WO2002073091A1

WO2002073091A1 - Burner and gas turbine engine

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Publication number: WO2002073091A1
Application number: PCT/JP2002/002047
Authority: WO
Inventors: Tsutomu Wakabayashi; Koji Moriya
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
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Filing date: 2002-03-05
Publication date: 2002-09-19
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Description

明細書パーナ装置及びガス夕一ビンェンジン技術分野 .

本発明は、内部に流通する酸素含有ガスに燃料が供給され、燃焼部に混合気を供給して燃焼させる複数の燃焼用流路を備えたパーナ装置、及びそのパーナ装置を備えたガス夕一ビンエンジンに関する。背景技術

上記のパーナ装置は、コジェネレーションシステムにおいてガスタービンェンジン用のパーナ装置や、焼却炉用のパーナ装置等として構成される。このパーナ装置は、夫々の燃焼用流路から燃焼部に供給される夫々の混合気の当量比を適正に保って良好な燃焼を維持するために、燃焼部における燃焼負荷の増減に応じて、メイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路に供給する燃料ガスの流量を調整するのみならず、夫々の燃焼用流路に供給する空気（酸素含有ガスの一例）の流量を調整する必要がある。

従来では、そのようなメイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路への燃料ガスの流量の調整を行うために、メイン燃焼用流路への燃料ガスの供給路及びパイロット燃焼用流路への燃料ガスの供給路の夫々に流量調整弁を設けて、夫々の燃焼用流路への燃料ガス流量の調整を独立して行っていた。

しかし、上記従来の技術によれば、燃焼部における燃焼負荷に基づく夫々の流路への燃料ガスの供給流量の調整を、夫々独立して行うから、調整操作がわずらわしいものであった。 '

また、このようなパイロット燃焼用流路とメイン燃焼用流路とを備えたバ一ナ装置では、定格燃焼負荷に対する燃焼負荷の減少に伴って、メイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量を減少させる'のであるが、その供給流量の減少に伴いパイロット燃焼用流路への供給流量を増やし、安定したパイロット燃焼を維持する必要がある。そこで、近年、燃焼負荷等に基づくメイン燃焼用流路及びパイロット燃焼用流路への燃料ガスの供給流量の調整を容易に行え、しかも、供給流量の減少に伴いパイ口ット燃焼流路への供給流量の分配比率を大きくできるパーナ装置が提案されている（特開 2 0 0 ◦— 0 0 2 4 2 2号公報）。

このパーナ装置は、パイロット燃焼を行うためのパイロット燃焼用流路と、その周囲を円筒状に囲んで予混合希薄燃焼であるメイン燃焼を行うためのメイン燃焼用流路とを備えて構成されており、さらに、パイロット燃焼用流路及びメイン燃焼用流路に燃料を供給する供給口を夫々備え、パイロット燃焼用流路の供給口から供給される燃料の一部を受け入れてメイン燃焼用流路の供給口に供給する供給路を備えて構成されている。即ち、パイロット燃焼用流路において、供給口と供給路のパイ口ヅト燃焼用流路に開口する受入口との間には、パイ口ヅト燃焼用流路に開放されるスリット状の開放部が形成されている。そして、この開放部及び供給路が、パイ口ット燃焼用流路の空気の流れにより燃料の運動を制御する流体素子構造として構成されている。

即ち、パーナ装置は、高燃焼負荷運転を行うときは、上記流体素子構造により、パイ口ット燃焼用流路において、供給口から開放部に供給された燃料の大部分が、受入口から供給路に受け入れられてメイン燃焼用流路の供給口に供給される程度に、燃料の総供給流量を大きく設定して運転を行うことができる。一方、この高燃焼負荷運転に対して燃焼量を低下させた低燃焼負荷運転を行うときは、上記流体素子構造により、パイロット燃焼用流路において、開放部に供給された燃料の多く力 s、受入口から供給路に受け入れられずにパイ口ット燃焼用流路に供給され、若干の燃料が開放部を通過して受入口から供給路に受け入れられてメイン燃焼用流路に供給される程度に、燃料の総供給流量を設定して運転を行うことができる。しかし、上記のような流体素子構造を有するパーナ装置は、低燃焼負荷時において、スリット状等の開放部を通過し供給路に受け入れられてメイン燃焼用流路へ到達する燃料の量が少なすぎると、メイン燃焼用流路から燃焼部に供給される混合気が過剰に希薄状態となり、パイロット燃焼が安定した保炎燃焼であつたとじても、この過剰希薄混合気を着火できなくなり、 C O等の未燃成分の排出の原因となる。なお、当量比とは、燃料と燃焼用の空気とを混合させた混合気の濃度上の性質を表す量であり、以下のように定義する。

当量比 = (燃料濃度/空気濃度） / (燃料濃度/空気濃度） s t

各濃度はモル数で表したものであり、（燃料濃度/空気濃度） s tは、理論燃空比であり、理論燃空比とは、燃料と、その燃料が完全に酸化するのに必要な空気との濃度比である。発明の開示

従って、本発明は、上記の事情に鑑みて、流体素子構造を有するパーナ装置において、低燃焼負荷運転を行っても、未燃成分の排出を抑制することができる技術を提供することを目的とする。

本発明に係るパーナ装置の特徴構成は、前記各燃焼用流路に、前記燃料を供給する供給部を夫々備え、一の前記燃焼用流路に前記供給部から供給された前記燃料の一部を、前記供給部からの前記燃料の流量が所定の臨界流量以上のときのみ受け入れて、次段の前記燃焼用流路の前記供給部に供給する供給路を、前記各燃焼用流路間に備え、前記供給部からの前記燃料の流量が、前記所定の臨界流量を包含する範囲内となるように、前記燃料の総供給流量を調整して燃焼負荷を調整する燃焼負荷調整手段を備えた点にある。

即ち、本特徴構成を有するパーナ装置は、パイロット燃焼またはメイン燃焼等を行うための複数の燃焼用流路を備えて構成されている。

そして、そのパーナ装置は、パイロット燃焼用流路又はメイン燃焼用流路等である複数の燃焼用流路に燃料を供給する供給部が夫々設けられ、さらに、パイ口ット燃焼用流路等である 1の燃焼用流路に供給部から供給された燃料の一部を受け入れ可能であり、受け入れた燃料をメイン燃焼用流路等の次段の燃焼用流路の供給部に供給する供給路が、各燃焼用流路間に設けられている。

