JP2014031777A - Gas turbine combustor and fuel supply method for gas turbine combustor - Google Patents

Gas turbine combustor and fuel supply method for gas turbine combustor Download PDF

Info

Publication number
JP2014031777A
JP2014031777A JP2012173573A JP2012173573A JP2014031777A JP 2014031777 A JP2014031777 A JP 2014031777A JP 2012173573 A JP2012173573 A JP 2012173573A JP 2012173573 A JP2012173573 A JP 2012173573A JP 2014031777 A JP2014031777 A JP 2014031777A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
gas turbine
flow rate
water injection
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012173573A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5877138B2 (en
Inventor
Tatsuya Sekiguchi
達也 関口
Shohei Yoshida
正平 吉田
Yoshitaka Hirata
義隆 平田
Hirokazu Takahashi
宏和 高橋
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2012173573A priority Critical patent/JP5877138B2/en
Publication of JP2014031777A publication Critical patent/JP2014031777A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5877138B2 publication Critical patent/JP5877138B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine combustor which uses both bioethanol and liquid fossil fuel such as light oil as fuel, and has a constitution switching a fuel system from one system to a plurality of systems, the gas turbine combustor being capable of reducing the discharge amounts of smoke and of soot and dust produced when the system is switched and preventing unstable combustion.SOLUTION: The gas turbine combustor includes: a pressure spraying type liquid fuel nozzle 11 and a fuel system 101 which supply liquid fossil fuel such as bioethanol and light oil; a diffusion combustion burner which mixes the fuel and compressed air 200; and a water injection nozzle 13 and a water injection system 103 which injects water into the combustor so as to reduce nitrogen oxides. A part of the fuel is supplied to the water injection system 103 on the condition that a fuel flow rate is equal to or larger than a predetermined value.

Description

本発明はガスタービン燃焼器に関する。   The present invention relates to a gas turbine combustor.

近年、ガスタービン燃焼器においては天然ガスや軽油などの化石燃料に加えて、多様な燃料を使用するニーズが増えている。特に地球温暖化抑制、二酸化炭素排出量低減の観点から、植物から精製されたバイオエタノールをガスタービンの燃料として利用する動きが活発化している。バイオエタノールは灯油や軽油のような液体化石燃料に比べて高価であり、また燃料の安定調達に課題がある。このため、バイオエタノールと液体化石燃料のいずれにも対応したガスタービン燃焼器の需要が増加している。   In recent years, in gas turbine combustors, there is an increasing need for using various fuels in addition to fossil fuels such as natural gas and light oil. In particular, from the viewpoint of suppressing global warming and reducing carbon dioxide emissions, there has been an active movement to use bioethanol purified from plants as fuel for gas turbines. Bioethanol is more expensive than liquid fossil fuels such as kerosene and light oil, and there is a problem in the stable procurement of fuel. For this reason, the demand for the gas turbine combustor corresponding to both bioethanol and liquid fossil fuel is increasing.

ガスタービンの効率向上、コスト低減のため、液体燃料用の燃料ノズルとして、圧力噴霧式の燃料ノズルが広く用いられている。圧力噴霧式の燃料ノズルは燃料の微粒化に噴霧空気などの媒体を必要としないため、噴霧空気圧縮機などの付帯設備が不要となり初期コストやランニングコストを低減できるメリットがある。   In order to improve the efficiency of gas turbines and reduce costs, pressure spray type fuel nozzles are widely used as fuel nozzles for liquid fuel. The pressure spray type fuel nozzle does not require a medium such as atomizing air for atomizing the fuel, so that an auxiliary facility such as an atomizing air compressor is not required, and there is an advantage that initial cost and running cost can be reduced.

バイオエタノールは液体化石燃料と比べて単位体積あたりの発熱量が低いため、同じ出力を得るには液体化石燃料に比べ多量のバイオエタノールをガスタービンに供給する必要がある。バイオエタノールと軽油のような発熱量が異なる燃料を同一燃料ノズルで噴霧する場合、燃料の最大流量と最小流量の比が大きくなる。バイオエタノールの最大流量に合わせて圧力噴霧式の燃料ノズルを設計すると、軽油の最小流量条件で、燃料供給圧力と燃焼器内圧との差圧が低くなる。このため、微粒化特性が低下しスモークや煤塵の排出量が増大し、燃焼が不安定となる可能性がある。これに対し、軽油焚きの最大流量に合わせて燃料ノズルを設計すると、バイオエタノールの最大流量を供給するために必要な差圧が増大する。このため、燃料ポンプや燃料配管などの燃料供給系統の仕様が高圧に対応しなければならず燃料系統のコストが増加する可能性がある。   Since bioethanol has a lower calorific value per unit volume than liquid fossil fuel, in order to obtain the same output, it is necessary to supply a larger amount of bioethanol to the gas turbine than liquid fossil fuel. When fuels with different calorific values, such as bioethanol and light oil, are sprayed with the same fuel nozzle, the ratio between the maximum flow rate and the minimum flow rate of the fuel increases. When a pressure spray type fuel nozzle is designed according to the maximum flow rate of bioethanol, the differential pressure between the fuel supply pressure and the combustor internal pressure is reduced under the minimum flow rate condition of light oil. For this reason, the atomization characteristics are lowered, the amount of smoke and dust discharged increases, and combustion may become unstable. On the other hand, if the fuel nozzle is designed in accordance with the maximum flow rate of light oil burning, the differential pressure required to supply the maximum flow rate of bioethanol increases. For this reason, the specifications of the fuel supply system such as the fuel pump and the fuel pipe must correspond to the high pressure, which may increase the cost of the fuel system.

ガスタービン燃焼器に発熱量の異なる2種類の燃料を使用する際に、燃焼不安定や燃料系統のコスト増加を抑制するための燃料供給構造が特許文献1に公開されている。   Patent Document 1 discloses a fuel supply structure for suppressing combustion instability and fuel system cost increase when two types of fuels having different calorific values are used in a gas turbine combustor.

特開平7−224688号公報JP-A-7-224688

特許文献1には、燃料供給系統を複数とし、燃料流量が少ない時には1系統から、燃料流量が増加した時には前記系統とともに他の系統から燃料を供給することで、燃料供給系統の最大流量と最小流量の比を小さくし、燃焼を安定化する方法が開示されている。本方法を用いる場合、燃料系統を1系統から複数系統に切り替える際に、燃料ノズルの噴孔面積が増加して燃料ノズルにおける差圧が一時的に低下する。このため、微粒化特性が劣化し、スモークや煤塵の排出量が増大する可能性があった。また、燃料系統を複数設置するため、コストが増加する課題があった。   In Patent Document 1, a plurality of fuel supply systems are provided. When the fuel flow rate is low, fuel is supplied from one system, and when the fuel flow rate is increased, fuel is supplied from the other system together with the above-described system. A method for reducing the flow rate ratio and stabilizing combustion is disclosed. When this method is used, when the fuel system is switched from one system to a plurality of systems, the nozzle hole area of the fuel nozzle increases and the differential pressure in the fuel nozzle temporarily decreases. For this reason, atomization characteristics deteriorated, and there was a possibility that the amount of smoke and dust discharged increased. In addition, since a plurality of fuel systems are installed, there is a problem that costs increase.

本発明の目的は、発熱量の低い親水性の燃料と発熱量の高い燃料とを燃料とするガスタービン燃焼器において、いずれの燃料を用いる場合においても、スモークや煤塵の排出量を抑制して安定燃焼できるガスタービン燃焼器を提供することにある。   The object of the present invention is to suppress smoke and dust emission in any gas turbine combustor that uses hydrophilic fuel with low calorific value and fuel with high calorific value as fuel. The object is to provide a gas turbine combustor capable of stable combustion.

本発明のガスタービン燃焼器は、発熱量の異なる複数の燃料を燃焼可能なガスタービン燃焼器において、燃料と空気を燃焼させる燃焼室と、前記燃焼室に液体燃料を噴射する液体燃料ノズルと、前記液体燃料ノズルに第一の液体燃料と前記第一の燃料よりも単位体積あたりの発熱量の低い親水性の第二の液体燃料とを供給可能な液体燃料系統と、前記燃焼室に水を噴射する第一の水噴射ノズルと、前記第一の水噴射ノズルに水を供給する第一の水噴射系統と、前記液体燃料系統を流下する液体燃料の流量が、前記第一の液体燃料の定格負荷条件における燃料流量よりも大きな範囲で定められた既定量以上の条件において、前記液体燃料系統を流下する液体燃料の一部を前記第一の水噴射系統に分岐させる第一の分岐配管とを備えたことを特徴とする。   The gas turbine combustor of the present invention is a gas turbine combustor capable of burning a plurality of fuels having different calorific values, a combustion chamber for burning fuel and air, a liquid fuel nozzle for injecting liquid fuel into the combustion chamber, A liquid fuel system capable of supplying the liquid fuel nozzle with a first liquid fuel and a hydrophilic second liquid fuel having a lower calorific value per unit volume than the first fuel; and water in the combustion chamber. A first water injection nozzle for injecting, a first water injection system for supplying water to the first water injection nozzle, and a flow rate of the liquid fuel flowing down the liquid fuel system, the flow rate of the first liquid fuel being A first branch pipe for branching a part of the liquid fuel flowing down the liquid fuel system to the first water injection system under a condition equal to or greater than a predetermined amount determined in a range larger than a fuel flow rate in a rated load condition; It is characterized by having To.

発熱量の低い親水性の燃料と発熱量の高い燃料とを燃料とするガスタービン燃焼器において、いずれの燃料を用いる場合においても、スモークや煤塵の排出量を抑制して安定燃焼できるガスタービン燃焼器を提供できる。
In a gas turbine combustor that uses a hydrophilic fuel with a low calorific value and a fuel with a high calorific value as a fuel, regardless of which fuel is used, the gas turbine combustion is capable of stable combustion with reduced smoke and dust emission Can be provided.

