JPH06213456A - Combustion device for gas turbine and its fuel control device - Google Patents

Combustion device for gas turbine and its fuel control device

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JPH06213456A
JPH06213456A JP400593A JP400593A JPH06213456A JP H06213456 A JPH06213456 A JP H06213456A JP 400593 A JP400593 A JP 400593A JP 400593 A JP400593 A JP 400593A JP H06213456 A JPH06213456 A JP H06213456A
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JP
Japan
Prior art keywords
fuel
valve
pilot
combustion
premixed
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP400593A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshio Abe
利男 安部
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.)
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Original Assignee
Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd filed Critical Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Priority to JP400593A priority Critical patent/JPH06213456A/en
Publication of JPH06213456A publication Critical patent/JPH06213456A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To effect a low NOx combustion by a method wherein even a part of pilot fuel is ignited as a pre-mixed gaseous fuel. CONSTITUTION:A pilot fuel pre-mixed gas pipe 14 enclosing an extremity end of a pilot injection valve 3 is arranged. The pilot injection valve 3 is constructed to have a multi-passage comprising a first passage 10 for supplying pilot fuel for dispersion combustion and a second passage 12 for supplying pilot fuel for pre-mixing gas combustion. A combustion device for the gas turbine is provided with each of glow plugs 15, 16 arranged near an outlet of the pilot injection valve and near an outlet of the pre-mixtured gas pipe.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は負荷の変動に応じて燃焼
方式、特にはパイロット燃料の燃焼領域を拡散燃焼方式
から予混合気燃焼方式に切り換えたり、又は予混合気燃
焼方式から拡散燃焼方式に切り換えるようにしたガスタ
ービン用燃焼器とその燃料制御装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combustion system in accordance with a change in load, and more particularly, a combustion region of pilot fuel is switched from a diffusion combustion system to a premixed gas combustion system or from a premixed gas combustion system to a diffusion combustion system. The present invention relates to a gas turbine combustor and a fuel control device for the combustor.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ガスタービンから排出される排
気ガスの窒素酸化物 (NOx)を低減する方法として
は、燃焼過程でNOxの生成を抑制する、前処理方法と
排煙脱硝装置により後処理法とがあり、前処理方法には
a:水又は蒸気噴射方式、b:希薄拡散燃焼方式、c:
予熱発、予混合燃焼方式、d:二段燃焼方式、e:触媒
燃焼方式などがある。
2. Description of the Related Art Generally, as a method of reducing nitrogen oxides (NOx) in exhaust gas discharged from a gas turbine, a pretreatment method for suppressing generation of NOx in a combustion process and a posttreatment by a flue gas denitration device are performed. The pretreatment method includes a: water or steam injection method, b: lean diffusion combustion method, c:
Preheat generation, premixed combustion method, d: two-stage combustion method, e: catalytic combustion method, etc.

【0003】しかしこれらの方式中には熱効率低下やN
Ox低減率が低いもの、火炎の安定性が悪いもの、或い
は機械的強度が低く信頼性に欠けるものなど実用上種々
の問題があった。そこで本発明者らは、燃焼器本体内に
拡散燃焼領域・予混合気燃焼領域・主燃焼領域とを有す
る燃焼筒を収容し、この燃焼筒の頂部にパイロット噴射
弁を設けるとともに、前記燃焼筒の周囲に前記予混合気
燃焼領域に連通する複数の予混合気管を配置し、さらに
予混合気管内に燃料噴射ノズルを配設し、ガスタービン
の負荷に応じて燃料を噴射する燃料噴射ノズルの稼働本
数を選択するようにしたガスタービン用燃焼器を先に提
案した。
However, during these methods, the thermal efficiency decreases and the N
There are various practical problems such as low Ox reduction rate, poor flame stability, low mechanical strength, and low reliability. Therefore, the inventors of the present invention housed a combustion cylinder having a diffusion combustion region, a premixed gas combustion region, and a main combustion region in the combustor body, and provided a pilot injection valve at the top of this combustion cylinder, A plurality of premixed gas pipes that communicate with the premixed gas combustion region are arranged around, and a fuel injection nozzle is further arranged in the premixed gas pipe, and a fuel injection nozzle that injects fuel according to the load of the gas turbine We first proposed a combustor for a gas turbine that selects the number of operating lines.

