JP2014202465A - Combustor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃焼器に関する。 The present invention relates to a combustor.
一般に発熱量の低い燃料は、ガスタービンの主要燃料であるLNG（Liquefied Natural Gas）に比べて火炎温度が低く燃焼速度が遅いため、燃えにくい燃料である。また、燃焼の際にNOx排出量が少ないことも特徴の一つである。このような低カロリーガスの代表例として、高炉ガスが挙げられる。高炉ガスは製鉄プロセスにおいて高炉から発生する副生ガスであり、近年、このガスをガスタービン燃料として利用したいというニーズが高まっている。 In general, a fuel with a low calorific value is a fuel that is difficult to burn because its flame temperature is low and combustion speed is slow compared to LNG (Liquefied Natural Gas), which is the main fuel of gas turbines. Another feature is that NOx emissions are small during combustion. A typical example of such a low calorie gas is blast furnace gas. Blast furnace gas is a by-product gas generated from a blast furnace in an iron making process, and in recent years, there is an increasing need to use this gas as a gas turbine fuel.
高炉ガスは一酸化炭素（CO）や水素（H2）を主要可燃成分とし、その他に窒素（N2）や二酸化炭素（CO2）を多量に含む難燃性のガスである。このため、ガスタービンの着火から定格負荷範囲を高炉ガス専焼で運転することは難しく、着火から燃焼温度の低い部分負荷範囲を安定に運転（燃焼）するには、水素を含むコークス炉ガスや高カロリーガスであるLNGまたはLPGなどを高炉ガスに混合し増熱して運転するか、起動用の高カロリー燃料系統を別に設ける必要がある。 The blast furnace gas is a flame-retardant gas containing carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) as main combustible components and a large amount of nitrogen (N 2 ) and carbon dioxide (CO 2 ). For this reason, it is difficult to operate the rated load range from igniting the gas turbine by blast furnace gas-only firing, and in order to stably operate (combust) the partial load range where the combustion temperature is low from ignition, coke oven gas containing hydrogen or high It is necessary to mix calorie gas such as LNG or LPG with blast furnace gas and increase the heat, or install a high calorie fuel system for start-up.
また、低カロリーガスはLNGなどの高カロリー燃料に比べて火炎温度が低く燃焼速度が遅いため、燃えにくい燃料である。したがって、ガスタービン燃焼器においては、低カロリーガスの安定燃焼技術が重要な課題となる。また、発熱量が低いために、LNGなどの高カロリーガスと同等の燃焼ガス温度を得るためには、燃焼器に供給する燃料流量を増加させる必要がある。このため、低カロリーガス焚き燃焼器では供給する燃料流量が多くなることも特徴の一つである。 Low-calorie gas is a fuel that is difficult to burn because it has a lower flame temperature and a slower combustion speed than high-calorie fuels such as LNG. Therefore, in a gas turbine combustor, a stable combustion technique of low calorie gas becomes an important issue. Further, since the calorific value is low, it is necessary to increase the flow rate of fuel supplied to the combustor in order to obtain a combustion gas temperature equivalent to a high calorie gas such as LNG. For this reason, the low-calorie gas-fired combustor is also characterized in that the fuel flow rate to be supplied is increased.
低カロリーガス焚きバーナの構造例としては、特許文献１（特開平5-86902）が挙げられる。特許文献１には、バーナの半径方向中心部に起動用の油ノズルを備え、その外周にガス噴孔を配置し、さらにその外周にガス噴孔と空気噴孔を交互に配置した構造が開示されている。このバーナは、石炭ガス化ガスなどのN2を多量に含む低カロリーガスを対象としたものである。 As an example of the structure of a low calorie gas burning burner, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-86902) is cited. Patent Document 1 discloses a structure in which an oil nozzle for activation is provided at the center in the radial direction of a burner, gas injection holes are arranged on the outer periphery thereof, and gas injection holes and air injection holes are alternately arranged on the outer periphery thereof. Has been. This burner is intended for low-calorie gas containing a large amount of N2, such as coal gasification gas.
一般に、旋回噴流によって保炎するバーナにおいて、火炎を保持するためにはバーナの半径方向中心部近傍に循環ガス領域を形成し、バーナより噴出する燃料と空気に熱エネルギーを与える必要がある。特許文献１は、循環ガス領域を形成するために低カロリーガスを積極的に利用したものである。内周スワラにガス噴孔を配置し大部分の燃料を供給することで、大量の低カロリーガスの運動量を利用して強い旋回流を形成し、保炎を強化することを特徴としている。内周スワラから噴出した燃料は、外周スワラから噴出する空気と混合しながら循環ガス領域内に取り込まれるため、その領域内の酸素が不足することもなく、低カロリーガスの安定燃焼が可能である。 In general, in a burner that holds a flame by a swirling jet, in order to hold the flame, it is necessary to form a circulation gas region in the vicinity of the center in the radial direction of the burner and to give thermal energy to the fuel and air ejected from the burner. Patent Document 1 actively uses low-calorie gas to form a circulating gas region. A gas swirl is arranged in the inner swirler and a large amount of fuel is supplied to form a strong swirling flow utilizing the momentum of a large amount of low calorie gas, thereby enhancing flame holding. The fuel ejected from the inner swirler is taken into the circulating gas region while mixing with the air ejected from the outer swirler, so that stable combustion of low calorie gas is possible without running out of oxygen in the region. .
ガスタービン燃料として副生ガスの利用が増加する中、近年では、高炉ガス焚きガスタービンにおいて、高炉設備のメンテナンスの際にガスタービンも長期間停止するのではなく、代わりにコークス炉ガスを主要燃料として発電したいというニーズも高まっている。この場合、ガスタービン燃焼器においては、発熱量の異なる2種類のガスを同一バーナで安定に燃焼することが要求される。 In recent years, the use of by-product gas as a gas turbine fuel has increased. In recent years, in blast furnace gas-fired gas turbines, the maintenance of blast furnace equipment does not stop the gas turbine for a long time, but instead uses coke oven gas as the main fuel. There is a growing need to generate electricity. In this case, the gas turbine combustor is required to stably burn two types of gases having different calorific values with the same burner.
コークス炉ガスは、高炉の原料であるコークスを製造する際に発生する副生ガスであり、水素とメタンを主成分とした発熱量が16.7〜21MJ/Nm3（4000〜5000kcal/Nm3、高炉ガスの4〜5倍）の中カロリーガスである。コークス炉ガスは水素を含み発熱量が高炉ガスよりも高いため、高炉ガス焚きガスタービンの増熱用のガスや、コークス炉ガス焚きガスタービンの主要燃料として用いられる。 Coke oven gas is a by-product gas generated during the production of coke as a raw material for blast furnace, the calorific value mainly composed of hydrogen and methane 16.7~21MJ / Nm 3 (4000~5000kcal / Nm 3, blast furnace Medium calorie gas (4-5 times the gas). Since the coke oven gas contains hydrogen and has a higher calorific value than the blast furnace gas, it is used as a heat increasing gas for the blast furnace gas-fired gas turbine and as a main fuel for the coke oven gas-fired gas turbine.
