JPH0874604A - Combustion method for liquid fuel, and device for the same - Google Patents

Combustion method for liquid fuel, and device for the same

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JPH0874604A
JPH0874604A JP21703294A JP21703294A JPH0874604A JP H0874604 A JPH0874604 A JP H0874604A JP 21703294 A JP21703294 A JP 21703294A JP 21703294 A JP21703294 A JP 21703294A JP H0874604 A JPH0874604 A JP H0874604A
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combustion
fuel
air
atomizer
flow rate
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JP21703294A
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Japanese (ja)
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Masayuki Taniguchi
正行 谷口
Tadataka Murakami
忠孝 村上
Kazuyuki Ito
和行 伊藤
Seiichi Kirikami
清一 桐上
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE: To satisfactorily keep frame stability in the case that liquid fuel is burned and reduce an exhaust rate of NOx. CONSTITUTION: Fuel for premixture combustion is atomized to a mixture chamber 17 by the use of atomizing air from an atomizer 11 for premixture combustion, and mixed with air for combustion, and forms premixture frame in a combustion chamber 12. Atomized fuel grain is so controlled that its velocity and velocity of combustion air inside the mixture chamber 17 have proper ratio according to a load of a gas turbine. The atomized condition is controlled by varying a gas-liquid weight ratio (atomized air mass flow rate/fuel mass flow rate). A proper gas-liquid weight ratio is selected under the respective load of the gas turbine by means of an atomized air flow determining device 23. A flow rate of atomizing air is determined based on the selected result and the fuel flow rate. At the same time, combustion oscillation intensity of the combustion chamber is analized by means of a combustion oscillation intensity analizing device 21. When pressure fluctuation is larger than the preset value, a flow rate of the air for atomization which is previously determined is corrected.

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、液体燃料の燃焼方法及
び燃焼装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid fuel combustion method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は、実用燃焼器における燃焼方法と
して、燃料と空気を異なる噴出口から供給し、燃焼室内
で混合させながら燃焼させる、拡散燃焼が用いられてき
た。これに対し、最近は、燃料と空気を混合させた後燃
焼させる、予混合燃焼が用いられつつある。
2. Description of the Related Art Conventionally, diffusion combustion has been used as a combustion method in a practical combustor, in which fuel and air are supplied from different jet outlets and burned while being mixed in a combustion chamber. On the other hand, recently, premixed combustion, in which fuel and air are mixed and then burned, is being used.

【0003】予混合燃焼を用いることによる利点は、主
に次の2点である。ひとつは、予混合燃焼を用いると燃
焼の反応領域を小さくすることができる、つまり、火炎
を短くすることができ、従来よりも高負荷燃焼できるこ
とである。もうひとつは、燃料稀薄予混合燃焼法を用い
ることにより、NOx排出量が低減されることである。
拡散燃焼では、たとえ燃料が稀薄の条件下で燃焼させて
も、燃焼室内での燃料と空気の混合過程において、空気
比が1付近になる領域が必ず存在するため、NOxの低
減が一般に困難であるとされる。これに対して、空気比
が高い予混合燃焼、すなわち、過剰の空気と燃料をあら
かじめ混合して燃焼する燃焼法では、すべての領域で燃
料が稀薄の条件のもとで燃焼するため、NOxの低減が
容易である。このような稀薄予混合燃焼法は、ガスタ−
ビンの燃焼器などで採用されつつある(例えば特公昭62
−35016号公報)。稀薄予混合燃焼法は、燃料が気体の
場合には比較的容易に実現することができる。それは、
空気中に気体燃料を噴出し、一定時間を経れば、自然に
混合されるからである。
The main advantages of using premixed combustion are the following two points. One is that the use of premixed combustion makes it possible to reduce the reaction area of combustion, that is, the flame can be shortened, and combustion with a higher load than in the past can be performed. The other is that NOx emissions are reduced by using the lean fuel premix combustion method.
In diffusion combustion, even if the fuel is burned under lean conditions, there is always a region where the air ratio is near 1 in the process of mixing the fuel and air in the combustion chamber, so it is generally difficult to reduce NOx. It is supposed to be. On the other hand, in premixed combustion with a high air ratio, that is, in the combustion method in which excess air and fuel are premixed and burned, the fuel burns under lean conditions in all regions, so NOx It is easy to reduce. Such a lean premixed combustion method is a gas turbine
It is being used in bottle combustors, etc.
-35016 publication). The lean premixed combustion method can be realized relatively easily when the fuel is gas. that is,
This is because the gaseous fuel is jetted into the air and is naturally mixed after a certain period of time.

【0004】液体燃料の稀薄予混合燃焼もまた公知の技
術ではあるが(例えば米国特許4246757号)、その実現
は困難である。それは、液体燃料を空気と混合したのみ
では予混合燃焼とならず、さらに液体燃料を蒸発させる
過程が必要となるからである。液体燃料の蒸発を促進す
るためには、燃料を微粒化する技術が必要であり、例え
ば米国特許3483701号、3530667号、3657885号などに記
載の燃焼器のように、これまでにも様々な工夫がなされ
ているが、実用燃焼器で、液体燃料を完全に蒸発させる
のは困難である。一方、航空技術研究所資料TM−470で
は、燃料噴射弁の構造とNOx濃度との関係を調べ、液
体燃料が完全には蒸発していないときのNOx排出特性
を検討している。この報告では、液体燃料を完全に蒸発
することができなくとも、燃料噴射弁の構造を工夫する
ことで、NOx濃度を完全予混合燃焼時(燃料を完全に蒸
発し空気と混合した、理想的な燃焼条件)と実用的には
大差がない程度にまで低減できることを示している。
Lean premixed combustion of liquid fuels is also known in the art (eg, US Pat. No. 4,246,757) but is difficult to achieve. This is because premixed combustion does not occur only by mixing the liquid fuel with air, and a process of further vaporizing the liquid fuel is required. In order to accelerate the evaporation of the liquid fuel, a technology for atomizing the fuel is necessary, and various innovations have been made so far, such as the combustor described in, for example, U.S. Pat.Nos. 3483701, 3530667, 3657885. However, it is difficult for a practical combustor to completely evaporate the liquid fuel. On the other hand, the Aeronautical Technology Research Institute TM-470 examines the relationship between the structure of the fuel injection valve and the NOx concentration, and examines the NOx emission characteristics when the liquid fuel is not completely evaporated. In this report, even if the liquid fuel could not be completely evaporated, the structure of the fuel injection valve was devised to reduce the NOx concentration during complete premixed combustion (completely evaporating the fuel and mixing it with air. It can be reduced to the extent that there is no great difference in practical use with other combustion conditions).

【0005】一方、このような液体燃料の稀薄予混合燃
焼を実用化するためには、NOx濃度のみならず、吹き
消え限界、振動燃焼発生限界、逆火限界等の火炎安定性
についても考慮する必要があるが、上記の従来技術では
火炎安定性については考慮されていなかった。
On the other hand, in order to put such lean premixed combustion of liquid fuel into practical use, not only the NOx concentration but also flame stability such as blowout limit, oscillatory combustion occurrence limit, flashback limit, etc. are considered. Although necessary, flame stability was not considered in the above-mentioned prior art.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術では液体燃料を稀薄予混合燃焼させたとき、NOx濃
度を低減するために必要な燃焼器、液体燃料の噴霧装置
については提案されていたが、提案した燃焼器、液体燃
料の噴霧装置を採用することで火炎安定性が向上するの
か、低下するのかについては記載されていなかった。ま
た、火炎安定性を向上させるための方法も記載されてい
なかった。
As described above, the prior art has proposed a combustor and a liquid fuel spraying device necessary for reducing the NOx concentration when the liquid fuel is subjected to lean premix combustion. However, it was not described whether flame stability would be improved or decreased by adopting the proposed combustor and liquid fuel spraying device. Moreover, the method for improving flame stability was not described.

【0007】本発明の目的は、火炎安定性を良好に保
ち、かつNOx排出量を低くする、液体燃料の燃焼方
法、液体燃料用燃焼装置の運転方法、及び液体燃料用燃
焼装置を提供することである。
It is an object of the present invention to provide a liquid fuel combustion method, a liquid fuel combustion apparatus operating method, and a liquid fuel combustion apparatus, which maintain good flame stability and reduce NOx emissions. Is.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、微粒化した液体燃料を空気流中に噴霧して
空気と混合し、混合した液体燃料の一部を蒸発させた
後、該混合された燃料を燃焼させて火炎を形成する、液
体燃料の燃焼方法において、前記空気流の流速に対応し
て、前記微粒化した液体燃料の噴霧速度と前記空気流の
流速との比を制御することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a method in which atomized liquid fuel is sprayed into an air stream, mixed with air, and a part of the mixed liquid fuel is evaporated. In the method of burning a liquid fuel, wherein the mixed fuel is burned to form a flame, a ratio of a spray velocity of the atomized liquid fuel and a velocity of the air flow corresponding to a flow velocity of the air flow. It is characterized by controlling.

【0009】上記目的はまた、微粒化した液体燃料を空
気流中に噴霧して空気と混合し、混合した液体燃料の一
部を蒸発させた後、該混合された燃料を燃焼させて火炎
を形成する、液体燃料の燃焼方法において、前記燃焼に
おける燃焼振動の強度に対応して、前記微粒化した液体
燃料の噴霧速度と前記空気流の流速との比を制御するこ
とによっても達成される。
The above object is also to spray atomized liquid fuel into an air stream to mix it with air, evaporate a part of the mixed liquid fuel, and then burn the mixed fuel to produce a flame. In the liquid fuel combustion method to be formed, it can also be achieved by controlling the ratio between the atomization speed of the atomized liquid fuel and the flow speed of the air flow in accordance with the intensity of combustion vibration in the combustion.