【0004】即ち、図7及び図8に示すように、燃焼器
本体1の頂部中央にはパイロット噴射弁3とスワラー4
とが設けられている。燃焼筒2はパイロット火炎を形成
する部分、即ち、拡散燃焼領域Bを形成する小径部2a
と、予混合気燃焼領域Cを形成する中間円錐部2bと、
主燃焼領域Dを形成する大径部2cとより構成されてい
る。そして、燃焼筒2を構成する中間円錐部2bには複
数本の予混合気管6の一端が取付けられ、その出口6a
が予混合気燃焼領域Cに開口している。この予混合気管
6は燃焼筒2の周囲に等間隔を保持して複数本、この例
の場合は図8に示すように6本が等間隔に配置されてい
る。さらにこの予混合気管6内には燃料噴射ノズル7が
配置されている。
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, the pilot injection valve 3 and the swirler 4 are provided at the center of the top of the combustor body 1.
And are provided. The combustion cylinder 2 is a portion forming a pilot flame, that is, a small diameter portion 2a forming a diffusion combustion region B.
And an intermediate conical portion 2b forming a premixed combustion region C,
It is composed of a large diameter portion 2c forming a main combustion region D. Then, one ends of a plurality of premixed air tubes 6 are attached to the intermediate conical portion 2b forming the combustion cylinder 2, and the outlet 6a thereof is provided.
Open in the premixed gas combustion region C. A plurality of the premixed trachea 6 are arranged around the combustion cylinder 2 at equal intervals, and in this example, six are arranged at equal intervals as shown in FIG. Further, a fuel injection nozzle 7 is arranged in the premixed gas pipe 6.

【0005】そして横軸に負荷をとって描いた図9に示
されるように、ガスタービンが起動時から低負荷運転時
(0〜50%)にあるときは、火炎の安定性を計るため
パイロット噴射弁3から燃料を噴射し拡散燃焼を行な
い、高負荷運転時にはパイロット噴射弁3からの燃料の
供給量を低下させるとともに予混合気管6内の燃料噴射
ノズル7からの燃料を供給して予混合気燃焼を行わせる
ものである。そしてこの場合、燃料噴射ノズル7は直径
方向に相対応する2本が組みとなり、2本、4本、6本
と段階的に本数を増加又は減少するように制御される。
As shown in FIG. 9 in which a load is drawn on the horizontal axis, when the gas turbine is in a low load operation (0 to 50%) from startup, the pilot is used to measure the stability of the flame. Premixing is performed by injecting fuel from the injection valve 3 to perform diffusion combustion, reducing the amount of fuel supplied from the pilot injection valve 3 and supplying fuel from the fuel injection nozzle 7 in the premix tube 6 during high load operation. It is what makes the air burn. In this case, the two fuel injection nozzles 7 corresponding to each other in the diametrical direction form a set, and the number of the fuel injection nozzles 7 is controlled so as to increase or decrease in stages of 2, 4, and 6.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たようなガスタービン用燃焼器においては、火炎の安定
性を得るための拡散燃焼範囲が比較的広いため、比較的
NOx値が高いという問題がある。即ち、拡散燃焼は安
定な燃焼はできるが、NOx値が高くなるという問題が
ある。
However, in the above-described gas turbine combustor, the diffusion combustion range for obtaining flame stability is relatively wide, and therefore the NOx value is relatively high. . That is, although diffusion combustion can perform stable combustion, there is a problem that the NOx value becomes high.

【0007】本発明者等の知見によれば、負荷が50%
以上になるとパイロット燃料の一部又は全量を予混合燃
焼することにより、パイロットの拡散燃焼で発生してい
たNOx量を低減できる。すなわち、総排出NOxが下
げられることが確認されており、本発明はこの知見を利
用したガスタービン用燃焼器と燃料の制御装置を提供す
るものである。
According to the knowledge of the present inventors, the load is 50%.
In the above case, a part or all of the pilot fuel is premixed and combusted to reduce the amount of NOx generated in the pilot diffusion combustion. That is, it has been confirmed that the total exhausted NOx can be reduced, and the present invention provides a combustor for a gas turbine and a fuel control device utilizing this knowledge.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は前記したような
問題点を解決するためになされたものであって、燃焼器
本体内に拡散燃焼領域と予混合気燃焼領域と主燃焼領域
とを有する燃焼筒を収容し、該燃焼筒の頂部にパイロッ
ト噴射弁を設けるとともに前記燃焼筒の周囲に前記予混
合気燃焼領域に連通する複数の予混合気管を配置したガ
スタービン用燃焼器において、前記パイロット噴射弁の
先端部周囲を囲繞するパイロット燃料用予混合気管を配
置するとともに、前記パイロット噴射弁を拡散燃焼用の
パイロット燃料を供給する第1の通路と予混合気燃焼用
のパイロット燃料を供給する第2の通路とよりなる多重
通路を有する如く構成し、前記パイロット噴射弁出口近
傍と前記予混合気管出口近傍とに夫々グロープラグを配
置したガスタービン用燃焼器と、この燃焼器に供給する
燃料の制御装置を提供せんとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems and provides a diffusion combustion region, a premixed combustion region and a main combustion region in the combustor body. In a combustor for a gas turbine, which accommodates a combustion cylinder having, a pilot injection valve is provided at the top of the combustion cylinder, and a plurality of premixed gas pipes communicating with the premixed gas combustion region are arranged around the combustion cylinder, A pilot fuel premix air pipe surrounding the tip portion of the pilot injection valve is arranged, and the pilot injection valve is supplied with a first passage for supplying pilot fuel for diffusion combustion and pilot fuel for premix air combustion. A gas turbine having a multi-passage consisting of a second passage and a glow plug disposed near the pilot injection valve outlet and near the premixed tracheal outlet, respectively. And use combustor, there is provided St. control device of the fuel supplied to the combustor.