しかしながら、低カロリーガスを主要燃料として発電するガスタービンプラントにおいて、例えば高炉設備のメンテナンスの際に発電用燃料を高炉ガスからコークス炉ガスに変更した場合、コークス炉ガスは高炉ガスなどの低カロリーガスに比べて発熱量が約5倍高いために、燃焼器に供給する燃料流量は発熱量の増加に見合って少なくなり、低カロリーガスの5分の1程度となる。そのため、低カロリーガス焚きバーナのガス噴孔を利用してコークス炉ガスを燃焼しようとした場合、燃料の噴出流速が極端に遅くなることでバーナの旋回が弱くなり、保炎性能が著しく低下するなどの課題があった。 However, in a gas turbine plant that generates power using low-calorie gas as the main fuel, for example, when the power generation fuel is changed from blast furnace gas to coke oven gas during maintenance of blast furnace equipment, the coke oven gas is a low-calorie gas such as blast furnace gas. Compared with, the calorific value is about five times higher, so the fuel flow rate supplied to the combustor decreases with the increase in calorific value, which is about one fifth of the low calorie gas. Therefore, when trying to burn the coke oven gas using the gas nozzle hole of the low calorie gas burning burner, the swirling of the burner becomes weak due to the extremely slow flow velocity of the fuel, and the flame holding performance is significantly reduced. There were issues such as.
一方で、例えばコークス炉ガス仕様のバーナのガス噴孔から高炉ガスを供給した場合、燃料流量が約5倍多くなるために燃料ノズルの圧力比（燃料供給圧力／燃焼器内圧力）が高くなる。このため、燃料の供給圧力を通常よりも高圧条件にせざるを得なくなり、その結果、コストがアップするなどの課題があった。さらに、高炉ガスなどの低カロリーガスは、燃料中のCO2含有量が多く可燃性ガスの含有量が少ないために反応性が低く、パイロットバーナの周囲から大量の高炉ガスを供給すると火炎が吹き飛びやすくなるといった課題もあった。 On the other hand, for example, when blast furnace gas is supplied from a gas nozzle hole of a coke oven gas specification burner, the fuel flow rate is increased by about 5 times, so the fuel nozzle pressure ratio (fuel supply pressure / combustor pressure) increases. . For this reason, the supply pressure of the fuel has to be set to a higher pressure than usual, and as a result, there are problems such as an increase in cost. In addition, low-calorie gas such as blast furnace gas has low reactivity due to high CO2 content in the fuel and low combustible gas content, and if a large amount of blast furnace gas is supplied from around the pilot burner, flames can easily blow off. There was also a problem of becoming.
そこで本発明は、発熱量の異なる燃料ガスを同一のバーナで安定に燃焼できる燃焼器を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a combustor capable of stably burning fuel gases having different calorific values with the same burner.
上記課題を解決するために、本発明は、燃料と空気を混合して燃焼させる燃焼室と、前記燃焼室内に燃料と空気を供給して火炎を保持するバーナとを備えた燃焼器であって、前記バーナが、前記バーナの軸心に対し半径方向内周側に傾斜した内向角と周方向に傾斜した旋回角を有する空気旋回流路と、前記空気旋回流路内にガス燃料を噴射する複数のガス噴孔とを有するメインバーナと、前記メインバーナの半径方向内周側に配置され、前記燃焼室にパイロット燃料を供給するパイロットバーナとを備え、前記ガス噴孔が、前記バーナの軸心に対し半径方向外周側に傾斜した外向角を有するとともに、第１のガス噴孔と第２のガス噴孔の少なくとも二つのグループから成り、前記第１のガス噴孔と前記第２のガス噴孔に対して前記ガス燃料をそれぞれ独立して供給できるよう構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is a combustor comprising a combustion chamber for mixing and burning fuel and air, and a burner for supplying the fuel and air into the combustion chamber and holding a flame. The burner injects gas fuel into the air swirl flow path having an inward angle inclined radially inward and a swirl angle inclined in the circumferential direction with respect to the axial center of the burner, and the air swirl flow path. A main burner having a plurality of gas injection holes, and a pilot burner that is arranged on the radially inner peripheral side of the main burner and supplies pilot fuel to the combustion chamber, wherein the gas injection holes are provided on the shaft of the burner. The first gas injection hole and the second gas have an outward angle inclined toward the outer peripheral side in the radial direction with respect to the center, and are composed of at least two groups of a first gas injection hole and a second gas injection hole. The gas fuel to the nozzle hole Characterized in that it is configured for respectively independently supplied.
本発明によれば、発熱量の異なる燃料ガスを同一のバーナで安定に燃焼できる燃焼器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the combustor which can burn stably the fuel gas from which the emitted-heat amount differs with the same burner can be provided.
以下に説明する本発明の各実施例の構成は、低カロリーガスと中カロリーガスを噴射するためのバーナのガス噴孔を燃料に応じて使い分けることを特徴とする。そして、バーナには、供給する燃料流量が多くなる低カロリーガス用に第１と第2の複数のガス噴孔を設け、低カロリーガスよりも燃料流量が少なくなる中カロリーガス燃焼の際には、前記第2のガス噴孔を利用して燃料を噴射することを特徴とする。すなわち、低カロリーガス燃焼で使用する第2のガス噴孔と、中カロリーガスで使用するガス噴孔を共通化することを特徴とする。 The configuration of each embodiment of the present invention described below is characterized in that the gas nozzle holes of the burner for injecting the low calorie gas and the medium calorie gas are properly used according to the fuel. The burner is provided with first and second gas nozzles for low-calorie gas with a high fuel flow rate to be supplied, and in the middle calorie gas combustion where the fuel flow rate is lower than that of the low-calorie gas. The fuel is injected using the second gas injection hole. That is, the second gas nozzle hole used for low-calorie gas combustion and the gas nozzle hole used for medium-calorie gas are made common.
