JP2002523717A - ハイブリッドバーナの運転方法 - Google Patents

ハイブリッドバーナの運転方法

Info

Publication number
JP2002523717A
JP2002523717A JP2000566618A JP2000566618A JP2002523717A JP 2002523717 A JP2002523717 A JP 2002523717A JP 2000566618 A JP2000566618 A JP 2000566618A JP 2000566618 A JP2000566618 A JP 2000566618A JP 2002523717 A JP2002523717 A JP 2002523717A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
supply path
burner
premix
fuel supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000566618A
Other languages
English (en)
Inventor
ティーマン、カルステン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JP2002523717A publication Critical patent/JP2002523717A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00—Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002—Supplying water
    • F23L7/005—Evaporated water; Steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2206/00—Burners for specific applications
    • F23D2206/10—Turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00014—Pilot burners specially adapted for ignition of main burners in furnaces or gas turbines

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 予混合バーナ（２２）とパイロットバーナ（２１）とを有するハイブリッドバーナ（２０）の運転方法に関する。予混合バーナは予混合空気供給路（４）を有し、予混合空気供給路に予混合燃料供給路（８、１２、１６）が開口している。パイロットバーナは空気供給路（３）と液体燃料および／又は気体燃料用の燃料供給路（１、２）とを有している。ハイブリッドバーナの運転中、空気は空気供給路を介して、燃料油は燃料供給路を介して、水は予混合燃料供給路を介してそれぞれ導入される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、予混合バーナとパイロットバーナとを有するハイブリッドバーナの
運転方法に関する。予混合バーナは、予混合空気供給路と、この予混合空気供給
路に開口する少なくとも１つの予混合燃料供給路とを備える。パイロットバーナ
は、空気供給路と液体燃料および／又は気体燃料用の燃料供給路とを有する。
【０００２】 ハイブリッドバーナは、ヨーロッパ特許第０５８０６８３号明細書で知られて
いる。このハイブリッドバーナは、予混合バーナで同心的に包囲されたパイロッ
トバーナを備える。パイロットバーナは中央燃料油供給路を有し、燃料油供給路
の周りに内部気体燃料供給路が配置されている。気体燃料供給路は、同心的に配
置された内部空気供給路で包囲されている。パイロットバーナ装置は種々の燃料
に対する供給路系で包囲され、供給路系は第１気体燃料供給路、第２気体燃料供
給路および燃料油供給路を有している。外部空気供給路は燃料供給系を包囲し、
燃料供給路系の通路はそれぞれ外部空気供給路に開口している。外部空気供給路
および燃料供給路系は、ハイブリッドバーナの予混合バーナを形成している。
【０００３】 ハイブリッドバーナは種々の運転様式で運転でき、その場合、内外の空気供給
路を介して空気が、１つあるいは複数の燃料供給路を介して燃料が、それぞれ燃
焼部に導入される。第１の拡散運転様式の場合、パイロットバーナの第１燃料ガ
ス供給路を介して石炭ガスが、予混合バーナの第２燃料ガス供給路を介して同様
に石炭ガスが、両空気供給路を介して空気が、それぞれ燃焼部に導入される。第
２の様式においては、第１の様式と同様に燃料、空気および更に水蒸気が第１燃
料ガス供給路を介して導入される。第３の様式では、第１の様式と同様に燃料、
空気そして更に水が、燃料油供給路を介して導入される。
【０００４】 本発明の課題は、ＮＯxの発生量が少ないハイブリッドバーナの運転方法を提
供することにある。
【０００５】 この課題は本発明に基づき、請求項１の前文に記載の方法において、空気供給
路を介して空気を、燃料供給路を介して燃料油を、予混合燃料供給路を介して水
を、それぞれ燃焼部に導入することによって解決される。
【０００６】 本発明は、ヨーロッパ特許第０５８０６８３号明細書における第２あるいは第
３の拡散運転様式におけるハイブリッドバーナの運転中に、単位時間毎に導入さ
れる水蒸気の量ないし単位時間毎に導入される水の量が水量限界値を超過したと
き、所謂燃焼器振動の煽動が助長されるという認識から出発している。ここで燃
焼器振動とは、ハイブリッドバーナの運転中に燃焼室内に生じる定常圧力振動を
意味する。燃焼器振動は、燃焼器を形成するガスタービンの部品に大きな機械的
負荷をかけてしまう。本発明はまた、水量限界値および水蒸気量限界値が、ハイ