【0009】[0009]

【作 用】かかるガスタービン用燃焼器において、ガス
タービンの起動時や負荷遮断時にはパイロット噴射弁の
第1の通路から供給される燃料にグロープラグで点火し
て拡散燃焼で安定な燃焼が計られ、ガスタービンの負荷
運転時にはパイロット噴射弁の第2の通路から供給され
る予混合気燃料及び予混合気管から供給される予混合気
燃料に夫々グロープラグで点火して燃焼させるため、予
混合気燃焼を行なうことができ低NOx燃焼が可能にな
る。
[Operation] In such a gas turbine combustor, the fuel supplied from the first passage of the pilot injection valve is ignited by the glow plug when the gas turbine is started or the load is cut off, and stable combustion is achieved by diffusion combustion. During the load operation of the gas turbine, the premixed fuel supplied from the second passage of the pilot injection valve and the premixed fuel supplied from the premixed pipe are ignited and burned by the glow plugs respectively. Combustion can be performed, and low NOx combustion can be performed.

【0010】[0010]

【実 施 例】以下図1乃至図6に基づき本発明による
ガスタービン用燃焼器及びその燃料制御装置の一実施例
を説明する。なお、これらの図において図7及び図8と
同一符号は同一名称を示す。図1はガスタービン用燃焼
器の側断面図であって、燃焼器本体1の頂部に設けられ
たパイロット噴射弁3を特に多重管路を構成している。
即ち,このパイロット噴射弁3の先端は燃焼筒2に接続
され、拡散燃焼用のパイロット燃料F1 を拡散燃焼領域
Bへ供給する第1の通路10を形成する内管11と、予
混合気燃焼用のパイロット燃料F2 を拡散燃焼領域Bへ
供給する第2の通路12を形成するとともに連通孔13
を有する外管14とが同心円的に配置された多重管路と
して構成されている。そしてパイロット噴射弁3の出口
近傍、具体的には拡散燃焼領域Bに、また予混合気管6
の出口近傍、即ち予混合気燃焼領域Cにパイロット用グ
ロープラグである第1のグロープラグ15と予混合気用
グロープラグである第2のグロープラグ16とが配置さ
れている。
EXAMPLE An example of a gas turbine combustor and a fuel control system therefor according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In these figures, the same symbols as those in FIGS. 7 and 8 indicate the same names. FIG. 1 is a side sectional view of a combustor for a gas turbine, in which a pilot injection valve 3 provided at the top of a combustor body 1 particularly constitutes a multiple pipe line.
That is, the tip of the pilot injection valve 3 is connected to the combustion cylinder 2, the inner pipe 11 forming the first passage 10 for supplying the pilot fuel F 1 for diffusion combustion to the diffusion combustion region B, and the premixed gas combustion. Forming a second passage 12 for supplying the pilot fuel F 2 for use in the diffusion combustion region B and communicating hole 13
And the outer pipe 14 having the above are formed as multiple pipe lines arranged concentrically. Then, in the vicinity of the outlet of the pilot injection valve 3, specifically, in the diffusion combustion region B, and also in the premixed gas pipe 6
A first glow plug 15 which is a pilot glow plug and a second glow plug 16 which is a premixed gas glow plug are arranged in the vicinity of the outlet of the above, that is, in the premixed gas combustion region C.

