JP7457851B2 - Gas turbine combustor - Google Patents

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

ガスタービンの起動時に、主燃料と異なる燃料を用いて、着火性または燃焼の安定性を改善する技術が知られている。下記特許文献1では、主燃料として揮発性の低いA重油または軽油を用いており、低温時の着火性の改善のために着火用にガス燃料を用いている。また、下記特許文献2では、主燃料として可燃範囲が広い水素含有ガス燃料を主燃料として用いる場合に、未燃の水素を排出しないようにするため、着火、起動時には液体燃料や液化天然ガスを起動用燃料として用いている。 Technology is known for improving ignition or combustion stability by using a fuel different from the main fuel when starting up a gas turbine. In the following Patent Document 1, low-volatility heavy oil A or light oil is used as the main fuel, and gas fuel is used for ignition to improve ignition at low temperatures. In the following Patent Document 2, when a hydrogen-containing gas fuel with a wide flammable range is used as the main fuel, liquid fuel or liquefied natural gas is used as the startup fuel during ignition and startup to prevent the emission of unburned hydrogen.

特開平9-105335号公報Japanese Patent Application Publication No. 9-105335 特開2010-133339号公報Japanese Patent Application Publication No. 2010-133339

近年、水素キャリアであるアンモニアを燃料として使用することが検討されている。アンモニアをガスタービンの燃料として用いる場合、アンモニアは着火性が悪く、起動時の燃焼の安定性が低下する場合がある。 In recent years, consideration has been given to using ammonia, which is a hydrogen carrier, as a fuel. When ammonia is used as fuel for a gas turbine, ammonia has poor ignitability, and combustion stability during startup may decrease.

本発明は、アンモニアを燃料とするガスタービンの起動時の安定性を改善することを目的とする。 The present invention aims to improve the stability during start-up of a gas turbine using ammonia as fuel.

本発明に係るガスタービンの燃焼器は、燃焼室と、燃焼室に燃料としてアンモニアを供給する主燃料ノズルと、燃焼室に圧縮された空気を供給する空気ノズルと、燃焼室に配置された点火プラグと、アンモニアを改質して水素を含む改質燃料とする改質器と、改質燃料を点火プラグ近傍に供給する改質燃料ノズルと、を備える。 A gas turbine combustor according to the present invention includes a combustion chamber, a main fuel nozzle that supplies ammonia as fuel to the combustion chamber, an air nozzle that supplies compressed air to the combustion chamber, and an ignition ignition valve disposed in the combustion chamber. The spark plug includes a plug, a reformer for reforming ammonia into reformed fuel containing hydrogen, and a reformed fuel nozzle for supplying the reformed fuel to the vicinity of the spark plug.

アンモニアを改質して水素を得て、水素を含む改質燃料を点火プラグ近傍に送ることにより着火性が改善される。 Ignition performance is improved by reforming ammonia to obtain hydrogen and sending the reformed fuel containing hydrogen to the vicinity of the spark plug.

改質器は、アンモニアを加熱する加熱器と、アンモニアを水素と窒素に分解する触媒とを含むものとすることができる。 The reformer may include a heater that heats ammonia and a catalyst that decomposes ammonia into hydrogen and nitrogen.

改質燃料ノズルは、開閉可能な噴射弁とすることができる。 The reformed fuel nozzle can be an injection valve that can be opened and closed.

ガスタービンの燃焼器は、主燃料ノズルまたは主燃料ノズルにアンモニアを送る主燃料配管から分岐して改質器にアンモニアを送る副燃料配管を備えるものとすることができる。 The combustor of the gas turbine may include a main fuel nozzle or a sub-fuel pipe that branches off from a main fuel pipe that delivers ammonia to the main fuel nozzle and sends ammonia to a reformer.

副燃料配管は、改質器へのアンモニアの送りを止める遮断弁を設けたものとすることができる。 The auxiliary fuel pipe may be provided with a shutoff valve that stops the supply of ammonia to the reformer.

