JP7167772B2 - combustor - Google Patents

combustor Download PDF

Info

Publication number
JP7167772B2
JP7167772B2 JP2019035958A JP2019035958A JP7167772B2 JP 7167772 B2 JP7167772 B2 JP 7167772B2 JP 2019035958 A JP2019035958 A JP 2019035958A JP 2019035958 A JP2019035958 A JP 2019035958A JP 7167772 B2 JP7167772 B2 JP 7167772B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ammonia
burner
natural gas
combustor
combustion air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019035958A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020139691A (en
Inventor
正悟 大西
慎太朗 伊藤
正宏 内田
琢 水谷
俊郎 藤森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2019035958A priority Critical patent/JP7167772B2/en
Publication of JP2020139691A publication Critical patent/JP2020139691A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7167772B2 publication Critical patent/JP7167772B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

本発明は、燃焼器に関するものである。 The present invention relates to combustors.

例えば、特許文献1においては、低NOxを目的とする燃焼器が開示されている。このような特許文献1においては、燃焼時の高温火炎により空気中の窒素が酸化することで発生するサーマルNOxを抑制することで、低NOxを実現している。 For example, Patent Literature 1 discloses a combustor aiming at low NOx. In Patent Document 1 as described above, low NOx is realized by suppressing thermal NOx generated by oxidation of nitrogen in the air by a high-temperature flame during combustion.

特開2004-28352号公報JP 2004-28352 A

ところで、現在、燃料としてCO2の排出がないアンモニアを、天然ガスと混焼させることが提案されている。これに対して、天然ガスは、周囲に酸素の多い状態、すなわち当量比が高い状態で燃焼させると、サーマルNOxを多く発生する。このため、アンモニア混焼時においても、天然ガスは当量比が低い状態で燃焼することが好適とされる。しかしながら、アンモニアにおいては、周囲に酸素の少ない状態、すなわち当量比が低い状態で燃焼させると、アンモニア由来のフューエルNOxを多く発生する。したがって、酸素の供給量を制御してアンモニアと天然ガスとの双方の燃焼においてNOxの発生を抑制させることが難しい。 By the way, it is currently proposed to co-combust ammonia, which does not emit CO2, with natural gas as a fuel. On the other hand, natural gas generates a large amount of thermal NOx when burned in a state where there is a lot of oxygen in the surroundings, ie, a state where the equivalence ratio is high. Therefore, it is preferable to burn natural gas with a low equivalence ratio even when co-firing with ammonia. However, ammonia generates a large amount of ammonia-derived fuel NOx if it is burned in a state where there is little oxygen in the surroundings, that is, in a state where the equivalence ratio is low. Therefore, it is difficult to suppress the generation of NOx in the combustion of both ammonia and natural gas by controlling the amount of oxygen supplied.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、天然ガスとアンモニアとを混焼させる燃焼器においてアンモニアの燃焼によるNOxを低減することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce NOx generated by combustion of ammonia in a combustor for co-firing natural gas and ammonia.

本発明は、上記課題を解決するための第1の手段として、気体状態のアンモニアを供給するバーナと、前記バーナが設置されると共に内部に燃焼室が形成される燃焼器ライナとを備える燃焼器であって、前記バーナに接続されると共に、前記バーナの管内壁に向けて気体状態のアンモニアを噴射するアンモニア噴射ノズルを備え、前記バーナには、前記アンモニア噴射ノズルが設けられるよりも上流側において燃焼用空気が供給される、という構成を採用する。 As a first means for solving the above problems, the present invention provides a combustor comprising a burner for supplying gaseous ammonia and a combustor liner in which the burner is installed and a combustion chamber is formed. and an ammonia injection nozzle that is connected to the burner and that injects ammonia in a gaseous state toward the inner wall of a tube of the burner, and the burner is provided upstream of the ammonia injection nozzle. A configuration is adopted in which combustion air is supplied.

第2の手段として、上記第1の手段において、天然ガスを供給する天然ガスバーナを備える、という構成を採用する。 As a second means, a configuration is adopted in which a natural gas burner for supplying natural gas is provided in the first means.

第3の手段として、上記第1の手段において、前記バーナには、前記アンモニア噴射ノズルが設けられるよりも上流側において天然ガスが供給される、という構成を採用する。 As a third means, in the first means, the burner is supplied with natural gas upstream of the ammonia injection nozzle.

