JPH05332160A - 触媒燃焼ガスタービン - Google Patents
触媒燃焼ガスタービンInfo
- Publication number
- JPH05332160A JPH05332160A JP16857992A JP16857992A JPH05332160A JP H05332160 A JPH05332160 A JP H05332160A JP 16857992 A JP16857992 A JP 16857992A JP 16857992 A JP16857992 A JP 16857992A JP H05332160 A JPH05332160 A JP H05332160A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- gas turbine
- compressor
- heat exchanger
- catalytic
- 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.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒燃焼ガスタービンの窒素酸化物の発生を
低減し、触媒燃焼器内での局所的な高温部の発生を防止
する。 【構成】 触媒燃焼器８を備えたガスタービン１におい
て、ガスタービン１の吸気５系統の上流に設けられ燃料
６を混合する燃料予混合器４と、燃料予混合器４の下流
に接続されガスタービン１で駆動される圧縮機２と、圧
縮機２の下流に接続されガスタービン１の排気１４によ
る熱交換器７と、熱交換器７の下流とガスタービン１と
の間に接続された触媒燃焼器８と、を備え、燃料予混合
器４で吸気５に燃料６を混合して圧縮機２で圧縮した
後、熱交換器７で予熱して触媒燃焼器８に供給し、窒素
酸化物の発生を低減して、触媒燃焼器８内の局所的な高
温発生を防止する。
低減し、触媒燃焼器内での局所的な高温部の発生を防止
する。 【構成】 触媒燃焼器８を備えたガスタービン１におい
て、ガスタービン１の吸気５系統の上流に設けられ燃料
６を混合する燃料予混合器４と、燃料予混合器４の下流
に接続されガスタービン１で駆動される圧縮機２と、圧
縮機２の下流に接続されガスタービン１の排気１４によ
る熱交換器７と、熱交換器７の下流とガスタービン１と
の間に接続された触媒燃焼器８と、を備え、燃料予混合
器４で吸気５に燃料６を混合して圧縮機２で圧縮した
後、熱交換器７で予熱して触媒燃焼器８に供給し、窒素
酸化物の発生を低減して、触媒燃焼器８内の局所的な高
温発生を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービンにおいて、
窒素酸化物の発生を抑制するために触媒燃焼器を備え
た、触媒燃焼ガスタービンに関するものである。
窒素酸化物の発生を抑制するために触媒燃焼器を備え
た、触媒燃焼ガスタービンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンにおいて窒素酸化物の発生
を抑制するため、圧縮空気に燃料を混合し、触媒燃焼器
で化学的な燃焼を行わせた後、ガスタービンに供給する
ようにした触媒燃焼ガスタービンが従来から使用されて
いる。
を抑制するため、圧縮空気に燃料を混合し、触媒燃焼器
で化学的な燃焼を行わせた後、ガスタービンに供給する
ようにした触媒燃焼ガスタービンが従来から使用されて
いる。
【０００３】従来から使用されている触媒燃焼ガスター
ビンの一例を図３によって説明すると、ガスタービンａ
には圧縮機ｂと発電機等の被動機ｃとが同軸で回転する
ように結合されており、圧縮機ｂとガスタービンａとの
間には触媒燃焼器ｄが接続されている。
ビンの一例を図３によって説明すると、ガスタービンａ
には圧縮機ｂと発電機等の被動機ｃとが同軸で回転する
ように結合されており、圧縮機ｂとガスタービンａとの
間には触媒燃焼器ｄが接続されている。
【０００４】吸気ｅは圧縮機ｂによって圧縮され、一次
燃料ｆを混合して予燃焼した後、二次燃料ｇを混合して
触媒燃焼器ｄに入るようになっている。
燃料ｆを混合して予燃焼した後、二次燃料ｇを混合して
触媒燃焼器ｄに入るようになっている。
【０００５】触媒燃焼器ｄは、ハニカム構造の流路に白
金等の触媒を付着させたもので、化学的な反応により、
二次燃料ｇを混合したガスを所定温度まで昇温するよう
になっている。触媒燃焼器ｄで所定温度まで昇温された
混合ガスはガスタービンａに供給されてガスタービンａ
を回転駆動した後、排気ｈとして排出されることにな
る。
金等の触媒を付着させたもので、化学的な反応により、
二次燃料ｇを混合したガスを所定温度まで昇温するよう
になっている。触媒燃焼器ｄで所定温度まで昇温された
混合ガスはガスタービンａに供給されてガスタービンａ
を回転駆動した後、排気ｈとして排出されることにな
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが上述した従来
の触媒燃焼ガスタービンにおいては、一次燃料ｆによる
予燃焼によって窒素酸化物が発生し、また一次燃料ｆに
よる燃焼ガスと二次燃料ｇとの十分な混合が困難である
ため、触媒燃焼器ｄ内で局所的に高温部が発生し、白金
等の触媒の寿命が低下してしまう欠点があった。
の触媒燃焼ガスタービンにおいては、一次燃料ｆによる
予燃焼によって窒素酸化物が発生し、また一次燃料ｆに
よる燃焼ガスと二次燃料ｇとの十分な混合が困難である
ため、触媒燃焼器ｄ内で局所的に高温部が発生し、白金
等の触媒の寿命が低下してしまう欠点があった。