本発明の第1実施例におけるガスタービンの構造を示す構成図。The block diagram which shows the structure of the gas turbine in 1st Example of this invention. 本発明の第1実施例における液体燃料圧力と液体燃料流量の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the liquid fuel pressure and liquid fuel flow volume in 1st Example of this invention. 燃料系統1系統における従来構造の液体燃料圧力と液体燃料流量の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the liquid fuel pressure and liquid fuel flow volume of the conventional structure in one fuel system. 燃料系統2系統における従来構造の液体燃料圧力と液体燃料流量の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the liquid fuel pressure of the conventional structure and liquid fuel flow volume in two fuel systems. 本発明の第2実施例におけるガスタービン負荷と水噴射系統を流れる水およびバイオエタノールの流量の関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the gas turbine load in 2nd Example of this invention, and the flow volume of the water which flows through a water injection system, and bioethanol. エタノールの水混合比率と拡散燃焼した時の燃焼温度の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the water mixing ratio of ethanol, and the combustion temperature when carrying out diffusion combustion. 本発明の第2実施例におけるガスタービン負荷と水噴射系統を流れる水およびバイオエタノールの流量の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the gas turbine load in 2nd Example of this invention, and the flow volume of the water which flows through a water injection system, and bioethanol. 本発明の第3実施例におけるガスタービンの系統を示す構成図。The block diagram which shows the type | system | group of the gas turbine in 3rd Example of this invention. 本発明の第3実施例における液体化石燃料の燃料圧力と燃料流量の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the fuel pressure of the fossil fuel and fuel flow in 3rd Example of this invention. 本発明の第3実施例におけるガスタービン負荷と水噴射系統を流れる水および液体化石燃料の流量の関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship of the flow volume of the gas turbine load in the 3rd Example of this invention, the water which flows through a water injection system, and a liquid fossil fuel. 本発明の第3実施例におけるバイオエタノールの燃料圧力と燃料流量の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the fuel pressure and fuel flow volume of bioethanol in 3rd Example of this invention. 本発明の第3実施例におけるガスタービン負荷と水噴射系統を流れる水およびバイオエタノールの流量の関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the gas turbine load in 3rd Example of this invention, and the flow volume of the water and bioethanol which flow through a water injection system.

以下、実施例を図面を用いて説明する。   Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.

本発明の第1実施例のガスタービン燃焼器について図1および図2を用いて説明する。   A gas turbine combustor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

図1に本発明にかかるガスタービンの全体図を示す。発電用ガスタービンは圧縮機1、燃焼器2、タービン3を備え、タービン3により発電機4を駆動し電力を得る。圧縮機1で圧縮された圧縮空気200の流路となるディフューザー5の下流に燃焼器2を配置している。燃焼器2は、主要構成部品を格納する外筒6と、燃料を燃焼させて燃焼ガス204を生成する内筒7と、外筒6の上流側の一端を密閉するように燃焼器上流側端部に設置されたエンドカバー8と、内筒7の下流側に接続され燃焼ガスをタービンに導くトランジションピース9を備える。内筒7の内部には燃料と空気を燃焼させる燃焼室300が存在する。内筒7の上流側にはスワラ10を配置し、その軸中心部には燃焼室に液体燃料を噴射する液体燃料ノズル11を設けている。スワラ10の上流側には気体燃料ノズル12、エンドカバー8には水噴射ノズル13をそれぞれ設けている。   FIG. 1 shows an overall view of a gas turbine according to the present invention. The power generation gas turbine includes a compressor 1, a combustor 2, and a turbine 3, and the generator 4 is driven by the turbine 3 to obtain electric power. The combustor 2 is disposed downstream of the diffuser 5 serving as a flow path for the compressed air 200 compressed by the compressor 1. The combustor 2 includes an outer cylinder 6 that stores main components, an inner cylinder 7 that burns fuel to generate combustion gas 204, and an upstream end of the combustor so as to seal an upstream end of the outer cylinder 6. And an end cover 8 installed in the section, and a transition piece 9 connected to the downstream side of the inner cylinder 7 and guiding the combustion gas to the turbine. Inside the inner cylinder 7 is a combustion chamber 300 for burning fuel and air. A swirler 10 is disposed on the upstream side of the inner cylinder 7, and a liquid fuel nozzle 11 for injecting liquid fuel into the combustion chamber is provided at the center of the shaft. A gas fuel nozzle 12 is provided on the upstream side of the swirler 10, and a water injection nozzle 13 is provided on the end cover 8.

本実施例において、液体燃料ノズル11は圧力噴霧式の燃料ノズルを使用している。圧力噴霧式の燃料ノズルは液体燃料圧力と燃焼器2内圧との圧力差により液膜状に液体燃料を噴射して微粒化する方式である。圧力噴霧式の燃料ノズルは微粒化に噴霧空気などの媒体を必要としないため、噴霧空気圧縮機などの付帯設備が不要となり初期コストとランニングコストを低減できるメリットがある。   In this embodiment, the liquid fuel nozzle 11 is a pressure spray type fuel nozzle. The pressure spray type fuel nozzle is a system in which liquid fuel is injected into a liquid film and atomized by the pressure difference between the liquid fuel pressure and the combustor 2 internal pressure. Since the pressure spray type fuel nozzle does not require a medium such as atomizing air for atomization, an incidental facility such as an atomizing air compressor becomes unnecessary, and there is an advantage that initial cost and running cost can be reduced.

液体燃料ノズル11には液体燃料系統101が、気体燃料ノズル12には気体燃料系統102が、水噴射ノズル13には水噴射系統103がそれぞれ接続されている。液体燃料系統101はバイオエタノールを貯蔵するための燃料タンク14、灯油や軽油などの液体化石燃料を貯蔵するための燃料タンク15、燃料ポンプ17、流量調節弁18a、遮断弁19aを備える。気体燃料系統102は気体燃料タンク16、気化器20、流量調節弁18b、遮断弁19b備える。水噴射系統103は燃焼室300に噴射する水を貯蔵するための水タンク21、水ポンプ22、流量調節弁18c、遮断弁19c、チェック弁23bを備える。本実施例の特徴は液体燃料系統101を遮断弁19aの下流側において分岐し、一端は液体燃料ノズル11に接続し、残りは分岐配管としてチェック弁23aを介して水噴射系統103に接続したことである。   A liquid fuel system 101 is connected to the liquid fuel nozzle 11, a gaseous fuel system 102 is connected to the gaseous fuel nozzle 12, and a water injection system 103 is connected to the water injection nozzle 13. The liquid fuel system 101 includes a fuel tank 14 for storing bioethanol, a fuel tank 15 for storing liquid fossil fuel such as kerosene and light oil, a fuel pump 17, a flow control valve 18a, and a cutoff valve 19a. The gaseous fuel system 102 includes a gaseous fuel tank 16, a vaporizer 20, a flow control valve 18b, and a shutoff valve 19b. The water injection system 103 includes a water tank 21, a water pump 22, a flow rate adjusting valve 18c, a shutoff valve 19c, and a check valve 23b for storing water to be injected into the combustion chamber 300. The feature of this embodiment is that the liquid fuel system 101 is branched downstream of the shutoff valve 19a, one end is connected to the liquid fuel nozzle 11, and the other is connected to the water injection system 103 via a check valve 23a as a branch pipe. It is.

本実施例において、圧縮機1で圧縮された圧縮空気200は、ディフューザー5を通って燃焼室300に流入し、外筒6と内筒7の間を通過する。圧縮空気200の一部は内筒7の冷却空気201として燃焼室300に流入する。冷却空気201以外の圧縮空気200はスワラ10を通過して旋回流となり内筒7内部に流入する。スワラ10を通過した圧縮空気200は、液体燃料ノズル11から噴射された液体燃料または気体燃料ノズル12から供給された気体燃料と混合し、燃焼室300に拡散火炎203を形成する。   In this embodiment, the compressed air 200 compressed by the compressor 1 flows into the combustion chamber 300 through the diffuser 5 and passes between the outer cylinder 6 and the inner cylinder 7. A part of the compressed air 200 flows into the combustion chamber 300 as the cooling air 201 of the inner cylinder 7. The compressed air 200 other than the cooling air 201 passes through the swirler 10 to become a swirling flow and flows into the inner cylinder 7. The compressed air 200 that has passed through the swirler 10 is mixed with the liquid fuel injected from the liquid fuel nozzle 11 or the gaseous fuel supplied from the gaseous fuel nozzle 12 to form a diffusion flame 203 in the combustion chamber 300.

拡散火炎203により発生した燃焼ガス204は燃焼器2の下流に設置されたトランジションピース9を通過してタービン3に流入する。燃焼ガス204はタービン3および発電機4を駆動した後、排気ダクトを通じて排出される。本発明のように拡散燃焼する場合、ガスタービンの負荷が高い条件では燃焼ガス204が高温になり、温度の上昇にともない指数関数的に窒素酸化物の排出量が増加する。そこで、高負荷条件では水噴射ノズル13から内筒7に向かって水を噴射し、拡散火炎203の局所的な高温領域を低減することで、窒素酸化物の排出量を低減する。   The combustion gas 204 generated by the diffusion flame 203 passes through the transition piece 9 installed downstream of the combustor 2 and flows into the turbine 3. The combustion gas 204 is exhausted through an exhaust duct after driving the turbine 3 and the generator 4. In the case of diffusion combustion as in the present invention, the combustion gas 204 becomes high temperature under a high load condition of the gas turbine, and the emission amount of nitrogen oxide increases exponentially as the temperature rises. Therefore, under high load conditions, water is injected from the water injection nozzle 13 toward the inner cylinder 7 to reduce the local high temperature region of the diffusion flame 203, thereby reducing the discharge amount of nitrogen oxides.

