JPH06174233A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
- Publication number
- JPH06174233A JPH06174233A JP35060092A JP35060092A JPH06174233A JP H06174233 A JPH06174233 A JP H06174233A JP 35060092 A JP35060092 A JP 35060092A JP 35060092 A JP35060092 A JP 35060092A JP H06174233 A JPH06174233 A JP H06174233A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustor
- pilot
- premix
- gas turbine
- premixed
- 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】 予混合燃焼器のパイロット燃焼器で発生する
高い濃度のＮＯｘを、その信頼性を損なうことなしに、
低減すること。 【構成】 パイロット燃焼器３１とメイン燃焼器３２と
を有する予混合燃焼方式のガスタービン燃焼器におい
て、パイロット燃焼器３１を、触媒３９を用いる予混合
触媒燃焼器としたもの。また、この予混合触媒燃焼器３
１を中心に配置した円筒形の予混合バーナ４３を、燃焼
器胴４６内の同一の円周上に複数個配置したもの。
高い濃度のＮＯｘを、その信頼性を損なうことなしに、
低減すること。 【構成】 パイロット燃焼器３１とメイン燃焼器３２と
を有する予混合燃焼方式のガスタービン燃焼器におい
て、パイロット燃焼器３１を、触媒３９を用いる予混合
触媒燃焼器としたもの。また、この予混合触媒燃焼器３
１を中心に配置した円筒形の予混合バーナ４３を、燃焼
器胴４６内の同一の円周上に複数個配置したもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン燃焼器、
特にパイロット燃焼器とメイン燃焼器とを有する予混合
燃焼方式のガスタービン燃焼器に関する。
特にパイロット燃焼器とメイン燃焼器とを有する予混合
燃焼方式のガスタービン燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンの低ＮＯｘ燃焼器として、
例えば予混合燃焼器、触媒燃焼器が従来から知られてい
る。
例えば予混合燃焼器、触媒燃焼器が従来から知られてい
る。
【０００３】予混合燃焼器は、主としてメタン系気体燃
料に使われ、１次空気を予め燃料ガスと均一に混合して
希薄予混合気を作り、バーナに供給して温度の低い希薄
燃焼をさせるものである。この場合、火炎温度が低いた
めに火炎の吹き消えが発生するので、別に拡散燃焼を行
って安定した火炎を有するパイロット燃焼器を設け、上
記予混合燃焼器の火種として吹き消えに対処している。
料に使われ、１次空気を予め燃料ガスと均一に混合して
希薄予混合気を作り、バーナに供給して温度の低い希薄
燃焼をさせるものである。この場合、火炎温度が低いた
めに火炎の吹き消えが発生するので、別に拡散燃焼を行
って安定した火炎を有するパイロット燃焼器を設け、上
記予混合燃焼器の火種として吹き消えに対処している。
【０００４】図３は従来の予混合燃焼器の一例を示す。
予混合燃焼器は、パイロット燃焼器１とメイン燃焼器２
とを有している。そして、メイン燃料吹き出し口３から
供給されたメイン燃料４は、予混合バーナ５で空気６と
混合し、燃焼器胴７内に供給されて、予混合燃焼し、予
混合火炎８を形成する。一方、パイロット燃料９は、パ
イロットノズル１０のパイロット燃料吹き出し口１１か
ら供給され、パイロットノズル１０の下流側に拡散火炎
１２を形成する。なお、１３は燃焼ガスを示す。
予混合燃焼器は、パイロット燃焼器１とメイン燃焼器２
とを有している。そして、メイン燃料吹き出し口３から
供給されたメイン燃料４は、予混合バーナ５で空気６と
混合し、燃焼器胴７内に供給されて、予混合燃焼し、予
混合火炎８を形成する。一方、パイロット燃料９は、パ
イロットノズル１０のパイロット燃料吹き出し口１１か
ら供給され、パイロットノズル１０の下流側に拡散火炎
１２を形成する。なお、１３は燃焼ガスを示す。
【０００５】次に、触媒燃焼器は可燃限界内外の希薄予
混合気を触媒を使って安定燃焼させるもので、その火炎
温度が低いことからＮＯｘ生成を大幅に抑制することが
できる。
混合気を触媒を使って安定燃焼させるもので、その火炎
温度が低いことからＮＯｘ生成を大幅に抑制することが
できる。
【０００６】図４は従来の触媒燃焼器の一例を示す。燃
料吹き出し口２１から供給された燃料２２は予混合通路
２３、予混合室２４で空気２５と混合され、触媒２６に
導かれ、燃焼する。なお、２７は燃焼ガスを示す。
