JP2000130183A - Gas turbine combustor for gasification power plant - Google Patents

Gas turbine combustor for gasification power plant

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JP2000130183A
JP2000130183A JP30203298A JP30203298A JP2000130183A JP 2000130183 A JP2000130183 A JP 2000130183A JP 30203298 A JP30203298 A JP 30203298A JP 30203298 A JP30203298 A JP 30203298A JP 2000130183 A JP2000130183 A JP 2000130183A
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Hiromi Koizumi
浩美 小泉
Shigeyoshi Kobayashi
成嘉 小林
Noboru Hisamatsu
暢 久松
Takeji Hasegawa
武治 長谷川
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    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18—Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine combustor for a gasification power plant equipped with a nitrogen supply means by which when the power generating load is low, great importance is attained to flame stability, while when it is high, great importance is attained to the reduction in NOx, without impairing the system efficiency and the reliability of the gas turbine combustor. SOLUTION: The fuel nozzle 19 at the center of a combustor 3 is provided with an oil nozzle 22 and an atomizing air injection port 23 for atomizing oil 7, and a plurality of mixed air injection holes 24 for supplying the combustion air 9a from a compressor 2 to a combustion chamber 8, and a plurality of gas injection holes 25 for supplying gasified gas 15 are alternately arranged in the circumferential direction of the outer circumference. On the outer circumference of the mixing air injection holes 24 and the gas injection holes 25, both nitrogen injection holes 27a for supplying nitrogen 13 to the combustion chamber 8, and nitrogen injection holes 27b for supplying nitrogen 13 to swirler air 96 are arranged in the circumferential direction to distribute the nitrogen 13 both to the combustion chamber 8 and to the swirler air 9b, so that the ratio of nitrogen flow rates injected from the nitrogen injection holes 27a and the nitrogen injection holes 27b is controlled with regard to the change in the combustor pressure difference in accordance with the load.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス化発電プラン
トのガスタービン燃焼器に係り、特に、酸素を主成分と
する酸化剤により重油または石炭をガス化する際に、酸
素製造装置により生成される窒素を使用し、発電プラン
トに搭載するガスタービン燃焼器を全負荷領域において
低ＮＯｘ化する燃焼手段に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine combustor of a gasification power plant, and more particularly to a gas turbine combustor produced by an oxygen production apparatus when gasifying heavy oil or coal with an oxidizing agent containing oxygen as a main component. The present invention relates to a combustion unit that uses nitrogen to reduce NOx in a gas turbine combustor mounted on a power plant in a full load range.

【０００２】[0002]

【従来の技術】天然ガスを燃料とする従来のガスタービ
ン燃焼器では、低ＮＯｘ化するため、燃料と空気とを予
め混合して燃焼する予混合燃焼方式を採用している。こ
の方式においては、燃料と空気とを予混合することによ
り、燃焼室内部で低温均一燃焼させる。2. Description of the Related Art A conventional gas turbine combustor using natural gas as a fuel employs a premixed combustion system in which fuel and air are mixed in advance and burned in order to reduce NOx. In this system, the fuel and air are premixed to cause uniform combustion at low temperature inside the combustion chamber.

【０００３】一方、本発明が対象とする重油ガス化また
は石炭ガス化発電プラントにおいては、酸素でガス化し
た場合の燃料の燃焼速度が、天然ガスの燃焼速度よりも
非常に速い。しかも、原料となる重油の種類または石炭
の炭種すなわちそれらから得られるガスの組成によって
は、燃焼速度が大きく異なるため、不安定燃焼が誘発さ
れたり、保炎器への火炎付着などの問題を生じやすい。On the other hand, in a heavy oil gasification or coal gasification power generation plant to which the present invention is applied, the combustion rate of fuel when gasified with oxygen is much higher than the combustion rate of natural gas. Moreover, depending on the type of heavy oil used as a raw material or the type of coal of coal, that is, the composition of the gas obtained therefrom, the combustion speed varies greatly, causing problems such as unstable combustion and flame sticking to the flame stabilizer. Easy to occur.

【０００４】そこで、酸素酸化方式の石炭ガス化発電プ
ラントにおいては、炭種などに影響されず燃焼を安定さ
せるために、拡散燃焼方式を採用し、ガス化炉に必要な
酸素を取り出す際に発生する窒素を燃焼器に供給し、局
所的な高温領域を希釈することにより、低ＮＯｘ化しよ
うとしている。[0004] In order to stabilize the combustion without being affected by the type of coal, etc., a diffusion gas combustion system is employed in an oxygen oxidation type coal gasification power plant to generate oxygen required for extracting gas necessary for a gasification furnace. Nitrogen is supplied to the combustor to dilute a local high-temperature region to reduce NOx.

【０００５】窒素を利用した低ＮＯｘ燃焼方式は、特開
平０８−０９３５０１号公報またはＡＳＭＥ８５−ＧＴ
−９８などに記載されている。A low NOx combustion system using nitrogen is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-093501 or ASME85-GT.
−98 and the like.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】酸素酸化方式によるガ
ス化ガスの発熱量は、空気酸化方式で得られるガスの約
２.５倍であり、天然ガスの約３分の１程度である。し
かし、このガス化ガスをガスタービン燃焼器で燃焼させ
た場合、燃料と空気との理想混合比すなわち量論混合比
における最高火炎温度は、天然ガスのそれより約２００
℃も高くなるので、火炎温度の上昇に比例してガスター
ビン燃焼器から排出されるＮＯｘの濃度が高くなる問題
があった。The calorific value of the gasified gas obtained by the oxygen oxidation method is about 2.5 times that of the gas obtained by the air oxidation method, and is about one third of that of natural gas. However, when this gasified gas is burned in a gas turbine combustor, the maximum flame temperature at an ideal mixing ratio of fuel and air, that is, a stoichiometric mixing ratio, is about 200 times higher than that of natural gas.
Also, the temperature of NOx discharged from the gas turbine combustor increases in proportion to the increase of the flame temperature.

【０００７】既に述べたように、燃料と空気とを予め混
合して燃焼させる予混合燃焼方式においては、燃焼ガス
の温度を均一化してしかも低温燃焼させるので、燃焼器
から排出されるＮＯｘの排出濃度を低減できる利点があ
る。As described above, in the premixed combustion system in which fuel and air are mixed in advance and burned, the temperature of the combustion gas is made uniform and the combustion gas is burned at a low temperature, so that the NOx discharged from the combustor is discharged. There is an advantage that the concentration can be reduced.

【０００８】しかし、中カロリーガスの燃焼速度すなわ
ち火炎の伝幡速度が、天然ガスと比べて数倍も速く、し
かも、原料炭の種類に応じて燃焼速度も異なるので、予
混合燃焼によりガスタービンの運用負荷の全領域をカバ
ーすることは、困難と考えられる。However, the combustion speed of medium-calorie gas, that is, the propagation speed of the flame, is several times higher than that of natural gas, and the combustion speed differs depending on the type of coking coal. It is considered difficult to cover the whole area of the operational load of the company.

【０００９】そのため、本発明が対象とするガス化発電
プラントのガスタービン燃焼器においては、燃焼室の軸
方向に複数の燃焼用空気孔を設け、燃焼室内部の軸方向
の温度領域を適正化し、完全燃焼させる拡散燃焼方式が
有効であると考えられている。すなわち、この低ＮＯｘ
燃焼方式においては、原料ガス化炉に必要な酸素を製造
する際に発生する窒素を火炎温度希釈用の媒体として利
用する。なお、前記窒素は、ガスタービンの抽気空気ま
たはガス化炉の原料用空気圧縮機から送られる空気を原
料として、酸素を製造する際に、製造される。Therefore, in the gas turbine combustor of the gasification power plant to which the present invention is applied, a plurality of combustion air holes are provided in the axial direction of the combustion chamber to optimize the axial temperature region inside the combustion chamber. However, it is considered that a diffusion combustion method in which complete combustion is performed is effective. That is, this low NOx
In the combustion method, nitrogen generated when producing oxygen required for a raw material gasifier is used as a medium for flame temperature dilution. The nitrogen is produced when oxygen is produced by using bleed air of a gas turbine or air sent from a raw material air compressor of a gasifier as a raw material.

【００１０】窒素を利用した低ＮＯｘ燃焼方式として
は、ａ．ガスタービン燃焼器の圧縮機吐出空気中に窒素
を噴射混合する方法 ｂ．燃焼器内の火炎に窒素を噴射
混合する方法 ｃ．燃料中に窒素を噴射混合し燃料発熱
量を低下させる方法 などが考えられる。As the low NOx combustion system using nitrogen, there are a. Method for injecting and mixing nitrogen into compressor discharge air of a gas turbine combustor b. Method of injecting and mixing nitrogen into the flame in the combustor c. A method of injecting and mixing nitrogen into the fuel to reduce the calorific value of the fuel can be considered.

【００１１】しかし、窒素を噴射させる位置によって
は、不安定燃焼を誘発したり、ＮＯｘを満足には低減で
きないおそれがある。However, depending on the position where nitrogen is injected, unstable combustion may be induced or NOx may not be reduced satisfactorily.

【００１２】例えば、上記ａの圧縮機吐出空気中に窒素
を噴射混合する方法において、ガスタービンの車室入口
部で空気中に窒素を混合させると、燃焼器後部の希釈空
気孔から窒素が供給されてしまって、燃焼器の比較的高
温領域が存在する頭部には、必要な窒素が供給されない
ため、充分に低ＮＯｘ化できないおそれがある。For example, in the method of a) in which nitrogen is injected and mixed into the compressor discharge air, if nitrogen is mixed into the air at the inlet of the cabin of the gas turbine, nitrogen is supplied from the dilution air hole at the rear of the combustor. As a result, since the necessary nitrogen is not supplied to the head of the combustor where the relatively high temperature region exists, the NOx may not be sufficiently reduced.

【００１３】一方、燃焼器頭部のスワラ空気中に窒素を
全量供給した場合、燃焼に必要なスワラ空気の酸素濃度
を確保できず、不安定燃焼を誘発する可能性がある。On the other hand, if the entire amount of nitrogen is supplied to the swirler air at the combustor head, the oxygen concentration of the swirler air required for combustion cannot be secured, and unstable combustion may be induced.

【００１４】上記ｂの燃焼器内部に窒素を直接噴射する
方法において、燃焼ガスと窒素との混合特性によって
は、火炎温度の低減効果が不十分であったり、火炎安定
性が悪化したりすることもある。In the method of b, wherein the nitrogen is directly injected into the combustor, the effect of reducing the flame temperature may be insufficient or the flame stability may be deteriorated depending on the mixing characteristics of the combustion gas and the nitrogen. There is also.

【００１５】上記ｃの窒素を燃料に混合する方法におい
ては、燃料ガスの発熱量が低下し、局所的な火炎温度の
上昇を防止できるので、ａ，ｂの方法と比較して、低Ｎ
Ｏｘ化を達成することは容易ではあるが、窒素の供給圧
力に対して燃料の供給圧力が高いため、窒素混合の際
に、昇圧動力が他の方法と比べて大きくなり、プラント
効率低下の要因となる。したがって、窒素の噴射位置に
よっては、上記問題を抱えることになる。In the method (c) of mixing nitrogen with fuel, the calorific value of the fuel gas is reduced, and a local increase in the flame temperature can be prevented.
Although it is easy to achieve Oxification, since the supply pressure of fuel is higher than the supply pressure of nitrogen, the boosting power during nitrogen mixing becomes larger than that of other methods, and the factor of the decrease in plant efficiency Becomes Therefore, the above problem is caused depending on the nitrogen injection position.