第4の手段として、上記第1~3のいずれかの手段において、前記バーナの吐出口に隣接すると共にアンモニアを供給するアンモニアバーナをさらに備える、という構成を採用する。 As a fourth means, in any one of the first to third means, an ammonia burner adjacent to the discharge port of the burner and supplying ammonia is further provided.

本発明によれば、アンモニア噴射ノズルより噴射されるアンモニアにより、バーナ内の圧力が上昇し、燃焼用空気の流れが阻害されることで、アンモニアに対して燃焼用空気の量が少ない、当量比が高い状態で燃焼室に供給することができる。したがって、アンモニア混焼時において、アンモニアの流れにより燃焼用空気の流量を調節でき、アンモニアによるフューエルNOxを低減することが可能である。 According to the present invention, the ammonia injected from the ammonia injection nozzle increases the pressure in the burner and obstructs the flow of combustion air, so that the amount of combustion air is small with respect to ammonia, and the equivalence ratio can be supplied to the combustion chamber with a high Therefore, at the time of co-firing with ammonia, the flow rate of combustion air can be adjusted by the flow of ammonia, and it is possible to reduce fuel NOx due to ammonia.

本発明の第1実施形態に係る燃焼器の模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a combustor according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第2実施形態に係る燃焼器の模式断面図である。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a combustor according to a second embodiment of the present invention; 本発明の第3実施形態に係る燃焼器の模式断面図である。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a combustor according to a third embodiment of the present invention;

以下、図面を参照して、本発明に係る燃焼器の一実施形態について説明する。 An embodiment of a combustor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

[第1実施形態]
本実施形態に係る燃焼器1は、ガスタービン(不図示)に備えられている。ガスタービンは、不図示の圧縮機、タービン及び燃焼器1を備えている。ガスタービンは、圧縮機において外気から取り込んだ空気を所定圧まで圧縮して圧縮空気を生成し、燃焼器1において上記圧縮空気を酸化剤として燃料を燃焼させる。さらに、ガスタービンは、燃料を燃焼させて発生した燃焼ガスの流れを用いてタービンを回転させることにより、回転動力を発生させる。
[First embodiment]
A combustor 1 according to this embodiment is provided in a gas turbine (not shown). The gas turbine includes a compressor, turbine and combustor 1 (not shown). The gas turbine compresses air taken in from outside air to a predetermined pressure in the compressor to generate compressed air, and burns fuel in the combustor 1 using the compressed air as an oxidant. Further, the gas turbine generates rotational power by rotating the turbine using a flow of combustion gas generated by burning fuel.

図1に示すように、燃焼器1は、燃焼器ライナ2と、バーナ3と、アンモニア噴射ノズル4と不図示のケーシングとを備えている。 As shown in FIG. 1, the combustor 1 includes a combustor liner 2, a burner 3, an ammonia injection nozzle 4, and a casing (not shown).

燃焼器ライナ2は、不図示のケーシングの内部に収容され、上流壁部2aと、上流壁部2aに接合されると共に円筒形の周壁部2bとを有する有底円筒体である。この燃焼器ライナ2の上流壁部2aと周壁部2b内部とにより形成される空間が燃焼室Nである。燃焼室Nの内部においては、周壁部2bの中心軸に沿うように、燃焼空気及び燃料の流れが形成されている。また、燃焼器ライナ2には、内周面に沿って冷却空気が供給されており、内周面近傍に冷却空気層が形成されている。また、燃焼器ライナ2とケーシングとの間には、燃焼用空気が取り込まれると共に燃焼用空気流路が形成されている。燃焼用空気流路は、上流壁部2aに向けて流れる。 The combustor liner 2 is housed inside a casing (not shown) and is a bottomed cylindrical body having an upstream wall portion 2a and a cylindrical peripheral wall portion 2b joined to the upstream wall portion 2a. A combustion chamber N is a space defined by the upstream wall portion 2a of the combustor liner 2 and the inside of the peripheral wall portion 2b. Inside the combustion chamber N, combustion air and fuel flow along the central axis of the peripheral wall portion 2b. Cooling air is supplied along the inner peripheral surface of the combustor liner 2, and a cooling air layer is formed in the vicinity of the inner peripheral surface. Combustion air is taken in and a combustion air flow path is formed between the combustor liner 2 and the casing. The combustion air flow path flows toward the upstream wall portion 2a.

