JP2807556B2 - Fuel supply method and gas turbine equipment for oil-fired gas turbine - Google Patents

Fuel supply method and gas turbine equipment for oil-fired gas turbine

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JP2807556B2
JP2807556B2 JP2244106A JP24410690A JP2807556B2 JP 2807556 B2 JP2807556 B2 JP 2807556B2 JP 2244106 A JP2244106 A JP 2244106A JP 24410690 A JP24410690 A JP 24410690A JP 2807556 B2 JP2807556 B2 JP 2807556B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、油焚きガスタービンの燃料供給方法と、こ
の方法を実施するためのガスタービン設備に係り、特に
窒素酸化物(以下「NOx」という。)の生成量を低減で
き、しかも予蒸発予混合器内での予混合燃料の自然発火
を防止するために好適な油焚きガスタービンの燃料供給
方法およびガスタービン設備に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel supply method for an oil-fired gas turbine and gas turbine equipment for performing the method, and particularly relates to a nitrogen oxide (hereinafter “NOx”) method. The present invention relates to a fuel supply method for an oil-fired gas turbine and gas turbine equipment suitable for reducing the amount of generation of the premixed fuel and preventing spontaneous ignition of the premixed fuel in the pre-evaporation pre-mixer.

[従来の技術] ガスタービンの排気ガス中のNOx量を低減する方法の
一つとして、従来特公昭59−50889号公報に記載されて
いるように、燃料を蒸発予混合したのち、燃焼させる技
術が良く知られている。
[Prior Art] As one of the methods for reducing the amount of NOx in the exhaust gas of a gas turbine, as described in JP-B-59-50889, a technique of premixing and evaporating fuel and then burning it. Is well known.

前記従来技術における燃焼器の主要構成部は、頭部燃
焼室、主燃焼室および頭部燃焼室を環状に取りまく予蒸
発予混合室、さらに燃料ノズルである。前記従来技術の
特徴は、予蒸発予混合室を設け、燃料を蒸発させ、さら
に空気と予混合させ、予蒸発予混合室の出口にて希薄予
混合燃焼させることにある。
The main components of the combustor in the prior art are a head combustion chamber, a pre-evaporation premixing chamber surrounding the main combustion chamber and the head combustion chamber in an annular shape, and a fuel nozzle. The feature of the prior art is to provide a pre-evaporation pre-mix chamber, evaporate fuel, pre-mix with air, and perform lean pre-mix combustion at the outlet of the pre-evaporation pre-mix chamber.

希薄予混合燃料は、NOx生成量が少なく、いわゆる低N
Ox燃焼と呼ばれている技術である。
Lean premixed fuel has a low NOx generation, so-called low N
This is a technique called Ox combustion.

[発明が解決しようとする課題] ところで、前記従来技術では予蒸発予混合室を形成し
ている予蒸発予混合器を長くすれば、燃料予蒸発と空気
との予混合が完全に行われ、NOx生成量が非常に少なく
なる利点がある。しかし、予蒸発予混合器内での燃料の
滞留時間が長くなり、燃料が自発点火することが多く、
予蒸発と予混合の機能がそこなわれる欠点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, in the prior art, if the pre-evaporation pre-mixer forming the pre-evaporation pre-mixing chamber is lengthened, the pre-mixing of fuel pre-evaporation and air is completely performed, There is an advantage that the NOx generation amount is very small. However, the residence time of the fuel in the pre-evaporation pre-mixer becomes longer, and the fuel often ignites spontaneously,
There was a disadvantage that the functions of pre-evaporation and pre-mixing were impaired.

そこで、燃料の自発点火を防ぐため、予蒸発予混合器
の長さを短くすると、燃料の滞留時間が短く、自発点火
は殆ど起きなくなるが、逆に燃料の予蒸発と予混合が不
充分になるため、NOx生成量は期待したほど低下しな
い。
Therefore, if the length of the pre-evaporation premixer is reduced to prevent spontaneous ignition of the fuel, the residence time of the fuel is short and spontaneous ignition hardly occurs, but on the contrary, the pre-evaporation and pre-mixing of the fuel are insufficient. Therefore, the NOx generation amount does not decrease as expected.

したがって、予蒸発予混合器の長さをNOx生成量低減
と、自発点火防止の妥協点で決めざるを得ず、従来技術
において低NOx化を図るうえでおのずから限界があっ
た。
Therefore, the length of the pre-evaporation pre-mixer has to be determined based on a compromise between the reduction of the NOx generation amount and the prevention of spontaneous ignition, and there is a natural limit in reducing the NOx in the prior art.

つまり、従来技術では燃料の自発点火という問題のた
め、予蒸発予混合燃焼の特徴を充分生かすことができな
かった。
That is, in the prior art, due to the problem of spontaneous ignition of fuel, the characteristics of pre-evaporation / premixed combustion cannot be fully utilized.

本発明の第1の目的は、NOx生成量を大幅に低減で
き、しかも予蒸発予混合器内での予混合燃料の自発点火
を防止し得る油焚きガスタービンの燃料供給方法を提供
することにある。
A first object of the present invention is to provide a fuel supply method for an oil-fired gas turbine that can significantly reduce the amount of NOx generated and can prevent spontaneous ignition of premixed fuel in a pre-evaporation pre-mixer. is there.

さらに、本発明の第2の目的は、前記燃料供給方法を
的確に実施し得る油焚きガスタービンのガスタービン設
備を提供することにある。
Further, a second object of the present invention is to provide a gas turbine facility of an oil-fired gas turbine that can accurately carry out the fuel supply method.

[課題を解決するための手段] 前記第1の目的は、予混合燃料を加熱媒体により予熱
し、該予熱した予混合燃料を燃焼器の予蒸発予混合器へ
供給することにより、達成される。
[Means for Solving the Problems] The first object is achieved by preheating a premixed fuel by a heating medium and supplying the preheated premixed fuel to a preevaporation premixer of a combustor. .

また、前記第1の目的は、燃焼器における予蒸発予混
合器に送る圧縮空気を加熱し、該加熱した圧縮空気を予
混合燃料と混合することによっても、達成される。
The first object is also achieved by heating compressed air sent to a pre-evaporation pre-mixer in a combustor, and mixing the heated compressed air with a pre-mixed fuel.

さらに、前記第1の目的は、予蒸発予混合器の壁面を
加熱し、予混合燃料を供給することによっても、達成さ
れる。
Further, the first object is also achieved by heating the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer and supplying the pre-mixed fuel.

またさらに、前記第1の目的は、予蒸発予混合器の壁
面を加熱し、かつ予混合燃料を加熱媒体により予熱し、
さらに予蒸発予混合器に送る圧縮空気を加熱し、前記予
蒸発予混合器に前記予熱した予混合燃料と前記加熱した
圧縮空気とを供給し、混合することによっても、達成さ
れる。
Still further, the first object is to heat a wall surface of the pre-evaporation pre-mixer, and pre-heat the pre-mixed fuel by a heating medium,
It is also achieved by heating the compressed air sent to the pre-evaporation pre-mixer, supplying the pre-heated pre-mixed fuel and the heated compressed air to the pre-evaporation pre-mixer, and mixing.

前記第2の目的は、燃焼器が、供給された予混合燃料
を噴出する予混合燃料ノズルと、圧縮機から吐出された
圧縮空気を導く導入手段と、該導入手段による圧縮空気
と前記予混合燃料ノズルからの燃料とを混合し燃焼室に
導く予蒸発予混合器と、前記予混合燃料ノズルに供給さ
れる予混合燃料を予熱する予熱手段とを有することによ
り、達成される。
The second object is that the combustor has a premixed fuel nozzle for ejecting the supplied premixed fuel, introduction means for guiding compressed air discharged from the compressor, and the premixed compressed air and the premixed fuel. This is achieved by having a pre-evaporation pre-mixer that mixes the fuel from the fuel nozzle and guides the fuel into the combustion chamber, and a pre-heating unit that pre-heats the pre-mix fuel supplied to the pre-mix fuel nozzle.

また、前記第2の目的は、燃焼器が、前記予熱手段の
代わりとして、導入手段による圧縮空気を加熱し、予混
合燃料と混合する手段を有することによっても、達成さ
れる。
Further, the second object is also achieved when the combustor has a means for heating the compressed air by the introduction means and mixing with the premixed fuel, instead of the preheating means.

さらに、前記第2の目的は、燃焼器が、前記予熱手段
または前記予混合燃料と混合する手段の代わりとして、
予蒸発予混合器の構成部材を加熱する加熱手段を有する
ことによっても、達成される。
Further, the second object is that a combustor is provided instead of the preheating means or the means for mixing with the premixed fuel,
It is also achieved by having heating means for heating the components of the pre-evaporation pre-mixer.

また前記第2の目的は、燃焼器が、予混合燃料ノズル
に供給する予混合燃料を予熱する予熱手段と、前記圧縮
空気を加熱する加熱手段と、前記予蒸発予混合器の構成
部材を加熱する加熱手段とを有することによっても、達
成される。
Further, the second object is that a combustor heats preheating means for preheating the premixed fuel supplied to the premixing fuel nozzle, heating means for heating the compressed air, and heating of the components of the preevaporation premixer. This is also achieved by having a heating means that performs heating.

[作用] 本発明方法では、予混合燃料を加熱媒体により予熱
し、該予熱した予混合燃料を燃焼器の予蒸発予混合器へ
供給するようにしている。
[Operation] In the method of the present invention, the premixed fuel is preheated by the heating medium, and the preheated premixed fuel is supplied to the preevaporation premixer of the combustor.

これにより、予蒸発予混合器内に噴霧された予混合燃
料は短時間で蒸発しかつ圧縮空気と混合し、燃焼する。
そして、予熱された予混合燃料は高温のため、この予混
合燃料の微粒子の表面張力が低下しているので、蒸発が
加速される。
Thereby, the premixed fuel sprayed into the preevaporation premixer evaporates in a short time, mixes with the compressed air, and burns.
Since the preheated premixed fuel has a high temperature, the surface tension of the fine particles of the premixed fuel is reduced, so that the evaporation is accelerated.

したがって、希薄予混合燃焼を確実に実現できるの
で、NOx生成量を大幅に低減させることができる。
Therefore, lean premix combustion can be reliably realized, and the NOx generation amount can be significantly reduced.