よって、前段の燃焼用流路において、供給部と、前記供給路の燃料を受け入れる受入部との間には、当該燃焼用流路に開放された開放部や、多孔板等により全部又は一部が覆われて部分的に燃焼用流路に開放された流路等が形成されることになる。そして、この供給部及び供給路の受入部は、前段流路を流通する空気（酸素含有ガスの一例）の前記前段開放部における流れを利用して、上記のような燃料の分配比率調整を行う流体素子構造をなす。この流体素子構造により、燃焼負荷等に基づくメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路等への燃料の分配比率の調整を容易に行え、しかも、燃料の総供給流量の減少に伴い、メイン燃焼用流路等の次段の燃焼用流路に対する、パイロット燃焼用流路等の燃焼用流路への供給流量の分配比率を大きくできるパーナ装置が実現できる。

さらに、本特徴構成を有するパーナ装置の流体素子構造においては、供給部から供給路の受入部が設けられた燃焼用流路に供給される燃料の流量が上記所定の臨界流量未満であるときに、供給された燃料の全てが当該燃焼用流路の空気の流れにさらわれて供給路には到達せず、一方、供給部から供給される燃料の流量が上記所定の臨界流量以上であるときのみに、供給された燃料の一部が供給路に受け入れられて次段の燃焼用流路に供給されるように、供給部及び供給路の受入部の形状及び位置関係又はその間における空気の流速等が設定されている。

尚、上記所定の臨界流量とは、その臨界流量の燃料をパイロット燃焼用'流路等として構成される流体素子構造を有する燃焼用流路に供給しても、その燃焼用流路に形成される混合気が燃焼上限界当量比以上にならない程度の流量である。そして、燃料の総供給流量を調整して、燃焼負荷の調整を行う燃焼負荷調整手段は、燃料の総供給流量を、供給部から供給路の受入部がある燃焼用流路に供給される燃料の流量が上記所定の臨界流量未満になるように設定して、一部の燃焼用流路のみに燃料を供給してパイ口ット燃焼のみを行う低燃焼負荷運転を行うことができる。そして、低燃焼負荷運転において、メイン燃焼用流路等の次段の燃焼用流路に過剰希薄混合気が形成されないので、未燃成分の発生を抑制することができる。

—方、本特徴構成の燃焼負荷調整手段は、燃料の総供給流量を、供給部から供給路の受入部がある燃焼用流路に供給される燃料の流量が上記所定の臨界流量以上になるように設定し、次段の燃焼用流路にも燃料を供給してメイン燃焼及びパィロット燃焼を行う高燃焼負荷運転を行うことができる。さらに、この高燃焼負荷運転においては、供給部から供給路の受入部がある燃焼用流路への燃料の流量が大きいほど、供給路に受け入れられる燃料の比率が大きくなる。その結果、燃料の総供給流量を大きくするほど、メイン燃焼流路等の次段の燃焼用流路への燃料の分配比率を大きくすることができ、逆に、燃料の供給流量を小さくするほど、次段の燃焼用流路への燃料の分配比率を小さくすることができる。

よって、燃料の流量の増加に伴い、言換えれば燃焼負荷の増加に伴い、次段の燃焼用流路への燃料の分配比率を増加させることができるので、高燃焼負荷運転において比較的燃焼負荷が低いときは、パイロット燃焼を安定したものとしながらも、高燃焼負荷運転において比較的燃焼負荷が高いときは、燃料を各燃焼用流路全体に均一に供給して、希薄予混合気による低 N O X燃焼を実現できる。従って、本特徴構成により、簡単な構成で、低燃焼負荷運転時における未燃成分の排出を抑制すると共に、広い燃焼負荷範囲において高効率且つ低 N O Xを図ることができるパーナ装置を実現することができる。

尚、本発明に係るパーナ装置は、 3つ以上の燃焼用流路を備え、各燃焼用流路間に、これまで説明してきた供給路を設けて、複数の上記流体素子構造を設けることもできる。

さらに、本発明に係るパーナ装置の特徴構成は、前述の特徴構成に加えて、前記供給部としての供給口と、前記供給路の前記燃料が受け入れられる受入口との間に、前記燃焼用流路に開放される開放部が形成され、前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記開放部の前記酸素含有ガスの流れ方向と交差する方向である点にある。

即ち、本特徴構成を有するパーナ装置は、燃焼用流路に、当該燃焼用流路を横断する方向に所定の間隔を隔て設けら、互いに対向して開口する上記供給口と上記受入口とが設け、それらの間に、スリット状等の隙間である開放部が形成されている。さらに、燃料は、開放部における空気の流れ方向に交差して受入口側に向かう方向で、供給口から燃焼用流路に晒された開放部に供給されることになる。そして、開放部に流出した燃料は、そのスリット状の開放部を横切る燃焼用流路の空気の流れに影響され、例えば、この燃料の流量が上記臨界流量未満である場合は、開放部に流出した全ての燃料が、受入口に到達すること無く、空気の流れにさらわれて当該燃焼用流路の下流側に供給されることになる。一方、開放部に流出した燃料の流量が上記臨界流量以上である場合は、開放部に流出した燃料の一部が当該燃焼用流路の下流側に供給されるものの、燃料の一部が受入口に到達して、供給路を介して次段の燃焼用流路に供給されることになる。

また、上記開放部が、空気の流れ方向に沿ったスリット状であるので、開放部に安定して空気を通過させることができ、開放部を通過しょうとする燃料に安定して空気の影響を与えて、各燃焼用流路への燃料の分配を安定して行うことができる。

従って、流体素子構造を有して、燃料をパイロット燃焼用流路及びメイン燃焼用流路等等の夫々の燃焼用流路に独特な分配比率調整を伴って分配供給して、低燃焼負荷運転時における未燃成分の排出抑制と、広い燃焼負荷範囲における高効率且つ低 N O Xを実現できるパーナ装置において、高負荷運転時におけるメイン燃焼とパイロット燃料とを安定したものとすることができる。

さらに、本発明に係るパーナ装置の特徴構成は、前述の特徴構成に加えて、前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向である点にある。

