JPH0323807B2 - - Google Patents
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- JPH0323807B2 JPH0323807B2 JP58066220A JP6622083A JPH0323807B2 JP H0323807 B2 JPH0323807 B2 JP H0323807B2 JP 58066220 A JP58066220 A JP 58066220A JP 6622083 A JP6622083 A JP 6622083A JP H0323807 B2 JPH0323807 B2 JP H0323807B2
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- JP
- Japan
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- gas
- steam
- gas turbine
- exhaust gas
- nox
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Links
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- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 claims description 13
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
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- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 62
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
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- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
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Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Incineration Of Waste (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は蒸気−ガス複合サイクルの低NOx化
法およびその装置に係り、特に蒸気−ガス複合サ
イクル発電装置等において、ガスタービン排ガス
中の窒素酸化物（NOx）を低減させるのに好適
な方法および装置に関する。
法およびその装置に係り、特に蒸気−ガス複合サ
イクル発電装置等において、ガスタービン排ガス
中の窒素酸化物（NOx）を低減させるのに好適
な方法および装置に関する。
蒸気−ガス複合サイクル（以下HRSGとも称
す）では、ガスタービン燃焼器が高負荷燃焼を行
うためガスタービン排ガス中のNOx量が多い。
またガスタービンでは空気過剰率が大きい特性が
あり、このため排ガス量は同出力のボイラ装置と
比較して多い。これらの点から従来のHRSG装
置では排ガス中のNOxを除去するための脱硝装
置が大型化する問題があつた。脱硝装置の大型化
は必然的に脱硝装置の設置スペースを大きくし、
ガスタービンの小型化軽量化の利点を損い、これ
がため発電プラント建設費が高くなつていた。
す）では、ガスタービン燃焼器が高負荷燃焼を行
うためガスタービン排ガス中のNOx量が多い。
またガスタービンでは空気過剰率が大きい特性が
あり、このため排ガス量は同出力のボイラ装置と
比較して多い。これらの点から従来のHRSG装
置では排ガス中のNOxを除去するための脱硝装
置が大型化する問題があつた。脱硝装置の大型化
は必然的に脱硝装置の設置スペースを大きくし、
ガスタービンの小型化軽量化の利点を損い、これ
がため発電プラント建設費が高くなつていた。
また従来のHRSG装置では起動時においてガ
スタービン排ガス中のNOxを除去する脱硝装置
が熱的に定常になるまでに時間がかかり、この間
の脱硝率が低下し、排ガス中のNOx量が多い問
題がある。更にガスタービンからの排ガスの温度
が低いため、蒸気発生器における蒸気側の熱交換
が低い問題がある。
スタービン排ガス中のNOxを除去する脱硝装置
が熱的に定常になるまでに時間がかかり、この間
の脱硝率が低下し、排ガス中のNOx量が多い問
題がある。更にガスタービンからの排ガスの温度
が低いため、蒸気発生器における蒸気側の熱交換
が低い問題がある。
本発明の目的は、装置を大型化することなく、
ガスタービン排ガス中のNOx量を低減でき、し
かも起動時にもNOx量を低減することができる
とともに蒸気発生器における蒸気側の熱交換を高
いものとすることができる蒸気−ガス複合サイク