チェック弁23aは弁内部の流路をばねによる弾性力で閉止しており、液体燃料系統101の燃料供給圧力と燃焼室300の圧力との差が設定値以下においては流路が閉止され、設定値よりも高くなると流路が開き燃料がチェック弁23aを流れ始める構造となっている。以下、このチェック弁23aの設定値をクラック圧と称する。   The check valve 23a closes the flow path inside the valve by the elastic force of the spring, and the flow path is closed and set when the difference between the fuel supply pressure of the liquid fuel system 101 and the pressure of the combustion chamber 300 is less than a set value. When it becomes higher than the value, the flow path is opened and the fuel starts to flow through the check valve 23a. Hereinafter, the set value of the check valve 23a is referred to as a crack pressure.

次に、上記構成のガスタービンにおいて、液体燃料を用いた場合の液体燃料系統101、水噴射系統103、チェック弁23aの動作について図1とともに図2を用いて説明する。図2の横軸は液体燃料の圧力を、縦軸は液体燃料流量を示す。また、図2中の一点鎖線は液体化石燃料およびバイオエタノールの定格負荷条件での燃料流量と、液体化石燃料燃焼時の最小燃料流量を示す。バイオエタノールは灯油や軽油などの液体化石燃料と比べて発熱量が低く、同じガスタービン負荷を得るには燃料流量が液体化石燃料に比べ多量となる。   Next, the operation of the liquid fuel system 101, the water injection system 103, and the check valve 23a when using liquid fuel in the gas turbine configured as described above will be described with reference to FIG. 1 and FIG. In FIG. 2, the horizontal axis indicates the pressure of the liquid fuel, and the vertical axis indicates the liquid fuel flow rate. 2 indicate the fuel flow rate under the rated load conditions of liquid fossil fuel and bioethanol, and the minimum fuel flow rate during the combustion of liquid fossil fuel. Bioethanol has a lower calorific value than liquid fossil fuels such as kerosene and light oil, and the fuel flow rate is higher than that of liquid fossil fuels to obtain the same gas turbine load.

液体化石燃料の場合は、定格燃料流量における液体燃料圧力がチェック弁23aのクラック圧未満となる。これに対し、バイオエタノールの場合は液体化石燃料よりも流量が増加するため、定格燃料流量における液体燃料圧力がチェック弁23aのクラック圧以上となる。液体燃料圧力がチェック弁23aのクラック圧以上となると液体燃料の一部が分岐配管を介して水噴射系統103に分岐し、水噴射系統103を通じて水噴射ノズル13から燃焼室300に供給される。このため、液体燃料圧力に対する燃料流量が急激に増加する。   In the case of liquid fossil fuel, the liquid fuel pressure at the rated fuel flow is less than the crack pressure of the check valve 23a. On the other hand, in the case of bioethanol, the flow rate increases compared to the liquid fossil fuel, so the liquid fuel pressure at the rated fuel flow rate becomes equal to or higher than the crack pressure of the check valve 23a. When the liquid fuel pressure becomes equal to or higher than the crack pressure of the check valve 23a, a part of the liquid fuel branches to the water injection system 103 via the branch pipe and is supplied from the water injection nozzle 13 to the combustion chamber 300 through the water injection system 103. For this reason, the fuel flow rate with respect to the liquid fuel pressure rapidly increases.

図3に従来の燃料系統1系統の場合の燃料圧力と燃料流量の関係の一例を示す。図3に示すようにバイオエタノールと液体化石燃料を燃料系統1系統で噴霧する場合、最大流量はバイオエタノール焚きの定格負荷時になり、最小流量は液体化石燃料焚きの起動時となる。このようなガスタービンでは、バイオエタノール専焼や液体化石燃料専焼のガスタービンと比べて燃料の最大流量と最小流量の比が大きくなる。このため、バイオエタノール焚きの最大流量に合わせて燃料ノズルや系統を設計すると、液体化石燃料焚きの最小流量において燃料供給圧力と燃焼室300の圧力との差圧が小さくなる。   FIG. 3 shows an example of the relationship between the fuel pressure and the fuel flow rate in the case of one conventional fuel system. When spraying bioethanol and liquid fossil fuel in one fuel system as shown in FIG. 3, the maximum flow rate is at the rated load of bioethanol burning, and the minimum flow rate is at the start of liquid fossil fuel burning. In such a gas turbine, the ratio between the maximum flow rate and the minimum flow rate of the fuel is larger than that of the gas turbine exclusively for bioethanol or liquid fossil fuel. For this reason, when the fuel nozzle and the system are designed according to the maximum flow rate of bioethanol burning, the differential pressure between the fuel supply pressure and the pressure of the combustion chamber 300 becomes small at the minimum flow rate of liquid fossil fuel burning.

圧力噴霧式の燃料ノズルでは差圧が低い場合、微粒化特性が低下し煤塵の排出量が増大する可能性がある。また、液体化石燃料焚きの最大流量に合わせて燃料ノズルや系統を設計すると、バイオエタノール焚きの定格負荷条件において燃料を供給するために必要な燃料の差圧が極めて大きく、高圧のポンプが必要となる。また、燃料ポンプや燃料配管を高圧仕様に変更すると、燃料系統のコストが増加するという課題がある。さらに、定格負荷条件における燃料の差圧が大きくなりすぎると、燃料の噴霧特性が変化し、燃焼器2を構成する部品に燃料噴霧が衝突して当該部品のメタル温度が上昇するなど、燃焼特性が変化する可能性がある。   In the case of a pressure spray type fuel nozzle, if the differential pressure is low, the atomization characteristics may be reduced and the amount of dust emission may be increased. In addition, if the fuel nozzle and system are designed for the maximum flow rate of liquid fossil fuel, the fuel differential pressure required to supply fuel under the rated load conditions of bioethanol is extremely large, and a high-pressure pump is required. Become. Moreover, there is a problem that the cost of the fuel system increases when the fuel pump and the fuel pipe are changed to the high pressure specification. Furthermore, if the differential pressure of the fuel at the rated load condition becomes too large, the fuel spray characteristics change, and the fuel spray collides with the parts constituting the combustor 2 and the metal temperature of the parts rises. May change.

本実施例では、図2示したようにチェック弁23aのクラック圧における燃料流量を液体化石燃料の定格負荷条件における燃料流量よりも大きな範囲で定められる規定量以上とし、クラック圧以上となる燃料流量を水噴射系統に供給することを特徴とする。このように構成することで、液体化石燃料焚き時においてはガスタービンの起動から定格負荷条件までを液体燃料ノズル11のみで燃料を噴射する。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, the fuel flow rate at the crack pressure of the check valve 23a is set to a predetermined amount or more determined in a range larger than the fuel flow rate under the rated load condition of the liquid fossil fuel, and the fuel flow rate becomes the crack pressure or more Is supplied to the water injection system. With this configuration, when the liquid fossil fuel is burned, fuel is injected only by the liquid fuel nozzle 11 from the start of the gas turbine to the rated load condition.

このとき、液体燃料ノズル11の仕様は液体化石燃料に合わせて設計でき、液体化石燃料の起動時など燃料流量が少なく差圧が小さい条件においても液体化石燃料を十分に微粒化でき、スモークや煤塵の発生を抑制できる。さらに、定格負荷条件においても液体化石燃料の供給圧力を所望の圧力にできるため、液体化石燃料の微粒化特性を良好な状態に保つことができ、スモークや煤塵の排出量を抑制できる。   At this time, the specification of the liquid fuel nozzle 11 can be designed in accordance with the liquid fossil fuel, and the liquid fossil fuel can be sufficiently atomized even under conditions where the fuel flow is small and the differential pressure is small, such as when the liquid fossil fuel is started up. Can be suppressed. Furthermore, since the supply pressure of the liquid fossil fuel can be set to a desired pressure even under rated load conditions, the atomization characteristics of the liquid fossil fuel can be maintained in a good state, and smoke and dust emission can be suppressed.

また、バイオエタノール焚き時においては、ガスタービンの部分負荷条件以上において燃料供給圧力がチェック弁23aのクラック圧以上となる。このため、バイオエタノールの一部を水噴射系統103を通じて燃焼室300に供給でき、バイオエタノールのように発熱量が低く定格負荷条件の燃料流量が多い燃料でも、燃料の差圧の過上昇を防止できる。このように、液体化石燃料焚き時における微粒化特性を良好な状態に保ちながら、バイオエタノール焚き時の燃料供給圧力の過上昇を抑制できる。このため、バイオエタノール焚き時の定格負荷条件においても噴霧特性が大きく変化せず、燃焼器2を構成する部品に燃料噴霧が衝突しないため、当該部品のメタル温度が上昇しない。   Further, when the bioethanol is burned, the fuel supply pressure becomes equal to or higher than the crack pressure of the check valve 23a under the partial load condition of the gas turbine. For this reason, a part of bioethanol can be supplied to the combustion chamber 300 through the water injection system 103, and even if the fuel has a low calorific value and a large fuel flow rate under the rated load conditions, such as bioethanol, an excessive increase in the differential pressure of the fuel is prevented. it can. In this way, it is possible to suppress an excessive increase in the fuel supply pressure during bioethanol burning, while maintaining a fine atomization characteristic during the burning of liquid fossil fuel. For this reason, the spray characteristics do not change greatly even under the rated load conditions when burning bioethanol, and the fuel spray does not collide with the parts constituting the combustor 2, so that the metal temperature of the parts does not rise.

また、水噴射系統103から噴霧水を供給する場合、バイオエタノールと混合して噴射する。この場合、バイオエタノールは親水性の燃料であり、水噴射系統103に供給しても容易に水と混合する。このため、水噴射ノズル13から燃料と水が分離することなく燃焼室300に供給され、燃焼不安定などは発生しない。   Moreover, when supplying spray water from the water injection system | strain 103, it mixes with bioethanol and injects. In this case, bioethanol is a hydrophilic fuel and is easily mixed with water even when supplied to the water injection system 103. For this reason, fuel and water are supplied from the water injection nozzle 13 to the combustion chamber 300 without being separated, and combustion instability does not occur.