【0011】まり、燃焼筒2の頂部にパイロット噴射弁
3の先端部の周囲を覆うようにパイロット燃料用の予混
合気管17が設けてある。前記構成において、図示しな
いガスタービンが起動するとき又は負荷が遮断されてい
る時には、パイロット燃料F1 が第1の通路10から拡
散燃焼領域B内に供給され、第1のグロープラグ15に
より点火され燃焼される。
That is, a premixed gas pipe 17 for pilot fuel is provided at the top of the combustion cylinder 2 so as to cover the periphery of the tip of the pilot injection valve 3. In the above structure, when the gas turbine (not shown) is started or the load is cut off, the pilot fuel F 1 is supplied from the first passage 10 into the diffusion combustion region B and ignited by the first glow plug 15. Burned.

【0012】そしてガスタービンに負荷が生じるとパイ
ロット燃料F2 が第2の通路12から連通孔13を通っ
て予混合気管17内に供給され、ここで空気aと混合し
予混合気燃料F3 となって拡散燃焼領域Bに供給され、
ここで第1のグロープラグ15により点火され燃焼され
る。また、運転方法によってはパイロット燃料F1 とF
2 とが同時に供給されて燃焼される。
When a load is applied to the gas turbine, the pilot fuel F 2 is supplied from the second passage 12 through the communication hole 13 into the premix gas pipe 17, where it is mixed with the air a and the premix fuel F 3 is mixed. And is supplied to the diffusion combustion area B,
Here, the first glow plug 15 ignites and burns. In addition, depending on the operating method, pilot fuels F 1 and F
2 and are simultaneously supplied and burned.

【0013】一方、このガスタービンの負荷運転時には
予混合気管6からメイン燃料である予混合気燃料F4
予混合気燃焼領域Cに供給され、主燃焼領域Cで第2の
グロープラグ16により燃焼される。図2に燃料の供給
量とタービンの負荷との関係を示しているが、タービン
の起動から無負荷の範囲にパイロット燃料F1 とF2
が供給されるが無負荷状態から1/2負荷状態までパイ
ロット噴射弁3を使用して燃焼される。そして負荷だ1
/2から全負荷に至る区間は予混合気管6による燃焼が
行なわれる。
On the other hand, during the load operation of this gas turbine, the premixed gas fuel F 4 which is the main fuel is supplied from the premixed gas pipe 6 to the premixed gas combustion region C, and in the main combustion region C by the second glow plug 16. Burned. FIG. 2 shows the relationship between the fuel supply amount and the turbine load. The pilot fuels F 1 and F 2 are supplied in the no-load range from the start of the turbine. It is burned to the state using the pilot injection valve 3. And the load 1
Combustion by the premixed trachea 6 is performed in the section from / 2 to the full load.

【0014】かかるガスタービン用燃焼器への燃料は、
ガスタービンの制御装置からの信号によって制御され
る。この制御装置について説明すると図3に示すよう
に、燃料制御装置21に燃料分配装置22を付加的に接
続して構成される。詳述すれば、燃料制御装置21は、
前後に仕切弁23a,23bを配置した流量制御弁23
cを有する主燃料管路24と、この流量制御弁23cが
閉止された際に仕切弁23aと流量制御弁23cとの間
に残っている燃料を排出する仕切弁23dを有する排気
管25、及びこれらをタービンの運転状態に応じて制御
するための制御装置 (図示せず) とから構成されてい
る。なおこの燃料制御装置21は従来のガスタービン用
燃焼器に付設されているものである。
The fuel for the gas turbine combustor is
It is controlled by a signal from the controller of the gas turbine. This control device will be described. As shown in FIG. 3, it is configured by additionally connecting a fuel distribution device 22 to the fuel control device 21. More specifically, the fuel control device 21 is
Flow control valve 23 in which sluice valves 23a and 23b are arranged in front and rear
an exhaust pipe 25 having a main fuel pipe line 24 having c, and a sluice valve 23d for discharging the fuel remaining between the sluice valve 23a and the flow control valve 23c when the flow control valve 23c is closed, and It is configured by a control device (not shown) for controlling these according to the operating state of the turbine. The fuel control device 21 is attached to a conventional gas turbine combustor.