しかも、予混合燃料を短時間で蒸発させることができ
るので、予蒸発予混合器の長さを短縮できる結果、予蒸
発予混合器内での予混合燃料の自発点火をも確実に防止
することが可能となる。
Moreover, since the premixed fuel can be evaporated in a short time, the length of the premixed premixer can be shortened, so that the spontaneous ignition of the premixed fuel in the premixed premixer can be reliably prevented. Becomes possible.

また、本発明方法では、予蒸発予混合器に送る圧縮空
気を加熱し、該加熱した圧縮空気を予混合燃料と混合す
るようにしている。
Further, in the method of the present invention, the compressed air sent to the pre-evaporation pre-mixer is heated, and the heated compressed air is mixed with the pre-mixed fuel.

その結果、加熱された圧縮空気により、予混合燃料の
蒸発が促進されるので、希薄予混合燃焼を確実に実現で
き、したがってNOx生成量を大幅に低減できるし、予蒸
発予混合器の長さを短縮できるので、予蒸発予混合器内
での予混合燃料の自発点火を確実に防止することができ
る。
As a result, the evaporation of the premixed fuel is promoted by the heated compressed air, so that lean premixed combustion can be reliably achieved, so that the amount of NOx generated can be significantly reduced, and the length of the preevaporated premixer is reduced. , The spontaneous ignition of the premixed fuel in the pre-evaporation pre-mixer can be reliably prevented.

さらに、本発明方法では、予蒸発予混合器の壁面を加
熱し、予混合燃料を供給するようにしている。
Further, in the method of the present invention, the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer is heated to supply the pre-mixed fuel.

その結果、暖機状態の予蒸発予混合器内に予混合燃料
が噴霧され、予混合燃料の蒸発が促進されるので、希薄
予混合燃焼を確実に実現でき、したがってNOx生成量を
大幅に低減できるし、予蒸発混合器の長さを短縮できる
ので、予蒸発予混合器内での予混合燃料の自発点火を確
実に防止することができる。
As a result, the pre-mixed fuel is sprayed into the pre-evaporation pre-mixer in the warmed-up state, and the evaporation of the pre-mixed fuel is promoted, so that lean pre-mixed combustion can be reliably realized, and thus the NOx generation amount is significantly reduced. In addition, since the length of the pre-evaporation mixer can be shortened, spontaneous ignition of the pre-mixed fuel in the pre-evaporation pre-mixer can be reliably prevented.

またさらに、本発明方法では、予蒸発予混合器の壁面
を加熱し、かつ予混合燃料を加熱媒体により予熱し、さ
らに予蒸発予混合器に送る圧縮空気を加熱し、予蒸発予
混合器に前記予熱された予混合燃料と前記加熱された圧
縮空気とを供給し、混合するようにしている。その結
果、予混合燃料の蒸発がさらに促進されるので、希薄予
混合燃焼をさらに的確に実現でき、したがってNOx生成
量を大幅に低減できるし、予蒸発予混合器の長さを短縮
できるので、予蒸発予混合器内での予混合燃料の自発点
火を確実に防止することができる。
Still further, in the method of the present invention, the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer is heated, the pre-mixed fuel is pre-heated by a heating medium, and the compressed air sent to the pre-evaporation pre-mixer is further heated. The preheated premixed fuel and the heated compressed air are supplied and mixed. As a result, since the evaporation of the premixed fuel is further promoted, lean premixed combustion can be realized more accurately, and therefore, the NOx generation amount can be significantly reduced, and the length of the preevaporated premixer can be shortened. Spontaneous ignition of the premixed fuel in the preevaporation premixer can be reliably prevented.

そして、本発明のガスタービン設備では、燃焼器が、
供給された予混合燃料を噴出する予混合燃料ノズルと、
圧縮機から吐出された圧縮空気を導く導入手段と、該導
入手段による圧縮空気と前記予混合燃料ノズルからの燃
料とを混合し燃焼室に導く予蒸発予混合器と、前記予混
合燃料ノズルに供給される予混合燃料を予熱する予熱手
段とを有しているので、前記本発明方法を的確に実施す
ることができる。
And in the gas turbine equipment of the present invention, the combustor is
A premixed fuel nozzle for ejecting the supplied premixed fuel,
Introducing means for guiding the compressed air discharged from the compressor, a pre-evaporation pre-mixer for mixing the compressed air by the introducing means and the fuel from the pre-mixed fuel nozzle and guiding the mixture to a combustion chamber; Since the apparatus has the preheating means for preheating the supplied premixed fuel, the method of the present invention can be accurately performed.

また、本発明の上記設備では、予蒸発予混合器に送る
圧縮空気を加熱する加熱手段を有しているので、このガ
スタービン設備によっても、前記本発明方法を的確に実
施することができる。
Further, since the above-mentioned equipment of the present invention has a heating means for heating the compressed air sent to the pre-evaporation pre-mixer, the gas turbine equipment can also accurately carry out the method of the present invention.

さらに、本発明の上記設備では、予蒸発予混合器の構
成部材を加熱する加熱手段を有しているので、このガス
タービン設備によっても、前記本発明方法を的確に実施
することができる。
Further, since the above-mentioned equipment of the present invention has a heating means for heating the constituent members of the pre-evaporation pre-mixer, the gas turbine equipment can also accurately carry out the method of the present invention.

またさらに、本発明の上記設備では、燃焼器が、予混
合燃料ノズルに供給する予混合燃料を予熱する予熱手段
と、前記圧縮空気を加熱する加熱手段と、前記予蒸発予
混合器の構成部材を加熱する加熱手段とを有しているの
で、前記本発明方法をさらに的確に実施することができ
る。
Still further, in the above facility of the present invention, the combustor includes a preheating means for preheating the premixed fuel supplied to the premixed fuel nozzle, a heating means for heating the compressed air, and a component of the preevaporation premixer. And a heating means for heating the above, so that the method of the present invention can be more accurately performed.

[実施例] 以下、本発明の実施例を図面により説明する。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明方法を実施するための、ガスタービン
設備の一実施例を示すもので、燃焼器を半径方向に切断
し、かつ燃焼器とこれに接続された色々な系統との関係
を示す系統図である。
FIG. 1 shows an embodiment of a gas turbine system for carrying out the method of the present invention, in which a combustor is cut in a radial direction, and the relationship between the combustor and various systems connected thereto is shown. FIG.

この実施例のガスタービン設備では、燃料系統1に燃
料ポンプ2が設けられている。また、前記燃料系統1に
は、燃料ポンプ2の下流側に燃料バイパス3と、拡散燃
料系統4と、予混合燃料系統5とが接続されている。
In the gas turbine equipment of this embodiment, a fuel pump 1 is provided in a fuel system 1. Further, a fuel bypass 3, a diffusion fuel system 4, and a premix fuel system 5 are connected to the fuel system 1 downstream of the fuel pump 2.

前記燃料バイパス3にはバイパス弁6が設けられ、拡
散燃料系統4には燃料流量調節弁7が設けられており、
予混合燃料系統5には他の燃料流量調節弁8が設けられ
ている。前記バイパス弁6と燃料流量調節弁7,8とは、
燃料用コントローラ9に接続されている。前記拡散燃料
系統4は燃焼器10の拡散燃料ノズル18に接続されてお
り、予混合燃料系統5は同燃焼器10の予混合燃料マニホ
ールド21に接続されている。
The fuel bypass 3 is provided with a bypass valve 6, and the diffusion fuel system 4 is provided with a fuel flow control valve 7.
The premixed fuel system 5 is provided with another fuel flow control valve 8. The bypass valve 6 and the fuel flow control valves 7, 8
It is connected to the fuel controller 9. The diffusion fuel system 4 is connected to a diffusion fuel nozzle 18 of the combustor 10, and the premixed fuel system 5 is connected to a premixed fuel manifold 21 of the combustor 10.

前記燃焼器10は、同一中心線上に連結されていて圧力
室を構成している第1,第2の外筒11,12と、第1の外筒1
1の端部に取り付けられたエンドカバー13と、予混合燃
料通路20を有しかつ前記第1,第2の外筒11,12間に設け
られた予混合燃料フランジ14と、前記第1,第2の外筒1
1,12の中心部に設置された燃焼器副室15と、この燃焼器
副室15と同一中心線上に配置されかつ前記第2の外筒12
側に設置された燃焼器主室16と、取り付け用フランジ17
を介して前記エンドカバー13に取り付けられた拡散燃料
ノズル18と、これの上流側端部に設置された空気旋回翼
19と、前記予混合燃料フランジ14の内周側でかつ前記燃
焼器副室15の外周側に設けられた予混合燃料通路20に連
通された予混合燃料マニホールド21と、前記燃焼器副室
15の外周側で円周方向に等間隔をおいて複数個配置され
かつ一端部は前記予混合燃料マニホールド21に接続され
他端部は燃焼器主室16側に向けて設けられた予混合燃料
ノズル22と、前記燃焼器副室15の端部外周側に配置され
かつ一端部は予混合燃料ノズル22の外側を囲むように形
成された他端部は燃焼器主室16に臨ませて設けられた予
蒸発予混合器23と、空気通路25を有しかつ前記第2の外
筒12の端部に連結された圧縮空気導入部24とを備えて構
成されている。なお、前記燃焼器副室15はサポート(図
示せず)を介して第1の外筒11に支持され、燃焼器主室
16は他のサポート(図示せず)により第2の外筒12に支
持され、予蒸発予混合器23は予混合燃料フランジ14に固
定されている。
The combustor 10 includes first and second outer cylinders 11 and 12, which are connected on the same center line and constitute a pressure chamber, and a first outer cylinder 1
An end cover 13 attached to one end, a premixed fuel flange 14 having a premixed fuel passage 20 and provided between the first and second outer cylinders 11 and 12; 2nd outer cylinder 1
A combustor sub-chamber 15 installed at the center of each of the first and second combustors 12 and 12;
Combustor main chamber 16 installed on the side and mounting flange 17
A diffusion fuel nozzle 18 attached to the end cover 13 via an air swirler installed at an upstream end thereof.
A premixed fuel manifold 21 which is communicated with a premixed fuel passage 20 provided on the inner peripheral side of the premixed fuel flange 14 and on the outer peripheral side of the combustor sub-chamber 15;
A plurality of premixed fuels are arranged at equal circumferential intervals on the outer peripheral side of the fuel cell 15 and one end is connected to the premixed fuel manifold 21 and the other end is provided toward the combustor main chamber 16. The nozzle 22 is disposed on the outer peripheral side of the end of the combustor sub-chamber 15 and has one end formed to surround the outside of the premixed fuel nozzle 22 and the other end provided facing the combustor main chamber 16. A pre-evaporation pre-mixer 23 is provided, and a compressed air introduction unit 24 having an air passage 25 and connected to an end of the second outer cylinder 12 is provided. The combustor sub-chamber 15 is supported by the first outer cylinder 11 via a support (not shown), and is connected to the combustor main chamber.
16 is supported by the second outer cylinder 12 by another support (not shown), and the pre-evaporation pre-mixer 23 is fixed to the pre-mixed fuel flange 14.