本実施例においては、バイオエタノールの燃料供給圧力がチェック弁23aのクラック圧以上になるとバイオエタノールの一部を水噴射系統103を通じて燃焼室300に供給する。このため、液体燃料ノズル11から拡散火炎203に供給する燃料流量が低減する。バイオエタノールを液体燃料ノズル11と水噴射ノズル13に分散して供給することで、液体燃料ノズル11近傍に形成される拡散火炎203の局所的な火炎温度が低下し、窒素酸化物の排出量が低減する。   In this embodiment, when the fuel supply pressure of bioethanol becomes equal to or higher than the crack pressure of the check valve 23 a, a part of bioethanol is supplied to the combustion chamber 300 through the water injection system 103. For this reason, the flow rate of the fuel supplied from the liquid fuel nozzle 11 to the diffusion flame 203 is reduced. By supplying bioethanol to the liquid fuel nozzle 11 and the water injection nozzle 13 in a distributed manner, the local flame temperature of the diffusion flame 203 formed in the vicinity of the liquid fuel nozzle 11 is lowered, and the amount of nitrogen oxides discharged is reduced. To reduce.

また、水噴射ノズル13から供給するバイオエタノールは水と混合した状態で噴射され、内筒7において噴霧水とともに蒸発し、燃焼する。噴霧水が蒸発する時の気化熱により拡散火炎203の火炎温度が低減するため、窒素酸化物の排出量がさらに低減する。噴霧水が蒸発することで火炎温度が低下することに加えて、発生した蒸気により局所的な酸素濃度が低下し、燃焼反応が緩慢となる。このため、拡散火炎203が長炎化し、周囲への熱損失が増大して拡散火炎203の火炎温度がさらに低下する。これにより、窒素酸化物の排出量をさらに低減でき、また燃焼器2を構成する部品のメタル温度を低減することができる。   Further, bioethanol supplied from the water injection nozzle 13 is injected in a state of being mixed with water, evaporates with the spray water in the inner cylinder 7 and burns. Since the flame temperature of the diffusion flame 203 is reduced by the heat of vaporization when the spray water evaporates, the discharge amount of nitrogen oxide is further reduced. In addition to the flame temperature being lowered due to the evaporation of the spray water, the generated steam lowers the local oxygen concentration and slows the combustion reaction. For this reason, the diffusion flame 203 becomes longer, heat loss to the surroundings increases, and the flame temperature of the diffusion flame 203 further decreases. Thereby, the discharge | emission amount of a nitrogen oxide can further be reduced and the metal temperature of the components which comprise the combustor 2 can be reduced.

上述のように、バイオエタノールを水噴射系統に供給する系統と、その系統にクラック圧を液体化石燃料の定格負荷流量条件の圧力以上に設定したチェック弁を備えた燃焼器では、バイオエタノールを分散して供給すること、噴霧水により燃焼反応が緩慢となることで、従来の実施例と比較して窒素酸化物の排出量を低減できる。このため、窒素酸化物の排出量を環境規制値以下とするために必要な水噴射流量が低減するため、ガスタービンの効率を向上できる。また、液体化石燃料を供給する場合でも、微粒化特性を損なうことがないため、煤塵の排出量が増大することを抑制できる。
As described above, in a combustor equipped with a system that supplies bioethanol to the water injection system and a check valve in which the crack pressure is set to be equal to or higher than the rated load flow rate condition of liquid fossil fuel, bioethanol is dispersed. Thus, the combustion reaction is slowed down by the spray water, so that the emission amount of nitrogen oxides can be reduced as compared with the conventional example. For this reason, since the water injection flow rate required in order to make the discharge | emission amount of nitrogen oxide below an environmental regulation value reduces, the efficiency of a gas turbine can be improved. In addition, even when supplying liquid fossil fuel, the atomization characteristics are not impaired, so that it is possible to suppress an increase in the amount of discharged dust.

本発明の第2実施例のガスタービン燃焼器および水噴射制御方法を図4から図7を用いて説明する。   A gas turbine combustor and a water injection control method according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図4に本発明の第2実施例のガスタービンの全体図を示す。本実施例では第1実施例の構成に加え、燃料系統101から水噴射系統103に分岐する燃料配管に燃料流量計24を、水噴射系統103に水流量計25を設置し、液体燃料流量計24および水流量計25の指示値から水流量の設定値を演算し水噴射系統103を流れる水の流量を制御する制御装置26を設けたことを特徴とする。   FIG. 4 shows an overall view of a gas turbine according to a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, a fuel flow meter 24 is installed in a fuel pipe that branches from the fuel system 101 to the water injection system 103, and a water flow meter 25 is installed in the water injection system 103. 24 and a control device 26 for controlling the flow rate of water flowing through the water injection system 103 by calculating a set value of the water flow rate from the indicated values of the water flow meter 25.

拡散燃焼方式のガスタービン燃焼器において、NOx低減のために燃焼器に水を噴射する場合、水の流量は燃料流量に対して一定の割合となるように制御する方法がある。図5に第2の実施例において、水の流量をガスタービン負荷に対して一定の割合となるように制御した時の、燃料系統101および水噴射系統103を流れるバイオエタノールおよび水の流量を示す。図5の横軸はガスタービン負荷、縦軸はバイオエタノールおよび水の流量である。   In a diffusion combustion type gas turbine combustor, when water is injected into the combustor to reduce NOx, there is a method of controlling the flow rate of water so as to be a constant ratio with respect to the fuel flow rate. FIG. 5 shows the flow rates of bioethanol and water flowing through the fuel system 101 and the water injection system 103 when the flow rate of water is controlled to be a constant ratio with respect to the gas turbine load in the second embodiment. . The horizontal axis in FIG. 5 is the gas turbine load, and the vertical axis is the flow rate of bioethanol and water.

水はガスタービンの低負荷条件から供給を開始し、負荷の上昇に伴って徐々に流量が増加する。負荷が上昇してバイオエタノールの燃料供給圧力がチェック弁23aのクラック圧以上となると、バイオエタノールが水噴射系統103に流れ始める。高負荷条件においては水噴射系統103を流れるバイオエタノールの流量が増加するため、水の流量設定値が少ないと水噴射系統103を流れるバイオエタノールの比率が高くなる。この場合、水噴射ノズル13の下流に拡散火炎205を形成する可能性がある。   Water starts to be supplied from the low load condition of the gas turbine, and the flow rate gradually increases as the load increases. When the load increases and the fuel supply pressure of bioethanol becomes equal to or higher than the crack pressure of the check valve 23 a, bioethanol begins to flow into the water injection system 103. Since the flow rate of bioethanol flowing through the water injection system 103 increases under a high load condition, the ratio of bioethanol flowing through the water injection system 103 increases when the water flow rate setting value is small. In this case, there is a possibility that the diffusion flame 205 is formed downstream of the water injection nozzle 13.

図6にエタノールと水の混合比率とその混合燃料が拡散燃焼した時の燃焼温度の関係の一例を示す。図6の横軸は混合燃料中のエタノール混合比率、縦軸は燃焼温度を示す。エタノール混合比率の上昇に伴い燃焼温度が上昇し、エタノール混合比率35%以上で燃焼温度が1800K以上となることがわかる。燃焼温度が1800K以上においては、空気中の窒素と酸素が反応して生成する窒素酸化物、いわゆるサーマルNOxの増加が顕著となる。水噴射ノズル13から供給する混合流体におけるバイオエタノール混合比率が増加すると、拡散火炎205の燃焼温度が1800K以上となりサーマルNOxの排出量が増大する可能性がある。   FIG. 6 shows an example of the relationship between the mixing ratio of ethanol and water and the combustion temperature when the mixed fuel is subjected to diffusion combustion. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the mixing ratio of ethanol in the mixed fuel, and the vertical axis indicates the combustion temperature. It can be seen that the combustion temperature rises as the ethanol mixing ratio increases, and that the combustion temperature becomes 1800 K or more at an ethanol mixing ratio of 35% or more. When the combustion temperature is 1800K or higher, the increase in nitrogen oxides, so-called thermal NOx, produced by the reaction of nitrogen and oxygen in the air becomes significant. When the bioethanol mixing ratio in the mixed fluid supplied from the water injection nozzle 13 increases, the combustion temperature of the diffusion flame 205 becomes 1800K or more, and the discharge amount of thermal NOx may increase.

そこで、本実施例においては、液体燃料流量計24および水流量計25の指示値から水噴射系統103を流れるバイオエタノールの比率が
(数1)
/(m+m)*100≦35*α ・・・(式1)
:バイオエタノール流量
:水流量
α:係数
となるように水の流量を制御する制御装置26を設けた。ここで、係数αは1より小さい正の値であり、エタノールとバイオエタノールの発熱量の違いや環境規制値を考慮して適切に設定することが望ましい。
Therefore, in the present embodiment, the ratio of bioethanol flowing through the water injection system 103 from the indicated values of the liquid fuel flow meter 24 and the water flow meter 25 is (Equation 1).
m b / (m w + m b ) * 100 ≦ 35 * α (Formula 1)
m b : Bioethanol flow rate m w : Water flow rate α: A control device 26 that controls the flow rate of water so as to have a coefficient is provided. Here, the coefficient α is a positive value smaller than 1, and is preferably set appropriately in consideration of the difference in calorific value between ethanol and bioethanol and the environmental regulation value.