【００１６】また、ガスタービンの運用負荷の範囲は非
常に広く、無負荷条件と定格負荷条件では、燃焼器に供
給される燃料流量が約３倍も異なるから、燃焼器内部で
生成される高温領域の位置が負荷によって異なる。低負
荷条件では、その高温領域が小さいために、窒素噴射し
ながら安定に燃焼させることが課題となる。一方、高負
荷条件では、その領域が大きくなるため、窒素を効率よ
く混合させてＮＯｘを低減することが課題となる。The operating load range of the gas turbine is very wide, and the flow rate of the fuel supplied to the combustor differs between the no-load condition and the rated load condition by about three times. The location of the area depends on the load. Under low load conditions, since the high temperature region is small, it is necessary to perform stable combustion while injecting nitrogen. On the other hand, under a high load condition, the region becomes large, and it is a problem to efficiently mix nitrogen to reduce NOx.

【００１７】窒素を燃料に混合すると、石炭ガス化ガス
の発熱量が低下するので、火炎温度が局所的に高温にな
ることを防止できる。しかし、窒素供給圧に比べて、燃
料の供給圧力が高いから、燃料に混合する前に、窒素を
昇圧する必要があり、プラント効率が低下してしまう。
酸素酸化方式による石炭ガス化ガスの発熱量は、2500kc
al／Ｎｍ3であるのに対して、システム上得られる最大
窒素量を燃料に混合すると、発熱量は、1000 kcal／Ｎ
ｍ3程度まで低下するから、燃焼安定性が損なわれるお
それがある。When nitrogen is mixed with the fuel, the calorific value of the coal gasification gas is reduced, so that the flame temperature can be prevented from locally increasing. However, since the fuel supply pressure is higher than the nitrogen supply pressure, it is necessary to increase the pressure of the nitrogen before mixing with the fuel, which lowers the plant efficiency.
Calorific value of coal gasification gas by oxygen oxidation method is 2500kc
al / Nm 3 , when the maximum amount of nitrogen obtained on the system is mixed with the fuel, the calorific value is 1000 kcal / N
Since it is reduced to about m 3 , combustion stability may be impaired.

【００１８】窒素を燃焼室内部に直接噴射する方式で
は、窒素と燃焼ガスの混合特性によって、火炎安定性を
確保できる。その反面、火炎に高温部が形成され、ＮＯ
ｘ低減効果が不十分となることが予想される。また、窒
素供給圧が低く、しかも窒素流量が燃料流量と同等にな
る場合、窒素噴射孔の開口面積がある程度大きくなって
しまうため、窒素を供給しないとき、他のガスタービン
燃焼器との圧力差によっては、窒素噴射孔に燃焼ガスが
逆流して、窒素供給配管を赤熱させるおそれがある。In the system in which nitrogen is directly injected into the combustion chamber, flame stability can be ensured by the mixing characteristics of nitrogen and combustion gas. On the other hand, a high temperature part is formed in the flame, and NO
It is expected that the x reduction effect will be insufficient. In addition, when the nitrogen supply pressure is low and the nitrogen flow rate is equal to the fuel flow rate, the opening area of the nitrogen injection holes becomes large to some extent. Therefore, when nitrogen is not supplied, the pressure difference from other gas turbine combustors is increased. Depending on the situation, the combustion gas may flow back into the nitrogen injection hole, causing the nitrogen supply pipe to glow red.

【００１９】窒素を燃焼用空気に混合する方法では、空
気の酸素濃度を低下させ、低カロリー燃焼と同様の効果
によりＮＯｘ排出量を低減できる。In the method of mixing nitrogen with combustion air, the oxygen concentration of the air is reduced, and the amount of NOx emission can be reduced by the same effect as low-calorie combustion.

【００２０】しかし、発電負荷が低い部分負荷時に、窒
素を供給すると、火炎安定性が低下する。特に、燃料ノ
ズルに供給される空気に窒素を混合する場合、火炎が、
燃焼室下流部に浮き上がり火炎となって形成され、火炎
の吹飛びや未燃成分の排出を引き起こすおそれが出てく
る。However, when nitrogen is supplied at a partial load where the power generation load is low, the flame stability decreases. In particular, when nitrogen is mixed with air supplied to the fuel nozzle, a flame is generated.
It is formed as a flame rising in the downstream of the combustion chamber, which may cause the flame to blow off and discharge unburned components.

【００２１】本発明の目的は、発電プラントのシステム
効率とガスタービン燃焼器の信頼性を損なうこと無く、
発電負荷が低いときは火炎安定性を重視し、発電負荷が
高いときはＮＯｘ低減を重視する窒素供給手段を備えた
ガス化発電プラント用ガスタービン燃焼器を提供するこ
とである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power plant without impairing system efficiency and reliability of a gas turbine combustor.
An object of the present invention is to provide a gas turbine combustor for a gasification power plant equipped with a nitrogen supply unit that places importance on flame stability when the power generation load is low and emphasizes NOx when the power generation load is high.

【００２２】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合しガ
ス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、ガスター
ビン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動されるガスター
ビンと、ガスタービンにより駆動されて発電する発電機
とからなるガス化発電プラントのガスタービン燃焼器に
おいて、燃焼室と空気とにそれぞれ窒素を供給する手段
と、燃焼室に供給される窒素の流量と空気に供給される
窒素の流量との比率をガスタービンの発電負荷に応じて
制御する手段とを備えたガス化発電プラント用ガスター
ビン燃焼器を提案する。SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides an air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, and a fuel oil or a heavy oil using separated oxygen. Gasification means for oxidizing coal to produce gasification gas, and gas turbine having a fuel nozzle for supplying fuel to a combustion chamber and mixing gasification gas and compressed air from air compression means to burn gasification gas In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a combustor, a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor, and a generator driven by the gas turbine to generate power, a combustion chamber and air are separated. Means for supplying nitrogen, and means for controlling the ratio of the flow rate of nitrogen supplied to the combustion chamber to the flow rate of nitrogen supplied to the air in accordance with the power generation load of the gas turbine. Suggest example was gasification power plant gas turbine combustor.

【００２３】本発明においては、低負荷燃焼領域に、燃
焼室への噴射窒素に対する前記空気への噴射窒素の流量
比を低くし、空気の酸素濃度を従来技術に比べ増加さ
せ、窒素噴射による燃焼不安定性の誘発を回避できる。
一方、燃焼安定性は優れているがＮＯｘ排出量が問題と
なる高負荷時は、燃焼室への噴射窒素に対する空気への
噴射窒素流量比が増加するので、空気の酸素濃度を減少
させて、保炎部に形成する火炎の高温領域を希釈し、Ｎ
Ｏｘを効率的に減少させることができる。In the present invention, in the low load combustion region, the flow ratio of the injected nitrogen to the air with respect to the injected nitrogen to the combustion chamber is reduced, the oxygen concentration of the air is increased as compared with the prior art, and the combustion by the nitrogen injection is performed. Induction of instability can be avoided.
On the other hand, at the time of a high load in which combustion stability is excellent but NOx emission becomes a problem, the flow rate of the injected nitrogen to air relative to the injected nitrogen to the combustion chamber increases. Dilute the high temperature region of the flame formed in the flame holding part,
Ox can be efficiently reduced.

【００２４】本発明は、より具体的には、燃料ノズル
が、ガス化ガスを燃焼室に供給するガス化ガス噴射手段
と、前記空気を燃焼室に供給する内周空気噴射手段と、
窒素およびガス化ガスの混合ガスをガス化ガス噴射手段
および内周空気噴射手段の周囲から燃焼室に供給する混
合ガス噴射手段とを備えたガス化発電プラントのガスタ
ービン燃焼器を提案する。More specifically, the present invention provides a gas nozzle, wherein a fuel nozzle supplies gasified gas to a combustion chamber, and an inner air injection means supplies the air to the combustion chamber.
A gas turbine combustor for a gasification power plant, comprising: a mixed gas injection unit that supplies a mixed gas of nitrogen and a gasified gas from around a gasified gas injection unit and an inner peripheral air injection unit to a combustion chamber.

【００２５】本発明は、また、燃料ノズルが、ガス化ガ
スを燃焼室に供給するガス化ガス噴射手段と、前記空気
を燃焼室に供給する内周空気噴射手段と、窒素およびガ
ス化ガスおよび圧縮空気の混合ガスをガス化ガス噴射手
段および内周空気噴射手段の周囲から燃焼室に供給する
混合ガス噴射手段とを備えたガス化発電プラントのガス
タービン燃焼器を提案する。According to the present invention, the fuel nozzle further comprises gasification gas injection means for supplying gasification gas to the combustion chamber, inner peripheral air injection means for supplying the air to the combustion chamber, nitrogen gas and gasification gas. A gas turbine combustor for a gasification power plant, comprising: a mixed gas injection means for supplying a mixed gas of compressed air to a combustion chamber from around a gasification gas injection means and an inner peripheral air injection means.

【００２６】本発明は、空気圧縮手段と、圧縮された空
気から酸素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離さ
れた酸素により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製
造するガス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズ
ルを有しガス化ガスと空気圧縮手段からの圧縮空気とを
混合しガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動される
ガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発電す
る発電機とからなるガス化発電プラントのガスタービン
燃焼器において、燃料ノズルが、ガス化ガスを燃焼室に
供給するガス化ガス噴射手段と、前記空気を燃焼室に供
給する内周空気噴射手段とを備え、冷却用空気孔を複数
個形成され燃料ノズルから噴射される空気および燃料の
流れを規制するガイド板を燃焼室内で燃料ノズルの周囲
に設け、内周空気噴射手段から噴射される前の空気に窒
素を混合する手段と、ガイド板の冷却用空気孔から燃焼
室内に向かって窒素を噴射させる手段とを備えたガス化
発電プラント用ガスタービン燃焼器を提案する。The present invention provides an air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, and a gasifying means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas. A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying fuel to the combustion chamber, mixing the gasified gas and compressed air from the air compression means, and burning the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from a gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, a fuel nozzle converts gasified gas into a combustion chamber. Gas injection means for supplying air to the combustion chamber, and inner peripheral air injection means for supplying the air to the combustion chamber, wherein a plurality of cooling air holes are formed to regulate the flow of air and fuel injected from the fuel nozzle. A guide plate is provided around the fuel nozzle in the combustion chamber, means for mixing nitrogen with air before being injected from the inner peripheral air injection means, and nitrogen is injected from the cooling air hole of the guide plate into the combustion chamber. And a gas turbine combustor for a gasification power plant, comprising:

【００２７】空気への窒素噴射孔から吐出する噴射窒素
と冷却空気への窒素噴射孔から吐出する噴射窒素との流
量比が、空気供給圧力と冷却空気供給圧力との圧力差に
より変化する。空気供給圧力と冷却空気供給圧力との圧
力差は、燃焼器差圧に依存するから、ガスタービン負荷
が上昇すると、燃焼器差圧は減少し、冷却空気への噴射
窒素に対する空気への噴射窒素の流量比は増加する。し
たがって、負荷が低いときは空気の酸素濃度を増加し、
燃焼安定性を向上させ、負荷が高いときは空気の酸素濃
度を減少させ、ＮＯｘ排出を積極的に抑制できる。さら
に、供給される窒素の温度が空気よりも低い場合は、冷
却空気への噴射窒素によりガイド板の冷却が強化され、
ガイド板の赤熱を防止する効果も得られる。The flow ratio between the nitrogen injected from the nitrogen injection hole to the air and the injection nitrogen discharged from the nitrogen injection hole to the cooling air changes depending on the pressure difference between the air supply pressure and the cooling air supply pressure. Since the pressure difference between the air supply pressure and the cooling air supply pressure depends on the combustor differential pressure, when the gas turbine load increases, the combustor differential pressure decreases, and the nitrogen injected into the air with respect to the nitrogen injected into the cooling air decreases Flow ratio increases. Therefore, when the load is low, increase the oxygen concentration of the air,
The combustion stability can be improved, and when the load is high, the oxygen concentration in the air can be reduced, and NOx emissions can be positively suppressed. Furthermore, when the temperature of the supplied nitrogen is lower than that of air, the cooling of the guide plate is enhanced by the injected nitrogen to the cooling air,
An effect of preventing red heat of the guide plate can also be obtained.