【0010】上記目的はまた、液体燃料を微粒化し噴霧
するアトマイザと、該アトマイザから噴霧された燃料と
所定の方向に流れている空気流とを混合させる混合室
と、該混合室で形成された燃料と空気の混合物を噴出し
燃焼させる燃焼室とを含んでなる燃焼装置の運転方法に
おいて、前記燃焼装置の負荷に対応して、前記アトマイ
ザから噴霧する燃料微粒子の速度と前記混合室の空気流
の流速の比を制御することによっても達成される。
The above object is also formed by an atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer and an air stream flowing in a predetermined direction, and the mixing chamber. In a method of operating a combustion apparatus including a combustion chamber for injecting and burning a mixture of fuel and air, the velocity of fuel particles sprayed from the atomizer and the air flow in the mixing chamber, corresponding to the load of the combustion apparatus. It is also achieved by controlling the ratio of the flow velocities.

【0011】ここで、前記アトマイザから噴霧する燃料
微粒子の速度と前記混合室の空気流の流速の比を制御す
る方法としては、前述のように、燃焼装置の負荷に対応
して制御する方法のほかに、前記混合室中の空気流の流
速に対応して制御する方法、前記燃焼室中の燃焼振動の
強度に対応して制御する方法がある。
Here, as a method of controlling the ratio of the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the velocity of the air flow in the mixing chamber, as described above, the method of controlling in accordance with the load of the combustion device is used. In addition, there are a method of controlling according to the flow velocity of the air flow in the mixing chamber and a method of controlling according to the intensity of combustion vibration in the combustion chamber.

【0012】上記目的はさらに、液体燃料を微粒化し噴
霧するアトマイザと、該アトマイザから噴霧された燃料
と所定の方向に流れている空気流とを混合させる混合室
と、該混合室で形成された燃料と空気の混合物を噴出し
燃焼させる燃焼室とを含んでなる燃焼装置に、前記燃焼
装置の負荷に対応して、前記アトマイザから噴霧する燃
料微粒子の速度と前記混合室の空気流の流速の比が最適
となるような噴霧条件を判定する最適噴霧条件判定手段
と、前記燃料微粒子の最適噴霧条件判定手段から出力さ
れた最適噴霧条件信号に対応して前記燃料微粒子の噴霧
条件を制御する噴霧条件制御手段とを設けることによっ
ても達成される。
The above object is further formed by an atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer and an air stream flowing in a predetermined direction, and the mixing chamber. In a combustion device including a combustion chamber for injecting and burning a mixture of fuel and air, the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the flow velocity of the air flow in the mixing chamber are corresponded to the load of the combustion device. Optimum spray condition determination means for determining a spray condition such that the ratio is optimum, and spray for controlling the spray condition of the fuel particles in response to the optimum spray condition signal output from the optimum spray condition determination means for the fuel particles. It is also achieved by providing condition control means.

【0013】上記目的はさらに、液体燃料を微粒化し噴
霧するアトマイザと、該アトマイザから噴霧された燃料
と所定の方向に流れている空気流とを混合させる混合室
と、該混合室で形成された燃料と空気の混合物を噴出し
燃焼させる燃焼室とを含んでなる燃焼装置に、前記混合
室中の空気流速に対応して、前記アトマイザから噴霧す
る燃料微粒子の速度と前記混合室の空気流の流速の比が
最適となるような噴霧条件を判定して最適噴霧条件信号
を出力する最適噴霧条件判定手段と、該最適噴霧条件判
定手段から出力された最適噴霧条件信号を入力として前
記燃料微粒子の噴霧条件を制御する噴霧条件制御手段と
を設けることによっても達成される。
The above object is further formed by an atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer and an air stream flowing in a predetermined direction, and the mixing chamber. In a combustion device including a combustion chamber for injecting and burning a mixture of fuel and air, the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the air flow in the mixing chamber, corresponding to the air velocity in the mixing chamber. Optimum spray condition determination means for determining the spray condition such that the ratio of the flow velocities is optimal and outputting the optimum spray condition signal, and the optimum spray condition signal output from the optimum spray condition determination means as an input It is also achieved by providing a spray condition control means for controlling the spray condition.

【0014】上記目的はさらに、液体燃料を微粒化し噴
霧するアトマイザと、該アトマイザから噴霧された燃料
と所定の方向に流れている空気流とを混合させる混合室
と、該混合室で形成された燃料と空気の混合物を噴出し
燃焼させる燃焼室とを含んでなる燃焼装置に、前記燃焼
室中の燃焼振動強度に対応して、前記アトマイザから噴
霧する燃料微粒子の速度と前記混合室の空気流の流速の
比が最適となるような噴霧条件を判定して最適噴霧条件
信号を出力する最適噴霧条件判定手段と、前記最適噴霧
条件判定手段から出力された最適噴霧条件信号を入力と
して前記燃料微粒子の噴霧条件を制御する噴霧条件制御
手段とを設けることによっても達成される。
The above object is further formed by an atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer and an air stream flowing in a predetermined direction, and the mixing chamber. In a combustion device including a combustion chamber for ejecting and burning a mixture of fuel and air, the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the air flow in the mixing chamber corresponding to the combustion vibration intensity in the combustion chamber. Of the fuel particles by inputting the optimum spray condition signal outputted from the optimum spray condition judging means for judging the spray condition such that the ratio of the flow velocities is optimum and outputting the optimum spray condition signal. It is also achieved by providing a spray condition control means for controlling the spray condition of.

【0015】前記アトマイザは、前記混合室で燃料と混
合される空気流より高い圧力の微粒化用空気が供給され
るようにしておくのが望ましい。
It is desirable that the atomizer be supplied with atomizing air having a pressure higher than that of the air flow mixed with the fuel in the mixing chamber.

【0016】前記最適噴霧条件判定手段は、具体的に
は、前記アトマイザ中に供給する燃料と前記微粒化用空
気の流量比を選定する手段としてよい。
The optimum spraying condition determining means may specifically be means for selecting a flow rate ratio between the fuel supplied into the atomizer and the atomizing air.

【0017】前記最適噴霧条件信号は、具体的には、前
記アトマイザ中に供給する燃料と前記微粒化用空気の流
量比、もしくは前記微粒化用空気の流量を示す信号を示
す信号としてよい。
Specifically, the optimum spraying condition signal may be a signal indicating a flow rate ratio between the fuel supplied to the atomizer and the atomizing air, or a signal indicating the flow rate of the atomizing air.

【0018】前記噴霧条件制御手段は、具体的には、前
記アトマイザ中に供給する前記微粒化用空気の流量を制
御する手段としてよい。
Specifically, the atomizing condition control means may be means for controlling the flow rate of the atomizing air supplied into the atomizer.

【0019】本発明の燃焼装置は、さらに、前記燃焼装
置の負荷と、その時に前記アトマイザ中に供給する燃料
と前記微粒化用空気の最適な流量比との関係を表すプロ
グラムを、前記最適噴霧条件判定手段中に備えているこ
とが望ましい。
In the combustion apparatus of the present invention, a program representing the relationship between the load of the combustion apparatus and the optimum flow rate ratio of the fuel to be supplied into the atomizer at that time and the atomization air is further added to the optimum spray. It is desirable that the condition determining means be provided.

【0020】本発明の燃焼装置は、さらに、前記混合室
中の空気流速と、その時に前記アトマイザ中に供給する
燃料と前記微粒化用空気の最適な流量比との関係を表す
プログラムを前記前記最適噴霧条件判定手段中に備えて
いることが望ましい。
In the combustion apparatus of the present invention, the program representing the relationship between the flow velocity of air in the mixing chamber and the optimum flow rate ratio of the fuel to be supplied into the atomizer and the atomizing air at that time is described above. It is desirable that the means is provided in the optimum spray condition determination means.

【0021】本発明の燃焼装置は、さらに、前記燃焼室
中での圧力の時間変動を測定する手段と、前記圧力の時
間変動を周波数解析し燃焼振動強度を出力する手段と、
前記燃焼振動強度が予め定めた許容値を超えた場合に、
前記アトマイザ中に供給する燃料と前記微粒化用空気の
流量比を大きくする手段とを備えていることが望まし
い。
The combustion apparatus of the present invention further comprises means for measuring the time variation of the pressure in the combustion chamber, means for frequency-analyzing the time variation of the pressure, and outputting combustion vibration intensity.
When the combustion vibration intensity exceeds a predetermined allowable value,
It is desirable to include means for increasing the flow rate ratio of the fuel supplied into the atomizer and the atomizing air.

【0022】[0022]

【作用】ガスタ-ビン燃焼器等では、NOx排出量を低減
することと、火炎の失火、逆火を防ぐことが同時に求め
られる。NOx排出量を低減することと、火炎の失火、
逆火を防ぎ、安定な火炎を形成することの、どちらがよ
り重要な課題であるかは、燃焼器の運転条件、負荷等に
より異なる。
In the gas turbine combustor and the like, it is required at the same time to reduce the NOx emission amount and prevent flame misfire and flashback. To reduce NOx emissions, flame misfires,
Which is the most important issue, which is to prevent flashback and form a stable flame, depends on the operating conditions, load, etc. of the combustor.