即ち、上記流体素子構造として構成された供給部及び供給路の受入部を有する本発明に係るパーナ装置において、本特徴構成の如く、上記供給部から開放部への燃料の供給方向が、その開放部を流れる空気の流れ方向の直交方向よりも、空気の流れ方向の上流側に傾斜した方向であることで、供給部から開放部に流出した燃料が、上記供給路の受入部に受け入れられるためには、供給部から流出する燃料の流量を、空気の流れ方向に逆らって開放部を通過する程度の流量以上とする必要がある。

よって、低燃焼負荷運転における供給部から開放部に供給される燃料の流量の、高燃焼負荷運転に対する閾値である上記所定の臨界流量を、比較的高く設定することができる。そして、低燃焼負荷運転時において、燃焼用流路に供給される燃料の受入口側への流入を良好に阻止して、後段流路への少量の燃料供給による未燃成分の発生を良好に防止することができる。

さらに、本発明に係るパーナ装置の特徴構成は、前述の特徴構成に加えて、少なくとも一つの前記供給路の前記供給部が、前記燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かって開口する供給口である点にある。

本構成のごとく、供給路に受け入れた燃料を、次段の燃焼用流路に供給するための供給部が、その燃焼用流路の空気の流れ方向に直交する方向よりも空気の流れ方向の上流側に開口する供給口であることで、当該供給口から燃料が空気の流れ方向に逆行して流出することになる。よって、次段の燃焼用流路において、燃料と空気とが衝突して燃料が空気中で自然に攪拌混合され、流路断面方向に燃料を分散させることができる。

このように、本特徴構成のパーナ装置であれば、メイン燃焼用流路等の供給口を上記のように構成することで、その供給口を燃料を均一に供給するために小径且つ多数の供給口とする必要がなく、供給路の供給口の開口面積を大きく設定することができる。よって、供給路において燃料の供給に際して大きな圧力損失を伴うことがなく、空気と燃料との衝突を利用して次段の燃焼用流路における混合気の混合程度を高めることができる。

そして、供給部と供給路の受入部等によって構成される流体素子構造を有するバ一ナ装置と組み合わせることで、供給路においては、供給口に対向する空気の流れによって、供給口から受入部側の方向に適度な圧力が付与される。このように供給口から受入部側へ付与される圧力によって、低燃焼負荷運転において、前段の燃焼用流路の供給部から受入部側に向かって供給される燃料の流量の、高燃焼負荷運転に対する閾値である上記所定の臨界流量を、比較的高く設定することができる。よって、低燃焼負荷運転時において前段の燃焼用流路に供給された燃料の、供給路の受入部への流入を適切に阻止して、次段の燃焼用流路への少量の燃料供給による未燃成分の発生を良好に防止することができる。

一方、高燃焼負荷運転時においては、前段の燃焼用流路に供給部から供給される燃料の少なくとも一部が、供給路の供給口から受入部側に付与される圧力に打ち勝って供給路に受け入れられるように、供給部から前段の燃焼用流路へ供給される燃料の流量が調整される。さらに、後段供給口における圧力損失が少ないので、燃焼負荷増加に伴って、良好に後段流路側へ供給する燃料の流量を増加させることができ、燃料の均一供給による低 N O X効果を向上することができる。さらに、本発明に係るパーナ装置の特徴構成は、前述の特徴構成に加えて、前記供給路の一部が、前記酸素含有ガスが供給される酸素含有ガス供給部に開放されている点にある。

即ち、本特徴構成のごとく、供給路の一部が、空気が供給される上記酸素含有ガス供給部に開放されることで、供給路を流通する燃料が適当な濃度となるように、供給路に空気を取り入れて、次段の燃焼用流路に供給される燃料の濃度を適切なものとすることができる。よって、夫々の燃焼用流路において適切な当量比の混合気を形成し、燃焼部において N 0 X及び未燃成分の発生を抑制できる適当な当量比の混合気を燃焼させることができる。

さらに、本発明に係るパーナ装置の特徴構成は、前述の特徴構成に加えて、前記供給路の、前記酸素含有ガス供給部に前記燃料を吹出す吹出口が、前記酸素含有ガス供給部における前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向に開口するものである点にある。

即ち、前記供給路の一部が前記酸素含有ガスが供給される酸素含有ガス供給部に開放されている本発明に係るパーナ装置において、本特徴構成のごとく、上記酸素含有ガス供給部に、供給路の受入部側に通じる上記吹出口を設け、その吹出口が、当該酸素含有ガス供給部の空気の流れ方向の上流側に向かう方向、即ち、空気の流れ方向の直交方向よりも空気の流れ方向の上流側に傾斜した方向に開口させることで、供給路の吹出口の上流側にある受入部には、酸素含有ガス供給部の空気の流れにより吹出口にかかる圧力によって、燃料の流れに対する若干の抵抗が付与されることになる。

よって、低燃焼負荷運転において、前段の燃焼用流路の供給部から受入部側に向かって供給される燃料の流量の、高燃焼負荷運転に対する閾値である上記所定の臨界流量を、比較的高く設定することができる。よって、低燃焼負荷運転時において前段の燃焼用流路に供給された燃料の、供給路の受入部への流入を適切に阻止して、次段の燃焼用流路への少量の燃料供給による未燃成分の発生を良好に防止することができる。

本発明に係るガスタービンエンジンの特徴構成は、前述の何れかの特徴構成を有するバ一ナ装置を備え、バ一ナ装置から排出される燃焼排ガスの運動エネルギにより夕一ビンを回転させる点にある。即ち、低燃焼負荷運転時における未燃成分の排出を抑制すると共に、広い燃焼負荷範囲において高効率且つ低 N O xを図ることができる本発明に係るバ一ナ装置は、単独で焼却炉用などのパーナ装置として利用することができるが、特に、本特徴構成のごとく、ガスタービンエンジンのパーナ装置として利用することが有効であり、このようなガス夕一ビンエンジンは、未燃成分及び N O xの排出を抑制でき、さらに高効率を保ちながら、広い運転負荷範囲で運転することができる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明のパーナ装置の実施形態を示す縦断側面図、