また、低カロリーガス燃焼で使用する第１のガス噴孔の外向角（軸心に対する角度）を、第2のガス噴孔の外向角よりも小さくすることを特徴とする。これらのガス噴孔は、バーナの保炎を担う空気旋回流路内の出口部近傍に設けるとともに、前記第１、および第2のガス噴孔に供給する燃料系統（第１、および第２の燃料系統）に、それぞれの燃料流量を制御するための制御弁を設けたことを特徴とする。 Further, the outward angle (angle with respect to the axis) of the first gas nozzle used in the low calorie gas combustion is made smaller than the outward angle of the second gas nozzle. These gas nozzle holes are provided in the vicinity of the outlet portion in the air swirl flow path that holds the flame of the burner, and are supplied to the first and second gas nozzle holes (first and second fuel systems). The fuel system is provided with a control valve for controlling each fuel flow rate.
このような特徴を備えた本発明の各実施例の構成によれば、供給する燃料を第１と第2の2つの系統に分け、燃料の発熱量に応じてバーナより噴出する複数のガス噴孔を使い分けることが可能となるため、高炉ガスやコークス炉ガスなどのように低カロリーガスと中カロリーガスに燃料が変化しても、バーナ出口の燃料噴出流速を最適化でき、安定燃焼が可能となる。 According to the configuration of each embodiment of the present invention having such characteristics, the supplied fuel is divided into the first and second systems, and a plurality of gas jets ejected from the burner according to the heat generation amount of the fuel. Since it is possible to use different holes, even if the fuel changes to low calorie gas or medium calorie gas such as blast furnace gas or coke oven gas, the fuel injection flow rate at the burner outlet can be optimized and stable combustion is possible It becomes.
また、低カロリーガス用に設けた第１と第2の複数のガス噴孔において、第１のガス噴孔の外向角を第2のガス噴孔の外向角よりも小さくしたため、第１のガス噴孔より噴出した燃料は起動用のパイロットバーナの熱エネルギーを受けやすくなり、低カロリーガス焚きにおいて保炎を強化できる。さらに、燃料を2系統に分けるため、燃料を1系統で供給した場合に比べてパイロットバーナの周囲から供給する低カロリーガスの流量が減少し、低カロリーガスによってパイロットバーナの火炎が冷却され、温度低下によって不安定燃焼となることを防止できる。 In the first and second gas nozzle holes provided for the low-calorie gas, the first gas nozzle hole has an outward angle smaller than that of the second gas nozzle hole. The fuel ejected from the nozzle hole becomes more susceptible to the heat energy of the pilot burner for starting, and flame holding can be strengthened in low-calorie gas burning. Furthermore, since the fuel is divided into two systems, the flow of low calorie gas supplied from around the pilot burner is reduced compared to the case where fuel is supplied by one system, and the flame of the pilot burner is cooled by the low calorie gas, and the temperature It is possible to prevent unstable combustion due to the decrease.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
（系統および燃焼器の構成）
図１に、本発明の第１の実施例であるガスタービンの系統と燃焼器の拡大断面図を示す。本実施例では低カロリーガスとして高炉ガス、中カロリーガスとしてコークス炉ガス、起動用燃料としてLNGを用いた例を示す。
(System and combustor configuration)
FIG. 1 shows an enlarged cross-sectional view of a gas turbine system and a combustor according to a first embodiment of the present invention. In this embodiment, an example is shown in which blast furnace gas is used as the low calorie gas, coke oven gas is used as the medium calorie gas, and LNG is used as the starting fuel.
ガスタービン5は、圧縮機2、燃焼器3、タービン4、発電機6、及び起動用モータ8等で構成される。ガスタービン5は、圧縮機2が大気より吸込んだ空気101を圧縮して燃焼空気102をガスタービン燃焼器3に供給し、燃焼器3において燃料と空気の混合・燃焼により熱エネルギーを発生させ、タービン4に燃焼ガス140を供給する。タービン4は燃焼ガス140の供給により回転動力が与えられ、タービン4の回転動力が圧縮機2及び発電機6に伝達される。圧縮機2に伝えられた回転動力は圧縮動力に用いられ、発電機6に伝えられた回転動力は電気エネルギーに変換される。 The gas turbine 5 includes a compressor 2, a combustor 3, a turbine 4, a generator 6, a starting motor 8, and the like. The gas turbine 5 compresses the air 101 sucked from the atmosphere by the compressor 2 and supplies the combustion air 102 to the gas turbine combustor 3, and generates thermal energy by mixing and burning the fuel and air in the combustor 3, The combustion gas 140 is supplied to the turbine 4. The turbine 4 is supplied with rotational power by supplying the combustion gas 140, and the rotational power of the turbine 4 is transmitted to the compressor 2 and the generator 6. The rotational power transmitted to the compressor 2 is used as compression power, and the rotational power transmitted to the generator 6 is converted into electric energy.
本実施例において、燃焼器3にはガスタービン5の起動に用いる高カロリーガス80（ここではLNG）と高炉ガス60の系統が接続されている。高炉ガス60の系統には、第１の系統261(高炉ガス60a)と第2の系統262（高炉ガス60b）を有し、それぞれの系統には、制御弁として、圧力調整弁150、151と、燃料流量調整弁160、161が設けられており、制御装置200によって負荷条件に応じた燃料流量の制御が可能である。また、高炉ガス60の発熱量低下による不安定燃焼を回避するため、高炉ガス60に水素含有量の多いコークス炉ガス70の混合が可能な増熱系統170も備えている。さらに、高炉ガス60の第2の燃料系統262には、高炉設備のメンテナンス等の際に高炉ガス60の供給が停止しても代わりの発電用燃料であるコークス炉ガス70を供給可能とする系統270を接続している。 In this embodiment, a system of high calorie gas 80 (here, LNG) and blast furnace gas 60 used for starting the gas turbine 5 is connected to the combustor 3. The system of the blast furnace gas 60 has a first system 261 (blast furnace gas 60a) and a second system 262 (blast furnace gas 60b), and each system has pressure control valves 150 and 151 as control valves. The fuel flow rate adjusting valves 160 and 161 are provided, and the control unit 200 can control the fuel flow rate according to the load condition. Further, in order to avoid unstable combustion due to a decrease in the calorific value of the blast furnace gas 60, a heat increasing system 170 capable of mixing the coke oven gas 70 having a high hydrogen content with the blast furnace gas 60 is also provided. Furthermore, the second fuel system 262 of the blast furnace gas 60 is a system that can supply the coke oven gas 70, which is an alternative power generation fuel, even if the supply of the blast furnace gas 60 is stopped during maintenance of the blast furnace equipment, etc. 270 is connected.
