JP2002295831A - ガスタービン燃焼器の燃焼制御システム - Google Patents
ガスタービン燃焼器の燃焼制御システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ジェットエンジンや産業用ガスタービン等に
おいて用いられる、低ＮＯｘ排出型のガスタービン燃焼
器における燃焼制御システムに関し、吹き消え等の発生
しない安全性を確保した上、ＮＯｘの更なる低減を図る
様にしたものを提供することを課題とする。 【解決手段】 ガスタービン燃焼器出口からガスタービ
ン出口までの間でＣＯの排出量を測定すると共に同ガス
タービン燃焼器内の火炎温度を測定し、同測定値を燃焼
器入口条件等により予め設定されたＣＯの排出量及び火
炎温度の目標と対比させて、バイパスダクト可変弁の開
度を調整することにより、一次燃焼域の局所燃空比を制
御して安定燃焼が得られる範囲で限りなく吹き消え限界
に近い局所燃空比による運転を実行して安定燃焼下でＮ
Ｏｘの排出低減を図った。
おいて用いられる、低ＮＯｘ排出型のガスタービン燃焼
器における燃焼制御システムに関し、吹き消え等の発生
しない安全性を確保した上、ＮＯｘの更なる低減を図る
様にしたものを提供することを課題とする。 【解決手段】 ガスタービン燃焼器出口からガスタービ
ン出口までの間でＣＯの排出量を測定すると共に同ガス
タービン燃焼器内の火炎温度を測定し、同測定値を燃焼
器入口条件等により予め設定されたＣＯの排出量及び火
炎温度の目標と対比させて、バイパスダクト可変弁の開
度を調整することにより、一次燃焼域の局所燃空比を制
御して安定燃焼が得られる範囲で限りなく吹き消え限界
に近い局所燃空比による運転を実行して安定燃焼下でＮ
Ｏｘの排出低減を図った。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジェットエンジン
や産業用ガスタービン等において用いられる、低ＮＯｘ
（窒素酸化物）排出型のガスタービン燃焼器における燃
焼制御システムに関するものである。
や産業用ガスタービン等において用いられる、低ＮＯｘ
（窒素酸化物）排出型のガスタービン燃焼器における燃
焼制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のこの種ガスタービン燃焼器におけ
る燃焼制御システムの概要について、図７乃至図９に基
づいて説明する。
る燃焼制御システムの概要について、図７乃至図９に基
づいて説明する。
【０００３】図７は従来における代表的な低ＮＯｘ排出
型のガスタービン燃焼器の概略図、図８は一般的な一次
燃焼域局所燃空比とＮＯｘ排出量の関係を示す説明図、
図９は図７のガスタービン燃焼器における燃焼制御の方
法のステップを示す説明図である。
型のガスタービン燃焼器の概略図、図８は一般的な一次
燃焼域局所燃空比とＮＯｘ排出量の関係を示す説明図、
図９は図７のガスタービン燃焼器における燃焼制御の方
法のステップを示す説明図である。
【０００４】１は燃焼器の上流端部に配置されたディフ
ューザで、燃焼用空気、冷却用空気、又は希釈用空気と
して供する圧縮空気の供給部に設けられている。２は燃
料インジェクタで、前記ディフューザ１を経て供給され
る燃焼用空気と混合して燃焼用の予混合気を生成するた
めの燃料を噴射する。
ューザで、燃焼用空気、冷却用空気、又は希釈用空気と
して供する圧縮空気の供給部に設けられている。２は燃
料インジェクタで、前記ディフューザ１を経て供給され
る燃焼用空気と混合して燃焼用の予混合気を生成するた
めの燃料を噴射する。
【０００５】３はスワラで、前記燃料インジェクタ２の
周囲に配置され、前記ディフューザ１から供給される燃
焼用空気に旋回を与え、前記燃料インジェクタ２から噴
射される燃料を巻き込み、同燃料インジェクタ２の下流
で予混合ダクト１０内に好適な予混合気を生成する。
周囲に配置され、前記ディフューザ１から供給される燃
焼用空気に旋回を与え、前記燃料インジェクタ２から噴
射される燃料を巻き込み、同燃料インジェクタ２の下流
で予混合ダクト１０内に好適な予混合気を生成する。
【０００６】４はライナで、燃焼器の燃焼室を区画して