図 2は、図 1に示すパーナ装置の横断正面図、

図 3は、図 1に示すパーナ装置の燃料供給手段部の拡大図、

図 4は、図 1に示すパーナ装置の燃料ガスの供給量と供給状態との関係を示すグラフ図、

図 5は、別実施形態のパーナ装置の燃料供給手段部の拡大図、

図 6は、別実施形態のパーナ装置の燃料供給手段部の拡大図、

図 7は、別実施形態のパーナ装置の流路配置を示す図、

図 8は、図 7に示すパーナ装置の燃料供給手段の概略構成を示す図、である。発明を実施するための最良の形態

本発明に係るパーナ装置の実施形態について以下に説明する。

図 1に示すパーナ装置は、特にガスタービンエンジンに利用され、天然ガス系都市ガスである燃焼ガス G (燃料の一例）が流量調整弁 2 1を介して供給される燃料流路 3 0を規定するガス筒 1 と、このガス筒 1を外囲するパイ口ヅト燃焼用流路である第 2流路 A 2を規定する内筒 2と、この内筒 2を外囲するメイン燃焼用流路である第 1流路 A 1を規定する外筒 3と、第 1流路 A 1 と第 2流路 A 2の夫々に空気 A (酸素含有ガスの一例）を供給するための空気供給手段と、燃料流路 3 0の燃料を第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2の夫々に供給するための燃料供給手段 1 0とを設けて構成されている。そして、このパーナ装置は、これらのメイン燃焼用流路及びパイ口ット燃焼用流路に対して燃料ガス G及び燃焼用の空気 A を供給し、両者を流路内において混合して混合気を形成し、燃焼室 1 5 (燃焼部の一例）において燃焼させる。

上記のガス筒 1 と内筒 2と外筒 3とは、図 2に示すように、同心状に配置されている。つまり、第 1流路 A 1、第 2流路 A 2、燃料流路 3 0は並設されている。上記空気供給手段は、図示しない圧縮機や送風機等により、第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に一端開口から空気 Aを押し込む手段である。

上記燃料供給手段 1 0は、燃料流路 3 0に供給された燃料ガス Gを、第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に分配供給する手段である。

即ち、この燃料供給手段 1 0は、図 2及び図 3に示すように、第 1流路 A 1 と第 2流路 A 2と燃料流路 3 0との 3者の間にわたって、燃料流路 3 0内の燃料ガス Gを第 1流路 A 1 と第 2流路 A 2とに分配供給するように構成されている。即ち、燃料供給手段 1 0は、燃料流路 3 0の燃料ガス Gを燃焼用流路の一つである第 2流路 A 2の開放部 9に供給するための供給口 7 (供給部の一例）と、供給口 7から開放部 9に供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨界流量以上のときのみに開放部 9に供給された燃料ガス Gの一部を受け入れる受入口 8とを、一方の端部に有する供給路 6とからなる。また、供給路 6の他方の端部は、次段の燃焼用流路である第 1流路 A 1に開口する供給口 5 (供給部の一例）として形成されている。さらに、これら供給口 7及び供給路 6は、第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2の軸心を中心とした周方向に沿って 8個所に分散配置されている。

そして、この開放部 9及び供給路 6が、燃料流路 3 0から供給口 7を介して開放部 9に供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨界流量未満のときに、開放部 9 に供給された燃料ガス Gの全てが第 2流路 A 2に供給され、供給口 7を介して開放部 9に供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨界流量以上のときに、開放部 9 に供給された燃料ガス Gの一部が供給路 6に受け入れられて供給口 5を介して第 1流路 A 1に供給される所謂流体素子構造として構成されているのである。

尚、上記の所定の臨界流量は、その臨界流量の燃料ガス Gの全てを第≥流路 A 2に供給しても、第 2流路 A 2に形成される混合気が燃焼上限界当量比以上にならない程度の流量である。この流体素子構造の特徴である開放部 9は、燃料ガス Gが供給される供給口 Ί と、'供給口 7に対向して設けられた供給路 6の受入口 8との間に形成されるものであり、供給口 7から受入口 8側への燃料ガス Gの供給方向が第 2流路 A 2の空気 Aの流れ方向の直交方向となっている。

このように構成された流体素子構造の開放部 9において、燃料ガス Gは、供給口 7から第 2流路 A 2に晒されたスリット状の開放部 9に受入口 8側に向かう方向で供給されることになる。

そして、第 2流路 A 2の開放部 9に流出した燃料ガス Gは開放部 9を通過する第 2流路 A 2の空気 Aの流れに影響される。よって、の開放部 9に流出した燃料ガス Gの流量（ここでいう流量は、供給口 7の開口面積が固定であるので、流速に比例する。）が上記臨界流量未満である場合は、開放部 9に流出した全ての燃料ガス Gが、受入口 8に到達すること無く、空気 Aの流れにさらわれて第 2流路 A 2の下流側に供給される。一方、開放部 9に流出した燃料ガス Gの流量が上記臨界流量以上である場合は、開放部 9に流出した燃料ガス Gの一部が、第 2流路 A 2の下流側に供給されるものの、燃料ガス Gの一部が受入口 8に到達して、供給口 5から第 1流路 A 1に供給される。 '

さらに、パーナ装置には、流量調整弁 2 1によって、供給流路 3 0への燃料ガス Gの総供給流量を調^し、燃焼部 1 5における燃焼負荷の調整を行う燃焼負荷調整手段 2 0が設けられている。

そして、この燃焼負荷調整手段 2 0は、図 4に示すように、低燃焼負荷運転を行うときは、供給口 7から開放部 9に供給される燃料ガス Gの流量が上記所定の臨界流量未満となるように燃料ガス Gの総供給流量を設定して、第 2流路 A 2のみに燃料ガス Gを供給して、燃焼室 1 5においてパイ口ヅト燃焼のみを行うように公正されている。一方、燃焼負荷調整手段 2 0は、高燃焼負荷運転を行うときは、供給口 7から開放部 9に供給される燃料ガス Gの流量が上記所定の臨界流量以上となるように燃料ガス Gの総供給流量を設定して、第 2流路 A 2と第 1流路の両方に燃料ガス Gを供給して、燃焼室 1 5においてメイン燃焼及びパイロヅト燃焼の両方を行うように構成されている。