燃焼室は、互いに隔てられて連通孔を介して連通している主燃焼室と副燃焼室を含むものとすることができ、主燃焼室には主燃料ノズルによってアンモニアが供給され、副燃焼室には点火プラグが配置され、改質燃料ノズルによって改質燃料が供給される。 The combustion chamber may include a main combustion chamber and a sub-combustion chamber that are separated from each other and communicated through a communication hole, and the main combustion chamber is supplied with ammonia by a main fuel nozzle, and the sub-combustion chamber is supplied with ammonia. A spark plug is disposed and reformed fuel is supplied by a reformed fuel nozzle.

加熱器は、改質燃料ノズルによって改質燃料が供給されていないときに加熱を行うものとすることができ、改質燃料ノズルは、加熱器による加熱が停止された後、改質燃料を供給するものとすることができる。 The heater may be configured to perform heating when reformed fuel is not being supplied by the reformed fuel nozzle, and the reformed fuel nozzle may be configured to supply reformed fuel after heating by the heater is stopped. It is possible to do so.

改質燃料ノズルは、ガスタービンが自立運転速度に達するまで改質燃料を供給するものとすることができる。 The reformed fuel nozzle may provide reformed fuel until the gas turbine reaches self-sustaining speed.

本発明に係る他のガスタービンの燃焼器は、燃焼室と、燃焼室に配置された点火プラグと、アンモニアを改質して水素を含む改質燃料とする改質器と、改質燃料を点火プラグ近傍に供給する改質燃料ノズルと、改質燃料の供給のタイミングおよび点火プラグによる点火のタイミングを制御する制御部と、を備える。さらに、制御部は、ガスタービンの回転速度に基づき改質燃料の供給を停止するものとすることができる。 Another gas turbine combustor according to the present invention includes a combustion chamber, a spark plug disposed in the combustion chamber, a reformer for reforming ammonia into reformed fuel containing hydrogen, and a reformer for reforming ammonia into reformed fuel containing hydrogen. It includes a reformed fuel nozzle that supplies near the spark plug, and a control unit that controls the timing of supply of the reformed fuel and the timing of ignition by the spark plug. Furthermore, the control unit can stop the supply of reformed fuel based on the rotational speed of the gas turbine.

水素を含む改質燃料を点火プラグ近傍に供給することで着火性が改善され、起動時のガスタービンの運転が安定する。また、主燃料であるアンモニアを改質して着火用の燃料を得ているため、着火用の燃料を別途準備する必要がない。 By supplying reformed fuel containing hydrogen near the spark plug, ignition performance is improved and gas turbine operation becomes stable during startup. Furthermore, since the main fuel, ammonia, is reformed to obtain the ignition fuel, there is no need to separately prepare ignition fuel.

ガスタービンの全体構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a gas turbine. 燃焼器の構成の一例を示す模式図であり、改質燃料を燃焼室に噴射する噴射弁を有する例を示す図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a combustor, and is a diagram showing an example including an injection valve that injects reformed fuel into a combustion chamber. 燃焼器の構成の他の例を示す模式図であり、改質燃料を配管によって燃焼室に供給する例を示す図である。It is a schematic diagram which shows another example of a structure of a combustor, and is a figure which shows an example which supplies reformed fuel to a combustion chamber through piping. 燃焼器の構成の更に他の例を示す模式図であり、燃焼室ライナの内側に副燃焼室を設けた例を示す図である。It is a schematic diagram which shows yet another example of a structure of a combustor, and is a figure which shows the example which provided the auxiliary combustion chamber inside the combustion chamber liner. 燃焼器の構成の更に他の例を示す模式図であり、燃焼室ライナの外側に副燃焼室を設けた例を示す図である。It is a schematic diagram which shows yet another example of a structure of a combustor, and is a figure which shows the example which provided the auxiliary combustion chamber outside the combustion chamber liner.