ブリッドバーナのどの通路を通して水が導入されるかに左右されるという認識か
ら出発している。
【０００７】 本発明の方法で運転されるハイブリッドバーナの場合、水は液状および／又は
蒸気状で予混合燃料供給路を介して導入される。これに伴い、水量限界値ないし
水蒸気量限界値は、ヨーロッパ特許第０５８０６８３号明細書での第１および第
２の拡散運転様式で運転されるハイブリッドバーナより非常に高くできる。その
導入水は、導入燃料と空気との燃焼中におけるＮＯxの発生量を減らすために使
われる。単位時間毎に導入される水量が増大するほど、ＮＯxの減少率は高くな
る。本発明に基づく方法の場合、従来の方法に比べて、単位時間毎に導入される
水量は非常に多くなり、その結果ＮＯxの発生量も減少する。更にＮＯxの発生量
が同じである場合、多量の水が導入されるので、ハイブリッドバーナの出力が高
くなり、単位時間毎に燃焼できる燃料および空気の量もそれに応じて多くなる。
【０００８】 本発明の課題はまた、請求項２の前文に記載の方法において、空気供給路およ
び予混合空気供給路を介して空気を、専ら燃料供給路を介して燃料ガスを、予混
合燃料供給路を介して水を、それぞれ導入することによっても解決できる。
【０００９】 この方法の場合も、燃焼器振動を大幅に抑制しつつ、多量の水を導入可能で
ある。これに伴い、ハイブリッドバーナの出力が同じならばＮＯxの発生量が減
少し、ＮＯxの発生量が同じならばハイブリッドバーナの出力が増大する。
【００１０】 燃料油を供給すべく設計した予混合燃料供給路を介して水を液状で導入するの
が有利である。更に、燃料ガスを供給すべく設計した予混合燃料供給路を介して
水蒸気を導入するのが有利である。これによって、本発明の方法は、ガスタービ
ンの運転に既に採用されている既存のハイブリッドバーナあるいは等価的なバー
ナ装置に適用できる。ここで等価的バーナ装置とは、例えば空間的に互いに離れ
て予混合バーナとパイロットバーナとを有し、それらの火炎が運転中に相互に干
渉するようなバーナ装置を意味する。
【００１１】 以下図示の実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１２】 図１は、ガスタービンの燃焼器（図示せず）に用いるハイブリッドバーナ２０
を示す。ハイブリッドバーナ２０は、パイロットバーナ２１および予混合バーナ
２２を備える。パイロットバーナ２１は、液体燃料ないし気体燃料の燃料供給路
１、気体燃料供給路２および空気供給路３を有する。予混合バーナ２２は、それ
ぞれ燃料ガスを供給するために形成された第１予混合燃料供給路８と第２予混合
燃料供給路１６、予混合空気供給通路４および液体燃料を供給するために形成さ
れた第３予混合燃料供給路１２を備えている。気体燃料供給路２、空気供給路３
、第１予混合燃料供給路８、第２予混合燃料供給路１６、予混合空気供給路４お
よび第３予混合燃料供給路１２は、それぞれ環状通路として形成されている。
【００１３】 燃料供給路１は、主軸３０に沿って中央に配置されている。供給路１は気体燃
料供給路２によって包囲され、該供給路２は空気供給路３で包囲されている。空
気供給路３は、パイロットバーナ２１の開口を形成する開口３１を有する。
【００１４】 空気供給路３は、開口３１の手前において、第３予混合燃料供給路１２で包囲
されている。空気供給路３は、第１予混合燃料供給路８により包囲され、第１予
混合燃料供給路８は、第２予混合燃料供給路１６で包囲されている。パイロット
バーナ２１および予混合燃料供給路８、１２、１６は、外部空気供給路４により
包囲されている。第３予混合燃料供給路１２は、外部空気供給路４に開口してい
る。第１予混合燃料供給路８と第２予混合燃料供給路１６は、開口３１の方向に
見て第３予混合燃料供給路１２の手前で予混合空気供給路４に開口している。
【００１５】 ハイブリッドバーナ２０は開口２３を有し、この開口２３でガスタービン（詳
細には図示せず）の燃焼器２４に開口している。
【００１６】 ハイブリッドバーナ２０の拡散運転中、空気供給路３および予混合空気供給路
４を介して空気を、燃料供給路１を介して燃料油を、第３予混合燃料供給路１２
を介して水を燃焼器２４に導入し、そこで燃料油および空気を、水を混在させて
燃焼させる。継続拡散運転中、第３予混合燃料供給路１２を介して水を供給する
代わりにあるいは同時に、第２予混合燃料供給路８を介して水蒸気を導入する。
【００１７】 ハイブリッドバーナ２０は追加的に、所謂ガス拡散運転で運転でき、その場合
気体燃料は専ら燃料供給路１あるいは気体燃料供給路２を介して、空気は空気供
給路３あるいは予混合空気供給路４を介して、水は予混合燃料供給路８、１２、
１６を介して導入される。
【００１８】 気体拡散運転中、水蒸気の導入は第２予混合燃料供給路８を介して行われ、水
の導入は第３予混合燃料供給路１２を介して行われる。
【００１９】 これらすべての運転法は、燃料と空気の燃焼に煽られて燃焼振動を生ずること
なしに、多量の水を混在して実行できる点で共通している。従って、燃焼中に形
成される窒素酸化物の量は著しく減少する。この運転法は、既存のハイブリッド
バーナに容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に基づくハイブリッドバーナの概略断面図。
【符号の説明】
１ 燃料供給路 ２ 気体燃料供給路 ３ 空気供給路 ４ 予混合空気供給路 ８ 第１予混合燃料供給路 １２ 第３予混合燃料供給路 １６ 第２予混合燃料供給路 ２０ ハイブリッドバーナ ２１ パイロットバーナ ２２ 予混合バーナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２３Ｄ 17/00 １０１ Ｆ２３Ｄ 17/00 １０１ Ｆ２３Ｒ 3/28 Ｆ２３Ｒ 3/28 Ｂ Ｄ 3/30 3/30 3/36 3/36