この実施例における燃焼器10は、拡散燃焼と予混合燃
焼の2段燃焼方式を採用している。
The combustor 10 in this embodiment employs a two-stage combustion system of diffusion combustion and premix combustion.

前記予混合燃料系統5には、燃料流量調節弁8の下流
側に予混合燃料の予熱手段26が設けられている。この予
熱手段26には、予混合燃料103と加熱媒体108の熱交換に
より予混合燃料103を予熱する熱交換器、または予混合
燃料103を加熱媒体108により予熱する加熱器が用いられ
ている。さらに、前記予熱手段26には、加熱媒体供給配
管27と、加熱媒体流量調節弁28とが設けられている。ま
た、前記予混合燃料系統5には予熱手段26の下流側に燃
料圧力計29と、燃料温度計30とが設けられている。これ
ら燃料圧力計29および燃料温度計30と、前記加熱媒体流
量調節弁28とは、加熱媒体用コントローラ31に接続され
ている。この加熱媒体用コントローラ31には、あらかじ
め第8図に示す燃料の圧力−温度気液境界線図32が格納
されている。そして、この加熱媒体用コントローラ31は
前記燃料圧力計29と燃料温度計30から予混合燃料103の
燃料圧力と燃料温度の実測値を取り込み、これら実測値
を前記圧力−温度気液境界線図32と照合し、気液境界線
に安全率を加えた運転線に沿って加熱媒体流量調節弁28
に制御信号を送り、予熱手段26に流入する加熱媒体108
の流量を調節するように構成されている。
The premixed fuel system 5 is provided with premixed fuel preheating means 26 on the downstream side of the fuel flow control valve 8. As the preheating means 26, a heat exchanger for preheating the premixed fuel 103 by heat exchange between the premixed fuel 103 and the heating medium 108, or a heater for preheating the premixed fuel 103 with the heating medium 108 is used. Further, the preheating means 26 is provided with a heating medium supply pipe 27 and a heating medium flow control valve 28. Further, the premixed fuel system 5 is provided with a fuel pressure gauge 29 and a fuel thermometer 30 downstream of the preheating means 26. The fuel pressure gauge 29 and the fuel thermometer 30, and the heating medium flow control valve 28 are connected to a heating medium controller 31. The heating medium controller 31 stores a fuel pressure-temperature gas-liquid boundary diagram 32 shown in FIG. 8 in advance. The heating medium controller 31 takes in the measured values of the fuel pressure and the fuel temperature of the premixed fuel 103 from the fuel pressure gauge 29 and the fuel thermometer 30, and uses these measured values in the pressure-temperature gas-liquid boundary diagram 32. And the heating medium flow control valve 28 along the operation line with the safety factor added to the gas-liquid boundary line.
Control signal to the heating medium 108 flowing into the preheating means 26.
It is configured to adjust the flow rate of.

前記圧縮空気導入部24内に設けられた空気通路25に
は、この空気通路25から予蒸発予混合器23に供給される
圧縮空気105を加熱する第1の電気ヒータ33が設置され
ている。
A first electric heater 33 that heats compressed air 105 supplied from the air passage 25 to the pre-evaporation premixer 23 is installed in the air passage 25 provided in the compressed air introduction part 24.

前記予蒸発予混合器23の内周面側には、予蒸発予混合
器23の壁面を加熱する第2の電気ヒータ34が設けられて
いる。
On the inner peripheral surface side of the pre-evaporation pre-mixer 23, a second electric heater 34 for heating the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer 23 is provided.

次に、前記第1図に示す実施例のガスタービン設備の
作用に関連して、本発明燃料供給方法の一例を説明す
る。
Next, an example of the fuel supply method of the present invention will be described in relation to the operation of the gas turbine equipment of the embodiment shown in FIG.

燃料系統1を通じて供給された燃料100は、燃料ポン
プ2により昇圧される。
The fuel 100 supplied through the fuel system 1 is pressurized by the fuel pump 2.

そして、運転開始後、燃料100を減少させることがあ
り、その燃料の一部101は燃料バイパス3およびバイパ
ス弁6を通じて燃料タンク(図示せず)へ戻される。
After the start of operation, the fuel 100 may be reduced, and a part 101 of the fuel is returned to a fuel tank (not shown) through the fuel bypass 3 and the bypass valve 6.

この実施例のごとき2段燃焼方式では、予混合燃料10
3はガスタービン(第1図中では省略)が負荷を取った
のち、初めて燃焼器10の予蒸発予混合器23に投入され
る。
In the two-stage combustion system of this embodiment, the premixed fuel 10
3 is supplied to the pre-evaporation pre-mixer 23 of the combustor 10 for the first time after the gas turbine (omitted in FIG. 1) takes a load.

前述のごとく、ガスタービンが負荷を取ったのちは、
燃料100は燃料流量調節弁7,8を通って拡散燃料系統4と
予混合燃料系統5に分岐される。
As mentioned above, after the gas turbine takes the load,
The fuel 100 is branched to the diffusion fuel system 4 and the premixed fuel system 5 through the fuel flow control valves 7 and 8.

前記バイパス弁6および燃料流量調節弁7,8の開閉お
よび開度の調節は、燃料用コントローラ9により行われ
る。
The opening and closing of the bypass valve 6 and the fuel flow control valves 7, 8 and the adjustment of the opening are performed by a fuel controller 9.

前記拡散燃料系統4に分岐された拡散燃料102は、拡
散燃料ノズル18に供給され、この拡散燃料ノズル18より
燃焼器副室15に圧力噴霧または空気噴霧される。ただ
し、噴霧空気系統は図示していない。さらに、前記燃焼
器副室15に圧力噴霧または空気噴霧された拡散燃料102
は、燃焼器副室15の空気孔(図示せず)から流入した周
囲の空気104と拡散燃焼する。この拡散燃焼炎を第1図
中に符号106で示す。
The diffusion fuel 102 branched to the diffusion fuel system 4 is supplied to the diffusion fuel nozzle 18 and is sprayed from the diffusion fuel nozzle 18 into the combustor sub-chamber 15 by pressure spray or air spray. However, the atomizing air system is not shown. Further, the diffusion fuel 102 sprayed with pressure or air into the combustor sub-chamber 15
Is diffused and combusted with the surrounding air 104 flowing from an air hole (not shown) of the combustor sub-chamber 15. This diffusion combustion flame is indicated by reference numeral 106 in FIG.

一方、油焚きガスタービンの起動時、予混合燃料系統
5に設けられた予熱手段26に加熱媒体供給配管27を通じ
て加熱媒体108が供給され、この加熱媒体108により予混
合燃料103を予熱し得るようになっている。
On the other hand, when the oil-fired gas turbine is started, the heating medium 108 is supplied to the preheating means 26 provided in the premixed fuel system 5 through the heating medium supply pipe 27 so that the premixed fuel 103 can be preheated by the heating medium 108. It has become.

同油焚きガスタービンの起動後、圧縮空気導入部24の
空気通路25に設置された第1の電気ヒータ33と、予蒸発
予混合器23の内周面側に設けられた第2の電気ヒータ34
とに点弧する。そして、前記第1の電気ヒータ33によ
り、前記空気通路25を通って予蒸発予混合器23に流入す
る圧縮空気105を加熱する。さらに、前記第2の電気ヒ
ータ34により、予蒸発予混合器23の壁面を暖機し、予蒸
発予混合器23に供給される予混合燃料103の液滴が蒸発
しやすいようにしておく。
After the start of the oil-fired gas turbine, a first electric heater 33 provided in the air passage 25 of the compressed air introduction section 24 and a second electric heater provided on the inner peripheral side of the pre-evaporation premixer 23 34
And fire. Then, the compressed air 105 flowing into the pre-evaporation pre-mixer 23 through the air passage 25 is heated by the first electric heater 33. Further, the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer 23 is warmed up by the second electric heater 34 so that the droplets of the pre-mixed fuel 103 supplied to the pre-evaporation pre-mixer 23 are easily evaporated.

そこで、前記燃料系統1より予混合燃料系統5に分岐
された予混合燃料103は、予熱手段26を通り、その間に
加熱媒体供給配管27を通じて予熱手段26に供給された加
熱媒体108と熱交換され、または加熱媒体108により加熱
され、蒸発しやすい状態に予熱される。前記予熱手段26
により予熱された予混合燃料103は、再び予混合燃料系
統5を通り、予混合燃料フランジ14に設けられた予混合
燃料通路20を経て予混合燃料マニホールド21に流入す
る。
Therefore, the premixed fuel 103 branched from the fuel system 1 to the premixed fuel system 5 passes through the preheating means 26, during which heat exchange is performed with the heating medium 108 supplied to the preheating means 26 through the heating medium supply pipe 27. Alternatively, it is heated by the heating medium 108 and is preheated to a state where it is easily evaporated. Preheating means 26
The premixed fuel 103 preheated through the premixed fuel system 5 again flows into the premixed fuel manifold 21 via the premixed fuel passage 20 provided in the premixed fuel flange 14.

前記予熱手段26の下流側では、燃料圧力計29および燃
料温度計30により、予熱された予混合燃料103の圧力お
よび温度が測定され、その測定値は加熱媒体用コントロ
ーラ31に送り込まれる。一方、加熱媒体用コントローラ
31には第8図に示す圧力−温度気液境界線図32が格納さ
れている。そこで、前記加熱媒体用コントローラ31では
前記燃料圧力計29および燃料温度計30からそれぞれの測
定値を取り込み、圧力−温度気液境界線図32に照合し、
圧力−温度気液境界線図32中の気液境界線に対して安全
率を加えた運転線に沿って、予混合燃料103の圧力およ
び温度を調節すべく加熱媒体流量調節弁28に制御信号を
送り、加熱媒体108の流量を適正に調節する。
Downstream of the preheating means 26, the pressure and temperature of the preheated premixed fuel 103 are measured by a fuel pressure gauge 29 and a fuel thermometer 30, and the measured values are sent to a heating medium controller 31. Meanwhile, the heating medium controller
The pressure-temperature gas-liquid boundary diagram 32 shown in FIG. Therefore, the heating medium controller 31 takes in the respective measured values from the fuel pressure gauge 29 and the fuel thermometer 30 and compares them with the pressure-temperature gas-liquid boundary diagram 32,
Pressure-Temperature Gas-Liquid Boundary Line A control signal is supplied to the heating medium flow control valve 28 to adjust the pressure and temperature of the premixed fuel 103 along an operation line obtained by adding a safety factor to the gas-liquid boundary line in FIG. To adjust the flow rate of the heating medium 108 appropriately.

