产品可靠性且能抑制压缩损失增大的燃气轮机燃烧器。
[0012] 为了解决上述课题，例如采用要求保护的范围所记载的结构。
[0013] 本申请在具备传热装置的燃气轮机用燃烧器结构中，具备形成传热介质的环状流道的内周侧的燃烧器内衬与外周侧的流动筒，在外周侧的流动筒的内侧表面设置产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的涡（纵涡）的涡产生单元。
[0014] 另外，本发明的特征在于，在形成环状流道的内周侧的燃烧器内衬与外周侧的流动筒中的、流动筒的内侧表面设置产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的涡（纵涡）的涡产生单元，并且在燃烧器内衬外侧表面设置破坏在传热介质产生的边界层的乱流促进单元。
[0015] 另外，本发明的特征在于，在部件表面对产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的涡（纵涡）的涡产生单元进行成型加工，在弯曲加工为圆筒形状后，通过插入流动筒内周侧，在流动筒内侧表面形成上述涡产生单元。
[0017] 另外，本发明的特征在于，在每列改变在轴向上并列设置的涡产生单元的设置相位地设置涡产生单元。
[0018] 本发明的效果如下。
[0020] 图1是在流动筒内侧表面具备传热装置的燃气轮机用燃烧器的剖视图。
[0021] 图2是在流动筒内侧表面具备传热装置的具体例。
[0022] 图3是在部件表面成型加工了涡产生单元的传热装置的例子。
[0023] 图4是在对涡产生单元进行成型加工，并弯曲加工为圆筒形状后，插入流动筒内周侧的传热装置的例子。
[0024] 图5是在燃烧器内衬外侧表面设置乱流促进单元的燃气轮机用燃烧器的剖视图。
[0025] 图6是在具备传热装置的流动筒设置了接触冷却孔的例子。
[0027] 图8是在其他实施例的部件表面成型加工向内引导叶轮，在弯曲加工为圆筒形状后，插入流动筒内周侧的传热装置的例子。
[0028] 图9是在其他实施例的燃烧器内衬外侧表面以较窄的间隔设置多个乱流促进单元的燃气轮机用燃烧器的剖视图。
[0029] 图10是具备在每列改变并列设置在流动筒内侧表面的涡产生单元的设置相位的传热装置的燃气轮机用燃烧器的剖视图。
[0030] 图11是表示在每列改变涡产生单元的设置相位而生成的纵涡的流线的图。
[0031] 图12是具备现有的传热装置的燃气轮机用燃烧器的剖视图。
[0032] 图13是表示涡产生单元、乱流促进单元的流线与传热促进概念的图。
[0033] 图14是表示燃气轮机用燃烧器的剖视图。
[0034] 图中：1—燃烧器内衬，2—流动筒，3—转变片，4—外壳，5—传热介质（空气），6—预混合燃烧用空气，7—扩散燃烧用喷嘴，8—预混合燃烧用喷嘴，9—扩散燃烧用空气，10—涡产生单元，11—乱流促进单元，12—纵涡，13—分离涡，14—喷流，19—部件，20—接触冷却孔，21—向内引导叶轮，31—燃烧气体。
具体实施方式
[0035] 以下说明的本发明的各实施例涉及具备传热装置的燃气轮机燃烧器，尤其涉及具备促进利用强制对流的流体与部件之间的传热的装置、即沿部件的表面使热介质流通，在部件与传热介质间进行热授受的传热装置的燃气轮机燃烧器。
[0036] 在强制对流传热中，为了提高效率，需要相对于传热促进抑制压力损失增大。例如，为了提高燃气轮机的效率，需要提高燃烧气体温度。随此，要求内衬冷却强化，在进一步的冷却促进法中，需要避免压力损失增大。其中，在冲突喷流冷却（接触冷却）中，伴随喷流速度的增加，有时压力损失变大。另外，在叶片冷却中，具有叶片增加，并且压力损失变大的倾向。利用肋的乱流促进压力损失增加少，但即使缩小肋间隔，也无法期望大幅提高冷却性能，因此在利用增加肋的冷却促进方面具有界限。