ルの低NOx化法およびその装置を提供すること
にある。
ガスタービン排ガス中のNOx量を低減でき、し
かも起動時にもNOx量を低減することができる
とともに蒸気発生器における蒸気側の熱交換を高
いものとすることができる蒸気−ガス複合サイク
ルの低NOx化法およびその装置を提供すること
にある。
本発明は、ガスタービンと、このカスタービン
の排ガスを蒸気発生器へ導入しこの蒸気発生器で
発生した蒸気を蒸気タービンへ供給する複合サイ
クルにおいて、蒸気発生器の上流側でガスタービ
ン排ガス中に化石燃料を空気と共に供給し、排ガ
ス中の酸素により化石燃料を分解し、排ガス中の
NOxの還元を行うことによつて燃焼的に脱硝反
応を行うようにしたものである。
の排ガスを蒸気発生器へ導入しこの蒸気発生器で
発生した蒸気を蒸気タービンへ供給する複合サイ
クルにおいて、蒸気発生器の上流側でガスタービ
ン排ガス中に化石燃料を空気と共に供給し、排ガ
ス中の酸素により化石燃料を分解し、排ガス中の
NOxの還元を行うことによつて燃焼的に脱硝反
応を行うようにしたものである。
以下、添付図面に基いて本発明の実施例を説明
する。
する。
第１図は本発明の一実施例を示す蒸気−ガス複
合サイクル発電装置の概略的構成図である。この
装置は、圧縮機２と、燃焼器３と、ガスタービン
４と、ガスタービン発電機７と、蒸気発生器５
と、蒸気タービン１０，１１と復水器１２と、蒸
気タービン発電機１４と、給水ポンプ１３とから
主として構成されている。
合サイクル発電装置の概略的構成図である。この
装置は、圧縮機２と、燃焼器３と、ガスタービン
４と、ガスタービン発電機７と、蒸気発生器５
と、蒸気タービン１０，１１と復水器１２と、蒸
気タービン発電機１４と、給水ポンプ１３とから
主として構成されている。
蒸気発生器５にはガスタービン排ガス入口側に
低NOxバーナ１９が設けられ、このバーナ１９
には化石燃料１７および燃焼用空気１８がそれぞ
れ導入されるようになつている。更に蒸気発生器
５内であつて、バーナ１９の設置位置よりもガス
タービン排ガスの下流側に完全燃焼用空気ノズル
２２が設けられている。
低NOxバーナ１９が設けられ、このバーナ１９
には化石燃料１７および燃焼用空気１８がそれぞ
れ導入されるようになつている。更に蒸気発生器
５内であつて、バーナ１９の設置位置よりもガス
タービン排ガスの下流側に完全燃焼用空気ノズル
２２が設けられている。
このような蒸気−ガス複合サイクル発電装置に
おいて、大気から吸入された空気１は圧縮機２で
加圧され、燃焼器３で化石燃料（図示せず）を燃
焼させて高温高圧の燃焼ガスを作る。この高温高
圧の燃焼ガスはガスタービン４で膨張してガスタ
ービン発電機７を駆動する。ガスタービン４の出
力のうち約1/2は圧縮機２で消費される。
おいて、大気から吸入された空気１は圧縮機２で
加圧され、燃焼器３で化石燃料（図示せず）を燃
焼させて高温高圧の燃焼ガスを作る。この高温高
圧の燃焼ガスはガスタービン４で膨張してガスタ
ービン発電機７を駆動する。ガスタービン４の出
力のうち約1/2は圧縮機２で消費される。
ここで燃焼器３は20〜25×106Kcal／m3ｈと従
来のボイラ装置に比べて約200倍の高負荷燃焼を
行なつているため、火災温度が高くサーマル
NOxの発生量が多い。因みにガスタービン排ガ
ス中のNOx量はガス燃料の場合70〜100ppｍ程
度、油燃料の場合150〜250ppｍ程度である。ま
たガスタービン排ガスは450〜550℃程度の高温ガ
スである。
来のボイラ装置に比べて約200倍の高負荷燃焼を
行なつているため、火災温度が高くサーマル
NOxの発生量が多い。因みにガスタービン排ガ
ス中のNOx量はガス燃料の場合70〜100ppｍ程
度、油燃料の場合150〜250ppｍ程度である。ま
たガスタービン排ガスは450〜550℃程度の高温ガ
スである。
このようなガスタービン排ガスが蒸気発生器５
内の低NOx域２０に導入され、一方低NOxバー
ナ１９には化石燃料１７と燃焼用空気１８が空気
比（燃料１７の理論燃焼空気量で燃焼空気１８の
量を除した数値）1.0以下で供給される。この結
果、低NOxバーナ１９の火災は還元炎となり、
低NOx域２０においてガスタービン排ガス中の
NOxを還元させる。低NOx域において、ガスタ
ービン排ガス中には多量の酸素が残つているの
で、化石燃料１７は少量の場合、ほぼ完全に燃焼
するが、化石燃料１７の未燃分がある場合、完全
燃焼用空気ノズル２２から供給される空気により
完全に燃焼する。
内の低NOx域２０に導入され、一方低NOxバー
ナ１９には化石燃料１７と燃焼用空気１８が空気
比（燃料１７の理論燃焼空気量で燃焼空気１８の
量を除した数値）1.0以下で供給される。この結
果、低NOxバーナ１９の火災は還元炎となり、
低NOx域２０においてガスタービン排ガス中の
NOxを還元させる。低NOx域において、ガスタ
ービン排ガス中には多量の酸素が残つているの
で、化石燃料１７は少量の場合、ほぼ完全に燃焼
するが、化石燃料１７の未燃分がある場合、完全
燃焼用空気ノズル２２から供給される空気により
完全に燃焼する。
低NOx域２０で脱硝され、かつ新らたに加え