おり、前記予混合ダクト１０の下流に連接し、同予混合
ダクト１０内で生成された予混合気を燃焼する一次燃焼
域７を形成している。
おり、前記予混合ダクト１０の下流に連接し、同予混合
ダクト１０内で生成された予混合気を燃焼する一次燃焼
域７を形成している。
【０００７】なお図中５は希釈孔で、前記ライナ４のほ
ぼ中流から下流にかかる位置に設けられ、前記一次燃焼
域７で生じた高温の燃焼ガスを必要に応じて希釈する希
釈空気を供給する部位を形成し、また、６はバイパスダ
クト可変弁で、運転状況に応じて余剰となる燃焼用空気
の一部を燃焼に関与させることなくタービンにバイパス
すべく設けられている。
ぼ中流から下流にかかる位置に設けられ、前記一次燃焼
域７で生じた高温の燃焼ガスを必要に応じて希釈する希
釈空気を供給する部位を形成し、また、６はバイパスダ
クト可変弁で、運転状況に応じて余剰となる燃焼用空気
の一部を燃焼に関与させることなくタービンにバイパス
すべく設けられている。
【０００８】前記の様に構成されたガスタービン燃焼器
においてはその運転に際し、負荷条件を含めてガスター
ビンの運転条件が決まれば、このような燃焼器における
ＮＯｘの排出量は、スワラ３を通る空気流量と燃料イン
ジェクタ２から供給される燃料流量の比に当たる一次燃
焼域７における局所燃空比（または局所当量比）で決定
される。
においてはその運転に際し、負荷条件を含めてガスター
ビンの運転条件が決まれば、このような燃焼器における
ＮＯｘの排出量は、スワラ３を通る空気流量と燃料イン
ジェクタ２から供給される燃料流量の比に当たる一次燃
焼域７における局所燃空比（または局所当量比）で決定
される。
【０００９】すなわち、この一次燃焼域７における局所
燃空比とＮＯｘ排出量の関係は、図８に示される様に、
局所燃空比を下げればＮＯｘの低減が可能であるが、例
えば空気流量が大きくなり前記局所燃空比が限界値以下
となると、燃焼効率が低下する、又は、火炎が吹き消え
るという問題が発生する。
燃空比とＮＯｘ排出量の関係は、図８に示される様に、
局所燃空比を下げればＮＯｘの低減が可能であるが、例
えば空気流量が大きくなり前記局所燃空比が限界値以下
となると、燃焼効率が低下する、又は、火炎が吹き消え
るという問題が発生する。
【００１０】従って従来この種ガスタービン燃焼器の運
転に際しては、通常この様な火炎の吹き消えが発生しな
い範囲を選び、その範囲内で局所燃空比を出来るだけ低
くすることによりＮＯｘ排出の低減を図っている。
転に際しては、通常この様な火炎の吹き消えが発生しな
い範囲を選び、その範囲内で局所燃空比を出来るだけ低
くすることによりＮＯｘ排出の低減を図っている。
【００１１】さらに前記した従来の運転制御において
は、図９に示した様に、ガスタービンの負荷条件によ
り、可変弁の開度を決定することにより一次燃焼域の局
所燃空比（燃焼状態）を決定するという段階を経てＮＯ
ｘの排出量を低減する様に制御すること、すなわち、ジ
ェットエンジンやガスタービンの負荷条件により、バイ
パスダクト可変弁６の開度を一意的に決定し、一次燃焼
域の局所燃空比を制御してＮＯｘの排出量を低減するよ
うにしている。
は、図９に示した様に、ガスタービンの負荷条件によ
り、可変弁の開度を決定することにより一次燃焼域の局
所燃空比（燃焼状態）を決定するという段階を経てＮＯ
ｘの排出量を低減する様に制御すること、すなわち、ジ
ェットエンジンやガスタービンの負荷条件により、バイ
パスダクト可変弁６の開度を一意的に決定し、一次燃焼
域の局所燃空比を制御してＮＯｘの排出量を低減するよ
うにしている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たような従来の運転制御においては、ジェットエンジン
やガスタービンの入口条件の変化、ガスタービン等の構
成部分の個体差、経年劣化等に伴う吹き消え限界燃空比
の変動に対応が困難なため、局所燃空比を吹き消え限界
の局所燃空比に対して、マージンを十分に大きくとり、
高く設定せざるを得ないのが実情である。
たような従来の運転制御においては、ジェットエンジン
やガスタービンの入口条件の変化、ガスタービン等の構
成部分の個体差、経年劣化等に伴う吹き消え限界燃空比