一方、燃焼器3においては、圧力容器である外筒10内に燃焼室12を備え、燃焼室12の外周に燃焼室冷却用のフロースリーブ11を備える。また、燃焼室12の上流には燃焼室内に燃料と空気を噴出し火炎を保持するためのバーナ300を配置している。燃焼器3に供給された燃焼空気102は、フロースリーブ11と燃焼室12との間の空間内を流れ、燃焼室12を冷却しながら燃焼室12の側壁に設けた空気孔13、および燃焼室12の上流であって半径方向中心部に配置したバーナ300の空気噴孔（空気旋回流路）402等より燃焼室12内に供給される。バーナ300の半径方向中心部には、ガスタービンの着火、起動から部分負荷範囲を安定に燃焼するLNG専用のパイロットバーナを備え、その外周に低カロリーガスと中カロリーガスの噴射が可能な複数のガス噴孔を備える。 On the other hand, the combustor 3 includes a combustion chamber 12 in an outer cylinder 10 that is a pressure vessel, and a flow sleeve 11 for cooling the combustion chamber on the outer periphery of the combustion chamber 12. Further, a burner 300 is disposed upstream of the combustion chamber 12 to hold the flame by ejecting fuel and air into the combustion chamber. Combustion air 102 supplied to the combustor 3 flows in the space between the flow sleeve 11 and the combustion chamber 12, and while cooling the combustion chamber 12, air holes 13 provided in the side wall of the combustion chamber 12, and the combustion chamber 12 is supplied into the combustion chamber 12 through an air injection hole (air swirl flow path) 402 of the burner 300 disposed upstream of the center in the radial direction. At the center of the burner 300 in the radial direction, a pilot burner dedicated to LNG that stably burns the partial load range from ignition and startup of the gas turbine is provided, and a plurality of low calorie gas and medium calorie gas can be injected on its outer periphery A gas nozzle is provided.
（バーナ構造１：低カロリーガス燃焼時）
次に、バーナの構造について説明する。図２、および図３に、本発明の第１の実施例であるバーナの正面図と断面図をそれぞれ示す。図2に示すように、本バーナは、ガスタービンの着火から部分負荷範囲を燃焼するパイロットバーナ310と、低・中カロリーガスを燃焼するメインバーナ320で構成される。パイロットバーナ310にはLNGの噴孔500を複数備え、空気旋回器402から供給される空気102（ここでは図示せず）とLNG80（矢印で示す）が混合、燃焼することで火炎が形成される。パイロットバーナ310は、ガスタービンの着火起動から部分負荷範囲の運転（燃焼）を賄うのと同時に、部分負荷条件（たとえば50％負荷）において、LNG焚きから低・中カロリーガス焚きに燃料を切替える際の保炎を担っている。
(Burner structure 1: Low calorie gas burning)
Next, the structure of the burner will be described. 2 and 3 are a front view and a sectional view of the burner according to the first embodiment of the present invention, respectively. As shown in FIG. 2, the burner includes a pilot burner 310 that burns a partial load range from the ignition of the gas turbine, and a main burner 320 that burns low / medium calorie gas. Pilot burner 310 has a plurality of LNG injection holes 500, and air 102 (not shown here) supplied from air swirler 402 and LNG 80 (indicated by arrows) are mixed and burned to form a flame. . The pilot burner 310 covers the operation (combustion) in the partial load range from the start of ignition of the gas turbine, and at the same time switches the fuel from LNG burning to low / medium calorie gas burning under partial load conditions (eg 50% load) Is responsible for the flame holding.
一方、メインバーナ320はパイロットバーナ310の外周に設けられ、バーナの軸心に対し半径方向内周側に傾斜した内向角と周方向に傾斜した旋回角を有する空気旋回器402と、空気旋回器40の流路内に低・中カロリーガスを噴射するためのガス噴孔を備える。低カロリーガスの燃焼では、空気旋回流路内に設けたガス噴孔を介し、第1の系統261より供給する高炉ガス60aと、第2の系統262より供給する高炉ガス60bを、バーナ300の周方向について交互に噴出するように燃料噴孔を配置している。 On the other hand, the main burner 320 is provided on the outer periphery of the pilot burner 310, and has an air swirler 402 having an inward angle inclined radially inward and a swirl angle inclined circumferentially with respect to the axis of the burner, and an air swirler Gas injection holes for injecting low / medium calorie gas into 40 channels. In the combustion of the low calorie gas, the blast furnace gas 60a supplied from the first system 261 and the blast furnace gas 60b supplied from the second system 262 via the gas nozzle provided in the air swirl flow path are connected to the burner 300. The fuel injection holes are arranged so as to alternately eject in the circumferential direction.
次に、図3にバーナの断面図を示す。本バーナは、空気旋回流路402内に通じるように、バーナの軸心に対し半径方向外周側に傾斜した外向角を有するガス噴孔510、520が配置される。供給する燃料は、バーナのボディー400内で流路が分けられていることにより、ガス噴孔510、520に対してそれぞれ独立して供給することが可能である。また、本実施例では、第１の燃料60aの外向角αを第2の燃料60bの外向角βよりも小さくしている。但し、本実施例では、ガス噴孔510、520のバーナ端面からの軸方向距離はほぼ同じである。 Next, FIG. 3 shows a cross-sectional view of the burner. In this burner, gas injection holes 510 and 520 having an outward angle inclined to the outer peripheral side in the radial direction with respect to the axial center of the burner are arranged so as to communicate with the air swirl flow path 402. The fuel to be supplied can be supplied independently to the gas injection holes 510 and 520 by dividing the flow path in the burner body 400. In the present embodiment, the outward angle α of the first fuel 60a is made smaller than the outward angle β of the second fuel 60b. However, in this embodiment, the axial distances from the burner end surfaces of the gas injection holes 510 and 520 are substantially the same.
バーナでは空気旋回流路402より供給された燃焼空気102に旋回が与えられるため、バーナの半径方向中心部近傍が負圧となり、燃焼ガスが逆流する循環ガス領域50が形成される。この循環ガス領域50によって、バーナから供給される燃料と空気に熱エネルギーが与えられるため保炎を強化することができる。しかしながら、低カロリーガスである高炉ガス60の燃焼においては、燃料流量が多いために循環ガス領域50内の熱がガス全体に伝わりにくく、保炎性能が低下することもあった。そこで、本実施例のように燃料を2系統に分けることで循環ガス領域50に接するガス流量が少なくなり、燃料を1系統で供給した場合に比べガス全体に熱が伝わりやすくなる。このため、燃焼安定性を向上することができる。 In the burner, since the swirl is given to the combustion air 102 supplied from the air swirl flow path 402, the vicinity of the center in the radial direction of the burner has a negative pressure, and a circulation gas region 50 in which the combustion gas flows backward is formed. The circulation gas region 50 provides heat energy to the fuel and air supplied from the burner, so flame holding can be strengthened. However, in the combustion of the blast furnace gas 60, which is a low calorie gas, the heat in the circulating gas region 50 is difficult to be transmitted to the entire gas due to the large fuel flow rate, and flame holding performance may be reduced. Thus, by dividing the fuel into two systems as in this embodiment, the gas flow rate in contact with the circulating gas region 50 is reduced, and heat is more easily transmitted to the entire gas than when the fuel is supplied in one system. For this reason, combustion stability can be improved.
