New! View global litigation for patent families

JP4735548B2 - Humid air turbine and operation method thereof - Google Patents

Humid air turbine and operation method thereof

Info

Publication number
JP4735548B2
JP4735548B2 JP2007007586A JP2007007586A JP4735548B2 JP 4735548 B2 JP4735548 B2 JP 4735548B2 JP 2007007586 A JP2007007586 A JP 2007007586A JP 2007007586 A JP2007007586 A JP 2007007586A JP 4735548 B2 JP4735548 B2 JP 4735548B2
Authority
JP
Grant status
Grant
Patent type
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007007586A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008175098A (en )
Inventor
▲吉▼隆 南
Original Assignee
株式会社日立製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Grant date

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GASES [GHG] EMISSION, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/10Combined combustion
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]

Description

本発明は、高湿分空気を利用したガスタービン及びその運転方法に関する。 The present invention relates to a gas turbine and an operating method using a high-humidity air.

高湿分空気利用ガスタービンは、ガスタービン作動流体(空気)に水分を添加して加湿し、この加湿空気によってガスタービン排ガスの持つ熱エネルギーを回収することで、出力及び効率の向上を図るものである。 Those humid air turbine is humidified by addition of water to the gas turbine working fluid (air), by recovering heat energy of the gas turbine exhaust by the humidified air, to achieve an output and improved efficiency it is. この高湿分空気利用ガスタービンを用いた発電プラントとしては、例えば、特許文献1に記載されたものがある。 The power plant using the humid air turbine, for example, those described in Patent Document 1. この特許文献1では、水分添加開始後の負荷変動に対し空気中の湿分量を安定に制御する手段が開示されている。 In Patent Document 1, it means for stably controlling the moisture content in the air to the load change after moisture addition start is disclosed.

一方、燃焼器で発生するNOxは、天然ガスや灯油,軽油等の窒素含有量の少ない燃料を用いる場合、空気中の窒素が酸化されて発生するサーマルNOxが大部分であり、サーマルNOxの生成は温度依存性が高いため、一般にこれらの燃料を使用するガスタービンでは、火炎温度の低減が低NOx燃焼法の基本思想である。 Meanwhile, NOx generated in the combustor, as used natural gas and kerosene, the less fuel a nitrogen content of gas oil, etc., is thermal NOx is most of the nitrogen in the air is generated by oxidation, generation of thermal NOx It has a high temperature dependence, generally in gas turbines using these fuels, a reduction in the flame temperature is the basic idea of ​​the low NOx combustion method. 火炎温度を低減する方策として、燃料と空気を予め混合した後に燃焼させる予混合燃焼が知られている。 As a measure for reducing the flame temperature, premixed combustion has been known to burn after premixed fuel and air. また、予混合燃焼方式における逆火等の燃焼安定性を改善して低NOxを実現するものとして、特許文献2に示されているような、燃料と空気を多数の小径の同軸噴流として燃焼室に供給するように構成した燃焼器が知られている。 Moreover, to improve the combustion stability, such as flashback in premixed combustion system as to achieve low NOx, as shown in Patent Document 2, the fuel and air combustion chamber as a number of small diameter coaxial jets configured combustor is known to supply the.

特開2005−307861 Patent 2005-307861 特開2003−148734 Patent 2003-148734

高湿分空気利用ガスタービンプラントで、圧縮空気に水分添加(加湿又は増湿)が開始されると、燃焼器においては燃焼空気中の湿分が増加するため、燃料の燃焼熱が湿分に奪われる分、火炎温度が低下し、NOx発生量は減少する。 In humid air turbine plant, the moisture added to the compressed air (humidified or humidified) is started, in the combustor for moisture in the combustion air increases, the heat of combustion moisture of the fuel deprived content, flame temperature is lowered, NOx generation amount is reduced. また、水分の添加によってタービン作動流体が増加するため、回転数を一定に保持するために燃料が減少することによっても火炎温度が低下し、NOx発生量は減少する。 Moreover, to increase the turbine working fluid by the addition of water, the flame temperature is lowered by the fuel is reduced in order to keep the rotation speed constant, NOx generation amount is reduced. また、加湿された圧縮空気とタービンからの排ガスを熱交換する再生熱交換器(再生器)を設置している場合においては、火炎温度が低下したことにより、再生器での回収熱量が減少するため、燃焼空気温度が低下することによっても火炎温度が低下し、NOx発生量は減少する。 In the case that the exhaust gas from the humidified compressed air and a turbine installed a regenerative heat exchanger for exchanging heat (regenerator), by flame temperature is lowered, it reduces the heat collection amount in regenerator Therefore, the flame temperature is lowered by the combustion air temperature drops, NOx generation amount is reduced. このように水分添加が開始されることよって、(1)湿分増加、(2)燃料減少、(3)空気温度低下(再生器設置の場合)が同時に進行して火炎温度が低下するため、NOx発生量は減少する。 What I in this manner moisture addition is started, (1) moisture increases, (2) fuel reduction, (3) Since the flame temperature is lowered proceeds air temperature decrease (for regenerator installation) at the same time, NOx emissions are reduced.

しかし、火炎温度の低下に伴い、逆に火炎の安定性は悪くなるため、燃焼器に供給する空気配分の設定時には、このような条件でも火炎の吹き消えが生じないように、空気流量を設定する必要がある。 However, with the decrease of the flame temperature, since the flame stability becomes worse Conversely, as the time setting of the air distribution supplied to the combustor, it does not occur blow-off of the flame in this condition, setting the air flow rate There is a need to. しかしながら、このように空気流量を設定した場合には、水分添加開始前には、逆に火炎温度が高くなるため、水分添加開始後の火炎の安定性は確保されるものの水分添加開始前のNOx発生量は増加する傾向がある。 However, if in this way to set the air flow rate, before the water addition start, since the flame temperature rises in the opposite, moisture addition before the start of the NOx ones flame stability after water addition start reserved there is a tendency that the generation amount of the increase.

このように、高湿分空気利用ガスタービンプラントにおいては、水分添加開始前後で、燃焼器のNOx生成および火炎安定性に対して大きな条件変化が生ずる。 Thus, in the humid air turbine plant, with water added before and after the start, it is caused significant condition changes with respect to NOx generation and flame stability of the combustor.

本発明の目的は、水分添加(加湿又は増湿)開始の前及び後でも、燃焼器の低NOxを維持しかつ火炎の安定性も維持可能な高湿分空気利用ガスタービンプラント及びその運転方法を提供することにある。 An object of the present invention, water is added (humidified or humidified) at before and after the start, the combustor of a low NOx maintaining and even humid air turbine plant and operation method thereof capable of maintaining stability of the flame It is to provide a.

本発明は、前記目的を達成するために、個別に燃料が供給される複数の燃焼部を備えた燃焼器の一部の燃焼部を他の部分よりも保炎性に優れた燃焼部(例えば、空気流に旋回成分を与える空気孔を備えた燃焼部)で構成し、圧縮空気への増湿開始後の所定期間、保炎性に優れた燃焼部における燃焼ガス温度が増湿開始前の燃焼ガス温度以上となるように、保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御するようにしたものである。 The present invention, in order to achieve the object, a combustion unit having excellent flame stability than other portions of the part of the combustion section of the combustor with a plurality of combustion unit is individually fuel is supplied (e.g. , constituted by a combustion section having an air hole) which impart swirl component to the airflow, a predetermined period after the start humidity increase to the compressed air, the combustion gas temperature in excellent combustion part to flame stability is humidified before starting so that the combustion gas temperature or more, and which is adapted to control the flow rate of fuel supplied to the combustion unit with excellent flame stability.

また、保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御し、燃焼ガス温度の低下を抑制することは、複数の燃焼部の各々に供給する燃料の比率を、保炎性に優れた燃焼部の燃料比率が増湿開始前の燃料比率よりも大きくなるように設定して、複数の燃焼部の供給される燃料の流量を制御することでもある。 Further, by controlling the flow rate of the fuel supplied to the combustion unit with excellent flame stability, possible to suppress a decrease in combustion gas temperature, the ratio of fuel supplied to each of the plurality of the combustion section, the flame stability set so that the fuel ratio of good combustion section is larger than the fuel ratio before the start humidity increase is also to control the flow rate of fuel supplied to the plurality of the combustion section.

また、保炎性に優れた燃焼部の燃料比率を大きくする期間は予め定めても良いが、所定の条件(例えば、増湿が開始し、かつ、負荷信号又は燃焼器へ供給する燃料の燃料流量指令信号が所定値以下という条件)が成立している間としても良い。 Also, the period of increasing the fuel ratio of the combustion section with excellent flame stability may be determined in advance, but a predetermined condition (e.g., humidified starts, and the fuel of the fuel supplied to the load signal or the combustor flow command signal may be between the condition that more than a predetermined value) is satisfied.

また、火炎安定性という観点からすると、起動時の部分負荷運転状態で増湿を開始するときに注意する必要があり、この部分負荷運転状態で増湿開始後の所定期間、保炎性に優れた燃焼部の燃焼ガス温度が、火炎が保たれる燃焼ガス温度以上となるように、保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御することにより、前記目的は達成される。 Further, from the viewpoint of flame stability, must be aware of when starting a humidity increase in the partial load operation state at the time of startup, a predetermined period after the start humidity increase in the partial load operation state, excellent flame stability combustion gas temperature of the combustion portion, so that the combustion gas temperature or the flame is maintained by controlling the flow rate of the fuel supplied to the combustion unit with excellent flame stability, the object is achieved .

また、本発明の高湿分空気利用ガスタービンの運転方法は、増湿開始の際に、発電量増加率が所定値となるように、複数の燃焼部からなる燃焼器に供給する燃料の全体燃料流量を減少させ、保炎性に優れた燃焼部に供給する燃料の比率が燃焼器への全体燃料流量を減少させる前の燃料比率よりも大きくなるように、複数の燃焼部に燃料を供給するようにしたものである。 The high moisture method of operating air turbine of the present invention, upon initiation humidification, as power generation amount increase rate becomes a predetermined value, the total fuel supplied to the combustor comprising a plurality of combustion section reducing the fuel flow rate, as the ratio of the fuel supplied to the combustion unit with excellent flame stability is greater than the fuel ratio prior to reduce the overall fuel flow to the combustor, supplying fuel to the plurality of combustion section it is obtained by way.