[0037] 因此，为了抑制压力损失的增大且实现传热性能的提高，提出了多个具备传热装置的燃烧器内衬。其具体例之一通过在燃烧器内衬外侧表面设置板状的涡产生单元与肋状的乱流促进单元，以较少的压力损失提高冷却性能。这种技术的基本结构为在温度为高温侧的燃烧器内衬表面设置传热装置，因此附加在燃烧器内衬表面的部件、焊接部位增加，由于制造成本的增加及热强度的关系，在确保产品可靠性方面需要较多的成本、时间。
[0038] 接着，在专利文献6中，表示在燃烧器内衬外侧表面与流动筒内侧表面分别设置引导叶片的具体例。专利文献6所记载的燃烧器的基本结构通过设置引导叶片而缩小（减少）由燃烧器内衬与流动筒形成的环状流道的截面积，使通过的空气（传热介质）的流速增速而实现传热效果提高。但是，流速的增加也成为增大压力损失，导致燃气轮机整体的效率下降的一个原因。
[0039] 因此，考虑这些情况，提供提高产品可靠性且抑制压力损失增大的设备的传热装置。例如，在作为其一的燃气轮机燃烧器中，提供作为以将燃气轮机效率下降抑制为最小限的压力损失维持必要的冷却性能，提高结构强度的可靠性，增加预混合燃烧空气而实现低NOX化，并且进一步提高传热性能（冷却效果）的设备结构的涡产生单元。
[0040] 作为更具体的例子，在具备传热装置的燃气轮机用燃烧器结构中，具备形成传热介质的环状流道的内周侧的燃烧器内衬与外周侧的流动筒，在外周侧的流动筒的内侧表面设置产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的涡（纵涡）的涡产生单元。
[0041] 另外，作为其他具体的例子，在形成环状流道的内周侧的燃烧器内衬与外周侧的流动筒的、流动筒的内侧表面设置产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的涡（纵涡）的涡产生单元，并且，在燃烧器内衬外侧表面设置破坏在传热介质上产生的边界层的乱流促进单元。
[0042] 另外，作为其他具体的例子，在部件表面对产生沿传热介质的流动方向具有旋转的中心轴的涡（纵涡）的涡产生单元进行成型加工，在弯曲加工为圆筒形状后，通过插入流动筒内周侧而在流动筒内侧表面形成上述涡产生单元。
[0043] 另外，作为其他具体的例子，在设置了涡产生单元的流动筒上，在涡产生单元下游位置附加接触冷却孔。
[0044] 另外，作为其他具体的例子，在每列改变在轴向上并列设置的涡产生单元的设置相位地设置。
[0045] 根据这种结构，通过在流动筒内侧表面具备传热装置，能够提高产品可靠性且增大压力损失。另外，能够通过安装在燃烧器内衬上的部件的减少来减少焊接部位，因此提高燃烧器内衬的可靠性，实现随此的长寿命化。另外，焊接部件的减少也能抑制燃烧器内衬变形。另外，通过在流动筒内侧表面设置涡产生单元，设置在燃烧器内衬外侧表面的乱流促进单元的安装自由度增加，实现局部的冷却效果提高。
[0046] 下面，根据图示的实施例对本发明的具体实施例进行说明。另外，本发明广泛适用于具备传热装置的设备，尤其在此以在高温状态下使用且气流为乱流场即燃气轮机燃烧器为主要例子进行说明。
[0047] 图14是表示燃气轮机燃烧器的截面的图。燃烧器主要为将燃烧器内衬1、转变片3、流动筒2收放在外壳4内的结构。在燃烧器的上游端中央部配置扩散燃烧用喷嘴7，在其外周配置环状的预混合用燃烧用喷嘴8。燃烧器内衬1与流动筒2大致为同心圆状的双重圆筒结构，通过使流动筒的直径比燃烧器内衬大，形成环状流道。
[0048] 传热介质即空气5在该环状流道中流动。即，当从压缩机供给的传热介质（空气5）在燃烧器内衬1与流动筒2之间的环状流道内流动时，作为燃烧器内衬1的冷却流体使用。之后，分为预混合燃烧用空气6与扩散燃烧用空气9并供给到燃烧器内衬内，分别作为燃烧用空气使用。燃烧气体31通过燃烧器内衬1内部，并经过转变片3供给到涡轮机。
[0049] 图13表示各实施例的涡产生单元10与乱流促进单元11的流线、传热促进的概念。涡产生单元10由从传热介质流通侧表面突出的板状的突出部构成。并且，该突出部相对于传热介质的主流方向具有一定的仰角γ，因此产生在流动方向具有旋转轴的纵涡，一边较大地搅拌流道内的传热介质（空气5）一边形成纵涡地向下游流动。