以上のように構成した流体素子構造を有する燃料供給手段 1 0を設けることにより、低燃焼負荷運転においては、第 1流路 A 1に過剰希薄混合気が形成されないので、未燃成分の発生を抑制することができる。また、流体素子構造を有する燃料供給手段 1 0を設けることにより、高燃焼負荷運転においては、供給口 7から開放部 9に流出する燃料ガス Gの流量が大きいほど、言換えれば燃焼負荷が定格に近づくほど、開放部 9を通過して供給口 5側即ち第 1流路 A 1側に供給される燃料ガス Gの比率が大きくなり、その結果、燃料ガス Gの総供給流量を大きくするほど、メイン燃焼用の第 1流路 A 1側への燃料ガス Gの分配比率を大きくすることができる。よって、燃料ガス Gの総供給流量の増加に伴い、言換えれば燃焼負荷の増加に伴い、第 2流路 A 2に対する第 1流路 A 1への燃料の分配比率を増加させることができる。そして、高燃焼負荷運転において比較的燃焼負荷が低いときは、パイロット燃焼を安定したものとしながらも、高燃焼負荷運転において比較的燃焼負荷が高く定格に近いときは、燃料ガス Gを第 1流路 A 1及び第 2 流路 A 2全体に均一に供給して、希薄予混合気による低 N O X燃焼を実現できる。さらに、供給口 7から開放部 9への燃料ガス Gの供給方向を、開放部 9の空気 Aの流れ方向に対して上流側に傾斜する方向とすることで、受入口 8へ燃料ガス

Gが流入し難くすることができ、上記臨界流量の値を高めに設定して、低燃焼負荷運転及び高燃焼負荷運転の切換えを行うことができる。

また、本実施形態のパーナ装置において、供給口 5からの第 1流路 A 1への燃料ガス Gの供給方向は、第 1流路 A 1における空気 Aの流れ方向の逆方向となつており、さらに供給口 5は、第 1流路の軸心に向かう径方向において概略中央に設置されている。

したがって、高燃焼負荷運転時において、供給口 5から第 1流路 A 1に空気 A の流れに逆らって供給された燃料ガス Gを、空気 Aに衝突させて、第 1流路 A 1 の径方向及び周方向に分散させることができる。

さらに、供給口 5が、第 1流路 A 1の空気 Aの流れ方向の上流側に向かう方向に燃料ガス Gを供給する姿勢で形成されているので、供給口 5に対向する空気 A の流れによって、供給路 6の供給口 5から受入口 8の方向に適度な圧力が付与され、開放部 9から受入口 8に流入する燃料ガス Gに適度な抵抗を与えることができる。よって、低燃焼負荷運転における、高燃焼負荷運転に切り換わる閾値である上記所定の臨界流量を、比較的高く設定することができる。このように、開放部 9から受入口 8に流入する燃料ガス Gに適度な抵抗を与えることで、低燃焼負荷運転時において、開放部 9に流出した燃料ガス Gが受入口 8側に流入することを良好に阻止でき、未燃成分の発生を良好に防止することができる。

第 1流路 A 1の燃料供給手段 1 0よりも下流側の部位には、空気 Aと燃料ガス Gとの混合気に、旋回力を付与する第 1スヮラー 1 1が配置されている。

また、第 2流路 A 2のうち流れ方向の中間部位には、この第 2流路 A 2内に流れてきた空気 Aと燃料ガス Gとの混合気に旋回力を付与する第 2スヮラー 1 2が配置されている。

このスヮラー 1 1， 1 2によって、パイロット燃焼の火炎によるメイン燃焼の保炎性を向上することができる。すなわち、第 2スヮラー 1 2で旋回力を付与されると同時に混合された混合気に図示しない点火装置で点火することにより、この混合気が着火燃焼して、パイ口ヅト燃焼が起こり、このパイ口ット燃焼の炎が、第 1流路 A 1を流れてきた混合気に火移りすることで混合気が着火燃焼して、メイン燃焼が起こる。

更に、内筒 2の下流側端部近くには、第 1流路 A 1を流れてきた混合気の一部を、第 2流路 A 2を流れてきた混合気に合流混合させるエアステージリング 1 3 が配置されている。

図中 Sは、周方向に分散位置して外筒 3に内筒 2を支持させるストラットである。

次に、本発明のパーナ装置の別の実施形態を図面に基づいて説明する。

前述の実施形態のパーナ装置は、内部に流通する空気 Aに燃料ガス Gが供給されて、燃焼室 1 5に混合気を供給して燃焼させる燃焼用流路を、第 2流路 A 2と第 1流路 A 1 との 2つの燃焼用流路で構成したが、別に 3つ以上の燃焼用流路を設けたパーナ装置においても、本発明の特徴である流体素子構造の燃料供給手段 1 0を構成することができ、その燃料供給手段 1 0の詳細について以下に説明する。

図 5に示すパーナ装置の燃料供給手段 1 0は、第 1流路 A l、第 2流路 A 2、及び第 3流路 A 3の 3つの燃焼用流路に燃料を分配供給するように構成されている。

即ち、この燃料供給手段 1 0は、 2つめ供給路 6 a , 6 bが、第 3流路 A 3と第 2流路 A 2との間、及び第 2流路 A 2と第 1流路 A 2との間に夫々配設され、供給路 6 aの最端部は、第 1流路 A 1に開口する供給口 5として形成されている。即ち、第 3流路 A 3においては、燃料流路 3 0の燃料ガス Gを第 3流路 A 3の開放部 9 bに供給するための供給口 7 bと、供給口 7 bから開放部 9 bに供給される燃料ガス Gの流量が、所定の臨界流量以上のときのみに、開放部 9 bに供給された燃料ガス Gの一部を受け入れる供給路 6 bの受入口 8 bとが設けられ、同様に、第 2流路 A 2においては、供給路 6 bに受け入れた燃料ガス Gを第 2流路 A 2の開放部 9 aに供給するための供給口 7 aと、供給口 7 aから開放部 9 aに供給される燃料ガス Gの流量が、所定の臨界流量以上のときのみに、開放部 9 a に供給された燃料ガス Gの一部を受け入れる供給路 6 aの受入口 8 bとが設けられている。このように構成された燃料供給手段 1 0は、夫々の開放部 9 a , 9 b と夫々の供給路 6 a , 6 bとからなる複数の流体素子構造を直列的に配設して有するものである。