【0015】燃料分配装置22は、主燃料管路24をパ
イロット燃料管路26と予混合気管路27とに分岐され
ており、このパイロット燃料管路26は第1の切換弁2
8を有する分岐管30と、バネ圧等で流量が自動的に決
定される第1の定流量弁31を有する分岐管32からな
る第1のパイロット燃料管路29と、第2の仕切弁33
と第2の定流量弁34を有する第2のパイロット燃料管
路35とにより構成されている。
In the fuel distribution system 22, the main fuel line 24 is branched into a pilot fuel line 26 and a premixed gas line 27, and the pilot fuel line 26 is connected to the first switching valve 2
8, a first pilot fuel pipe line 29 including a branch pipe 30 having a branch pipe 32 having a first constant flow valve 31 whose flow rate is automatically determined by spring pressure and the like, and a second gate valve 33.
And a second pilot fuel line 35 having a second constant flow valve 34.

【0016】そして第1のパイロット燃料管路29はパ
イロット噴射弁3の第1の通路10に、また第2のパイ
ロット燃料管路35はパイロット噴射弁3の第2の通路
12に夫々連結されていている。予混合気管路27には
緊急遮断用の第1の仕切弁36の後流側が第1の管路4
0と第2の管路41と第3の管路42に分岐され、第1
の管路40には第2の切換弁37を有する管路が分岐さ
れ、第2の管路41は第3の切換弁38を有し、後流側
が2つに分岐されている。また、第3の管路42には第
4の切換弁39が設けられ、これを後流側が2つに分岐
されている。これらの第1の管路40と第2の管路41
と第3の管路42は夫々予混合気管6内に配置された燃
料噴射ノズル7に、図8に示す直径方向に配置された2
本を一対として接続されている。
The first pilot fuel line 29 is connected to the first passage 10 of the pilot injection valve 3, and the second pilot fuel line 35 is connected to the second passage 12 of the pilot injection valve 3. ing. In the premixed air line 27, the wake side of the first sluice valve 36 for emergency shutoff is the first line 4
0, the second pipeline 41, and the third pipeline 42,
The pipeline having the second switching valve 37 is branched to the pipeline 40, the second pipeline 41 has the third switching valve 38, and the wake side is branched into two. Further, a fourth switching valve 39 is provided in the third pipe 42, and the fourth switching valve 39 is branched into two on the downstream side. These first pipeline 40 and second pipeline 41
And the third conduit 42 are respectively arranged in the fuel injection nozzle 7 arranged in the premixed gas pipe 6 in the diametrical direction shown in FIG.
Books are connected as a pair.

【0017】そして第1の切換弁28と第2の切換弁3
7とはパイロット噴射弁3の第1の通路10と燃料噴射
ノズル7との切換えのために、逆作動するように構成さ
れている。43は燃料分配装置であって、この燃料分配
装置43には負荷遮断信号S1 ,負荷信号S2 ,大気温
度S3 ,圧力変換器44を経由したCDP信号S4 等の
各信号を受けて第1〜第4切換弁28,37,38,3
9及び第1の仕切弁36と第2の仕切弁33とが制御さ
れるように構成されている。
Then, the first switching valve 28 and the second switching valve 3
7 is configured to operate in reverse for switching between the first passage 10 of the pilot injection valve 3 and the fuel injection nozzle 7. Reference numeral 43 denotes a fuel distributor, which receives signals such as a load cutoff signal S 1 , a load signal S 2 , an atmospheric temperature S 3 , and a CDP signal S 4 via a pressure converter 44. First to fourth switching valves 28, 37, 38, 3
9 and the first sluice valve 36 and the second sluice valve 33 are configured to be controlled.

【0018】かかる構成によるガスタービン用燃焼器の
燃料制御装置において、ガスタービンの「起動時又は無
負荷」の場合は、第1のパイロット燃料管路29からパ
イロット噴射弁3に分岐管30,32を通じて燃料が供
給される。そして「負荷発生時」においては第2の仕切
弁33を開放して第2のパイロット燃料管路35からパ
イロット噴射弁3と、予混合気管路27から各予混合気
管6内に設けられた燃料噴射ノズル7に負荷に応じて夫
々予混合気燃料が供給され燃焼されるのである。
In the fuel control device for a gas turbine combustor having such a structure, when the gas turbine is "started up or no load", the branch pipes 30 and 32 are connected from the first pilot fuel line 29 to the pilot injection valve 3. Fuel is supplied through. Then, at the “load occurrence”, the second sluice valve 33 is opened and the fuel provided in each premixed air pipe 6 from the second pilot fuel pipe line 35 to the pilot injection valve 3 and from the premixed air pipe line 27. The premixed fuel is supplied to the injection nozzle 7 depending on the load and burned.