【００２８】本発明は、また、空気圧縮手段と、圧縮さ
れた空気から酸素と窒素とを分離する酸素製造手段と、
分離された酸素により重油または石炭を酸化しガス化ガ
スを製造するガス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃
料ノズルを有しガス化ガスと空気圧縮手段からの圧縮空
気とを混合しガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼
器と、ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動
されるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて
発電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスタ
ービン燃焼器において、燃料ノズルが、ガス化ガスを燃
焼室に供給するガス化ガス噴射手段と、前記空気を燃焼
室に供給する内周空気噴射手段とを備え、冷却用空気孔
を複数個形成され燃料ノズルから噴射される空気および
燃料の流れを規制するガイド板を燃焼室内で燃料ノズル
の周囲に設け、窒素を分配する中空を燃料ノズルのエン
ドカバーに形成し、分配された窒素を内周空気噴射手段
から噴射される前の空気に混合する手段と、分配された
窒素をガイド板の冷却用空気孔から燃焼室内に向かって
噴射させる手段とを備えたガス化発電プラント用ガスタ
ービン燃焼器を提案する。The present invention also provides an air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air,
A gasification means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasification gas, and a fuel nozzle having a fuel nozzle for supplying fuel to a combustion chamber; mixing the gasification gas with compressed air from the air compression means to form a gas; Gas turbine combustor of a gasification power plant comprising a gas turbine combustor for burning a gasified gas, a gas turbine driven by the combustion gas from the gas turbine combustor, and a power generator driven by the gas turbine to generate power. Wherein the fuel nozzle includes gasification gas injection means for supplying gasification gas to the combustion chamber, and inner circumferential air injection means for supplying the air to the combustion chamber, and a plurality of cooling air holes are formed, and A guide plate for regulating the flow of injected air and fuel is provided around the fuel nozzle in the combustion chamber, and a hollow for distributing nitrogen is formed in the end cover of the fuel nozzle. Gasification comprising means for mixing the distributed nitrogen with air before being injected from the inner peripheral air injection means, and means for injecting the distributed nitrogen from the cooling air holes of the guide plate toward the combustion chamber. A gas turbine combustor for a power plant is proposed.

【００２９】空気供給圧力と冷却空気供給圧力との圧力
差により、冷却空気への窒素噴射ノズルから噴射する窒
素と燃焼空気への窒素噴射ノズルから噴射する窒素との
流量比が変化するため、ガスタービン負荷の上昇に伴
い、窒素分配量を変化させることができる。したがっ
て、低負荷においては、燃焼空気への窒素噴射ノズルか
ら噴射した窒素により空気の酸素濃度が低下することを
抑制し、安定燃焼性を向上させる。The flow rate ratio between the nitrogen injected from the nitrogen injection nozzle to the cooling air and the nitrogen injected from the nitrogen injection nozzle to the combustion air changes due to the pressure difference between the air supply pressure and the cooling air supply pressure. As the turbine load increases, the nitrogen distribution amount can be changed. Therefore, at a low load, a decrease in the oxygen concentration of the air due to nitrogen injected from the nitrogen injection nozzle to the combustion air is suppressed, and stable combustion performance is improved.

【００３０】一方、高負荷状態で燃焼室上流部をリッチ
燃焼とし、燃焼室下流部をリーン燃焼とする燃焼方法を
採用にする場合には、負荷が上昇するとともに、火炎の
高温領域は、燃焼室下流部へ移動する。燃焼空気への窒
素噴射ノズルから噴射する窒素は、燃料ノズルの混合空
気噴射孔に流入する空気に混合するとともに、燃焼孔へ
流入する空気にも流入するので、燃焼室下流部に形成さ
れた高温燃焼領域を希釈し、高負荷燃焼時のＮＯｘを低
減できる。On the other hand, in the case of employing a combustion method in which the combustion chamber upstream is richly burned under a high load state and the combustion chamber downstream is leanly burned, the load increases and the high-temperature region of the flame increases. Move to the downstream part of the room. The nitrogen injected from the nitrogen injection nozzle into the combustion air mixes with the air flowing into the mixed air injection hole of the fuel nozzle and also flows into the air flowing into the combustion hole, so that the high temperature formed in the downstream of the combustion chamber The combustion region can be diluted to reduce NOx during high load combustion.

【００３１】本発明は、さらに、空気圧縮手段と、圧縮
された空気から酸素と窒素とを分離する酸素製造手段
と、分離された酸素により重油または石炭を酸化しガス
化ガスを製造するガス化手段と、燃料を燃焼室に供給す
る燃料ノズルを有しガス化ガスと空気圧縮手段からの圧
縮空気とを混合しガス化ガスを燃焼させるガスタービン
燃焼器と、ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって
駆動されるガスタービンと、ガスタービンにより駆動さ
れて発電する発電機とからなるガス化発電プラントのガ
スタービン燃焼器において、燃料ノズルが、ガス化ガス
を燃焼室に供給するガス化ガス噴射手段と、前記空気を
燃焼室に供給する内周空気噴射手段および外周空気噴射
手段とを備え、内周空気噴射手段および外周空気噴射手
段から噴射される前の空気に窒素を混合する手段を備え
たガス化発電プラント用ガスタービン燃焼器を提案す
る。The present invention further provides air compression means, oxygen production means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, and gasification for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce gasification gas. Means, a gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying fuel to the combustion chamber, and mixing the gasified gas and compressed air from the air compression means to burn the gasified gas, and combustion gas from the gas turbine combustor Gas turbine combustor of a gasification power plant, comprising a gas turbine driven by a gas turbine and a generator driven by the gas turbine to generate power, wherein a fuel nozzle supplies gasified gas to a combustion chamber. And an inner air injection means and an outer air injection means for supplying the air to the combustion chamber, before being injected from the inner air injection means and the outer air injection means. Suggest gas turbine combustor for gasification power generation plant equipped with means for mixing the nitrogen to air.

【００３２】噴射した窒素は、空気に混合した後、内周
空気噴射孔と外周空気噴射孔とに分配される。分配され
る窒素流量比は、窒素噴射流速と空気流速とにより決定
される。ただし、空気の流速は、負荷による変化が少な
い。したがって、窒素供給量による窒素流速の変化が、
各々の空気噴射孔の窒素分配量を規定する。窒素流量
は、ガスタービン負荷が上昇すると燃料流量とともに増
加するので、空気噴射孔と窒素噴射孔とを適切に配置す
ると、負荷が低く窒素流量が少ない時は、窒素噴射流速
が遅く、窒素の多くは、外周側空気噴射孔流入する空気
に混合する。したがって、内周側空気噴射孔から吐出す
る空気酸素濃度の低下が抑制され、燃焼安定性が向上す
る。After the injected nitrogen is mixed with air, it is distributed to the inner and outer air injection holes. The nitrogen flow ratio to be distributed is determined by the nitrogen injection flow rate and the air flow rate. However, the flow rate of the air is little changed by the load. Therefore, the change in the nitrogen flow rate due to the nitrogen supply amount is
The nitrogen distribution amount of each air injection hole is defined. Since the nitrogen flow rate increases with the fuel flow rate when the gas turbine load increases, properly arranging the air injection holes and the nitrogen injection holes results in a low nitrogen injection flow rate when the load is low and the nitrogen flow rate is low, and a large amount of nitrogen. Mixes with the air flowing into the outer air injection hole. Therefore, a decrease in the concentration of air oxygen discharged from the inner peripheral side air injection hole is suppressed, and the combustion stability is improved.

【００３３】逆に、負荷が高く燃料流量が多い時は、窒
素噴射流速が速いため、空気の流れに対し窒素噴流の貫
通する距離が長くなり、窒素の多くは、内周側空気噴射
孔に流入する空気に混合する。比較的燃焼安定性の高い
高負荷燃焼時には、このように、燃料と空気が混合し始
める位置に窒素を噴射することが、ＮＯｘ低減に効果的
となる。負荷による燃焼器差圧の変化が少ない場合に
も、窒素噴射流速の違いを利用し、負荷に応じて窒素供
給位置を変更し、負荷が低いときには燃焼安定性を向上
させ、負荷が高いときにはＮＯｘを低減できる。Conversely, when the load is high and the fuel flow rate is large, the nitrogen injection flow rate is high, so that the distance through which the nitrogen jet penetrates becomes longer than the air flow, and most of the nitrogen flows into the inner peripheral air injection hole. Mix with incoming air. During high-load combustion with relatively high combustion stability, injecting nitrogen at a position where fuel and air start to be mixed is effective in reducing NOx. Even when the change in the combustor differential pressure due to the load is small, the difference in the nitrogen injection flow rate is used to change the nitrogen supply position according to the load, to improve the combustion stability when the load is low, and to increase the NOx when the load is high. Can be reduced.

【００３４】本発明は、空気圧縮手段と、圧縮された空
気から酸素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離さ
れた酸素により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製
造するガス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズ
ルを有しガス化ガスと空気圧縮手段からの圧縮空気とを
混合しガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動される
ガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発電す
る発電機とからなるガス化発電プラントのガスタービン
燃焼器において、燃料ノズルが、ガス化ガスを燃焼室に
供給するガス化ガス噴射手段と、前記空気を燃焼室に供
給する内周空気噴射手段とを備え、酸素製造手段で生成
される窒素を少なくとも２系統に分配し、各々の系統に
窒素流量制御弁を設け、一方の系統から燃焼室に窒素を
直接噴射し、残りの系統から空気に窒素を噴射するガス
化発電プラントのガスタービン燃焼器を提案する。The present invention provides an air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, and a gasifying means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas. A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying fuel to the combustion chamber, mixing the gasified gas and compressed air from the air compression means, and burning the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from a gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, a fuel nozzle converts gasified gas into a combustion chamber. Gas supply means for supplying the gas to the combustion chamber, and inner air supply means for supplying the air to the combustion chamber, wherein the nitrogen produced by the oxygen production means is distributed to at least two systems, and nitrogen flow control is performed for each system. A gas turbine combustor for a gasification power plant is proposed, in which a valve is provided, nitrogen is directly injected into a combustion chamber from one system, and nitrogen is injected into air from the other system.