本発明によれば、増湿開始前のNOx発生量が低レベルとなるように燃焼器に供給する空気の流量を設定しても、増湿開始後も、保炎性に優れた燃焼部における燃焼ガス温度を増湿開始前と同等または高くする(火炎が保たれる燃焼ガス温度に維持する)ように燃料流量を制御しているので、燃焼器全体に供給する燃料が減少(結果的に、その他の燃焼部に供給される燃料の流量が減少)しても燃焼器全体の燃焼安定性を確保することができる。 According to the present invention, NOx generation amount before the start humidity increase even if setting the flow rate of air supplied to the combustor such that the low level after the start humidity increase also in excellent combustion part to flame stability since the combustion gas temperature equal to or higher before humidified initiate controls the (flame combustion gas to maintain the temperature to be kept) fuel flow rate as the decrease of fuel supplied to the whole combustor (consequently it can be the flow rate of fuel supplied to the other of the combustion section decreases) to ensure the combustion stability of the entire combustor. その結果、高湿分空気利用ガスタービンの水分添加開始前後でのNOx発生量を低レベルに維持することができ、また、燃焼の安定性(火炎の安定性)を損なうことなく、信頼性の高い水分添加を行うことができる。 As a result, the humid air turbine the NOx generation amount of moisture added before and after the start can be maintained at a low level, and without compromising the stability of combustion (flame stability), the reliability it can be performed with high moisture addition.

以下、図面を用いて本発明の高湿分空気利用ガスタービンの実施例について説明する。 Hereinafter, an embodiment of a humid air turbine of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)第1の実施形態 図1は本発明の第1の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの全体構成を表すシステムフロー図である。 (1) First Embodiment FIG. 1 is a system flow diagram illustrating the overall configuration of a first humid air turbine system according to an embodiment of the present invention.

発電用高湿分空気利用ガスタービンは、圧縮機1,燃焼器2,タービン3,増湿器4,再生器(再生熱交換器)5から構成され、タービン3の出力により発電機20を回転させ電力を得る。 High moisture air turbine for power generation, compressor 1, a combustor 2, a turbine 3, humidification unit 4 is configured from the regenerator (regenerative heat exchanger) 5, rotating the generator 20 by the output of the turbine 3 It is to obtain power. 燃焼器2は、本体ケーシング6,燃焼器ケーシング7、および燃焼器カバー8内に格納されている。 The combustor 2 is stored in the main body casing 6, the combustor casing 7, and a combustor cover 8. 燃焼器2上流端中央には燃料ノズル9があり、その下流には、未燃の空気と既燃の燃焼ガスを隔てる概略円筒状の燃焼器ライナ10がある。 The combustor 2 upstream end central has fuel nozzle 9, the downstream, there is substantially cylindrical combustor liner 10 to separate the unburned air and burned in the combustion gases. 燃焼器ライナ10の外周には、空気流路を形成し、流れを制御するための外周壁(以下、フロースリーブ11)がある。 The outer periphery of the combustor liner 10 to form an air flow path, the outer peripheral wall for controlling the flow (hereinafter, the flow sleeve 11) there is. フロースリーブ11は燃焼器ライナ10よりも直径が大きく、ほぼ同心円筒状に配置されている。 Flow sleeve 11 has a larger diameter than the combustor liner 10 is disposed generally concentric cylindrical. 燃焼器ライナ10の下流には、燃料ガスをタービンへ導くための尾筒内筒12があり、その外周には尾筒外筒13がある。 Downstream of combustor liner 10, there is transition piece inner tube 12 for guiding the fuel gas to the turbine, at its outer periphery there is transition piece outer cylinder 13.

また、本実施例の高湿分空気利用ガスタービンでは、圧縮機1入口のガスタービン吸い込み空気100に水300を噴霧する吸気噴霧装置27を備えている。 Further, in the humid air turbine of this embodiment is provided with an intake spray device 27 for spraying the compressor 1 inlet of a gas turbine intake water 300 to air 100. 水噴霧後の空気101(大気圧)を圧縮機1で圧縮した高圧空気102は、本体ケーシング6内に充満した後、尾筒内筒12と尾筒外筒13の間の空間に流入し、尾筒内筒12を外壁面から対流冷却する。 High pressure air 102 air 101 (atmospheric pressure) is compressed by the compressor 1 after water spray, after filling the body casing 6, it flows into the space between the transition piece inner tube 12 and the transition piece outer cylinder 13, the transition piece inner cylinder 12 to convectively cool the outer wall surface. 尾筒内筒12を冷却した後の抽気空気103は、尾筒外筒13によって形成された抽気流路14を通って本体ケーシング6外へと抽気される。 It extracted air 103 after cooling the tail tube inner cylinder 12 is bled to outside the main body casing 6 through the bleed passage 14 formed by the transition piece outer cylinder 13.

抽気空気103は、増湿器4において水分を添加され加湿空気104となる。 Extracted air 103 is added water in humidifying device 4 becomes humidified air 104. 空気の加湿方法としては、濡壁塔或いは増湿塔による加湿が知られている。 As humidifying method of air is known humidified by a wetted-wall column or humidifying tower.

増湿器4で水分を添加された加湿空気104は、再生器5に導かれ、ガスタービン排ガス107(タービン出口低圧燃焼ガス)との熱交換により加熱されて、再生器通過後の高温空気105となり燃焼器ケーシング7へと注入される。 Humidified air 104 added moisture humidifying unit 4 is led to the regenerator 5, is heated by heat exchange with the gas turbine exhaust 107 (turbine outlet low-pressure combustion gas), the regenerator after passing through the hot air 105 It is injected into the next combustor casing 7. 燃焼器ケーシング7内での空気は、フロースリーブ11と燃焼器ライナ10の間の概して環状の空間を通って燃焼器頭部へ向かって流れ、途中燃焼器ライナ10の対流冷却に使用される。 Air within the combustor casing 7 is generally flows toward the combustor head through an annular space between the combustor liner 10 and flow sleeve 11, are used in convective cooling of the middle combustor liner 10. また、その一部は燃焼器ライナ10に設けられた冷却孔から燃焼器ライナ内へ流入し、フィルム冷却に使用される。 Also, some of flows from a cooling hole formed in the combustor liner 10 into the combustor liner, used in film cooling. 残りの空気は、燃料ノズル9に設けられた空気孔から燃焼器ライナ内に流入し、燃料ノズルから噴出される燃料(201〜204)とともに燃焼に使用され、高温の燃焼ガス106となって尾筒内筒12を通ってタービン3へと送られる。 The remaining air flows from the air hole provided in the fuel nozzle 9 into the combustor liner, is used for combustion with fuel (201-204) ejected from the fuel nozzle, and a high temperature combustion gas 106 tail through the cylinder tube 12 is sent to the turbine 3. タービン3を出た低圧のガスタービン排ガス107は再生器5で熱回収された後、給水加熱器22,排ガス再過熱器23,水回収装置24を経て、排気ガス109として排気塔25から排気される。 After low-pressure gas turbine exhaust gas 107 exiting the turbine 3 that is thermally recovered by the regenerator 5, the feed water heater 22, the exhaust gas reheater 23, via the water recovery device 24 is exhausted from an exhaust tower 25 as exhaust gas 109 that. また、燃焼排ガス中の水分は途中の水回収装置24で回収する。 Further, moisture in the combustion exhaust gas is recovered by the water recovery device 24 in the middle. 本図では、水回収の方式として煙道に水を噴霧し、ガス中の水分を凝集、落下させて回収する方式となっている。 In this figure, water was sprayed into the flue as a method for water recovery, agglomeration moisture in the gas, has become a method of recovering by dropping.

タービン3で得られた駆動力はシャフト21を通じて圧縮機1及び発電機20に伝えられる。 Driving force obtained by the turbine 3 is transmitted to the compressor 1 and the generator 20 via a shaft 21. 駆動力の一部は圧縮機1において空気の加圧に用いられる。 Part of the driving force is used to pressurization of the air in the compressor 1. また、発電機20で駆動力を電力に変換する。 Further, to convert the driving force to power generator 20.

水回収装置24及び増湿器4の底部から回収した水は、水回収装置24への噴霧水あるいは増湿塔4への加湿水として再利用する。 Water recovery device 24 and water recovered from the bottom of the humidifier unit 4 is recycled as humidifying water to the water spray or Zoshimeto 4 to the water recovery device 24. その際、回収水は水処理装置26で不純物が取り除かれる。 At that time, recovered water impurities are removed by the water treatment apparatus 26.

高湿分空気利用ガスタービン発電プラントの出力である発電量MWは、燃料流量調整弁(211〜214)の開閉により制御する。 Power generation amount MW which is the output of the humid air turbine power plant is controlled by opening and closing the fuel flow control valve (211-214). 一方、空気への加湿量は増湿器4への加湿水量を調整弁311で制御する。 On the other hand, the humidification amount to the air to control the humidification water to the humidification unit 4 in the adjustment valve 311.

図2は本実施例で用いる燃焼器、特に、燃料ノズル9の詳細構造を示した図である。 Figure 2 is a combustor used in this embodiment is a diagram particularly showing the detailed structure of the fuel nozzle 9. 本実施例で用いる燃焼器は、燃料‐空気同軸噴流の燃焼器である。 A combustor used in this embodiment, the fuel - which combustor air coaxial jet. 高湿分空気利用ガスタービンプラントのように、再生器により燃焼用空気が高温化されている場合でも燃料の自発火を防止しつつ、火炎温度を適度に制御して低NOx化を図るためには、燃料と空気を多数の小径の同軸噴流として燃焼室に噴出する方法が有効である。 As the humid air turbine plant, while preventing self ignition of fuel even when the combustion air is high temperature by the regenerator, moderately controlled flame temperature in order to reduce the NOx reduction a method for injecting into a combustion chamber of the fuel and air as a number of small diameter coaxial jets are valid.