料吹き出し口２１から供給された燃料２２は予混合通路
２３、予混合室２４で空気２５と混合され、触媒２６に
導かれ、燃焼する。なお、２７は燃焼ガスを示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上述べた
従来の予混合燃焼器、触媒燃焼器は、それぞれ次に述べ
るような問題があった。
従来の予混合燃焼器、触媒燃焼器は、それぞれ次に述べ
るような問題があった。
【０００８】まず、予混合燃焼器にあっては、希薄燃焼
するメイン燃焼器で発生するＮＯｘは低いが、拡散燃焼
するパイロット燃焼器で発生するＮＯｘ濃度が高い。こ
のため、ガスタービンの排ガス中のＮＯｘ値が環境規制
値を上回る場合があった。
するメイン燃焼器で発生するＮＯｘは低いが、拡散燃焼
するパイロット燃焼器で発生するＮＯｘ濃度が高い。こ
のため、ガスタービンの排ガス中のＮＯｘ値が環境規制
値を上回る場合があった。
【０００９】一方、触媒燃焼器にあっては、ガスタービ
ンの究極の低ＮＯｘ燃焼器として研究開発中であるが、
しかし、一般にセラミックスで作られ、破壊靭性値が低
くて熱衝撃に弱い。特に、寸法が大きくなると発生熱応
力が高くなり、上記強度面での難点が顕著になって、寿
命が短く信頼性に欠けるため、実用に供することができ
なかった。
ンの究極の低ＮＯｘ燃焼器として研究開発中であるが、
しかし、一般にセラミックスで作られ、破壊靭性値が低
くて熱衝撃に弱い。特に、寸法が大きくなると発生熱応
力が高くなり、上記強度面での難点が顕著になって、寿
命が短く信頼性に欠けるため、実用に供することができ
なかった。
【００１０】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、予混合燃焼器のパイロッ
ト燃焼器で発生する高い濃度のＮＯｘを、その信頼性を
損なうことなく低減できるようにしたガスタービン燃焼
器を提供することを目的とする。
決するためになされたもので、予混合燃焼器のパイロッ
ト燃焼器で発生する高い濃度のＮＯｘを、その信頼性を
損なうことなく低減できるようにしたガスタービン燃焼
器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、パイロット燃焼器とメイン燃焼器とを
有する予混合燃焼方式のガスタービン燃焼器において、
上記パイロット燃焼器を予混合触媒燃焼器としたもので
ある。
めに、本発明は、パイロット燃焼器とメイン燃焼器とを
有する予混合燃焼方式のガスタービン燃焼器において、
上記パイロット燃焼器を予混合触媒燃焼器としたもので
ある。
【００１２】
【作用】上記の手段によれば、パイロット燃焼器が触媒
を用いることにより、希薄予混合燃焼器となり、従来問
題となっていたＮＯｘ発生が抑制される。また、触媒も
パイロット燃料のみに適用されるため、その寸法が小型
となって強度不足が解消される。
を用いることにより、希薄予混合燃焼器となり、従来問
題となっていたＮＯｘ発生が抑制される。また、触媒も
パイロット燃料のみに適用されるため、その寸法が小型
となって強度不足が解消される。
【００１３】
【実施例】以下、図１，図２を参照して本発明の実施例
について詳細に説明する。図１は本発明に係るガスター
ビン燃焼器の一実施例を示す断面図、図２は該ガスター
ビン燃焼器を下流側から見た図である。
について詳細に説明する。図１は本発明に係るガスター
ビン燃焼器の一実施例を示す断面図、図２は該ガスター
ビン燃焼器を下流側から見た図である。
【００１４】図１，図２において、ガスタービン燃焼器
は、パイロット燃焼器３１とメイン燃焼器３２とを有す
る予混合燃焼器により構成されている。そして、本発明
によれば、パイロット燃焼器３１は予混合触媒燃焼器に
より構成されている。
は、パイロット燃焼器３１とメイン燃焼器３２とを有す
る予混合燃焼器により構成されている。そして、本発明
によれば、パイロット燃焼器３１は予混合触媒燃焼器に
より構成されている。
【００１５】更に詳述すれば、パイロット燃料供給管３
３から供給されたパイロット燃料３４は、パイロット燃
料吹き出し孔３５より噴出する。その下流の側方からは
１次空気３６がパイロット燃料用空気孔３７を通して供
給されており、予混合器３８で希薄予混合気が形成され
る。そして、この予混合気は触媒３９で希薄予混合燃焼
をして安定な火炎を作る。
３から供給されたパイロット燃料３４は、パイロット燃
料吹き出し孔３５より噴出する。その下流の側方からは
１次空気３６がパイロット燃料用空気孔３７を通して供
給されており、予混合器３８で希薄予混合気が形成され
る。そして、この予混合気は触媒３９で希薄予混合燃焼
をして安定な火炎を作る。
【００１６】一方、メイン燃焼器３２においては、メイ
ン燃料供給管４０より供給されたメイン燃料４１が、環
状室４２を経て、各予混合バーナ４３に円周方向等ピッ
チに設けられたメイン燃料吹き出し口４４より噴出す