【００３５】少なくとも２つの窒素流量制御弁を用い
て、窒素噴射孔から燃焼室に直接噴射する窒素流量と、
窒素噴射ノズルから空気に噴射する窒素流量とを確実に
制御できる。その結果、窒素噴射流量比および酸素濃度
を任意に制御可能となり、負荷に応じて、負荷が低いと
きは燃焼安定性を向上させ、負荷が高いときはＮＯｘを
低減できる。Using at least two nitrogen flow control valves, a nitrogen flow injected directly from the nitrogen injection holes into the combustion chamber;
The nitrogen flow rate injected from the nitrogen injection nozzle to the air can be reliably controlled. As a result, the nitrogen injection flow rate ratio and the oxygen concentration can be arbitrarily controlled, and depending on the load, the combustion stability can be improved when the load is low, and NOx can be reduced when the load is high.

【００３６】いずれのガス化発電プラント用ガスタービ
ン燃焼器においても、燃焼室に供給される窒素流量に対
する空気に供給される窒素流量の比率が、ガスタービン
の低負荷時に比べて高負荷時に高くなるように制御する
ことが望ましい。In any gas turbine combustor for a gasification power plant, the ratio of the flow rate of nitrogen supplied to air to the flow rate of nitrogen supplied to the combustion chamber is higher at high load than at low load of the gas turbine. It is desirable to control in such a way.

【００３７】負荷が上昇するに伴い、ガス化ガス流量と
窒素流量とが増加する。燃焼ガスがタービン翼を通過す
る際の圧力損失が、ガスタービン燃焼器出口ガス温度の
上昇に伴い増加する。一般的に、燃焼器差圧は、負荷が
増すほど減少する。さらに、使用するガス化ガスの体積
流量は、液化天然ガスなどの高カロリー燃料と比べ多い
ので、負荷上昇伴う燃焼器差圧の減少は、ガス化ガス流
量の増加により顕著となる。この燃焼器差圧の減少は、
燃焼室への噴射窒素に対する空気への噴射窒素の流量比
を増加させる。As the load increases, the gasification gas flow rate and the nitrogen flow rate increase. The pressure loss when the combustion gas passes through the turbine blades increases as the gas temperature at the gas turbine combustor outlet increases. Generally, the combustor differential pressure decreases as the load increases. Further, since the volume flow rate of the gasified gas used is larger than that of a high calorie fuel such as liquefied natural gas, the decrease in the combustor differential pressure due to the increase in the load becomes more significant as the gasified gas flow rate increases. This decrease in combustor differential pressure
Increase the flow ratio of injected nitrogen to air to injected nitrogen to the combustion chamber.

【００３８】従来技術では、燃焼安定性が低下する低負
荷燃焼領域において、窒素噴射により空気酸素濃度が低
下すると、さらに燃焼が不安定となり、燃焼効率が悪化
するおそれがある。In the prior art, when the air oxygen concentration is reduced by the nitrogen injection in the low load combustion region where the combustion stability is reduced, the combustion becomes more unstable and the combustion efficiency may be deteriorated.

【００３９】これに対して本発明のガスタービン燃焼器
の低負荷燃焼領域においては、燃焼室への噴射窒素に対
する空気への噴射窒素の流量比が低く、空気の酸素濃度
は、従来技術に比べ増加し、窒素噴射による燃焼不安定
性の誘発を回避できる。一方で、燃焼安定性は優れてい
るがＮＯｘ排出量が問題となる高負荷時においては、燃
焼室への噴射窒素に対する空気への噴射窒素流量比が増
加するので、空気の酸素濃度を減少させて、保炎部に形
成する火炎の高温領域を希釈し、ＮＯｘを効率的に減少
させることができる。On the other hand, in the low load combustion region of the gas turbine combustor of the present invention, the flow ratio of the injected nitrogen to the air relative to the injected nitrogen to the combustion chamber is low, and the oxygen concentration of the air is lower than that of the prior art. And the induction of combustion instability due to nitrogen injection can be avoided. On the other hand, at a high load where combustion stability is excellent but NOx emission is a problem, the flow rate of injected nitrogen to air relative to the amount of injected nitrogen to the combustion chamber increases. Thus, the high-temperature region of the flame formed in the flame holding portion can be diluted, and NOx can be reduced efficiently.

【００４０】したがって、負荷に応じた燃焼器差圧の変
化を利用し、窒素流量配分を変更できるので、全発電負
荷領域に亘り、負荷に応じて、負荷が低いときには燃焼
安定性を向上させ、負荷が高いときにはＮＯｘを低減で
きる。Therefore, the distribution of the nitrogen flow rate can be changed by utilizing the change in the combustor differential pressure according to the load, so that the combustion stability is improved over the entire power generation load range according to the load when the load is low, When the load is high, NOx can be reduced.

【００４１】[0041]

【発明の実施の形態】《実施例１》次に、図１〜図８を
参照して、本発明によるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器の実施例を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Next, an embodiment of a gas turbine combustor for a gasification power plant according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【００４２】図１は、本発明によるガス化発電プラント
のガスタービン燃焼器の実施例１の系統構成を示す図で
あり、重油または石炭を酸素により酸化してガス化し、
そのガスを燃焼させてガスタービンを駆動し、ガスター
ビンに結合されている発電機において発電する重質油ガ
ス化または石炭ガス化複合発電プラントの系統と、ガス
タービン燃焼器の頭部の拡大断面構造とを併せて示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing the system configuration of Embodiment 1 of a gas turbine combustor of a gasification power plant according to the present invention.
A system for a heavy oil gasification or coal gasification combined cycle power plant that burns the gas to drive the gas turbine and generate electricity at a generator coupled to the gas turbine, and an enlarged cross section of the head of the gas turbine combustor It is a figure which also shows a structure together.

【００４３】実施例１のガス化複合発電プラントは、ガ
ス化炉１と、圧縮機２と、ガスタービン燃焼器３と、ガ
スタービン４と、酸素製造装置５と、発電機６とを含ん
でいる。The combined gasification combined cycle power plant of the first embodiment includes a gasification furnace 1, a compressor 2, a gas turbine combustor 3, a gas turbine 4, an oxygen production apparatus 5, and a generator 6. I have.

【００４４】ガスタービン燃焼器３は、圧力容器である
燃焼器外筒１６と、空気を燃焼室８に導くフロースリー
ブ１７と、燃焼室８を囲むライナ１８と、燃料を供給し
火炎を保持する燃料ノズル１９と、燃料ノズル１９から
吐出する燃料および空気の流れを制御するガイド板３２
と、燃料ノズル１９を外筒１６に固定するエンドカバー
２１とを含んでいる。The gas turbine combustor 3 has a combustor outer cylinder 16 which is a pressure vessel, a flow sleeve 17 for guiding air to the combustion chamber 8, a liner 18 surrounding the combustion chamber 8, and supplies fuel to hold a flame. A fuel nozzle 19 and a guide plate 32 for controlling the flow of fuel and air discharged from the fuel nozzle 19
And an end cover 21 for fixing the fuel nozzle 19 to the outer cylinder 16.

【００４５】ライナ１８には、燃焼孔２６が、燃焼室８
上流からガスタービン燃焼器３の軸方向に沿って複数段
かつ周方向の複数個所に設けられており、圧縮機２の吐
出空気９を燃焼室８に供給している。The liner 18 has a combustion hole 26 therein.
It is provided at a plurality of stages and a plurality of places in the circumferential direction along the axial direction of the gas turbine combustor 3 from the upstream, and supplies the discharge air 9 of the compressor 2 to the combustion chamber 8.

【００４６】燃料ノズル１９は、ガスタービン燃焼器３
の中心軸上に配置され、ガスタービンの着火からガス燃
焼に至るまでを運用する油ノズル２２と、軽油７を霧化
するアトマイズ空気噴射孔２３と、圧縮機２から吐出し
た圧縮機吐出空気９を燃焼室８に供給する空気噴射孔２
４と、ガス化ガス１５を供給するガス噴射孔２５と、窒
素１３を燃焼室８およびスワラー空気９ｂにそれぞれ供
給するための窒素噴射孔２７ａ，２７ｂとからなる。The fuel nozzle 19 is connected to the gas turbine combustor 3
The oil nozzle 22 is arranged on the central axis of the gas turbine and operates from ignition of the gas turbine to gas combustion, an atomized air injection hole 23 for atomizing the light oil 7, and the compressor discharge air 9 discharged from the compressor 2. Injection hole 2 for supplying air to combustion chamber 8
4, gas injection holes 25 for supplying the gasified gas 15, and nitrogen injection holes 27a and 27b for supplying nitrogen 13 to the combustion chamber 8 and the swirler air 9b, respectively.

【００４７】ガス化ガス１５をガス噴射孔２５に供給す
るラインには、ガス流量制御弁３１が設けられ、窒素１
３の供給ラインには、窒素流量制御弁３０が設けられ、
ガス化ガス流量および窒素流量を制御している。A gas flow control valve 31 is provided in a line for supplying the gasified gas 15 to the gas injection holes 25,
The supply line 3 is provided with a nitrogen flow control valve 30,
It controls the gasification gas flow rate and nitrogen flow rate.

【００４８】始動時には、外部動力により駆動された圧
縮機２からガスタービン燃焼器３への吐出空気９を用い
て、軽油７を燃料とし、燃焼室８内で着火させる。ガス
タービン４が昇速した後、自立運転に入り、さらにガス
タービンの無負荷定格回転数に達した後、発電機６を併
入して、徐々に負荷を取り出し始める。At the time of starting, light oil 7 is used as fuel and ignited in the combustion chamber 8 using the discharge air 9 from the compressor 2 driven by external power to the gas turbine combustor 3. After the gas turbine 4 speeds up, it enters into a self-sustaining operation, and after reaching the no-load rated rotation speed of the gas turbine, the generator 6 is inserted and the load is gradually taken out.

【００４９】一方、ガス化炉１に必要な酸化剤としての
酸素１２は、酸素製造装置５により生成される。酸素製
造装置５は、圧縮機２の抽気空気１１またはバックアッ
プ用圧縮機１０の圧縮空気から、酸素１２と窒素１３と
を分離し、酸素１２をガス化炉１に供給し、窒素１３を
ガスタービン燃焼器３に供給する。On the other hand, oxygen 12 as an oxidizing agent required for the gasification furnace 1 is generated by the oxygen producing apparatus 5. The oxygen producing apparatus 5 separates oxygen 12 and nitrogen 13 from the bleed air 11 of the compressor 2 or the compressed air of the backup compressor 10, supplies the oxygen 12 to the gasification furnace 1, and converts the nitrogen 13 into a gas turbine. Supply to combustor 3.

【００５０】ガス化炉１では、酸素１２により石炭１４
を燃焼させ、ガス化炉の負荷上昇に応じて、ガス化ガス
１５を供給する。ただし、ガス化炉１の起動直後は、生
成されるガス化ガス１５の温度および発熱量が極めて低
いので、ガス化炉１の負荷が上昇しガス化ガス１５の温
度および発熱量が安定するまで、ガスタービン燃焼器３
においては、軽油７を燃料として燃焼させる。In the gasification furnace 1, the coal 12 is
Is burned, and the gasification gas 15 is supplied in accordance with an increase in the load of the gasification furnace. However, immediately after the start of the gasification furnace 1, since the temperature and the calorific value of the gasification gas 15 to be generated are extremely low, the load on the gasification furnace 1 rises until the temperature and the calorific value of the gasification gas 15 are stabilized. , Gas turbine combustor 3
, The light oil 7 is burned as fuel.