以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。図1は、ガスタービン10の概略構成を示す模式図である。ガスタービン10は、空気を圧縮するコンプレッサ12と、コンプレッサ12で圧縮された空気と燃料を混合し、燃焼させ、燃焼ガスを生成する燃焼器14と、燃焼ガスにより駆動されるタービン16を含む。コンプレッサ12とタービン16のそれぞれのロータは、出力軸18で結合されており、一体となって回転する。出力軸18には、スタータモータ20が接続され、ガスタービン10の始動時にコンプレッサ12とタービン16のロータを回転駆動する。燃焼器14には、燃料タンク22から主燃料配管23を介して燃料であるアンモニアが供給される。主燃料配管23には、燃料ポンプが備えられ、アンモニアはポンプやガスコンプレッサにより加圧して送給される。ガスタービン10は制御装置24を備え、制御装置24は、要求出力や、回転速度センサ25により検出された出力軸18の回転速度等に基づき、燃料の供給の制御、起動時のスタータモータ20の制御などを行う。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a gas turbine 10. As shown in FIG. The gas turbine 10 includes a compressor 12 that compresses air, a combustor 14 that mixes and burns the air compressed by the compressor 12 and fuel to generate combustion gas, and a turbine 16 that is driven by the combustion gas. The rotors of the compressor 12 and the turbine 16 are connected by an output shaft 18 and rotate as one. A starter motor 20 is connected to the output shaft 18 and rotates the rotor of the compressor 12 and the turbine 16 when the gas turbine 10 is started. Ammonia, which is fuel, is supplied to the combustor 14 from a fuel tank 22 via a main fuel pipe 23. The main fuel pipe 23 is equipped with a fuel pump, and ammonia is fed under pressure by a pump or a gas compressor. The gas turbine 10 is equipped with a control device 24, and the control device 24 controls the supply of fuel and controls the operation of the starter motor 20 during startup based on the required output, the rotational speed of the output shaft 18 detected by the rotational speed sensor 25, and the like. Control etc.

図2は、燃焼器14の構成の一例を模式的に示す図である。燃焼器14は、燃焼室26を規定する燃焼室ライナ28と、燃焼室ライナ28を囲むように設けられたフロースリーブ30を有する。コンプレッサ12で圧縮された空気(以下、圧縮空気と記す。)は、燃焼室ライナ28とフロースリーブ30の間を流れ、空気ノズル32から燃焼室26内に送給される。空気ノズル32の出口には、送給された圧縮空気に旋回を与え、燃焼室26内に旋回流を形成するスワラー34が配置されてよい。 FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the configuration of the combustor 14. The combustor 14 includes a combustion chamber liner 28 that defines a combustion chamber 26 and a flow sleeve 30 that surrounds the combustion chamber liner 28. Air compressed by the compressor 12 (hereinafter referred to as compressed air) flows between the combustion chamber liner 28 and the flow sleeve 30, and is fed into the combustion chamber 26 from the air nozzle 32. A swirler 34 may be disposed at the outlet of the air nozzle 32 to swirl the supplied compressed air to form a swirling flow within the combustion chamber 26 .

燃焼器14は、燃焼室26内にアンモニアを供給する主燃料ノズル36を有する。前述の空気ノズル32は、主燃料ノズル36の周囲を囲むように配置される。主燃料ノズル36から供給されるアンモニアと、空気ノズル32から供給される圧縮された空気が燃焼室26内で混合し、混合気が形成される。燃焼器14は、燃料であるアンモニアを分解して水素を含む燃料(以下、改質燃料と記す。)を生成する改質器38を有している。改質器38には、主燃料ノズル36に送られる、または送られたアンモニアの一部が副燃料配管40を介して供給される。副燃料配管40は、主燃料配管23から分岐してもよく、主燃料ノズル36から分岐してもよい。 Combustor 14 has a main fuel nozzle 36 that supplies ammonia into combustion chamber 26 . The aforementioned air nozzle 32 is arranged to surround the main fuel nozzle 36. Ammonia supplied from the main fuel nozzle 36 and compressed air supplied from the air nozzle 32 mix in the combustion chamber 26 to form an air-fuel mixture. The combustor 14 includes a reformer 38 that decomposes ammonia, which is a fuel, to generate fuel containing hydrogen (hereinafter referred to as reformed fuel). A portion of the ammonia sent to or sent to the main fuel nozzle 36 is supplied to the reformer 38 via an auxiliary fuel pipe 40 . The auxiliary fuel pipe 40 may branch from the main fuel pipe 23 or may branch from the main fuel nozzle 36.