燃焼器カバー8の燃料ノズルヘッダ30に多数の燃料ノズル31が取り付けられており、その1本1本に対応した空気孔32を備えた空気孔プレート33が、サポート34を介して燃焼器カバー8に取り付けられた構造となっている。 A number of fuel nozzles 31 are attached to the fuel nozzle header 30 of the combustor cover 8, the air hole plate 33 having an air hole 32 corresponding to the one by one that is, the combustor cover 8 via a support 34 and it has a mounted structure.

一対の燃料ノズル31と空気孔32はほぼ同心状であり、中央に燃料噴流35,その周囲に空気36の同軸噴流を多数形成することができる。 A pair of fuel nozzles 31 and air holes 32 is substantially concentric fuel jet 35 in the center, it is possible to form a large number of coaxial jets of air 36 around its periphery. この同軸噴流構造により、空気孔32内では燃料−空気は未混合である(自発火が発生するまでに混合されていない)ため、高湿分空気利用ガスタービンの様に燃焼空気が高温であっても、燃料の自発火は発生せず、空気孔プレート33を溶損するようなことなく、信頼性の高い燃焼器にすることができる。 The coaxial jet structure, the inside air hole 32 fuel - air (not mixed until the self ignition occurs) is unmixed for combustion air as the humid air turbine is a high-temperature even, spontaneous fire fuel does not occur without such that melting of the air hole plate 33 can be made highly reliable combustor.

また、このような小さな同軸噴流を多数形成することにより、燃料と空気の界面が増加し混合が促進するため、NOxの発生量を抑制することができる。 Further, by forming a large number of such small coaxial jets, since the interface between the fuel and air to promote increased mixing, it is possible to suppress the generation amount of NOx. かくして、高湿分空気利用ガスタービンにおいても低NOxと安定燃焼を両立することが可能となる。 Thus, it becomes possible to achieve both low NOx and stable combustion in humid air turbine.

図3は空気孔プレート33を燃焼器下流側から見た図である。 Figure 3 is a view of the air hole plate 33 from the combustor downstream. 本実施例においては、多数の空気孔(および、図示されていないが空気孔と対を成す燃料ノズル)は同心状に8列配置されている。 In this embodiment, a large number of air holes (and the fuel nozzle not shown which forms an air hole pair) are arranged eight rows concentrically. また、中心から4列(第1列〜第4列)で構成される燃焼部が第1群(F1)、第5列で構成される燃焼部が第2群(F2)、その外側の2列(第6,7列)で構成される燃焼部が第3群(F3)、最外周(第8列)で構成される燃焼部が第4群(F4)と群分けされており、図1及び図2に示した様に、F1〜F4それぞれの群ごとにヘッダ30に設けたフランジ(41〜44)を通して燃料が供給できる様になっている。 Also, four rows from the center (the first column to the fourth column) combustion section is a first group consisting of (F1), a combustion portion composed of the fifth row group 2 (F2), 2 of the outer column (sixth and seventh columns) combustion unit is the third group consisting of (F3), which is grouped with the outermost combustion section composed of (eighth column) the fourth group (F4), FIG. in 1 and as shown in FIG. 2, the fuel has become like can be supplied through the flange (41 to 44) provided in the header 30 for each group of F1~F4 respectively. このような燃料系統の群分け構造により、ガスタービンの燃料流量変化に対し燃料供給する燃料ノズルの本数を段階的に変化させる燃料ステージングが可能となり、ガスタービン部分負荷運転時の燃焼安定性が高まるとともに低NOx化が可能となる。 The grouping structure of the fuel system, enables fuel staging changed stepwise the number of the fuel nozzle fuel supplied to the fuel flow rate changes of the gas turbine, increasing the combustion stability during gas turbine partial load operation NOx reduction is possible with. さらに中央の4列(F1)の空気孔はピッチ円接線方向に角度(図3中のα°、本実施例では15°としている)を持った斜め穴にすることで、空気流全体に旋回をかけ、生じる循環流によって火炎を安定化させている。 Furthermore the air holes (alpha ° in FIG. 3, have a 15 ° in this embodiment) the angle in the pitch circle tangential four rows of center (F1) by obliquely hole having a swirl throughout the air flow and it stabilizes the flame by the multiplying results circulation. F1の周囲のF2〜F4は、中央のF1バーナの燃焼熱によって火炎が安定化される。 F2~F4 around the F1 is flame is stabilized by the combustion heat of the central F1 burners.

この燃焼器の運転方法について図4のグラフも参照しながら説明する。 The method of operating the combustor is also described with reference graph of FIG. 図4の横軸は起動開始からの時刻、縦軸は上から回転数,発電量,水分添加量,燃料流量(200),燃焼ガス温度,F1〜F4各系統の個別燃料流量を模式的に表したものである。 FIG time from the horizontal axis activation start of the 4, the rotational speed and the vertical axis from the top, the power generation amount, water amount, the fuel flow rate (200), the combustion gas temperature, F1 to F4 individual fuel flow schematically in each system it is a representation. また、期間aは起動から定格回転数に達するまでの回転数昇速期間、期間bはガスタービン起動中の増負荷期間、期間cは起動終了後の負荷追従運転期間を表す。 A period a rotational speed speed-up period from the start to reach the rated speed, the period b is increased load duration during the startup of the gas turbine, the period c denotes the load following operation period after startup completion. 増負荷期間bは前半の水分無添加期間b1と水分添加量増加期間b2に分かれる。 Increasing loading time period b is divided into the first half of the moisture-free addition time b1 and water amount increase period b2.

まず、燃料流量が比較的少ない着火および昇速時は中央のF1のみで運転(すなわち燃料系統201のみに燃料を供給)し、定格回転数無負荷条件付近まで昇速させる。 First, when the fuel flow rate is relatively small ignition and speed-up the (fuel supply only i.e. fuel system 201) to the center only in operation F1, to speed-up to the vicinity of the rated speed no load conditions. このF1単独燃焼を今後の説明では1/4モードと呼ぶことにする。 The F1 is a single combustion in future description will be referred to as 1/4 mode. 次にそれ以降の負荷上昇過程では、F1の外周のF2に燃料を投入して、F1+F2で運転する。 Next, in the subsequent load increase process, by introducing the fuel to F2 of the outer periphery of the F1, operating at F1 + F2. すなわち、燃料系統201および202に燃料を供給し、燃料流量調節弁211および212により各燃料流量を制御する。 That is, the fuel supplied to the fuel system 201 and 202, controls each fuel flow rate by the fuel flow rate control valves 211 and 212. このときを2/4モードと呼ぶことにする。 At this time it will be referred to as a 2/4 mode.

次に、さらに周囲の燃料系統203に燃料を供給し、F3に着火した状態を3/4モードと呼ぶ。 Then, further fuel is supplied around the fuel system 203, referred to the ignited state of the 3/4 mode F3. ここまでの過程では増湿器4には水分が添加されていない(b1)。 Without added water in the humidifier unit 4 is in the process so far (b1). またこの間の燃料流量増加は、ガスタービンの起動計画に定められた負荷上昇率に従ってガスタービン発電量が増加する様に、燃料流量調節弁211,212および213によって燃料流量が制御される。 The fuel flow rate increases during this period, so as to increase the gas turbine power generation amount according to the load increase rate defined to start planning a gas turbine, the fuel flow rate is controlled by the fuel flow rate control valves 211, 212 and 213. また、F1,F2,F3各系統の燃料流量配分は燃焼を安定させ、かつ生成するNOxを最小とするため、燃焼温度がF1,F2,F3においてほぼ同じとなる様に定められた比率で供給される。 Further, F1, F2, F3 fuel flow distribution of each system is to stabilize the combustion, and for the NOx to produce a minimum, supply a ratio the combustion temperature is determined so as to be substantially the same in F1, F2, F3 It is.

本実施例においては、この3/4モードで増湿器4への水分添加を開始する。 In the present embodiment, it starts the water addition to the humidification unit 4 in this 3/4 mode. 一般に、ガスタービン起動時の回転数上昇時には、圧縮機吸込み空気流量や回転体の振動特性が変化するため、定格回転数到達後に比べると外乱により系が不安定になりやすい傾向がある。 Generally, when the rotational speed increase at startup gas turbine, since the vibration characteristics of the compressor intake air flow rate and the rotating body is changed, the system due to disturbance than after the rated speed reaches tends to easily become unstable. 高湿分空気利用ガスタービンプラントにおいて、回転数上昇途中に水分添加を開始すると、ガスタービンに対して外乱を与えることになるため、起動時の安定性を確保するためには、定格回転数到達後の部分負荷状態で水分添加を開始する方が望ましいからである。 In humid air turbine plant starts the moisture added during revolutions increase, because that would give a disturbance with respect to the gas turbine, in order to ensure the stability of the startup, rated speed reached This is because it is desirable to start water added at partial load state after.