【００５１】図２は、図１の燃焼室８の下流側から見た
燃料ノズル１９の構造を示す模式図である。各々８個の
内周空気噴射孔２４ａおよびガス噴射孔２５は、同心円
上の周方向に、交互に配置されている。それらの噴射孔
の外周には、窒素噴射孔２７ａが、同心円上の周方向に
１６個配置さている。これらすべての噴射孔は、燃焼室
８に循環流を形成するために、ガスタービン燃焼器３の
中心軸に対して、ある旋回角度を持っている。FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of the fuel nozzle 19 viewed from the downstream side of the combustion chamber 8 in FIG. The eight inner peripheral air injection holes 24a and the eight gas injection holes 25 are alternately arranged in a circumferential direction on a concentric circle. On the outer periphery of these injection holes, 16 nitrogen injection holes 27a are arranged concentrically in the circumferential direction. All these injection holes have a certain turning angle with respect to the central axis of the gas turbine combustor 3 in order to form a circulating flow in the combustion chamber 8.

【００５２】図３は、実施例１の燃料ノズルの一部を側
面から見た拡大断面構造を示す図である。ガスタービン
燃焼器３に供給された窒素１３は、燃焼室への窒素噴射
孔２７ａとスワラー空気への窒素噴射孔２７ｂとに分配
されて、それぞれ燃焼室８とスワラー空気９ｂとに噴射
される。燃焼室への窒素噴射孔２７ａとスワラー空気へ
の窒素噴射孔２７ｂとから噴射する窒素流量比は、それ
ぞれの噴射孔開口面積に依存するとともに、窒素供給圧
力Ｐｎと、スワラー空気９ｂの供給圧力Ｐ１および燃焼
室８の圧力Ｐ２の差圧とにより決定される。したがっ
て、燃焼器の差圧(Ｐ１−Ｐ２)が、ガスタービン負荷に
より変化すれば、分配された窒素流量比も変化する。FIG. 3 is an enlarged sectional view of a part of the fuel nozzle according to the first embodiment as viewed from the side. The nitrogen 13 supplied to the gas turbine combustor 3 is distributed to a nitrogen injection hole 27a to the combustion chamber and a nitrogen injection hole 27b to the swirler air, and injected into the combustion chamber 8 and the swirler air 9b, respectively. The ratio of the flow rate of nitrogen injected from the nitrogen injection hole 27a to the combustion chamber and the nitrogen injection hole 27b to the swirler air depends on the opening area of each injection hole, and the nitrogen supply pressure Pn and the supply pressure P1 of the swirler air 9b. And the pressure difference of the pressure P2 of the combustion chamber 8. Therefore, if the differential pressure (P1-P2) of the combustor changes according to the gas turbine load, the ratio of the distributed nitrogen flow rate also changes.

【００５３】図４は、ガスタービンの油→ガス切替負荷
から定格負荷に到るまでの間にガスタービン燃焼器３に
供給されるガス化ガス流量，窒素流量，燃焼器差圧(＝
Ｐ１−Ｐ２)，スワラー空気酸素濃度，窒素噴射流量比
(＝スワラー空気への窒素流量／燃焼室への窒素流量)の
関係を、従来例のスワラー空気酸素濃度と併せて示す図
である。ガスタービン負荷による燃焼室への噴射窒素２
８ａに対するスワラー空気への噴射窒素２８ｂの流量比
と、混合空気噴射孔２４から吐出するスワラー空気２７
ｂの酸素濃度の変化も併せて示した。FIG. 4 shows a flow rate of gasified gas, a nitrogen flow rate, and a combustor differential pressure (= combustor differential pressure) supplied to the gas turbine combustor 3 from the oil-to-gas switching load of the gas turbine to the rated load.
P1-P2), swirler air oxygen concentration, nitrogen injection flow ratio
FIG. 9 is a diagram showing the relationship of (= nitrogen flow rate to swirler air / nitrogen flow rate to combustion chamber) together with a conventional swirler air oxygen concentration. Nitrogen injected into combustion chamber by gas turbine load 2
8a and the swirler air 27 discharged from the mixed air injection hole 24,
The change in the oxygen concentration of b is also shown.

【００５４】図１の圧縮機２の吐出空気９が燃焼室８に
流入した後、軽油７とアトマイズ空気２９とを供給し、
燃焼室８において着火させる。着火からガスタービン４
が無負荷定格回転数に達し、負荷を取り出し始める間、
酸素製造装置５により生成された窒素１３をガスタービ
ン燃焼器３に供給し、油燃焼によるＮＯｘ生成を抑制す
る。ガス化炉１におけるガス化ガス１５の発熱量が安定
し、必要なガス流量が確保された後、ガス流量制御弁３
１を開けて、ガス化ガスを燃焼室８に供給する。ガス噴
射孔２５から燃焼室８に供給されたガス化ガスは、油燃
焼による火炎で着火され、火炎２０を形成する。燃焼室
８に、ガス化ガス１５の安定な火炎２０が形成された
ら、軽油７およびアトマイズ空気２９の供給を停止し、
ガス化ガス１５の拡散燃焼に切り替える。それが、図４
左下端において、油→ガス切替負荷と表示した状態であ
る。After the discharge air 9 of the compressor 2 of FIG. 1 flows into the combustion chamber 8, the light oil 7 and the atomized air 29 are supplied.
Ignition occurs in the combustion chamber 8. Gas turbine 4 from ignition
Reaches the no-load rated speed and begins to take out the load.
The nitrogen 13 generated by the oxygen production device 5 is supplied to the gas turbine combustor 3 to suppress NOx generation due to oil combustion. After the calorific value of the gasification gas 15 in the gasification furnace 1 is stabilized and the necessary gas flow rate is secured, the gas flow control valve 3
1 is opened to supply the gasification gas to the combustion chamber 8. The gasified gas supplied from the gas injection holes 25 to the combustion chamber 8 is ignited by a flame due to oil combustion, and forms a flame 20. When the stable flame 20 of the gasification gas 15 is formed in the combustion chamber 8, the supply of the light oil 7 and the atomized air 29 is stopped,
The mode is switched to diffusion combustion of the gasification gas 15. Fig. 4
In the lower left corner, the display shows oil-to-gas switching load.

【００５５】この油→ガス切替負荷から負荷が上昇する
に伴い、ガス化ガス流量と窒素流量とが増加する。燃焼
ガスがタービン翼を通過する際の圧力損失が、ガスター
ビン燃焼器出口ガス温度の上昇に伴い増加する。一般的
に、燃焼器差圧(Ｐ１−Ｐ２)は、負荷が増すほど減少す
る。さらに、使用するガス化ガスの体積流量は、液化天
然ガスなどの高カロリー燃料と比べ多いので、負荷上昇
伴う燃焼器差圧(Ｐ１−Ｐ２)の減少は、ガス化ガス流量
の増加により顕著となる。この燃焼器差圧の減少は、燃
焼室への噴射窒素２８ａに対するスワラー空気への噴射
窒素２８ｂの流量比を増加させる。As the load increases from the oil-to-gas switching load, the gasified gas flow rate and the nitrogen flow rate increase. The pressure loss when the combustion gas passes through the turbine blades increases as the gas temperature at the gas turbine combustor outlet increases. Generally, the combustor differential pressure (P1-P2) decreases as the load increases. Further, since the volume flow rate of the gasified gas used is larger than that of a high calorie fuel such as liquefied natural gas, the decrease in the combustor differential pressure (P1-P2) due to the increase in load is more remarkable due to the increase in the gasified gas flow rate. Become. This reduction in combustor differential pressure increases the flow ratio of injected nitrogen 28b to swirler air to injected nitrogen 28a to the combustion chamber.

【００５６】図４の右下がり点線は、従来技術によりス
ワラー空気にのみ窒素噴射した場合について、スワラー
空気酸素濃度の変化を示している。従来技術では、燃焼
安定性が低下する低負荷燃焼領域において、窒素噴射に
よりスワラー空気酸素濃度が低下すると、さらに燃焼が
不安定となり、燃焼効率が悪化するおそれがある。The dotted line in the lower right of FIG. 4 shows the change in the oxygen concentration of the swirler air when nitrogen is injected only into the swirler air according to the conventional technique. In the related art, when the swirler air oxygen concentration is reduced by the nitrogen injection in the low load combustion region where the combustion stability is reduced, the combustion becomes further unstable, and the combustion efficiency may be deteriorated.

【００５７】本発明の実施例１によれば、低負荷燃焼領
域においては、燃焼室への噴射窒素２８ａに対するスワ
ラー空気への噴射窒素２８ｂの流量比が低く、スワラー
空気の酸素濃度は、従来技術に比べ増加し、窒素噴射に
よる燃焼不安定性の誘発を回避できる。特に、油からガ
ス化ガスへの燃料切替時には、油とガスとの混焼により
ＮＯｘが増加するために、窒素噴射によりＮＯｘを低減
するとともに、ガス切替後の燃焼安定性を確保しなけれ
ばならず、本発明は、これらの問題を解決するために有
効である。一方、燃焼安定性は優れているがＮＯｘ排出
量が問題となる高負荷時は、燃焼室への噴射窒素に対す
るスワラー空気への噴射窒素流量比が増加するので、ス
ワラー空気の酸素濃度を減少させて、保炎部に形成する
火炎の高温領域を希釈し、ＮＯｘを効率的に減少させる
ことができる。According to the first embodiment of the present invention, in the low load combustion region, the flow ratio of the injected nitrogen 28b to the swirler air with respect to the injected nitrogen 28a to the combustion chamber is low, and the oxygen concentration of the swirler air is lower than that of the prior art. And the induction of combustion instability due to nitrogen injection can be avoided. In particular, when fuel is switched from oil to gasified gas, NOx increases due to co-firing of oil and gas. Therefore, NOx must be reduced by nitrogen injection and combustion stability after gas switching must be ensured. The present invention is effective for solving these problems. On the other hand, at the time of a high load in which combustion stability is excellent but NOx emission is a problem, the flow rate of the injected nitrogen to the swirler air with respect to the injected nitrogen to the combustion chamber increases, so that the oxygen concentration of the swirler air is reduced. Thus, the high-temperature region of the flame formed in the flame holding portion can be diluted, and NOx can be reduced efficiently.

【００５８】したがって、負荷に応じた燃焼器差圧の変
化を利用し、窒素流量配分を変更できるので、全発電負
荷領域に亘り、負荷に応じて、負荷が低いときには燃焼
安定性を向上させ、負荷が高いときにはＮＯｘを低減で
きる。Therefore, the nitrogen flow distribution can be changed by utilizing the change in the combustor differential pressure according to the load, so that the combustion stability can be improved over the entire power generation load range according to the load and when the load is low, When the load is high, NOx can be reduced.

