FR2682161A1 - Turbine a gaz brulant un combustible gazeux avec emissions d'oxydes d'azote reduites. - Google Patents

Turbine a gaz brulant un combustible gazeux avec emissions d'oxydes d'azote reduites. Download PDF

Info

Publication number
FR2682161A1
FR2682161A1 FR9112311A FR9112311A FR2682161A1 FR 2682161 A1 FR2682161 A1 FR 2682161A1 FR 9112311 A FR9112311 A FR 9112311A FR 9112311 A FR9112311 A FR 9112311A FR 2682161 A1 FR2682161 A1 FR 2682161A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
fuel
water
gas turbine
turbine according
gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9112311A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2682161B1 (fr
Inventor
Moliere Michel
Colas Maurice
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
European Gas Turbines SA
Original Assignee
European Gas Turbines SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by European Gas Turbines SA filed Critical European Gas Turbines SA
Priority to FR9112311A priority Critical patent/FR2682161B1/fr
Publication of FR2682161A1 publication Critical patent/FR2682161A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2682161B1 publication Critical patent/FR2682161B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K5/00—Feeding or distributing other fuel to combustion apparatus
    • F23K5/02—Liquid fuel
    • F23K5/08—Preparation of fuel
    • F23K5/10—Mixing with other fluids
    • F23K5/12—Preparing emulsions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/30—Adding water, steam or other fluids for influencing combustion, e.g. to obtain cleaner exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/30—Preventing corrosion or unwanted deposits in gas-swept spaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

Turbine à gaz comportant un circuit gaz (1) terminé par des brûleurs à gaz (3) et alimenté en combustible gazeux et un circuit fuel liquide (5) comportant un diviseur de débit (8) alimentant les injecteurs fuel (9), les brûleurs à gaz (3) et les injecteurs fuel (9) étant disposés dans des chambres de combustion mixte (4) caractérisé en ce que, le circuit fuel (5) est alimenté en amont du diviseur de débit (8) par un liquide à base d'eau qui n'attaque pas les métaux. Grâce à ce montage très simple on peut diminuer fortement les émissions de NOx.