そして、燃焼負荷調整手段 2 0が、流量調整弁 2 1によって、供給口 7わから開放部 9 bに供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨界流量未満となるように燃料ガス Gの総供給流量を調整して、第 1低燃焼負荷運転を行うと、供給口 7 から開放部 9 bに供給された燃料ガス Gの全てが第 3流路 A 3に供給される。また、供給口 7 bから開放部 9 bに供給される燃料ガス Gの流量が所定の第 1臨界流量以上で、且つ、供給路 6 bに受け入れられて供給口 7 aから開放部 9 aに供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨海流量未満となるように燃料ガス Gの総供給流量を調整して、第 2低燃焼負荷運転を行うと、開放部 9 bに供給された燃料ガス Gの一部が受入口 8 bに流入して供給路 6 bに受け入れられ、供給路 6 bに受け入れられた燃料ガス Gの全てが供給口 7 aから第 2流路 A 2に供給される。さらに、供給路 6 bに受け入れられて供給口 7 aから開放部 9 aに供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨界流量以上となるように燃料ガス Gの総供給流量を調整して、高燃焼負荷運転を行うと、開放部 9 aに供給された燃料ガス Gの一部が受入口 8 aに流入して供給路 6 aに受け入れられ、供給路 6 aに受け入れられた燃料ガス Gが供給口 5から第 1流路 A 1に供給される。

以上のように構成した燃料供給手段 1 0によって、第 1低燃焼負荷運転においては、第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2に過剰希薄混合気が形成されないので、未燃成分の発生を抑制することができる。さらに、第 2低燃焼負荷運転においては、第 2流路 A 2に過剰希薄混合気が形成されないので、未燃成分の発生を抑制することができると共に、燃料ガス Gの流量が大きくなるほど、第 2流路 A 2側に供給される燃料ガス Gの比率を大きくして、第 2流路 A 2及び第 3流路 A 3に均一に燃料ガス Gを供給して低 N O X運転を行うことができる。さらに、高燃焼負荷運転においては、燃料ガス Gの流量が大きくなるほど、言換えれば燃焼負荷が定格に近づくほど、開放部 9 a， 9 bを通過して供給口 5側即ち第 1流路 A 1側に供給される燃料ガス Gの比率が大きくなる。

その結果、燃料ガス Gの総供給流量を大きくするほど、メイン燃焼用の第 1流路 A 1側への燃料ガス Gの分配比率を大きくすることができ、燃料ガス Gの総供給流量の増加に伴い、言換えれば燃焼負荷の増加に伴い、第 3流路 A 3に対する第 2流路への燃料ガス Gの分配比率、及び第 2流路 A 2に対する第 1流路 A 1への燃料の分配比率を増加させることができる。よって、高燃焼負荷運転において、比較的燃焼負荷が低いときは、第 2流路 A 2及び第 3流路 A 3におけるパイ口ット燃焼を安定したものとしながらも、比較的燃焼負荷が高く定格に近いときは、燃料ガス Gを第 1流路 A 1及び第 2流路 A 2及び第 3流路 A 3全体に均一に供給して、希薄予混合気による低 N O x燃焼を実現できる。

さらに、図 5に示すバ一ナ装置の燃料供給手段 1 0においては、供給路 6が、供給口 5側を空気 Aの流れ方向の上流側に傾斜するように配設され、供給口 7 a , 7 が、開放部 9 a , 9 bにおける空気 Aの流れ方向の上流側に向かう方向に燃料ガス Gを供給する姿勢で形成されている。従って、供給口 7 _a , 7 bから開放部 9 a， 9 bに流出した燃料ガス Gが、受入口 8 a , 8 bに流入するためには、供給口 7 a , 7 bから流出する燃料ガス Gの流量を、開放部 9 a , 9 bの空気 A の流れ方向に逆らって開放部 9 a , 9 bを通過する程度の流量以上とする必要があるので、上記所定の第 1及び第 2臨界流量を、比較的高く設定することができる。よって、第 1又は第 2低燃焼負荷運転時において、開放部 9 a又は開放部 9 bに供給される燃料ガス Gの受入口 8 a又は受入口 8 b側への流入を良好に阻止して、第 1流路 A 1への少量の燃料ガス G供給による未燃成分の発生を良好に防止することができる。

また、本発明のパーナ装置は、図 6に示すように、供給路 6 bに空気 Aを取り入れる空気供給部 3 5 (酸素含有ガス供給部の一例）を備えることができ、その構成について以下に説明する。

図 6に示すパーナ装置の燃料供給手段 1 0は、前述の図 5に示すパーナ装置の燃料供給機構 1 0と同様に、第 1流路 A l、第 2流路 A 2、及び第 3流路 A 3の 3つの燃焼用流路に燃料を分配供給するように構成されており、図 5に示すバーナ装置の燃料供給手段.1 0と同様に、 2つの開放部 9 a， 9 b及び供給路 6 a， 6 bが流体素子構造として構成されている。

さらに、このバ一ナ装置の燃料供給手段 1 0は、供給路 6 bの受入口 8 bと供給口 7 aとの間に、上記空気供給部 3 5が設けられており、空気供給部 3 5には、第 1乃至第 3流路 A 1， A 2， A 3と同様に空気供給手段により空気 Aが供給され、空気 Aを取り入れた燃料ガス Gが開口 3 7を介して下流側に流れる。このような空気供給部 3 5により、供給路 6 bを流通する燃料ガス Gが適当な濃度となるように、供給路 6 bに空気 Aを取り入れて、供給路 6 bの空気供給部 3 5の燃料ガス Gの流れ方向の下流側にある開放部 9 a及び供給口 5から第 2流路 A 2及び第 1流路 A 1へ供給される燃料ガス Gの濃度を適切なものとすることができる _c さらに、空気供給部 3 5には、供給路 6 bの燃料ガス Gの流れ方向の上流側に接続され、空気供給部 3 5における空気 Aの流れ方向の上流側に向かう方向に燃料ガス Gを供給する姿勢で形成されている吹出口 3 6が設けられている。