【００５９】《実施例２》図５は、本発明によるガス化
発電プラントのガスタービン燃焼器の実施例２の燃料ノ
ズルの一部を側面から見た拡大断面構造を示す図であ
る。燃料ノズル１９には、混合空気噴射孔２４および窒
素噴射孔２７ｂ，２７ｃが設けられ、ガイド板３２に
は、ガイド板３２を冷却するための冷却孔３３が設けら
れている。実施例１の図２と同様に、混合空気噴射孔２
４およびガス噴射孔２５は、ガスタービン燃焼器３に対
して同心円上の周方向交互に配置されている。燃料ノズ
ル１９に供給された窒素１３は、スワラー空気９ｂに窒
素を噴射するスワラー空気への窒素噴射孔２７ｂと、ガ
イド板３２とライナー１８の間に供給された冷却空気に
窒素を噴射する冷却空気への窒素噴射孔２７ｃとに分配
される。Embodiment 2 FIG. 5 is an enlarged sectional view of a part of a fuel nozzle of Embodiment 2 of a gas turbine combustor for a gasification power plant according to the present invention, as viewed from the side. The fuel nozzle 19 is provided with a mixed air injection hole 24 and nitrogen injection holes 27b and 27c, and the guide plate 32 is provided with a cooling hole 33 for cooling the guide plate 32. As in FIG. 2 of the first embodiment, the mixed air injection holes 2
The gas injection holes 4 and the gas injection holes 25 are arranged concentrically with respect to the gas turbine combustor 3 in the circumferential direction. The nitrogen 13 supplied to the fuel nozzle 19 includes a nitrogen injection hole 27b for swirler air for injecting nitrogen to the swirler air 9b, and a cooling air for injecting nitrogen to the cooling air supplied between the guide plate 32 and the liner 18. And the nitrogen injection holes 27c.

【００６０】実施例２では、スワラー空気への窒素噴射
孔２７ｂから吐出する噴射窒素２８ｂと冷却空気への窒
素噴射孔２７ｃから吐出する噴射窒素２８ｃとの流量比
が、スワラー空気供給圧力Ｐ１と冷却空気供給圧力Ｐ３
との圧力差により変化する。スワラー空気供給圧力Ｐ１
と冷却空気供給圧力Ｐ３との圧力差は、燃焼器差圧に依
存するから、実施例１の図４と同様に、ガスタービン負
荷が上昇すると、燃焼器差圧は減少し、冷却空気への噴
射窒素２８ｃに対するスワラー空気への噴射窒素２８ｂ
の流量比は増加する。In the second embodiment, the flow rate ratio between the injected nitrogen 28b discharged from the nitrogen injection hole 27b to the swirler air and the injected nitrogen 28c discharged from the nitrogen injection hole 27c to the cooling air is determined by the swirler air supply pressure P1 and the cooling air. Air supply pressure P3
And it changes depending on the pressure difference. Swirler air supply pressure P1
The pressure difference between the pressure and the cooling air supply pressure P3 depends on the combustor differential pressure. Therefore, similarly to FIG. 4 of the first embodiment, when the gas turbine load increases, the combustor differential pressure decreases and the cooling air supply pressure decreases. Injection nitrogen 28b to swirler air relative to injection nitrogen 28c
Flow ratio increases.

【００６１】したがって、負荷が低いときはスワラー空
気９ｂの酸素濃度を増加し、燃焼安定性を向上させ、負
荷が高いときはスワラー空気２７ｂの酸素濃度を減少さ
せ、ＮＯｘ排出を積極的に抑制する。Therefore, when the load is low, the oxygen concentration of the swirler air 9b is increased to improve combustion stability, and when the load is high, the oxygen concentration of the swirler air 27b is reduced, and NOx emission is positively suppressed. .

【００６２】さらに、供給される窒素１３の温度がスワ
ラー空気９ｂよりも低い場合は、冷却空気への噴射窒素
２８ｃによりガイド板３３の冷却が強化され、ガイド板
３３の赤熱を防止する効果も得られる。Further, when the temperature of the supplied nitrogen 13 is lower than the temperature of the swirler air 9b, the cooling of the guide plate 33 is strengthened by the nitrogen 28c injected into the cooling air, and the effect of preventing the guide plate 33 from being red-hot is also obtained. Can be

【００６３】《実施例３》図６は、本発明によるガス化
発電プラントのガスタービン燃焼器の実施例３の燃料ノ
ズルの一部を側面から見た拡大断面構造を示す図であ
る。実施例３においては、窒素を分配する中空３４をエ
ンドカバー２１に設け、分配された窒素１３を空気中に
噴射する窒素噴射ノズル３５ａ，３５ｂをそれぞれガス
タービン燃焼器３中心軸に対して周方向に複数設けてあ
る。冷却空気への窒素噴射ノズル３５ａは、エンドカバ
ー２１の中空３４から分配された窒素を、ガイド板３２
とライナー１８との間に供給された冷却空気に噴射す
る。燃焼空気への窒素噴射ノズル３５ｂは、圧縮器吐出
空気９ａに窒素を噴射する。燃焼空気への窒素噴射ノズ
ル３５ｂの窒素噴射孔は、ライナー１８に設けられた燃
焼孔２６へ流入する空気にも窒素が混合するように配置
されている。Third Embodiment FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of a fuel nozzle of a gas turbine combustor of a gasification power plant according to a third embodiment of the present invention, as viewed from the side. In the third embodiment, a hollow 34 for distributing nitrogen is provided in the end cover 21, and nitrogen injection nozzles 35 a and 35 b for injecting the distributed nitrogen 13 into the air are respectively provided in a circumferential direction with respect to a central axis of the gas turbine combustor 3. Are provided. The nitrogen injection nozzle 35a for cooling air is used to transfer nitrogen distributed from the hollow 34 of the end cover 21 to the guide plate 32.
To the cooling air supplied between the air conditioner and the liner 18. The nitrogen injection nozzle 35b for the combustion air injects nitrogen to the compressor discharge air 9a. The nitrogen injection holes of the nitrogen injection nozzle 35b into the combustion air are arranged so that nitrogen is also mixed into the air flowing into the combustion holes 26 provided in the liner 18.

【００６４】実施例３の場合も、実施例１または実施例
２と同様に、スワラー空気供給圧力Ｐ１と冷却空気供給
圧力Ｐ３との圧力差により、冷却空気への窒素噴射ノズ
ル３５ａから噴射する窒素と燃焼空気への窒素噴射ノズ
ル３５ｂから噴射する窒素との流量比が変化するため、
ガスタービン負荷の上昇に伴い、窒素分配量を変化させ
ることができる。したがって、低負荷においては、燃焼
空気への窒素噴射ノズル３５ｂから噴射した窒素により
スワラー空気の酸素濃度が低下することを抑制し、安定
燃焼性を向上させる。一方、高負荷状態で燃焼室８上流
部をリッチ燃焼とし、燃焼室８下流部をリーン燃焼とす
る燃焼方法を採用にする場合には、負荷が上昇するとと
もに、火炎の高温領域は、燃焼室８下流部へ移動する。
本実施例３によれば、燃焼空気への窒素噴射ノズル３５
ｂから噴射する窒素は、燃料ノズル１９の混合空気噴射
孔２４に流入するスワラー空気９ｂに混合するととも
に、ライナー１８に設けられた燃焼孔２６へ流入する空
気にも流入するので、燃焼室８下流部に形成された高温
燃焼領域を希釈し、高負荷燃焼時のＮＯｘを低減できる
ことになる。In the case of the third embodiment as well, as in the first or second embodiment, the pressure difference between the swirler air supply pressure P1 and the cooling air supply pressure P3 causes the nitrogen injected from the nitrogen injection nozzle 35a to the cooling air. And the flow rate ratio of nitrogen to the combustion air from the nitrogen injection nozzle 35b changes,
As the gas turbine load increases, the amount of nitrogen distribution can be changed. Therefore, at a low load, a decrease in the oxygen concentration of the swirler air due to nitrogen injected into the combustion air from the nitrogen injection nozzle 35b is suppressed, and stable combustion performance is improved. On the other hand, when employing a combustion method in which the upstream portion of the combustion chamber 8 is subjected to rich combustion and the downstream portion of the combustion chamber 8 is subjected to lean combustion under a high load state, the load is increased and the high temperature region of the flame is reduced by the combustion chamber. 8 Move to the downstream part.
According to the third embodiment, the nitrogen injection nozzle 35 for the combustion air is used.
The nitrogen injected from the fuel nozzle 19 mixes with the swirler air 9 b flowing into the mixed air injection hole 24 of the fuel nozzle 19 and also flows into the air flowing into the combustion hole 26 provided in the liner 18. The high-temperature combustion region formed in the portion is diluted, and NOx during high-load combustion can be reduced.

【００６５】《実施例４》図７は、本発明によるガス化
発電プラントのガスタービン燃焼器の実施例４の燃料ノ
ズルの一部を側面から見た拡大断面構造を示す図であ
る。実施例４においては、ガスタービン燃焼器３の中心
軸に対し周方向に２列の内周空気噴射孔３６ａおよび外
周空気噴射孔３６ｂが設置されており、それぞれにスワ
ラー空気９ｂが供給される。内周空気噴射孔３６ａおよ
びガス噴射孔２５は、同心円上の周方向に交互に配置さ
れている。また、外周空気噴射孔３６ｂの周囲には、ス
ワラー空気への窒素噴射孔２７ｂが設置され、燃料ノズ
ル１９に流入するスワラー空気９ｂに窒素２８ｂを噴射
する。Fourth Embodiment FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a part of a fuel nozzle of a gas turbine combustor for a gasification power plant according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from the side. In the fourth embodiment, two rows of inner circumferential air injection holes 36a and outer circumferential air injection holes 36b are provided in the circumferential direction with respect to the central axis of the gas turbine combustor 3, and the swirler air 9b is supplied to each of them. The inner peripheral air injection holes 36a and the gas injection holes 25 are arranged alternately in a circumferential direction on a concentric circle. Further, a nitrogen injection hole 27b for swirler air is provided around the outer peripheral air injection hole 36b, and nitrogen 28b is injected into the swirler air 9b flowing into the fuel nozzle 19.

【００６６】実施例４によれば、噴射した窒素２８ｂ
は、スワラー空気に混合した後、内周空気噴射孔３６ａ
と外周空気噴射孔３６ｂとに分配される。分配される窒
素流量比は、窒素噴射流速とスワラー空気流速とにより
決定される。ただし、スワラー空気の流速は、負荷によ
る変化が少ない。したがって、窒素供給量による窒素流
速の変化が、各々の空気噴射孔の窒素分配量を規定す
る。According to the fourth embodiment, the injected nitrogen 28b
Is mixed with the swirler air, and then the inner peripheral air injection holes 36a
And the outer peripheral air injection holes 36b. The nitrogen flow ratio to be distributed is determined by the nitrogen injection flow rate and the swirler air flow rate. However, the flow velocity of the swirler air is little changed by the load. Therefore, the change in the nitrogen flow rate depending on the nitrogen supply rate defines the nitrogen distribution rate of each air injection hole.