バーナ3は、燃焼器ライナ2の上流壁部2aに吐出口側の端部が挿入された状態で固定されている。バーナ3は、不図示の供給タンク及び燃焼用空気流路と接続されており、供給タンクから供給される天然ガスと燃焼用空気とを混合された状態で燃焼室Nへと噴射する。なお、バーナ3は、上流側において縮径され、上流側の管径が下流側の管径よりも大きく形状設定されている。天然ガス及び燃焼用空気は、バーナ3において縮径された部位よりも上流側において、バーナ3へと流入する。さらに、バーナ3には、縮径された部位である吐出口近傍において、アンモニア噴射ノズル4が接続されている。このバーナ3の吐出口の近傍においては、天然ガス及びアンモニアが燃焼することによる火炎が形成される。 The burner 3 is fixed with its discharge port side end inserted into the upstream wall portion 2 a of the combustor liner 2 . The burner 3 is connected to a supply tank (not shown) and a combustion air flow path, and injects a mixture of natural gas and combustion air supplied from the supply tank into the combustion chamber N. The diameter of the burner 3 is reduced on the upstream side, and the shape of the burner 3 is set so that the pipe diameter on the upstream side is larger than that on the downstream side. Natural gas and combustion air enter the burner 3 upstream of the reduced diameter portion of the burner 3 . Furthermore, an ammonia injection nozzle 4 is connected to the burner 3 in the vicinity of the discharge port, which is a portion with a reduced diameter. In the vicinity of the discharge port of this burner 3, a flame is formed by burning natural gas and ammonia.

アンモニア噴射ノズル4は、吐出口がバーナ3に対して挿入され、不図示のアンモニア気化器に上流側において接続されている。アンモニア噴射ノズル4は、バーナ3の管内壁に気体状態のアンモニアが当たるようにアンモニアを噴射する。 The ammonia injection nozzle 4 has a discharge port inserted into the burner 3 and is connected upstream to an ammonia vaporizer (not shown). The ammonia injection nozzle 4 injects ammonia so that the gaseous ammonia hits the inner wall of the tube of the burner 3 .

このような燃焼器1の動作を、図1を参照して説明する。
燃焼器1においては、天然ガス専焼状態においては、バーナ3より、天然ガス及び燃焼用空気が燃焼室Nへと供給される。燃焼用空気と天然ガスとが混ざり合いながら着火されることで、燃焼器1における燃焼が行われる。なお、燃焼用空気と天然ガスとの当量比は、低い状態、すなわち燃焼用空気が多く供給された状態に設定される。
The operation of such a combustor 1 will be described with reference to FIG.
In the combustor 1, natural gas and combustion air are supplied to the combustion chamber N from the burner 3 in the natural gas mono-firing state. Combustion in the combustor 1 is performed by igniting while the combustion air and the natural gas are mixed. The equivalence ratio between combustion air and natural gas is set to a low state, ie, a state in which a large amount of combustion air is supplied.

アンモニアを混焼させる際には、天然ガスと燃焼用空気とが流れるバーナ3に対して、アンモニア噴射ノズル4より、アンモニアが噴射される。このとき、バーナ3においては、アンモニアの流れにより管内圧が上昇する。したがって、アンモニアにより、天然ガス及び燃焼用空気の吐出が阻害され、バーナ3から吐出される混合気は、アンモニアの割合が大きく、燃焼用空気及び天然ガスの割合が小さい状態とされる。これにより、燃焼室Nにおいては、アンモニアと燃焼用空気とが、当量比の高い状態で燃焼される。また、このとき、天然ガスはアンモニアよりも上流側において供給されており、天然ガスと燃焼用空気との比率は、アンモニア噴射前後で変化することがない。したがって、天然ガスは、天然ガス専焼状態と同様に燃焼用空気に対して当量比の低い状態とされる。 When co-firing ammonia, the ammonia injection nozzle 4 injects ammonia into the burner 3 through which natural gas and combustion air flow. At this time, in the burner 3, the pipe internal pressure rises due to the flow of ammonia. Therefore, the ammonia inhibits the discharge of natural gas and combustion air, and the mixture discharged from the burner 3 has a high ratio of ammonia and a low ratio of combustion air and natural gas. As a result, in the combustion chamber N, ammonia and combustion air are combusted with a high equivalence ratio. Moreover, at this time, the natural gas is supplied upstream of the ammonia, and the ratio of the natural gas and the combustion air does not change before and after the injection of the ammonia. Therefore, the natural gas is in a state of low equivalence ratio with respect to the combustion air, similar to the natural gas mono-firing state.