改質器38は、アンモニアを水素と窒素に分解する触媒を担持した担体と、担体を収容する触媒ハウジングを有する。触媒は、ルテニウムやニッケルを用いることができる。改質器38は、供給されたアンモニアを加熱する加熱器42を有し、加熱によってアンモニアの分解反応が促進される。加熱器42は、電力によって発熱する加熱器であってよく、触媒ハウジングに貼付するように設けられてよい。また、触媒の担体に電力を供給して担体自体が発熱するようにしてもよい。加熱器42は、制御装置24により制御される電力供給により必要な時に発熱する。改質器38で生成された改質燃料は、燃焼室ライナ28に固定された噴射弁44に送られ、噴射弁44から燃焼室26内に噴射される。燃焼室ライナ28には、点火プラグ46も固定され、噴射弁44は、点火プラグ46の近傍に改質燃料を噴射する。噴射弁44は、制御装置24の指令に基づき開閉して、必要な時期に必要量の改質燃料を噴射する。改質燃料は水素を含むため着火性が良く、容易に点火することができる。これが火種となって、燃焼室26内の混合気に着火する。噴射弁44による改質燃料の噴射のタイミングおよび点火プラグ46による点火のタイミングは、制御装置24により制御される。 The reformer 38 includes a carrier supporting a catalyst for decomposing ammonia into hydrogen and nitrogen, and a catalyst housing that houses the carrier. Ruthenium or nickel can be used as the catalyst. The reformer 38 has a heater 42 that heats the supplied ammonia, and the heating accelerates the decomposition reaction of ammonia. The heater 42 may be a heater that generates heat using electric power, and may be attached to the catalyst housing. Alternatively, electric power may be supplied to the catalyst carrier so that the carrier itself generates heat. The heater 42 generates heat when necessary by power supply controlled by the control device 24. The reformed fuel generated by the reformer 38 is sent to an injection valve 44 fixed to the combustion chamber liner 28 and injected from the injection valve 44 into the combustion chamber 26. A spark plug 46 is also fixed to the combustion chamber liner 28, and the injection valve 44 injects reformed fuel near the spark plug 46. The injection valve 44 opens and closes based on commands from the control device 24 to inject the required amount of reformed fuel at the required timing. Since reformed fuel contains hydrogen, it has good ignitability and can be easily ignited. This becomes a spark and ignites the air-fuel mixture in the combustion chamber 26. The timing of injection of reformed fuel by the injection valve 44 and the timing of ignition by the spark plug 46 are controlled by the control device 24.

副燃料配管40に、この副燃料配管40を遮断可能な弁、例えば逆止弁を設けてもよい。このような弁を設けることにより、改質器38で生成された水素が逆流することを抑えることができる。 The auxiliary fuel pipe 40 may be provided with a valve capable of shutting off the auxiliary fuel pipe 40, for example, a check valve. By providing such a valve, hydrogen generated in the reformer 38 can be prevented from flowing backward.

加熱器42による加熱は、噴射弁44によって改質燃料が噴射される以前に実行され、加熱を停止した後、噴射弁44によって改質燃料が噴射されるようにしてよい。加熱を停止した後もある程度の期間、余熱によりアンモニアを改質することができる。供給されるアンモニアによって冷やされて加熱器42の温度が低下した後は、水素が生成されなくなり、改質燃料が供給された後の水素の生成が抑えられる。このときの、加熱器42による加熱の制御、噴射弁44の制御は、制御装置24により制御される。 Heating by the heater 42 may be performed before the reformed fuel is injected by the injector 44, and the reformed fuel may be injected by the injector 44 after heating is stopped. Ammonia can be reformed by residual heat for a certain period of time even after heating is stopped. After the temperature of the heater 42 is lowered by being cooled by the supplied ammonia, hydrogen is no longer generated, and hydrogen generation after the supply of the reformed fuel is suppressed. At this time, the heating by the heater 42 and the injection valve 44 are controlled by the control device 24.