前記予熱手段26により予熱され、かつ予混合燃料マニ
ホールド21に流入した予混合燃料103は、この予混合燃
料マニホールド21から複数個の予混合燃料ノズル22に分
配され、各予混合燃料ノズル22より予蒸発予混合器23に
圧力噴霧または空気噴霧される。ただし、噴霧空気系統
は図示していない。
The premixed fuel 103 preheated by the preheating means 26 and flowing into the premixed fuel manifold 21 is distributed from the premixed fuel manifold 21 to a plurality of premixed fuel nozzles 22, and the premixed fuel nozzles 22 Evaporation premixer 23 is sprayed with pressure or air. However, the atomizing air system is not shown.

前記予混合燃料ノズル22から噴霧された予混合燃料10
3は、予蒸発予混合器23内で、周囲から流入した圧縮空
気105と予混合される。
Premixed fuel 10 sprayed from the premixed fuel nozzle 22
3 is premixed in the pre-evaporation premixer 23 with the compressed air 105 flowing from the surroundings.

また、前記予蒸発予混合器23に流入する圧縮空気105
は、圧縮空気導入部24の空気通路25に設置された第1の
電気ヒータ33により加熱され、空気圧縮機(第1図中で
は省略)から吐出されたときの温度より温度が高くなっ
ている。さらに、前記予蒸発予混合器23の壁面は、その
内周面側に設けられた第2の電気ヒータ34により加熱さ
れ、暖機されていて予混合燃料ノズル22の液滴を蒸発さ
せやすい状態になっている。
The compressed air 105 flowing into the pre-evaporation pre-mixer 23
Is heated by a first electric heater 33 installed in the air passage 25 of the compressed air introduction part 24, and has a higher temperature than the temperature when it is discharged from an air compressor (omitted in FIG. 1). . Further, the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer 23 is heated by a second electric heater 34 provided on the inner peripheral surface side of the pre-evaporation pre-mixer 23, and is warmed up so that the droplets of the pre-mixed fuel nozzle 22 can be easily evaporated. It has become.

前述のごとく、予混合燃料103は予熱手段26により予
熱され、予混合燃料ノズル22より圧力噴霧または空気噴
霧により微粒化されて予蒸発予混合器23内に投入され
る。このとき、予蒸発予混合器23内の圧力が定格負荷で
10〜13atgと低く、予混合燃料103は第8図において液相
状態Cから気相状態Dに速やかに移動し、短時間で蒸発
する。
As described above, the premixed fuel 103 is preheated by the preheating means 26, atomized from the premixed fuel nozzle 22 by pressure spraying or air spraying, and introduced into the preevaporation premixer 23. At this time, the pressure in the pre-evaporation pre-mixer 23 is
As low as 10 to 13 atg, the premixed fuel 103 quickly moves from the liquid state C to the gaseous state D in FIG. 8 and evaporates in a short time.

また、前記予蒸発予混合器23に流入する圧縮空気105
は第1の電気ヒータ33で加熱され、さらに予蒸発予混合
器23の壁面は第2の電気ヒータ34により加熱されてい
て、予混合燃料103が噴霧される周囲の雰囲気が高温と
なっているため、噴霧された予混合燃料103の微粒子の
表面張力が低下するので、予混合燃料103の蒸発がより
一層促進される。
The compressed air 105 flowing into the pre-evaporation pre-mixer 23
Is heated by the first electric heater 33, and the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer 23 is further heated by the second electric heater 34, so that the surrounding atmosphere where the pre-mixed fuel 103 is sprayed has a high temperature. Therefore, the surface tension of the fine particles of the sprayed premixed fuel 103 decreases, so that the evaporation of the premixed fuel 103 is further promoted.

したがって、予蒸発予混合器23の長さを短くしても予
混合燃料103の蒸発割合を100%に近づけることができ、
希薄予混合燃焼を確実に実現できるので、NOx生成量を
極めて少なくすることが可能となる。
Therefore, even if the length of the pre-evaporation pre-mixer 23 is shortened, the evaporation rate of the pre-mixed fuel 103 can be made close to 100%,
Since lean premixed combustion can be reliably realized, the amount of NOx generated can be extremely reduced.

また、予蒸発予混合器23の長さを短縮できるので、予
混合燃料103の自発点火を殆どなくすことができる。
Further, since the length of the pre-evaporation pre-mixer 23 can be reduced, the spontaneous ignition of the pre-mixed fuel 103 can be almost eliminated.

前記予蒸発予混合器23に圧力噴霧または空気噴霧さ
れ、かつ蒸発され、しかも予蒸発予混合器23に流入した
圧縮空気105と予混合された予混合燃料103は、前記拡散
燃焼炎106を熱源として生成された高温ガスを補助とし
て、燃焼器主室16内で予混合燃焼する。その予混合燃焼
炎を第1図中に符号107で示している。
The premixed fuel 103, which is pressure-sprayed or air-sprayed to the pre-evaporation pre-mixer 23 and evaporated, and pre-mixed with the compressed air 105 flowing into the pre-evaporation pre-mixer 23, emits the diffusion combustion flame 106 as a heat source. Premixed combustion is performed in the combustor main chamber 16 with the aid of the high-temperature gas generated as the auxiliary gas. The premixed combustion flame is indicated by reference numeral 107 in FIG.

前記燃焼器主室16内で予混合燃焼により生成された高
温高圧の燃焼ガスは、ガスタービンに供給され、燃焼ガ
スの持つ熱エネルギーが機械的エネルギーに変換され、
ガスタービンを回転駆動する。
The high-temperature and high-pressure combustion gas generated by the premix combustion in the combustor main chamber 16 is supplied to a gas turbine, and thermal energy of the combustion gas is converted into mechanical energy.
The gas turbine is driven to rotate.

以上説明した第1図に示す実施例において、第1,第2
の電気ヒータ33,34に代えて、他の加熱手段を用いても
よい。
In the embodiment shown in FIG.
Instead of the electric heaters 33 and 34, other heating means may be used.

また、予熱手段26と予混合燃料フランジ14間の予混合
燃料系統5に保温手段を施し、予混合燃料103を保温す
ると、予混合燃料103を蒸発させるための熱効率を向上
させることができる。
Further, when the premixed fuel system 5 between the preheating means 26 and the premixed fuel flange 14 is provided with a heat retaining means to keep the premixed fuel 103 warm, the thermal efficiency for evaporating the premixed fuel 103 can be improved.

さらに、予熱手段26を予混合燃料フランジ14にできる
だけ近づけて設けることにより、予混合燃料系統5に施
す前記保温手段を短くすることができ、また予混合燃料
103の放熱を少なくすることができる。
Further, by providing the preheating means 26 as close as possible to the premixed fuel flange 14, the heat retaining means applied to the premixed fuel system 5 can be shortened.
The heat radiation of 103 can be reduced.

次に、第2図は予混合燃料の予熱手段の具体的な一実
施例を示す系統図である。
Next, FIG. 2 is a system diagram showing a specific embodiment of a preheating means for premixed fuel.

この第2図に示す実施例では、ガスタービン35に空気
圧縮機36と発電機37とが連結されている。
In the embodiment shown in FIG. 2, an air compressor 36 and a generator 37 are connected to a gas turbine 35.

前記ガスタービン35の入口側は、燃焼器10に接続さ
れ、吐出側には予混合燃料の予熱手段である熱交換器38
が接続されている。
The inlet side of the gas turbine 35 is connected to the combustor 10 and the discharge side is a heat exchanger 38 that is a preheating unit for premixed fuel.
Is connected.

前記空気圧縮機36は、大気109から空気を取り込み、
その空気を圧縮し、圧縮空気110を燃焼器10に送り込む
ようになっている。
The air compressor 36 takes in air from the atmosphere 109,
The air is compressed, and compressed air 110 is sent to the combustor 10.

前記燃焼器10は、ガスタービン35が負荷を取ったと
き、拡散燃料系統4から拡散燃料102を取り込み、予混
合燃料系統5からは熱交換器38を経由した予混合燃料10
3を取り込み、空気圧縮機36から圧縮空気110を取り込ん
で燃焼させ、高温ガスである燃焼ガス111をガスタービ
ン35に送り込むようになっている。
When the load is applied to the gas turbine 35, the combustor 10 takes in the diffusion fuel 102 from the diffusion fuel system 4 and the premix fuel 10 from the premix fuel system 5 via the heat exchanger 38.
3, the compressed air 110 is taken in from the air compressor 36 and burned, and the combustion gas 111 which is a high-temperature gas is sent to the gas turbine 35.

前記ガスタービン35は、燃焼器10から燃焼ガス111を
取り込み、その熱エネルギーを機械的エネルギーに変換
させ、その動力で空気圧縮機36と発電機37を回転させ
る。また、ガスタービン35から出た高温の排気ガス112
を予混合燃料103の加熱媒体として熱交換器38に流すよ
うになっている。
The gas turbine 35 takes in the combustion gas 111 from the combustor 10, converts the thermal energy into mechanical energy, and rotates the air compressor 36 and the generator 37 with the power. In addition, the high-temperature exhaust gas 112
Is supplied to the heat exchanger 38 as a heating medium for the premixed fuel 103.

前記熱交換器38には、予混合燃料系統5の途中の部分
とガスタービン35の排気ガス112とが挿入されており、
予混合燃料103と高温の排気ガス112とを熱交換させ、熱
交換後の排気ガス112を後処理手段(図示せず)に流す
ようになっている。また、前記熱交換器38に供給する排
気ガス量は、第1図に示すごとく、加熱媒体流量調節弁
28を加熱媒体用コントローラ31により制御することによ
って調節するようになっている。
In the heat exchanger 38, an intermediate part of the premixed fuel system 5 and the exhaust gas 112 of the gas turbine 35 are inserted,
Heat exchange is performed between the premixed fuel 103 and the high-temperature exhaust gas 112, and the exhaust gas 112 after the heat exchange flows to a post-processing means (not shown). The amount of exhaust gas supplied to the heat exchanger 38 is, as shown in FIG.
28 is controlled by controlling the heating medium controller 31.

