CN116964308A - 燃气轮机系统 - Google Patents
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Abstract
一种燃气轮机系统(1)，具备：氨罐(14)；与氨罐(14)连接并具有燃烧室(13a)的燃烧器(13)；与燃烧器(13)连接的吸气流路(41)；设置于吸气流路(41)的压缩机(11a)；与燃烧器(13)连接的分解气体储存器(17)；氨分解催化剂(16)，其配置于与压缩机(11a)连接的抽气流路(43)、吸气流路(41)中的压缩机(11a)与燃烧器(13)之间、或者在燃烧器(13)中将燃烧室(13a)与进气流路(41)连通的空间，并与氨罐(14)以及分解气体储存器(17)连接。
Description
技术领域
本公开涉及一种燃气轮机系统。本申请主张基于2021年3月30日提交的日本专利申请第2021-057441号的优先权利益，其内容引用于本申请。
背景技术
通过在燃烧器中燃烧燃料而得到动力的燃气轮机系统在被使用。作为燃气轮机系统，例如专利文献1所公开的那样，存在使用氨作为燃料的燃气轮机系统。通过使用氨作为燃料，二氧化碳的排出得以抑制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-191507号公报
发明内容
发明所要解决的课题
与其他燃料相比氨具有难以燃烧的性质(即，阻燃性)。因此，在使用氨作为燃料的燃烧器中，存在点火失败的情况。另外，即使是点火成功的情况，也可能一部分燃料未燃烧就被排出。
本公开的目的在于提供一种燃气轮机系统，其能够提高将氨用作燃料的燃烧器中的燃烧性。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本公开的燃气轮机系统具有：氨罐；燃烧器，其与氨罐连接，并具有燃烧室；吸气流路，其与燃烧器连接；压缩机，其设置于吸气流路；分解气体储存器，其与燃烧器连接；以及氨分解催化剂，其配置于与压缩机连接的抽气流路、吸气流路中的压缩机与燃烧器之间、或者在燃烧器中将燃烧室与进气流路连通的空间，并与氨罐以及分解气体储存器连接。
也可以是，在将氨分解催化剂与分解气体储存器连接的流路设置有冷却装置。
也可以是，冷却装置是设置于将氨分解催化剂与分解气体储存器连接的流路的热交换器，将氨罐与氨分解催化剂连接的流路通过热交换器。
也可以是，在将氨罐与氨分解催化剂连接的流路设置有第一流量控制阀，燃气轮机系统具有：控制装置，其控制第一流量控制阀，以便在燃气轮机系统的运转中从氨罐向氨分解催化剂供给氨。
也可以是，在将分解气体储存器与燃烧器连接的流路设置有第二流量控制阀，在将氨罐与燃烧器连接的流路设置有第三流量控制阀，控制装置在燃气轮机系统起动时，控制第二流量控制阀和第三流量控制阀，以便在开始从分解气体储存器向燃烧器供给分解气体之后，开始从氨罐向燃烧器供给氨。
发明效果
根据本公开，能够提高使用氨作为燃料的燃烧器中的燃烧性。
附图说明
图1是表示本公开的实施方式的燃气轮机系统的结构的示意图。
图2是表示本公开的实施方式的控制装置进行的处理流程的一例的流程图。
图3是表示第一变形例的燃气轮机系统的结构的示意图。
图4是表示第二变形例的燃气轮机系统的结构的示意图。
图5是表示第三变形例的燃气轮机系统的结构的示意图。
图6是表示第四变形例的燃气轮机系统的结构的示意图。
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本公开的实施方式进行说明。实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等只不过是用于容易理解的例示，除了特别说明的情况以外，并非限定本公开。此外，在本说明书和附图中，对实质上具有相同的功能、结构要素标注相同的符号，由此，省略重复说明，另外与本公开没有直接关系的要素也省略图示。
