EP0533652B1 - Procede et dispositif pour le fonctionnement d'une turbine a gaz avec injection d'additifs - Google Patents

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EP0533652B1
EP0533652B1 EP89901457A EP89901457A EP0533652B1 EP 0533652 B1 EP0533652 B1 EP 0533652B1 EP 89901457 A EP89901457 A EP 89901457A EP 89901457 A EP89901457 A EP 89901457A EP 0533652 B1 EP0533652 B1 EP 0533652B1
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burner
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magnesium
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Norbert Czech
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Siemens AG
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    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J7/00—Arrangement of devices for supplying chemicals to fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • F23L7/005—Evaporated water; Steam

Definitions

  • the present invention relates to a method for operating a gas turbine according to the preamble of claim 1 and a corresponding device according to the preamble of claim 7.
  • a method for operating a gas turbine fired with vanadium-containing fuel which has at least one burner in a combustion chamber and means for feeding a magnesium compound dissolved in water as an additive into the combustion chamber, the burner acting on the fuel becomes.
  • a so-called hybrid burner which also provides options for injecting water or steam into the combustion zone.
  • magnesium orthovanadate Mg3V2O8
  • Mg3V2O8 magnesium orthovanadate
  • the resulting magnesium-containing deposits are easy to remove from the blades. So far, the magnesium has been added to the fuel either in the form of oil-soluble compounds, colloidal suspensions or in the form of water-soluble salts that have to be emulsified.
  • the concentration of the water-soluble magnesium compound in the water can be adjusted so that about one tenth of the volume of water with dissolved magnesium compound must be injected per volume of fuel. From a technical point of view, this is not a problem because the injection of much larger portions of water is already solved in another context.
  • MgSO4 dissolve in water.
  • the amount of additional sulfur introduced by the sulfate is insignificant compared to the amount of sulfur usually contained in the fuel. Otherwise there are no disadvantages for the combustion process and the resulting emissions compared to the addition of an oil-soluble magnesium compound.
  • a burner was selected as an example, as is described in detail in EP-A-0 193 838. There is no explanation of the structural details of the burner itself. It is only important that the burner 1 has devices for injecting water 2 and / or steam 3. It is not decisive whether it is a premix burner, a diffusion burner or a so-called hybrid burner. According to the invention, such a burner is assigned at least one storage container 4, which is connected via a metering device 5 to the injection devices 2, 3 for water and / or steam.
  • the present invention is particularly suitable for gas turbine plants in which vanadium-containing fuel is to be burned always or temporarily.

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Abstract

Procédé, nécessitant au moins un brûleur dans une chambre de combustion, avec lequel, pour éviter que les éléments de la turbine à gaz soient détériorés par le vanadium présent dans le combustible, un composé du magnésium dissous dans l'eau est injecté séparément dans la chambre de combustion. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé se compose d'un brûleur (1) d'un modèle connu avec des dispositifs pour l'injection d'eau (2) ou de vapeur (3), ces dispositifs étant reliés à un réservoir (4) par l'intermédiaire d'un doseur (5). L'invention permet de substituer à l'emploi de composés du magnésium onéreux et solubles dans l'huile des sels de magnésium solubles dans l'eau d'une bien plus grande facilité d'emploi et d'un prix de revient avantageux.

Claims (8)

  1. Procédé de fonctionnement d'une turbine à gaz alimentée par du combustible contenant du vanadium et comportant au moins un brûleur dans une chambre de combustion ainsi que des moyens destinés à envoyer un composé de magnésium dissous dans l'eau comme additif dans la chambre de combustion, le combustible étant envoyé au brûleur, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter dans la chambre de combustion le composé de magnésium dissous dans l'eau avec l'eau, séparément du combustible .
  2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter l'eau avec le composé de magnésium dissous directement dans la flamme du brûleur.
  3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le composé de magnésium est un sel de magnésium, de préférence du sulfate de magnésium (MgSO₄).
  4. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à envoyer dans la chambre de combustion par parties en poids de vanadium, environ 3 parties en poids de magnésium.
  5. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à régler la concentration dans l'eau du composé de magnésium soluble dans l'eau de façon à injecter par parties en volume de combustible à peu près un dixième ou moins de parties en volume d'eau avec le composé de magnésium dissous.
  6. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications précédentes, comprenant un brûleur (1) muni d'un dispositif (2) de projection d'eau et/ou d'un dispositif (3) de projection de vapeur dans la chambre de combustion, caractérisé en ce qu'au moins un réservoir supplémentaire pour de l'eau ayant en son sein un composé de magnésium dissous communique par un dispositif (5) de dosage avec le dispositif (2, 3) de projection d'eau ou de vapeur dans le brûleur 1.
  7. Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le réservoir (4) a une capacité supérieure à 1 m³.
  8. Dispositif suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le dispositif (2,3) de projection d'eau ou de vapeur a des dimensions telles que de l'eau avec un composé de magnésium dissous peut être injectée à peu près en un volume représentant le dixième du volume de combustible envoyé par unité de temps.
EP89901457A 1988-03-10 1989-01-19 Procede et dispositif pour le fonctionnement d'une turbine a gaz avec injection d'additifs Expired - Lifetime EP0533652B1 (fr)

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EP0533652A1 EP0533652A1 (fr) 1993-03-31
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