改質燃料の供給は、ガスタービン10が、自立運転が可能な速度に達するまで、つまりスタータモータ20による駆動が不要になるまで継続されてよい。自立運転可能な速度以下では、燃焼が不安定であり、このとき、着火性の良い改質燃料を供給することで、燃焼を安定させることができる。回転速度センサ25の検出値に基づき、ガスタービン10が自立運転可能な速度となったかを判断することができる。 The supply of reformed fuel may be continued until the gas turbine 10 reaches a speed that allows self-sustaining operation, that is, until the starter motor 20 no longer needs to be driven. At a speed below which self-sustaining operation is possible, combustion is unstable, and at this time, combustion can be stabilized by supplying reformed fuel with good ignitability. Based on the detected value of the rotational speed sensor 25, it can be determined whether the gas turbine 10 has reached a speed that allows self-sustaining operation.

図3は、燃焼器の他の構成例を示す模式図である。前述の燃焼器14と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。燃焼器48は、改質燃料に係る構成要素が前述の燃焼器14と異なる。改質器38、および改質器38に備えられた加熱器42は、前述のものと同一である。燃焼器48では、噴射弁44は設けられておらず、改質器38から延びる改質燃料配管50が燃焼室26に対して開口して設けられている。副燃料配管40には、遮蔽弁52が設けられている。遮蔽弁52は、制御装置24の指令に基づき開閉する。遮蔽弁52が開いているとき、アンモニアが、主燃料配管23から副燃料配管40を介して改質器38に送られ、改質器38で改質燃料とされ、改質燃料配管50から燃焼室26内の点火プラグ46の近傍に送られる。 FIG. 3 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the combustor. Components that are the same as those of the combustor 14 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The combustor 48 differs from the above-described combustor 14 in components related to reformed fuel. The reformer 38 and the heater 42 provided in the reformer 38 are the same as those described above. The combustor 48 is not provided with the injection valve 44, but is provided with a reformed fuel pipe 50 extending from the reformer 38 and opening into the combustion chamber 26. A shield valve 52 is provided in the auxiliary fuel pipe 40 . The shield valve 52 opens and closes based on commands from the control device 24. When the shield valve 52 is open, ammonia is sent from the main fuel pipe 23 to the reformer 38 via the auxiliary fuel pipe 40, is converted into reformed fuel in the reformer 38, and is combusted from the reformed fuel pipe 50. It is sent to the vicinity of the spark plug 46 within the chamber 26.

図4は、燃焼器の更に他の構成例を示す模式図である。前述の燃焼器14と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図4に示される燃焼器54は、燃焼室56の構造が、前述の燃焼器14の燃焼室26と異なる。燃焼室56は、燃焼室ライナ28の内側の空間の大部分を占める主燃焼室58と、主燃焼室58から隔てられ燃焼室ライナ28の内側の空間の一部である副燃焼室60とを含む。主燃焼室58と副燃焼室60は、1つのまたは複数の連通孔62によって連通している。主燃焼室58に、空気ノズル32から圧縮空気が送られ、主燃料ノズル36からアンモニアが送られ、混合気が形成される。副燃焼室60に、噴射弁44から改質燃料が送られる。副燃焼室60に送られた改質燃料は、点火プラグ46により点火され、改質燃料が燃焼する。この燃焼ガスが、連通孔62を通って主燃焼室58に噴き出し、高温の燃焼ガスによって、主燃焼室58内の混合気が高温となってアンモニアに着火する。副燃焼室60内に改質燃料を噴射することにより、改質燃料の拡散が抑えられ、少量での点火が可能になる。 FIG. 4 is a schematic diagram showing still another configuration example of the combustor. Components that are the same as those of the combustor 14 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The combustor 54 shown in FIG. 4 has a combustion chamber 56 that is different in structure from the combustion chamber 26 of the combustor 14 described above. The combustion chamber 56 includes a main combustion chamber 58 that occupies most of the space inside the combustion chamber liner 28 , and a sub-combustion chamber 60 that is separated from the main combustion chamber 58 and is part of the space inside the combustion chamber liner 28 . include. The main combustion chamber 58 and the sub-combustion chamber 60 communicate with each other through one or more communication holes 62 . Compressed air is sent from the air nozzle 32 to the main combustion chamber 58, and ammonia is sent from the main fuel nozzle 36 to form an air-fuel mixture. Reformed fuel is sent to the sub-combustion chamber 60 from the injection valve 44 . The reformed fuel sent to the sub-combustion chamber 60 is ignited by the spark plug 46, and the reformed fuel is combusted. This combustion gas is ejected into the main combustion chamber 58 through the communication hole 62, and the high-temperature combustion gas raises the temperature of the air-fuel mixture in the main combustion chamber 58, igniting ammonia. By injecting the reformed fuel into the sub-combustion chamber 60, diffusion of the reformed fuel is suppressed and ignition can be performed with a small amount.