图1是表示本实施方式的燃气轮机系统1的结构的示意图。如图1所示，燃气轮机系统1具有：增压器11、发电机12、燃烧器13、氨罐14、泵15、氨分解催化剂16、分解气体储存器17、第一流量控制阀21、第二流量控制阀22、第三流量控制阀23、抽气阀24以及控制装置31。
燃气轮机系统1中的燃烧器13、氨罐14、泵15、氨分解催化剂16、分解气体储存器17、第一流量控制阀21、第二流量控制阀22、第三流量控制阀23、控制装置31包含在燃烧装置10中。
增压器11具有压缩机11a和涡轮11b。压缩机11a和涡轮11b一体地旋转。压缩机11a与涡轮11b通过轴连结。
压缩机11a设置于与燃烧器13连接的吸气流路41。向燃烧器13供给的空气在吸气流路41中流通。在吸气流路41的上游侧的端部设置有从外部取入空气的未图示的吸气口。从吸气口吸入的空气通过压缩机11a而被输送至燃烧器13。压缩机11a压缩空气并向下游侧排出。
涡轮11b设置于与燃烧器13连接的排气流路42。从燃烧器13排出的排气气体在排气流路42中流通。在排气流路42的下游侧的端部设置有将排气气体向外部排出的未图示的排气口。从燃烧器13排出的排气气体通过涡轮11b被输送至排气口。涡轮11b通过排气气体而旋转，由此，生成旋转动力。
在本实施方式中，压缩机11a与抽气流路43连接。通过压缩机11a压缩后的空气的一部分被抽出并在抽气流路43中流通。在抽气流路43设置有抽气阀24。抽气阀24调整在抽气流路43中流通的空气(即，抽气)的流量。通过调整抽气阀24的开度来调整在抽气流路43中流通的抽气流量。例如，基于要求负荷等来控制抽气阀24的开度。但是，也可以不在抽气流路43设置抽气阀24。
在抽气流路43中流通的抽气例如从未图示的排出口向外部排出。但是，如后所述，在抽气流路43中流通的抽气通过与氨分解催化剂16的热交换而被冷却，因此可以用于冷却流入涡轮11b的排气气体或涡轮11b自身。
发电机12与增压器11连接。发电机12使用由增压器11生成的旋转动力进行发电。
在燃烧器13中，使用氨作为燃料进行燃烧。此外，如后所述，在燃气轮机系统1起动时(即，燃烧装置10起动时)等，也使用氨以外的燃料(例如，作为后述的点火用燃料的分解气体)。
燃烧器13具有燃烧室13a和点火装置13b。由压缩机11a压缩后的空气从吸气流路41向燃烧室13a供给。向燃烧室13a供给燃料。例如，从氨罐14向燃烧室13a供给液体氨作为燃料(具体而言，喷雾)。在燃烧室13a中生成包含燃料和空气的混合气。点火装置13b对燃烧室13a内的混合气进行点火。例如，点火装置13b设置于燃烧室13a的内部。将通过燃烧室13a内的燃烧而产生的排气气体向排气流路42排出。
在氨罐14中储存有液体氨。氨罐14分别与燃烧器13和氨分解催化剂16连接。由此，能够从氨罐14向燃烧器13和氨分解催化剂16分别供给氨。
氨罐14与流路44连接。在流路44的下游侧的端部分别连接有流路45和流路46。流路45与燃烧器13连接。即，氨罐14经由流路44和流路45与燃烧器13连接。从氨罐14经由流路44和流路45向燃烧器13(具体而言，燃烧室13a)供给液体氨。流路46与氨分解催化剂16连接。即，氨罐14经由流路44和流路46与氨分解催化剂16连接。从氨罐14经由流路44和流路46向氨分解催化剂16供给液体氨。
在流路44设置有泵15。泵15将从氨罐14供给的氨向下游侧送出。由泵15送出的氨通过流路44被输送至流路45和流路46。
在流路45设置有第三流量控制阀23。第三流量控制阀23控制(即，调整)在流路45中流通的氨的流量。即，第三流量控制阀23调整从氨罐14向燃烧器13的氨供给量。通过调整第三流量控制阀23的开度，来调整从氨罐14向燃烧器13供给的氨供给量。