Description

Turbine à gaz brûlant un combustible gazeux avec émissions d'oxydes d'azote réduites.
La présente invention concerne une turbine comportant un circuit gaz terminé par des brûleurs à gaz alimenté en combustible gazeux et un circuit fuel liquide comportant un diviseur de débit alimentant les injecteurs de fuel, les brûleurs à gaz et les injecteurs de fuel étant disposés dans des chambres de combustion mixte.
Une telle turbine bi-combustible peut brûler indifféremment un combustible gazeux ou un combustible liquide ("fuel") ou un mélange de combustible gazeux et de fuel. Le gaz naturel qui est souvent le combustible le moins cher est utilisé comme premier combustible et le gazole ou tout autre produit pétrolier adéquat sert de combustible d'appoint ou de secours.
I1 est connu que dans les turbines à gaz il est possible de réduire les quantités d'oxydes d'azote (NOx) générées dans les chambres de combustion par injection de vapeur d'eau ou d'eau liquide dans les chambres de combustion. Cette injection a pour effet d'abaisser le champ de température dans les flammes ("effet de trempe") et de ralentir la cinétique de formation des NOx thermiques.
Lorsque la turbine à gaz fonctionne avec un fuel liquide il est connu de mélanger de l'eau avec le fuel pour obtenir l'effet de trempe.
Lorsque la turbine à gaz fonctionne avec un combustible gazeux le circuit fuel est alimenté en amont du diviseur de débit par un liquide à base d'eau qui n'attaque pas les métaux.
Le liquide se divise ainsi entre tous les injecteurs-fuel et est pulvérisé dans chaque chambre de combustion.
La construction est très simple puisqu'on utilise le circuit fuel, il n'est donc pas nécessaire de prévoir un injecteur d'eau spécial dans chaque chambre de combustion.
Le liquide utilisé n'attaque pas les métaux ce qui évite la destruction du diviseur de débit, ce qui dans le cas contraire ne manquerait pas de se produire.
Le liquide alimentant le diviseur de débit peut être une émulsion eau-fuel.
Selon une réalisation préférée l'émulsion eau-fuel comporte un émulgateur, sans cendre, non ionique.
Selon une autre réalisation l'émulsion eau-fuel comporte une substance possédant à la fois les caractères d'un émulgateur non ionique à haute efficacité et d'inhibiteur de corrosion aqueuse et/ou de passivant des métaux et/ou d'additifs lubrifiants.
Le liquide à base d'eau peut également comporter un ou plusieurs additifs ayant une fraction de combustible ne dégageant pas d'émissions polluantes.
Selon une réalisation de l'invention, les additifs consistent en un mélange sans cendre d'huile minérale ou synthétique combustible, d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion et d'émulgateur promoteur d'émulsions huile-eau.
Selon une autre réalisation de l'invention, les additifs consistent en un mélange sans cendre d'un ou plusieurs agents viscofiants et d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion.
Selon encore une autre réalisation de l'invention, les additifs consistent en un mélange d'hydrocarbure pétrolier et un émulgateur sans cendre entrainant des émulsions huile-eau.
De plus, dans ces trois dernière réalisations le mélange comporte de préférence en plus un ou plusieurs agents d'onctuosité.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté sur la figure unique annexée.
La turbine à gaz comporte un circuit gaz 1 avec une alimentation 2 en combustion gazeux. Le circuit gaz 1 alimente des brûleurs 3 de gaz, un brûleur 3 par chambre de combustion 4.
La turbine comporte également un circuit fuel liquide 5 comprenant des circuits hydrauliques 6 avec une alimentation en fuel 7. Les circuits hydrauliques 6 alimentent un diviseur de débit 8 reliés à des injecteurs de fuel 9, un injecteur 9 par chambre de combustion 4.
Selon l'invention l'entrée du diviseur de débit 8 comporte une alimentation en liquide à base d'eau 10.
Ce liquide n'attaque pas les métaux ce qui évite la destruction du diviseur de débit 10.
Il est constitué par exemple d'un mélange eau-combustible.
La turbine à gaz est alimentée en combustible gazeux en 2 mais n'est pas alimentée en combustible liquide en 7.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1) Turbine à gaz comportant un circuit gaz (1) terminé par des brûleurs à gaz (3) et alimenté en combustible gazeux et un circuit fuel liquide (5) comportant un diviseur de débit (8) alimentant les injecteurs fuel (9), les brûleurs à gaz (3) et les injecteurs fuel (9) étant disposés dans des chambres de combustion mixte (4) caractérisé en ce que, le circuit fuel (5) est alimenté en amont du diviseur de débit (8) par un liquide à base d'eau qui n'attaque pas les métaux.
2) Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liquide alimentant le diviseur de débit (8) est une émulsion eau-fuel.
3) Turbine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'émulsion eau-fuel comporte un émulgateur sans cendre non ionique.
4) Turbine selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'émulsion eau-fuel comporte une substance possédant à la fois les caractères d'un émulgateur non ionique à haute efficacité et d'inhibiteur de corrosion aqueuse et/ou de passivant des métaux et/ou d'additifs lubrifiants.
5) Turbine à gaz selon la revendication l caractérisé en ce que le liquide à base d'eau comporte un ou plusieurs additifs ayant une fraction combustible ne dégageant pas d'émissions polluantes.
6) Turbine à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les additifs consistent d'un mélange sans cendre d'huile minérale ou synthétique combustible, et d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion, d'émulgateur promoteur d'émulsions huile-eau.
7) Turbine à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les additifs consistent en un mélange sans cendre d'un ou plusieurs agents viscofiants et d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion.
8) Turbine à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les additifs consistent en un mélange d'hydrocarbure pétrolier et d'un émulgateur sans cendre entraînant des émulsions huile-eau.
9) Turbine à gaz selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le mélange comporte un ou plusieurs agents d'onctuosité.
FR9112311A 1991-10-07 1991-10-07 Turbine a gaz brulant un combustible gazeux avec emissions d'oxydes d'azote reduites. Expired - Lifetime FR2682161B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9112311A FR2682161B1 (fr) 1991-10-07 1991-10-07 Turbine a gaz brulant un combustible gazeux avec emissions d'oxydes d'azote reduites.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9112311A FR2682161B1 (fr) 1991-10-07 1991-10-07 Turbine a gaz brulant un combustible gazeux avec emissions d'oxydes d'azote reduites.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2682161A1 true FR2682161A1 (fr) 1993-04-09
FR2682161B1 FR2682161B1 (fr) 1995-03-31

Family

ID=9417655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9112311A Expired - Lifetime FR2682161B1 (fr) 1991-10-07 1991-10-07 Turbine a gaz brulant un combustible gazeux avec emissions d'oxydes d'azote reduites.