図7に本実施例におけるガスタービン負荷と水噴射系統を流れるバイオエタノールおよび水流量の関係を示す。低負荷条件では、水流量は負荷の上昇にともなって徐々に増加する。負荷が上昇してバイオエタノールの燃料供給圧力がチェック弁23aのクラック圧以上となると、バイオエタノールが水噴射系統103に流れ始める。さらに負荷が上昇し、水噴射系統103を流れるバイオエタノールの流量割合が増加した場合、制御装置26で水流量を制御し、水噴射系統103を流れる水の流量を増加する。このように水噴射系統103を流れるバイオエタノールの流量に比例するように水噴射系統103を流れる水の流量を調節することにより、水噴射系統103を流れるバイオエタノールの混合比率を設定値以下に保持する。   FIG. 7 shows the relationship between the gas turbine load and the bioethanol flowing through the water injection system and the water flow rate in this embodiment. Under low load conditions, the water flow rate gradually increases with increasing load. When the load increases and the fuel supply pressure of bioethanol becomes equal to or higher than the crack pressure of the check valve 23 a, bioethanol begins to flow into the water injection system 103. When the load further increases and the flow rate of bioethanol flowing through the water injection system 103 increases, the water flow rate is controlled by the control device 26 and the flow rate of water flowing through the water injection system 103 is increased. Thus, by adjusting the flow rate of water flowing through the water injection system 103 so as to be proportional to the flow rate of bioethanol flowing through the water injection system 103, the mixing ratio of the bioethanol flowing through the water injection system 103 is kept below a set value. To do.

本実施例のように水流量を制御することで、水噴射ノズル13の下流に形成される拡散火炎205の燃焼温度を1800K未満に抑え、サーマルNOxを低減できる。また、本実施例においては、高負荷条件において水噴射系統103のバイオエタノール混合比率を設定値以下に保持するため、実施例1よりも水流量が増加する場合がある。水流量の増加により燃焼ガス204の流量が増加するため、ガスタービンの出力が増大する効果が得られる。   By controlling the water flow rate as in this embodiment, the combustion temperature of the diffusion flame 205 formed downstream of the water injection nozzle 13 can be suppressed to less than 1800K, and thermal NOx can be reduced. In the present embodiment, the water flow rate may increase as compared to the first embodiment because the bioethanol mixing ratio of the water injection system 103 is kept below the set value under high load conditions. Since the flow rate of the combustion gas 204 increases due to the increase in the water flow rate, the effect of increasing the output of the gas turbine can be obtained.

一方、従来の実施例では、水噴射ノズル13から噴射する水流量が増大すると、拡散火炎203の温度が低下して燃焼反応が緩慢となり、燃焼効率が低下してガスタービンの効率が低下する可能性があった。これに対し本実施例では、水噴射ノズル13から水とともにバイオエタノールを噴射して燃焼させるため、水流量が増加しても拡散火炎203の温度が大幅に低下することがなく、燃焼効率の低下を防止できる。   On the other hand, in the conventional example, when the flow rate of water injected from the water injection nozzle 13 increases, the temperature of the diffusion flame 203 decreases, the combustion reaction becomes slow, the combustion efficiency decreases, and the gas turbine efficiency can decrease. There was sex. On the other hand, in this embodiment, bioethanol is injected together with water from the water injection nozzle 13 and burned, so that the temperature of the diffusion flame 203 does not drop significantly even if the water flow rate increases, and the combustion efficiency is lowered. Can be prevented.

このように、本実施例においては、水噴射系統を流れるバイオエタノールの流量に合わせて水流量を制御することでサーマルNOxを低減できる。また、従来の実施例と比較して水流量が増加するため、ガスタービンの出力を増大できる。さらに、水噴射量が増加した場合においても燃焼効率の低下を防止できる。   Thus, in this embodiment, thermal NOx can be reduced by controlling the water flow rate in accordance with the flow rate of bioethanol flowing through the water injection system. Further, since the water flow rate is increased as compared with the conventional example, the output of the gas turbine can be increased. Furthermore, it is possible to prevent a decrease in combustion efficiency even when the water injection amount is increased.

なお、本実施例は、水噴射系統103に設置した水流量計25の指示値を用いて制御を行う構成であるが、流量調節弁18cの弁開度から算出した水流量を指示値として用いてもよい。   In addition, although a present Example is a structure which controls using the instruction | indication value of the water flow meter 25 installed in the water injection system | strain 103, it uses the water flow rate calculated from the valve opening degree of the flow control valve 18c as an instruction | indication value. May be.

本発明の第3実施例のガスタービン燃焼器について図8から図12を用いて説明する。本実施形態の基本構成は第1実施例と同様である。本実施例により液体化石燃料およびバイオエタノール焚きの着火特性を向上することができる。   A gas turbine combustor according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The basic configuration of this embodiment is the same as that of the first example. This embodiment can improve the ignition characteristics of liquid fossil fuel and bioethanol.

図8に本実施例におけるガスタービン燃焼器の系統図を示す。本実施例の燃料ノズル11は、先端が二重管状になっており、中央部に設けたパイロット燃料噴孔27とその外周に設けたメイン燃料噴孔28の2系統から液体燃料を噴射する。液体燃料系統101はバイオエタノールを貯蔵するための燃料タンク14、灯油や軽油などの液体化石燃料を貯蔵するための燃料タンク15、燃料ポンプ17、流量調節弁18a、遮断弁19aを備える。液体燃料系統101は遮断弁19aの下流でパイロット燃料系統104aおよびメイン燃料系統105aに分岐する。パイロット燃料系統104aは下流側でさらにパイロット燃料系統104b、104cに分岐する。   FIG. 8 shows a system diagram of the gas turbine combustor in the present embodiment. The fuel nozzle 11 of the present embodiment has a double tubular tip, and injects liquid fuel from two systems of a pilot fuel injection hole 27 provided at the center and a main fuel injection hole 28 provided on the outer periphery thereof. The liquid fuel system 101 includes a fuel tank 14 for storing bioethanol, a fuel tank 15 for storing liquid fossil fuel such as kerosene and light oil, a fuel pump 17, a flow control valve 18a, and a cutoff valve 19a. The liquid fuel system 101 branches to the pilot fuel system 104a and the main fuel system 105a downstream of the shutoff valve 19a. The pilot fuel system 104a further branches to the pilot fuel systems 104b and 104c on the downstream side.

パイロット燃料系統104bは燃料ノズル11のパイロット燃料噴孔27に接続している。また、パイロット燃料系統104cはチェック弁37a、電磁弁33を介して水噴射系統106に接続している。メイン燃料系統105aにはチェック弁37bが配置され、チェック弁37bの下流でメイン燃料系統105b、105cに分岐する。メイン燃料系統105bは燃料ノズル11のメイン燃料噴孔28に接続している。また、メイン燃料系統105cはチェック弁37cを介して水噴射系統107に接続している。本実施例の燃料系統にはチェック弁37a、37b、37cの3種類のチェック弁を配置している。この3種類のチェック弁のクラック圧は37a<37b<37cの順に高く設定している。   The pilot fuel system 104 b is connected to the pilot fuel injection hole 27 of the fuel nozzle 11. The pilot fuel system 104c is connected to the water injection system 106 via the check valve 37a and the electromagnetic valve 33. A check valve 37b is arranged in the main fuel system 105a and branches to the main fuel systems 105b and 105c downstream of the check valve 37b. The main fuel system 105 b is connected to the main fuel injection hole 28 of the fuel nozzle 11. The main fuel system 105c is connected to the water injection system 107 via a check valve 37c. Three types of check valves 37a, 37b and 37c are arranged in the fuel system of this embodiment. The crack pressures of these three types of check valves are set higher in the order of 37a <37b <37c.

次に、このように構成した燃料系統における燃料の流れについて説明する。燃料流量が少なく燃料供給圧力がチェック弁37aのクラック圧未満の条件では、燃料はパイロット燃料系統104aから104bを流れ、パイロット燃料噴孔27から燃焼室300に供給される。燃料供給圧力がチェック弁37aのクラック圧以上チェック弁37bのクラック圧未満の条件では、燃料はパイロット燃料系統104aから104b、104cを流れる。パイロット燃料系統104bに流れた燃料は、パイロット燃料噴孔27から燃焼室300に供給される。パイロット燃料系統104cに流れた燃料は、電磁弁33が開いている時に水噴射系統106を流れ水噴射ノズル13aから燃焼器2に供給される。   Next, the fuel flow in the fuel system configured as described above will be described. Under conditions where the fuel flow rate is low and the fuel supply pressure is less than the crack pressure of the check valve 37a, the fuel flows through the pilot fuel systems 104a to 104b and is supplied from the pilot fuel injection holes 27 to the combustion chamber 300. Under the condition that the fuel supply pressure is not less than the crack pressure of the check valve 37a and less than the crack pressure of the check valve 37b, the fuel flows through the pilot fuel systems 104a to 104b and 104c. The fuel that has flowed into the pilot fuel system 104 b is supplied to the combustion chamber 300 from the pilot fuel injection hole 27. The fuel that has flowed into the pilot fuel system 104c flows through the water injection system 106 when the solenoid valve 33 is open, and is supplied to the combustor 2 from the water injection nozzle 13a.

燃料供給圧力がチェック弁37bのクラック圧以上チェック弁37cのクラック圧未満の条件では、燃料はパイロット燃料系統104a、104b、104cおよびメイン燃料系統105a、105bに供給される。メイン燃料系統105bに流れた燃料はメイン燃料噴孔28から燃焼室300に供給される。燃料供給圧力がチェック弁37cのクラック圧以上の条件では、燃料はパイロット燃料系統104a、104b、104cおよびメイン燃料系統105a、105b、105cに供給される。メイン燃料系統105cに流れた燃料は水噴射系統107を流れ、水噴射ノズル13bから燃焼室300に供給される。   Under the condition that the fuel supply pressure is not less than the crack pressure of the check valve 37b and less than the crack pressure of the check valve 37c, the fuel is supplied to the pilot fuel systems 104a, 104b, 104c and the main fuel systems 105a, 105b. The fuel that has flowed into the main fuel system 105 b is supplied from the main fuel injection hole 28 to the combustion chamber 300. Under the condition that the fuel supply pressure is equal to or higher than the crack pressure of the check valve 37c, the fuel is supplied to the pilot fuel systems 104a, 104b, 104c and the main fuel systems 105a, 105b, 105c. The fuel that has flowed into the main fuel system 105c flows through the water injection system 107 and is supplied to the combustion chamber 300 from the water injection nozzle 13b.