る。その上流からはスワラー４５を通して１次空気３６
が流入しており、メイン燃料４１と混合して希薄予混合
気を形成する。
ン燃料供給管４０より供給されたメイン燃料４１が、環
状室４２を経て、各予混合バーナ４３に円周方向等ピッ
チに設けられたメイン燃料吹き出し口４４より噴出す
る。その上流からはスワラー４５を通して１次空気３６
が流入しており、メイン燃料４１と混合して希薄予混合
気を形成する。
【００１７】そして、特に図２に詳細に示すように、以
上述べたパイロット燃焼器（予混合触媒燃焼器）３１を
中心に配置した円筒形の予混合バーナ４３が燃焼器胴４
６内の同一円周上に複数個（本実施例では８個）配置さ
れている。
上述べたパイロット燃焼器（予混合触媒燃焼器）３１を
中心に配置した円筒形の予混合バーナ４３が燃焼器胴４
６内の同一円周上に複数個（本実施例では８個）配置さ
れている。
【００１８】また、本実施例によれば、燃焼器胴４６内
の中心には起動用の拡散バーナ４７と予混合バーナ４８
が設けられている。すなわち、メイン燃料４１の一部４
１′がメイン燃料供給管４９にも供給され、メイン燃料
吹き出し口５０より噴出し、スワラー５１を通って流入
する１次空気３６と混合して希薄予混合気を形成する。
また、起動時及び低負荷時には、起動用燃料供給管５２
から起動用燃料吹き出し口５３に起動用燃料５４を供給
して拡散燃焼を行わせて、予混合気の保炎を助ける。な
お、５５は燃焼ガスを示す。
の中心には起動用の拡散バーナ４７と予混合バーナ４８
が設けられている。すなわち、メイン燃料４１の一部４
１′がメイン燃料供給管４９にも供給され、メイン燃料
吹き出し口５０より噴出し、スワラー５１を通って流入
する１次空気３６と混合して希薄予混合気を形成する。
また、起動時及び低負荷時には、起動用燃料供給管５２
から起動用燃料吹き出し口５３に起動用燃料５４を供給
して拡散燃焼を行わせて、予混合気の保炎を助ける。な
お、５５は燃焼ガスを示す。
【００１９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、パ
イロット燃焼器とメイン燃焼器とを有する予混合燃焼方
式のガスタービン燃焼器において、上記パイロット燃焼
器を予混合触媒燃焼器とし、パイロット燃焼器が触媒を
用いることにより、希薄予混合燃焼器となり、従来問題
となっていたＮＯｘ発生が抑制される。また、触媒もパ
イロット燃料のみに適用されるため、その寸法が小型と
なって強度不足が解消される。
イロット燃焼器とメイン燃焼器とを有する予混合燃焼方
式のガスタービン燃焼器において、上記パイロット燃焼
器を予混合触媒燃焼器とし、パイロット燃焼器が触媒を
用いることにより、希薄予混合燃焼器となり、従来問題
となっていたＮＯｘ発生が抑制される。また、触媒もパ
イロット燃料のみに適用されるため、その寸法が小型と
なって強度不足が解消される。
【００２０】更に、パイロット燃焼器を構成する予混合
触媒燃焼器を中心に配置した円筒形の予混合バーナを燃
焼器胴内の同一円周上に複数個配置することによって、
触媒をパイロット燃焼器のみに使用するに加え、複数個
に分割して個々の触媒を小型にすることができるため、
熱応力が減少して、さらに触媒の寿命が長くなり、その
信頼性が向上する。また、個々の予混合バーナの再循環
領域にパイロット燃焼器として触媒を設置するため保炎
性が向上し、安定した燃焼が行われる。
触媒燃焼器を中心に配置した円筒形の予混合バーナを燃
焼器胴内の同一円周上に複数個配置することによって、
触媒をパイロット燃焼器のみに使用するに加え、複数個
に分割して個々の触媒を小型にすることができるため、
熱応力が減少して、さらに触媒の寿命が長くなり、その
信頼性が向上する。また、個々の予混合バーナの再循環
領域にパイロット燃焼器として触媒を設置するため保炎
性が向上し、安定した燃焼が行われる。
【図１】本発明に係るガスタービン燃焼器の一実施例を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図２】該ガスタービン燃焼器を下流側から見た図であ
る。
る。
【図３】従来の予混合燃焼器を示す断面図である。
【図４】従来の触媒燃焼器を示す断面図である。
３１ パイロット燃焼器 ３２ メイン燃焼器 ３４ パイロット燃料 ３６ １次空気 ３９ 触媒 ４１ メイン燃料 ４３ 予混合バーナ ４６ 燃焼器胴
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 克則 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】パイロット燃焼器とメイン燃焼器とを有す
る予混合燃焼方式のガスタービン燃焼器において、上記
パイロット燃焼器を予混合触媒燃焼器としたことを特徴
とするガスタービン燃焼器。 - 【請求項２】請求項１記載のガスタービン燃焼器におい
て、上記パイロット燃焼器を構成する予混合触媒燃焼器