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2682161B1 (fr)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0848149A3 (fr) * 1996-12-13 1999-11-24 Asea Brown Boveri AG Méthode pour augmenter spontanément la puissance d'une centrale d'énergie
US11434817B2 (en) * 2017-10-10 2022-09-06 General Electric Company Systems for supplying liquid fuel emulsion to a combustion system of a gas turbine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2202230A1 (fr) * 1972-10-09 1974-05-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
FR2398885A1 (fr) * 1977-07-25 1979-02-23 Gen Electric Moteur a turbine a gaz a emission reduite d'oxyde nitreux et procede de reduction de l'emission d'oxyde nitreux
GB2035540A (en) * 1978-11-23 1980-06-18 Rolls Royce A gas turbine engine fuel injector
DE8506108U1 (fr) * 1985-03-04 1987-02-26 Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim, De
US4696638A (en) * 1986-07-07 1987-09-29 Denherder Marvin J Oil fuel combustion

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2202230A1 (fr) * 1972-10-09 1974-05-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
FR2398885A1 (fr) * 1977-07-25 1979-02-23 Gen Electric Moteur a turbine a gaz a emission reduite d'oxyde nitreux et procede de reduction de l'emission d'oxyde nitreux
GB2035540A (en) * 1978-11-23 1980-06-18 Rolls Royce A gas turbine engine fuel injector
DE8506108U1 (fr) * 1985-03-04 1987-02-26 Kraftwerk Union Ag, 4330 Muelheim, De
US4696638A (en) * 1986-07-07 1987-09-29 Denherder Marvin J Oil fuel combustion

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MECHANICAL ENGINEERING. vol. 94, no. 1, 1 Janvier 1972, NEW YORK US page 52; *
VGB KRAFTWERKSTECHNIK. vol. 70, no. 10, 1 Octobre 1990, ESSEN DE pages 869 - 875; M. FREIMARK: 'NO/x Reduzierung bei Grossgasturbinen durch Verfeuerung einer öl Wasser - Emulsion' *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0848149A3 (fr) * 1996-12-13 1999-11-24 Asea Brown Boveri AG Méthode pour augmenter spontanément la puissance d'une centrale d'énergie
US11434817B2 (en) * 2017-10-10 2022-09-06 General Electric Company Systems for supplying liquid fuel emulsion to a combustion system of a gas turbine

Also Published As

Publication number Publication date
FR2682161B1 (fr) 1995-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dryer Water addition to practical combustion systems—concepts and applications
KR100201204B1 (ko) 내연 엔진에 사용하기 위한 수성 연료 및 이것의 제조 방법
JP5165180B2 (ja) 多成分系金属燃焼触媒を利用する低下した排出物質の燃焼
US6575147B2 (en) Internal combustion system adapted for use of a dual fuel composition including acetylene
Namioka et al. Commercial-scale demonstration of pollutant emission reduction and energy saving for industrial boilers by employing water/oil emulsified fuel
Yatsufusa et al. Improvement of emissions and burning limits in burner combustion using an injector on the concept of fuel-water internally rapid mixing
KR20010020478A (ko) 석유 잔류물 기재 연료유로부터의 수성 에멀션 연료
FR2682161A1 (fr) Turbine a gaz brulant un combustible gazeux avec emissions d'oxydes d'azote reduites.
US6718773B2 (en) Method for igniting a thermal turbomachine
JP3236249B2 (ja) 油水エマルジョン燃料
US4266943A (en) Stabilizers for oil-water mixtures
KR960015459B1 (ko) 엔진의 연소를 증진시키는 방법
EP1173671A1 (fr) Systeme de refroidissement du carburant pour moteurs a allumage par compression utilisant une emulsion de carburant
KR20030004373A (ko) 압축 점화 엔진용 액화 가스 연료
JP4352821B2 (ja) 希薄予蒸発予混合燃焼器
JPS6157686A (ja) 植物油ブレンド燃料
Hamdan et al. Effect of Stabilized Water-Diesel Emulsions on External Combustion Characteristics
RU2288404C9 (ru) Способ сжигания топлива
KR100221102B1 (ko) 에멀젼 연료
JPS61221295A (ja) 乳化剤
JPH0229370Y2 (fr)
CN106523130A (zh) 柴油机改烧醇醚燃料的柴油燃烧动力系统
Weeks et al. 25. Clean, Efficient Combustion of Heating Oil
GB2141815A (en) Method and apparatus for burning fuel
JP2505796B2 (ja) スラリ燃料用アトマイザとこれを用いたバ−ナ点火法