られた燃料の燃焼により更に高温となつたガスタ
ービン排ガスは、蒸気発生器５で熱交換された
後、排ガス２１として大気へ放出される。蒸気発
生器５では圧縮水８が加熱され、蒸気９となつて
蒸気タービン１０で膨張し、次に蒸気タービン１
１で膨張する。図中では蒸気タービンは２段とな
つているが、蒸気圧力と蒸気温度により最適な段
数が決定される。
られた燃料の燃焼により更に高温となつたガスタ
ービン排ガスは、蒸気発生器５で熱交換された
後、排ガス２１として大気へ放出される。蒸気発
生器５では圧縮水８が加熱され、蒸気９となつて
蒸気タービン１０で膨張し、次に蒸気タービン１
１で膨張する。図中では蒸気タービンは２段とな
つているが、蒸気圧力と蒸気温度により最適な段
数が決定される。
蒸気タービン１１で膨張した蒸気は、腹水器１
２で冷却水１５によつて冷却され凝縮して水とな
り、給水ポンプ１３で加圧されて圧縮水８とな
り、再び蒸気発生器５に至る、所謂クローズドサ
イクルを構成している。
２で冷却水１５によつて冷却され凝縮して水とな
り、給水ポンプ１３で加圧されて圧縮水８とな
り、再び蒸気発生器５に至る、所謂クローズドサ
イクルを構成している。
図示した実施例において、低NOx域２０は蒸
気発生器５内に形成されているが、低NOxバー
ナを有する低NOx域を蒸気発生器５と分離独立
してガスタービンから蒸気発生器に至る煙道の途
中に設けてもよい。また低NOx域に設置される
低NOxバーナはガスタービンの排ガス量や排ガ
ス中のNOx量等に応じて２個以上としてもよい。
気発生器５内に形成されているが、低NOxバー
ナを有する低NOx域を蒸気発生器５と分離独立
してガスタービンから蒸気発生器に至る煙道の途
中に設けてもよい。また低NOx域に設置される
低NOxバーナはガスタービンの排ガス量や排ガ
ス中のNOx量等に応じて２個以上としてもよい。
以上のように本発明によれば、次のような効果
が発揮される。
が発揮される。
第１は、ガスタービン排ガス中のNOxを化石
燃料により燃焼的に還元できるので、ガスタービ
ンの煙道に設置される通常の脱硝装置を小型化乃
至除去できる。したがつて脱硝装置の据付スペー
スを小さくすることができる。
燃料により燃焼的に還元できるので、ガスタービ
ンの煙道に設置される通常の脱硝装置を小型化乃
至除去できる。したがつて脱硝装置の据付スペー
スを小さくすることができる。
第２は起動時においても、直ちに低NOxバー
ナを動作させることによつて低NOxを達成する
ことができる。
ナを動作させることによつて低NOxを達成する
ことができる。
第３はガスタービン排ガス中に新らたに加えら
れた燃料の燃焼によつて蒸気発生器の入口排ガス
温度が上がるので、蒸気タービン側の効率を改善
することができる。
れた燃料の燃焼によつて蒸気発生器の入口排ガス
温度が上がるので、蒸気タービン側の効率を改善
することができる。
第１図は本発明の一実施例を示す蒸気−複合サ
イクル発電装置の概略的構成図である。 ２……圧縮機、３……燃焼器、４……ガスター
ビン、５……蒸気発生器、７……ガスタービン発
電機、１０，１１……蒸気タービン、１２……復
水器、１４……蒸気タービン発電機、１６……ガ
スタービン排ガス、１９……低NOxバーナ、２
２……完全燃焼用空気ノズル。
イクル発電装置の概略的構成図である。 ２……圧縮機、３……燃焼器、４……ガスター
ビン、５……蒸気発生器、７……ガスタービン発
電機、１０，１１……蒸気タービン、１２……復
水器、１４……蒸気タービン発電機、１６……ガ
スタービン排ガス、１９……低NOxバーナ、２
２……完全燃焼用空気ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガスタービンと該ガスタービンの排ガスを蒸
気発生器へ導入し該蒸気発生器で発生した蒸気を
蒸気タービンへ供給する複合サイクルにおいて、
前記蒸気発生器の上流側でガスタービン排ガスに
化石燃料を空気と共に供給し還元燃焼させて、ガ
スタービン排ガス中のNOxを還元させることを
特徴とする蒸気−ガス複合サイクルの低NOx化
法。 ２ 特許請求の範囲第１項において、ガスタービ
ン排ガスに化石燃料と空気比1.0以下の空気を供
給して、ガスタービン排ガス中のNOxを還元さ
せることを特徴とする蒸気−ガス複合サイクルの
低NOx化法。 ３ ガスタービンと該ガスタービンの排ガスを蒸
気発生器へ導入するラインを有する蒸気−ガス複
合サイクル装置において、前記蒸気発生器の上流
側の前記ラインの途中に化石燃料をガスタービン
排ガスに供給してガスタービン排ガス中のNOx
を還元するためのバーナを設けたことを特徴とす
る蒸気−ガス複合サイクルの低NOx化装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、前記バーナ
は前記蒸気発生器内におけるガスタービン排ガス
の入口側に設けられていることを特徴とする蒸気
−ガス複合サイクルの低NOx化装置。 ５ 特許請求の範囲第４項において、前記バーナ
の設置位置よりも前記蒸気発生器におけるガスタ