しかも、本実施例においては、第１の燃料60aを噴射するガス噴孔510の外向角αを第2の燃料60bを噴射するガス噴孔520の外向角βよりも小さくしている。これにより、第1の燃料60aが第2の燃料60bよりもバーナの内周側に噴射されるため、パイロット火炎600の熱を受けやすく、燃焼安定性の向上に有利である。また、高炉ガスの第１の燃料で内周火炎610が形成されることで、第2の燃料60bにも熱が伝わりやすくなり、外周火炎620が形成されやくなる。本実施例の構成によれば、これらの火炎の熱の授受、すなわち相互作用によって燃焼安定性を向上させることができ、高炉ガスなどの低カロリーガスを安定に燃焼させることが可能となる。 Moreover, in this embodiment, the outward angle α of the gas injection hole 510 for injecting the first fuel 60a is made smaller than the outward angle β of the gas injection hole 520 for injecting the second fuel 60b. Thereby, since the first fuel 60a is injected to the inner peripheral side of the burner rather than the second fuel 60b, it is easy to receive the heat of the pilot flame 600, which is advantageous in improving the combustion stability. Further, since the inner flame 610 is formed with the first fuel of the blast furnace gas, heat is easily transmitted to the second fuel 60b, and the outer flame 620 is easily formed. According to the configuration of the present embodiment, the combustion stability can be improved by the transfer of heat of these flames, that is, the interaction, and the low calorie gas such as the blast furnace gas can be stably burned.
なお、本実施例のように第１の燃料60aと第2の燃料60bをそれぞれ交互に隣接して噴射することで、内周火炎610と外周火炎620の熱の伝達はより効果的なものとなるため、燃焼安定性をさらに向上させることができる。 In addition, by transferring the first fuel 60a and the second fuel 60b alternately adjacent to each other as in the present embodiment, the heat transfer of the inner flame 610 and the outer flame 620 is more effective. Therefore, combustion stability can be further improved.
（バーナ構造1：中カロリーガス燃焼時）
次に、図4および図5に中カロリーガス燃焼の場合の燃料の様子を示す。中カロリーガス焚きにおいては、発熱量の違いから低カロリーガスに比べて燃料流量が少なくなるため、図4のバーナの正面図に示すように、本実施例では中カロリーガス燃焼の際に第2の燃料系統262で使用したガス噴孔520のみを利用してコークス炉ガス70を噴射することを特徴とする。これにより、低カロリーガス噴孔の全てではなく一部を利用してコークス炉ガス70を噴射するため、ガス噴孔出口の燃料噴出流速が極端に低下することによる不安定燃焼を防止できる。
(Burner structure 1: Medium calorie gas burning)
Next, FIG. 4 and FIG. 5 show the state of fuel in the case of medium calorie gas combustion. In the middle calorie gas burning, the fuel flow rate is smaller than that of the low calorie gas due to the difference in calorific value, so as shown in the front view of the burner in FIG. The coke oven gas 70 is injected using only the gas injection holes 520 used in the fuel system 262. As a result, the coke oven gas 70 is injected using a part rather than all of the low calorie gas injection holes, so that unstable combustion due to a drastic decrease in the fuel injection flow rate at the gas injection hole outlet can be prevented.
また、ガスを噴射している空気旋回流路と隣りあう空気旋回流路からは燃料ガス（第１の燃料系統261から供給される燃料）の噴射がないため、空気のみが供給される。コークス炉ガスはメタンを約30％含有する燃料のため、メタンを含有しない高炉ガスに比べると燃焼に必要な空気流量（理論空気量）が多くなる。このため、コークス炉ガスの燃焼においては、燃焼性の良い燃料ではあるもののバーナの空気不足により火炎がリフトする恐れがあった。しかし本実施例のバーナでは、ガスを噴射している空気旋回流路と隣りあう空気旋回流路から空気のみが供給されるため、コークス炉ガスの燃焼においてもバーナの空気不足による火炎リフトの発生を防止でき、燃焼安定性を確保することができる。 Further, since there is no injection of fuel gas (fuel supplied from the first fuel system 261) from the air swirl flow channel adjacent to the air swirl flow channel that is injecting gas, only air is supplied. Coke oven gas is a fuel containing about 30% methane, so the air flow rate (theoretical air amount) required for combustion is larger than blast furnace gas not containing methane. For this reason, in the combustion of the coke oven gas, although it is a fuel with good combustibility, there is a risk that the flame may be lifted due to insufficient air in the burner. However, in the burner of the present embodiment, only air is supplied from the air swirl flow channel adjacent to the air swirl flow channel that is injecting the gas. Therefore, even in the combustion of the coke oven gas, flame lift occurs due to shortage of the burner air. Can be prevented, and combustion stability can be ensured.
図5は、バーナの断面を示したものである。本実施例の特徴は、図３と同じ構造のバーナを用いた中カロリーガスの燃焼において、低カロリーガス燃焼の際に第２の燃料系統262として使用したガス系統およびガス噴孔520を利用できることにある。本実施例の構成に拠れば、LNG用パイロット火炎の熱エネルギーを利用し、コークス炉ガスに熱を伝えることで、コークス炉ガスの温度が上昇し燃焼が可能となる。このように、本実施例の構成によれば、コークス炉ガスなどの中カロリーガスをも安定に燃焼させることができる。 FIG. 5 shows a cross section of the burner. The feature of this embodiment is that, in the combustion of medium calorie gas using the burner having the same structure as in FIG. 3, the gas system used as the second fuel system 262 and the gas injection hole 520 can be used in the low calorie gas combustion. It is in. According to the configuration of this embodiment, the heat energy of the pilot flame for LNG is used to transmit heat to the coke oven gas, so that the temperature of the coke oven gas rises and combustion is possible. Thus, according to the configuration of the present embodiment, medium calorie gas such as coke oven gas can be combusted stably.