の変動に対応が困難なため、局所燃空比を吹き消え限界
の局所燃空比に対して、マージンを十分に大きくとり、
高く設定せざるを得ないのが実情である。
【００１３】すなわち図８を用いて述べれば、前記マー
ジンを十分に大きくとるべく局所燃空比を横軸で大の方
向へ移動すると、ＮＯｘ排出量は縦軸上で増加の方向へ
移動し、結局、十分なＮＯｘ排出低減の達成が困難にな
るという不具合に至る。
ジンを十分に大きくとるべく局所燃空比を横軸で大の方
向へ移動すると、ＮＯｘ排出量は縦軸上で増加の方向へ
移動し、結局、十分なＮＯｘ排出低減の達成が困難にな
るという不具合に至る。
【００１４】本発明は、このような従来のガスタービン
燃焼器の燃焼制御における不具合を解消し、吹き消え等
の発生しない安全性を確保した上、ＮＯｘの更なる低減
を図る様にしたガスタービン燃焼器の燃焼制御システム
を提供することを課題とするものである。
燃焼器の燃焼制御における不具合を解消し、吹き消え等
の発生しない安全性を確保した上、ＮＯｘの更なる低減
を図る様にしたガスタービン燃焼器の燃焼制御システム
を提供することを課題とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、ガスタービン燃焼器出口か
らガスタービン出口までの間の何れかの位置において、
同ガスタービン燃焼器の燃焼により排出されるＣＯの排
出量を測定すると共に同ガスタービン燃焼器内の火炎温
度を測定し、それらの値が設定されたＣＯの排出量及び
火炎温度の目標値に近づくように、バイパスダクト可変
弁の開度を調整し、燃焼器一次燃焼域の局所燃空比を制
御する様にしたガスタービン燃焼器の燃焼制御システム
を提供するものである。
解決すべくなされたもので、ガスタービン燃焼器出口か
らガスタービン出口までの間の何れかの位置において、
同ガスタービン燃焼器の燃焼により排出されるＣＯの排
出量を測定すると共に同ガスタービン燃焼器内の火炎温
度を測定し、それらの値が設定されたＣＯの排出量及び
火炎温度の目標値に近づくように、バイパスダクト可変
弁の開度を調整し、燃焼器一次燃焼域の局所燃空比を制
御する様にしたガスタービン燃焼器の燃焼制御システム
を提供するものである。
【００１６】すなわち本発明によれば、燃焼器入口条件
等により予め設定されたＣＯの排出量及び火炎温度の目
標に対して、実際に測定したＣＯの排出量及び火炎温度
を対比させて、バイパスダクト可変弁の開度を調整する
ことにより一次燃焼域の局所燃空比を制御して、安定燃
焼が得られる範囲で、限りなく吹き消え限界に近い局所
燃空比による運転を行い、安定燃焼を確保した上ＮＯｘ
のさらなる排出低減を図る様にしたものである。
等により予め設定されたＣＯの排出量及び火炎温度の目
標に対して、実際に測定したＣＯの排出量及び火炎温度
を対比させて、バイパスダクト可変弁の開度を調整する
ことにより一次燃焼域の局所燃空比を制御して、安定燃
焼が得られる範囲で、限りなく吹き消え限界に近い局所
燃空比による運転を行い、安定燃焼を確保した上ＮＯｘ
のさらなる排出低減を図る様にしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１乃至図６に基づいて説明する。図１は本実施の形態に
係る低ＮＯｘ排出型のガスタービン燃焼器の概要を、Ｎ
Ｏｘ排出量の制御ステップを重ねて表示した説明図、図
２はガスタービン燃焼器燃焼制御のステップを示す説明
図、図３は局所燃空比とＣＯ（一酸化炭素）排出量の関
係を示す説明図、図４は局所燃空比と火炎温度の関係を
示す説明図、図５は局所燃空比とＮＯｘ及びＣＯ排出量
の関係を本発明及び従来技術の比較を含めて示す説明
図、そして図６は局所燃空比と火炎温度及びＮＯｘ排出
量の関係を本発明及び従来技術の比較を含めて示す説明
図である。
１乃至図６に基づいて説明する。図１は本実施の形態に
係る低ＮＯｘ排出型のガスタービン燃焼器の概要を、Ｎ
Ｏｘ排出量の制御ステップを重ねて表示した説明図、図
２はガスタービン燃焼器燃焼制御のステップを示す説明
図、図３は局所燃空比とＣＯ（一酸化炭素）排出量の関
係を示す説明図、図４は局所燃空比と火炎温度の関係を
示す説明図、図５は局所燃空比とＮＯｘ及びＣＯ排出量