このような本実施形態によれば、アンモニアを混焼させる際に、アンモニア噴射ノズル4より、アンモニアをバーナ3の管内壁に向けて噴射することで、燃焼用空気の流れを阻害し、アンモニアと燃焼用空気との当量比を高い状態とすることが可能である。したがって、アンモニア混焼時において、アンモニアの流れにより燃焼用空気の流量を調節でき、アンモニアによるフューエルNOxを低減することが可能である。
また、アンモニアを燃焼用空気に対して噴射し、予混合気を形成することで、燃焼室N内においてアンモニアの部分的な濃度の偏りを防止することができる。
According to this embodiment, when co-firing ammonia, by injecting ammonia from the ammonia injection nozzle 4 toward the inner wall of the burner 3 tube, the flow of combustion air is obstructed, and ammonia and combustion It is possible to make the equivalence ratio with the operating air high. Therefore, at the time of co-firing with ammonia, the flow rate of combustion air can be adjusted by the flow of ammonia, and it is possible to reduce fuel NOx due to ammonia.
In addition, by injecting ammonia into the combustion air to form a premixed gas, it is possible to prevent partial uneven concentration of ammonia in the combustion chamber N.

また、本実施形態によれば、天然ガスをバーナ3において燃焼用空気と共に供給している。これにより、天然ガスの専焼状態においては、天然ガスと燃焼用空気とを当量比の低い状態の予混合気とすることができ、天然ガスの専焼時においてもNOxを低減することが可能である。また、天然ガスの専焼時に燃焼用空気を多く供給することで、燃焼器の小村を防止することができる。 Further, according to this embodiment, natural gas is supplied to the burner 3 together with the combustion air. As a result, when the natural gas is exclusively burned, the natural gas and the combustion air can be premixed with a low equivalence ratio, and NOx can be reduced even when the natural gas is exclusively burned. . Further, by supplying a large amount of combustion air during mono-fuel combustion of natural gas, it is possible to prevent the combustor from becoming small.

[第2実施形態]
続いて、上記第1実施形態の変形例を第2実施形態として、図2を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については、符号を同一とし、説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a modification of the first embodiment will be described as a second embodiment with reference to FIG. In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the code|symbol is made the same and description is abbreviate|omitted.

本実施形態に係る燃焼器1Aは、燃焼器ライナ2及びバーナ3に代わり、燃焼器ライナ2Aと、環状に配置された複数のアンモニアバーナ3Aとを備え、環状に配置された複数の天然ガスバーナ5と整流器6とをさらに備えているアニュラ型の燃焼器である。 The combustor 1A according to the present embodiment includes a combustor liner 2A and a plurality of annularly arranged ammonia burners 3A instead of the combustor liner 2 and the burner 3, and a plurality of annularly arranged natural gas burners 5. , and a rectifier 6, which is an annular combustor.

燃焼器ライナ2Aの内部には、円環状の燃焼室Nが形成されており、上流壁部2aに交互に配列されたアンモニアバーナ3Aの吐出口と天然ガスバーナ5の吐出口とが設けられている。また、燃焼用空気流路は、燃焼器ライナ2Aの外周を上流壁部2aに向けて流れると共に、二方に分かれ、一方がアンモニアバーナ3Aへと流れ、他方が整流器6へと流れる。 An annular combustion chamber N is formed inside the combustor liner 2A, and discharge ports of the ammonia burner 3A and natural gas burner 5 are alternately arranged on the upstream wall portion 2a. . Further, the combustion air flow path flows along the outer periphery of the combustor liner 2A toward the upstream wall portion 2a and is divided into two directions, one flowing to the ammonia burner 3A and the other to the rectifier 6.