（運転方法）
以上で述べてきた燃焼器の運転方法について、図１を用いて説明する。始動時、ガスタービンは起動用モータ8などの外部動力によって駆動される。ガスタービンの回転数を燃焼器の着火条件相当の回転数に保持することで、燃焼器3には着火に必要な燃焼空気102が供給され、着火条件が成立する。LNG80をバーナ300に供給することで、燃焼器3の着火が可能となる。燃焼器3の着火後、燃焼ガス140がタービン4に供給され、LNG80の流量増加とともにタービン4が昇速、起動用モータ8の離脱によりガスタービンは自立運転に入り、無負荷定格回転数に到達する。ガスタービンが無負荷定格回転数に到達後は、発電機6の併入、さらにはLNG80の流量増加によりタービン4の入口ガス温度が上昇し、負荷が上昇する。負荷の上昇に伴い、燃焼器出口ガス温度が高くなると燃焼安定性が増加するため、LNG80から高炉ガス60への燃料切替えが可能となる。
(how to drive)
The operation method of the combustor described above will be described with reference to FIG. At startup, the gas turbine is driven by external power such as a starter motor 8. By maintaining the rotational speed of the gas turbine at a rotational speed corresponding to the ignition condition of the combustor, the combustion air 102 necessary for ignition is supplied to the combustor 3, and the ignition condition is satisfied. By supplying LNG80 to the burner 300, the combustor 3 can be ignited. After the combustor 3 is ignited, the combustion gas 140 is supplied to the turbine 4, the turbine 4 is accelerated with the increase in the flow rate of LNG 80, and the gas turbine enters a self-sustaining operation by the release of the starter motor 8, reaching the no-load rated speed To do. After the gas turbine reaches the no-load rated speed, the inlet gas temperature of the turbine 4 rises due to the addition of the generator 6 and the increase in the flow rate of LNG 80, and the load rises. As the load increases, the combustion stability increases as the combustor outlet gas temperature increases, so that the fuel can be switched from the LNG 80 to the blast furnace gas 60.
バーナ300においては、第１の燃料系統261より高炉ガス60aを供給することで、LNGのパイロット火炎600の熱エネルギーを利用し高炉ガスの温度上昇とともに内周火炎610が形成される。さらに、高炉ガスの第2の系統262より燃料60bを供給することで、高炉ガスの内周火炎610から高炉ガス60bへ熱が伝わり外周火炎620が形成される。その後、高炉ガスの流量を増加させLNGの流量を低下させることで、LNG焚きから高炉ガス焚き（専焼）に運転モードを切替えることが可能となる。燃料切替え後は、高炉ガス60の流量を増加させることで負荷が上昇し、定格負荷に到達する。 In the burner 300, by supplying the blast furnace gas 60a from the first fuel system 261, the inner peripheral flame 610 is formed with the temperature rise of the blast furnace gas using the thermal energy of the pilot flame 600 of LNG. Further, by supplying the fuel 60b from the second system 262 of blast furnace gas, heat is transferred from the inner peripheral flame 610 of the blast furnace gas to the blast furnace gas 60b, and an outer peripheral flame 620 is formed. After that, by increasing the flow rate of blast furnace gas and decreasing the flow rate of LNG, it becomes possible to switch the operation mode from LNG burning to blast furnace gas burning (single firing). After the fuel is switched, the load increases by increasing the flow rate of the blast furnace gas 60 and reaches the rated load.
なお、本実施例では、高炉ガスの供給手順として第１の燃料60aを供給した後に第2の燃料60bを供給したが、第１、および第2の燃料を同時に供給しても同様に運転（燃焼）は可能である。高炉ガス60の発熱量が計画条件よりも低い場合には、高炉ガスの増熱系統170よりコークス炉ガス70を高炉ガス60に混合することで燃えやすくなり、ガスタービン燃焼器では安定に燃焼することができる。また、燃料切替えに関しては、部分負荷条件でLNG焚きから高炉ガス焚きに燃料を切替え後に負荷を上昇する説明をしたが、LNGと高炉ガスの混焼で定格負荷条件に到達することも可能である。 In the present embodiment, the second fuel 60b is supplied after the first fuel 60a is supplied as the blast furnace gas supply procedure. However, even if the first and second fuels are supplied simultaneously, the same operation ( Combustion) is possible. When the calorific value of the blast furnace gas 60 is lower than the planned condition, it becomes easy to burn by mixing the coke oven gas 70 with the blast furnace gas 60 from the blast furnace gas heating system 170, and the gas turbine combustor burns stably. be able to. Regarding fuel switching, the explanation was given of increasing the load after switching fuel from LNG burning to blast furnace gas burning under partial load conditions, but it is also possible to reach the rated load condition by co-firing LNG and blast furnace gas.
以上、LNGと低カロリーガスを例に本願の運転方法について説明したが、高炉設備のメンテナンス等により高炉ガスの供給が停止した場合でも、本発明では高炉ガスの代わりにコークス炉ガスで運転することが可能である。この場合、第2の燃料系統262よりコークス炉ガス70をバーナ300に供給することで、LNGのパイロット火炎からの熱を受けコークス炉ガスの燃焼が可能となる。LNGからコークス炉ガスへの燃料の切替えや、その後の負荷上昇に関しても高炉ガス焚きと同様の運転方法となる。また、本実施例では起動用燃料としてLNGを用いた場合の運転、バーナ構造について説明したが、液体燃料を噴射する液体燃料ノズルをパイロットバーナに配置した構成とすれば、液体燃料による起動や負荷運転も可能である。 As described above, the operation method of the present application has been described using LNG and low-calorie gas as an example. Is possible. In this case, by supplying the coke oven gas 70 from the second fuel system 262 to the burner 300, the coke oven gas can be burned by receiving heat from the pilot flame of LNG. Regarding the switching of fuel from LNG to coke oven gas and subsequent load increase, the operation method is the same as that for blast furnace gas burning. Further, in this embodiment, the operation when LNG is used as the starting fuel and the burner structure have been described. However, if the liquid fuel nozzle for injecting the liquid fuel is arranged in the pilot burner, the start-up and the load by the liquid fuel are performed. Driving is also possible.
このように、本実施例では、空気旋回流路内にガス燃料を噴射する複数のガス噴孔510、520がガス噴孔510とガス噴孔520という二つのグループに分かれ、ガス噴孔510とガス噴孔520に対して燃料をそれぞれ独立して供給できるよう構成されていることにより、燃料の発熱量に応じて燃料を噴射するガス噴孔の数を変化させる事ができるため、発熱量の異なる燃料を燃焼させる場合にも発熱量の異なる燃料ガスを同一のバーナで安定に燃焼させることができる。 As described above, in this embodiment, the plurality of gas injection holes 510 and 520 for injecting the gas fuel into the air swirl flow path are divided into two groups of the gas injection hole 510 and the gas injection hole 520. Since the fuel can be supplied to the gas injection holes 520 independently, the number of gas injection holes for injecting the fuel can be changed according to the heat generation of the fuel. Even when different fuels are burned, fuel gases having different calorific values can be stably burned by the same burner.