在流路46设置有第一流量控制阀21。第一流量控制阀21控制(即，调整)在流路46中流通的氨的流量。即，第一流量控制阀21调整从氨罐14向氨分解催化剂16的氨供给量。通过调整第一流量控制阀21的开度，调整从氨罐14向氨分解催化剂16的氨供给量。
氨分解催化剂16是分解氨并生成分解气体的催化剂。氨分解催化剂16将氨分解为氢和氮。即，分解气体包含氢和氮。此外，在分解气体中，除了氢和氮以外，还可以包含未分解的氨。氨分解催化剂16对氨分解在氨分解催化剂16的温度为基准温度(例如，400℃至500℃左右)以上的情况下活跃地进行。即，当氨分解催化剂16的温度为基准温度以上时，在氨分解催化剂16中氨分解处于活跃地进行的状态。
在本实施方式中，氨分解催化剂16配置于抽气流路43。详细而言，在氨分解催化剂16的内部空间与抽气流路43不连通的状态下，氨分解催化剂16与抽气流路43内的抽气能够进行热交换。在抽气流路43中流通的抽气是被压缩机11a压缩后的空气，因此为高温(例如400℃以上)。因此，在燃气轮机系统1的运转中(即，燃烧装置10的运转中)，氨分解催化剂16通过在抽气流路43中流通的抽气而被加热至成为活跃地进行氨分解的状态程度的温度(即，基准温度以上的温度)。
在氨分解催化剂16设置有温度传感器16a。温度传感器16a检测氨分解催化剂16的温度。
分解气体储存器17储存分解气体。分解气体储存器17经由流路47与氨分解催化剂16连接。通过基于氨分解催化剂16的分解而产生的分解气体经由流路47被输送至分解气体储存器17。此外，也可以在流路47设置防止分解气体从分解气体储存器17向氨分解催化剂16逆流的止回阀或截止阀等。
在分解气体储存器17设置有压力传感器17a。压力传感器17a检测分解气体储存器17内的压力。
分解气体储存器17经由流路48与燃烧器13连接。从分解气体储存器17经由流路48向燃烧器13(具体而言，燃烧室13a)供给分解气体。
在流路48设置有第二流量控制阀22。第二流量控制阀22控制(即，调整)在流路48中流通的分解气体的流量。即，第二流量控制阀22调整从分解气体储存器17向燃烧器13供给的分解气体供给量。通过调整第二流量控制阀22的开度，来调整从分解气体储存器17向燃烧器13供给的分解气体供给量。
控制装置31包括中央处理装置(CPU)、保存程序等的ROM、作为工作区域的RAM等，并控制燃气轮机系统1整体。例如，控制装置31控制点火装置13b、泵15、第一流量控制阀21、第二流量控制阀22和第三流量控制阀23。另外，控制装置31从温度传感器16a和压力传感器17a取得检测结果。
图2是表示控制装置31进行的处理流程的一例的流程图。图2所示的处理流程例如在由用户进行了起动燃气轮机系统1的输入操作时执行。用户的输入操作例如由控制装置31受理。
当图2所示的处理流程开始时，在步骤S101中，控制装置31判定起动条件是否成立。起动条件是用于允许燃气轮机系统1的起动的条件。例如，起动条件是燃气轮机系统1的各装置没有产生异常(例如，从各装置输出的输出值没有异常值、或者，在各流路没有产生流体泄漏等)。
在判定为起动条件成立时(步骤S101/是)，进入步骤S102。另一方面，在判定为起动条件不成立时(步骤S101/否)，进入步骤S111，如后述那样，燃气轮机系统1停止。
在步骤S101中判定为是时，在步骤S102中，控制装置31使点火装置13b进行点火。接着，在步骤S103中，控制装置31开始从分解气体储存器17向燃烧器13供给分解气体。具体而言，控制装置31控制第二流量控制阀22，以便开始从分解气体储存器17向燃烧器13供给分解气体。即，控制装置31使关闭的第二流量控制阀22开阀。
此外，如后所述，在燃气轮机系统1中，在燃气轮机系统1的运转中，通过氨分解催化剂16生成分解气体，所生成的分解气体储存在分解气体储存器17中。因此，在图2所示的处理流程的开始时间点，在分解气体储存器17中预先储存有分解气体。但是，在燃气轮机系统1的初次起动时，通过其他方法，在分解气体储存器17中预先储存分解气体。