【0019】そしてこの場合、図4に示すように、例え
ばタービン負荷が50%以下のときはパイロット拡散燃
焼領域aが、50%〜75%程度の負荷に対してはパイ
ロット拡散燃焼領域aとメインの予混合燃焼領域cが、
また75%〜100%の負荷に対してはメインの予混合
燃焼領域cとパイロット予混合燃焼領域bとが存在する
ように燃料割合が制御されるのである。
In this case, as shown in FIG. 4, for example, when the turbine load is 50% or less, the pilot diffusion combustion region a and the pilot diffusion combustion region a and the main diffusion combustion region a when the load is about 50% to 75%. The premixed combustion region c of
Further, for a load of 75% to 100%, the fuel ratio is controlled so that the main premixed combustion region c and the pilot premixed combustion region b exist.

【0020】図5は燃料制御装置の他の実施例であっ
て、図3と同一符号は同一名称を示している。本実施例
においては、第2のパイロット燃料管路35aはその一
端が予混合気管路27を構成する第1の管路40に接続
されている。即ち、メインとなる予混合気管路27と燃
料の一部をパイロット燃料として用いるようにしたもの
であって、この場合、図6に示すように例えば負荷50
%以上の負荷に対してはパイロット予混合燃焼領域bと
メインの予混合燃焼領域cとが存在するように燃料割合
が制御される。
FIG. 5 shows another embodiment of the fuel control device, and the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same names. In the present embodiment, one end of the second pilot fuel pipeline 35a is connected to the first pipeline 40 that constitutes the premix gas pipeline 27. That is, the main premixed gas pipeline 27 and a part of the fuel are used as pilot fuel. In this case, as shown in FIG.
The fuel ratio is controlled so that the pilot premixed combustion region b and the main premixed combustion region c exist for a load of not less than%.

【0021】[0021]

【発明の効果】本発明にかかるガスタービン用燃焼器
は、燃焼器本体1内に拡散燃焼領域Bと予混合気燃焼領
域Cと主燃焼領域Dとを有する燃焼筒2を収容し、該燃
焼筒2の頂部にパイロット噴射弁3を設けるとともに、
前記燃焼筒2の周囲に前記予混合気燃焼領域Cに連通す
る複数の予混合気管6を配置したガスタービン用燃焼器
において、前記パイロット噴射弁3の先端部周囲を囲繞
するパイロット燃料用予混合気管14を配置するととも
に、前記パイロット噴射弁3を拡散燃焼用のパイロット
燃料を供給する第1の通路10と予混合気燃焼用のパイ
ロット燃料を供給する第2の通路12とよりなる多重通
路を有する如く構成し、前記パイロット噴射弁出口近傍
と前記予混合気管出口近傍とに夫々グロープラグ15,
16を配置して構成されている。従って、メイン燃料を
予混合気燃料として燃焼させるとともに、パイロット燃
料の一部をも予混合気燃料として燃焼させるようにした
ため、低NOx燃焼が可能になるという効果がある。
The gas turbine combustor according to the present invention accommodates a combustion cylinder 2 having a diffusion combustion region B, a premixed gas combustion region C and a main combustion region D in a combustor body 1 and A pilot injection valve 3 is provided on the top of the cylinder 2,
In a combustor for a gas turbine in which a plurality of premixed gas pipes 6 communicating with the premixed gas combustion region C are arranged around the combustion cylinder 2, a premixed fuel for pilot fuel surrounding a tip end portion of the pilot injection valve 3 is provided. A trachea 14 is arranged, and the pilot injection valve 3 is provided with a multi-passage including a first passage 10 for supplying pilot fuel for diffusion combustion and a second passage 12 for supplying pilot fuel for premixed combustion. And a glow plug 15 near the exit of the pilot injection valve and near the exit of the premix air pipe, respectively.
16 are arranged. Therefore, since the main fuel is burned as the premixed fuel and a part of the pilot fuel is also burned as the premixed fuel, there is an effect that low NOx combustion is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例にかかるガスタービン用燃焼器
の要部の側断面図である。
FIG. 1 is a side sectional view of a main part of a gas turbine combustor according to an embodiment of the present invention.

【図2】燃料割合と負荷との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a fuel ratio and a load.

【図3】燃料制御装置の系統図である。FIG. 3 is a system diagram of a fuel control device.

【図4】その燃料割合と負荷との関係を示す線図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the fuel ratio and the load.