増湿器給水弁311が所定の速度で開き、高圧空気103が加湿されることにより、タービン3を駆動する作動流体量が増加する。 Humidifying feed water valve 311 is opened at a predetermined speed, by a high-pressure air 103 is humidified, the working fluid amount for driving the turbine 3 is increased. この際、発電量増加率を所定の速度にするため、F1〜F3のトータル燃料流量は一時的に減少する。 At this time, since the power generation amount increase rate to a predetermined speed, total fuel flow F1~F3 is temporarily reduced. しかし本発明により、水分添加開始後の所定時間の間はF1の燃料比率が水分添加前に比べて増加するため、F1に供給される燃料流量は加湿前とほぼ同等または増加し、すなわちF1の燃焼ガス温度は加湿前とほぼ同等または高くなり、F1の火炎安定性が確保される。 However the present invention, for a predetermined time after the water addition start the fuel ratio of F1 is increased in comparison with the prior addition of water, the flow rate of fuel supplied to F1 is substantially equal or increased as before humidification, ie F1 combustion gas temperature becomes nearly equal to or higher before and humidification, flame stability of F1 is ensured. 一方、F2,F3の燃料比率は減少し、燃料流量は減少するが、F1の火炎の燃焼熱により保炎しているため、F1の燃料比率が増加することでF2,F3の火炎の安定性も確保可能となる。 On the other hand, F2, fuel ratio of F3 is reduced, the fuel flow rate is reduced, since the flame holding by the combustion heat of the flame F1, flame stability of F2, F3 by the fuel ratio of F1 increases it becomes possible to ensure. このように本発明により、全体的な火炎の安定性を確保したまま、負荷上昇および増湿が可能となる。 This way the present invention, while securing the stability of the overall flame becomes possible load increase and humidified is. その後定格負荷に到達し、ガスタービンの起動完了となる。 Then reaches the rated load, the startup completion of the gas turbine. 高負荷運転時においては、主として最外周のF4の燃料流量を増減させて対応する。 During high load operation, the corresponding increase or decrease the fuel flow rate of the outermost periphery of the F4 mainly. このときF4燃料と空気の混合気は、F1〜F3までの燃焼ガスと混合して高温になるため、燃料の酸化反応が進行し、高い燃焼効率を得ることができる。 Mixture of F4 fuel and air at this time, since a high temperature is mixed with combustion gases to F1 to F3, the oxidation reaction of the fuel progresses, it is possible to obtain a high combustion efficiency. また燃焼完結後の温度をNOx生成が顕著となる温度 The temperature at which the temperature of the post-combustion or complete the NOx formation becomes significant
(おおよそ1600℃)以下になるよう空気配分が設定されているため、F4からのNOx発生をほとんど零とする燃焼が可能となる。 For (approximately 1600 ° C.) air distribution so that the following is set, thereby enabling combustion to substantially zero NOx emissions from F4. また投入したF4燃料がごくわずかでも反応が完結するため、連続的な燃料切り換えが可能となり、運用性が向上する。 Since the F4 fuel was introduced it is negligible even reaction is complete, enables continuous fuel switching, thereby improving the operability.

図5のグラフは、本発明を用いない場合の課題を説明するものである。 Graph of FIG. 5 is a diagram for explaining the problem of the case of not using the present invention. すなわち、水分添加開始時のF1燃料比率を増加させない場合、F1の燃料流量が減少し、F1の燃焼ガス温度が低下することにより、F1の火炎の安定性が低下し、これに伴いF2,F3の火炎の安定性も低下するため、火炎が吹き消える可能性が大きくなる。 That is, if not increase the F1 fuel ratio at the water addition start, fuel flow F1 is reduced by the combustion gas temperature of F1 is decreased, decreases the stability of the flame F1, Accordingly F2, F3 to decrease the stability of the flame, possibly blown out flame increases. このとき水分添加後の安定性を向上させるため、空気孔32の大きさを小さくして局所的な燃空比を大きくすることも可能だが、逆に水分添加前の燃焼温度が高くなってNOx発生量が増加する。 This time to improve the stability after water added, but also to increase the local fuel-air ratio and reducing the size of the air holes 32, the combustion temperature before the moisture addition conversely higher NOx the amount of occurrence increases.

かくして、本発明により図4に示したような燃料制御とすることにより、水分添加前後のF1の燃焼安定性を確保できるため、水分添加前の低NOx化を図り、かつ水分添加後の燃焼安定性を確保することが可能となる。 Thus, by the Fig. 4 to the fuel control as shown by the present invention, it is possible to ensure the combustion stability of F1 before and after the water addition, achieving NOx reduction before water addition, and combustion stability after water addition it is possible to secure the sex.

図6は本実施例による高湿分利用ガスタービンの燃料流量制御の一例を示したものである。 FIG. 6 shows an example of a fuel flow rate control with high humidity gas turbine according to the present embodiment.

予め設定されたタービン速度指令信号411及び、負荷指令信号412と、実際のタービン速度の信号であるタービン速度信号411a及び、実際の負荷の信号である負荷信号412aがガスタービン制御装置401に入力され、燃料流量指令信号414が演算された後、該ガスタービン制御装置401から出力される。 Preset turbine speed command signal 411 and a load command signal 412, the actual signal of the turbine speed turbine speed signal 411a and a signal of the actual load Load signal 412a is input to the gas turbine control device 401 , after the fuel flow command signal 414 is computed and is output from the gas turbine control device 401. 該燃料流量指令信号414は燃料流量制御装置402内の燃料比率制御コントローラ403と燃料流量制御コントローラ405にそれぞれ入力される。 Fuel flow command signal 414 is input to the fuel ratio controller 403 and the fuel flow rate controller 405 of the fuel flow control device 402. 該燃料比率制御コントローラ403内では入力された該燃料流量指令信号414に基づき、F1からF4の燃料比率が演算され、F1−F4燃料比率信号416−419が出力される。 In fuel ratio controller within 403 based on the fuel flow command signal 414 that is input, F1 fuel ratio of F4 is calculated from, F1-F4 fuel ratio signal 416-419 is output. F1からF4の燃料比率は、例えば、F1からF4各群の空気配分あるいはノズル数に比例した比率に設定することで、各群の燃焼温度を同等とし、低NOxかつ安定な燃焼を実現することができる。 Fuel ratio of F4 from F1, for example, by setting the ratio in proportion to the air distribution or the number of nozzles of F4 each group from F1, the combustion temperature of each group were equal, to achieve low NOx and stable combustion can. 出力された該F1−F4燃料比率信号416−419は燃料比率補正コントローラ404に入力され、補正演算が行われた後、F1−F4補正燃料比率信号416a−419aとして出力され、燃料流量制御コントローラ405に入力される。 The F1-F4 fuel ratio signal 416-419 output is input to the fuel ratio correction controller 404, after the correction operation is performed, is output as F1-F4 corrected fuel ratio signal 416a-419a, the fuel flow controller 405 It is input to. 該燃料流量制御コントローラ405では該F1−F4補正燃料比率信号416a−419aと燃料流量指令信号414に基づき、F1−F4燃料流量調節弁211−214の制御指令であるF1−F4燃料流量調節弁開度指令420−423が演算された後出力され、該F1−F4燃料流量調節弁211−214が所定の開度になり、F1からF4に所定の燃料流量が供給される。 Based on the fuel flow rate controller 405 in the F1-F4 corrected fuel ratio signal 416a-419a and the fuel flow command signal 414, F1-F4 fuel flow rate control valve opening which is control command F1-F4 fuel flow rate control valve 211-214 is output after the degree command 420-423 are computed, the F1-F4 fuel flow rate control valve 211-214 is a predetermined opening, the predetermined fuel flow from F1 to F4 are supplied.

次に、該燃料比率補正コントローラ404について詳細に説明する。 Next, the fuel ratio correction controller 404 will be described in detail. 該燃料比率補正コントローラ404内にはF1燃料比率信号416に所定の比率を加算する加算器407と、F2−F4燃料比率信号417−419から所定の比率を減算する減算器408−410が設置されている。 The fuel ratio in the correction controller 404 and an adder 407 for adding a predetermined ratio F1 fuel ratio signal 416, the subtractor 408-410 is disposed to subtract a predetermined ratio from F2-F4 fuel ratio signal 417-419 ing. 該加算器407と該減算器408−410は燃料比率補正信号415aが入力されている場合にのみ作動し、該燃料比率補正信号415aが入力されていない場合は、入力されたF1−F4燃料比率信号416−419をそのまま出力する。 The adder 407 and the subtracter 408-410 operates only when the fuel ratio correction signal 415a is input, if the fuel ratio correction signal 415a is not inputted, F1-F4 fuel ratio input directly outputs the signal 416-419.

また、該燃料比率補正信号415aについては、ガスタービン制御装置401に湿分投入指令413が入力された際に、湿分投入指令信号415が該ガスタービン制御装置401より出力され、タイマ406に入力される。 Also, the fuel ratio correction signals 415a, when the moisture closing command 413 to the gas turbine control device 401 is input, the moisture feed command signal 415 is output from the gas turbine control device 401, an input to the timer 406 It is. 該タイマ406内では、湿分投入指令信号415の入力開始から所定の時間のみ燃料比率補正信号415aが出力され、所定の時間経過後は該燃料比率補正信号415aが出力されなくなる。 The Within timer 406, it is moisture input starts a predetermined time only the fuel ratio correction signal 415a is output feed command signal 415, after a predetermined time is no longer outputted fuel ratio correction signal 415a.

ここで、湿分供給開始前後でのガスタービン燃料流量制御の作動方法を説明する。 Here will be described a method of operating a gas turbine fuel flow rate control before and after the start moisture supply. 湿分供給開始前は、該燃料比率制御コントローラ403内に入力された該燃料流量指令信号414に基づき演算された、F1−F3燃料比率信号416−418が燃料比率補正コントローラ404に入力される。 Before starting moisture supply was based operation to the fuel flow command signal 414 that is input to the fuel ratio controller in 403, F1-F3 fuel ratio signal 416-418 is input to the fuel ratio correction controller 404. この時、湿分投入指令413がガスタービン制御装置401に入力されておらず、燃料比率補正信号415aは出力されていないため、加算器407と減算器408−410は作動していない。 At this time, the moisture feed command 413 has not been input to the gas turbine control device 401, since the fuel ratio correction signal 415a is not output, the adder 407 and a subtractor 408-410 is not operating. よって、該燃料比率補正コントローラ404に入力されたF1−F3燃料比率信号416−418は補正されずに燃料流量制御コントローラに入力され、演算されたF1−F3燃料流量調節弁開度指令420−422が出力され、F1−F3の燃焼ガス温度が同等となる燃料流量でF1−F3に燃料が供給される。 Therefore, fuel ratio correction controller 404 F1-F3 fuel ratio signal 416-418 which is input to the input to the fuel flow controller without being corrected, F1-F3 fuel computed flow rate control valve command 420-422 There is output, fuel is supplied to the F1-F3 in fuel flow combustion gas temperature of F1-F3 is equal.