[0050] 就该传热介质一边被较大地搅拌一边流动而言，例如当考虑应用于燃气轮机用燃烧器时，当在由燃烧器内衬与流动筒形成的环状流道内设置涡产生单元的场合，变暖的空气与冷却的空气利用纵涡而交换。其结果，总是向燃烧器内衬表面供给低温的传热介质，因此能够有效地进行燃烧器内衬表面的对流冷却。
[0051] 另外，通过设在燃烧器内衬表面的乱流促进单元11的长轴方向与传热介质的主流方向相交，在内衬壁面附近产生分离涡。该分离涡破坏在壁面附近产生的传热介质的边界层的效果大，因此通过与涡产生单元一起使用，得到较大的冷却促进效果。该乱流促进单元11的高度h考虑分离涡的内衬再附着距离而决定。
[0052] 一般地，因为定性地了解再附着距离L=10h（高度的十倍），因此本发明的各实施例的乱流促进单元11的高度h以1～数mm左右的大小为基准进行假设。另外，就涡产生单元10的仰角γ及高度H而言，假设仰角具有10°～20°，并且，高度H形成为传热介质流通的流道的1／4～1／2。
[0053] 在各实施例中，除了燃气轮机的整体结构、含有燃料喷嘴的燃烧器的详细作用的说明外，对此参照专利文献1的内容。另外，流动筒是为了调节供给到燃烧器的空气的流速、偏流，设在燃烧器内衬外周侧的圆筒形状的结构体。
[0054] （实施例一）
[0055] 图1是表示在本实施例的流动筒2内侧表面具备传热装置的燃气轮机用燃烧器的结构的例子。燃烧器内衬1与流动筒2大致为同心圆状的双重圆筒结构，通过使流动筒的直径比燃烧器内衬大，形成环状流道，传热介质即空气5在该环状流道中流动。在该流动筒2内侧表面沿流通方向并列设置产生沿传热介质的流动方向具有旋转轴的纵涡的涡产生单元10。在此所述的涡产生单元的并列设置以下述方式设置：以具有产生的涡的旋转方向互相为反向的仰角的涡产生单元10为一对，以等间隔在流动筒内侧的圆周方向设置成对的涡产生单元构成列，相对于流通方向使该列保持一定的间隔地排列。
[0056] 另外，如图2中的放大详细图所示，涡产生单元10构成为与相邻的涡产生单元成对，具有产生的涡的旋转方向互相为反向的仰角地设置。另外，并列设置在流动筒2内侧表面的涡产生单元的间隔为比由前级的涡产生单元产生的涡消失的位置短的距离间隔，以总是在燃烧器内衬1与流动筒2的间隙内存在纵涡的方式设置。
[0057] 通过这样成对地配置产生的涡的旋转方向互相为反向的涡产生单元10，反转的纵涡彼此互相作用，因此能够有效地形成纵涡并保持。因此，能以较小的压力损失进行充分的冷却，能提高产品可靠性并且抑制压力损失增大。另外，在流动筒2的圆周方向配置多个成对的涡产生单元并形成列，通过在流动筒2的轴向配置多列该列，能有效地冷却燃烧器内衬整体。
[0058] 图2表示在流动筒2内侧表面设置涡产生单元10的本实施例的具体例子。在此，表示利用焊接或点焊接将各个涡产生单元10固定在流动筒2内侧表面。另外，图12表示具备现有的传热装置的燃气轮机燃烧器的例子。在现有的传热装置中，以在燃烧器内衬外侧表面具备涡产生单元与乱流促进单元双方为特征，为在成为高温的燃烧器内衬侧设置传热装置的结构。
[0059] 相对于此，如本实施例那样在流动筒2内侧表面设置涡产生单元10的优点在于，通过设在作为低温部件侧的流动筒2上，涡产生单元10焊接部的热疲劳变少，因此能提高作为具备传热装置的燃气轮机用燃烧器的产品可靠性，抑制压力损失的增大。另外，因为能够通过减少安装在燃烧器内衬的部件而减少焊接部位，因此能实现成本降低，并且也抑制燃烧器内衬变形。即，流动筒与燃烧器内衬不同，由于用于形成传热介质流动的环状流道，因此总是为低温状态，不需要冷却。因此，制造流动筒的材质可以为碳素钢等便宜的材料。
[0060] 另外，通过在流动筒侧设置涡产生单元，即使更换燃烧器内衬也能够在原状态下继续使用作为传热装置的涡产生单元，不需要更换。相对于流动筒，燃烧器内衬的主要作用是分隔高温的燃烧气体31与作为传热介质的空气5，因此需要总是冷却为一定温度以下。考虑了，当在该燃烧器内衬中产生由焊接引起的变形时，冷却用空气的平衡局部被打破，由于冷却空气量不足而引起燃烧器内衬烧损。但是，在本发明中，因为能够通过减少安装在燃烧器内衬上的部件来减少焊接部位，因此也能抑制燃烧器内衬变形，提高产品可靠性。