【0023】図5は、発明者等が種々の液体燃料を用い
て実験した結果得られた、液体燃料を予蒸発予混合燃焼
させたときの、火炎の吹き消え限界、及び逆火限界の一
般的な特徴を予混合気体の空気比を横軸に、噴出速度を
縦軸にとって示すものである。図中、高空気比側の曲線
Aが吹き消え限界を、低空気比側の曲線Bが逆火限界を
表す。安定に燃焼するのは、予混合気体の空気比と噴出
速度が、図中の吹き消え限界を示す曲線Aと逆火限界を
示す曲線Bの間にあるときである。また、図中縦軸の噴
出速度は、混合室中での燃焼用空気の平均流速である。
FIG. 5 shows general results of flame blowout limit and flashback limit when the liquid fuel was pre-evaporated and premixed and burned, which was obtained as a result of experiments conducted by the inventors using various liquid fuels. The characteristic is shown with the air ratio of the premixed gas on the horizontal axis and the ejection speed on the vertical axis. In the figure, the curve A on the high air ratio side represents the blowout limit, and the curve B on the low air ratio side represents the flashback limit. Stable combustion occurs when the air ratio and ejection speed of the premixed gas are between the curve A indicating the blowout limit and the curve B indicating the flashback limit in the figure. Further, the ejection speed on the vertical axis in the figure is the average flow velocity of the combustion air in the mixing chamber.

【0024】図5に示すように、噴出速度を一定に保
ち、空気比を減少させると逆火が生じ、空気比を増加さ
せると吹き消えが生じる。また、NOx排出量は、予混
合気体の空気比を高くすると低くなる傾向がある。
As shown in FIG. 5, when the ejection speed is kept constant and the air ratio is decreased, flashback occurs, and when the air ratio is increased, blowout occurs. Further, the NOx emission amount tends to decrease as the air ratio of the premixed gas increases.

【0025】負荷が低いときには、予混合気体の噴出速
度が小さく、この時には火炎の吹き消え、逆火が共に生
じやすいため、安定な火炎を形成することがより重要な
課題である。一方、負荷が高いときには、予混合気体の
噴出速度が大きく、この時には逆火のおそれはあまりな
い。また、負荷が低いときと比べると、吹き消えも生じ
にくい。ただ、燃焼量が増加するため、排出されるNO
xの総量は増える。従って、負荷が高いときには、負荷
が低いときと比べて、NOx排出量の低減がより重要で
ある。
When the load is low, the jet speed of the premixed gas is low, and at this time, the flame is likely to be extinguished and the flashback is likely to occur, so that it is more important to form a stable flame. On the other hand, when the load is high, the ejection speed of the premixed gas is high, and at this time there is not much risk of flashback. In addition, blowing out is less likely to occur than when the load is low. However, the amount of combustion increases, so the NO emitted
The total amount of x increases. Therefore, when the load is high, the reduction of NOx emissions is more important than when the load is low.

【0026】なお、図5では吹き消え限界と逆火限界を
それぞれ1本の曲線で示しているが、液体燃料を用いた
ときには、燃料の噴霧条件を変化させると吹き消え限
界、逆火限界は変化する。この時同時に、NOx排出特
性も変化する。従って、負荷が低いときには安定燃焼範
囲が広くなるよう、負荷が高いときにはNOx排出量が
低減されるよう、燃料の噴霧条件を制御することが必要
である。
In FIG. 5, the blowout limit and the flashback limit are shown by one curve, but when liquid fuel is used, the blowout limit and the flashback limit are changed by changing the fuel spray conditions. Change. At the same time, the NOx emission characteristic also changes. Therefore, it is necessary to control the fuel spray conditions so that the stable combustion range is widened when the load is low and the NOx emission amount is reduced when the load is high.

【0027】発明者らが検討の結果見出した、NOxの
低減及び、安定燃焼範囲の拡大に必要な燃料の噴霧条件
は以下の通りである。
The fuel spray conditions necessary for the reduction of NOx and the expansion of the stable combustion range found by the inventors as a result of the study are as follows.

【0028】(1)NOxの低減には、燃料粒子の蒸発
度をできるだけ高くすることが最も重要である。ただ
し、燃料粒子の蒸発度と安定燃焼範囲の広さには関連は
見られない。
(1) In order to reduce NOx, it is most important to increase the degree of evaporation of fuel particles as much as possible. However, there is no relation between the degree of evaporation of fuel particles and the width of the stable combustion range.

【0029】(2)安定燃焼範囲の拡大には、燃料粒子
の速度と燃焼用空気速度の差を、できるだけ少なくする
ことが最も重要である。ただし、燃料粒子の速度と燃焼
用空気速度の差と、NOx排出濃度との間には関連が見
られない。
(2) In order to expand the stable combustion range, it is most important to minimize the difference between the velocity of fuel particles and the velocity of combustion air. However, there is no relationship between the difference between the velocity of the fuel particles and the velocity of the combustion air and the NOx emission concentration.

【0030】従って、NOxの低減と安定燃焼範囲の拡
大に対しては、噴霧条件のなかの異なった因子をそれぞ
れ制御する必要がある。特に、燃焼負荷が低いときに
は、吹き消え、逆火を防ぐため、燃焼用空気の流速に合
わせて燃料の噴霧条件を細かく制御する必要がある。
Therefore, in order to reduce NOx and expand the stable combustion range, it is necessary to control different factors in the spray conditions. In particular, when the combustion load is low, it is necessary to finely control the fuel spray conditions in accordance with the flow velocity of the combustion air in order to prevent blowout and flashback.

【0031】なお一般に、吹き消え、逆火が生じる前
に、それに先立ち燃焼振動が生じることが多く、この時
には強い圧力変動が生じる。このため、燃焼装置内の圧
力変動を測定し、圧力変動の強さが一定値を超えたとき
に気液重量比を小さくするよう燃焼条件を制御したの
で、吹き消え、逆火を防ぐことができる。
Generally, before the blowout and the flashback occur, combustion vibration often occurs in advance, and at this time, a strong pressure fluctuation occurs. Therefore, the pressure fluctuations in the combustion device were measured, and the combustion conditions were controlled so that the gas-liquid weight ratio was reduced when the pressure fluctuation strength exceeded a certain value. it can.

【0032】[0032]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図1は、本発明の実施例が適用されたガスタ−ビ
ン発電設備の系統図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine power generation facility to which an embodiment of the present invention is applied.

【0033】図示の設備は、燃料タンク35と、この燃
料タンク35に接続された燃焼装置100と、この燃焼
装置100で生成された燃焼ガスで駆動されるガスター
ビン7と、このガスタービン7に駆動される発電機8及
び空気圧縮機6と、を含んで構成されている。空気圧縮
機6は燃焼装置100に接続されて圧縮空気を供給する
ようになっている。
The illustrated equipment includes a fuel tank 35, a combustion device 100 connected to the fuel tank 35, a gas turbine 7 driven by the combustion gas generated by the combustion device 100, and the gas turbine 7. The generator 8 and the air compressor 6 to be driven are included. The air compressor 6 is connected to the combustion device 100 and supplies compressed air.

【0034】本発明の実施例である図示の燃焼装置10
0は、前記燃料タンク35に接続されて燃料を圧送する
燃料供給装置36と、この燃料供給装置36の出側に互
いに並列に接続された予混合燃焼用燃料流量制御弁27
及び拡散燃焼用燃料流量制御弁28と、これらの弁に接
続されて燃料の供給を受ける燃焼器200と、前記空気
圧縮器6の吐出口と燃焼器200を接続する燃焼用空気
配管45Aと、該燃焼空気配管45Aに噴霧用空気流量
制御弁4を介して接続された昇圧用小型圧縮器3と、こ
の昇圧用小型圧縮器3の吐出口と前記燃焼器200を接
続する噴霧用空気配管2Aと、負荷信号33を入力とし
て燃料流量及び稀釈空気量を決定する基本制御装置32
と、該基本制御装置32に接続されて前記予混合燃焼用
燃料流量制御弁27の開度を制御する予混合燃焼用燃料
流量制御装置26と、同じく基本制御装置32に接続さ
れて前記拡散燃焼用燃料流量制御弁27の開度を制御す
る拡散燃焼用燃料流量制御装置25と、燃焼器200の
圧力センサ19に接続され圧力変動信号20を受け取る
燃焼振動強度解析装置21と、該燃焼振動強度解析装置
21および前記基本制御装置32に接続された噴霧空気
流量判定装置23と、該噴霧空気流量判定装置23が出
力する噴霧用空気流量制御信号24を入力として前記噴
霧用空気流量制御弁4の開度を制御する噴霧用空気流量
制御装置5と、前記基本制御装置32が出力する希釈空
気流量制御信号18を入力として燃焼器200のスライ
ドリング37の位置を制御する稀釈空気量制御装置14
と、を含んで構成されている。
The illustrated combustion system 10 is an embodiment of the present invention.
Reference numeral 0 denotes a fuel supply device 36 that is connected to the fuel tank 35 to feed the fuel under pressure, and a premixed combustion fuel flow rate control valve 27 that is connected in parallel to the outlet side of the fuel supply device 36.
And a diffusion combustion fuel flow rate control valve 28, a combustor 200 connected to these valves and supplied with fuel, a combustion air pipe 45A connecting the discharge port of the air compressor 6 and the combustor 200, A boosting compact compressor 3 connected to the combustion air pipe 45A through a spraying air flow control valve 4, and a spraying air pipe 2A connecting the discharge port of the boosting compact compressor 3 and the combustor 200. And the basic control device 32 for determining the fuel flow rate and the diluted air amount by inputting the load signal 33.
And a premixed combustion fuel flow rate control device 26 connected to the basic control device 32 to control the opening degree of the premixed combustion fuel flow rate control valve 27, and the diffusion combustion connected to the basic control device 32. Diffusion combustion fuel flow rate control device 25 for controlling the opening of the fuel flow rate control valve 27, combustion vibration intensity analysis device 21 connected to the pressure sensor 19 of the combustor 200 for receiving the pressure fluctuation signal 20, and the combustion vibration intensity. The spray air flow rate determination device 23 connected to the analysis device 21 and the basic control device 32, and the spray air flow rate control signal 24 output from the spray air flow rate determination device 23 are input to the spray air flow rate control valve 4. The atomizing air flow rate control device 5 for controlling the opening degree and the position of the slide ring 37 of the combustor 200 using the dilution air flow rate control signal 18 output by the basic control device 32 as an input. Controlling the dilution air amount control device 14
And are included.