図5は、燃焼器の更に他の構成例を示す模式図である。前述の燃焼器14と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。図5に示される燃焼器64は、燃焼室66の構造が、前述の燃焼器14の燃焼室26と異なる。燃焼室66は、燃焼室ライナ28の内側の空間である主燃焼室68と、燃焼室ライナ28の外側に隣接して設けられた副燃焼室70とを含む。主燃焼室68と副燃焼室70は、燃焼室ライナ28により隔てられており、燃焼室ライナ28に設けられた1つのまたは複数の連通孔72によって連通している。主燃焼室68に、空気ノズル32から圧縮空気が送られ、主燃料ノズル36からアンモニアが送られ、混合気が形成される。副燃焼室70に、噴射弁44から改質燃料が送られる。副燃焼室70に送られた改質燃料は、点火プラグ46により点火され、改質燃料が燃焼する。この燃焼ガスが、連通孔72を通って主燃焼室68に噴き出し、高温の燃焼ガスによって、主燃焼室68内の混合気が高温となってアンモニアに着火する。副燃焼室70内に改質燃料を噴射することにより、改質燃料の拡散が抑えられ、少量での点火が可能になる。 FIG. 5 is a schematic diagram showing still another configuration example of the combustor. Components that are the same as those of the combustor 14 described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. The combustor 64 shown in FIG. 5 has a combustion chamber 66 that is different in structure from the combustion chamber 26 of the combustor 14 described above. The combustion chamber 66 includes a main combustion chamber 68, which is a space inside the combustion chamber liner 28, and a sub-combustion chamber 70, which is provided adjacent to the outside of the combustion chamber liner 28. The main combustion chamber 68 and the auxiliary combustion chamber 70 are separated by the combustion chamber liner 28 and communicated through one or more communication holes 72 provided in the combustion chamber liner 28 . Compressed air is sent from the air nozzle 32 to the main combustion chamber 68, and ammonia is sent from the main fuel nozzle 36 to form an air-fuel mixture. Reformed fuel is sent to the sub-combustion chamber 70 from the injection valve 44 . The reformed fuel sent to the sub-combustion chamber 70 is ignited by the spark plug 46, and the reformed fuel is combusted. This combustion gas is ejected into the main combustion chamber 68 through the communication hole 72, and the high-temperature combustion gas raises the temperature of the air-fuel mixture in the main combustion chamber 68, igniting ammonia. By injecting the reformed fuel into the sub-combustion chamber 70, the diffusion of the reformed fuel is suppressed and ignition can be performed with a small amount.

上述の噴射弁44および点火プラグ46は複数設けられてよい。また、改質器38は、噴射弁44ごとに設けられても、複数の噴射弁44に対して1つが設けられてもよい。上述の改質燃料配管50および点火プラグ46は複数設けられてよい。また、改質器38は、改質燃料配管50ごとに設けられても、複数の改質燃料配管50に対して1つが設けられてもよい。また、副燃焼室60,70が複数設けられてもよい。さらに、ガスタービン10に、燃焼器14,48,54,64が複数備えられてもよい。アンモニアは、ポンプによる供給の他、高圧のアンモニアを蓄え、ここから主燃料ノズル36および改質器38に供給されるようにしてもよい。 The above-mentioned injection valve 44 and ignition plug 46 may be provided in multiple numbers. The reformer 38 may be provided for each injection valve 44, or one for each of the multiple injection valves 44. The above-mentioned reformed fuel pipe 50 and ignition plug 46 may be provided in multiple numbers. The reformer 38 may be provided for each reformed fuel pipe 50, or one for each of the multiple reformed fuel pipes 50. A plurality of auxiliary combustion chambers 60, 70 may be provided. Furthermore, the gas turbine 10 may be provided with a plurality of combustors 14, 48, 54, 64. Ammonia may be supplied by a pump, or high-pressure ammonia may be stored and supplied to the main fuel nozzle 36 and the reformer 38 from there.