の関係を本発明及び従来技術の比較を含めて示す説明
図、そして図６は局所燃空比と火炎温度及びＮＯｘ排出
量の関係を本発明及び従来技術の比較を含めて示す説明
図である。
【００１８】なお、本実施の形態において作動されるガ
スタービン燃焼器の構造は、従来の技術として図７によ
り説明したものと基本的に同一であるので、同図７に関
する説明を全面的に援用し、同一部位には同一の符号を
付して示して重複する説明を極力省略し、本実施の形態
に固有の点を重点的に説明する。
スタービン燃焼器の構造は、従来の技術として図７によ
り説明したものと基本的に同一であるので、同図７に関
する説明を全面的に援用し、同一部位には同一の符号を
付して示して重複する説明を極力省略し、本実施の形態
に固有の点を重点的に説明する。
【００１９】すなわち、本実施の形態において使用され
るガスタービン燃焼器は、燃焼室に当たるライナ４内に
形成される一次燃焼域７等で代表される、ガスタービン
燃焼器内の火炎温度を測定し得る位置に光学温度センサ
８を設けると共に、ガスタービンの内部に、前記ガスタ
ービン燃焼器の燃焼により排出されるＣＯの排出量を測
定し得る排ガスプローブ９を設けている。
るガスタービン燃焼器は、燃焼室に当たるライナ４内に
形成される一次燃焼域７等で代表される、ガスタービン
燃焼器内の火炎温度を測定し得る位置に光学温度センサ
８を設けると共に、ガスタービンの内部に、前記ガスタ
ービン燃焼器の燃焼により排出されるＣＯの排出量を測
定し得る排ガスプローブ９を設けている。
【００２０】なお、この形状を概略的に示した図１にお
いて、前記排ガスプローブ９はガスタービンの第１段動
翼の後流位置に設ける形態として略示しているが、この
表示は同排ガスプローブ９の設置位置をここに限定する
ものではなく、ガスタービン燃焼器出口からガスタービ
ン出口までの間の何れかの位置に設ければよい。
いて、前記排ガスプローブ９はガスタービンの第１段動
翼の後流位置に設ける形態として略示しているが、この
表示は同排ガスプローブ９の設置位置をここに限定する
ものではなく、ガスタービン燃焼器出口からガスタービ
ン出口までの間の何れかの位置に設ければよい。
【００２１】すなわち、前記排ガスプローブ９は、要す
るに前記ガスタービン燃焼器の燃焼により排出されるＣ
Ｏの排出量を測定することを目的とするものであるた
め、前記したガスタービン燃焼器出口からガスタービン
出口までの間で、この測定を行える位置であれば何れの
位置であってもよい。
るに前記ガスタービン燃焼器の燃焼により排出されるＣ
Ｏの排出量を測定することを目的とするものであるた
め、前記したガスタービン燃焼器出口からガスタービン
出口までの間で、この測定を行える位置であれば何れの
位置であってもよい。
【００２２】そして同排ガスプローブ９は、汎用されて
いる適宜の形態のＣＯ分析器を経て図２に示すブロック
図に基づく制御が可能な燃焼制御コントローラに接続
し、同燃焼制御コントローラに別途接続して供給される
前記光学温度センサ８の信号と共に同燃焼制御コントロ
ーラで所定の処理をなされ、その出力指令によりバイパ
スダクト可変弁６の開度調整を行い、その結果がスワラ
３等を経て一次燃焼域７へ供給される燃焼用空気量に反
映される様に構成されている。
いる適宜の形態のＣＯ分析器を経て図２に示すブロック
図に基づく制御が可能な燃焼制御コントローラに接続
し、同燃焼制御コントローラに別途接続して供給される
前記光学温度センサ８の信号と共に同燃焼制御コントロ
ーラで所定の処理をなされ、その出力指令によりバイパ
スダクト可変弁６の開度調整を行い、その結果がスワラ
３等を経て一次燃焼域７へ供給される燃焼用空気量に反
映される様に構成されている。
【００２３】前記の様に構成されたガスタービン燃焼器
により、本実施の形態ではガスタービンの回転数Ｎ及び
燃焼器入口における燃焼用空気の入口条件（温度、圧
力）並びにこれらから算出される空気流量、そして予め
実施した試験データより吹き消え限界時のＣＯ排出量及
び火炎温度を算出し、さらにこれらの値より、吹き消え
に関して若干のマージンを持たせたＣＯ排出量及び火炎
温度を設定する。
により、本実施の形態ではガスタービンの回転数Ｎ及び