一方、湿分供給開始時は湿分投入指令413がガスタービン制御装置401に入力されるため、湿分投入指令信号415の入力開始から所定の時間のみ燃料比率補正信号415aが出力される。 Meanwhile, moisture supply start time the moisture closing command 413 to be input to the gas turbine controller 401, moisture feed command signal 415 fuel ratio correction signal 415a from the input start a predetermined time only are output. よって、湿分供給開始から所定の時間のみ燃料比率補正コントローラ404 Therefore, the fuel only a predetermined time from moisture supply start ratio correction controller 404
内の加算器407と減算器408−409が作動するため、F1燃料比率信号416には所定の比率が加算され、F2−F3燃料比率信号417−418からは所定の比率が減算され、F1−F3燃料比率信号416a−418aが出力される。 Since the adder 407 and the subtractor 408-409 of the inner is activated, a predetermined ratio is added to the F1 fuel ratio signal 416, a predetermined ratio is subtracted from the F2-F3 fuel ratio signal 417-418, F1- F3 fuel ratio signal 416a-418a is outputted. F1−F3燃料比率補正信号416a−418aに基づき演算されたF1−F3燃料流量調節弁開度指令が燃料流量制御コントローラから出力され、F1−F3に燃料が供給される。 F1-F3 fuel flow rate control valve position command F1-F3 fuel ratio based on the correction signal 416a-418a has been calculated is outputted from the fuel flow controller, the fuel is supplied to the F1-F3. この時、F1に供給される燃料流量の比率は湿分供給開始前に比べて大きくなるため、F1の燃焼ガス温度は高くなることから、F1の燃焼安定性が確保される。 In this case, since larger than before the start of the ratio the moisture supply flow rate of fuel supplied to F1, because the combustion gas temperature of the F1 increases, combustion stability of F1 is ensured. 逆に、F2,F3に供給される燃料流量の比率は湿分供給開始前に比べて小さくなるが、高温で安定に燃焼しているF1の燃焼ガスによって、F2,F3の燃焼安定性も確保される。 Conversely, F2, becomes smaller than that before the start of the ratio the moisture supply flow rate of fuel supplied to F3, by the combustion gases F1 is stable combustion at high temperatures, also ensures combustion stability of the F2, F3 It is.

次に、湿分供給開始から所定の時間経過後はタイマ406から燃料比率補正信号415aが出力されなくなるため、燃料比率補正コントローラ404内の加算器407と減算器408−409が作動しなくなり、該燃料比率補正コントローラ404に入力されたF1−F3燃料比率信号416−418は補正されずに燃料流量制御コントローラに入力され、湿分供給開始前と同様にF1−F3の燃焼ガス温度が同等となる燃料流量でF1−F3に燃料が供給される。 Then, after a predetermined time from the moisture supply start because fuel ratio correction signal 415a from the timer 406 is not outputted, the adder 407 and the subtractor 408-409 in the fuel ratio correction controller 404 ceases to operate, the fuel ratio correction controller 404 F1-F3 fuel ratio signal 416-418 which is input to the input to the fuel flow controller without being corrected, the combustion gas temperature as before the start moisture supply F1-F3 is equal the fuel is supplied to the F1-F3 in fuel flow. タイマ406に設定する所定時間は、火炎の安定性の観点から定められる。 Predetermined time set in the timer 406 is determined in view of the stability of the flame. 例えば、後述の実施の形態で説明する条件となる時間を予め把握することにより定められる。 For example, it defined by previously grasped the time the conditions described in the embodiment described later.

以上の燃料流量制御により、NOxの低減を図ると共に、燃焼器全体の燃焼安定性を確保したままでの負荷上昇及び増湿を可能とすることができる。 The fuel flow control described above, with reduced NOx, it is possible to enable load increase and humidified for while ensuring the combustion stability of the entire combustor.

(2)第2の実施形態 図7,図8は本発明の第2の実施例について示した図であり、図7は第1の実施例における図3に対応し、図8は第1の実施例における図6にそれぞれ対応するものである。 (2) Second Embodiment FIG. 7, FIG. 8 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, FIG 7 corresponds to FIG. 3 in the first embodiment, FIG. 8 is first it is intended to correspond to FIG. 6 in the embodiment.

図7において図3に示した第1の実施例と異なる点は、第1の実施例の燃料ノズルと空気孔の配列群を縮小した形のものを5つ配置していることにある。 The first embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 3 in FIG. 7 is to have those forms obtained by reducing the sequence group of fuel nozzles and air holes in the first embodiment five place. 第1の実施例の燃焼器では中央の燃焼部(F1)の空気孔をピッチ円接線方向に角度を持った斜め穴にすることで、空気流全体に旋回をかけ、これによって生じる循環流によってF1〜F4の燃焼部全体の火炎を安定化させている。 By the combustor of the first embodiment of the oblique holes of an air hole with an angle pitch circle tangential center of the combustion portion (F1), by applying a swirl to the entire air flow, thereby resulting circulating flow thereby stabilizing the combustion section overall flame F1 to F4. これに対し、第2の実施例の燃焼器ではF2a〜F4aの各燃焼部の中央にピッチ円接線方向に角度(第1の実施例と同様に、α=15°)を持った空気孔を有する燃焼部(F1a)が配置されている。 In contrast, the second embodiment of (analogously to Example first, alpha = 15 °) center the pitch circle tangential angle of each combustion portion of F2a~F4a the combustor air holes having combustion section having (F1a) is arranged. このため、各F1aによって生じる循環流によって、F2a〜F4aの各燃焼部の燃焼安定性を、個々に確保することが可能となる。 Therefore, by the circulating flow generated by each F1a, combustion stability of the combustor portion of F2a~F4a, can be secured individually.

本実施例の燃焼器の運用方法については第1の実施例と同様に、点火・昇速段階はF1aのみに燃料を投入し、その後負荷上昇に伴い、F2a,F3a,F4aに順に燃料を投入していく。 Similar to the first embodiment about how the operation of the combustor of this embodiment, ignition and speed-up phase the fuel was charged only F1a, with the subsequent load increase, F2a, F3a, the fuel in order to F4a turned going to. また、湿分投入開始時期に関しても第1の実施例と同様に、F3aまで着火した状態にて湿分投入を行う。 Further, Like the first embodiment with respect to moisture-on start time, it performs moisture introduced in a state where the ignition to F3a.

図8は第2の実施例による高湿分利用ガスタービンの燃料流量制御の一例を示したものである。 Figure 8 shows an example of a fuel flow rate control with high humidity gas turbine according to the second embodiment. 図示を省略している部分は、図6と同じである。 Portion which is not shown is the same as FIG. 図8において図6に示した第1の実施例と異なる点は、燃料比率補正信号415aの出力時期を燃料流量指令信号414に基づき決定している点にある。 The first embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 6 in FIG. 8 is the output timing of the fuel ratio correction signal 415a to a point that is determined based on the fuel flow command signal 414. 第1の実施例においては、タイマ406を用いることにより、燃料比率補正の時期を時間により制御しており、制御ロジックが簡便化されるという特徴をもっている。 In the first embodiment, by using the timer 406, which is controlled by the timing of fuel ratio correction period has the feature that the control logic is simplified. その反面、増湿開始から燃焼安定性が確保され燃料比率補正が解除可能となるまでの時間が異なる起動方法を実施する場合には、タイマの設定値を変更する必要がある。 On the other hand, when the time until combustion stability from the start humidified is releasable is secured fuel ratio correction implementing different activation method, it is necessary to change the set value of the timer.

これに対して、第2の実施例においては、湿分投入指令信号415と燃料流量指令信号414が論理積器に入力され、湿分投入指令信号415が入力されており、かつ該燃料流量指令信号414の値が所定の範囲内である間は、燃料比率補正信号415aが出力され、燃料比率補正が行われる。 In contrast, in the second embodiment, moisture feed command signal 415 and the fuel flow command signal 414 is input to the logical product circuit, the moisture feed command signal 415 is inputted, and the fuel flow rate command while the value of the signal 414 is within a predetermined range, the fuel ratio correction signal 415a is output, the fuel ratio correction. その後、燃料流量指令信号414の値が所定の範囲以上となったとき、燃料比率補正信号415aが出力されなくなる、すなわち燃料比率補正が行われなくなるように制御されている。 Thereafter, when the value of the fuel flow rate command signal 414 is equal to or above a prescribed range, the fuel ratio correction signal 415a is not outputted, namely fuel ratio correction is controlled to be not performed.

これにより、増湿開始後はF1の燃料比率を高くし、F1の燃焼ガス温度を増湿開始前と同等もしくは高くすることによって、燃焼器全体の燃焼安定性の確保が可能となる。 Thus, after the start humidity increase will increase the fuel ratio of F1, by equal to or higher before humidified initiate combustion gas temperature of F1, it is possible to ensure the combustion stability of the entire combustor. また、各燃焼部における燃焼ガス温度が燃焼安定性を確保可能な温度でありかつ、NOxの発生が顕著となる温度(1600℃付近)以下となる燃料流量にて、燃料比率補正を解除することが可能となる。 Further, the combustion gas temperature at the combustion section and the temperature which can ensure combustion stability at a fuel flow rate the occurrence of NOx is lower than the temperature (around 1600 ° C.) to be marked, to release the fuel ratio correction it is possible. 以上のことから、燃焼安定性を確保すると共に、NOxの低減を図ることが可能となる。 From the above, while securing the combustion stability, it is possible to reduce of NOx.

また、本実施形態における燃焼器の代わりに、図9に示すような第1の実施例のF2−F4燃料ノズルと空気孔を円状に複数配列した構成の燃焼器を用いても同様の効果が得られる。 Further, instead of the combustor in the present embodiment, the same effect even by using a combustor structure in which a plurality of rows of F2-F4 fuel nozzles and air holes of the first embodiment as shown in FIG. 9 in a circle It is obtained.

(3)第3の実施形態 図10〜図12は本発明の第3の実施例について説明した図であり、図10は第1の実施例における図1に対応し、図11は第1の実施例における図3,図12は第1の実施例における図6及び第2の実施例における図8にそれぞれ対応するものである。 (3) Third Embodiment FIGS. 10 to 12 is a diagram for explaining a third embodiment of the present invention, FIG 10 corresponds to FIG. 1 in the first embodiment, FIG. 11 is a first 3 in the embodiment, FIG. 12 is to correspond to 8 in FIG. 6 and the second example according to the first embodiment.