10 ガスタービン、12 コンプレッサ、14,48,54,64, 燃焼器、16 タービン、22 燃料タンク、23 主燃料配管、26,56,66 燃焼室、28 燃焼室ライナ、30 フロースリーブ、32 空気ノズル、36 主燃料ノズル、38 改質器、40 副燃料配管、42 加熱器、44 噴射弁、46 点火プラグ、50 改質燃料配管、52 遮蔽弁、58,68 主燃焼室、60,70 副燃焼室、62,72 連通孔。
10 gas turbine, 12 compressor, 14, 48, 54, 64, combustor, 16 turbine, 22 fuel tank, 23 main fuel piping, 26, 56, 66 combustion chamber, 28 combustion chamber liner, 30 flow sleeve, 32 air nozzle , 36 main fuel nozzle, 38 reformer, 40 auxiliary fuel piping, 42 heater, 44 injection valve, 46 spark plug, 50 reformed fuel piping, 52 shielding valve, 58, 68 main combustion chamber, 60, 70 auxiliary combustion Chamber, 62, 72 communication hole.

Claims (4)

ガスタービンの燃焼器であって、
燃焼室と、
前記燃焼室にアンモニアを供給する主燃料ノズルと、
前記燃焼室に配置された点火プラグと、
前記主燃料ノズルに送られる、または送られたアンモニアの一部加熱によって改質して水素を含む改質燃料とする改質器と、
前記改質燃料を前記点火プラグ近傍に供給する改質燃料ノズルと、
前記改質器における加熱のタイミング、前記改質燃料の供給のタイミングおよび前記点火プラグによる点火のタイミングを制御する制御部と、
を備えるガスタービンの燃焼器。
A gas turbine combustor,
a combustion chamber;
a main fuel nozzle that supplies ammonia to the combustion chamber;
a spark plug disposed in the combustion chamber;
a reformer that reforms a part of the ammonia sent to or sent to the main fuel nozzle by heating to produce a reformed fuel containing hydrogen;
a reformed fuel nozzle that supplies the reformed fuel to the vicinity of the spark plug;
a control unit that controls timing of heating in the reformer, timing of supplying the reformed fuel, and timing of ignition by the spark plug;
A gas turbine combustor comprising:
請求項1に記載のガスタービンの燃焼器であって、前記制御部は、前記ガスタービンの回転速度に基づき前記改質燃料の供給を停止する、ガスタービンの燃焼器。 The combustor for a gas turbine according to claim 1, wherein the control section stops supplying the reformed fuel based on the rotational speed of the gas turbine. 請求項1に記載のガスタービンの燃焼器であって、さらに、2. The combustor of claim 1, further comprising:
前記主燃料ノズルから前記燃焼室に供給されたアンモニアの周囲に、圧縮された空気を供給する空気ノズル、an air nozzle that supplies compressed air around the ammonia supplied from the main fuel nozzle to the combustion chamber;
を備え、Equipped with
前記点火プラグは、前記改質燃料ノズルに関して、前記主燃料ノズルおよび前記空気ノズルが位置する側とは反対側に配置されている、The spark plug is arranged on a side opposite to the side where the main fuel nozzle and the air nozzle are located with respect to the reformed fuel nozzle.
ガスタービンの燃焼器。Gas turbine combustor.
請求項1に記載のガスタービンの燃焼器であって、前記改質器は、電力によって発熱し、アンモニアを加熱する加熱器を含み、前記加熱器に供給される電力の制御により、前記加熱のタイミングが制御される、ガスタービンの燃焼器。2. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the reformer includes a heater that generates heat using electric power and heats ammonia, and the heating is controlled by controlling the electric power supplied to the heater. A gas turbine combustor with controlled timing.
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