【0035】燃焼器200は、円筒形の燃焼器ケーシン
グ胴15Aと、この燃焼器ケーシング胴15Aの燃料供
給側(上流側)端部を塞ぐように取り付けられたケーシ
ング端板15Bと、燃焼器ケーシング胴15Aに同心に
内装された段付き円筒状の内胴15Cと、内胴15Cの
ケーシング端板15B側(小径部)内部に、該内胴15
Cに内接して配置され下流端が開放された円筒状の複数
の混合室17と、この混合室17の下流端に支持板39
に支持されて配置された保炎器16と、前記複数の混合
室17の中央、つまり内胴15Cのケーシング端板15
B側中心線上に配置された円筒状の拡散燃焼用アトマイ
ザ区画15Dと、前記複数の混合室17のそれぞれにケ
ーシング端板15Bを貫通して配置された二重管状の予
混合燃焼用アトマイザ11と、前記拡散燃焼用ノズル区
画15Dにケーシング端板15Bの中心を貫通して配置
された二重管状の拡散燃焼用アトマイザ13と、燃焼器
ケーシング胴15A及び内胴15Cの大径部を貫通して
配置され内胴15Cの大径部(燃焼室12)内の圧力を
検出して圧力変動信号20を出力する圧力センサ19
と、内胴15Cの大径部の円周壁面に形成された稀釈空
気孔15Eと、内胴15Cの外周面上を軸線方向に進退
して前記稀釈空気孔15Eを開閉するスライドリング3
7と、とを含んで構成されている。
The combustor 200 includes a cylindrical combustor casing shell 15A, a casing end plate 15B attached so as to close the fuel supply side (upstream side) end of the combustor casing shell 15A, and the combustor casing. A stepped cylindrical inner case 15C concentrically installed in the case 15A and the inner case 15C inside the casing end plate 15B side (small diameter portion) of the inner case 15C.
A plurality of cylindrical mixing chambers 17 that are arranged inscribed in C and have open downstream ends, and support plates 39 at the downstream ends of the mixing chambers 17.
And a flame stabilizer 16 supported and disposed in the center of the plurality of mixing chambers 17, that is, the casing end plate 15 of the inner case 15C.
A cylindrical diffusion combustion atomizer section 15D arranged on the B-side center line, and a double-tube premix combustion atomizer 11 arranged so as to penetrate the casing end plate 15B in each of the plurality of mixing chambers 17. A double tubular diffuser combustion atomizer 13 disposed in the diffusion combustion nozzle section 15D so as to penetrate through the center of the casing end plate 15B, and a large-diameter portion of the combustor casing body 15A and the inner body 15C. A pressure sensor 19 arranged to detect the pressure in the large diameter portion (combustion chamber 12) of the inner shell 15C and output a pressure fluctuation signal 20.
And a dilution air hole 15E formed on the circumferential wall surface of the large diameter portion of the inner case 15C, and a slide ring 3 for opening and closing the dilution air hole 15E by advancing and retracting in the axial direction on the outer peripheral surface of the inner case 15C.
7 and are included.

【0036】予混合燃焼用アトマイザ11は、二重管で
構成されており、内管が予混合燃焼用燃料流量制御弁2
7に接続され、外管と内管の間の空間が昇圧用小型圧縮
器3の吐出口に噴霧用空気配管2Aで接続されている。
内管の下流端は外管の下流端と所定の間隔を隔てて配置
され、内管の下流端面には燃料噴出用の小孔が設けられ
ている。外管の下流端面には燃料を霧化して混合室17
に噴出する小孔が設けられている。
The premixed combustion atomizer 11 is composed of a double pipe, and the inner pipe has a premixed combustion fuel flow control valve 2
7, the space between the outer pipe and the inner pipe is connected to the discharge port of the booster compact compressor 3 by the spray air pipe 2A.
The downstream end of the inner pipe is arranged at a predetermined distance from the downstream end of the outer pipe, and the downstream end face of the inner pipe is provided with a small hole for injecting fuel. Fuel is atomized on the downstream end surface of the outer pipe to mix chamber 17
There is a small hole that gushes out.

【0037】拡散燃焼用アトマイザ13は、予混合燃焼
用アトマイザ11と同様に二重管で構成されており、内
管が拡散燃焼用燃料流量制御弁28に接続され、外管と
内管の間の空間が昇圧用小型圧縮器3の吐出口に噴霧用
空気配管2Aで接続されている。内管の下流端は外管の
下流端と所定の間隔を隔てて配置され、内管の下流端面
には燃料噴出用の小孔が設けられている。外管の下流端
面には燃料を霧化して燃焼室12に噴出する小孔が設け
られている。拡散燃焼用ノズル区画15Dには、拡散燃
焼用アトマイザ13の外管外周を取り囲んで同心状に円
筒状の燃焼用空気45の流路が形成されており、その下
流端は旋回器38を介して燃焼室12に開孔している。
Like the premixed combustion atomizer 11, the diffusion combustion atomizer 13 is constituted by a double pipe, and the inner pipe is connected to the diffusion combustion fuel flow rate control valve 28 so that it is between the outer pipe and the inner pipe. This space is connected to the discharge port of the booster compact compressor 3 by the atomizing air pipe 2A. The downstream end of the inner pipe is arranged at a predetermined distance from the downstream end of the outer pipe, and the downstream end face of the inner pipe is provided with a small hole for injecting fuel. A small hole for atomizing fuel and ejecting it into the combustion chamber 12 is provided on the downstream end surface of the outer tube. In the diffusion combustion nozzle section 15D, a concentric cylindrical flow path of the combustion air 45 is formed so as to surround the outer periphery of the diffusion combustion atomizer 13, and the downstream end thereof is provided with a swirler 38. An opening is formed in the combustion chamber 12.

【0038】燃焼器ケーシング胴15Aと内胴15Cの
間は、燃焼用空気流路区画15Fをなしており、前記燃
焼用空気配管45Aは、該燃焼用空気流路区画15Fの
下流側端部に接続されている。燃焼用空気流路区画15
Fは、混合室17の上流側端部、拡散燃焼用アトマイザ
13の外管外周を取り囲んで同心状に形成された円筒状
の燃焼用空気45の流路の上流側端部ともそれぞれ連通
され、燃焼用空気を供給するようになっている。
A combustion air flow passage section 15F is formed between the combustor casing body 15A and the inner body 15C, and the combustion air pipe 45A is provided at the downstream end of the combustion air flow passage section 15F. It is connected. Combustion air flow path section 15
F is also communicated with the upstream end of the mixing chamber 17 and the upstream end of the flow path of the cylindrical combustion air 45 that is concentrically formed so as to surround the outer periphery of the diffusion combustion atomizer 13. It is designed to supply combustion air.

【0039】以下、蒸気構成の装置の動作を説明する。
液体燃料は、燃料タンク35から、燃料供給装置36を
経て燃焼器200に供給される。ここで、燃料供給装置
36にはポンプ等が用いられる。燃料供給装置36から
送り出された燃料は、予混合燃焼用燃料と拡散燃焼用燃
料の2系統に分けられ、それぞれ予混合燃焼用燃料流量
制御弁27及び拡散燃焼用燃料流量制御弁28により流
量が調節される。流量が調節された後、予混合燃焼用燃
料は予混合燃焼用アトマイザ11から混合室17に噴霧
され燃焼用空気45と混合される。混合室17で混合さ
れた燃料と空気は燃焼室12中に噴出され、予混合火炎
を形成する。この予混合火炎は保炎器16により保持さ
れる。拡散燃焼用燃料は拡散燃焼用アトマイザ13から
燃焼室12中に直接噴霧され、燃焼室12中で燃焼用空
気45と混合され、拡散火炎を形成する。
The operation of the apparatus having the vapor structure will be described below.
The liquid fuel is supplied from the fuel tank 35 to the combustor 200 via the fuel supply device 36. Here, a pump or the like is used for the fuel supply device 36. The fuel sent from the fuel supply device 36 is divided into two systems, that is, the fuel for premixed combustion and the fuel for diffusion combustion, and the flow rate is controlled by the fuel flow control valve 27 for premixed combustion and the fuel flow rate control valve 28 for diffusion combustion, respectively. Adjusted. After the flow rate is adjusted, the premixed combustion fuel is sprayed from the premixed combustion atomizer 11 into the mixing chamber 17 and mixed with the combustion air 45. The fuel and air mixed in the mixing chamber 17 are ejected into the combustion chamber 12 to form a premixed flame. This premixed flame is held by the flame stabilizer 16. The diffusion combustion fuel is directly sprayed from the diffusion combustion atomizer 13 into the combustion chamber 12 and mixed with the combustion air 45 in the combustion chamber 12 to form a diffusion flame.