図10において第1の実施例と異なる主な点は、増湿器4がボイラ50に置き換わったことにある。 10 The major difference first embodiment is that the humidifying unit 4 is replaced by the boiler 50. また、燃焼器が同軸噴流燃焼器から予混合燃焼器に置き換わっている。 The combustor is replaced by premixed combustors from coaxial jet combustor. 第1の実施例における増湿器4では、水流量301は、増湿器4中で蒸発し高湿分空気104に添加される水分量よりも多く、蒸発量は空気および水の温度・圧力と増湿器4の持つ蒸発面積で決まる。 The humidifying unit 4 in the first embodiment, water flow 301, more than the amount of water added to the humid fraction air 104 and vaporized in humidification unit 4, amount of evaporation temperature and pressure of the air and water determined by the evaporation area with the a humidified device 4. これに対し、第3の実施例においては、ボイラ50から供給される高温・高圧蒸気110の流量を蒸気流量調節弁312でコントロールできるため、圧縮空気と蒸気を混合する混合器51から排出される混合器通過後高温高湿空気111の流量および湿分を細かく調整できる利点がある。 In contrast, in the third embodiment, it is possible to control the flow of high temperature, high pressure steam 110 supplied from the boiler 50 with a steam flow control valve 312, and is discharged from the mixer 51 for mixing the compressed air and steam is finely adjustable advantages flow and moisture of the mixer pass after high-temperature and high-humidity air 111. このとき、ボイラ50として、ガスタービンとは独立した機器として別個に設置したボイラを用いれば、増湿系統に関わる機器及び高圧空気配管が不要となるため、プラント全体としてのシステム構成を簡素化できる。 At this time, as the boiler 50, the use of the boiler has been installed separately as an independent device from the gas turbine, since the equipment and the high pressure air pipe involved in the humidifying system is not required, thereby simplifying the system configuration as a whole plant . それに対して、通常のコジェネレーションやコンバインドサイクルで用いられるようなガスタービンの排熱回収ボイラを用いれば、プラント全体の熱効率を高めることができる。 In contrast, the use of the exhaust heat recovery boiler of the gas turbine as used in conventional cogeneration and combined cycle, it is possible to increase the thermal efficiency of the entire plant.

次に、図11は第3の実施例の燃焼器を燃焼器下流側から見た図である。 Next, FIG 11 is a view from the combustor downstream of the combustor of the third embodiment. F1cからF4cまでの全燃焼部が予混合燃焼であり、F1cの燃焼部にのみ旋回羽根(旋回器) A full combustion section premixed combustion from F1c to F 4 c, only the swirl vane in the combustion section of F1c (swirler)
38が設置されており、これによって生じる燃焼ガスの循環流により、F2cからF4cまでの火炎の保炎を行う。 38 and is installed, by the circulation flow of combustion gases thereby resulting performs flame flame holding from F2c to F 4 c. 本実施例の燃焼器は第1,第2の実施例中に示した燃焼器に比べて、燃料−空気の混合に対して十分な距離を確保することができるため、NOxの低減を図ることが可能となるという特徴がある。 Combustor of the present embodiment as compared with the first combustor shown in the second embodiment, the fuel - since it is possible to secure a sufficient distance to mixing of air and reduce the NOx It has a feature that is possible. 一方、第1,第2の実施例のように再生サイクルによって燃焼空気が高温となり、予混合部37での燃焼自発火の可能性が生じる場合には、自発火防止に配慮が必要となる。 On the other hand, combustion air by regeneration cycle as the first, second embodiment is a high temperature, when the possibility of combustion spontaneous fire in premixing portion 37 occurs, it is necessary to consider the self-ignition prevention.

本実施例の燃焼器の運用方法については第1の実施例と同様に、点火・昇速段階はF1cのみに燃料を投入し、その後負荷上昇に伴い、F2c,F3c,F4cに順に燃料を投入していく。 Similar to the first embodiment about how the operation of the combustor of this embodiment, ignition and speed-up phase the fuel was charged only F1c, with the subsequent load increase, F2c, F3c, the fuel in order to F4c turned going to. また、湿分投入開始時期に関しても第1の実施例と同様に、F3cまで着火した状態にて湿分投入を行う。 Further, Like the first embodiment with respect to moisture-on start time, it performs moisture introduced in a state where the ignition to F3c.

図12は第3の実施例における高湿分利用ガスタービンの燃料流量制御の一例を示したものである。 Figure 12 shows an example of a fuel flow rate control with high humidity gas turbine in the third embodiment. 図示を省略している部分は、図6と同じである。 Portion which is not shown is the same as FIG. 図12において図8に示した第2の実施例と異なる点は、燃料比率補正信号415aの出力時期が負荷信号412aと蒸気流量調節弁開検知信号425に依存している点である。 Second embodiment shown in FIG. 8 differs from 12 in that the output timing of fuel ratio correction signal 415a is dependent on the load signal 412a and the steam flow rate adjustment valve opening detection signal 425.

第3の実施例においては、湿分投入指令信号415,蒸気流量調節弁開検知信号425,負荷信号412aが論理積器に入力され、湿分投入指令信号415,蒸気流量調節弁開検知信号425が出力されており、かつ負荷信号が所定の値以下である場合に燃料比率補正信号415aが出力される、すなわち燃料比率補正が行われる。 In the third embodiment, moisture feed command signal 415, the steam flow rate adjustment valve opening detection signal 425, the load signal 412a is input to the logical product circuit, moisture feed command signal 415, the steam flow rate adjustment valve opening detection signal 425 There are output, and the load signal is fuel ratio correction signal 415a is output when it is below a predetermined value, i.e. fuel ratio correction. 一方、負荷信号が所定の値以上になった場合は、燃料比率補正信号415aが出力されなくなる、すなわち燃料比率補正が解除されるように制御されている。 On the other hand, when the load signal is equal to or higher than a predetermined value are not output fuel ratio correction signal 415a, i.e. fuel ratio correction is controlled to be released. 蒸気流量調節弁開検知信号425を燃料比率補正開始の条件として用いることにより、圧縮空気への湿分投入開始を検知する確実性が高まるという利点がある。 The use of steam flow rate adjustment valve opening detection signal 425 as a condition of the fuel ratio correction start, there is an advantage that reliability of detecting the moisture introduced starting to the compressed air is increased. ここでは、蒸気流量の信号として調節弁開検知信号425を例に説明したが、調整弁の開度や蒸気流量計の信号を利用すれば、さらに精度の高い燃料制御が可能になる。 Here it has been described as an example control valve opening detection signal 425 as a signal of the steam flow rate, by using a signal of opening or vapor flow meter control valve, allowing higher fuel control accuracy.

また、本実施例においては、燃料比率補正の開始及び解除時期を規定するために負荷信号を用いたが、負荷(ガスタービン出力)と燃料流量はほぼ一次関数の関係にあることから、負荷信号によっても、燃料流量を用いた場合と同等の信頼性を確保することができる。 In the present embodiment, since it uses the load signal to define the start and release timing of the fuel ratio correction, the fuel flow rate and the load (the gas turbine output) are in a relation of nearly a linear function, a load signal also makes it possible to ensure the same reliability as in the case of using the fuel flow rate.

これにより、増湿開始後はF1の燃料比率を高くし、F1の燃焼ガス温度を増湿開始前と同等もしくは高くすることにより、燃焼器全体の燃焼安定性の確保が可能となる。 Thus, after the start humidity increase will increase the fuel ratio of F1, by equal to or higher before humidified initiate combustion gas temperature of F1, it is possible to ensure the combustion stability of the entire combustor. また、各燃焼部における燃焼ガス温度が燃焼安定性を確保可能な温度でありかつ、NOxの発生が顕著となる温度(1600℃付近)以下となる負荷にて、燃料比率補正を解除することが可能となる。 Further, the combustion gas temperature in each combustion unit is possible temperature ensuring stable combustion and the generation of NOx in noticeable and becomes a temperature (1600 around ° C.) or less to become the load, it is possible to release the fuel ratio correction It can become. 以上のことから、燃焼安定性を確保すると共に、NOxの低減を図ることが可能となる。 From the above, while securing the combustion stability, it is possible to reduce of NOx.