【００６７】図４に示したように、窒素流量は、ガスタ
ービン負荷が上昇すると燃料流量とともに増加するの
で、図７のように空気噴射孔３６と窒素噴射孔２７を配
置すると、負荷が低く窒素流量が少ない時は、窒素噴射
流速が遅く、窒素の多くは、外周側空気噴射孔３６ｂに
流入するスワラー空気９ｂに混合する。したがって、内
周側空気噴射孔３６ａから吐出するスワラー空気酸素濃
度の低下が抑制され、燃焼安定性が向上する。逆に、負
荷が高く燃料流量が多い時は、窒素噴射流速が速いた
め、スワラー空気９ｂの流れに対し窒素噴流の貫通する
距離が長くなり、窒素の多くは、内周側空気噴射孔３６
ａに流入するスワラー空気９ｂに混合する。比較的燃焼
安定性の高い高負荷燃焼時には、このように、燃料と空
気が混合し始める位置に窒素を噴射することが、ＮＯｘ
低減に効果的となる。As shown in FIG. 4, the nitrogen flow rate increases with the fuel flow rate when the gas turbine load increases. Therefore, when the air injection holes 36 and the nitrogen injection holes 27 are arranged as shown in FIG. When the flow rate is small, the nitrogen injection flow rate is low, and most of the nitrogen is mixed with the swirler air 9b flowing into the outer peripheral side air injection holes 36b. Therefore, a decrease in the concentration of the swirler air oxygen discharged from the inner peripheral air injection holes 36a is suppressed, and the combustion stability is improved. Conversely, when the load is high and the fuel flow rate is large, the nitrogen injection flow rate is high, so that the distance through which the nitrogen jet penetrates becomes longer than the flow of the swirler air 9b.
and mixed with the swirler air 9b flowing into a. During high-load combustion with relatively high combustion stability, injecting nitrogen at the position where fuel and air start to mix as described above results in NOx
It is effective for reduction.

【００６８】実施例４においては、負荷による燃焼器差
圧の変化が少ない場合にも、窒素噴射流速の違いを利用
し、負荷に応じて窒素供給位置を変更し、負荷が低いと
きには燃焼安定性を向上させ、負荷が高いときにはＮＯ
ｘを低減できる。In the fourth embodiment, even when the change in the combustor differential pressure due to the load is small, the difference in the nitrogen injection flow rate is used to change the nitrogen supply position according to the load. And when the load is high, NO
x can be reduced.

【００６９】《実施例５》図８は、本発明によるガス化
発電プラントのガスタービン燃焼器の実施例５の系統構
成を示す図である。実施例５においては、酸素製造装置
５から生成される窒素１３を２系統に分配し、各々の系
統に窒素流量制御弁３０，３７を設けてある。窒素１３
は、窒素流量制御弁３０を通る系統から、燃料ノズル１
９に供給され、燃焼室への窒素噴射孔２７ａから燃焼室
８に直接噴射される。また、窒素１３は、窒素流量制御
弁３７を通る系統から、エンドカバー２１の中空３４に
供給され、燃焼空気への窒素噴射ノズル３５ｂからスワ
ラー空気９ｂに噴射される。Fifth Embodiment FIG. 8 is a diagram showing a system configuration of a fifth embodiment of the gas turbine combustor of the gasification power plant according to the present invention. In the fifth embodiment, the nitrogen 13 generated from the oxygen producing apparatus 5 is distributed to two systems, and the nitrogen flow control valves 30 and 37 are provided in each system. Nitrogen 13
From the system passing through the nitrogen flow control valve 30, the fuel nozzle 1
9 and is directly injected into the combustion chamber 8 from a nitrogen injection hole 27a to the combustion chamber. The nitrogen 13 is supplied to the hollow 34 of the end cover 21 from a system passing through the nitrogen flow control valve 37, and is injected into the swirler air 9b from a nitrogen injection nozzle 35b for combustion air.

【００７０】実施例５においては、窒素流量制御弁３
０，３７を用いて、窒素噴射孔２７ａから燃焼室８に直
接噴射する窒素流量と、窒素噴射ノズル３５ｂからスワ
ラー空気９ｂに噴射する窒素流量とを確実に制御でき
る。したがって、図４に示した窒素噴射流量比およびス
ワラー酸素濃度を任意に制御可能となり、負荷に応じ
て、負荷が低いときには燃焼安定性を向上させ、負荷が
高いときにはＮＯｘを低減できる。In the fifth embodiment, the nitrogen flow control valve 3
Using 0 and 37, the flow rate of nitrogen directly injected from the nitrogen injection hole 27a into the combustion chamber 8 and the flow rate of nitrogen injected from the nitrogen injection nozzle 35b to the swirler air 9b can be reliably controlled. Accordingly, the nitrogen injection flow rate ratio and the swirler oxygen concentration shown in FIG. 4 can be arbitrarily controlled. According to the load, the combustion stability can be improved when the load is low, and NOx can be reduced when the load is high.

【００７１】[0071]

【発明の効果】本発明によれば、酸素酸化方式でガス化
ガスを生成する際に酸素製造装置から得られる余剰窒素
をガスタービン燃焼器に供給し、ガスタービンの負荷に
応じて窒素配分量を能動的に変更し、負荷が低いときに
は燃焼安定性を向上させ、負荷が高いときにはＮＯｘを
積極的に低減できる。According to the present invention, surplus nitrogen obtained from an oxygen producing apparatus is supplied to a gas turbine combustor when a gasified gas is generated by an oxygen oxidation method, and a nitrogen distribution amount is set according to a load of the gas turbine. Can be actively changed, the combustion stability can be improved when the load is low, and NOx can be positively reduced when the load is high.

【００７２】より具体的には、窒素供給系統を２つに分
配し、各々の系統に窒素流量制御弁を設けたので、負荷
に応じて、窒素配分量を確実かつ柔軟に制御し、負荷が
低いときには燃焼安定性を向上させ、負荷が高いときに
はＮＯｘを積極的に低減できる。More specifically, since the nitrogen supply system is divided into two parts, and each system is provided with a nitrogen flow control valve, the nitrogen distribution amount is reliably and flexibly controlled according to the load, and the load is reduced. When the load is low, the combustion stability can be improved, and when the load is high, NOx can be positively reduced.

【００７３】また、窒素を燃焼室に直接噴射する構造を
採用した場合に、窒素を供給しない運転領域では、窒素
噴射孔から空気を噴射させて燃焼ガスの逆流を防止でき
るので、窒素供給系統の信頼性が向上する。When a structure in which nitrogen is directly injected into the combustion chamber is adopted, in an operation region where nitrogen is not supplied, air can be injected from the nitrogen injection holes to prevent backflow of combustion gas. Reliability is improved.

【００７４】さらに、ガイド板とライナーとの間に供給
された冷却空気に窒素を噴射する場合は、窒素温度が冷
却空気の温度よりも低いので、ガイド板の冷却能力が増
し、ガスタービン燃焼器の信頼性が向上する。Further, when injecting nitrogen into the cooling air supplied between the guide plate and the liner, since the nitrogen temperature is lower than the temperature of the cooling air, the cooling capacity of the guide plate is increased and the gas turbine combustor is increased. Reliability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明によるガス化発電プラントのガスタービ
ン燃焼器の実施例１の系統構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a first embodiment of a gas turbine combustor of a gasification power plant according to the present invention.

【図２】実施例１の燃焼室８の下流側から見た燃料ノズ
ル１９の構造を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a structure of a fuel nozzle 19 viewed from a downstream side of a combustion chamber 8 according to the first embodiment.

【図３】実施例１の燃料ノズルの一部を側面から見た拡
大断面構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an enlarged cross-sectional structure of a part of the fuel nozzle according to the first embodiment when viewed from a side.

【図４】ガスタービンの油→ガス切替負荷から定格負荷
に到るまでの間にガスタービン燃焼器３に供給されるガ
ス化ガス流量，窒素流量，燃焼器差圧(＝Ｐ１−Ｐ２)，
スワラー空気酸素濃度，窒素噴射流量比(＝スワラー空
気への窒素流量／燃焼室への窒素流量)の関係を、従来
例のスワラー空気酸素濃度と併せて示す図である。FIG. 4 shows a flow rate of gasified gas, a nitrogen flow rate, a combustor differential pressure (= P1−P2), which is supplied to the gas turbine combustor 3 during a period from a gas turbine oil → gas switching load to a rated load.
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the swirler air oxygen concentration and the nitrogen injection flow ratio (= nitrogen flow to swirler air / nitrogen flow to combustion chamber), together with the conventional swirler air oxygen concentration.

【図５】本発明によるガス化発電プラントのガスタービ
ン燃焼器の実施例２の燃料ノズルの一部を側面から見た
拡大断面構造を示す図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a part of a fuel nozzle of a gas turbine combustor of a gasification power plant according to a second embodiment of the present invention as viewed from the side.

【図６】本発明によるガス化発電プラントのガスタービ
ン燃焼器の実施例３の燃料ノズルの一部を側面から見た
拡大断面構造を示す図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of a fuel nozzle of a gas turbine combustor of a gasification power plant according to a third embodiment of the present invention as viewed from the side.

【図７】本発明によるガス化発電プラントのガスタービ
ン燃焼器の実施例４の燃料ノズルの一部を側面から見た
拡大断面構造を示す図である。FIG. 7 is an enlarged sectional view of a part of a fuel nozzle of a gas turbine combustor of a gasification power plant according to a fourth embodiment of the present invention as viewed from the side.

【図８】本発明によるガス化発電プラントのガスタービ
ン燃焼器の実施例５の系統構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a system configuration of a fifth embodiment of the gas turbine combustor of the gasification power plant according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ ガス化炉 ２ 圧縮機 ３ ガスタービン燃焼器 ４ タービン ５ 酸素製造装置 ６ 発電機 ７ 軽油 ８ 燃焼室 ９ａ 圧縮機吐出空気 ９ｂ スワラー空気 １０ バックアップ用圧縮機 １１ 抽気空気 １２ 酸素 １３ 窒素 １４ 石炭 １５ ガス化ガス １６ 燃焼器外筒 １７ フロースリーブ １８ ライナー １９ 燃料ノズル ２０ 火炎 ２１ エンドカバー ２２ 油ノズル ２３ アトマイズ空気噴射孔 ２４ 混合空気噴射孔 ２５ ガス噴射孔 ２６ 燃焼孔 ２７ａ 燃焼室への窒素噴射孔 ２７ｂ スワラー空気への窒素噴射孔 ２７ｃ 冷却空気への窒素噴射孔 ２８ａ 燃焼室への噴射窒素 ２８ｂ スワラー空気への噴射窒素 ２８ｃ 冷却空気への噴射窒素 ２９ アトマイズ空気 ３０ 窒素流量制御弁 ３１ ガス流量制御弁 ３２ ガイド板 ３３ 冷却孔 ３４ エンドカバーの中空 ３５ａ 冷却空気への窒素噴射ノズル ３５ｂ 燃焼空気への窒素噴射ノズル ３６ａ 内周空気噴射孔 ３６ｂ 外周空気噴射孔 ３７ 第２の窒素流量制御弁 Ｐ１ スワラー空気供給圧力 Ｐ２ 燃焼室圧力 Ｐ３ 冷却空気供給圧力 Ｐｎ 窒素供給圧力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gasifier 2 Compressor 3 Gas turbine combustor 4 Turbine 5 Oxygen production device 6 Generator 7 Light oil 8 Combustion chamber 9a Compressor discharge air 9b Swirler air 10 Backup compressor 11 Extracted air 12 Oxygen 13 Nitrogen 14 Coal 15 Gas Gas 16 Combustor outer cylinder 17 Flow sleeve 18 Liner 19 Fuel nozzle 20 Flame 21 End cover 22 Oil nozzle 23 Atomized air injection hole 24 Mixed air injection hole 25 Gas injection hole 26 Burning hole 27a Nitrogen injection hole to combustion chamber 27b Swirler Nitrogen injection hole to air 27c Nitrogen injection hole to cooling air 28a Nitrogen injection to combustion chamber 28b Nitrogen injection to swirler air 28c Nitrogen injection to cooling air 29 Atomized air 30 Nitrogen flow control valve 31 Gas flow control valve 32 Guide Plate 33 Cooling hole 34 Inside end cover 35a Nitrogen injection nozzle for cooling air 35b Nitrogen injection nozzle for combustion air 36a Inner circumference air injection hole 36b Outer circumference air injection hole 37 Second nitrogen flow control valve P1 Swirler air supply pressure P2 Combustion chamber pressure P3 Cooling air supply pressure Pn Nitrogen supply pressure