アンモニアバーナ3Aは、燃焼用空気が流通すると共に、側方から挿入されたアンモニア噴射ノズル4より供給されるアンモニアを燃焼室Nへと供給する。
天然ガスバーナ5は、不図示の供給タンクに貯留された天然ガスを気体状態で燃焼室Nに対して噴射している。
整流器6は、天然ガスバーナ5の吐出口近傍に円環状に設けられている。この整流器6は、上流壁部2aの挿入開口と、天然ガスバーナ5との隙間より、燃焼用空気を供給する。
The ammonia burner 3A supplies combustion air to the combustion chamber N and ammonia supplied from an ammonia injection nozzle 4 inserted from the side.
The natural gas burner 5 injects natural gas stored in a supply tank (not shown) into the combustion chamber N in a gaseous state.
The rectifier 6 is annularly provided near the discharge port of the natural gas burner 5 . The rectifier 6 supplies combustion air from the gap between the insertion opening of the upstream wall portion 2 a and the natural gas burner 5 .

このような燃焼器1Aにおいては、天然ガス専焼時においては、天然ガスバーナ5から天然ガスが供給され、燃焼用空気が天然ガスバーナ5の近傍より供給される。なお、このとき、天然ガスは当量比が低い状態となるように、燃焼用空気を多量に供給する。また、混焼時においては、天然ガスバーナ5における天然ガスの燃焼が行われている状態で、アンモニアバーナ3Aに燃焼用空気を供給し、さらにアンモニア噴射ノズル4よりアンモニアバーナ3Aの管内壁にアンモニアを噴射する。これにより、アンモニアバーナ3Aにおいては、燃焼用空気の流れがアンモニアにより阻害され、燃焼用空気に対してアンモニアが当量比の高い状態で燃焼室Nに供給される。なお、アンモニア混焼時において、燃焼器ライナ2Aの出口側において排出ガスのNOx濃度を計測し、不図示の制御装置により燃焼用空気の各流量を制御する。 In such a combustor 1A, natural gas is supplied from the natural gas burner 5 and combustion air is supplied from the vicinity of the natural gas burner 5 during natural gas only combustion. At this time, a large amount of combustion air is supplied so that the natural gas has a low equivalence ratio. During co-firing, while natural gas is being burned in the natural gas burner 5, combustion air is supplied to the ammonia burner 3A, and ammonia is injected from the ammonia injection nozzle 4 onto the inner wall of the tube of the ammonia burner 3A. do. As a result, in the ammonia burner 3A, the flow of combustion air is obstructed by ammonia, and ammonia is supplied to the combustion chamber N in a state having a high equivalence ratio with respect to the combustion air. During the co-combustion of ammonia, the NOx concentration of the exhaust gas is measured at the exit side of the combustor liner 2A, and each flow rate of the combustion air is controlled by a control device (not shown).

このような本実施形態によれば、アンモニア噴射ノズル4によりアンモニアと燃焼用空気との当量比を高い状態とすることが可能である。したがって、アンモニア混焼時において、アンモニアの流れにより燃焼用空気の流量を調節でき、アンモニアによるフューエルNOxを低減することが可能である。 According to this embodiment, the equivalence ratio between ammonia and combustion air can be kept high by the ammonia injection nozzle 4 . Therefore, at the time of co-firing with ammonia, the flow rate of combustion air can be adjusted by the flow of ammonia, and it is possible to reduce fuel NOx due to ammonia.

また、本実施形態においては、天然ガスバーナ5を別途設けていることで、燃焼用空気の燃料ごとの流量制御が容易となり、アンモニア混焼時においても、天然ガスバーナ5の当量比を適切に保つことが容易である。 In addition, in this embodiment, since the natural gas burner 5 is provided separately, it becomes easy to control the flow rate of the combustion air for each fuel, and the equivalence ratio of the natural gas burner 5 can be appropriately maintained even during co-firing with ammonia. Easy.

[第3実施形態]
続いて、上記第1実施形態の変形例を第3実施形態として、図3を参照して説明する。なお、第1実施形態と同一の構成については、符号を同一とし、説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a modification of the first embodiment will be described as a third embodiment with reference to FIG. In addition, about the structure same as 1st Embodiment, the code|symbol is made the same and description is abbreviate|omitted.

本実施形態に係る燃焼器1Bは、アンモニアバーナ7をさらに備えている。アンモニアバーナ7は、バーナ3の外周を囲うように設けられている。すなわち、バーナ3とアンモニアバーナ7とは二重管構造となっている。アンモニアバーナ7には、気体状態のアンモニアが燃焼室Nに供給される。 The combustor 1B according to this embodiment further includes an ammonia burner 7 . The ammonia burner 7 is provided so as to surround the burner 3 . That is, the burner 3 and the ammonia burner 7 have a double tube structure. Gas state ammonia is supplied to the combustion chamber N of the ammonia burner 7 .