を中心に配置した円筒形の予混合バーナを燃焼器胴内の
同一円周上に複数個配置したことを特徴とするガスター
ビン燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35060092A JPH06174233A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35060092A JPH06174233A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ガスタービン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06174233A true JPH06174233A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18411579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35060092A Pending JPH06174233A (ja) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06174233A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1213536A3 (de) * | 2000-12-11 | 2002-10-23 | ALSTOM Power N.V. | Vormischbrenneranordnung mit katalytischem Pilotbrenner |
| JP2012526261A (ja) * | 2009-05-07 | 2012-10-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチプレミキサ燃料ノズル |
| US20150260394A1 (en) * | 2010-06-16 | 2015-09-17 | Algas-Sdi International Llc | Heater for liquefied petroleum gas storage tank |
| US10018305B2 (en) | 2013-01-25 | 2018-07-10 | Algas-Sdi International Llc | Heater with replaceable cartridge |
-
1992
- 1992-12-04 JP JP35060092A patent/JPH06174233A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1213536A3 (de) * | 2000-12-11 | 2002-10-23 | ALSTOM Power N.V. | Vormischbrenneranordnung mit katalytischem Pilotbrenner |
| US6679061B2 (en) | 2000-12-11 | 2004-01-20 | Alstom Technology Ltd. | Premix burner arrangement for operating a combustion chamber |
| JP2012526261A (ja) * | 2009-05-07 | 2012-10-25 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | マルチプレミキサ燃料ノズル |
| US20150260394A1 (en) * | 2010-06-16 | 2015-09-17 | Algas-Sdi International Llc | Heater for liquefied petroleum gas storage tank |
| US9523498B2 (en) * | 2010-06-16 | 2016-12-20 | Algas-Sdi International Llc | Heater for liquefied petroleum gas storage tank |
| US20170241639A1 (en) * | 2010-06-16 | 2017-08-24 | Algas-Sdi International Llc | Heater for liquefied petroleum gas storage tank |
| US10018305B2 (en) | 2013-01-25 | 2018-07-10 | Algas-Sdi International Llc | Heater with replaceable cartridge |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990706 |