本実施例では燃料の微粒化やパージに使用する圧縮空気を供給するため、噴霧空気圧縮機30を設けている。噴霧空気圧縮機30で圧縮された空気は、噴霧空気系統108a、108b、108cに供給される。噴霧空気系統108aは、遮断弁31aを介して液体燃料系統101の遮断弁19a下流に接続している。噴霧空気系統108bは、遮断弁31bを介してメイン燃料系統105aのチェック弁37b下流に接続している。噴霧空気系統108cは電磁弁33に接続し、計装空気として使用する。ここで、電磁弁33は噴霧空気系統108cから圧縮空気が供給されている場合に開となり、供給されていない場合に閉となるように構成している。   In the present embodiment, an atomizing air compressor 30 is provided to supply compressed air used for atomization or purging of fuel. The air compressed by the atomizing air compressor 30 is supplied to the atomizing air systems 108a, 108b, 108c. The atomizing air system 108a is connected to the downstream side of the shutoff valve 19a of the liquid fuel system 101 via the shutoff valve 31a. The atomizing air system 108b is connected to the downstream side of the check valve 37b of the main fuel system 105a via the shut-off valve 31b. The atomizing air system 108c is connected to the electromagnetic valve 33 and used as instrumentation air. Here, the electromagnetic valve 33 is configured to be opened when compressed air is supplied from the spray air system 108c, and closed when not supplied.

水噴射系統103は燃焼器に噴射する水を貯蔵するための水タンク21、水ポンプ22、流量調節弁18c、遮断弁19cを備えており、遮断弁19c下流において水噴射系統106、107に分岐している。水噴射系統106はチェック弁37dを介して水噴射ノズル13aに接続し、水噴射系統107はチェック弁37eを介して水噴射ノズル13bに接続している。水噴射ノズル13aは、図9A−A矢視図に示すように火炎伝播管40と同じ周方向位置に配置している。   The water injection system 103 includes a water tank 21 for storing water to be injected into the combustor, a water pump 22, a flow rate adjustment valve 18c, and a cutoff valve 19c, and branches to the water injection systems 106 and 107 downstream of the cutoff valve 19c. doing. The water injection system 106 is connected to the water injection nozzle 13a via a check valve 37d, and the water injection system 107 is connected to the water injection nozzle 13b via a check valve 37e. The water injection nozzle 13a is arrange | positioned in the same circumferential direction position as the flame propagation pipe 40, as shown to FIG.

まず本実施例において液体化石燃料を燃料とした場合の燃料供給方法について図8、9を用いて説明する。図9に液体化石燃料を燃料としたガスタービンの着火、昇速時の燃料供給圧力と燃料流量の関係を示す。液体化石燃料の着火時には燃料流量が少なく燃料供給圧力が低い。このため、燃料供給圧力はチェック弁37aのクラック圧以下となり、燃料はパイロット燃料噴孔27から燃焼室300に供給される。着火時は燃料供給圧力が低く、差圧が十分に取れないため燃料が微粒化しにくい。そこで噴霧空気圧縮機30を起動し遮断弁31bを開とする。圧縮空気はメイン燃料系統105bを通じ、メイン燃料噴孔28から燃焼室300に供給される。   First, a fuel supply method when liquid fossil fuel is used in this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 shows the relationship between the fuel supply pressure and the fuel flow rate at the time of ignition and acceleration of a gas turbine using liquid fossil fuel as fuel. When the liquid fossil fuel is ignited, the fuel flow rate is low and the fuel supply pressure is low. For this reason, the fuel supply pressure becomes equal to or lower than the crack pressure of the check valve 37 a, and the fuel is supplied from the pilot fuel injection hole 27 to the combustion chamber 300. At the time of ignition, the fuel supply pressure is low, and the differential pressure cannot be taken sufficiently, so that the fuel is difficult to atomize. Therefore, the atomizing air compressor 30 is started and the shut-off valve 31b is opened. The compressed air is supplied from the main fuel injection hole 28 to the combustion chamber 300 through the main fuel system 105b.

パイロット燃料噴孔27から供給される液体化石燃料は、メイン燃料噴孔28から供給される圧縮空気との速度差により生じるせん断力によって微粒化される。パイロット燃料噴孔27から噴射された液体燃料は点火栓のスパークなどで強制的に着火させる。複数の燃焼器2を備えたガスタービンでは、燃焼室300を火炎伝播管40で接続している。点火栓で強制的に着火して火炎を形成した燃焼室300から、火炎伝播管40を通じて隣接する燃焼室300に高温の燃焼ガスを流通させて全ての燃焼室300に火炎を形成する。燃料を圧縮空気で微粒化することで燃料と空気の混合が促進され、良好な着火、火炎伝播特性を得ることができる。   The liquid fossil fuel supplied from the pilot fuel injection hole 27 is atomized by a shearing force generated by a speed difference from the compressed air supplied from the main fuel injection hole 28. The liquid fuel injected from the pilot fuel injection hole 27 is forcibly ignited by sparks of a spark plug or the like. In the gas turbine including the plurality of combustors 2, the combustion chambers 300 are connected by the flame propagation pipe 40. From the combustion chamber 300 forcibly ignited by the spark plug to form a flame, high-temperature combustion gas is circulated to the adjacent combustion chamber 300 through the flame propagation tube 40 to form flames in all the combustion chambers 300. By atomizing the fuel with compressed air, mixing of the fuel and air is promoted, and good ignition and flame propagation characteristics can be obtained.

昇速時においては、着火時よりも燃料流量が増加するため、燃料供給圧力がチェック弁37aのクラック圧を上回る。昇速時においても噴霧空気圧縮機30は起動しており、圧縮空気により燃料を微粒化している。このため、燃料系統108cに圧縮空気が供給されており、電磁弁33は開となっている。このため、燃料の一部はパイロット燃料系統104c、電磁弁33、水噴射系統106を通じて、水噴射ノズル13aから燃焼室300に供給される。   At the time of acceleration, the fuel flow rate increases more than at the time of ignition, so the fuel supply pressure exceeds the crack pressure of the check valve 37a. The atomizing air compressor 30 is activated even when the speed is increased, and the fuel is atomized by the compressed air. For this reason, compressed air is supplied to the fuel system 108c, and the electromagnetic valve 33 is open. For this reason, a part of the fuel is supplied from the water injection nozzle 13 a to the combustion chamber 300 through the pilot fuel system 104 c, the electromagnetic valve 33, and the water injection system 106.

昇速時においてガスタービンの回転数がさらに上昇すると、燃料流量が増加し燃料供給圧力が高くなりチェック弁37bのクラック圧を上回る。この時に合わせて、噴霧空気圧縮機30を停止する。これにより、電磁弁33が閉止し水噴射系統106への燃料供給が停止し、燃料はパイロット燃料系統104bおよびメイン燃料系統105bを通じて燃焼室300に供給される。   When the rotational speed of the gas turbine further increases at the time of speed increase, the fuel flow rate increases, the fuel supply pressure increases, and exceeds the crack pressure of the check valve 37b. At the same time, the atomizing air compressor 30 is stopped. As a result, the electromagnetic valve 33 is closed, the fuel supply to the water injection system 106 is stopped, and the fuel is supplied to the combustion chamber 300 through the pilot fuel system 104b and the main fuel system 105b.

図10に、第3の実施例において、水の流量をガスタービン負荷に対して一定の割合となるように制御した時の、液体化石燃料および水の流量を示す。図10の横軸はガスタービン負荷、縦軸は液体化石燃料および水の流量である。水はガスタービンの低負荷条件から供給を開始し、負荷の上昇に伴って徐々に流量が増加する。液体化石燃料はバイオエタノールよりも定格負荷における燃料流量が少ないため、燃料供給圧力はチェック弁37cのクラック圧以下となる。このため、液体化石燃料はパイロット燃料系統104bおよびメイン燃料系統105bから、水は水噴射系統106および107から供給される。   FIG. 10 shows the flow rates of liquid fossil fuel and water when the flow rate of water is controlled to be a constant ratio with respect to the gas turbine load in the third embodiment. The horizontal axis in FIG. 10 is the gas turbine load, and the vertical axis is the flow rate of the liquid fossil fuel and water. Water starts to be supplied from the low load condition of the gas turbine, and the flow rate gradually increases as the load increases. Since the liquid fossil fuel has a smaller fuel flow rate at the rated load than bioethanol, the fuel supply pressure is equal to or lower than the crack pressure of the check valve 37c. Therefore, the liquid fossil fuel is supplied from the pilot fuel system 104b and the main fuel system 105b, and the water is supplied from the water injection systems 106 and 107.

次に、バイオエタノールを燃料とした場合について、図8、11を用いて説明する。図11にバイオエタノールを燃料としたガスタービンの着火、昇速時の燃料供給圧力と燃料流量の関係を示す。バイオエタノールの着火時は液体化石燃料よりも燃料流量が多く、燃料供給圧力がチェック弁37aのクラック圧以上となる。着火時には噴霧空気圧縮機30は起動しており、電磁弁33は開となっているため、燃料はパイロット燃料系統104bおよび水噴射系統106を通じて燃焼室300に供給される。この時、水噴射系統106は火炎伝播管40と同じ周方向位置に配置していた水噴射ノズル13aに接続している。このため、着火時において水噴射ノズル13aから供給したバイオエタノールにより火炎伝播管40近傍の火炎温度が上昇し、隣接する燃焼器に流通する燃焼ガスの温度が高くなり、火炎伝播特性が向上する。   Next, the case where bioethanol is used as a fuel will be described with reference to FIGS. FIG. 11 shows the relationship between the fuel supply pressure and the fuel flow rate at the time of ignition and acceleration of a gas turbine using bioethanol as fuel. When the bioethanol is ignited, the fuel flow rate is higher than that of the liquid fossil fuel, and the fuel supply pressure is equal to or higher than the crack pressure of the check valve 37a. At the time of ignition, the atomizing air compressor 30 is activated and the electromagnetic valve 33 is open, so that fuel is supplied to the combustion chamber 300 through the pilot fuel system 104 b and the water injection system 106. At this time, the water injection system 106 is connected to the water injection nozzle 13a arranged at the same circumferential position as the flame propagation tube 40. For this reason, at the time of ignition, the bioethanol supplied from the water injection nozzle 13a raises the flame temperature in the vicinity of the flame propagation tube 40, the temperature of the combustion gas flowing through the adjacent combustor increases, and flame propagation characteristics are improved.