本発明の第1の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの構成を表すシステムフロー図である。 It is a system flow diagram illustrating a configuration of a first humid air turbine system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る低NOx燃焼器燃料ノズルの構成を示す図である。 It is a diagram illustrating a low NOx combustor fuel nozzle configuration according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る低NOx燃焼器燃料ノズルの詳細を示す図である。 It is a diagram showing details of a low NOx combustor fuel nozzle according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの運転方法の一例を表す図である。 Is a diagram illustrating an example of a first high-humidity operation method of air turbine system according to an embodiment of the present invention. 本発明実施しない場合の問題点を説明するための運転方法を表す図である。 Is a diagram representing the operation method for describing a problem in the case of not performing the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの制御システムの一例を表す図である。 Is a diagram illustrating an example of a control system of the humid air turbine system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの燃焼器の一例を表す図である。 Is a diagram illustrating an example of the combustor of the humid air turbine system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの制御システムの一例を表す図である。 Is a diagram illustrating an example of a control system of the humid air turbine system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの燃焼器の一例を表す図である。 Is a diagram illustrating an example of the combustor of the humid air turbine system according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの構成を表すシステムフロー図である。 It is a system flow diagram showing a third humid air turbine system according to an embodiment of the structure of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの燃焼器の一例を表す図である。 Is a diagram illustrating an example of the combustor of the third humid air turbine system according to an embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る高湿分空気利用ガスタービンシステムの制御システムの一例を表す図である。 Is a diagram illustrating an example of a control system of the humid air turbine system according to a third embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 圧縮機2 燃焼器3 タービン4 増湿器5 再生器6 本体ケーシング7 燃焼器ケーシング8 燃焼器カバー9 燃料ノズル10 燃焼器ライナ11 フロースリーブ12 燃焼器尾筒内筒13 尾筒外筒14 尾筒外筒に設けた再生器への抽気流路15 抽気配管16 隔壁部材17 圧縮機吸気ケーシング20 発電機21 シャフト22 給水加熱器23 排ガス再過熱器24 水回収装置25 排気塔26 水処理装置27 吸気噴霧装置30 燃料ヘッダ31 燃料ノズル32 空気孔33 空気孔プレート34 サポート35 燃料噴流36 空気噴流37 予混合部38 旋回羽根41 F1燃料フランジ42 F2燃料フランジ44 F4燃料フランジ50 ボイラ51 圧縮空気と蒸気を混合する混合器100 ガスタービン吸い込み空気(大気圧) 1 compressor 2 combustor 3 turbine 4 up humidifier 5 regenerator 6 body casing 7 combustor casing 8 combustor cover 9 fuel nozzle 10 combustor liner 11 flow sleeve 12 combustor transition piece inner tube 13 Tails tubular outer tube 14 Tails bleed flow passage 15 extraction pipe 16 partition member 17 compressor intake casing 20 generator 21 shaft 22 feed water heater 23 the exhaust gas reheater 24 water recovery device 25 the exhaust tower 26 water treatment apparatus to the regenerator provided in the cylindrical outer cylinder 27 intake spray device 30 fuel header 31 fuel nozzle 32 air hole 33 air hole plate 34 supports 35 fuel jet 36 airjet 37 premixing section 38 swirl vane 41 F1 fuel flange 42 F2 fuel flange 44 F4 fuel flanges 50 boiler 51 compressed air and steam mixer 100 gas turbine intake air mixing (atmospheric pressure)
101 水噴霧後の吸い込み空気(大気圧) 101 suction air after water spray (atmospheric pressure)
102 圧縮空気103 尾筒冷却後抽気空気104 再生器前低温高湿空気105 再生器通過後高温高湿空気106 高温燃焼ガス107 ガスタービン排ガス(タービン出口低圧燃焼ガス) 102 Compressed air 103 tail tube cooled extracted air 104 regenerator before low temperature and high-humidity air 105 regenerator passes after high-temperature and high-humidity air 106 high temperature combustion gas 107 Gas turbine exhaust (turbine outlet low-pressure combustion gas)
108 給水加熱器出口排ガス109 排気筒排ガス110 ボイラ吐出蒸気111 混合器通過後高温高湿空気200 燃料201 F1燃料202 F2燃料203 F3燃料204 F4燃料210 燃料遮断弁211 F1燃料流量調節弁212 F2燃料流量調節弁213 F3燃料流量調節弁214 F4燃料流量調節弁300 圧縮機吸気噴霧水301 増湿装置給水310 圧縮機吸気噴霧水量制御弁311 増湿装置給水量制御弁312 蒸気流量調節弁401 ガスタービン制御装置402 燃料流量制御装置403 燃料比率制御コントローラ404 燃料比率補正コントローラ405 燃料流量制御コントローラ406 タイマ407 加算器408−410 減算器411 タービン速度指令信号411a タービン速度信号412 負荷指令信号412a 108 feedwater heater outlet gas 109 chimney flue gas 110 boiler discharge steam 111 mixer passes after high-temperature and high-humidity air 200 fuel 201 F1 fuel 202 F2 fuel 203 F3 fuel 204 F4 fuel 210 fuel cutoff valve 211 F1 fuel flow rate control valve 212 F2 fuel flow control valve 213 F3 fuel flow rate control valve 214 F4 fuel flow rate control valve 300 compressor intake water spray 301 humidifier water supply 310 compressor intake spray water control valve 311 humidifier water supply control valve 312 steam flow control valve 401 gas turbines controller 402 fuel flow control device 403 fuel ratio controller 404 fuel ratio correction controller 405 fuel flow controller 406 timer 407 adders 408-410 subtractor 411 turbine speed command signal 411a turbine speed signal 412 load command signal 412a 負荷信号413 湿分投入指令414 燃料流量指令信号415 湿分投入指令信号415a 燃料比率補正信号416 F1燃料比率信号417 F2燃料比率信号418 F3燃料比率信号419 F4燃料比率信号416a F1補正燃料比率信号417a F2補正燃料比率信号418a F3補正燃料比率信号419a F4補正燃料比率信号420 F1燃料流量調節弁開度指令421 F2燃料流量調節弁開度指令422 F3燃料流量調節弁開度指令423 F4燃料流量調節弁開度指令424 論理積器425 蒸気流量調節弁開検知信号 Load signal 413 moisture feed command 414 fuel flow command signal 415 moisture feed command signal 415a fuel ratio correction signal 416 F1 fuel ratio signal 417 F2 fuel ratio signal 418 F3 fuel ratio signal 419 F4 fuel ratio signal 416a F1 corrected fuel ratio signal 417a F2 corrected fuel ratio signal 418a F3 corrected fuel ratio signal 419a F4 corrected fuel ratio signal 420 F1 fuel flow rate control valve opening command 421 F2 fuel flow rate control valve position command 422 F3 fuel flow rate control valve position command 423 F4 fuel flow rate control valve opening command 424 logical product 425 steam flow regulating valve opens detection signal

Claims (10)