一般に、ガスタービン35の負荷が上昇すると、予混合
燃料103の圧力を上昇させるため、予混合燃料103の加熱
限界温度はそれだけ高くなる。一方、ガスタービン35の
負荷が上昇すると、排気ガス112の温度も上昇する。し
たがって、この第2図に示す実施例ではガスタービン35
の排気ガス112を利用して予混合燃料103を有効に予熱
し、蒸発を促進させることができる。
Generally, when the load on the gas turbine 35 increases, the pressure of the premixed fuel 103 increases, so that the heating limit temperature of the premixed fuel 103 increases accordingly. On the other hand, when the load on the gas turbine 35 increases, the temperature of the exhaust gas 112 also increases. Therefore, in the embodiment shown in FIG.
The premixed fuel 103 can be effectively preheated by using the exhaust gas 112 of the above, and the evaporation can be promoted.

また、ガスタービン35が複数台設置されているとき
は、各ガスタービン35の排気ガス112を利用して、さら
に効果的に予混合燃料103を予熱することができる。
Further, when a plurality of gas turbines 35 are installed, the premixed fuel 103 can be more effectively preheated by using the exhaust gas 112 of each gas turbine 35.

なお、この第2図に示す実施例の他の構成,作用は、
前記第1図に示す油焚きガスタービンと同様である。
The other structure and operation of the embodiment shown in FIG.
This is the same as the oil-fired gas turbine shown in FIG.

ついで、第3図は予混合燃料の予熱手段の具体的な他
の実施例を示す系統図である。
FIG. 3 is a system diagram showing another specific embodiment of the preheating means for premixed fuel.

この第3図に示す実施例では、空気圧縮機36の吐出側
に熱交換器39が設けられている。前記熱交換器39には、
予混合燃料系統5の途中の部分と圧縮空気110とを挿入
しており、予混合燃料103と圧縮空気110とを熱交換さ
せ、熱交換後の圧縮空気110を燃焼器10に入れるように
している。
In the embodiment shown in FIG. 3, a heat exchanger 39 is provided on the discharge side of the air compressor 36. In the heat exchanger 39,
The premixed fuel system 5 and the compressed air 110 are inserted in the middle part of the premixed fuel system 5 so that the premixed fuel 103 and the compressed air 110 exchange heat, and the compressed air 110 after the heat exchange enters the combustor 10. I have.

この第3図に示す実施例では、予混合燃料103の加熱
媒体として、空気圧縮機36の吐出空気である圧縮空気11
0を利用している。この圧縮空気110の吐出温度は、空気
圧縮機36の容量にもよるが、現状では最大約400℃弱で
ある。したがって、前記圧縮空気110を利用して予混合
燃料103を充分予熱することができる。また、圧縮空気1
10の温度は、前述の排気ガス112と同様、ガスタービン3
5の負荷の上昇とともに上昇するので、ガスタービン35
の負荷に合わせて予混合燃料103の温度を高めることが
可能となる。
In the embodiment shown in FIG. 3, the compressed air 11 which is the air discharged from the air compressor 36 is used as the heating medium for the premixed fuel 103.
Uses 0. The discharge temperature of the compressed air 110 depends on the capacity of the air compressor 36, but is currently less than about 400 ° C. at present. Therefore, the premixed fuel 103 can be sufficiently preheated using the compressed air 110. Also, compressed air 1
The temperature of the gas turbine 10 is the same as that of the exhaust gas 112 described above.
The gas turbine 35
, It is possible to increase the temperature of the premixed fuel 103 in accordance with the load.

さらに、再生サイクル式ガスタービンの場合には、圧
縮空気の吐出温度が第3図に示すシンプルサイクル式ガ
スタービンに比べて、100〜150℃高い。したがって、再
生サイクル式ガスタービンでは、圧縮空気を利用して予
混合燃料103をより一層効果的に予熱し、蒸発を加速す
ることができるし、第1図に示す予蒸発予混合器23の長
さをより一層短縮することが可能となる。
Further, in the case of the regenerative cycle type gas turbine, the discharge temperature of the compressed air is higher by 100 to 150 ° C. than in the simple cycle type gas turbine shown in FIG. Accordingly, in the regenerative cycle gas turbine, the premixed fuel 103 can be more effectively preheated by using the compressed air to accelerate the evaporation, and the length of the preevaporation premixer 23 shown in FIG. It is possible to further reduce the length.

また、空気圧縮機36が複数台設置されている油焚きガ
スタービンの場合には、各空気圧縮機36の吐出側に熱交
換器39を設けて使用すれば、より有効である。
In the case of an oil-fired gas turbine in which a plurality of air compressors 36 are installed, it is more effective to use a heat exchanger 39 provided on the discharge side of each air compressor 36.

なお、この第3図に示す実施例の他の構成,作用は、
前記第2図に示す実施例と同様である。
The other structure and operation of the embodiment shown in FIG.
This is the same as the embodiment shown in FIG.

続いて、第4図は予混合燃料の予熱手段の具体的な例
の実施例を示す系統図である。
FIG. 4 is a system diagram showing an embodiment of a specific example of a preheating means for premixed fuel.

この第4図に示す実施例は、コンバインドサイクルの
油焚きガスタービンに、予混合燃料の予熱手段を組み込
んだ一実施例を示すもので、ガスタービン35には空気圧
縮機36と、蒸気タービン40と、発電機37とが連結されて
いる。
The embodiment shown in FIG. 4 shows an embodiment in which a preheating means for premixed fuel is incorporated in an oil-fired gas turbine of a combined cycle, and an air compressor 36 and a steam turbine 40 And the generator 37 are connected.

前記蒸気タービン40には、コンデンサ41が付設されて
いる。また、この蒸気タービン40には給水ポンプ44を有
する給水系統42と、蒸気流量調節弁45を有する蒸気系統
43を介して廃熱回収熱交換器46が接続されている。
The steam turbine 40 is provided with a condenser 41. The steam turbine 40 has a water supply system 42 having a water supply pump 44 and a steam system having a steam flow control valve 45.
A waste heat recovery heat exchanger 46 is connected via 43.

前記廃熱回収熱交換器46は、排気ガス系統47を通じて
前記ガスタービン35に接続され、また煙道48を通じて煙
突49に連絡されている。さらに、廃熱回収熱交換器46に
抽気流量調節弁52を有する抽気系統50と、抽気戻り系統
51とを介して、予混合燃料の予熱手段である熱交換器53
が接続されている。
The waste heat recovery heat exchanger 46 is connected to the gas turbine 35 through an exhaust gas system 47 and is connected to a chimney 49 through a flue 48. Further, an extraction system 50 having an extraction flow control valve 52 in the waste heat recovery heat exchanger 46, and an extraction return system
51 and a heat exchanger 53 which is a means for preheating the premixed fuel.
Is connected.

前記熱交換器53には、予混合燃料系統5の途中の部分
と、廃熱回収熱交換器46から抽出された抽気115とが挿
入され、予混合熱量103と抽気115とを熱交換させるよう
になっている。
The heat exchanger 53 is inserted with a portion in the middle of the premixed fuel system 5 and the bleed air 115 extracted from the waste heat recovery heat exchanger 46 so that the premix heat 103 and the bleed air 115 exchange heat. It has become.

この第4図に示す実施例では、蒸気タービン40の動力
として使用された蒸気はコンデンサ41で蓄熱に利用さ
れ、ついで給水ポンプ44により圧送され、給水系統42を
通って廃熱回収熱交換器46に送られる。この廃熱回収熱
交換器46には、排気ガス系統47を通じて、ガスタービン
35から吐出された高温の排気ガス112が送られる。そし
て、廃熱回収熱交換器46で前記給水系統42から送られた
水113と、高温の排気ガス112とが熱交換されることによ
り、水113が蒸気化され、その蒸気114は蒸気系統43を通
って蒸気タービン40に供給され、仕事をする。一方、廃
熱回収熱交換器46から出た排気ガス112は、煙道48を通
り、煙突49から排出される。
In the embodiment shown in FIG. 4, the steam used as the power for the steam turbine 40 is used for heat storage in a condenser 41, then is pumped by a feedwater pump 44, passes through a feedwater system 42, and is passed through a wastewater recovery heat exchanger 46. Sent to This waste heat recovery heat exchanger 46 has a gas turbine through an exhaust gas system 47.
The high-temperature exhaust gas 112 discharged from 35 is sent. Then, the heat 113 exchanges heat between the water 113 sent from the water supply system 42 and the high-temperature exhaust gas 112 in the waste heat recovery heat exchanger 46, so that the water 113 is vaporized. Through the steam turbine 40 to do the work. On the other hand, the exhaust gas 112 emitted from the waste heat recovery heat exchanger 46 passes through the flue 48 and is discharged from the chimney 49.

前記廃熱回収熱交換器46から蒸気114の一部が抽出さ
れ、その抽気115は抽気系統50を通じて熱交換器53に送
られる。この熱交換器53には、予混合燃料系統5の途中
の部分が挿入されており、この熱交換器53で予混合燃料
103と高温の抽気115とが熱交換を行い、予混合燃料103
が予熱されて燃焼器10に供給される。前記熱交換器53で
熱交換後の抽気115は、抽気戻り系統51を通って前記廃
熱回収熱交換器46に戻される。
A part of the steam 114 is extracted from the waste heat recovery heat exchanger 46, and the bleed air 115 is sent to the heat exchanger 53 through the bleed air system 50. A part of the premixed fuel system 5 is inserted into the heat exchanger 53.
103 and the high-temperature bleed air 115 exchange heat, and the premixed fuel 103
Is preheated and supplied to the combustor 10. The bleed air 115 after heat exchange in the heat exchanger 53 is returned to the waste heat recovery heat exchanger 46 through the bleed air return system 51.

前記コンバインドサイクルプラントでは、廃熱回収熱
交換器46から蒸気114の一部を容易に取り出すことがで
きるので、その抽気115を利用して予混合燃料103を有効
に予熱し、蒸発を促進することが可能となる。
In the combined cycle plant, since a part of the steam 114 can be easily taken out from the waste heat recovery heat exchanger 46, the premix fuel 103 is effectively preheated by using the bleed air 115 to promote evaporation. Becomes possible.