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】予混合バーナ（２２）とパイロットバーナ（２１）を有し、前
    記予混合バーナ（２２）が予混合空気供給路（４）と、予混合空気供給路（４）
    に開口している予混合燃料供給路（１２）とを有し、前記パイロットバーナ（２
    １）が空気供給路（３）と液体燃料および／又は気体燃料用の燃料供給路（１、
    ２）とを有しているハイブリッドバーナ（２０）の運転方法において、 空気を空気供給路（３）を介して、燃料油を燃料供給路（１）を介して、水を
    予混合燃料供給路（１２）を介してそれぞれ導入することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】予混合バーナ（２２）とパイロットバーナ（２１）を有し、前
    記予混合バーナ（２２）が予混合空気供給路（４）と、予混合空気供給路（４）
    に開口している予混合燃料供給路（８、１６）とを有し、前記パイロットバーナ
    （２１）が空気供給路（３）と、液体燃料および／又は気体燃料用の燃料供給路
    （１、２）とを有しているハイブリッドバーナ（２０）の運転方法において、 空気を空気供給路（３）および予混合空気供給路（４）を介して、燃料ガスを
    専ら燃料供給路（１、２）を介して、水を予混合燃料供給路（８、１２、１６）
    を介してそれぞれ導入することを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】燃料油を供給すべく予混合燃料供給路（１２）を設計し、この
    予混合燃料供給路（１２）を介して水を液状で導入することを特徴とする請求項
    １記載の方法。
  4. 【請求項４】燃料ガスを供給すべく予混合燃料供給路（８、１６）を設計し
    、この予混合燃料供給路（８、１６）を介して水を水蒸気の形で導入することを
    特徴とする請求項２記載の方法。
JP2000566618A 1998-08-20 1999-08-10 ハイブリッドバーナの運転方法 Pending JP2002523717A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19837865 1998-08-20
DE19837865.3 1998-08-20
PCT/DE1999/002495 WO2000011404A1 (de) 1998-08-20 1999-08-10 Verfahren zum betrieb eines hybridbrenners

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002523717A true JP2002523717A (ja) 2002-07-30

Family

ID=7878192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000566618A Pending JP2002523717A (ja) 1998-08-20 1999-08-10 ハイブリッドバーナの運転方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20010018173A1 (ja)
EP (1) EP1105678B1 (ja)
JP (1) JP2002523717A (ja)
DE (1) DE59910909D1 (ja)
WO (1) WO2000011404A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006112776A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 General Electric Co <Ge> 低コスト二元燃料燃焼器及び関連する方法
JP2013530371A (ja) * 2010-06-23 2013-07-25 シーメンス エナジー インコーポレイテッド 拡散燃焼システム用の第２の水噴射
JP2013231580A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 General Electric Co <Ge> 燃焼器への燃料供給システム