如上所述，在本实施方式中，在燃气轮机系统1起动时，在向燃烧器13供给分解气体的状态下进行点火。即，分解气体被用作点火用燃料。分解气体中所含的氢与氨不同，容易燃烧，因此，容易被点火。因此，能抑制点火的失败，提高了点火的可靠性。
接着，在步骤S104中，控制装置31判定点火是否成功。在判定为点火成功时(步骤S104/是)，前进到步骤S105。另一方面，在判定为点火未成功时(步骤S104/否)，前进到步骤S111，如后述那样，燃气轮机系统1停止。
在步骤S104中判定为是时，在步骤S105中，控制装置31使分解气体供给量增加。具体而言，控制装置31控制第二流量控制阀22，以便从分解气体储存器17向燃烧器13的分解气体供给量增加。即，控制装置31增大第二流量控制阀22的开度。例如，控制装置31使从分解气体储存器17向燃烧器13供给的分解气体供给量以按照预先设定的推移变化的方式增加。
接着，在步骤S106中，控制装置31判定分解气体供给量是否达到了基准供给量。例如，基准供给量设定为即使开始了向燃烧器13供给氨，燃烧器13中的燃烧性也维持在规定水准以上的程度(即，抑制一部分氨不燃烧的状况产生的程度)的值。
在判定为分解气体供给量达到了基准供给量时(步骤S106/是)，控制装置31判断为即使开始向燃烧器13供给氨，燃烧器13中的燃烧性也维持在规定水准以上，前进到步骤S107。另一方面，在判定为分解气体供给量未达到基准供给量时(步骤S106/否)，控制装置31判断为在开始向燃烧器13供给氨时，燃烧器13中的燃烧性低于规定水准，返回到步骤S105。
在步骤S106中判定为是时，在步骤S107中，控制装置31允许从氨罐14向燃烧器13供给氨。即，控制装置31在燃气轮机系统1的要求输出为基准输出以上时，开始从氨罐14向燃烧器13供给氨。该情况下，控制装置31驱动泵15，并控制第三流量控制阀23，以便开始从氨罐14向燃烧器13供给氨。即，控制装置31使关闭的第三流量控制阀23开阀。由此，开始使用氨作为燃料的燃烧。此外，在燃气轮机系统1的要求输出比基准输出小时，不需要从氨罐14向燃烧器13供给氨。
在燃气轮机系统1中，向燃烧器13供给分解气体，在燃烧性维持在规定水准以上的状态下，开始使用氨作为燃料的燃烧。即，分解气体被用作助燃用燃料(即，用于辅助燃烧的燃料)。由此，抑制一部分氨不燃烧的状况产生。此外，在开始向燃烧器13供给氨之后，控制装置31可以继续向燃烧器13供给分解气体，也可以停止向燃烧器13供给分解气体。
接着，在步骤S108中，控制装置31判定分解气体生成条件是否成立。分解气体生成条件是用于允许基于氨分解催化剂16的分解气体的生成(即，氨分解)的条件。例如，分解气体生成条件是氨分解催化剂16的温度为基准温度以上(即，成为在氨分解催化剂16中氨分解处于活跃地进行的状态程度的温度)。
在判定为分解气体生成条件成立时(步骤S108/是)，前进到步骤S109。另一方面，在判定为分解气体生成条件不成立时(步骤S108/否)，不执行步骤S109，前进到步骤S110。
在步骤S108中判定为是时，在步骤S109中，控制装置31从氨罐14向氨分解催化剂16供给氨。具体而言，控制装置31控制第一流量控制阀21，以便从氨罐14向氨分解催化剂16供给氨。即，控制装置31使关闭的第一流量控制阀21开阀。由此，在氨分解催化剂16中，氨被分解，由此，生成分解气体。并且，生成的分解气体被输送至分解气体储存器17，分解气体储存器17内的压力上升。