このような姿勢で形成された吹出口 3 6によって、吹出口 3 6から空気供給部 3 5の空気 Aの流れに逆らって供給された燃料ガス Gを、空気 Aに衝突させて、供給路 6 bにおいて分散させることができる。さらに、吹出口 3 6に対向する空気 Aの流れによって、供給路 6 bの吹出口 3 6から開放部 9 bの方向に適度な圧力が付与され、開放部 9 bから受入口 8 bに流入する燃料ガス Gに適度な抵抗を与えることができる。従って、第 1低燃焼負荷運転における、第 2低燃焼負荷運転に切り換わる閾値である上記所定の第 1臨界流量を、比較的高く設定することができる。このように、開放部 9 "bから受入口 8 bに流入する燃料ガス Gに適度な抵抗を与えることで、第 1低燃焼負荷運転時において、開放部 9 bに流出した燃料ガス Gが受入口 8 b側に流入することを良好に阻止できるので、未燃成分の発生を良好に防止することができる。

また、上記のように 3つ以上の燃焼用流路を設けたバ一ナ装置としては、図 7 ( a ) に示すように、パイ Πット燃焼用流路である第 4流路 A 4と、その周方向に等間隔で配設された複数のメイン燃焼用流路である第 1流路 A 1，第 2流路 A 2，第 3流路 A 3とを備えた所謂マルチパーナがある。

このようなバ一ナ装置において、燃焼負荷が最も低い運転状態では、第 4流路 A 4のみに燃料ガス Gを供給して、図 7 ( a ) に示すように、第 4流路 A 4のみを燃焼状態とする運転を行なう。尚、図 7では、ドットで塗りつぶされた燃料用流路が燃焼状態である。

そして、このようなバ一ナ装置は、その運転から燃焼負荷を增加させる場合に、燃料ガス Gを供給する燃焼用流路の数を順次増加させて、図 7 ( b ) に示すように、第 4流路 A 4に加えて、互いに点対称で配設された一対の第 3流路 A 3を燃焼状態とする運転、及び、図 7 ( c ) に示すように、第 4流路 A 4及び第 3流路 A 3に加えて、互いに点対称で配設された一対の第 2流路 A 2を燃焼状態とする運転を経て、図 7 ( d ) に示すように、第 4流路 A 4、第 3流路 A 3及び第 2流路 A 2に加えて、互いに点対称で配設された一対の第 1流路 A 1を燃焼用流路を燃焼状態とする定格運転に移行する。

また、このようなバーナ装置は、流体素子構造を有する燃料供給手段 1 1 0で実現することができ、その構造について図 8に基づいて説明する。

即ち、図 8に示す燃料供給手段 1 1 0は、夫々の流路 A 1 , A 2 , A 3 , A 4 の上流側に燃料流路 1 1 9の燃料ガス Gを分配供給して混合気を形成するように構成されている。

また、この燃料供給手段 1 1 0における流体素子構造は、図 8において隣接する流路間に夫々設けられ、一の流路に供給された燃料ガス Gの一部を次段の流路側に分配するように構成されている。

詳しくは、先ず燃料流路 1 1 9の燃料ガス Gは、 2系統に分割されて、第 4流路 A 4の上流側に、 2つの供給口 107 c (供給部の一例）を介して供給される。このときに、燃料流路 1 1 9を.2系統に分割するのは、燃料ガス Gが分配供給される 6つの流路 A 1， A2， A 3の夫々が、互いに点対称で配設された 2つの流路からなり、その 1つづつを含む 2つのグループの夫々に燃料ガス Gを分割して供給するためである。

尚、上記燃料流路 1 19を 2つに分割せずに、流体素子構造において燃料ガス Gが分配供給され形成された混合気を、 2つの流路に分割して供給することもできる。

また、燃料供給手段 1 1 0は、 3つの供給路 1 06 a, 1 06 b, 106 cが、第 1流路 A 1と第 2流路 A 2との間、第 2流路 A 2と第 3流路 A 3との間、及び第 3流路 A 3と第 4流路 A4との間に夫々配設され、供給路 106 aの最端部は、第 1流路 A 1に開口する供給口 1 05として形成されている。

即ち、第 4流路 A 4の上流側においては、燃料流路 1 1 9の燃料ガス Gを第 4 流路 A 4の開放部 1 09 cに供給するための供給口 1 07 cと、供給口 1 07 c から開放部 1 09 cに供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨界流量以上のときにのみ開放部 1 09 cに供給された燃料ガス Gの一部を受け入れる供給路 1 06 cの受入口 1 08 cと、が設けられている。同様に、第 3流路 A 3の上流側においては、供給路 106 cに受け入れた燃料ガス Gを第 3流路 A 3の開放部 109 bに供給するための供給口 1 07 bと、供給口 107 bから開放部 109 bに供給される燃料ガス Gの流量が所定の臨界流量以上のときにのみ開放部 109 に供給された燃料ガス Gの一部を受け入れる供給路 1 06 bの受入口 1 08 bと、が設けられている。さらに同様に、第 2流路 A 2の上流側においては、供給口 1 07 aと、開放部 1 09 aと、燃料ガス Gの一部を受け入れる供給路 106 aの受入口 1 08 aと、が設けられている。

このように構成された燃料供給手段 1 1 0は、夫々の開放部 1 09 a, 1 09 b， 1 09 cと夫々の供給路 1 06 a, 1 06 b, 1 06 cとからなる複数の流体素子構造を直列的に配設して有するものである。

そして、このように構成された燃料供給手段 1 1 0において、燃焼負荷調整手段 120が流量調整弁 121により、供給口 1 07 cから開放部 1 09 cに供給される燃料ガス Gの流量が所定の第 1臨界流量未満となるように燃料ガス Gの総供給流量を調整すると、供給口 1 0 7 cから開放部 1 0 9 cに供給された燃料ガス Gの全てが第 4流路 A 4に供給され、図 7 ( a ) に示すように、第 4流路 A 4 のみが燃焼状態となる。