【０００７】本発明はこのような従来の欠点を除去し、
予燃焼をなくして窒素酸化物の発生を低減し、触媒燃焼
器内での局所的な高温部の発生を防止できるようにした
触媒燃焼ガスタービンを提供することを目的とするもの
である。
予燃焼をなくして窒素酸化物の発生を低減し、触媒燃焼
器内での局所的な高温部の発生を防止できるようにした
触媒燃焼ガスタービンを提供することを目的とするもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の触媒燃焼ガスタ
ービンは、吸気に燃料を混合する燃料予混合器と、該燃
料予混合器の下流に接続されガスタービンの駆動により
前記燃料予混合器からの燃料混合空気を圧縮する圧縮機
と、該圧縮機の下流に接続され前記ガスタービンの排気
により前記燃料混合空気を加熱する熱交換器と、該熱交
換器の下流と前記ガスタービンとの間に接続された触媒
燃焼器と、を備えたことを特徴とするものである。
ービンは、吸気に燃料を混合する燃料予混合器と、該燃
料予混合器の下流に接続されガスタービンの駆動により
前記燃料予混合器からの燃料混合空気を圧縮する圧縮機
と、該圧縮機の下流に接続され前記ガスタービンの排気
により前記燃料混合空気を加熱する熱交換器と、該熱交
換器の下流と前記ガスタービンとの間に接続された触媒
燃焼器と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】吸気は燃料を混合した後圧縮され、熱交換器で
加熱された後触媒燃焼器で化学的な反応により昇温され
た後ガスタービンに供給され、ガスタービンを回動駆動
した後は熱交換器で熱が回収された後、排出される。
加熱された後触媒燃焼器で化学的な反応により昇温され
た後ガスタービンに供給され、ガスタービンを回動駆動
した後は熱交換器で熱が回収された後、排出される。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１１】図１は本発明の一実施例の系統図であっ
て、ガスタービン１には圧縮機２と発電機等の被動機３
とが同軸で回転するように結合されている。
て、ガスタービン１には圧縮機２と発電機等の被動機３
とが同軸で回転するように結合されている。
【００１２】４は燃料予混合器であってガスタービン１
に対する吸気系統の最も上流に設けられており、吸気５
と水素等のガス燃料、液化石油ガス、液化天然ガス等の
燃料６とが供給され、吸気５に燃料を混合した燃料混合
空気Ｍとして圧縮機２の入口側に供給するようになって
いる。
に対する吸気系統の最も上流に設けられており、吸気５
と水素等のガス燃料、液化石油ガス、液化天然ガス等の
燃料６とが供給され、吸気５に燃料を混合した燃料混合
空気Ｍとして圧縮機２の入口側に供給するようになって
いる。
【００１３】７は熱交換器であって圧縮機の下流に接続
されており、ガスタービン１の排ガスを加熱媒体とし、
圧縮機２で圧縮されて吐出された燃料混合空気Ｍを加熱
して触媒燃焼器８に供給するようになっている。
されており、ガスタービン１の排ガスを加熱媒体とし、
圧縮機２で圧縮されて吐出された燃料混合空気Ｍを加熱
して触媒燃焼器８に供給するようになっている。
【００１４】触媒燃焼器８はハニカム構造の流路に白金
等の触媒を付着させたもので、化学的な反応を行い、熱
交換器７から供給された燃料混合空気Ｍを所定温度まで
昇温するようになっている。触媒燃焼器８で昇温された
反応ガスＮは、作動ガスとしてガスタービン１に供給さ
れることになる。
等の触媒を付着させたもので、化学的な反応を行い、熱
交換器７から供給された燃料混合空気Ｍを所定温度まで
昇温するようになっている。触媒燃焼器８で昇温された
反応ガスＮは、作動ガスとしてガスタービン１に供給さ
れることになる。
【００１５】ガスタービン１の排気側には排熱ボイラ９
が接続されていて、給水１０を蒸気１１に加熱する排熱
利用ができるようになっている。排熱ボイラ９の下流側
には、起動燃料１２が供給される起動用バーナ１３が接
続されており、起動用バーナ１３の下流側には、熱交換
器７が接続されている。
が接続されていて、給水１０を蒸気１１に加熱する排熱
利用ができるようになっている。排熱ボイラ９の下流側
には、起動燃料１２が供給される起動用バーナ１３が接
続されており、起動用バーナ１３の下流側には、熱交換
器７が接続されている。
【００１６】次に、図１の装置の作用を説明する。
【００１７】ガスタービン１の作動用の吸気５は燃料予
混合器４において燃料６と混合され、圧縮機２で圧縮さ
れる。圧縮機２で圧縮された燃料混合空気Ｍは、熱交換
器７で予熱された後触媒燃焼器８に入り、所定のタービ
ン入口温度まで昇温された後、ガスタービン１に供給さ
れる。
混合器４において燃料６と混合され、圧縮機２で圧縮さ
れる。圧縮機２で圧縮された燃料混合空気Ｍは、熱交換
器７で予熱された後触媒燃焼器８に入り、所定のタービ
ン入口温度まで昇温された後、ガスタービン１に供給さ
れる。
【００１８】ガスタービン１を駆動した排ガスは、排熱
ボイラ９で熱が回収され、起動用バーナ１３を通って熱
交換器７に入り、圧縮機２から触媒燃焼器８に送られる
燃料混合空気Ｍを予熱した後、排気１４として大気に排
出される。
ボイラ９で熱が回収され、起動用バーナ１３を通って熱
交換器７に入り、圧縮機２から触媒燃焼器８に送られる
燃料混合空気Ｍを予熱した後、排気１４として大気に排
出される。
【００１９】ガスタービン１の起動時には触媒燃焼器８
における燃料混合空気Ｍの温度を触媒反応が開始可能な
温度（３００〜６００℃）まで加熱することができない