【0040】空気1は、空気圧縮器6に吸入され、昇圧
される。昇圧された空気の大部分は燃焼用空気45とし
て燃焼用空気配管45Aを経て燃焼器200の燃焼用空
気流路区画15Fへ送られる。燃焼用空気45の多く
は、予混合火炎あるいは拡散火炎を形成するために用い
られる。予混合火炎を形成するための空気は、燃焼用空
気流路区画15Fで余熱されたのち、混合室17を経て
燃焼室12中に噴出される。拡散火炎を形成するための
空気は、混合室17を経ずに、燃焼用空気流路区画15
Fから拡散燃焼用アトマイザ13の周囲を経て旋回器3
8を通って燃焼室12中に噴出される。燃焼用空気45
の一部は、稀釈空気46として、燃焼用空気流路区画1
5Fから稀釈空気孔15Eを経て直接燃焼室12の下流
側に送入される。この稀釈空気46の量はスライドリン
グ37により調節される。通常は、ガスタ−ビン負荷が
小さいときには稀釈空気流量が多く、ガスタ−ビン負荷
が大きいときには稀釈空気流量が少なくなるよう、スラ
イドリング37を動かして稀釈空気孔15Eの開度を調
節する。このように稀釈空気46の量を調節すること
で、混合室17へ供給する空気量を望ましい値に設定す
ることができる。なお、図1中には示していないが、燃
焼用空気45の一部は燃焼器の壁面を冷却するためにも
用いられる。
The air 1 is sucked into the air compressor 6 and boosted in pressure. Most of the pressurized air is sent as combustion air 45 to the combustion air flow passage section 15F of the combustor 200 via the combustion air pipe 45A. Most of the combustion air 45 is used to form a premixed flame or a diffusion flame. The air for forming the premixed flame is preheated in the combustion air flow passage section 15F, and then jetted into the combustion chamber 12 through the mixing chamber 17. The air for forming the diffusion flame does not pass through the mixing chamber 17 and the combustion air flow passage section 15
From F through the diffuser combustion atomizer 13 and the swirler 3
It is jetted into the combustion chamber 12 through 8. Combustion air 45
A part of the air is used as the diluted air 46, and the combustion air flow passage section 1
5F is fed directly to the downstream side of the combustion chamber 12 through the diluted air hole 15E. The amount of this diluted air 46 is adjusted by the slide ring 37. Normally, the opening of the dilution air hole 15E is adjusted by moving the slide ring 37 so that the diluted air flow rate is large when the gas turbine load is small, and the diluted air flow rate is small when the gas turbine load is large. By adjusting the amount of the diluted air 46 in this way, the amount of air supplied to the mixing chamber 17 can be set to a desired value. Although not shown in FIG. 1, part of the combustion air 45 is also used for cooling the wall surface of the combustor.

【0041】空気圧縮器6で昇圧された空気の一部は、
昇圧用小型圧縮器3へ送られ、噴霧用空気2として用い
られる。噴霧用空気2は予混合燃焼用アトマイザ11、
及び拡散燃焼用アトマイザ13へ供給され、燃料を微粒
化するために用いられる。噴霧用空気2の流量は、噴霧
用空気流量制御弁4により調節される。
Part of the air boosted by the air compressor 6 is
The compressed air is sent to the compact compressor 3 and used as the atomizing air 2. The atomizing air 2 is a premixed combustion atomizer 11,
Also, it is supplied to the atomizer 13 for diffusion combustion and used for atomizing the fuel. The flow rate of the atomizing air 2 is adjusted by the atomizing air flow rate control valve 4.

【0042】燃焼器200から排出される高温燃焼気体
10は、ガスタ−ビン7へ導かれ、ガスタ−ビン7を駆
動し、ガスタ−ビン7は結合された発電機8と空気圧縮
器6を駆動する。ガスタ−ビン7を駆動した後の燃焼排
ガス9は、図示しない廃熱回収ボイラ、排煙脱硝装置を
経て、図示しない煙突から放出される。
The high temperature combustion gas 10 discharged from the combustor 200 is guided to the gas turbine 7 to drive the gas turbine 7, and the gas turbine 7 drives the generator 8 and the air compressor 6 connected to each other. To do. The combustion exhaust gas 9 after driving the gas turbine 7 is discharged from a stack (not shown) through a waste heat recovery boiler (not shown) and a flue gas denitration device.

【0043】次に、燃料流量、空気流量の制御方法につ
き説明する。
Next, a method of controlling the fuel flow rate and the air flow rate will be described.

【0044】燃料流量及び稀釈空気量は、基本制御装置
32で決定される。基本制御装置32には、ガスタ−ビ
ンの負荷要求に基づき図示されていない装置から出力さ
れる負荷信号33が送られ、この負荷信号33及び基本
制御装置32に備えられた燃料投入計画に基づき、燃料
流量及び稀釈空気流量が決定され、燃料流量制御信号3
1、予混合燃焼用燃料流量制御信号29、拡散燃焼用燃
料流量制御信号30、及び稀釈空気流量制御信号18が
出力される。
The fuel flow rate and the diluted air amount are determined by the basic control device 32. A load signal 33 output from a device (not shown) is sent to the basic control device 32 based on the load request of the gas turbine, and based on the load signal 33 and the fuel injection plan provided in the basic control device 32, The fuel flow rate and the diluted air flow rate are determined, and the fuel flow rate control signal 3
1, the premixed combustion fuel flow rate control signal 29, the diffusion combustion fuel flow rate control signal 30, and the diluted air flow rate control signal 18 are output.

【0045】燃料供給装置36では、燃料流量制御信号
31に基づき、燃料供給装置36中のポンプに接続され
たモ−タ−の回転数を制御する。予混合燃焼用燃料流量
制御装置26は、予混合燃焼用燃料流量制御信号29に
基づき予混合燃焼用燃料流量制御弁27の開度を決定
し、予混合燃焼用燃料流量制御装置26中に設けられた
モ−タ−により予混合燃焼用燃料流量制御弁27の開度
を調整する。拡散燃焼用燃料流量制御装置25は、拡散
燃焼用燃料流量制御信号30に基づき拡散燃焼用燃料流
量制御弁28の開度を決定し、拡散燃焼用燃料流量制御
装置26中に設けられたモ−タ−により拡散燃焼用燃料
流量制御弁28の開度を調整する。稀釈空気流量制御装
置14は、稀釈空気流量制御信号18に基づき稀釈空気
孔15Eの開度を決定し、稀釈空気流量制御装置14中
に設けられたモ−タ−によりスライドリング37を移動
させて稀釈空気孔15Eの開度を決定された開度に調整
する。なお、基本制御装置32からは、以上述べた制御
信号の他に、予混合燃焼用燃料流量信号34が噴霧空気
流量判定装置23へ出力される。
The fuel supply device 36 controls the rotation speed of the motor connected to the pump in the fuel supply device 36 based on the fuel flow rate control signal 31. The premixed combustion fuel flow rate control device 26 determines the opening degree of the premixed combustion fuel flow rate control valve 27 based on the premixed combustion fuel flow rate control signal 29, and is provided in the premixed combustion fuel flow rate control device 26. The opening degree of the premixed combustion fuel flow rate control valve 27 is adjusted by the selected motor. The diffusion combustion fuel flow rate control device 25 determines the opening degree of the diffusion combustion fuel flow rate control valve 28 on the basis of the diffusion combustion fuel flow rate control signal 30, and a mode provided in the diffusion combustion fuel flow rate control device 26. The opening of the diffusion combustion fuel flow rate control valve 28 is adjusted by a counter. The diluted air flow rate control device 14 determines the opening degree of the diluted air hole 15E on the basis of the diluted air flow rate control signal 18, and moves the slide ring 37 by the motor provided in the diluted air flow rate control device 14. The opening of the diluted air hole 15E is adjusted to the determined opening. In addition to the control signals described above, the basic control device 32 outputs a premixed combustion fuel flow rate signal 34 to the atomizing air flow rate determination device 23.

【0046】噴霧用空気2の流量は、噴霧空気流量判定
装置23で決定される。噴霧空気流量判定装置23には
ガスタ−ビンの負荷とその時の最適な気液重量比(噴霧
空気質量流量/燃料質量流量)を表すプログラムが備え
られており、負荷信号33に基づいて最適な気液重量比
が選定される。噴霧空気流量判定装置23は、次いで、
選定された気液重量比及び入力された予混合燃焼用燃料
流量信号34に基づき最適な噴霧空気流量を決定し、噴
霧空気流量制御信号24を噴霧用空気流量制御装置5に
出力する。噴霧用空気流量制御装置5は、噴霧用空気流
量制御信号24に基づき噴霧用空気流量制御弁4の開度
を決定し、噴霧用空気流量制御装置5中に設けられたモ
−タ−により噴霧用空気流量制御弁4の開度を決定され
た開度に調整する。
The flow rate of the atomizing air 2 is determined by the atomizing air flow rate determining device 23. The atomizing air flow rate determination device 23 is provided with a program that represents the load of the gas turbine and the optimum gas-liquid weight ratio (atomizing air mass flow rate / fuel mass flow rate) at that time. The liquid weight ratio is selected. The atomizing air flow rate determination device 23 then
The optimum spray air flow rate is determined based on the selected gas-liquid weight ratio and the input fuel flow signal for premixed combustion 34, and the spray air flow rate control signal 24 is output to the spray air flow rate control device 5. The atomizing air flow rate control device 5 determines the opening degree of the atomizing air flow rate control valve 4 based on the atomizing air flow rate control signal 24, and atomizes by a motor provided in the atomizing air flow rate control device 5. The opening degree of the air flow rate control valve 4 is adjusted to the determined opening degree.