以上の通り、本実施例の構成によれば、高炉ガスなどの低カロリーガスを安定に燃焼しつつ、低カロリーガスとコークス炉ガスなどの中カロリーガスを同一のバーナで安定に燃焼できるガスタービン燃焼器を提供することができる。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, a low-calorie gas such as a blast furnace gas can be stably burned, and a low-calorie gas and a medium calorie gas such as a coke oven gas can be stably burned with the same burner. A combustor can be provided.
（バーナ構造２）
図７に、本発明の第2の実施例であるバーナの部分拡大図を示す。図３および図６に示す第１の実施例のバーナ構造に対し、本実施例の特徴は第１の燃料噴出用のガス噴孔の軸方向位置を、第２の燃料を噴出するガス噴孔よりも下流側（燃焼室側）に配置したことにある。なお、ガス燃料の外向角α、βや図２に示した第１のガス噴孔510と第２のガス噴孔520の交互配置といった構成は、第１の実施例と同様であるため、説明を省略する。
(Burner structure 2)
FIG. 7 shows a partially enlarged view of a burner according to the second embodiment of the present invention. Compared to the burner structure of the first embodiment shown in FIG. 3 and FIG. 6, the present embodiment is characterized by the axial position of the first gas injection gas injection hole and the gas injection hole for discharging the second fuel. In other words, it is arranged on the downstream side (combustion chamber side). The configuration of the gas fuel outward angles α and β and the alternate arrangement of the first gas injection holes 510 and the second gas injection holes 520 shown in FIG. 2 are the same as those in the first embodiment. Is omitted.
図６に示すように、第１の実施例では、バーナの軸方向について、バーナの燃焼室側端面Oよりも上流の軸方向位置L0にガス噴孔510、520を配置し、燃料を噴射していた。このような構成において、パイロットバーナの火炎600からの熱エネルギーを用いて高炉ガスの内周火炎610を形成させた場合、特に、高炉ガスの発熱量が計画よりも低く可燃成分が少ない場合には内周火炎610の温度が十分に上昇する前に燃料60bが混合し、内周火炎610の温度が低下する可能性がある。 As shown in FIG. 6, in the first embodiment, in the axial direction of the burner, gas injection holes 510 and 520 are arranged at an axial position L0 upstream from the combustion chamber side end surface O of the burner, and fuel is injected. It was. In such a configuration, when the inner flame 610 of the blast furnace gas is formed using the thermal energy from the flame 600 of the pilot burner, especially when the heat generation amount of the blast furnace gas is lower than planned and there are few combustible components. There is a possibility that the fuel 60b is mixed before the temperature of the inner peripheral flame 610 is sufficiently increased, and the temperature of the inner peripheral flame 610 is decreased.
これに対し、本実施例では、図７に示すように、第１のガス噴孔510の軸方向位置を、L0から、バーナ端面O側のL1に変更している。これにより、内周火炎610と燃料60bとの距離を確保することができるため、内周火炎610の温度が上昇したあとに燃料60bが混合する。したがって、高炉ガスの発熱量が低下した場合でも、内周火炎610の温度低下が防止でき、安定燃焼が可能である。さらに、第1のガス噴孔をL1に変更したことで、たとえばバーナの燃焼室側端面Oより燃焼室側の距離X1の位置において、パイロットバーナの火炎600と第1の燃料60aとの距離が、Y1からY2のように短くなる。この場合、パイロット火炎600から熱を受けやすくなるため、燃焼安定性が向上する。 In contrast, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the axial position of the first gas injection hole 510 is changed from L0 to L1 on the burner end face O side. Thereby, since the distance between the inner peripheral flame 610 and the fuel 60b can be secured, the fuel 60b is mixed after the temperature of the inner peripheral flame 610 is increased. Therefore, even when the calorific value of the blast furnace gas is reduced, the temperature drop of the inner flame 610 can be prevented, and stable combustion is possible. Further, by changing the first gas injection hole to L1, for example, the distance between the flame 600 of the pilot burner and the first fuel 60a at the position of the combustion chamber side distance X1 from the combustion chamber side end surface O of the burner. , Y1 becomes shorter as Y2. In this case, since it becomes easy to receive heat from the pilot flame 600, combustion stability is improved.
このように、バーナ軸方向について、ガス噴孔510をガス噴孔520よりもバーナの燃焼室側端面０に近い位置に配置した本実施例の構成によれば、外周火炎620を形成するための燃料の内周火炎610への早期の混合を抑制することができ、燃焼安定性の向上を図ることができる。 Thus, according to the configuration of the present embodiment in which the gas nozzle hole 510 is disposed closer to the combustion chamber side end face 0 of the burner than the gas nozzle hole 520 in the burner axial direction, the outer peripheral flame 620 is formed. Early mixing of the fuel into the inner flame 610 can be suppressed, and combustion stability can be improved.
なお、以上の説明では、気体燃料であるLNGを利用するパイロットバーナを備えた燃焼器を例に説明を行ったが、液体燃料を利用する場合には、液体燃料を噴射が可能な液体燃料ノズルを備えたパイロットバーナだけではなく、気体燃料噴孔と液体燃料ノズルの双方を備えたパイロットバーナとしてもよい。このような構成とした場合にも、上述した各実施例と同様に、発熱量の異なる燃料ガス（中カロリーガスおよび低カロリーガス）を同一のバーナで安定に燃焼させることができる。 In the above description, a combustor including a pilot burner that uses LNG, which is a gaseous fuel, has been described as an example. However, when liquid fuel is used, a liquid fuel nozzle that can inject liquid fuel. It is good also as a pilot burner provided with both a gaseous fuel nozzle and a liquid fuel nozzle. Even in such a configuration, fuel gases (medium calorie gas and low calorie gas) having different calorific values can be stably burned with the same burner as in the above-described embodiments.