在步骤S109中，控制装置31通过第一流量控制阀21控制向氨分解催化剂16的氨供给量，以使分解气体储存器17内的压力成为基准压力。这样的向氨分解催化剂16的氨供给量的控制(具体而言，第一流量控制阀21的开度控制)具体而言通过反馈控制来实现。基准压力是用于判断在分解气体储存器17中是否储存作为开始向燃烧器13供给氨之前使用的分解气体量所需量(以下，也简称为需要量)的分解气体的指标。例如，分解气体储存器17内的压力比基准压力低的情况相当于需要量的分解气体未储存于分解气体储存器17中的情况。
接着，在步骤S110中，控制装置31判定停止条件是否成立。停止条件是用于允许燃气轮机系统1停止的条件。例如，停止条件是没有发电的要求、且分解气体储存器17内的压力为基准压力以上。
在判定为停止条件成立时(步骤S110/是)，前进到步骤S111。另一方面，在判定为停止条件不成立时(步骤S110/否)，返回到步骤S108。
在步骤S110中判定为是时，在步骤S111中，控制装置31停止燃气轮机系统1，图2所示的处理流程结束。具体而言，控制装置31通过停止向燃烧器13供给氨、向燃烧器13供给分解气体、以及向氨分解催化剂16供给氨，而停止燃气轮机系统1。
如上所述，控制装置31在分解气体储存器17内的压力低于基准压力时，不停止燃气轮机系统1，继续从氨罐14向氨分解催化剂16供给氨。由此，可以在分解气体储存器17内的压力恢复到基准压力以上之后，停止燃气轮机系统1。
如以上说明的那样，在燃气轮机系统1中，氨分解催化剂16配置于抽气流路43。由此，氨分解催化剂16通过在抽气流路43中流通的抽气而被加热至成为活跃地进行氨分解的状态程度的温度(即，基准温度以上的温度)。这样，通过有效利用由压缩机11a压缩后的空气热，能实现氨分解催化剂16的加热。因此，不使用专用的加热器就能实现氨分解催化剂16的加热。
另外，在燃气轮机系统1中，氨分解催化剂16经由分解气体储存器17与燃烧器13连接。由此，在燃气轮机系统1的运转中，通过使氨分解催化剂16分解氨而生成分解气体，能够将分解气体储存在分解气体储存器17中。并且，在下次起动燃气轮机系统1时，通过使用储存在分解气体储存器17中的分解气体进行点火，能够抑制点火的失败，提高点火的可靠性。
如上所述，根据燃气轮机系统1，能够提高燃烧器13中的燃烧性。
特别是，控制装置31在燃气轮机系统1的运转中(即，燃烧装置10的运转中)，控制第一流量控制阀21，以便从氨罐14向氨分解催化剂16供给氨。由此，在燃气轮机系统1的运转中，使氨分解催化剂16生成分解气体，适当地实现将分解气体储存在分解气体储存器17中。
特别是，控制装置31在燃气轮机系统1起动时(即，燃烧装置10起动时)控制第二流量控制阀22和第三流量控制阀23，以便在开始从分解气体储存器17向燃烧器13供给分解气体之后，开始从氨罐14向燃烧器13供给氨。由此，在燃气轮机系统1起动时，将分解气体用作点火用燃料，抑制燃烧器13中的点火失败，适当地实现提高点火的可靠性。
以下，参照图3～图6，对各变形例的燃气轮机系统进行说明。此外，在以下说明的各变形例的燃气轮机系统中，控制装置31进行的处理与上述的燃气轮机系统1相同，因此，省略说明。
图3是表示第一变形例的燃气轮机系统1A的结构的示意图。如图3所示，在第一变形例的燃气轮机系统1A中，与上述燃气轮机系统1相比，不同点在于：在流路47设置热交换器51，流路46通过热交换器51。
在第一变形例中，燃气轮机系统1A中的燃烧器13、氨罐14、泵15、氨分解催化剂16、分解气体储存器17、第一流量控制阀21、第二流量控制阀22、第三流量控制阀23、控制装置31以及热交换器51包含在燃烧装置10A中。
如上所述，流路47将氨分解催化剂16与分解气体储存器17连接。在这样的流路47设置有热交换器51。如上所述，流路46将氨罐14与氨分解催化剂16连接。这样的流路46通过热交换器51。