【0047】図1中の燃焼器200に設けられている圧
力センサ19は、圧力変動信号20を燃焼振動強度解析
装置21へ出力する。燃焼振動強度解析装置21は、圧
力変動信号20の周波数解析を行って圧力変動の大きさ
と、圧力変動が最も大きくなる周波数を求め、圧力変動
の大きさが予め定めた値より大きいときに圧力変動の大
きさを表す燃焼振動強度信号22を噴霧空気流量判定装
置23及び基本制御装置32に出力する。燃焼振動強度
信号22が出力されたときには、噴霧空気流量判定装置
23は、入力された燃焼振動強度信号22の大きさに応
じて、噴霧空気流量判定装置23でガスタ−ビンの負荷
に対応して選定される最適な気液重量比を修正する。通
常、燃焼振動強度信号22が大きいときには、気液重量
比が小さくなるよう、気液重量比が修正される。
The pressure sensor 19 provided in the combustor 200 in FIG. 1 outputs the pressure fluctuation signal 20 to the combustion vibration intensity analysis device 21. The combustion vibration intensity analysis device 21 analyzes the frequency of the pressure fluctuation signal 20 to obtain the magnitude of the pressure fluctuation and the frequency at which the pressure fluctuation becomes the maximum, and when the magnitude of the pressure fluctuation is larger than a predetermined value, the pressure fluctuation is determined. The combustion vibration intensity signal 22 representing the magnitude of the above is output to the atomizing air flow rate determination device 23 and the basic control device 32. When the combustion vibration intensity signal 22 is output, the atomizing air flow rate determining device 23 responds to the load of the gas turbine by the atomizing air flow rate determining device 23 according to the magnitude of the input combustion oscillation intensity signal 22. Correct the optimum gas-liquid weight ratio selected. Normally, when the combustion vibration intensity signal 22 is large, the gas-liquid weight ratio is corrected so that the gas-liquid weight ratio becomes small.

【0048】図2は、本実施例の一変形例であり、ここ
では混合室17付近のみを拡大して示した。図1の実施
例では噴霧空気流量が一つの弁(噴霧用空気流量制御弁
4)で制御されるが、図2の燃焼装置では、昇圧用小型
圧縮器3の吐出側に互いに並列に複数個の弁が設けら
れ、噴霧空気は予混合燃焼用アトマイザ、拡散燃焼用ア
トマイザにそれぞれ各1個の弁から供給される。したが
って噴霧空気流量は、各アトマイザ毎に制御される。噴
霧粒子の粒径、速度等のアトマイザの特性は、製作時の
寸法誤差の影響により、アトマイザ毎に多少異なるが、
アトマイザ毎に噴霧空気流量を制御することにより、そ
れぞれのアトマイザについて最も望ましい噴霧条件を設
定できる。
FIG. 2 shows a modification of this embodiment, in which only the vicinity of the mixing chamber 17 is shown enlarged. In the embodiment of FIG. 1, the atomization air flow rate is controlled by one valve (atomization air flow rate control valve 4), but in the combustion apparatus of FIG. 2, a plurality of booster compact compressors 3 are arranged in parallel on the discharge side. Is provided, and atomized air is supplied to the atomizer for premixed combustion and the atomizer for diffusion combustion from one valve each. Therefore, the atomizing air flow rate is controlled for each atomizer. The atomizer characteristics such as the particle size and speed of atomized particles are slightly different for each atomizer due to the influence of dimensional error during manufacturing.
By controlling the atomizing air flow rate for each atomizer, the most desirable atomizing condition can be set for each atomizer.

【0049】噴霧条件には、燃料流量、噴霧空気流量が
あるが、燃料流量を決めるものとして、燃料流量制御信
号31、予混合燃焼用燃料流量制御信号29、予混合燃
焼用燃料流量信号34があり、噴霧空気流量を決めるも
のとして、噴霧空気流量制御信号24、稀釈空気流量制
御信号18がある。これらの信号が最適の噴霧条件を構
成する値を示す信号、つまり最適噴霧条件信号として各
出力元から出力される。各出力元は、それぞれ噴霧条件
が最適となるような値を判定して信号を出力するもので
あり、各出力元は最適噴霧条件判定手段でもある。これ
に対し、前記最適噴霧条件信号に基づいて噴霧条件を制
御する噴霧条件制御手段は、燃料流量制御信号31に対
して燃料供給装置36、予混合燃焼用燃料流量制御信号
29に対して予混合燃焼用燃料流量制御装置26、予混
合燃焼用燃料流量信号34に対して噴霧空気流量判定装
置23、噴霧用空気流量制御信号24に対して噴霧用空
気流量制御装置5、稀釈空気流量制御信号18に対して
稀釈空気量制御装置14である。なお、ここでいう望ま
しい噴霧条件とは、アトマイザ11から噴霧される燃料
微粒子の速度と混合室17の空気流の流速の比が適切な
値となるような噴霧条件である。
The spray conditions include the fuel flow rate and the atomized air flow rate. The fuel flow rate control signal 31, the premixed combustion fuel flow rate control signal 29, and the premixed combustion fuel flow rate signal 34 are used to determine the fuel flow rate. There are a spray air flow rate control signal 24 and a diluted air flow rate control signal 18 for determining the spray air flow rate. These signals are output from each output source as signals indicating values forming the optimum spray condition, that is, the optimum spray condition signal. Each output source determines a value such that the spraying condition is optimum and outputs a signal, and each output source is also an optimum spraying condition determination means. On the other hand, the spray condition control means for controlling the spray condition based on the optimum spray condition signal is premixed for the fuel supply device 36 for the fuel flow rate control signal 31 and for the premixed combustion fuel flow rate control signal 29. Combustion fuel flow rate control device 26, spray air flow rate determination device 23 for premixed combustion fuel flow rate signal 34, spray air flow rate control device 5 for spray air flow rate control signal 24, diluted air flow rate control signal 18 On the other hand, it is the diluted air amount control device 14. The desirable spraying conditions here are spraying conditions such that the ratio between the speed of the fuel particles sprayed from the atomizer 11 and the flow speed of the air flow in the mixing chamber 17 is an appropriate value.

【0050】図3は、図1または図2のガスタ−ビン発
電設備での、ガスタービンの負荷を横軸にとり燃料流量
を縦軸にとって両者の関係を決める燃料投入計画の一例
を示す図である。図示の例では、ガスタ−ビンの起動か
らある中間負荷に達するまでの間は、拡散燃焼用燃料の
みが供給され、ある中間負荷Iに達した後、予混合燃焼
用燃料の供給が開始される。また、予混合燃焼用燃料の
供給が開始された後、拡散燃焼用燃料の供給量が減少さ
れる。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a fuel injection plan in the gas turbine power generation facility of FIG. 1 or 2 in which the horizontal axis represents the load of the gas turbine and the vertical axis represents the fuel flow rate to determine the relationship between the two. . In the illustrated example, only the diffusion combustion fuel is supplied from the start of the gas turbine to a certain intermediate load, and after the certain intermediate load I is reached, the supply of the premixed combustion fuel is started. . Further, after the supply of the premixed combustion fuel is started, the supply amount of the diffusion combustion fuel is reduced.

【0051】図4は、図3に示すように燃料を供給した
ときの、ガスタ−ビン負荷とその時の最適な気液重量比
との関係の一例を、ガスタ−ビン負荷を横軸に、帰依器
重量比を横軸に、それぞれとって示す図である。なお、
図4には予混合燃焼用アトマイザの気液重量比のみを示
した。予混合燃焼用燃料の供給を開始する、負荷Iの条
件では、気液重量比を小さくしてある。これは、火炎の
逆火を防ぐためである。図1または図2に示した予混合
燃焼用アトマイザを用いたときには、気液重量比を小さ
くするとNOx排出量はやや増加するが、逆火は生じに
くい。一方、負荷Iの燃焼条件では逆火が生じやすい。
逆火が生じると燃焼器が破壊されるため、負荷Iの燃焼
条件では気液重量比が小さい条件で運転すべきである。
これに対して、ガスタ-ビン負荷が100%に近い負荷I
Iの条件では、逆火は生じにくいが、燃料供給量が多い
ためNOx排出量は多くなりやすい。従って、この条件
ではNOx排出量を少なくできる、気液重量比が大きい
条件で運転するのが望ましい。
FIG. 4 shows an example of the relationship between the gas turbine load and the optimum gas-liquid weight ratio at that time when fuel is supplied as shown in FIG. 3, with the gas turbine load as the horizontal axis. It is a figure which shows each container weight ratio on the horizontal axis. In addition,
FIG. 4 shows only the gas-liquid weight ratio of the atomizer for premixed combustion. Under the condition of load I at which the supply of the fuel for premixed combustion is started, the gas-liquid weight ratio is made small. This is to prevent flashback of the flame. When the premixed combustion atomizer shown in FIG. 1 or 2 is used, when the gas-liquid weight ratio is reduced, the NOx emission amount is slightly increased, but flashback is unlikely to occur. On the other hand, flashback is likely to occur under the load I combustion conditions.
When a flashback occurs, the combustor is destroyed, so under the load I combustion condition, the gas-liquid weight ratio should be small.
On the other hand, the gas turbine load is close to 100% I
Under the condition of I, the flashback is unlikely to occur, but the amount of fuel supply is large, and therefore the amount of NOx emission tends to be large. Therefore, under this condition, it is desirable to operate under a condition where the NOx emission amount can be reduced and the gas-liquid weight ratio is large.