また、上記燃料ガス Gの総供給流量を上記第 1臨界流量以上且つ第 2臨界流量未満となるように調整すると、開放部 1 0 9 cに供給された燃料ガス Gの一部が受入口 1 0 8 cに流入して供給路 1 0 6 cに受け入れられ、供給路 1 0 6 cに受け入れられた燃料ガス Gの全てが供給口 1 0 7 bから第 3流路 A 3に供給され、図 7 ( b ) に示すように、第 4流路 A 4及び第 3流路 A 3のみが燃焼状態となる。さらに、上記燃料ガス Gの総供給流量を上記第 2臨界流量以上且つ第 3臨界流量未満となるように調整すると、開放部 1 0 9 bに供給された燃料ガス Gの一部が受入口 1 0 8 bに流入して供給路 1 0 6 bに受け入れられ、供給路 1 0 6 bに受け入れられた燃料ガス Gの全てが供給口 1 0 7 aから第 2流路 A 2に供給され、図 7 ( c ) に示すように、第 4流路 A 4及び第 3流路 A 3及び第 2流路 A 2のみが燃焼状態となる。さらにまた、上記燃料ガス Gの総供給流量を上記第 3臨界流量以上となるように調整すると、開放部 1 0 9 aに供給された燃料ガス Gの一部が受入口 1 ◦ 8 aに流入して供給路 1 0 6 aに受け入れられ、供給路 1 0 6 aに受け入れられた燃料ガス Gの全てが供給口 1 0 5から第 1流路 A 1に供給され、図 7 ( d ) に示すように、全ての流路が燃焼状態となる。

以上のように構成した燃料供給手段 1 1 0によって、低燃焼負荷運転に'おいては、燃焼状態でない流路に過剰希薄混合気が形成されないので、未燃成分の発生を抑制することができる。さらに、燃焼負荷を増加させるほど、燃焼状態とする流路の数を順次増加させることで、燃焼負荷範囲全体に渡って安定した燃焼状態を維持することができる。

上記実施形態において、パイ口ット燃焼用流路及びメィン燃焼用流路の複数の燃焼用流路を、半径方向又は周方向に配設した構成を説明したが、夫々の燃焼用流路の配置状態を、保炎性及び低 N O x性を考慮して適宜決定することができる。また、夫々の燃焼用流路間に設けられる流体素子構造は、燃焼負荷増加に対する分配順序及び分配比率等を考慮して、設計することができる。上記実施形態において、一般的な例として、燃料ガス Gの燃焼のための酸素含有ガスとして空気 Aを利用したものを説明したが、空気の以外の燃焼用酸素含有ガスとしては、例えば、酸素成分含有量が空気に対して高い酸素富化ガス等を利用することが可能である。

Claims

請求の範囲内部に流通する酸素含有ガスに燃料が供給され、燃焼部に混合気を供給して燃焼させる複数の燃焼用流路を備えたパーナ装置であって、

前記各燃焼用流路に、前記燃料を供給する供給部を夫々備え、

一の前記燃焼用流路に前記供給部から供給された前記燃料の一部を、前記供給部からの前記燃料の流量が所定の臨界流量以上のときのみ受け入れて、次段の前記燃焼用流路の前記供給部に供給する供給路を、前記各燃焼用流路間に備え、

前記供給部からの前記燃料の流量が、前記所定の臨界流量を包含する範囲内となるように、前記燃料の総供給流量を調整して燃焼負荷を調整する燃焼負荷調整手段を備えたパーナ装置。

2 . 前記供給部としての供給口と、前記供給路の前記燃料が受け入れられる受入口との間に、前記燃焼用流路に開放される開放部が形成され、

前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記開放部の前記酸素含有ガスの流れ方向と交差する方向である請求項 1に記載のパーナ装

3 . 前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向である請求項 2に記載のパーナ装置。

4 . 少なくとも一つの前記供給路の前記供給部が、前記燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かって開口する供給口である請求項 1に記載のバ一ナ装置。

5 . 前記供給部としての供給口と、前記供給路の前記燃料が受け入れられる受入口との間に、前記燃焼用流路に開放される開放部が形成され、前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記開放部の前記酸素含有ガスの流れ方向と交差する方向である請求項 4に記載のパーナ装置。

6 . 前記供給路の一部が、前記酸素含有ガスが供給される酸素含有ガス供給部に開放されている請求項 5に記載のパーナ装置。

7 . 前記供給路の、前記酸素含有ガス供給部に前記燃料を吹出す吹出口が、前記酸素含有ガス供給部における前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向に開口するものである請求項 6に記載のパーナ装置。

8 . 前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向である請求項 5に記載のバ一ナ装置。

9 . 前記供給路の一部が、前記酸素含有ガスが供給される酸素含有ガス供給部に開放されている請求項 8に記載のパーナ装置。

1 0 . 前記供給路の、前記酸素含有ガス供給部に前記燃料を吹出す吹出口が、前記酸素含有ガス供給部における前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向に開口するものである請求項 9に記載のパーナ装置。

1 . 前記供給路の一部が、前記酸素含有ガスが供給される酸素含有ガス供給部に開放されている請求項 1に記載のパーナ装置。

2 . 前記供給路の、前記酸素含有ガス供給部に前記燃料を吹出す吹出口が、前記酸素含有ガス供給部における前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向に開口するものである請求項 1 1に記載のバ一ナ装置。

1 3 . 前記供給部としての供給口と、前記供給路の前記燃料が受け入れられる受入口との間に、前記燃焼用流路に開放される開放部が形成され、

前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記開放部の前記酸素含有ガスの流れ方向と交差する方向である請求項 1 1に記載のパーナ

1 4 . 前記供給路の、前記酸素含有ガス供給部に前記燃料を吹出す吹出口が、前記酸素含有ガス供給部における前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向に開口するものである請求項 1 3に記載のパーナ装置。

1 5 . 前記供給部から前記開放部への前記燃料の供給方向が、前記燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向である請求項 1 3に記載のパーナ装置。

1 6 . 前記供給路の、前記酸素含有ガス供給部に前記燃料を吹出す吹出口が、前記酸素含有ガス供給部における前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向に開口するものである請求項 1 5に記載のパーナ装置。

1 7 . 少なくとも一つの前記供給路の前記供給部が、前記燃焼用流路の前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かって開口する供給口である請求項 1 1に記載のパーナ装置。

1 8 . 前記供給路の、前記酸素含有ガス供給部に前記燃料を吹出す吹出口が、前記酸素含有ガス供給部における前記酸素含有ガスの流れ方向の上流側に向かう方向に開口するものである請求項 1 7に記載のパーナ装置。

1 9 . 請求項 1から 1 8の何れかに記載のパーナ装置を備え、パーナ装置から排出される燃焼排ガスの運動エネルギによりタービンを回転させるガス夕一ビンエンジン。