在热交换器51中，在流路47中流通的分解气体与在流路46中流通的氨之间进行热交换。在流路47中流通的分解气体温度比在流路46中流通的氨温度高。因此，在热交换器51中，热从在流路47中流通的分解气体向在流路46中流通的氨移动。因此，在流路47中流通的分解气体被冷却。这样，热交换器51相当于对在流路47中流通的分解气体进行冷却的冷却装置。
被输送至分解气体储存器17的分解气体的温度为高温(例如，400℃左右)。但是，分解气体储存器17内的分解气体温度在从燃气轮机系统1停止时到下次起动时为止的期间降低。分解气体储存器17内的分解气体温度的降低量越大，分解气体储存器17内的压力降低越大。
在燃气轮机系统1A中，在将氨分解催化剂16与分解气体储存器17连接的流路47设置有冷却装置(具体而言，热交换器51)。由此，能够降低向分解气体储存器17输送的分解气体温度。因此，在从燃气轮机系统1停止时到下次起动时为止的期间，能够减小分解气体储存器17内的分解气体温度的降低量，因此能够抑制分解气体储存器17内的压力降低。由此，能够使分解气体储存器17内的压力相对于燃烧室13a内的压力更高，因此，能够从分解气体储存器17向燃烧器13适当地供给分解气体。
在上述中，对将流路46通过的热交换器51作为冷却装置设置于流路47的例子进行了说明。但是，设置于流路47的冷却装置并不限定于热交换器51。例如，利用冷却水或空气对在流路47中流通的分解气体进行冷却的装置也可以作为冷却装置设置于流路47。
图4是表示第二变形例的燃气轮机系统1B的结构的示意图。如图4所示，在第二变形例的燃气轮机系统1B中，与上述的燃气轮机系统1相比，不同点在于：在排气流路42设置有热交换器52以及热交换器53，流路49通过热交换器52以及热交换器53。
在第二变形例中，燃气轮机系统1B中的燃烧器13、氨罐14、泵15、氨分解催化剂16、分解气体储存器17、第一流量控制阀21、第二流量控制阀22、第三流量控制阀23以及控制装置31包含在燃烧装置10B内。
水在流路49中流通。在图4中，简化地示出了流路49，但流路49为闭合回路。即，水在流路49内循环。在流路49设置有未图示的涡轮，使用水(具体而言，水蒸气)的流动通过该涡轮得到动力。流路49、热交换器52、热交换器53和未图示的涡轮包含在与燃气轮机系统1B不同的系统中。
热交换器52设置在排气流路42中的比热交换器53靠下游侧的位置。热交换器52设置在流路49中的比热交换器53靠上游侧的位置。在热交换器52中，在流路49中流通的液体水被在排气流路42中流通的排气气体加热。然后，加热后的液体水在热交换器53中被在排气流路42中流通的排气气体再次加热，气化而成为气体(即，水蒸气)。然后，利用水蒸气使未图示的涡轮旋转，生成旋转动力。
如上所述，燃气轮机系统1B与其他系统共有一部分。此外，与燃气轮机系统1B共有一部分的其他系统的结构及用途并不限定于上述的例子。在这样的情况下，也能获得与上述的燃气轮机系统1同样的效果。
图5是表示第三变形例的燃气轮机系统1C的结构的示意图。如图5所示，在第三变形例的燃气轮机系统1C中，与上述燃气轮机系统1相比，未设置抽气流路43，氨分解催化剂16的设置位置不同。
在第三变形例中，燃气轮机系统1C中的燃烧器13、氨罐14、泵15、氨分解催化剂16、分解气体储存器17、第一流量控制阀21、第二流量控制阀22、第三流量控制阀23以及控制装置31包含在燃烧装置10C中。
在燃气轮机系统1C中，氨分解催化剂16配置在吸气流路41中的压缩机11a与燃烧器13之间。详细而言，在氨分解催化剂16的内部空间与吸气流路41不连通的状态下，氨分解催化剂16与吸气流路41内的空气能够进行热交换。在吸气流路41中的比压缩机11a靠下游侧流通的空气是被压缩机11a压缩后的空气，因此为高温(例如，400℃以上)。因此，在燃气轮机系统1C的运转中(即，燃烧装置10C的运转中)，氨分解催化剂16被在吸气流路41中流通的空气加热至成为活跃地进行氨分解的状态程度的温度(即，基准温度以上的温度)。