【0052】図4に示すように、ガスタ−ビン負荷に応
じて気液重量比を制御するのが望ましい理由を、図6の
燃焼装置を用いて得た実験結果によりさらに説明する。
図6の燃焼装置では、気液重量比を変えることの他に、
アトマイザ11を流れ方向に対して移動させることによ
り、予蒸発予混合距離Lを変えることができる。したが
って、この燃焼器での燃料の噴霧条件は、気液重量比を
変えることと、予蒸発予混合距離(L,L’)を変える
ことの、二つの方法で変更できる。また、この燃焼器
は、測定窓46を通して、噴霧粒子の速度、濃度等の噴
霧状態を観測できるようにしてある。
The reason why it is desirable to control the gas-liquid weight ratio according to the gas turbine load as shown in FIG. 4 will be further explained by the experimental results obtained by using the combustion apparatus of FIG.
In the combustion device of FIG. 6, in addition to changing the gas-liquid weight ratio,
By moving the atomizer 11 in the flow direction, the pre-evaporation pre-mixing distance L can be changed. Therefore, the fuel spray conditions in this combustor can be changed in two ways, by changing the gas-liquid weight ratio and by changing the pre-evaporation premixing distance (L, L '). In addition, this combustor can observe the spray state such as the speed and concentration of the spray particles through the measurement window 46.

【0053】図7は、図6の燃焼器で用いたアトマイザ
11の縦断面図である。アトマイザは2重管で構成され
ている。燃料42は、中心部の管(内管)に流入し、先
端部の複数個の穴(例えば三角形の頂点をなすように配
置された3個の孔)より高速で噴出する。この時、前記
複数個の穴から噴出した燃料は、外側の管(内管と外管
の間)より導入した噴霧用空気2と衝突することにより
微粒化される。微粒化された燃料(例えばナフサや灯
油)と空気の混合流体は、噴出口端面Aでさらに微粒化
され、アトマイザから噴出される。
FIG. 7 is a vertical sectional view of the atomizer 11 used in the combustor of FIG. The atomizer is composed of double tubes. The fuel 42 flows into the central pipe (inner pipe) and is ejected at a high speed from a plurality of holes at the tip (for example, three holes arranged so as to form the apexes of a triangle). At this time, the fuel ejected from the plurality of holes collides with the atomizing air 2 introduced from the outer pipe (between the inner pipe and the outer pipe) to be atomized. A mixed fluid of atomized fuel (for example, naphtha or kerosene) and air is further atomized at the ejection end face A and ejected from the atomizer.

【0054】図8に、図6の燃焼器を用いたときの、吹
き消え限界及び逆火限界を、横軸に空気比、縦軸に予混
合気体の噴出速度をとって示す。Tinは混合室中の燃焼
空気温度、wa/wlは気液重量比を、それぞれ示す。低空
気比側の線が逆火限界、高空気比側の線が吹き消え限界
である。燃料により吹き消え限界及び逆火限界の空気比
の絶対値は異なる。ただし、噴出速度が高くなると逆火
限界の空気比は低くなる、噴出速度を30m/s以下にし
たときには噴出速度が小さいほど安定燃焼できる空気比
の範囲が狭くなる、等の特徴は燃料によらず同じであ
る。なお、図6の燃焼器で逆火が生じるときには、それ
に先立ち強い燃焼振動が発生した。
FIG. 8 shows the blowout limit and the flashback limit when the combustor of FIG. 6 is used, with the horizontal axis representing the air ratio and the vertical axis representing the jet speed of the premixed gas. Tin represents the temperature of the combustion air in the mixing chamber, and wa / wl represents the gas-liquid weight ratio. The line on the low air ratio side is the flashback limit, and the line on the high air ratio side is the blowout limit. The absolute values of the air ratios of the blowout limit and the flashback limit differ depending on the fuel. However, when the jet velocity is high, the air ratio at the flashback limit is low. When the jet velocity is 30 m / s or less, the smaller the jet velocity is, the narrower the range of stable air ratio is. The same. When a flashback occurs in the combustor shown in FIG. 6, strong combustion vibration occurred prior to that.

【0055】図9は予蒸発予混合距離(L')を一定と
し気液重量比(wa/wl)を変えて、噴霧粒子の濃度を測
定した結果を、気液重量比を横軸、粒子濃度(相対値)
を縦軸にとって示したものである。λは空気比を、Vは
混合室における燃焼空気流速を、それぞれ示す。図10
は気液重量比を一定とし予蒸発予混合距離を変えて、噴
霧粒子の濃度を測定した結果を、予蒸発予混合距離
(L')をを横軸、粒子濃度(相対値)を縦軸にとって
示したものである。噴霧粒子の濃度が小さくなることは
蒸発が促進されたことを意味する。これらの結果から、
気液重量比を大きく、予蒸発予混合距離を長くすると蒸
発が促進されることがわかる。
FIG. 9 shows the results of measuring the concentration of spray particles by changing the gas-liquid weight ratio (wa / wl) while keeping the pre-evaporation premixing distance (L ') constant and the gas-liquid weight ratio on the horizontal axis. Concentration (relative value)
Is plotted on the vertical axis. λ is the air ratio, and V is the combustion air velocity in the mixing chamber. Figure 10
Is the result of measuring the concentration of spray particles by changing the pre-evaporation pre-mixing distance while keeping the gas-liquid weight ratio constant, the pre-evaporation pre-mixing distance (L ') on the horizontal axis, and the particle concentration (relative value) on the vertical axis. It has been shown to. A decrease in the concentration of atomized particles means that evaporation was promoted. From these results,
It can be seen that evaporation is promoted when the gas-liquid weight ratio is increased and the pre-evaporation premixing distance is increased.

【0056】図11に、気液重量比がNOx排出濃度と
吹き消え限界空気比及び逆火限界空気比に与える影響を
示す。気液重量比を大きくし、蒸発を促進すると、NO
x排出濃度は減少するが、安定燃焼できる空気比の範囲
は狭くなる。
FIG. 11 shows the influence of the gas-liquid weight ratio on the NOx emission concentration, the blowout limit air ratio, and the flashback limit air ratio. If the gas-liquid weight ratio is increased and evaporation is accelerated, NO
Although the x emission concentration decreases, the range of the air ratio for stable combustion becomes narrow.

【0057】図12に、予蒸発予混合距離がNOx排出
濃度と安定燃焼範囲に及ぼす影響を示す。予蒸発予混合
距離を長くし、蒸発を促進するとNOx濃度は減少し、
安定燃焼できる空気比の範囲も広くなる。
FIG. 12 shows the influence of the pre-evaporation pre-mixing distance on the NOx emission concentration and the stable combustion range. Pre-evaporation If the pre-mixing distance is increased and evaporation is accelerated, the NOx concentration will decrease,
The range of air ratio for stable combustion is also widened.

【0058】図11及び図12の結果から考えると、気
液重量比と予蒸発予混合距離のどちらを変化させた場合
にも、蒸発を促進するとNOx濃度は減少する。即ち、
NOx濃度と、蒸発した燃料の割合には相関がある。一
方、火炎安定性についてみると、気液重量比を変えたと
きには、蒸発を促進すると安定燃焼できる空気比の範囲
は狭くなるのに対し、予蒸発予混合距離を変えたときに
は、蒸発を促進すると安定燃焼できる空気比の範囲は広
くなっており、気液重量比を変えたときと予蒸発予混合
距離を変えたときでは、火炎安定性に及ぼす影響が逆で
ある。従って、火炎の安定性と蒸発した燃料の割合には
相関は見られない。火炎の安定性は未蒸発の粒子の挙動
に影響を受けると考えられる。
Considering the results of FIGS. 11 and 12, the NOx concentration decreases when evaporation is promoted regardless of whether the gas-liquid weight ratio or the pre-evaporation premixing distance is changed. That is,
There is a correlation between the NOx concentration and the ratio of evaporated fuel. On the other hand, regarding flame stability, when the gas-liquid weight ratio is changed, the range of the air ratio that can be stably combusted becomes narrower when the evaporation is promoted, whereas when the pre-evaporation premixing distance is changed, the evaporation is promoted. The range of stable air ratio is wide, and the effect on flame stability is opposite when the gas-liquid weight ratio is changed and when the pre-evaporation premixing distance is changed. Therefore, there is no correlation between flame stability and percentage of evaporated fuel. Flame stability is believed to be influenced by the behavior of unvaporized particles.