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20012780A1 (it) * 2001-12-21 2003-06-21 Nuovo Pignone Spa Dispositivo di iniezione principale di combustibile liquido per camera di combustione singola dotata di camera di pre-miscelamento di una tu
EP1645805A1 (de) * 2004-10-11 2006-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Brenner für fluidische Brennstoffe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brenners
EP1659339A1 (de) * 2004-11-18 2006-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Anfahren eines Brenners
EP2312215A1 (de) * 2008-10-01 2011-04-20 Siemens Aktiengesellschaft Brenner und Verfahren zum Betrieb eines Brenners
CN107076411B (zh) * 2014-10-23 2020-06-23 西门子公司 用于涡轮发动机的灵活燃料燃烧系统
DE102017116529B4 (de) * 2017-07-21 2022-05-05 Kueppers Solutions Gmbh Brenner

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4109304A1 (de) * 1991-03-21 1992-09-24 Siemens Ag Verfahren zur verringerung der stickoxid-emission eines brenners bei heizoelbetrieb und gasbetrieb
KR100234569B1 (ko) * 1991-04-25 1999-12-15 피터 토마스 석탄가스 및 다른연료의 저공해 연소를 위한 버너장치
DE19520292A1 (de) * 1995-06-02 1996-12-05 Abb Management Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkammer einer Gasturbogruppe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006112776A (ja) * 2004-10-14 2006-04-27 General Electric Co <Ge> 低コスト二元燃料燃焼器及び関連する方法
JP2013530371A (ja) * 2010-06-23 2013-07-25 シーメンス エナジー インコーポレイテッド 拡散燃焼システム用の第２の水噴射
JP2013231580A (ja) * 2012-04-27 2013-11-14 General Electric Co <Ge> 燃焼器への燃料供給システム

Also Published As

Publication number Publication date
US20010018173A1 (en) 2001-08-30
DE59910909D1 (de) 2004-11-25
EP1105678B1 (de) 2004-10-20
WO2000011404A1 (de) 2000-03-02
EP1105678A1 (de) 2001-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1777459A2 (en) Combustor for gas turbine
US5461853A (en) HRSG boiler design with air staging and gas reburn
EP1659338A1 (en) Trapped vortex combustor cavity manifold for gas turbine engine
US6374593B1 (en) Burner and method for reducing combustion humming during operation
EP1503142A2 (en) Method of operating a coal gasification combined cycle power plant
US20070231762A1 (en) Injector for Liquid Fuel, and Staged Premix Burner Having This Injector
JP2002523717A (ja) ハイブリッドバーナの運転方法
US6829896B2 (en) Catalytic oxidation module for a gas turbine engine
KR960702596A (ko) 동적 안정성을 개선하기 위한 확산 파일롯을 갖는 대기 가스 버너(Atmospheric Gas Burner Having Diffusion Pilot for lmproved Dynamic Stability)
JP4365027B2 (ja) 燃焼器とその運転方法
US6508061B2 (en) Diffuser combustor
CA2394694A1 (en) Pilot nozzle of gas turbine combustor
JP3961225B2 (ja) ガスタービン燃焼器
JP4121998B2 (ja) 低ＮＯｘ排出燃焼器のための燃焼室／ベンチュリの冷却装置と方法
US5205727A (en) Pulse combustor
EP2580448A2 (en) Gas turbine and method for operating said gas turbine
WO1998025084A1 (en) DIFFUSION AND PREMIX PILOT BURNER FOR LOW NOx COMBUSTOR
JP4285910B2 (ja) 燃焼装置を起動する方法
JP2005526205A (ja) バーナとその運転方法
JP3706455B2 (ja) 水素燃焼タービン用水素・酸素燃焼器
JPH07318059A (ja) ガスタービン燃焼器
JP2000329346A (ja) 予混合燃焼器及びその燃焼器を持つコージェネレーションシステム
KR19990000409U (ko) 예혼합버너의 염공구조체
JP2011208933A (ja) 燃焼器用のパイロット・システム
JPH03129205A (ja) バーナ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080703

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081003

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090319