[0061] 另外，专利文献6中公开了“只利用设置在燃烧筒外筒的引导叶片，在燃烧筒附近使环状流道的气流增速，提高热传导率的效果”。即，通过在流动筒内侧表面设置相对于主流方向以30°～60°的角度分别断续的引导叶片，缩小（减少）环状流道的截面积，使通过的空气（传热介质）的流速增加而提高传热效果（冷却效果），流速的增加导致增大了压力损失。
[0062] 另外，在注重产生的涡的场合，以专利文献6所示的设置在燃烧器内衬外侧表面的圆周方向断续的引导叶片的结构是在传热介质（空气）通过引导叶片两端的间隙时，在燃烧器内衬表面上产生横涡（平面涡）的结构，利用该横涡（平面涡），能够破坏燃烧器内衬表面的边界层，因此冷却效果局部提高。但是，该横涡（平面涡）随着向下游方向流，温度变高，因此传热特性（冷却性能）下降。
[0063] 相对于此，在本实施例中，由于涡产生单元10相对于主流方向的角度为10°～20°，为锐角，因此能几乎不会减少环状流道内的截面积地抑制压力损失增加。另外，通过并列设置的涡产生单元，在环状流道内总是存在纵涡，因此能在流道内全部区域放置搅拌冷却的传热介质（空气）而防止冷却特性下降。
[0064] （实施例二）
[0065] 图3是表示具备实施例二的传热装置的燃烧器的结构的例子。在薄板状的部件19的表面利用一体成型加工产生沿传热介质的流动方向具有旋转轴的纵涡的涡产生单元10，在将其弯曲为圆筒形状后，插入流动筒2内侧表面，利用点焊接固定而制成。图4表示将通过对薄板状的部件19进行成型加工而制成的传热装置插入流动筒2内周侧的具体例子。
[0066] 在此，对具有涡产生单元10的传热装置的制造方法进行简单说明。在薄板状的部件19中，利用冲压机等对相对于流通方向具有一定的仰角的涡产生单元10进行成型加工，在流通方向并列设置具有成型的涡产生单元10的多个部件19。该涡产生单元以由邻接的涡产生单元产生的涡的旋转方向互相反向的方式具有仰角而成型。
[0067] 如果是这种制造方法，则能通过制造金属模具，在薄板状的部件19上利用一体成型简单地加工具备涡产生单元的传热装置，并且通过使制造方法简单化，实现成本降低。
[0068] （实施例三）
[0069] 图5是表示具备实施例三的传热装置的燃烧器的结构的例子。具体地说，在燃烧器内衬1外侧表面设置了乱流促进单元11。这样，以与传热介质的流动方向相交的方式设置的乱流促进单元11的作用在燃烧器内衬1壁面附近产生分离涡。该涡不具有较大地搅拌涡产生单元10那样的流道整体的效果，但破坏燃烧器内衬壁面附近的边界层的效果大，因此通过与设在流动筒内侧表面的涡产生单元10一起使用，冷却促进效果成倍地变大。
[0070] 这是因为，通过由乱流促进单元11形成的分离涡破坏燃烧器内衬壁面附近的边界层，能够有效地将由纵涡从流动筒2侧运来的低温的空气用于燃烧器内衬1的冷却。因此，根据同时在涡产生单元10与燃烧器内衬的外侧表面具备在传热介质产生的边界层的乱流促进单元11的本实施例的结构，能进一步提高冷却效率，因此能得到更显著的产品可靠性的提高效果及压力损失增大的抑制效果。
[0071] （实施例四）
[0072] 图6是表示具备实施例四的传热装置的燃烧器的结构的例子。具体地说，在流动筒2设置接触冷却孔20，该流动筒2在内侧表面具备涡产生单元10。该接触冷却孔20设在涡产生单元10的下游侧位置。即，在涡产生单元10的下游侧紧后的区域，纵涡12在逐渐发展的状态下流动，因此产生无法充分地得到由纵涡产生的搅拌效果的区域。因此，通过在涡产生单元10下游侧紧后设置接触冷却孔20，不会利用从接触冷却孔流入的传热介质破坏纵涡12地得到在短距离推向燃烧器内衬侧的效果，因此能有效地冷却燃烧器内衬全部区域。