【図5】燃料制御装置の他の実施例の系統図である。FIG. 5 is a system diagram of another embodiment of the fuel control device.

【図6】その燃料割合と負荷との関係を示す線図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the fuel ratio and the load.

【図7】従来のガスタービン用燃焼器の側断面図であ
る。
FIG. 7 is a side sectional view of a conventional gas turbine combustor.

【図8】図7のX−X矢視図である。FIG. 8 is a view on arrow XX in FIG. 7.

【図9】燃料供給圧力と負荷との関係を示す線図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between fuel supply pressure and load.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃焼器本体 2 燃焼筒 3 パイロット噴射弁 6,17 予混
合気管 7 燃料噴射ノズル 10 第1の通
路 11 内管 12 第2の通
路 13 連通孔 14 外管 15 第1のグロープラグ 16 第2のグ
ロープラグ 21 燃料制御装置 22 燃料分配
装置 24 主燃料管路 26 パイロッ
ト燃料管路 27 予混合気管路 28 第1の切
換弁 29 第1のパイロット燃料管路 30,32 分
岐管 31 第1の定流量弁 33 第2の仕
切弁 34 第2の定流量弁 35 第2のパ
イロット燃料管路 36 第1の仕切弁 37 第2の切
換弁 38 第3の切換弁 39 第4の切
換弁 40 第1の管路 41 第2の管
路 42 第3の管路 43 燃料分配
制御装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Combustor main body 2 Combustion cylinder 3 Pilot injection valve 6,17 Premix air tube 7 Fuel injection nozzle 10 First passage 11 Inner pipe 12 Second passage 13 Communication hole 14 Outer pipe 15 First glow plug 16 Second Glow plug 21 Fuel control device 22 Fuel distribution device 24 Main fuel line 26 Pilot fuel line 27 Premix gas line 28 First switching valve 29 First pilot fuel line 30, 32 Branch pipe 31 First constant flow rate Valve 33 Second gate valve 34 Second constant flow valve 35 Second pilot fuel line 36 First gate valve 37 Second switching valve 38 Third switching valve 39 Fourth switching valve 40 First valve Pipe line 41 Second pipe line 42 Third pipe line 43 Fuel distribution control device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 燃焼器本体1内に拡散燃焼領域Bと予混
合気燃焼領域Cと主燃焼領域Dとを有する燃焼筒2を収
容し、該燃焼筒2の頂部にパイロット噴射弁3を設ける
とともに、前記燃焼筒2の周囲に前記予混合気燃焼領域
Cに連通する複数の予混合気管6を配置したガスタービ
ン用燃焼器において、前記パイロット噴射弁3の先端部
周囲を囲繞するパイロット燃料用予混合気管14を配置
するとともに、前記パイロット噴射弁3を拡散燃焼用の
パイロット燃料を供給する第1の通路10と予混合気燃
焼用のパイロット燃料を供給する第2の通路12とより
なる多重通路を有する如く構成し、前記パイロット噴射
弁出口近傍と前記予混合気管出口近傍とに夫々グロープ
ラグ15,16を配置したことを特徴とするガスタービ
ン用燃焼器。
1. A combustion cylinder 2 having a diffusion combustion region B, a premixed combustion region C and a main combustion region D is housed in a combustor body 1, and a pilot injection valve 3 is provided on the top of the combustion cylinder 2. In addition, in a combustor for a gas turbine in which a plurality of premixed gas pipes 6 communicating with the premixed gas combustion region C are arranged around the combustion cylinder 2, for a pilot fuel surrounding a tip end portion of the pilot injection valve 3. A premixed gas pipe 14 is arranged, and the pilot injection valve 3 is provided with a first passage 10 for supplying pilot fuel for diffusion combustion and a second passage 12 for supplying pilot fuel for premixed air combustion. A combustor for a gas turbine, characterized in that it is configured to have a passage, and glow plugs 15 and 16 are arranged near the pilot injection valve outlet and near the premixed gas pipe outlet, respectively.
【請求項2】 流量制御弁23を有するガスタービン用
燃焼器の燃料制御装置に燃料分配装置22を付加的に接
続し、この燃料分配装置22を介して燃焼器1に供給さ
れる燃料を制御する装置であって、前記分配装置22は
パイロット燃料管路26と第1の仕切弁36を有する予
混合管路27とに分岐され、前記パイロット燃料管路2
6は第1の切換弁28と第1の定流量弁31とを有する
第1のパイロット燃料管路29と、第2の仕切弁33と
第2の定流量弁34とを有する第2のパイロット燃料管
路35とにより構成し、前記予混合燃焼管路27は第
2,3,4の切換弁37,38,39が設けられた第
1,2,3の管路40,41,42で構成されるととも
に、前記第1,2のパイロット燃料管路29,35はパ
イロット弁3の噴射ノズルに前記第1,2,3の管路4
0,41,42は予混合気供給管6の燃料噴射ノズル7
に夫々接続され、かつ前記第1の切換弁28は第2の切