また、廃熱回収熱交換器46が複数台設置されているコ
ンバインドサイクルプラントの場合には、1台の廃熱回
収熱交換器46から蒸気114の一部を抽出して予混合燃料1
03の加熱媒体として利用してもよく、複数台の廃熱回収
熱交換器46から蒸気114の一部を抽出して利用してもよ
い。
In the case of a combined cycle plant in which a plurality of waste heat recovery heat exchangers 46 are installed, a part of the steam 114 is extracted from one waste heat recovery heat
03 may be used as a heating medium, or a part of the steam 114 may be extracted from a plurality of waste heat recovery heat exchangers 46 and used.

なお、この第4図に示す実施例の他の構成,作用は、
前記第1図に示す実施例と同様である。
The other structure and operation of the embodiment shown in FIG.
This is the same as the embodiment shown in FIG.

次に、第5図は予混合燃料の予熱手段の異なる実施例
を示す系統図である。
Next, FIG. 5 is a system diagram showing another embodiment of the preheating means for premixed fuel.

この第5図に示す実施例では、前記第4図に示す実施
例の廃熱回収熱交換器46に代わって、蒸気タービン40に
熱交換器57が接続されている。
In the embodiment shown in FIG. 5, a heat exchanger 57 is connected to the steam turbine 40 instead of the waste heat recovery heat exchanger 46 of the embodiment shown in FIG.

前記熱交換器57は、抽気流量調節弁56を有する抽気系
統54を介して蒸気タービン40に接続され、また抽気戻り
系統55を介して蒸気タービン40のコンデンサ41に接続さ
れている。さらに、前記熱交換器57には予混合燃料系統
5の途中の部分が挿入されている。
The heat exchanger 57 is connected to the steam turbine 40 via an extraction system 54 having an extraction flow control valve 56, and is connected to the condenser 41 of the steam turbine 40 via an extraction return system 55. Further, a part of the premixed fuel system 5 is inserted into the heat exchanger 57.

そして、この第5図に示す実施例では、蒸気タービン
40から蒸気114の一部を取り出し、その抽気116を抽気系
統54を通じて熱交換器57に送り、熱交換器57で予混合燃
料103と抽気116とを熱交換させ、予混合燃料103を予熱
して燃焼器10へ供給し、熱交換後の抽気116を抽気戻り
系統55を通じてコンデンサ41に入れるようになってい
る。
In the embodiment shown in FIG.
A part of the steam 114 is taken out from 40, and the bleed air 116 is sent to the heat exchanger 57 through the bleed air system 54. The bleed air 116 after heat exchange is supplied to the combustor 10, and the bleed air 116 after the heat exchange is supplied to the condenser 41 through the bleed air return system 55.

この第5図に示す実施例の他の構成,作用は、前記第
4図に示す実施例と同様である。
Other configurations and operations of the embodiment shown in FIG. 5 are the same as those of the embodiment shown in FIG.

ついで、第6図は予混合燃料の予熱手段のさらに他の
実施例を示す系統図である。
FIG. 6 is a system diagram showing still another embodiment of the preheating means for premixed fuel.

この第6図に示す実施例では、コンバインドサイクル
プラントの蒸気タービン40のコンデンサ41から廃熱回収
熱交換器46に向かう給水系統42に、2つの熱交換器60,6
4が接続されている。
In the embodiment shown in FIG. 6, a water supply system 42 from a condenser 41 of a steam turbine 40 of a combined cycle plant to a waste heat recovery heat exchanger 46 is provided with two heat exchangers 60, 6
4 is connected.

一方の熱交換器60は、給水系統42における給水ポンプ
44の下流側に設けられており、また蒸気タービン40に抽
気系統58を介して接続され、さらに蒸気タービン40のコ
ンデンサ41に抽気戻り系統59を介して接続されている。
One heat exchanger 60 is a water supply pump in the water supply system 42.
The steam turbine 40 is connected to the steam turbine 40 via a bleed air system 58, and further connected to the condenser 41 of the steam turbine 40 via a bleed air return system 59.

他方の熱交換器64は、給水系統42における前記熱交換
器60の下流側に、給水流量調節弁63を有する分岐給水系
統61を介して接続され、蒸気タービン40のコンデンサ41
に給水戻り系統62を介して接続されている。また、この
熱交換器64には予混合燃料系統5の途中の部分が挿入さ
れている。
The other heat exchanger 64 is connected to a downstream side of the heat exchanger 60 in the water supply system 42 via a branch water supply system 61 having a water supply flow rate control valve 63, and a condenser 41 of the steam turbine 40.
Is connected via a water supply return system 62. A part of the premixed fuel system 5 is inserted into the heat exchanger 64.

この第6図は示す実施例では、給水系統42における給
水ポンプ41の下流側において、一方の熱交換器60で水11
3と、蒸気タービン40から抽出されかつ抽気系統58を通
じて供給された抽気116とが熱交換され、水113が温めら
れる。前記水113と熱交換後の抽気116は、抽気戻り系統
59を通じて蒸気タービン40のコンデンサ41に戻される。
In the embodiment shown in FIG. 6, in one of the heat exchangers 60 on the downstream side of the water supply pump 41 in the water supply system 42, the water 11 is supplied.
3 and the bleed air 116 extracted from the steam turbine 40 and supplied through the bleed air system 58 are subjected to heat exchange, and the water 113 is heated. The bleed air 116 after heat exchange with the water 113 is a bleed return system.
It is returned to the condenser 41 of the steam turbine 40 through 59.

他方の熱交換器64には、分岐給水系統61を通じて温水
117が送られ、予混合燃料103と温水117とが熱交換さ
れ、温水117により予混合燃料103が予熱され、予熱され
た予混合燃料103は燃焼器10に送られる。前記予混合燃
料103と熱交換後の温水117は、給水戻り系統62を通じて
蒸気タービン40のコンデンサ41に戻される。
The other heat exchanger 64 receives hot water through the branch water supply system 61.
The premix fuel 103 and the hot water 117 undergo heat exchange, and the premix fuel 103 is preheated by the hot water 117, and the preheated premix fuel 103 is sent to the combustor 10. The hot water 117 after heat exchange with the premixed fuel 103 is returned to the condenser 41 of the steam turbine 40 through the feedwater return system 62.

したがって、この第6図に示す実施例においても、蒸
気タービン40の抽気116を加熱媒体として利用して予混
合燃料103を予熱し、蒸発を促進することができる。
Therefore, also in the embodiment shown in FIG. 6, the premixed fuel 103 can be preheated by using the bleed air 116 of the steam turbine 40 as a heating medium, and the evaporation can be promoted.

なお、この第6図に示す実施例の他の構成,作用は、
第4図および第5図に示す実施例と同様である。
The other structure and operation of the embodiment shown in FIG.
This is the same as the embodiment shown in FIGS. 4 and 5.

進んで、第7図は予混合燃料の予熱手段のさらに別の
実施例を示す系統図である。
FIG. 7 is a system diagram showing still another embodiment of the means for preheating the premixed fuel.

この第7図に示す実施例では、発電機37には遮断器65
と、変圧器66と、遮断器67とを介して電力系統68が接続
されている。また、発電機37には変圧器69と、遮断器70
とを介して所内系統(6000V程度)71が接続されてい
る。
In the embodiment shown in FIG.
, And a power system 68 is connected via a transformer 66 and a circuit breaker 67. The generator 37 has a transformer 69 and a circuit breaker 70.
And the in-house system (about 6000V) 71 is connected via

一方、予混合燃料系統5には予混合燃料の予熱手段と
して、電気ヒータ73が設けられている。この電気ヒータ
73は、配線72を介して前記所内系統71に接続されてい
る。
On the other hand, the premixed fuel system 5 is provided with an electric heater 73 as preheating means for premixed fuel. This electric heater
73 is connected to the in-house system 71 via a wiring 72.

この第7図に示す実施例では、所内系統71から電気ヒ
ータ73に供給する電力をサイリスタ(図示せず)等を通
じて制御し、前記電気ヒータ73により予混合燃料103を
的確に予熱することができる。
In the embodiment shown in FIG. 7, the electric power supplied from the in-house system 71 to the electric heater 73 is controlled through a thyristor (not shown) or the like, and the pre-mixed fuel 103 can be appropriately preheated by the electric heater 73. .

さらに、この第7図に示す実施例ではガスタービン35
の起動時においても、電力系統68より電気ヒータ73に通
電することにより、電気ヒータ73で予混合燃料103を予
熱し、予混合燃料系統5のウオームアップをも容易に行
うことができる。
Further, in the embodiment shown in FIG.
Also, at the time of startup, by supplying electricity to the electric heater 73 from the electric power system 68, the premixed fuel 103 is preheated by the electric heater 73, and the premixed fuel system 5 can be easily warmed up.

なお、本発明では予混合燃料の予熱手段として、前記
第2図〜第7図に示す熱交換器や電気ヒータを併用して
もよく、また電気ヒータに代えて都市ガスやプロパンガ
ス等のガスを熱源とする加熱器を用いてもよい。
In the present invention, as the preheating means for the premixed fuel, the heat exchangers and electric heaters shown in FIGS. 2 to 7 may be used together, and gas such as city gas or propane gas may be used instead of the electric heater. May be used as a heat source.

[発明の効果] 以上説明した本発明の請求項1記載の発明によれば、
予混合燃料を加熱媒体により予熱し、燃焼器の予蒸発予
混合器へ供給するようにしているので、予蒸発予混合器
内に噴霧された予混合燃料は短時間で蒸発しかつ圧縮空
気と混合し、燃焼するし、予熱された予混合燃料は高温
のため、この予混合燃料の微粒子の表面張力が低下して
いるので、蒸発が加速される結果、希薄予混合燃焼を確
実に実現できるので、NOx生成量を大幅に低減させ得る
効果があり、しかも予混合燃料を短時間で蒸発させるこ
とができるので、予蒸発予混合器の長さを短縮できる結
果、予蒸発予混合器内での予混合燃料の自発点火をも確
実に防止し得る効果がある。
[Effect of the Invention] According to the invention described in claim 1 of the present invention described above,
Since the premixed fuel is preheated by the heating medium and supplied to the preevaporation premixer of the combustor, the premixed fuel sprayed in the preevaporation premixer evaporates in a short time and is compressed with compressed air. Since the premixed fuel that has been mixed, burned, and preheated is at a high temperature, the surface tension of the fine particles of the premixed fuel is reduced, and as a result, the evaporation is accelerated, so that lean premixed combustion can be reliably realized. Therefore, there is an effect that the NOx generation amount can be significantly reduced, and since the premixed fuel can be evaporated in a short time, the length of the preevaporation premixer can be shortened. This has the effect that the spontaneous ignition of the premixed fuel can be surely prevented.