如上所述，在燃气轮机系统1C中，氨分解催化剂16与上述燃气轮机系统1不同，配置于吸气流路41中的压缩机11a与燃烧器13之间。在这样的情况下，也与上述的燃气轮机系统1同样地通过有效利用由压缩机11a压缩后的空气热，实现氨分解催化剂16的加热。因此，获得与上述的燃气轮机系统1同样的效果。
从压缩机11a向燃烧器13供给的空气用于冷却燃烧器13中的形成燃烧室13a的部件(具体而言，后述的图6中的内衬13d等)。在燃气轮机系统1C的燃烧装置10C中，通过在从压缩机11a向燃烧器13供给的空气与氨分解催化剂16之间进行热交换，该空气的温度降低。因此，到达燃烧器13中的形成燃烧室13a的部件的空气温度也降低。因此，能够有效地冷却燃烧器13中的形成燃烧室13a的部件。
图6是表示第四变形例的燃气轮机系统1D的结构的示意图。如图6所示，在第四变形例的燃气轮机系统1D中，与上述燃气轮机系统1相比，氨分解催化剂16的设置位置不同。
另外，在图6中，仅图示了燃气轮机系统1D中的燃烧器13及其周边的构成要素。但是，燃气轮机系统1D的构成要素除了氨分解催化剂16的设置位置不同这一点以外，与上述燃气轮机系统1相同。
在第四变形例中，燃气轮机系统1D中的燃烧器13、氨罐14、泵15、氨分解催化剂16、分解气体储存器17、第一流量控制阀21、第二流量控制阀22、第三流量控制阀23以及控制装置31包含在燃烧装置10D中。
在燃气轮机系统1D中，氨分解催化剂16配置于在燃烧器13中将燃烧室13a与吸气流路41连通的空间S内。详细而言，在氨分解催化剂16的内部空间与空间S不连通的状态下，氨分解催化剂16与空间S内的空气能够进行热交换。燃烧器13除了上述的燃烧室13a和点火装置13b之外，还具有壳体13c、内衬13d、燃烧器13e。
壳体13c具有大致圆筒形状。在壳体13c的内部设置有内衬13d。内衬13d具有大致圆筒形状。内衬13d与壳体13c配置在同轴上。在内衬13d的内部形成有燃烧室13a。即，内衬13d的内部空间相当于燃烧室13a。在燃烧室13a连接有排气流路42。在内衬13d的内周部设置有点火装置13b。在内衬13d的端部(图6中的左侧的端部)形成有开口。在内衬13d的端部的开口插通有燃烧器13e。在燃烧器13e连接有流路45和流路48。经由流路45向燃烧器13e输送氨。经由流路48向燃烧器13e输送分解气体。燃烧器13e面向燃烧室13a。从燃烧器13e向燃烧室13a喷射氨和分解气体。
在壳体13c的内表面与内衬13d的外表面之间形成有空间S。在空间S连接有吸气流路41。从压缩机11a经由吸气流路41向空间S输送空气。空间S与内衬13d的端部的开口连通。如图6中单点划线箭头所示，被输送至空间S的空气在通过空间S之后，经由内衬13d的端部的开口被输送至燃烧室13a。
在空间S中流通的空气是被压缩机11a压缩后的空气，因此为高温(例如，400℃以上)。因此，在燃气轮机系统1D的运转中(即，燃烧装置10D的运转中)，氨分解催化剂16被在空间S流通的空气加热至成为活跃地进行氨分解的状态程度的温度(即，基准温度以上的温度)。
如上所述，在燃气轮机系统1D中，与上述燃气轮机系统1不同，氨分解催化剂16配置于在燃烧器13中将燃烧室13a与吸气流路41连通的空间S内。在这样的情况下，也与上述的燃气轮机系统1同样地通过有效利用由压缩机11a压缩后的空气热，实现氨分解催化剂16的加热。因此，起到与上述的燃气轮机系统1同样的效果。
以上，一边参照附图一边对本公开的实施方式进行了说明，但本公开当然不限定于该实施方式。只要是本领域技术人员，在权利要求书所记载的范畴内，显然可以想到各种变更例或修正例，这些变更例或修正例当然也属于本公开的技术范围。