2 圧縮機
3 燃焼器
4 タービン
5 ガスタービン
6 発電機
8 起動用モータ
10 外筒
11 フロースリーブ
12 燃焼室
13 燃焼空気孔
50 循環ガス領域
60 高炉ガス
60a 第１の燃料（高炉ガス）
60b 第２の燃料（高炉ガス）
70 コークス炉ガス
80 高カロリーガス（LNG）
101 空気
102 燃焼空気
140 燃焼ガス
151 第１の燃料系統の圧力調整弁（遮断弁）
152 第2の燃料系統の圧力調整弁（遮断弁）
161 第1の燃料系統の流量調整弁
162 第2の燃料系統の流量調整弁
170 コークス炉ガスによる増熱の系統
200 燃料系統の制御装置
261 第１の燃料系統
262 第2の燃料系統
270 発電用燃料系統（コークス炉ガス）
300 バーナ
310 パイロットバーナ
320 メインバーナ
402 空気旋回器
500 LNG噴孔
510 第1のガス噴孔
520 第2のガス噴孔
600 パイロット火炎
610 高炉ガスの内周火炎
620 高炉ガスの外周火炎（コークス炉ガスの火炎）
2 Compressor
3 Combustor
4 Turbine
5 Gas turbine
6 Generator
8 Starter motor
10 outer cylinder
11 Flow sleeve
12 Combustion chamber
13 Combustion air hole
50 Circulating gas area
60 Blast furnace gas
60a First fuel (blast furnace gas)
60b Second fuel (blast furnace gas)
70 Coke oven gas
80 High calorie gas (LNG)
101 air
102 Combustion air
140 Combustion gas
151 Pressure regulating valve (shutoff valve) of the first fuel system
152 Second fuel system pressure regulating valve (shutoff valve)
161 Flow control valve for the first fuel system
162 Flow control valve for second fuel system
170 System of heat increase by coke oven gas
200 Fuel system controller
261 First fuel system
262 Second fuel system
270 Fuel System for Power Generation (Coke Oven Gas)
300 burners
310 pilot burner
320 Main burner
402 Air swirler
500 LNG nozzle
510 First gas nozzle
520 2nd gas nozzle
600 pilot flame
610 Blast furnace gas inner flame
620 Peripheral flame of blast furnace gas (coke oven gas flame)
Claims (10)
前記バーナは、前記バーナの軸心に対し半径方向内周側に傾斜した内向角と周方向に傾斜した旋回角を有する空気旋回流路と、前記空気旋回流路内にガス燃料を噴射する複数のガス噴孔とを有するメインバーナと、前記メインバーナの半径方向内周側に配置され、前記燃焼室にパイロット燃料を供給するパイロットバーナとを備え、
前記ガス噴孔が、前記バーナの軸心に対し半径方向外周側に傾斜した外向角を有するとともに、第１のガス噴孔と第２のガス噴孔の少なくとも二つのグループから成り、
前記第１のガス噴孔と前記第２のガス噴孔に対して前記ガス燃料をそれぞれ独立して供給できるよう構成された燃焼器。 A combustor comprising a combustion chamber for mixing and burning fuel and air, and a burner for supplying a fuel and air into the combustion chamber to hold a flame,
The burner includes an air swirl passage having an inward angle inclined radially inward with respect to the axis of the burner and a swirl angle inclined circumferentially, and a plurality of gas fuels injected into the air swirl flow path. A main burner having a gas injection hole, and a pilot burner disposed on a radially inner peripheral side of the main burner and supplying pilot fuel to the combustion chamber,
The gas nozzle hole has an outward angle inclined radially outward with respect to the axial center of the burner, and includes at least two groups of a first gas nozzle hole and a second gas nozzle hole,
A combustor configured to supply the gas fuel independently to the first gas nozzle hole and the second gas nozzle hole.
前記第１のガス噴孔の外向角が前記第２のガス噴孔の外向角よりも小さいことを特徴とする燃焼器。 The combustor according to claim 1.
The combustor, wherein an outward angle of the first gas nozzle hole is smaller than an outward angle of the second gas nozzle hole.
バーナ軸方向について、前記第１のガス噴孔が前記第２のガス噴孔よりも前記バーナの燃焼室側端面に近い位置に配置されたことを特徴とする燃焼器。 The combustor according to claim 1 or 2,
The combustor, wherein the first gas injection hole is disposed closer to the combustion chamber side end face of the burner than the second gas injection hole in the burner axial direction.
前記第１のガス噴孔と前記第２のガス噴孔が、前記バーナの周方向について交互に配置されていることを特徴とする燃焼器。 The combustor according to any one of claims 1 to 3,
The combustor, wherein the first gas nozzle holes and the second gas nozzle holes are alternately arranged in a circumferential direction of the burner.
前記メインバーナに前記燃料ガスを供給する燃料系統が、低カロリーガスを前記燃料ガスとして前記第１のガス噴孔および前記第２のガス噴孔に供給し、前記低カロリーガスよりも発熱量の高い中カロリーガスを前記燃料ガスとして前記第２のガス噴孔に供給する燃料系統であることを特徴とする燃焼器。 The combustor according to any one of claims 1 to 4, wherein
A fuel system for supplying the fuel gas to the main burner supplies a low calorie gas as the fuel gas to the first gas nozzle and the second gas nozzle, and generates a calorific value more than the low calorie gas. A combustor which is a fuel system for supplying high medium calorie gas as the fuel gas to the second gas nozzle hole.
前記メインバーナに前記燃料ガスを供給する前記燃料系統に、供給する燃料ガスの流量を制御するための制御弁を設けたことを特徴とする燃焼器。 The combustor according to claim 5.
A combustor, wherein a control valve for controlling a flow rate of the supplied fuel gas is provided in the fuel system for supplying the fuel gas to the main burner.
前記メインバーナに前記燃料ガスを供給する前記燃料系統が、前記低カロリーガスとして、製鉄プロセスで発生する高炉ガス、石炭を空気でガス化した石炭ガス化低カロリーガス、あるいは、木材等を空気でガス化したバイオマスガス化ガスを供給する燃料系統であることを特徴とする燃焼器。 The combustor according to claim 5 or 6,
The fuel system for supplying the fuel gas to the main burner is a blast furnace gas generated in an iron making process, a coal gasified low calorie gas obtained by gasifying coal with air, or wood or the like with air as the low calorie gas. A combustor that is a fuel system that supplies gasified biomass gasification gas.
前記メインバーナに前記燃料ガスを供給する前記燃料系統が、前記中カロリーガスとして、製鉄プロセスにおいて高炉の原料となるコークス製造の際に発生するコークス炉ガス、または石炭を酸素でガス化した石炭ガス化中カロリーガスを供給する燃料系統であることを特徴とする燃焼器。 A combustor according to claim 5-7.
The fuel system for supplying the fuel gas to the main burner is a coke oven gas generated when coke is produced as a raw material of a blast furnace in the iron making process, or a coal gas obtained by gasifying coal with oxygen as the medium calorie gas A combustor that is a fuel system that supplies caloric gas during conversion.
前記パイロットバーナは、前記パイロット燃料として気体燃料を噴射可能な気体燃料噴孔を備えていることを特徴とする燃焼器。 The combustor according to any one of claims 1 to 8,
The combustor, wherein the pilot burner includes a gas fuel injection hole capable of injecting gaseous fuel as the pilot fuel.
前記パイロットバーナは、前記パイロット燃料として液体燃料を噴射可能な液体燃料ノズルを備えていることを特徴とする燃焼器。 The combustor according to any one of claims 1 to 9,
The combustor, wherein the pilot burner includes a liquid fuel nozzle capable of injecting liquid fuel as the pilot fuel.
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