ことになる。このため、ガスタービン１の起動時には起
動用バーナ１３において排ガスを起動用燃料１２で加熱
し、熱交換器７で燃料混合空気Ｍが十分予熱されるよう
にする。
における燃料混合空気Ｍの温度を触媒反応が開始可能な
温度（３００〜６００℃）まで加熱することができない
ことになる。このため、ガスタービン１の起動時には起
動用バーナ１３において排ガスを起動用燃料１２で加熱
し、熱交換器７で燃料混合空気Ｍが十分予熱されるよう
にする。
【００２０】図２は本発明の他の実施例の系統図であっ
て、図１と同一部分には同一符号を付してある。
て、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００２１】図２に示す実施例においては、排熱ボイラ
９はダンパー１５を介して熱交換器７に接続されてお
り、起動用バーナ１３はダンパー１６を介して熱交換器
７に接続されており、その他の構成は図１に示す実施例
と異なるところはない。
９はダンパー１５を介して熱交換器７に接続されてお
り、起動用バーナ１３はダンパー１６を介して熱交換器
７に接続されており、その他の構成は図１に示す実施例
と異なるところはない。
【００２２】図２に示す装置においては、ガスタービン
１の起動時にダンパー１６を開き、起動用バーナ１３に
起動用燃料１２と大気空気１７とを導入して燃焼させ、
このガスを熱交換器７に供給して、圧縮機２から触媒燃
焼器８に送られる燃料混合空気Ｍを十分に予熱する。
１の起動時にダンパー１６を開き、起動用バーナ１３に
起動用燃料１２と大気空気１７とを導入して燃焼させ、
このガスを熱交換器７に供給して、圧縮機２から触媒燃
焼器８に送られる燃料混合空気Ｍを十分に予熱する。
【００２３】
【発明の効果】本発明は、従来のように触媒燃焼器に送
る燃料混合空気を予燃焼しないので、窒素酸化物の発生
を大幅に低減することができる。
る燃料混合空気を予燃焼しないので、窒素酸化物の発生
を大幅に低減することができる。
【００２４】更に空気と燃料との均一な混合が可能とな
るため、触媒燃焼器内での局所的な高温部がなくなり、
触媒の寿命低下を防止することができる。
るため、触媒燃焼器内での局所的な高温部がなくなり、
触媒の寿命低下を防止することができる。
【００２５】更に、圧縮機の上流側の吸気に液体燃料を
予混合すると、燃料の蒸発潜熱により吸気を冷却し、圧
縮機の圧縮効率を向上できる。
予混合すると、燃料の蒸発潜熱により吸気を冷却し、圧
縮機の圧縮効率を向上できる。
【図１】本発明の一実施例の系統図である。
【図２】本発明の他の実施例の系統図である。
【図３】従来装置の系統図である。
１ ガスタービン ２ 圧縮機 ４ 燃料予混合器 ５ 吸気 ６ 燃料 ７ 熱交換器 ８ 触媒燃焼器 １４ 排気 Ｍ 燃料混合空気 Ｎ 反応ガス
Claims (1)
- 【請求項１】 吸気に燃料を混合する燃料予混合器と、
該燃料予混合器の下流に接続されガスタービンの駆動に
より前記燃料予混合器からの燃料混合空気を圧縮する圧
縮機と、該圧縮機の下流に接続され前記ガスタービンの
排気により前記燃料混合空気を加熱する熱交換器と、該
熱交換器の下流と前記ガスタービンとの間に接続された
触媒燃焼器と、を備えたことを特徴とする触媒燃焼ガス
タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16857992A JPH05332160A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 触媒燃焼ガスタービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16857992A JPH05332160A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 触媒燃焼ガスタービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332160A true JPH05332160A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15870672
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16857992A Pending JPH05332160A (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 触媒燃焼ガスタービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11873994B2 (en) | 2018-11-13 | 2024-01-16 | Johnson Matthey Public Limited Company | Electrically heated catalytic combustor |
-
1992
- 1992-06-03 JP JP16857992A patent/JPH05332160A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11873994B2 (en) | 2018-11-13 | 2024-01-16 | Johnson Matthey Public Limited Company | Electrically heated catalytic combustor |
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