換弁37と逆作動する弁で構成され、前記第1,2の仕
切弁36,37及び各切換弁28,37,38はガスタ
ービンの制御装置からの信号を受けて作動する燃料分配
制御装置43の信号によって制御するようにしたガスタ
ービン用燃焼器の燃料制御装置。
2. A fuel distribution device 22 is additionally connected to a fuel control device of a gas turbine combustor having a flow control valve 23, and the fuel supplied to the combustor 1 is controlled via the fuel distribution device 22. The distributor 22 is branched into a pilot fuel line 26 and a premixing line 27 having a first sluice valve 36.
Reference numeral 6 denotes a first pilot fuel line 29 having a first switching valve 28 and a first constant flow valve 31, and a second pilot having a second sluice valve 33 and a second constant flow valve 34. The premixed combustion line 27 is composed of a fuel line 35, and the first, second and third lines 40, 41 and 42 are provided with second, third and fourth switching valves 37, 38 and 39. The first and second pilot fuel pipe lines 29 and 35 are connected to the injection nozzle of the pilot valve 3 and the first, second and third pipe lines 4 are formed.
0, 41, 42 are the fuel injection nozzles 7 of the premixed gas supply pipe 6.
, And the first switching valve 28 is a valve that operates in reverse to the second switching valve 37. The first and second sluice valves 36, 37 and the respective switching valves 28, 37, 38 are A fuel control device for a gas turbine combustor, which is controlled by a signal from a fuel distribution control device 43 which operates in response to a signal from a control device for a gas turbine.
【請求項3】 流量制御弁23を有するガスタービン用
燃焼器の燃料制御装置に燃料分配装置22を付加的に接
続し、この燃料分配装置22を介して燃焼器に供給され
る燃料を制御する装置であって、前記分配装置22は仕
切弁36を有する予混合気管路27とパイロット燃料管
路26とに分岐され、前記予混合燃料管路27を第2,
3,4の切換弁37,38,39が設けられた第1,
2,3の管路40,41,42で構成し、前記パイロッ
ト燃料管路26を第1の切換弁28と第1の定流量弁3
1とを有する第1のパイロット燃料管路29と、第2の
定流量弁34を有し、一端が前記管路26に接続された
第2のパイロット燃料管路35とにより構成されるとと
もに、前記第1,2のパイロット燃料管路29,35を
パイロット噴射弁3の噴射ノズルに、前記第1,2,3
の管路40,41,42を混合気供給管6の燃料噴射ノ
ズル7に夫々接続し、かつ前記第1の切換弁28は第2
の切換弁37と逆作動する弁で構成され、前記仕切弁3
6,33、各切換弁28,37,38,39はガスター
ビンの制御装置からの信号を受けて作動する燃料分配制
御装置43の信号によって制御するようにしたガスター
ビン用燃焼器の燃料制御装置。
3. A fuel distribution device 22 is additionally connected to a fuel control device of a gas turbine combustor having a flow control valve 23, and the fuel supplied to the combustor is controlled via this fuel distribution device 22. In the device, the distribution device 22 is branched into a premix gas line 27 having a sluice valve 36 and a pilot fuel line 26, and the premix fuel line 27 is divided into a second and a second.
First and third switching valves 37, 38 and 39 are provided.
It is composed of a few conduits 40, 41, 42, and the pilot fuel conduit 26 is connected to the first switching valve 28 and the first constant flow valve 3.
1 and a second pilot fuel pipe line 29 having a second constant flow valve 34, one end of which is connected to the pipe line 26, and The first and second pilot fuel pipe lines 29 and 35 are connected to the injection nozzle of the pilot injection valve 3 and
, 40, 41, 42 are connected to the fuel injection nozzle 7 of the mixture supply pipe 6, and the first switching valve 28 is connected to the second
Of the sluice valve 3 and the switching valve 37 of FIG.
6, 33, and the switching valves 28, 37, 38, 39 are controlled by signals of a fuel distribution control device 43 that operates by receiving signals from the control device of the gas turbine. .
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