在上述中，说明了在燃气轮机系统1、燃气轮机系统1A、燃气轮机系统1B、燃气轮机系统1C以及燃气轮机系统1D中，利用由增压器11生成的旋转动力作为驱动发电机12的能量的例子。但是，在燃气轮机系统1、燃气轮机系统1A、燃气轮机系统1B、燃气轮机系统1C以及燃气轮机系统1D中，由增压器11生成的旋转动力也可以用于其他用途(例如，驱动船舶等移动体的目的等)。
在上述中，说明了在燃气轮机系统1、燃气轮机系统1A、燃气轮机系统1B、燃气轮机系统1C以及燃气轮机系统1D中向燃烧器13以及氨分解催化剂16供给液体氨的例子。但是，在燃气轮机系统1、燃气轮机系统1A、燃气轮机系统1B、燃气轮机系统1C以及燃气轮机系统1D中，也可以向燃烧器13以及氨分解催化剂16供给气体氨。例如，可以在泵15的下游侧设置气化器，在氨被气化器气化后，供给至燃烧器13或氨分解催化剂16。此外，此时可以在气化器的下游侧设置储液器。气化器和储液器可以设置于流路44，也可以分别设置于流路45和流路46。
在上述中，说明了对燃气轮机系统1在流路47追加设置冷却装置(具体而言，热交换器51)的燃气轮机系统1A。但是，也可以对燃气轮机系统1B、燃气轮机系统1C以及燃气轮机系统1D，在流路47追加设置冷却装置(具体而言，热交换器51)。
在上述中，说明了对燃气轮机系统1追加设置包括流路49、热交换器52以及热交换器53的系统的燃气轮机系统1B。但是，也可以对燃气轮机系统1A、燃气轮机系统1C以及燃气轮机系统1D追加设置包括流路49、热交换器52以及热交换器53的系统。
符号说明
1：燃气轮机系统
1A：燃气轮机系统
1B：燃气轮机系统
1C：燃气轮机系统
1D：燃气轮机系统
11a：压缩机
13：燃烧器
13a：燃烧室
14：氨罐
16：氨分解催化剂
17：分解气体储存器
21：第一流量控制阀
22：第二流量控制阀
23：第三流量控制阀
31：控制装置
41：吸气流路
43：抽气流路
44：流路
45：流路
46：流路
47：流路
48：流路
49：流路
51：热交换器(冷却装置)
S：空间。
Claims (5)
1.一种燃气轮机系统，其特征在于，具有：
氨罐；
燃烧器，其与所述氨罐连接，并具有燃烧室；
吸气流路，其与所述燃烧器连接；
压缩机，其设置于所述吸气流路；
分解气体储存器，其与所述燃烧器连接；以及
氨分解催化剂，其配置于与所述压缩机连接的抽气流路、所述吸气流路中的所述压缩机与所述燃烧器之间、或者在所述燃烧器中将所述燃烧室与所述吸气流路连通的空间，并与所述氨罐以及所述分解气体储存器连接。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机系统，其特征在于，
在将所述氨分解催化剂与所述分解气体储存器连接的流路设置有冷却装置。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机系统，其特征在于，
所述冷却装置是设置于将所述氨分解催化剂与所述分解气体储存器连接的流路的热交换器，
将所述氨罐与所述氨分解催化剂连接的流路通过所述热交换器。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的燃气轮机系统，其特征在于，
在将所述氨罐与所述氨分解催化剂连接的流路设置有第一流量控制阀，
所述燃气轮机系统具有：控制装置，其控制所述第一流量控制阀，以便在所述燃气轮机系统的运转中从所述氨罐向所述氨分解催化剂供给氨。
5.根据权利要求4所述的燃气轮机系统，其特征在于，
在将所述分解气体储存器与所述燃烧器连接的流路设置有第二流量控制阀，
在将所述氨罐与所述燃烧器连接的流路设置有第三流量控制阀，
所述控制装置在所述燃气轮机系统起动时，控制所述第二流量控制阀以及所述第三流量控制阀，以便在开始从所述分解气体储存器向所述燃烧器供给分解气体之后，开始从所述氨罐向所述燃烧器供给所述氨。
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