このような燃焼器1Bにおいては、アンモニア噴射ノズル4より噴射されるアンモニアにより、天然ガス及び燃焼用空気の吐出が阻害され、バーナ3から吐出される混合気は、アンモニアの割合が大きく、燃焼用空気及び天然ガスの割合が小さい状態とされる。さらに、アンモニアバーナ7より気体状態のアンモニアが吐出される。バーナから吐出された混合気は、吐出されると共にアンモニアバーナ7から吐出されたアンモニアと混合され、よりアンモニア濃度の高い状態となる。これにより、アンモニアを十分に供給すると共に、アンモニアの当量比を高い状態で燃焼させることができる。 In such a combustor 1B, the ammonia injected from the ammonia injection nozzle 4 inhibits the discharge of natural gas and combustion air, and the mixture discharged from the burner 3 has a large proportion of ammonia and is used for combustion. A small proportion of air and natural gas is assumed. Further, gaseous ammonia is discharged from the ammonia burner 7 . The air-fuel mixture discharged from the burner is mixed with the ammonia discharged from the ammonia burner 7, resulting in a state with a higher concentration of ammonia. As a result, it is possible to sufficiently supply ammonia and to burn ammonia in a high equivalence ratio.

以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the drawings, the present invention is not limited to the above embodiments. The various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

なお、上記実施形態においては、天然ガスとアンモニアとがそれぞれ上流壁部2a側より供給されるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、天然ガスとアンモニアとでバーナを分ける場合には、アンモニアバーナを天然ガスバーナよりも燃焼室Nにおいて下流側、すなわち、アンモニアバーナを周壁部2bに配置するものとしてもよい。この場合、アンモニアをより好適な条件で燃焼させることが可能である。 In the above embodiment, natural gas and ammonia are supplied from the upstream wall portion 2a side, respectively, but the present invention is not limited to this. For example, when separate burners are used for natural gas and ammonia, the ammonia burner may be arranged downstream of the natural gas burner in the combustion chamber N, that is, the ammonia burner may be arranged on the peripheral wall portion 2b. In this case, ammonia can be burned under more suitable conditions.

また、いずれの型の燃焼器においても、天然ガスとアンモニアとは、同一のバーナより燃焼室Nへと吐出するものとしても、別個のバーナより吐出するものとしてもよい。 In either type of combustor, natural gas and ammonia may be discharged from the same burner into the combustion chamber N, or may be discharged from separate burners.

また、本発明は、マルチノズルバーナにおいても適用可能である。この場合、ノズルごとに天然ガスとアンモニアとに分けてもよい。 The present invention is also applicable to multi-nozzle burners. In this case, natural gas and ammonia may be separated for each nozzle.

また、第3実施形態においては、アンモニアバーナ7とバーナ3とを二重管構造としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、アンモニアバーナ7は、バーナ3の近傍に配置されるものとしてもよい。 Further, in the third embodiment, the ammonia burner 7 and the burner 3 have a double-tube structure, but the present invention is not limited to this. For example, the ammonia burner 7 may be arranged near the burner 3 .

1、1A、1B 燃焼器
2、2A 燃焼器ライナ
2a 上流壁部
2b 周壁部
3 バーナ
3A アンモニアバーナ
4 アンモニア噴射ノズル
5 天然ガスバーナ
6 整流器
7 アンモニアバーナ
N 燃焼室
1, 1A, 1B combustors 2, 2A combustor liner 2a upstream wall portion 2b peripheral wall portion 3 burner 3A ammonia burner 4 ammonia injection nozzle 5 natural gas burner 6 rectifier 7 ammonia burner N combustion chamber

Claims (3)