  1. 圧縮機と、該圧縮機で圧縮された圧縮空気を用いて燃料を燃焼させる燃焼器と、該燃焼器からの燃焼ガスにより駆動されるタービンと、前記圧縮機で圧縮された圧縮空気を加湿する増湿装置を備えた高湿分空気利用ガスタービンであって、 Humidifying a compressor, a combustor burning fuel with the compressed air compressed by the compressor, a turbine driven by combustion gas from the combustor, the compressed air compressed by the compressor a humid air turbine with a humidifier,
    前記燃焼器は、個別に燃料が供給される複数の燃焼部を備え、該複数の燃焼部の一部は他の部分よりも保炎性に優れた燃焼部で構成され、 The combustor has a plurality of combustion unit is individually fuel is supplied, a part of the combustion section of the plurality of consists of a combustion unit with excellent flame stability than other portions,
    前記増湿装置による増湿開始後の所定期間、前記保炎性に優れた燃焼部における燃焼ガス温度が前記増湿装置による増湿開始前の燃焼ガス温度以上となるように、前記保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御する燃料流量制御装置を有することを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 Predetermined period after the start humidity increase by the increase in humidity device, as the combustion gas temperature at high combustion section to the flame stability becomes humidifying before the start of the combustion gas temperature higher by the increased humidity device, the flame stability humid air turbine, characterized in that it comprises a fuel flow control device for controlling the flow rate of fuel supplied to the high combustion portion.
  2. 圧縮機と、該圧縮機で圧縮された圧縮空気を用いて燃料を燃焼させる燃焼器と、該燃焼器からの燃焼ガスにより駆動されるタービンと、前記圧縮機で圧縮された圧縮空気を加湿する増湿装置を備えた高湿分空気利用ガスタービンであって、 Humidifying a compressor, a combustor burning fuel with the compressed air compressed by the compressor, a turbine driven by combustion gas from the combustor, the compressed air compressed by the compressor a humid air turbine with a humidifier,
    前記燃焼器は、個別に燃料が供給される複数の燃焼部を備え、該複数の燃焼部の一部は他の部分よりも保炎性に優れた燃焼部で構成され、 The combustor has a plurality of combustion unit is individually fuel is supplied, a part of the combustion section of the plurality of consists of a combustion unit with excellent flame stability than other portions,
    前記増湿装置による増湿開始後の所定期間、前記複数の燃焼部の各々に供給する燃料の比率を、前記保炎性に優れた燃焼部の燃料比率が前記増湿装置による増湿開始前の燃料比率よりも大きくなるように設定して、前記複数の燃焼部の各々に供給される燃料の流量を制御する燃料流量制御装置を有することを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 Predetermined period after the start humidity increase by the increase in humidity device, the plurality of the ratio of fuel supplied to each of the combustion section, fuel ratio of good combustion section to the flame stability is before the start humidity increase by the increase in humidity device the set to be larger than the fuel ratio, humid air turbine, characterized in that it comprises a fuel flow control device for controlling the flow rate of fuel supplied to each of said plurality of combustion section.
  3. 圧縮機と、該圧縮機で圧縮された圧縮空気を用いて燃料を燃焼させる燃焼器と、該燃焼器からの燃焼ガスにより駆動されるタービンと、前記圧縮機で圧縮された圧縮空気を加湿する増湿装置を備えた高湿分空気利用ガスタービンであって、 Humidifying a compressor, a combustor burning fuel with the compressed air compressed by the compressor, a turbine driven by combustion gas from the combustor, the compressed air compressed by the compressor a humid air turbine with a humidifier,
    前記燃焼器は、個別に燃料が供給される複数の燃焼部を備え、該複数の燃焼部の一部は他の部分よりも保炎性に優れた燃焼部で構成され、 The combustor has a plurality of combustion unit is individually fuel is supplied, a part of the combustion section of the plurality of consists of a combustion unit with excellent flame stability than other portions,
    前記増湿装置による増湿開始の際に、所定の条件が成立している間、前記複数の燃焼部の各々に供給する燃料の比率を、前記保炎性に優れた燃焼部の燃料比率が前記所定の条件が成立していないときの燃料比率よりも大きくなるように設定して、前記複数の燃焼部の各々に供給される燃料の流量を制御する燃料流量制御装置を有することを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 At the start humidity increase by the increase in humidity device, while a predetermined condition is satisfied, the ratio of fuel supplied to each of the plurality of combustion section, fuel ratio of good combustion section to the flame stability and wherein a fuel flow control device set to be larger than the fuel ratio, to control the flow rate of fuel supplied to each of said plurality of combustion portion when the predetermined condition is not satisfied humid air turbine to.
  4. 請求項3において、前記所定の条件は、前記増湿装置による増湿が開始し、かつ、負荷信号又は前記燃焼器へ供給する燃料の燃料流量指令信号が所定値以下のときであることを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 According to claim 3, wherein the predetermined condition, characterized in that moisture starts increasing by the increase humidity device, and a fuel flow command signal of the fuel supplied to the load signal or said combustor is when more than a predetermined value humid air turbine to.
  5. 圧縮機と、該圧縮機で圧縮された圧縮空気を用いて燃料を燃焼させる燃焼器と、該燃焼器からの燃焼ガスにより駆動されるタービンと、前記圧縮機で圧縮された圧縮空気を加湿する増湿装置を備えた高湿分空気利用ガスタービンであって、 Humidifying a compressor, a combustor burning fuel with the compressed air compressed by the compressor, a turbine driven by combustion gas from the combustor, the compressed air compressed by the compressor a humid air turbine with a humidifier,
    前記燃焼器は、個別に燃料が供給される複数の燃焼部を備え、該複数の燃焼部の一部は他の部分よりも保炎性に優れた燃焼部で構成され、 The combustor has a plurality of combustion unit is individually fuel is supplied, a part of the combustion section of the plurality of consists of a combustion unit with excellent flame stability than other portions,
    部分負荷運転状態で、前記増湿装置により増湿させる際に、増湿開始後の所定期間、前記保炎性に優れた燃焼部における燃焼ガス温度が、火炎が保たれる燃焼ガス温度以上となるように、前記保炎性に優れた燃焼部に供給される燃料の流量を制御すると共に、その他の燃焼部に供給される燃料の流量を増湿開始前よりも減少させるように制御する燃料流量制御装置を有することを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 In part-load operation state, when causing the humidified by said humidifying humidity device, a predetermined period after the start humidity increase, the combustion gas temperature at high combustion section to the flame stability is, the combustion gas temperature or the flame is maintained and so as to controls the flow rate of fuel supplied to the high combustion section to the flame stability, fuel for controlling the flow rate of fuel supplied to the other of the combustion unit to reduce than before humidified start humid air turbine, characterized in that it comprises a flow control device.
  6. 請求項1〜5の何れかにおいて、前記増湿装置は前記圧縮機からの圧縮空気に水を添加して加湿するものであり、前記増湿装置で加湿された圧縮空気と前記タービンからの排ガスを熱交換する再生熱交換器を備えることを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 In any one of claims 1 to 5, wherein the increase humidity device is intended to humidify by adding water to the compressed air from the compressor, an exhaust gas from the turbine with the compressed air humidified by said humidifying dehumidifier the humid air turbine, characterized in that it comprises a regenerative heat exchanger for exchanging heat.
  7. 請求項6において、前記増湿装置に供給される水と前記再生熱交換器からの排ガスとを熱交換する給水加熱器を備えることを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 According to claim 6, humid air turbine, characterized in that the exhaust gas from the regenerative heat exchanger and the water supplied to the increased humidity controller comprising a feed water heater to heat exchange.
  8. 請求項1〜7の何れかにおいて、前記複数の燃焼部は、燃料噴流と該燃料噴流の周囲にほぼ同軸となるように流れる空気流とから構成される燃料―空気同軸噴流を複数形成するように、燃焼室に燃料を噴出する複数の燃料ノズルと空気を噴出する複数の空気孔を配置してなることを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 In any one of claims 1 to 7, wherein the plurality of combustion section, fuel composed of an air stream flowing to be substantially coaxially around the fuel jet and the fuel jet - to the air coaxial jet plurality formation , the humid air turbine, characterized in that formed by arranging a plurality of air holes for jetting a plurality of fuel nozzles and air for jetting fuel into the combustion chamber.
  9. 請求項8において、前記保炎性に優れた燃焼部は、空気流に旋回成分を与えるように前記複数の空気孔が形成されていることを特徴とする高湿分空気利用ガスタービン。 In claim 8, the combustion unit with excellent the flame stability is humid air turbine, wherein the plurality of air holes are formed to provide a swirl component to the airflow.
  10. 圧縮機と、該圧縮機で圧縮された圧縮空気を用いて燃料を燃焼させる燃焼器と、該燃焼器からの燃焼ガスにより駆動されるタービンと、前記圧縮機で圧縮された圧縮空気を加湿する増湿装置を有し、前記燃焼器は、個別に燃料が供給される複数の燃焼部を備え、該複数の燃焼部の一部は他の部分よりも保炎性に優れた燃焼部で構成された高湿分空気利用ガスタービンの運転方法であって、 Humidifying a compressor, a combustor burning fuel with the compressed air compressed by the compressor, a turbine driven by combustion gas from the combustor, the compressed air compressed by the compressor has a humidifier, wherein the combustor is configured individually provided with a plurality of combustion section in which fuel is supplied, the combustion section a portion of the combustion portion of the plurality of having excellent flame stability than other portions a high humidity operation method of air turbine, which is,
    前記増湿装置による増湿開始の際に、発電量増加率が所定値となるように、前記複数の燃焼部からなる燃焼器に供給する燃料の全体燃料流量を減少させ、 At the start humidity increase by the increase in humidity device, as the power generation amount increase rate becomes a predetermined value, it reduces the overall fuel flow rate of fuel supplied to the combustor comprising a plurality of combustion section,
    前記保炎性に優れた燃焼部に供給する燃料の比率が前記燃焼器への全体燃料流量を減少させる前の燃料比率よりも大きくなるように、前記複数の燃焼部に燃料を供給することを特徴とする高湿分空気利用ガスタービンの運転方法。 Wherein as the ratio of the fuel supplied to the high combustion unit to flame stability is greater than the fuel ratio prior to reduce the overall fuel flow to the combustor, to supply fuel to the plurality of combustion portion the method of operating an advanced humid air turbine, characterized.
JP2007007586A 2007-01-17 2007-01-17 Humid air turbine and operation method thereof Active JP4735548B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007007586A JP4735548B2 (en) 2007-01-17 2007-01-17 Humid air turbine and operation method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007007586A JP4735548B2 (en) 2007-01-17 2007-01-17 Humid air turbine and operation method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008175098A true JP2008175098A (en) 2008-07-31
JP4735548B2 true JP4735548B2 (en) 2011-07-27

Family

ID=39702297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007007586A Active JP4735548B2 (en) 2007-01-17 2007-01-17 Humid air turbine and operation method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4735548B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083450A (en) 1997-02-28 2000-07-04 Owens-Brockway Plastic Products Inc. Multilayer container package

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8763399B2 (en) * 2009-04-03 2014-07-01 Hitachi, Ltd. Combustor having modified spacing of air blowholes in an air blowhole plate
JP5178790B2 (en) * 2010-08-05 2013-04-10 株式会社日立製作所 High humidity fuel control method and a fuel control system for a gas turbine combustor for air turbine
EP3141726A1 (en) 2010-08-05 2017-03-15 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Combustor and the method of fuel supply and converting fuel nozzle for advanced humid air turbine
JP5183692B2 (en) * 2010-08-05 2013-04-17 株式会社日立製作所 High humidity fuel control method and a fuel control system for a gas turbine combustor for air turbine
JP5480792B2 (en) * 2010-12-09 2014-04-23 株式会社日立製作所 Humidification control method for a gas turbine system and the gas turbine
JP5452634B2 (en) * 2012-01-06 2014-03-26 株式会社日立製作所 Fuel control method and the fuel control system for a gas turbine installed in humid air turbine
US9121612B2 (en) * 2012-03-01 2015-09-01 General Electric Company System and method for reducing combustion dynamics in a combustor
JP5911387B2 (en) 2012-07-06 2016-04-27 三菱日立パワーシステムズ株式会社 The method of operating a gas turbine combustor and a gas turbine combustor
JP6022389B2 (en) * 2013-03-25 2016-11-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Gas turbine combustor

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11148372A (en) * 1997-11-17 1999-06-02 Hitachi Ltd Gas turbine
JP2000054857A (en) * 1998-08-10 2000-02-22 Hitachi Ltd Gas turbine
JP3960166B2 (en) * 2001-08-29 2007-08-15 株式会社日立製作所 The method of operating a gas turbine combustor and a gas turbine combustor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6083450A (en) 1997-02-28 2000-07-04 Owens-Brockway Plastic Products Inc. Multilayer container package
US6238201B1 (en) 1997-02-28 2001-05-29 Owens-Brockway Plastic Products Inc. Multilayer container package molding apparatus

Also Published As

Publication number Publication date Type
JP2008175098A (en) 2008-07-31 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6826912B2 (en) Design of adiabatic combustors
US5285628A (en) Method of combustion and combustion apparatus to minimize Nox and CO emissions from a gas turbine
US5581998A (en) Biomass fuel turbine combuster
US5761896A (en) High efficiency method to burn oxygen and hydrogen in a combined cycle power plant
US20070272201A1 (en) Combustion Apparatus and Combustion Method
US4893468A (en) Emissions control for gas turbine engine
US20070034704A1 (en) Oxygen-enriched air assisting system for improving the efficiency of cogeneration system
US4706612A (en) Turbine exhaust fed low NOx staged combustor for TEOR power and steam generation with turbine exhaust bypass to the convection stage
US6463741B1 (en) Method for operating a power plant
Sattelmayer et al. Second-generation low-emission combustors for ABB gas turbines: burner development and tests at atmospheric pressure
DÃķbbeling et al. 25years of bbc/abb/alstom lean premix combustion technologies
US20130086917A1 (en) Apparatus for head end direct air injection with enhanced mixing capabilities
US20110289899A1 (en) Combined cycle power plant with flue gas recirculation
US20030150216A1 (en) Gas turbine
US20110094239A1 (en) Low NOx Combustor for Hydrogen-Containing Fuel and its Operation
JP2006138566A (en) Gas turbine combustor and its liquid fuel injection nozzle
CN1165238A (en) Operation method for combined equipment
US20080229755A1 (en) Humid air turbine, humid air turbine control system, and humid air turbine control method
JPH08135970A (en) Gas turbine combustor
Dobbeling et al. Low-NOx premixed combustion of MBtu fuels using the ABB double cone burner (EV Burner)
JPH05196232A (en) Anti-backfire fuel staging type premix combustor
JP2008292138A (en) Combustion equipment and combustion method of burner
US20130029277A1 (en) Combustor, Burner, and Gas Turbine
US20100146984A1 (en) Gas turbine with water injection
JP2004060623A (en) Gas turbine combustor for gasification power generation plant

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110318

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110411

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140513

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250