燃焼器入口における燃焼用空気の入口条件（温度、圧
力）並びにこれらから算出される空気流量、そして予め
実施した試験データより吹き消え限界時のＣＯ排出量及
び火炎温度を算出し、さらにこれらの値より、吹き消え
に関して若干のマージンを持たせたＣＯ排出量及び火炎
温度を設定する。
【００２４】この際負荷が低負荷時である場合には、燃
焼効率の下限値がクリアできるように一定の幅をもたせ
てマージンを設定する。
焼効率の下限値がクリアできるように一定の幅をもたせ
てマージンを設定する。
【００２５】なおここでは、吹き消え時のＣＯ排出量、
火炎温度をそれぞれＣＯ blowout、ＴＦ blowout、ま
た、マージンを含んだＣＯ排出量、火炎温度を設定目標
値と考えＣＯ target 、ＴＦ target と呼ぶ。
火炎温度をそれぞれＣＯ blowout、ＴＦ blowout、ま
た、マージンを含んだＣＯ排出量、火炎温度を設定目標
値と考えＣＯ target 、ＴＦ target と呼ぶ。
【００２６】図３及び図４に示されるように、局所燃空
比を下げると、ＣＯ排出量が増加し、火炎温度が下がり
やがては吹き消えが起こるという一般的現象に基づけ
ば、前記ＣＯ blowoutとＣＯ target の間、及びＴＦ b
lowoutとＴＦ target の間にはＣＯ blowout＞ＣＯ tar
get 、ＴＦ blowout＜ＴＦ target の関係がある。
比を下げると、ＣＯ排出量が増加し、火炎温度が下がり
やがては吹き消えが起こるという一般的現象に基づけ
ば、前記ＣＯ blowoutとＣＯ target の間、及びＴＦ b
lowoutとＴＦ target の間にはＣＯ blowout＞ＣＯ tar
get 、ＴＦ blowout＜ＴＦ target の関係がある。
【００２７】前記各設定に引き続き排ガスプローブ９に
より、ガスタービン出口または燃焼器出口からガスター
ビン出口までのいずれかの位置において、実ＣＯ排出量
に当たるＣＯ actを測定し、燃焼制御コントローラに入
力して目標ＣＯ量に当たるＣＯ target と前記実ＣＯ排
出量（ＣＯ act）の差より、バイパスダクト可変弁６の
開度を調整し、実ＣＯ排出量（ＣＯ act）がＣＯ targe
t に近づくように、局所燃空比を制御する。
より、ガスタービン出口または燃焼器出口からガスター
ビン出口までのいずれかの位置において、実ＣＯ排出量
に当たるＣＯ actを測定し、燃焼制御コントローラに入
力して目標ＣＯ量に当たるＣＯ target と前記実ＣＯ排
出量（ＣＯ act）の差より、バイパスダクト可変弁６の
開度を調整し、実ＣＯ排出量（ＣＯ act）がＣＯ targe
t に近づくように、局所燃空比を制御する。
【００２８】また、ＣＯ排出量の測定は現実には高度の
技術を要することから、同ＣＯ測定の不確かさを補い、
より正確を期して確実に火炎の吹き消えを回避するた
め、光学センサ８を用いて火炎温度ＴＦに関しても同様
の制御を行い、信頼度を高めるようにしている。
技術を要することから、同ＣＯ測定の不確かさを補い、
より正確を期して確実に火炎の吹き消えを回避するた
め、光学センサ８を用いて火炎温度ＴＦに関しても同様
の制御を行い、信頼度を高めるようにしている。
【００２９】従って本実施の形態によれば、従来ガスタ
ービンの負荷条件で一意的に決定されていたバイパスダ
クト可変弁の開度が、ＣＯ排出量及び火炎温度の実測値
に基づき制御されるように変更されたことになる。
ービンの負荷条件で一意的に決定されていたバイパスダ
クト可変弁の開度が、ＣＯ排出量及び火炎温度の実測値
に基づき制御されるように変更されたことになる。
【００３０】以上のように本実施の形態によれば、燃焼
器出口からガスタービン出口までの何れかの位置におい
てＣＯの排出量を測定し、また、燃焼器内の火炎温度を
実測することにより、その計測値を用いてバイパスダク
ト可変弁の開閉調整を行い、バイパスダクトの空気流量
を調整し、以て局所燃空比の制御を行い、安定燃焼が実
現できる範囲で限りなく吹き消え限界に近い局所燃空比
にて燃焼させることにより安定燃焼を実現しつつＮＯｘ
の排出を最低限に留めることが可能となる。
