JP2012068015A - 燃焼室及び燃焼室の動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第二の予混合燃料供給器(12)が、第一の予混合燃料供給器(11)に対して、燃焼器の縦軸(16)に沿ってずらして配置されている。第一のゾーン(14)が、燃焼器の縦軸に対して、第二の予混合燃料供給器(12)の上流に有る。
【選択図】 図6
Description
以下においては、火炎温度(Tf )と出力の間の関係を図示する図9を参照し、曲線25は、第一のゾーン14内の火炎温度を表し、曲線26は、第二のゾーン15内の火炎温度を表し、Tp は、臨界的な火炎温度を表し、その臨界的な火炎温度を下回ると、大きな脈動が発生する(従来技術による燃焼室では、そのような火炎温度を下回る動作は不可能である)。
部分負荷で動作している間、特に、LBO(リーンブローオフ又はリーンブローアウト)に近い、即ち、消炎に近い非常に薄い混合気による動作中は、CO排出量が増加するとともに、NOX 排出量が低下し、典型的には、脈動が問題となり始める前に、CO排出量が大幅に増加する。
部分負荷(典型的には、高負荷)での動作中に、従来技術による燃焼室は、場合によっては、所要の出力を達成するのに必要な火炎温度では大きな脈動が発生させるので、そのような温度で動作することができない。
2a,2b 従来技術による混合器
3 従来技術によるフロントプレート
5 従来技術での動作点
7 従来技術での動作線
10 本発明による燃焼室
11 本発明による第一の燃料供給器
12 本発明による第二の燃料供給器
13 本発明による燃焼器
14 本発明による燃焼器13の第一のゾーン
15 本発明による燃焼器13の第二のゾーン
16 本発明による燃焼器の縦軸
17 本発明による第一の燃料供給器11の縦軸
18 本発明による第二の燃料供給器12の縦軸
20 本発明の第一の火炎
21 本発明の第二の火炎
25 第一のゾーン14での火炎温度
26 第二のゾーン15での火炎温度
27,28,29 本発明の動作ゾーン
30 従来技術によるガスタービンでの火炎温度
32 本発明での脈動分布
35 本発明によるダクト
36 本発明によるボルテックスジェネレーター
37 本発明による燃料噴射器
A 酸化剤
F 燃料
G 高温ガス
W1 動作範囲
W2 動作範囲
Pmin 最低出力
Pmin,1 従来技術によるガスタービンの最低出力
Pmin,2 本発明の実施例によるガスタービンの最低出力
Tf 火炎温度
Tp この温度を下回ると、脈動が発生する温度
Tpuls この温度において、大きな脈動が発生する温度
Tw1 火炎温度の下限温度
T1 ,T2 第一と第二の混合器が生成した混合気によって発生する火炎の温度
Claims (14)
- 複数の第一及び第二の予混合燃料供給器(11,12)が燃焼器(13)と接続された、ガスタービンの燃焼室(10)であって、この燃焼器が、第一の予混合燃料供給器(11)に連なる第一のゾーン(14)と、第二の予混合燃料供給器(12)に連なる第二のゾーン(15)とを有し、第二の予混合燃料供給器(12)が、第一の予混合燃料供給器(11)に対して、燃焼器の縦軸(16)に沿ってずらして配置されている燃焼室において、
第一のゾーン(14)が、燃焼器の縦軸に対して、第二の予混合燃料供給器(12)の上流に有ることを特徴とする燃焼室。 - 第一と第二の予混合燃料供給器(11,12)の半径方向の位置が異なることを特徴とする請求項1に記載の燃焼室。
- 第一と第二の予混合燃料供給器(11,12)の円周方向の位置が異なることを特徴とする請求項1に記載の燃焼室。
- 第一の予混合燃料供給器(11)が、それぞれ少なくとも一つの第二の予混合燃料供給器(12)と隣接していることを特徴とする請求項1に記載の燃焼室。
- 第一と第二の予混合燃料供給器(11,12)の縦軸(17,18)が平行であることを特徴とする請求項1に記載の燃焼室。
- 第一と第二の予混合燃料供給器(11,12)の縦軸(17,18)が、燃焼器の縦軸(16)とも平行であることを特徴とする請求項5に記載の燃焼室。
- 第一と第二の予混合燃料供給器(11,12)が、それらの平行な軸(17,18)に沿って混合気を噴射することを特徴とする請求項5に記載の燃焼室。
- 複数の第一及び第二の予混合燃料供給器(11,12)が燃焼器(13)と接続された、ガスタービンの燃焼室(10)の動作方法であって、この燃焼器が、第一の予混合燃料供給器(11)に連なる第一のゾーン(14)と、第二の予混合燃料供給器(12)に連なる第二のゾーン(15)とを有し、第二の予混合燃料供給器(12)が、第一の予混合燃料供給器(11)に対して、燃焼器の縦軸(16)に沿ってずらして配置されている燃焼室の動作方法において、
第一のゾーン(14)が、燃焼器の縦軸に対して、第二の予混合燃料供給器(12)の上流に有ることを特徴とする方法。 - 第一と第二の予混合燃料供給器(11,12)が、異なる温度の火炎(20,21)を発生させることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 第一の予混合燃料供給器(11)が、第二の予混合燃料供給器(12)が発生させる火炎(21)よりも高い温度の火炎(20)を発生させることを特徴とする請求項8に記載の方法。
- 部分負荷において、第二の予混合燃料供給器(12)に供給する燃料を低減するが、第一の予混合燃料供給器(11)に供給する燃料を一定に維持することを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 低い負荷において、第二の予混合燃料供給器(12)を停止して、第一の予混合燃料供給器(11)だけを動作させることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 部分負荷において、脈動に関する限界値を上回るが、CO排出量に関する限界値を下回る温度の火炎を発生させるように、第二の予混合燃料供給器(12)を動作させることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- 高い部分負荷において、所要の火炎温度の上側と下側に位置する火炎温度の火炎(20,21)を発生させるように、第一と第二の予混合燃料供給器(11,12)を動作させることを特徴とする請求項10に記載の方法。
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