また、本発明の請求項2記載の発明によれば、予蒸発
予混合器に送る圧縮空気を加熱し、予混合燃料と混合す
るようにしている結果、加熱された圧縮空気により、予
混合燃料の蒸発が促進されるので、希薄予混合燃焼を確
実に実現でき、したがってNOx生成量を大幅に低減でき
るし、予蒸発予混合器の長さを短縮できるので、予蒸発
予混合器内での予混合燃料の自発点火を確実に防止し得
る効果がある。
According to the second aspect of the present invention, the compressed air sent to the pre-evaporation pre-mixer is heated and mixed with the pre-mixed fuel. As a result, the pre-mixed fuel is heated by the heated compressed air. Since the evaporation of the pre-evaporation is promoted, lean premixed combustion can be reliably realized, so that the NOx generation amount can be significantly reduced and the length of the pre-evaporation pre-mixer can be shortened. There is an effect that the spontaneous ignition of the premixed fuel can be surely prevented.

さらに、本発明の請求項3記載の発明によれば、予蒸
発予混合器の壁面を加熱し、予混合燃料を供給するよう
にしている結果、暖機状態の予蒸発予混合器内に予混合
燃料が噴霧され、予混合燃料の蒸発が促進されるので、
希薄予混合燃焼を確実に実現でき、したがってNOx生成
量を大幅に低減できるし、予蒸発予混合器の長さを短縮
できるので、予蒸発予混合器内での予混合燃料の自発点
火を確実に防止し得る効果がある。
Further, according to the third aspect of the present invention, the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer is heated to supply the pre-mixed fuel. Since the mixed fuel is sprayed and the evaporation of the premixed fuel is promoted,
Lean premixed combustion can be reliably realized, so the amount of NOx generated can be significantly reduced, and the length of the preevaporation premixer can be shortened, so that the spontaneous ignition of the premixed fuel in the preevaporation premixer is ensured Has an effect that can be prevented.

そして、本発明の請求項4記載の発明によれば、予蒸
発予混合器の壁面を加熱し、かつ予混合燃料を加熱媒体
により予熱し、さらに予蒸発予混合器に送る圧縮空気を
加熱し、予蒸発予混合器に前記予混合燃料と圧縮空気と
を供給し、混合するようにしている結果、予混合燃料の
蒸発がさらに促進されるので、希薄予混合燃焼をさらに
的確に実現でき、したがってNOx生成量を大幅に低減で
きるし、予蒸発予混合器の長さを短縮できるので、予蒸
発予混合器内での予混合燃料の自発点火を確実に防止し
得る効果がある。
According to the invention of claim 4 of the present invention, the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer is heated, the pre-mixed fuel is pre-heated by the heating medium, and the compressed air sent to the pre-evaporation pre-mixer is further heated. As a result of supplying the premixed fuel and the compressed air to the preevaporation premixer and mixing them, evaporation of the premixed fuel is further promoted, so that lean premixed combustion can be more accurately realized, Therefore, the amount of generated NOx can be significantly reduced and the length of the pre-evaporation pre-mixer can be shortened, so that the spontaneous ignition of the pre-mixed fuel in the pre-evaporation pre-mixer can be surely prevented.

本発明の請求項5記載の発明によれば、予混合燃料ノ
ズルの上流側に、予混合燃料を予熱する予熱手段を設置
しているので、前記本発明方法を的確に実施し得る効果
がある。
According to the fifth aspect of the present invention, since the preheating means for preheating the premixed fuel is provided upstream of the premixed fuel nozzle, there is an effect that the method of the present invention can be accurately executed. .

また、本発明の請求項6記載の発明によれば、予蒸発
予混合器に送る圧縮空気を加熱する加熱手段を設けてい
るので、この燃料供給系統によっても、前記本発明方法
を的確に実施し得る効果がある。
Further, according to the invention of claim 6 of the present invention, since the heating means for heating the compressed air sent to the pre-evaporation pre-mixer is provided, the method of the present invention can be properly carried out by this fuel supply system. There is an effect that can be done.

さらに、本発明の請求項7記載の発明によれば、予蒸
発予混合器の壁面を加熱する加熱手段を設けているの
で、この燃料供給系統によっても、前記本発明方法を的
確に実施し得る効果がある。
Further, according to the invention of claim 7 of the present invention, since the heating means for heating the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer is provided, the above-mentioned method of the present invention can be accurately carried out also by this fuel supply system. effective.

そして、本発明の請求項8記載の発明によれば、予蒸
発予混合器の壁面を加熱する加熱手段を設け、かつ予混
合燃料ノズルの上流側に、予混合燃料を予熱する予熱手
段を設置し、さらに前記予蒸発予混合器に送る圧縮空気
の加熱手段を設けているので、前記本発明方法をさらに
的確に実施し得る効果がある。
According to the invention of claim 8 of the present invention, a heating means for heating the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer is provided, and a pre-heating means for pre-heating the pre-mix fuel is provided upstream of the pre-mix fuel nozzle. Further, since the means for heating the compressed air to be sent to the pre-evaporation pre-mixer is provided, there is an effect that the method of the present invention can be more accurately performed.

さらにまた、本発明の請求項9記載の発明によれば、
前記予混合燃料の予熱手段として、ガスタービンの排気
ガスと予混合燃料を熱交換させる熱交換器を設置してい
るので、前記本発明方法をより一層確実に実施し得る効
果がある。
Furthermore, according to the invention of claim 9 of the present invention,
Since a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas of the gas turbine and the premixed fuel is provided as a means for preheating the premixed fuel, the method of the present invention can be performed more reliably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明方法を実施するための、ガスタービン設
備の一実施例を示すもので、燃焼器を半径方向に切断
し、かつ燃焼器とこれに接続された色々な系統との関係
を示す系統図、第2図〜第7図はそれぞれ予混合燃料の
予熱手段の具体的な実施例を示す系統図、第8図は燃料
の圧力−温度気液境界線図である。 1……燃料系統、2……燃料ポンプ、4……拡散燃料系
統、5……予混合燃料系統、7,8……燃料流量調節弁、
9……燃料用コントローラ、10……燃焼器、15……燃焼
器副室、16……燃焼器主室、18……拡散燃料ノズル、22
……予混合燃料ノズル、23……予蒸発予混合器、24……
圧縮空気導入部、25……圧縮空気の空気通路、26……予
混合燃料の予熱手段、27……加熱媒体供給配管、28……
加熱媒体流量調節弁、29……燃料圧力計、30……燃料温
度計、31……加熱媒体用コントローラ、32……燃料の圧
力−温度気液境界線図、33……圧縮空気の加熱手段であ
る第1の電気ヒータ、34……予蒸発予混合器の壁面の加
熱手段である第2の電気ヒータ、35……ガスタービン、
36……空気圧縮機、37……発電機、38……排気ガス−予
混合燃料の熱交換器、39……圧縮空気−予混合燃料の熱
交換器、40……蒸気タービン、42……給水系統、43……
蒸気系統、44……給水ポンプ、46……廃熱回収熱交換
器、47……排気ガス系統、50……抽気系統、51……抽気
戻り系統、52……抽気流量調節弁、53……抽気−予混合
燃料の熱交換器、54……抽気系統、55……抽気戻り系
統、56……抽気流量調節弁、57……抽気−予混合燃料の
熱交換器、58……抽気系統、59……抽気戻り系統、60…
…抽気−給水の熱交換器、61……分岐給水系統、62……
給水戻り系統、63……給水流量調節弁、64……給水−予
混合燃料の熱交換器、68……電力系統、71……所内系
統、72……配線、73……予混合燃料の加熱器である電気
ヒータ、100……燃料、102……拡散燃料、103……予混
合燃料、104……空気、105……圧縮空気、108……加熱
媒体、109……大気、110……圧縮空気、111……燃焼ガ
ス、112……排気ガス、113……廃熱回収熱交換器に送ら
れる水、114……蒸気、115……廃熱回収熱交換器から抽
出された抽気、116……蒸気タービンから抽出された抽
気、117……温水。
FIG. 1 shows an embodiment of a gas turbine system for carrying out the method of the present invention, in which a combustor is cut in a radial direction, and the relationship between the combustor and various systems connected thereto is shown. 2 to 7 are system diagrams showing specific examples of the preheating means for premixed fuel, and FIG. 8 is a fuel pressure-temperature gas-liquid boundary diagram. 1 ... fuel system, 2 ... fuel pump, 4 ... diffusion fuel system, 5 ... premixed fuel system, 7, 8 ... fuel flow control valve,
9: Fuel controller, 10: Combustor, 15: Combustor sub-chamber, 16: Combustor main chamber, 18: Diffusion fuel nozzle, 22
…… Premixed fuel nozzle, 23 …… Pre-evaporation premixer, 24 ……
Compressed air inlet, 25… Air passage for compressed air, 26… Preheating means for premixed fuel, 27… Heating medium supply pipe, 28…
Heating medium flow control valve, 29: Fuel pressure gauge, 30: Fuel thermometer, 31: Heating medium controller, 32: Fuel pressure-temperature gas-liquid boundary diagram, 33: Compressed air heating means A first electric heater, 34... A second electric heater as heating means for the wall surface of the pre-evaporation pre-mixer, 35.
36 ... Air compressor, 37 ... Generator, 38 ... Exhaust gas-premixed fuel heat exchanger, 39 ... Compressed air-premixed fuel heat exchanger, 40 ... Steam turbine, 42 ... Water system, 43 ……
Steam system, 44… Feed water pump, 46… Waste heat recovery heat exchanger, 47… Exhaust gas system, 50… Bleed system, 51… Bleed return system, 52… Bleed flow control valve, 53… Bleed-premixed fuel heat exchanger, 54 ... Bleed system, 55 ... Bleed return system, 56 ... Bleed flow control valve, 57 ... Bleed-premixed fuel heat exchanger, 58 ... Bleed system, 59 …… Bleed return system, 60…
... heat exchanger for bleed air-feed water, 61 ... branch water supply system, 62 ...
Feed water return system, 63: Feed water flow control valve, 64: Heat exchanger for feed water-premixed fuel, 68 ... Power system, 71: In-house system, 72: Wiring, 73: Heating of premixed fuel Electric heater, 100, fuel, 102, diffusion fuel, 103, premixed fuel, 104, air, 105, compressed air, 108, heating medium, 109, atmosphere, 110, compression Air, 111: Combustion gas, 112: Exhaust gas, 113: Water sent to the waste heat recovery heat exchanger, 114: Steam, 115: Extracted air extracted from the waste heat recovery heat exchanger, 116: … Extracted air extracted from the steam turbine, 117 …… hot water.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 漆谷 春雄 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 熊田 和彦 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 黒田 倫夫 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 久野 勝邦 茨城県日立市幸町3丁目1番1号 株式 会社日立製作所日立工場内 (72)発明者 吉永 洋一 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 植西 晃 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−55214(JP,A) 特開 平1−155032(JP,A) 実開 昭62−131264(JP,U) 特公 昭59−131264(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F23R 3/30 F02C 7/224 F02C 7/08 F23R 3/34──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Haruo Urushiya 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Kazuhiko Kumada 3-1-1, Sachimachi, Hitachi-shi, Ibaraki No. 1 Inside Hitachi, Ltd. Hitachi Plant (72) Inventor Tomio Kuroda 3-1-1 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Plant, Hitachi Plant (72) Inventor Katsukuni Kuno 3 Sachimachi, Hitachi City, Ibaraki Prefecture 1-1 1-1, Hitachi, Ltd.Hitachi Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yoichi Yoshinaga 502, Kandate-cho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-54-55214 (JP, A) JP-A-1-155032 (JP, A) Jpn. JP, U) Tokuoyake Akira 59-131264 (JP, B2) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 6, DB name) F23R 3/30 F02C 7/224 F02C 7/08 F23R 3/34