バイオエタノールを燃料とした場合の昇速時において、着火時よりも燃料流量が増加して燃料供給圧力が高くなり、チェック弁37bのクラック圧を上回る。この時に合わせて、噴霧空気圧縮機30を停止し、電磁弁33が閉止することで水噴射系統106への燃料供給が停止する。これにより、バイオエタノールはパイロット燃料系統104bおよびメイン燃料系統105bを通じて燃焼室300に供給される。電磁弁33を閉止しない場合、負荷運転時に水噴射ノズル13aから燃焼室300に供給される燃料流量が増大し、燃焼器2を構成する部品のメタル温度が上昇する可能性がある。本実施例のように燃料系統を制御すると、昇速過程以降で水噴射系統106への燃料供給が停止し燃焼器2を構成する部品のメタル温度上昇を抑制できる。   At the time of acceleration when bioethanol is used as the fuel, the fuel flow rate increases and the fuel supply pressure becomes higher than at the time of ignition, and exceeds the crack pressure of the check valve 37b. At the same time, the atomizing air compressor 30 is stopped and the solenoid valve 33 is closed, whereby the fuel supply to the water injection system 106 is stopped. Thereby, bioethanol is supplied to the combustion chamber 300 through the pilot fuel system 104b and the main fuel system 105b. If the electromagnetic valve 33 is not closed, the flow rate of fuel supplied from the water injection nozzle 13a to the combustion chamber 300 during load operation increases, and the metal temperature of the components constituting the combustor 2 may increase. When the fuel system is controlled as in the present embodiment, the fuel supply to the water injection system 106 is stopped after the speed-up process, and the rise in the metal temperature of the parts constituting the combustor 2 can be suppressed.

図12に、第3の実施例において、水の流量をガスタービン負荷に対して一定の割合となるように制御した時の、バイオエタノールおよび水の流量を示す。図12の横軸はガスタービン負荷、縦軸はバイオエタノールおよび水の流量である。水はガスタービンの低負荷条件から供給を開始し、水噴射系統106および107から燃焼器2に供給される。ガスタービンの負荷が上昇し、バイオエタノールの燃料供給圧力がチェック弁37cのクラック圧以上となると、バイオエタノールが水噴射系統107に供給される。このため、高負荷条件においては、水噴射系統107では水およびバイオエタノールの混合燃料が、水噴射系統106では水のみが供給される。   FIG. 12 shows the flow rates of bioethanol and water when the flow rate of water is controlled to be a constant ratio with respect to the gas turbine load in the third embodiment. The horizontal axis in FIG. 12 is the gas turbine load, and the vertical axis is the flow rate of bioethanol and water. Water starts to be supplied from the low load condition of the gas turbine and is supplied to the combustor 2 from the water injection systems 106 and 107. When the load of the gas turbine increases and the fuel supply pressure of bioethanol becomes equal to or higher than the crack pressure of the check valve 37c, bioethanol is supplied to the water injection system 107. Therefore, under high load conditions, the water injection system 107 supplies water and bioethanol mixed fuel, and the water injection system 106 supplies only water.

以上で説明した本実施例に係るガスタービン燃焼器の各条件における運転内容をまとめた表を以下に示す。   A table summarizing the operation contents of each condition of the gas turbine combustor according to the present embodiment described above is shown below.

本実施例の特徴は、パイロット燃料流路104aから分岐した分岐配管を、チェック弁37a、電磁弁33を介して水噴射系統106に接続したことがある。また、電磁弁33は噴霧空気を計装空気として使用し、遮断弁31aが開いてメイン燃料流路105に噴霧空気が供給されている時に開となり、噴霧空気が供給されていない時に閉となるように構成し、チェック弁37aのクラック圧をバイオエタノールを用いた着火時における燃料流量条件において開となるように構成したことがある。従来のガスタービン燃焼器においては、チェック弁37bのクラック圧を発熱量が高く燃料流量の少ない液体化石燃料に合わせて設定すると、バイオエタノールの着火時において燃料供給圧力がチェック弁37bのクラック圧以上になる可能性があった。   A feature of this embodiment is that a branch pipe branched from the pilot fuel flow path 104a is connected to the water injection system 106 via the check valve 37a and the electromagnetic valve 33. The electromagnetic valve 33 uses sprayed air as instrumentation air, and opens when the shut-off valve 31a is open and sprayed air is supplied to the main fuel flow path 105, and closes when sprayed air is not supplied. In some cases, the crack pressure of the check valve 37a is opened under the fuel flow condition at the time of ignition using bioethanol. In the conventional gas turbine combustor, if the crack pressure of the check valve 37b is set according to the liquid fossil fuel having a high calorific value and a low fuel flow rate, the fuel supply pressure is higher than the crack pressure of the check valve 37b when bioethanol is ignited. There was a possibility of becoming.

この場合、バイオエタノールがパイロット燃料系統104bおよびメイン燃料系統105bに流入し、パイロット燃料噴孔27およびメイン燃料噴孔28から燃焼室300に供給される。着火時にメイン燃料噴孔28からバイオエタノールが供給されると、燃料の微粒化のためにメイン燃料噴孔28から供給する圧縮空気の流量が低下する。これにより、バイオエタノールの微粒化が損なわれ、着火特性が低下する可能性があった。   In this case, bioethanol flows into the pilot fuel system 104 b and the main fuel system 105 b and is supplied to the combustion chamber 300 from the pilot fuel injection holes 27 and the main fuel injection holes 28. When bioethanol is supplied from the main fuel injection hole 28 at the time of ignition, the flow rate of the compressed air supplied from the main fuel injection hole 28 for atomization of the fuel decreases. As a result, the atomization of bioethanol is impaired, and the ignition characteristics may be reduced.

これに対し本実施例の構成におけるバイオエタノールの着火時は、燃料を液体燃料系統を流下する燃料の一部を分岐系統に分岐して、パイロット燃料噴孔27のみならず水噴射ノズル13aから供給することができる。このため、着火時におけるメイン系統へのバイオエタノールの流入を防止でき、メイン燃料噴孔28から供給する圧縮空気の流量が低下せず、良好な着火特性を得ることができる。また、火炎伝播管40と同じ周方向位置に配置していた水噴射ノズル13aにバイオエタノールを供給するため、火炎伝播管40近傍の火炎温度が上昇し、火炎伝播特性を向上できる。   On the other hand, when bioethanol is ignited in the configuration of this embodiment, a part of the fuel flowing down the liquid fuel system is branched into the branch system and supplied from the water injection nozzle 13a as well as the pilot fuel injection hole 27. can do. For this reason, inflow of bioethanol into the main system at the time of ignition can be prevented, the flow rate of the compressed air supplied from the main fuel injection hole 28 does not decrease, and good ignition characteristics can be obtained. Moreover, since bioethanol is supplied to the water injection nozzle 13a arranged at the same circumferential position as the flame propagation tube 40, the flame temperature in the vicinity of the flame propagation tube 40 rises, and the flame propagation characteristics can be improved.

以上の構成とすることで、燃焼器の着火特性および火炎伝播特性を向上できる。また、燃焼器構成部品のメタル温度上昇を抑制でき、信頼性の高い燃焼器を提供できる。
By setting it as the above structure, the ignition characteristic and flame propagation characteristic of a combustor can be improved. Moreover, the metal temperature rise of a combustor component can be suppressed and a highly reliable combustor can be provided.

1 圧縮機
2 燃焼器
3 タービン
4 発電機
5 ディフューザー
6 外筒
7 内筒
8 エンドカバー
9 トランジションピース
10 スワラ
11 液体燃料ノズル
12 気体燃料ノズル
13 水噴射ノズル
14 バイオエタノール燃料タンク
15 液体化石燃料タンク
16 気体燃料タンク
17 液体燃料ポンプ
18 流量調節弁
19 遮断弁
20 気化器
21 水タンク
22 水ポンプ
23a チェック弁(液体燃料系統)
23b チェック弁(水噴射系統)
23c チェック弁(パイロット燃料系統)
23d チェック弁(水噴射系統、実施例3)
24 液体燃料流量計
25 水流量計
26 制御装置
27 パイロット燃料噴孔
28 メイン燃料噴孔
30 噴霧空気圧縮機
31 遮断弁
33 電磁弁
37 チェック弁
40 火炎伝播管
101 液体燃料系統
102 気体燃料系統
103 水噴射系統
104 パイロット燃料系統
105 メイン燃料系統
106 水噴射系統1(実施例3)
107 水噴射系統2(実施例3)
108 噴霧空気系統
200 圧縮空気
201 冷却空気
202 燃焼空気
203,205 拡散火炎
204 燃焼ガス
300 燃焼室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Combustor 3 Turbine 4 Generator 5 Diffuser 6 Outer cylinder 7 Inner cylinder 8 End cover 9 Transition piece 10 Swirler 11 Liquid fuel nozzle 12 Gas fuel nozzle 13 Water injection nozzle 14 Bioethanol fuel tank 15 Liquid fossil fuel tank 16 Gas fuel tank 17 Liquid fuel pump 18 Flow control valve 19 Shut-off valve 20 Vaporizer 21 Water tank 22 Water pump 23a Check valve (liquid fuel system)
23b Check valve (water injection system)
23c Check valve (pilot fuel system)
23d Check valve (water injection system, Example 3)
24 Liquid fuel flow meter 25 Water flow meter 26 Control device 27 Pilot fuel injection hole 28 Main fuel injection hole 30 Atomizing air compressor 31 Shut-off valve 33 Solenoid valve 37 Check valve 40 Flame propagation pipe 101 Liquid fuel system 102 Gas fuel system 103 Water Injection system 104 Pilot fuel system 105 Main fuel system 106 Water injection system 1 (Example 3)
107 Water injection system 2 (Example 3)
108 Atomizing air system 200 Compressed air 201 Cooling air 202 Combustion air 203, 205 Diffusion flame 204 Combustion gas 300 Combustion chamber