器出口からガスタービン出口までの何れかの位置におい
てＣＯの排出量を測定し、また、燃焼器内の火炎温度を
実測することにより、その計測値を用いてバイパスダク
ト可変弁の開閉調整を行い、バイパスダクトの空気流量
を調整し、以て局所燃空比の制御を行い、安定燃焼が実
現できる範囲で限りなく吹き消え限界に近い局所燃空比
にて燃焼させることにより安定燃焼を実現しつつＮＯｘ
の排出を最低限に留めることが可能となる。
【００３１】本実施の形態における前記制御の結果は、
図５及び図６に従来の制御手法の場合と比較して記載し
たが、本実施の形態においては前記従来のものに比べ局
所燃空比をより吹き消え限界に近い値に設定して作動さ
せることが可能となり、これによりＮＯｘのさらなる排
出低減を可能としたものである。
図５及び図６に従来の制御手法の場合と比較して記載し
たが、本実施の形態においては前記従来のものに比べ局
所燃空比をより吹き消え限界に近い値に設定して作動さ
せることが可能となり、これによりＮＯｘのさらなる排
出低減を可能としたものである。
【００３２】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】以上、本発明によれば、ガスタービン燃
焼器出口からガスタービン出口までの間の何れかの位置
において、同ガスタービン燃焼器の燃焼により排出され
るＣＯの排出量を測定すると共に同ガスタービン燃焼器
内の火炎温度を測定し、それらの値が設定されたＣＯの
排出量及び火炎温度の目標値に近づくように、バイパス
ダクト可変弁の開度を調整し、燃焼器一次燃焼域の局所
燃空比を制御する様にしたガスタービン燃焼器の燃焼制
御システムを構成しているので、燃焼器入口条件等によ
り予め設定されたＣＯの排出量及び火炎温度の目標に対
して、実際に測定したＣＯの排出量及び火炎温度を対比
させて、バイパスダクト可変弁の開度を調整することに
より一次燃焼域の局所燃空比を制御して安定燃焼を実現
できる範囲で限りなく吹き消え限界に近い局所燃空比に
よる運転を行い、以て安定燃焼を実現しつつＮＯｘの排
出を最低限に留め、環境にも好適でかつ有益なガスター
ビン燃焼器の燃焼制御システムを得ることが出来たもの
である。
焼器出口からガスタービン出口までの間の何れかの位置
において、同ガスタービン燃焼器の燃焼により排出され
るＣＯの排出量を測定すると共に同ガスタービン燃焼器
内の火炎温度を測定し、それらの値が設定されたＣＯの
排出量及び火炎温度の目標値に近づくように、バイパス
ダクト可変弁の開度を調整し、燃焼器一次燃焼域の局所
燃空比を制御する様にしたガスタービン燃焼器の燃焼制
御システムを構成しているので、燃焼器入口条件等によ
り予め設定されたＣＯの排出量及び火炎温度の目標に対
して、実際に測定したＣＯの排出量及び火炎温度を対比
させて、バイパスダクト可変弁の開度を調整することに
より一次燃焼域の局所燃空比を制御して安定燃焼を実現
できる範囲で限りなく吹き消え限界に近い局所燃空比に
よる運転を行い、以て安定燃焼を実現しつつＮＯｘの排
出を最低限に留め、環境にも好適でかつ有益なガスター
ビン燃焼器の燃焼制御システムを得ることが出来たもの
である。
【図１】本発明の実施の一形態に係る低ＮＯｘ排出型の
ガスタービン燃焼器の概要を、ＮＯｘ排出量の制御ステ
ップを重ねて表示した説明図である。
ガスタービン燃焼器の概要を、ＮＯｘ排出量の制御ステ
ップを重ねて表示した説明図である。
【図２】ガスタービン燃焼器燃焼制御のステップを示す
説明図である。
説明図である。
【図３】局所燃空比とＣＯ（一酸化炭素）排出量の関係
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図４】局所燃空比と火炎温度の関係を示す説明図であ
る。
る。
【図５】局所燃空比とＮＯｘ及びＣＯ排出量の関係を本
発明及び従来技術の比較を含めて示す説明図である。
発明及び従来技術の比較を含めて示す説明図である。
【図６】局所燃空比と火炎温度及びＮＯｘ排出量の関係
を本発明及び従来技術の比較を含めて示す説明図であ
る。
を本発明及び従来技術の比較を含めて示す説明図であ
る。
【図７】従来における代表的な低ＮＯｘ排出型のガスタ
ービン燃焼器の概略図である。