[0073] 即，如图6中的放大详细图所示，在涡产生单元10下游侧紧后的区域，未产生充分发展的纵涡12，因此搅拌作用较小，无法得到对流冷却效果。因此，在本实施例中，在该涡产生单元10下游侧紧后的区域设置接触冷却孔20，通过与该接触冷却一起使用，实现冷却效果提高。根据本实施例的结构，能利用接触冷却来冷却未产生发达的纵涡12的涡产生单元10下游侧紧后的区域，因此能提高产品可靠性。
[0074] 另外，在与利用现有的接触冷却的冷却结构比较的场合，如果是本实施例的结构，则通过由涡产生单元10形成的纵涡的相乘效果，能够不过度增加接触冷却孔20的设置数地实现充分的冷却性能，因此能抑制压力损失的增大。
[0075] 另外，如图6的向视图所示，通过以由成对的涡产生单元10形成的纵涡12的旋转方向与从接触冷却孔20流入的传热介质的喷流14的喷射方向一致的方式配置接触冷却孔20，能利用从接触冷却孔20流入的传热介质的喷流14强化纵涡12。另外，能将从接触冷却孔20流入的低温的传热介质混入纵涡12。由此，能进一步提高冷却性能，因此能提高产品可靠性，并且抑制压力损失的增大。
[0076] （实施例五）
[0077] 图7是表示具备其他实施例的传热装置的燃烧器的结构的例子。具体地说，在流动筒2内侧表面，在初级的涡产生单元前方（上游侧）设置传热介质的气流强制地向内周方向（向内）改变方向的向内引导叶轮21。利用该向内引导叶轮21，将低温的传热介质的气流的一部分供给到燃烧器内衬表面侧。
[0078] 尤其通过在需要冷却效果的局部区域一并使用向内引导叶轮21与涡产生单元10，能有效提高燃烧器内衬1的冷却。该向内引导叶轮21与涡产生单元相比，流体阻力大，因此压力损失增加，通过设置强制地改变传热介质的气流的方向的向内引导叶轮21，有效地冷却燃烧器内衬整体。
[0079] 另外，图8表示将通过对薄板状的部件19进行成型加工来制造的传热装置插入流动筒2内周侧的具体例。在薄板状的部件19的表面，利用一体成型加工传热介质的流动向内周方向（向内）改变方向的向内引导叶轮21，在将其弯曲为圆筒形状后，插入流动筒2内周侧，利用点焊接固定而制造。如果是该制造方法，则通过制造金属模具，能利用一体成型简单地对薄板状的部件19加工向内引导叶轮21，并且，通过制造方法的简单化实现成本降低。
[0080] （实施例六）
[0081] 图9是表示具备实施例三的其他传热装置的燃烧器的结构的例子。通过在流动筒2内侧表面设置涡产生单元10，产生设在燃烧器内衬外侧表面的乱流促进单元11的个数、间隔的自由度增加的优点。由此，尤其能在想要强化冷却的燃烧器内衬下游侧区域（转变片
3侧）表面以比其他区域窄的间隔设置多个乱流促进单元11。
3侧）表面以比其他区域窄的间隔设置多个乱流促进单元11。
[0082] 该乱流促进单元11破坏燃烧器内衬壁面附近的边界层的效果大，因此通过与设在流动筒内侧表面的涡产生单元10一起使用，冷却促进效果更大。
[0083] （实施例七）
[0084] 图10是表示具备实施例一的其他传热装置的燃烧器的结构的例子。具体地说，在流动筒2内侧表面，在每列改变并列地设置的涡产生单元10的相位地设置。具体地说，如图11所示，通过以涡产生单元的相位在前后的列不同的方式设置，通过利用由下游侧的纵涡产生单元产生的纵涡卷入由上游侧的纵涡产生单元生成的纵涡，得到搅拌效果，扩大燃烧器内衬壁面的冷却特性区域。
[0085] 根据本实施例的结构，由上游侧的纵涡产生单元生成的1A涡与1B涡的成对的纵涡向下游侧流动，不久，被由下游侧的纵涡产生单元产生的纵涡3B涡卷入而搅拌。该作用随着向下游流动，在纵涡产生单元的每列反复。因此，由于在环状流道内形成相位不同的纵涡，因此得到更大的搅拌效果，能够实现燃烧器内衬的冷却效果提高。
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| 燃气轮机的叶片 | 2020-05-13 | 337 |
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