ービン排ガスの下流側に前記バーナから供給され
る化石燃料の不燃分をほぼ完全に燃焼させるため
の燃焼用空気を供給するノズルを設けたことを特
徴とする蒸気−ガス複合サイクルの低NOx化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066220A JPS59191809A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 蒸気−ガス複合サイクルの低ＮＯｘ化法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066220A JPS59191809A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 蒸気−ガス複合サイクルの低ＮＯｘ化法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59191809A JPS59191809A (ja) | 1984-10-31 |
| JPH0323807B2 true JPH0323807B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=13309528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58066220A Granted JPS59191809A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 蒸気−ガス複合サイクルの低ＮＯｘ化法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59191809A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4413020B2 (ja) | 2004-01-21 | 2010-02-10 | ヤンマー株式会社 | 排気ガス浄化装置及びその制御方法 |
| JP2006272116A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Yanmar Co Ltd | 排気ガス浄化装置 |
| JP2006272115A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Yanmar Co Ltd | 排気ガス浄化装置 |
| EP1867381A4 (en) * | 2005-03-29 | 2010-05-26 | Yanmar Co Ltd | EXHAUST GAS PURIFIER |
| CN104314648A (zh) * | 2014-10-18 | 2015-01-28 | 沈杰 | 双子星尾气热发电汽车空调 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5448337A (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-16 | Hitachi Ltd | Waste-heat collecting boiler device |
| JPS56100213A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-12 | Babcock Hitachi Kk | Denitrification combustion |
| JPS5827621A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-18 | ピ−ピ−ジ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | ＮＯ↓ｘ発生の制御方法 |
-
1983
- 1983-04-14 JP JP58066220A patent/JPS59191809A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5448337A (en) * | 1977-09-22 | 1979-04-16 | Hitachi Ltd | Waste-heat collecting boiler device |
| JPS56100213A (en) * | 1980-01-16 | 1981-08-12 | Babcock Hitachi Kk | Denitrification combustion |
| JPS5827621A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-18 | ピ−ピ−ジ−・インダストリ−ズ・インコ−ポレ−テツド | ＮＯ↓ｘ発生の制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59191809A (ja) | 1984-10-31 |
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