気体状態のアンモニアを供給するバーナと、前記バーナが設置されると共に内部に燃焼室が形成される燃焼器ライナとを備える燃焼器であって、
前記バーナに接続されると共に、前記バーナの管内壁に向けて気体状態のアンモニアを噴射するアンモニア噴射ノズルを備え、
前記バーナには、前記アンモニア噴射ノズルよりも上流側において燃焼用空気が供給され
前記バーナには、前記アンモニア噴射ノズルよりも上流側において天然ガスが供給されることを特徴とする燃焼器。
A combustor comprising a burner for supplying gaseous ammonia and a combustor liner in which the burner is installed and a combustion chamber is formed inside,
An ammonia injection nozzle that is connected to the burner and that injects gaseous ammonia toward the inner wall of the burner tube,
Combustion air is supplied to the burner upstream of the ammonia injection nozzle ,
A combustor , wherein the burner is supplied with natural gas upstream of the ammonia injection nozzle .
天然ガスを供給する天然ガスバーナを備えることを特徴とする請求項1記載の燃焼器。 2. The combustor of claim 1, comprising a natural gas burner supplying natural gas. 前記バーナの吐出口に隣接すると共にアンモニアを供給するアンモニアバーナをさらに備えることを特徴とする請求項1または2記載の燃焼器。 3. The combustor according to claim 1 , further comprising an ammonia burner adjacent to the discharge port of said burner and supplying ammonia .
JP2019035958A 2019-02-28 2019-02-28 combustor Active JP7167772B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019035958A JP7167772B2 (en) 2019-02-28 2019-02-28 combustor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019035958A JP7167772B2 (en) 2019-02-28 2019-02-28 combustor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020139691A JP2020139691A (en) 2020-09-03
JP7167772B2 true JP7167772B2 (en) 2022-11-09

Family

ID=72280204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019035958A Active JP7167772B2 (en) 2019-02-28 2019-02-28 combustor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7167772B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038416A (en) 2009-08-07 2011-02-24 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device for engine
JP2015094496A (en) 2013-11-11 2015-05-18 株式会社Ihi Combustion system, gas turbine, and power generation system
JP2016130619A (en) 2015-01-15 2016-07-21 国立大学法人東北大学 Fuel combustion device having low combustion property
WO2017005694A1 (en) 2015-07-06 2017-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Burner for a gas turbine and method for operating the burner
JP2018162724A (en) 2017-03-27 2018-10-18 株式会社Ihi Combustor and gas turbine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011038416A (en) 2009-08-07 2011-02-24 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device for engine
JP2015094496A (en) 2013-11-11 2015-05-18 株式会社Ihi Combustion system, gas turbine, and power generation system
JP2016130619A (en) 2015-01-15 2016-07-21 国立大学法人東北大学 Fuel combustion device having low combustion property
WO2017005694A1 (en) 2015-07-06 2017-01-12 Siemens Aktiengesellschaft Burner for a gas turbine and method for operating the burner
JP2018162724A (en) 2017-03-27 2018-10-18 株式会社Ihi Combustor and gas turbine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020139691A (en) 2020-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4134311B2 (en) Gas turbine combustor
JP5513756B2 (en) Combustor cap with crown mixing hole
JP5988261B2 (en) Fuel injection device
JP5924618B2 (en) Fuel injection device
WO2015182727A1 (en) Combustion device for gas turbine engine
US20150275755A1 (en) Multi-fuel-capable gas turbine combustor
JP5775319B2 (en) Axial multistage premixed combustion chamber
US20150362194A1 (en) Multifuel gas turbine combustor
JP5458121B2 (en) Gas turbine combustor and method of operating gas turbine combustor
JP2015534632A (en) Combustor with radially stepped premixed pilot for improved maneuverability
JP2006112776A (en) Low-cost dual-fuel combustor and related method
JP2009047410A (en) Method and device for burning fuel in gas turbine engine
JP6325930B2 (en) Gas turbine combustor
JP2012017971A (en) Injection nozzle for turbomachine
JPH02309124A (en) Combustor and operating method thereof
JP2009281689A (en) Combustion device and control method of the combustion device
JP2018004138A (en) Gas turbine combustor
JP3990678B2 (en) Gas turbine combustor
JP2011196680A (en) Multiple zone pilot for low emission combustion system
JP7167772B2 (en) combustor
JP2016186387A (en) Gas turbine combustor and gas turbine
JP7183868B2 (en) combustor burner and combustor
JP3873119B2 (en) In-cylinder swirl combustor
JP7205300B2 (en) Multi-nozzle burner and combustor
JP2017072271A (en) Gas turbine combustor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220614

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220615

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220812

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220927

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221010

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7167772

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151