ービン燃焼器の概略図である。
【図８】一般的な一次燃焼域局所燃空比とＮＯｘ排出量
の関係を示す説明図である。
の関係を示す説明図である。
【図９】図７のガスタービン燃焼器における燃焼制御の
方法のステップを示す説明図である。
方法のステップを示す説明図である。
１ ディフューザ ２ 燃料インジェクタ ３ スワラ ４ ライナ ５ 希釈孔 ６ バイパスダクト可変弁 ７ 一次燃焼域 ８ 光学温度センサ ９ 排ガスプローブ １０ 予混合ダクト
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービン燃焼器出口からガスタービ
ン出口までの間の何れかの位置において、同ガスタービ
ン燃焼器の燃焼により排出されるＣＯの排出量を測定す
ると共に同ガスタービン燃焼器内の火炎温度を測定し、
それらの値が設定されたＣＯの排出量及び火炎温度の目
標値に近づくように、バイパスダクト可変弁の開度を調
整し、燃焼器一次燃焼域の局所燃空比を制御する様にし
たことを特徴とするガスタービン燃焼器の燃焼制御シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001098217A JP2002295831A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | ガスタービン燃焼器の燃焼制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001098217A JP2002295831A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | ガスタービン燃焼器の燃焼制御システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002295831A true JP2002295831A (ja) | 2002-10-09 |
Family
ID=18951892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001098217A Withdrawn JP2002295831A (ja) | 2001-03-30 | 2001-03-30 | ガスタービン燃焼器の燃焼制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002295831A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012522922A (ja) * | 2009-04-01 | 2012-09-27 | アルストム テクノロジー リミテッド | 改善された部分負荷エミッション特性を備えたガスタービン |
| JP2017505403A (ja) * | 2014-01-31 | 2017-02-16 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ | ガスタービンを部分負荷で動作させる方法 |
| JP2017061931A (ja) * | 2015-09-25 | 2017-03-30 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンシステムの過渡的な排出温度制御 |
-
2001
- 2001-03-30 JP JP2001098217A patent/JP2002295831A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2017505403A (ja) * | 2014-01-31 | 2017-02-16 | ゼネラル エレクトリック テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＧｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＧｍｂＨ | ガスタービンを部分負荷で動作させる方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080603 |