Claims (6)

発熱量の異なる複数の燃料を燃焼可能なガスタービン燃焼器において、
燃料と空気を燃焼させる燃焼室と、
前記燃焼室に液体燃料を噴射する液体燃料ノズルと、
前記液体燃料ノズルに第一の液体燃料と前記第一の燃料よりも単位体積あたりの発熱量の低い親水性の第二の液体燃料とを供給可能な液体燃料系統と、
前記燃焼室に水を噴射する第一の水噴射ノズルと、
前記第一の水噴射ノズルに水を供給する第一の水噴射系統と、
前記液体燃料系統を流下する液体燃料の流量が、前記第一の液体燃料の定格負荷条件における燃料流量よりも大きな範囲で定められた既定量以上の条件において、前記液体燃料系統を流下する液体燃料の一部を前記第一の水噴射系統に分岐させる第一の分岐配管とを備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器。
In a gas turbine combustor capable of burning a plurality of fuels having different calorific values,
A combustion chamber for burning fuel and air;
A liquid fuel nozzle for injecting liquid fuel into the combustion chamber;
A liquid fuel system capable of supplying the liquid fuel nozzle with a first liquid fuel and a hydrophilic second liquid fuel having a lower calorific value per unit volume than the first fuel;
A first water injection nozzle for injecting water into the combustion chamber;
A first water injection system for supplying water to the first water injection nozzle;
Liquid fuel flowing down the liquid fuel system under a condition where the flow rate of the liquid fuel flowing down the liquid fuel system is a predetermined amount or more determined in a range larger than the fuel flow rate under the rated load condition of the first liquid fuel A gas turbine combustor comprising: a first branch pipe that branches a part of the first branch into the first water injection system.
請求項1に記載のガスタービン燃焼器において、
前記第一の分岐配管を流下する液体燃料の流量を測定する燃料流量測定手段と、
前記第一の水噴射系統を流下する水の流量を測定する水流量測定手段と、
前記燃料流量測定手段の指示値と前記水流量測定手段の指示値に基づいて前記第一の水噴射系統を流下する水の流量を制御する制御装置とを備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器。
The gas turbine combustor according to claim 1.
Fuel flow rate measuring means for measuring the flow rate of the liquid fuel flowing down the first branch pipe;
Water flow measuring means for measuring the flow rate of water flowing down the first water injection system;
Gas turbine combustion comprising: a control device for controlling a flow rate of water flowing down the first water injection system based on an indication value of the fuel flow rate measurement means and an indication value of the water flow rate measurement means vessel.
請求項1又は2に記載のガスタービン燃焼器において、
前記液体燃料系統が、パイロット燃料系統と、所定の燃料流量以上の条件において燃料が流下するメイン燃料系統とを有し、
前記メイン系統に噴霧空気を供給するための噴霧空気系統と、
前記燃焼室に水を噴射する第二の水噴射ノズルと、
前記第二の水噴射ノズルに水を供給する第二の水噴射系統と、
前記第二の燃料の着火時における燃料流量条件において、前記液体燃料系統を流下する燃料の一部を前記第二の水噴射系統に分岐する第二の分岐流路と、
前記第二の分岐系統に設けられた、前記液体燃料ノズルに噴霧空気が供給されているときに開となる電磁弁とを備えたことを特徴とするガスタービン燃焼器。
The gas turbine combustor according to claim 1 or 2,
The liquid fuel system includes a pilot fuel system and a main fuel system in which fuel flows down under a condition of a predetermined fuel flow rate or more;
A spray air system for supplying spray air to the main system;
A second water injection nozzle for injecting water into the combustion chamber;
A second water injection system for supplying water to the second water injection nozzle;
A second branch flow path for branching a part of the fuel flowing down the liquid fuel system to the second water injection system in a fuel flow rate condition at the time of ignition of the second fuel;
A gas turbine combustor provided with an electromagnetic valve provided in the second branch system and opened when atomized air is supplied to the liquid fuel nozzle.
請求項3に記載のガスタービン燃焼器において、
前記燃焼室と、隣接する他の燃焼器の燃焼室とを接続する火炎伝播管を備え、
前記第二の水噴射ノズルと前記火炎伝播管とが、当該ガスタービン燃焼器の周方向について同位相に設けられていることを特徴とするガスタービン燃焼器。
The gas turbine combustor according to claim 3.
A flame propagation pipe connecting the combustion chamber and the combustion chamber of another adjacent combustor;
The gas turbine combustor, wherein the second water injection nozzle and the flame propagation tube are provided in the same phase in the circumferential direction of the gas turbine combustor.
請求項2に記載のガスタービン燃焼器の燃料供給方法において、
前記第一の分岐配管を流下する液体燃料の流量に比例するように前記水噴射系統を流下する水の流量を調節することを特徴とするガスタービン燃焼器の燃料供給方法。
The fuel supply method for a gas turbine combustor according to claim 2,
A fuel supply method for a gas turbine combustor, wherein a flow rate of water flowing down the water injection system is adjusted so as to be proportional to a flow rate of liquid fuel flowing down the first branch pipe.
請求項1から3の何れか一項に記載のガスタービン燃焼器の燃料供給方法において、
前記第二の液体燃料として、バイオエタノールを供給することを特徴とするガスタービン燃焼器の燃料供給方法。
In the gas turbine combustor fuel supply method according to any one of claims 1 to 3,
A fuel supply method for a gas turbine combustor, wherein bioethanol is supplied as the second liquid fuel.
JP2012173573A 2012-08-06 2012-08-06 Gas turbine combustor and fuel supply method for gas turbine combustor Active JP5877138B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012173573A JP5877138B2 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Gas turbine combustor and fuel supply method for gas turbine combustor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012173573A JP5877138B2 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Gas turbine combustor and fuel supply method for gas turbine combustor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014031777A true JP2014031777A (en) 2014-02-20
JP5877138B2 JP5877138B2 (en) 2016-03-02

Family

ID=50281789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012173573A Active JP5877138B2 (en) 2012-08-06 2012-08-06 Gas turbine combustor and fuel supply method for gas turbine combustor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5877138B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224688A (en) * 1994-02-09 1995-08-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel supply method for gas turbine
JPH0921328A (en) * 1995-07-07 1997-01-21 Senshin Zairyo Riyou Gas Jienereeta Kenkyusho:Kk Gas turbine output increasing method and its device
JP2007033025A (en) * 2002-08-22 2007-02-08 Hitachi Ltd Gas turbine combustor, combustion method for gas turbine combustor, and method of modifying gas turbine combustor
JP2008031847A (en) * 2006-07-26 2008-02-14 Hitachi Ltd Gas turbine combustor, its operating method, and modification method of gas turbine combustor
JP2008128010A (en) * 2006-11-16 2008-06-05 Central Res Inst Of Electric Power Ind Gas turbine combustor and its operating method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07224688A (en) * 1994-02-09 1995-08-22 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel supply method for gas turbine
JPH0921328A (en) * 1995-07-07 1997-01-21 Senshin Zairyo Riyou Gas Jienereeta Kenkyusho:Kk Gas turbine output increasing method and its device
JP2007033025A (en) * 2002-08-22 2007-02-08 Hitachi Ltd Gas turbine combustor, combustion method for gas turbine combustor, and method of modifying gas turbine combustor
JP2008031847A (en) * 2006-07-26 2008-02-14 Hitachi Ltd Gas turbine combustor, its operating method, and modification method of gas turbine combustor
JP2008128010A (en) * 2006-11-16 2008-06-05 Central Res Inst Of Electric Power Ind Gas turbine combustor and its operating method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5877138B2 (en) 2016-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6715295B2 (en) Gas turbine pilot burner water injection and method of operation
JP4765646B2 (en) Control method of gas turbine
US9523311B2 (en) Method of operating a gas turbine, and gas turbine with water injection
EP2959128B1 (en) Gas turbine with fuel composition control
US9739488B2 (en) Gas turbine combustor with two kinds of gas fuel supply systems
JP5618337B2 (en) Gas turbine combustor
KR20070040294A (en) Fuel system and method of reducing emission
JP2015072114A (en) Gas turbine with sequential combustion arrangement
JP2007024357A (en) Gas turbine combustor, method of preventing carbonization of fuel, and purging method
JP2008031847A (en) Gas turbine combustor, its operating method, and modification method of gas turbine combustor
JP2015087075A (en) Exhaust gas recirculation/combustion control method for equipment equipped with combustion apparatus
JP5325819B2 (en) Liquid fuel-fired gas turbine
JP2010054087A (en) Gas turbine combustor and operating method of gas turbine combustor
JP5877138B2 (en) Gas turbine combustor and fuel supply method for gas turbine combustor
JP2007154701A (en) Gas turbine combustor, remodeling method of gas turbine conbustor and fuel supply method
KR20200142077A (en) Gas turbine combustion stability improvement system and method
JP5877119B2 (en) Gas turbine combustor and gas turbine operating method
JP4386195B2 (en) Low NOx combustor for two-fluid cycle and operation method thereof
JP5507504B2 (en) Gas turbine combustor
JP2014145322A (en) Gas turbine combustor
JP2013178047A (en) Gas turbine combustor and gas turbine
JP5464376B2 (en) Combustor, gas turbine, and fuel control method for combustor
RU2818739C2 (en) Nozzle with low emissions, combustion chamber for two-component fuel with low emissions and gas turbine generator unit
WO2024043268A1 (en) Gas turbine and gas turbine facility
US20240019118A1 (en) Burner, System, and Method for Hydrogen-Enhanced Pulverized Coal Ignition

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140123

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140224

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140225

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140227

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20140827

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150126

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151022

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151201

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5877138

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250