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】燃焼器に拡散燃料の他に、ガスタービンが
負荷を取ったときに予混合燃料を供給する油焚きガスタ
ービンの燃料供給方法において、前記予混合燃料を加熱
媒体により予熱し、該予熱した予混合燃料を燃焼器の予
蒸発予混合器へ供給することを特徴とする油焚きガスタ
ービンの燃料供給方法。
1. A fuel supply method for an oil-fired gas turbine for supplying a premixed fuel when a load is applied to the gas turbine, in addition to the diffusion fuel to the combustor, wherein the premixed fuel is preheated by a heating medium. A fuel supply method for an oil-fired gas turbine, comprising supplying the preheated premixed fuel to a preevaporation premixer of a combustor.
【請求項2】燃焼器に拡散燃料の他に、ガスタービンが
負荷を取ったときに予混合燃料を供給する油焚きガスタ
ービンの燃料供給方法において、燃焼器における予蒸発
予混合器に送る圧縮空気を加熱し、該加熱した圧縮空気
を予混合燃料と混合することを特徴とする油焚きガスタ
ービンの燃料供給方法。
2. A fuel supply method for an oil-fired gas turbine for supplying a premixed fuel when a load is applied to the gas turbine, in addition to the diffusion fuel to the combustor, the compression fed to a pre-evaporation premixer in the combustor. A method for supplying fuel for an oil-fired gas turbine, comprising heating air and mixing the heated compressed air with a premixed fuel.
【請求項3】燃焼器に拡散燃料の他に、ガスタービンが
負荷を取ったときに予混合燃料を供給する油焚きガスタ
ービンの燃料供給方法において、燃焼器における予蒸発
予混合器の壁面を加熱し、予混合燃料を供給することを
特徴とする油焚きガスタービンの燃料供給方法。
3. A fuel supply method for an oil-fired gas turbine which supplies a premixed fuel when a load is applied to the gas turbine in addition to the diffusion fuel to the combustor. A fuel supply method for an oil-fired gas turbine, comprising heating and supplying a premixed fuel.
【請求項4】燃焼器に拡散燃料の他に、ガスタービンが
負荷を取ったときに予混合燃料を供給する油焚きガスタ
ービンの燃料供給方法において、燃焼器の予蒸発予混合
器の壁面を加熱し、かつ予混合燃料を加熱媒体により予
熱し、さらに予蒸発予混合器に送る圧縮空気を加熱し、
前記予蒸発予混合器に前記予熱した予混合燃料と前記加
熱した圧縮空気とを供給し、混合することを特徴とする
油焚きガスタービンの燃料供給方法。
4. A fuel supply method for an oil-fired gas turbine which supplies a premixed fuel when a load is applied to the gas turbine in addition to the diffusion fuel to the combustor. Heating and preheating the premixed fuel with a heating medium, further heating the compressed air sent to the preevaporation premixer,
A fuel supply method for an oil-fired gas turbine, comprising supplying and mixing the preheated premixed fuel and the heated compressed air to the preevaporation premixer.
【請求項5】空気を取り込み圧縮空気を吐出する圧縮機
と、燃料と前記圧縮機からの圧縮空気との供給により燃
焼する燃焼器と、該燃焼器からの燃焼排ガスの供給によ
り駆動するガスタービンと、を備えたガスタービン設備
であって、前記燃焼器は、供給された予混合燃料を噴出
する予混合燃料ノズルと、圧縮機から吐出された圧縮空
気を導く導入手段と、該導入手段による圧縮空気と前記
予混合燃料ノズルからの燃料とを混合し燃焼室に導く予
蒸発予混合器と、前記予混合燃料ノズルに供給される予
混合燃料を予熱する予熱手段と、を有することを特徴と
するガスタービン設備。
5. A compressor that takes in air and discharges compressed air, a combustor that burns by supplying fuel and compressed air from the compressor, and a gas turbine that is driven by supplying combustion exhaust gas from the combustor. Wherein the combustor includes a premixed fuel nozzle that ejects the supplied premixed fuel, an introducing unit that guides compressed air discharged from the compressor, and a gas turbine. A pre-evaporation pre-mixer that mixes compressed air and fuel from the pre-mixed fuel nozzle and guides the mixture to a combustion chamber, and a pre-heating unit that pre-heats pre-mixed fuel supplied to the pre-mix fuel nozzle. Gas turbine equipment.
【請求項6】空気を取り込み圧縮空気を吐出する圧縮機
と、供給された燃料と前記圧縮機から吐出された圧縮空
気とを燃焼する燃焼器と、該燃焼器からの燃焼排ガスの
供給により駆動するガスタービンと、を備えたガスター
ビン設備であって、前記燃焼器は、供給された予混合燃
料を噴出する予混合燃料ノズルと、圧縮機から吐出され
た圧縮空気を導く導入手段と、該導入手段による圧縮空
気と前記予混合燃料ノズルからの燃料とを混合し燃焼室
し導く予蒸発予混合器と、前記導入手段による圧縮空気
を加熱し、予混合燃料と混合する手段と、を有すること
を特徴とするガスタービン設備。
6. A compressor that takes in air and discharges compressed air, a combustor that burns supplied fuel and compressed air discharged from the compressor, and is driven by the supply of combustion exhaust gas from the combustor. Gas turbine equipment comprising: a premix fuel nozzle for injecting the supplied premix fuel; an introduction means for introducing compressed air discharged from the compressor; and A pre-evaporation pre-mixer that mixes the compressed air by the introduction means and the fuel from the pre-mixed fuel nozzle and guides the fuel into the combustion chamber; and a means for heating the compressed air by the introduction means and mixing with the pre-mixed fuel. Gas turbine equipment characterized by the above-mentioned.
【請求項7】空気を取り込み圧縮空気を吐出する圧縮機
と、供給された燃料と前記圧縮機から吐出された圧縮空
気とを燃焼する燃焼器と、該燃焼器からの燃焼排ガスの
供給により駆動するガスタービンと、を備えたガスター
ビン設備であって、前記燃焼器は、供給された予混合燃
料を噴出する予混合燃料ノズルと、圧縮器から吐出され
た圧縮空気を導く導入手段と、該導入手段による圧縮空
気と前記予混合燃料ノズルからの予混合燃料とを混合し
燃焼室に導く予蒸発予混合器と、前記予蒸発予混合器の
構成部材を加熱する加熱手段と、を有することを特徴と
するガスタービン設備。
7. A compressor that takes in air and discharges compressed air, a combustor that burns supplied fuel and compressed air discharged from the compressor, and is driven by the supply of combustion exhaust gas from the combustor. Gas turbine equipment comprising: a premix fuel nozzle for ejecting the supplied premix fuel; an introduction means for introducing compressed air discharged from the compressor; and A pre-evaporation pre-mixer that mixes the compressed air by the introduction means and the pre-mixed fuel from the pre-mixed fuel nozzle and guides the mixture to a combustion chamber, and heating means for heating a component of the pre-evaporation pre-mixer Gas turbine equipment characterized by the following.
【請求項8】空気を取り込み圧縮空気を吐出する圧縮機
と、供給された燃料と前記圧縮機から吐出された圧縮空
気とを燃焼する燃焼器と、該燃焼器からの燃焼排ガスの
供給により駆動するガスタービンと、を備えたガスター
ビン設備であって、前記燃焼器は、供給された予混合燃
料を噴出する予混合燃料ノズルと、圧縮機から吐出され
た圧縮空気を導く導入手段と、該導入手段による圧縮空
気と前記予混合燃料ノズルからの予混合燃料とを混合し
燃焼室に導く予蒸発予混合器と、前記予混合燃料ノズル
に供給する予混合燃料を予熱する予熱手段と、前記圧縮
空気を加熱する加熱手段と、前記予蒸発予混合器の構成
部材を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする
ガスタービン設備。
8. A compressor that takes in air and discharges compressed air, a combustor that burns supplied fuel and compressed air discharged from the compressor, and is driven by the supply of combustion exhaust gas from the combustor. Gas turbine equipment comprising: a premix fuel nozzle for injecting the supplied premix fuel; an introduction means for introducing compressed air discharged from the compressor; and A pre-evaporation pre-mixer that mixes the compressed air by the introduction means and the pre-mixed fuel from the pre-mixed fuel nozzle and guides the mixture to the combustion chamber; a pre-heating means for pre-heating the pre-mixed fuel supplied to the pre-mixed fuel nozzle; Gas turbine equipment comprising: heating means for heating compressed air; and heating means for heating a component of the pre-evaporation pre-mixer.
【請求項9】前記予混合燃料の予熱手段として、ガスタ
ービンの排気ガスと予混合燃料を熱交換させる熱交換器
を設置したことを特徴とする請求項5または8記載の油
焚きガスタービン設備。
9. The oil-fired gas turbine equipment according to claim 5, wherein a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas of the gas turbine and the premixed fuel is installed as the preheating means for the premixed fuel. .
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