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小泉 浩美 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 小林 成嘉 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 久松 暢 神奈川県横須賀市長坂２−６−１ 財団法 人 電力中央研究所 横須賀研究所内 (72)発明者 長谷川 武治 神奈川県横須賀市長坂２−６−１ 財団法 人 電力中央研究所 横須賀研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiromi Koizumi 7-2-1, Omika-cho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Power and Electricity Development Division (72) Inventor Narika Kobayashi Omika, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 7-2-1, Machi-cho, Hitachi, Ltd.Electric Power & Electricity Development Division (72) Inventor Nobu Hisamatsu 2-6-1 Nagasaka, Yokosuka City, Kanagawa Prefecture Foundation Electric Power Central Research Laboratory Yokosuka Research Laboratory (72) Inventor Takeharu Hasegawa 2-6-1 Nagasaka, Yokosuka City, Kanagawa Pref.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと前記空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合
し前記ガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動さ
れるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発
電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器において、 前記燃焼室と前記空気とにそれぞれ前記窒素を供給する
手段と、 前記燃焼室に供給される前記窒素の流量と前記空気に供
給される前記窒素の流量との比率をガスタービンの発電
負荷に応じて制御する手段とを備えたことを特徴とする
ガス化発電プラント用ガスタービン燃焼器。1. An air compression means, an oxygen production means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, a gasification means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasification gas, and a fuel A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying a combustion gas to the combustion chamber and mixing the gasified gas and the compressed air from the air compression means to burn the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, the combustion chamber and the air are respectively Means for supplying the nitrogen, and means for controlling a ratio of a flow rate of the nitrogen supplied to the combustion chamber to a flow rate of the nitrogen supplied to the air in accordance with a power generation load of a gas turbine. A gas turbine combustor for a gasification power plant. 【請求項２】 空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと前記空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合
し前記ガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動さ
れるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発
電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器において、 前記燃料ノズルが、前記ガス化ガスを前記燃焼室に供給
するガス化ガス噴射手段と、前記空気を前記燃焼室に供
給する内周空気噴射手段と、前記窒素および前記ガス化
ガスの混合ガスを前記ガス化ガス噴射手段および前記内
周空気噴射手段の周囲から前記燃焼室に供給する混合ガ
ス噴射手段とを備えたことを特徴とするガス化発電プラ
ントのガスタービン燃焼器。2. Air compression means, oxygen production means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, gasification means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas, fuel A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying a combustion gas to the combustion chamber and mixing the gasified gas and the compressed air from the air compression means to burn the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, the fuel nozzle includes the gasified gas. Gas injecting means for supplying the combustion chamber with the gas, inner air injecting means for supplying the air to the combustion chamber, gaseous gas injecting means and a gas mixture of nitrogen and the gasified gas. A gas turbine combustor for a gasification power plant, comprising: a mixed gas injection unit that supplies the mixed gas from around the peripheral air injection unit to the combustion chamber. 【請求項３】 空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと前記空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合
し前記ガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動さ
れるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発
電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器において、 前記燃料ノズルが、前記ガス化ガスを前記燃焼室に供給
するガス化ガス噴射手段と、前記空気を前記燃焼室に供
給する内周空気噴射手段と、前記窒素および前記ガス化
ガスおよび前記圧縮空気の混合ガスを前記ガス化ガス噴
射手段および前記内周空気噴射手段の周囲から前記燃焼
室に供給する混合ガス噴射手段とを備えたことを特徴と
するガス化発電プラントのガスタービン燃焼器。3. An air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, a gasifying means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas, and a fuel. A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying a combustion gas to the combustion chamber and mixing the gasified gas and the compressed air from the air compression means to burn the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, the fuel nozzle includes the gasified gas. Gas injection means for supplying air to the combustion chamber, inner air injection means for supplying the air to the combustion chamber, and gasification gas injection of the mixed gas of nitrogen, the gasification gas and the compressed air. A gas turbine combustor for a gasification power plant, comprising: means and a mixed gas injection means for supplying the mixed gas from around the inner air injection means to the combustion chamber. 【請求項４】 空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと前記空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合
し前記ガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動さ
れるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発
電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器において、 前記燃料ノズルが、前記ガス化ガスを前記燃焼室に供給
するガス化ガス噴射手段と、前記空気を前記燃焼室に供
給する内周空気噴射手段とを備え、 冷却用空気孔を複数個形成され前記燃料ノズルから噴射
される前記空気および前記燃料の流れを規制するガイド
板を前記燃焼室内で前記燃料ノズルの周囲に設け、 前記内周空気噴射手段から噴射される前の前記空気に前
記窒素を混合する手段と、前記ガイド板の前記冷却用空
気孔から前記燃焼室内に向かって前記窒素を噴射させる
手段とを備えたことを特徴とするガス化発電プラント用
ガスタービン燃焼器。4. An air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, a gasifying means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas, and a fuel A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying a combustion gas to the combustion chamber and mixing the gasified gas and the compressed air from the air compression means to burn the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, the fuel nozzle includes the gasified gas. Gas gas injection means for supplying the air to the combustion chamber, and inner peripheral air injection means for supplying the air to the combustion chamber, wherein a plurality of cooling air holes are formed and the air is injected from the fuel nozzle. And a guide plate that regulates the flow of the fuel is provided around the fuel nozzle in the combustion chamber, and a unit that mixes the nitrogen with the air before being injected from the inner peripheral air injection unit; Means for injecting the nitrogen from the cooling air hole toward the combustion chamber. Gas turbine combustion for a gasification power plant . 【請求項５】 空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと前記空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合
し前記ガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動さ
れるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発
電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器において、 前記燃料ノズルが、前記ガス化ガスを前記燃焼室に供給
するガス化ガス噴射手段と、前記空気を前記燃焼室に供
給する内周空気噴射手段とを備え、 冷却用空気孔を複数個形成され前記燃料ノズルから噴射
される前記空気および前記燃料の流れを規制するガイド
板を前記燃焼室内で前記燃料ノズルの周囲に設け、 前記窒素を分配する中空を前記燃料ノズルのエンドカバ
ーに形成し、 分配された前記窒素を前記内周空気噴射手段から噴射さ
れる前の前記空気に混合する手段と、分配された前記窒
素を前記ガイド板の前記冷却用空気孔から前記燃焼室内
に向かって噴射させる手段とを備えたことを特徴とする
ガス化発電プラント用ガスタービン燃焼器。5. An air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, a gasifying means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas, and a fuel A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying a combustion gas to the combustion chamber and mixing the gasified gas and the compressed air from the air compression means to burn the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, the fuel nozzle includes the gasified gas. Gas gas injection means for supplying the air to the combustion chamber, and inner peripheral air injection means for supplying the air to the combustion chamber, wherein a plurality of cooling air holes are formed and the air is injected from the fuel nozzle. And a guide plate for regulating the flow of the fuel is provided around the fuel nozzle in the combustion chamber, a hollow for distributing the nitrogen is formed in an end cover of the fuel nozzle, and the distributed nitrogen is used for the inner peripheral air. Means for mixing with the air before being injected from the injection means, and distributing the distributed nitrogen from the cooling air holes of the guide plate into the combustion chamber. A gas turbine combustor for a gasification power plant, comprising: means for injecting gas. 【請求項６】 空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと前記空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合
し前記ガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動さ
れるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発
電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器において、 前記燃料ノズルが、前記ガス化ガスを前記燃焼室に供給
するガス化ガス噴射手段と、前記空気を前記燃焼室に供
給する内周空気噴射手段および外周空気噴射手段とを備
え、 前記内周空気噴射手段および前記外周空気噴射手段から
噴射される前の前記空気に前記窒素を混合する手段を備
えたことを特徴とするガス化発電プラント用ガスタービ
ン燃焼器。6. An air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, a gasifying means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas, and a fuel A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying a combustion gas to the combustion chamber and mixing the gasified gas and the compressed air from the air compression means to burn the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, the fuel nozzle includes the gasified gas. A gasification gas injection unit for supplying the air to the combustion chamber, and an inner air injection unit and an outer air injection unit for supplying the air to the combustion chamber, wherein the inner air injection unit and the outer air injection unit A gas turbine combustor for a gasification power plant, comprising: means for mixing the nitrogen into the air before being injected. 【請求項７】 空気圧縮手段と、圧縮された空気から酸
素と窒素とを分離する酸素製造手段と、分離された酸素
により重油または石炭を酸化しガス化ガスを製造するガ
ス化手段と、燃料を燃焼室に供給する燃料ノズルを有し
ガス化ガスと前記空気圧縮手段からの圧縮空気とを混合
し前記ガス化ガスを燃焼させるガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器からの燃焼ガスによって駆動さ
れるガスタービンと、ガスタービンにより駆動されて発
電する発電機とからなるガス化発電プラントのガスター
ビン燃焼器において、 前記燃料ノズルが、前記ガス化ガスを前記燃焼室に供給
するガス化ガス噴射手段と、前記空気を前記燃焼室に供
給する内周空気噴射手段とを備え、 前記酸素製造手段で生成される窒素を少なくとも２系統
に分配し、 各々の系統に窒素流量制御弁を設け、 一方の系統から前記燃焼室に窒素を直接噴射し、 残りの系統から前記空気に窒素を噴射することを特徴と
するガス化発電プラントのガスタービン燃焼器。7. An air compressing means, an oxygen producing means for separating oxygen and nitrogen from compressed air, a gasifying means for oxidizing heavy oil or coal with the separated oxygen to produce a gasified gas, and a fuel A gas turbine combustor having a fuel nozzle for supplying a combustion gas to the combustion chamber and mixing the gasified gas and the compressed air from the air compression means to burn the gasified gas;
In a gas turbine combustor of a gasification power plant including a gas turbine driven by combustion gas from the gas turbine combustor and a power generator driven by the gas turbine to generate power, the fuel nozzle includes the gasified gas. A gasification gas injection means for supplying the combustion chamber with the gas, and an inner peripheral air injection means for supplying the air to the combustion chamber, wherein the nitrogen produced by the oxygen production means is distributed to at least two systems, A gas turbine combustor for a gasification power plant, wherein a nitrogen flow control valve is provided in the system, and nitrogen is directly injected into the combustion chamber from one system and nitrogen is injected into the air from the remaining system. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれか一項
に記載のガス化発電プラント用ガスタービン燃焼器にお
いて、 前記燃焼室に供給される前記窒素流量に対する前記空気
に供給される前記窒素流量の比率が、ガスタービンの低
負荷時に比べて高負荷時に高くなるように制御すること
を特徴とするガス化発電プラント用ガスタービン燃焼
器。8. The gas turbine combustor for a gasification power plant according to any one of claims 1 to 7, wherein the nitrogen supplied to the air with respect to the flow rate of the nitrogen supplied to the combustion chamber. A gas turbine combustor for a gasification power plant, wherein a ratio of a flow rate is controlled to be higher at a high load than at a low load of the gas turbine.
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