【0059】未蒸発の粒子の挙動のうち重要と考えられ
るのは、粒子の速度と粒径である。未蒸発の粒子の粒径
及び速度を測定した結果を図13〜16に示す。
Among the behaviors of the particles which have not been evaporated yet, the velocity and the particle size of the particles are considered to be important. The results of measuring the particle size and velocity of the non-evaporated particles are shown in FIGS.

【0060】図13及び14は、噴霧粒子粒径の測定結
果である。図13に示すように、気液重量比を小さくす
ると粒径は大きくなり、このとき火炎安定性は向上す
る。この結果だけを考えると、噴霧粒子の粒径を大きく
すると火炎安定性は向上するとみられる。しかし、図1
4に示すように、予蒸発予混合距離の違いは粒径にあま
り影響を与えないにもかかわらず、予蒸発予混合距離を
長くすると火炎安定性は向上している。従って、図13
及び14の両者の結果から考えると、噴霧粒子の粒径と
火炎安定性との関連性はあまりないと判断できる。
13 and 14 show the measurement results of the atomized particle size. As shown in FIG. 13, when the gas-liquid weight ratio is decreased, the particle size is increased, and at this time, flame stability is improved. Considering only this result, it is considered that flame stability is improved by increasing the size of the spray particles. However, FIG.
As shown in FIG. 4, although the difference in the pre-evaporation premixing distance has little effect on the particle size, the flame stability is improved when the pre-evaporation premixing distance is increased. Therefore, FIG.
Considering the results of both Nos. 14 and 14, it can be judged that there is not much relation between the particle size of the spray particles and the flame stability.

【0061】図15及び16は、噴霧粒子速度の測定結
果である。ここで、縦軸には、粒子の速度の時間平均値
を燃焼用空気の平均速度で割った値、横軸には気液重量
比(図15)または予蒸発予混合距離(図16)を示し
た。気液重量比または予蒸発予混合距離のいずれを変化
させた場合にも、噴霧粒子の平均速度と空気速度の差が
小さく、また噴霧粒子の速度変動が小さいほど、火炎安
定性は向上する。
FIGS. 15 and 16 show the measurement results of the spray particle velocity. Here, the vertical axis represents the value obtained by dividing the time average value of the particle velocity by the average velocity of the combustion air, and the horizontal axis represents the gas-liquid weight ratio (FIG. 15) or the pre-evaporation premixing distance (FIG. 16). Indicated. Regardless of whether the gas-liquid weight ratio or the pre-evaporation premixing distance is changed, the smaller the difference between the average velocity of the spray particles and the air velocity, and the smaller the velocity fluctuation of the spray particles, the higher the flame stability.

【0062】以上の結果をまとめると、火炎安定性に最
も影響を与えるのは燃料粒子の速度であり、予蒸発予混
合室中での燃料粒子速度と燃焼用空気速度の差が少ない
ほど火炎安定性は良好である。一方、NOx排出濃度に
影響するのは燃料粒子の蒸発度であり、蒸発した燃料の
割合が大きいほどNOx排出濃度は低い。
Summarizing the above results, it is the velocity of the fuel particles that has the greatest effect on the flame stability. The smaller the difference between the velocity of the fuel particles in the pre-evaporation premix chamber and the velocity of the combustion air, the more stable the flame is. The sex is good. On the other hand, it is the degree of evaporation of the fuel particles that affects the NOx emission concentration, and the higher the ratio of evaporated fuel, the lower the NOx emission concentration.

【0063】これらの結果から考えると、NOx排出濃
度が低く、かつ安定性の良い火炎を形成するために必要
な条件は以下の二つである。
Considering these results, the following two conditions are necessary to form a flame with low NOx emission concentration and good stability.

【0064】(1)燃料粒子の蒸発度をできるだけ高く
する。
(1) The evaporation degree of fuel particles is made as high as possible.

【0065】(2)予蒸発予混合室中での粒子速度と燃
焼用空気速度の差を、できるだけ少なくする。
(2) Pre-evaporation The difference between the particle velocity and the combustion air velocity in the pre-mixing chamber is minimized.

【0066】予蒸発予混合距離を長くすることは、上記
(1)、(2)の課題を同時に達成できるため、最もよ
い対策である。ただし、実用燃焼器では、設計上の制約
等から必ずしも必要十分な長さに予蒸発予混合距離を設
定できないことが多い。この場合には、予蒸発予混合距
離の他に、燃料の噴霧条件を変化させる必要がある。
Increasing the pre-evaporation pre-mixing distance is the best measure because the above-mentioned problems (1) and (2) can be achieved at the same time. However, in practical combustors, the pre-evaporation pre-mixing distance cannot always be set to a necessary and sufficient length due to design restrictions and the like. In this case, in addition to the pre-evaporation pre-mixing distance, it is necessary to change the fuel spray conditions.

【0067】噴霧条件を変化させる代表的な方法の一つ
は、気液重量比を変化させることであるが、これまで述
べたように、気液重量比を変化させる方法では、上記
(1),(2)の課題を同時に達成することはできな
い。
One of the typical methods for changing the spraying conditions is to change the gas-liquid weight ratio, but as described above, in the method for changing the gas-liquid weight ratio, the above (1) is used. , (2) cannot be achieved at the same time.

【0068】従って、実用燃焼器でNOx排出濃度が低
く、かつ安定性の良い火炎を常に形成させるためには、
負荷に応じて燃料の噴霧条件を変化させる必要がある。
本実施例においては、負荷が低いときには吹き消え、逆
火の防止がより重要なため、気液重量比を小さくして予
蒸発予混合室中での粒子速度と燃焼用空気速度の差を、
できるだけ少なくし、負荷が高いときにはNOxの低減
がより重要なため、気液重量比を大きくして燃料粒子の
蒸発度をできるだけ高くするように制御している。混合
室の形状データ、空気圧縮器6吐出側での圧力,温度,
流速等の空気の性状データ、噴霧用空気流量制御弁4の
開度データ、スライドリング37の開度データ、等が基
本制御装置32に常時入力されており、これらのデータ
に基づいて前記混合室中での燃焼用空気の平均流速が基
本制御装置32で算出され、噴霧空気流量判定装置23
に出力される。液体燃料の粒子速度は、噴霧用空気流量
制御弁4の開度データ、アトマイザの形状データ、噴霧
用空気の圧力、燃料の流量を入力として噴霧空気流量判
定装置23で算出される。噴霧空気流量判定装置23
は、入力された混合室中での燃焼用空気の平均流速と算
出した液体燃料の粒子速度を用いて両者の比(流速比)
を算出する。噴霧空気流量判定装置23は、先に述べた
ように、入力される負荷信号33に基づいて気液重量比
を選定するが、前記燃焼用空気の平均流速が入力される
と、その時点でのガスタービン負荷が予め設定された限
界値より低く、かつ算出された流速比の値と1の差が許
容範囲を超えている場合、選定する気液重量比を所定量
だけ低めに選定する。このように、選定する気液重量比
を入力された混合室中での燃焼用空気の平均流速に基づ
いて修正することにより、液体燃料の粒子速度が混合室
中での燃焼用空気の平均流速に近付けられ、吹き消え、
逆火の防止が効果的に行われる。
Therefore, in order to always form a flame having a low NOx emission concentration and good stability in a practical combustor,
It is necessary to change the fuel spray conditions according to the load.
In the present embodiment, when the load is low, it is blown off, and since the prevention of flashback is more important, the gas-liquid weight ratio is made small, and the difference between the particle velocity and the combustion air velocity in the pre-evaporation pre-mixing chamber,
Since it is more important to reduce the amount of NOx as much as possible and to reduce NOx when the load is high, the vapor-liquid weight ratio is increased to control the evaporation degree of the fuel particles as high as possible. Shape data of the mixing chamber, pressure and temperature on the discharge side of the air compressor 6,
Air property data such as the flow velocity, the opening data of the atomizing air flow control valve 4, the opening data of the slide ring 37, etc. are constantly input to the basic control device 32, and the mixing chamber is based on these data. The average flow velocity of the combustion air in the inside is calculated by the basic control device 32, and the spray air flow rate determination device 23
Is output to The particle velocity of the liquid fuel is calculated by the atomizing air flow rate determination device 23 by inputting the opening degree data of the atomizing air flow rate control valve 4, the atomizer shape data, the atomizing air pressure, and the fuel flow rate. Spray air flow rate determination device 23
Is the ratio of the two using the average velocity of the combustion air in the input mixing chamber and the calculated particle velocity of the liquid fuel.
To calculate. As described above, the atomizing air flow rate determination device 23 selects the gas-liquid weight ratio based on the input load signal 33. However, when the average flow velocity of the combustion air is input, it is determined at that point. When the gas turbine load is lower than a preset limit value and the difference between the calculated flow velocity ratio value and 1 exceeds the allowable range, the gas-liquid weight ratio to be selected is selected lower by a predetermined amount. Thus, by correcting the gas-liquid weight ratio to be selected based on the input average velocity of the combustion air in the mixing chamber, the particle velocity of the liquid fuel becomes the average velocity of the combustion air in the mixing chamber. Is blown away,
The flashback is effectively prevented.

【0069】なお一般に、吹き消え、逆火が生じる前
に、それに先立ち燃焼振動が生じることが多く、この時
には強い圧力変動が生じる。このため、燃焼装置内の圧
力変動を圧力センサ19により測定し、測定結果を燃焼
振動強度解析装置21で解析して圧力変動の強さが一定
値を超えたときに燃焼振動強度信号22が噴霧空気流量
判定装置23に出力される。噴霧空気流量判定装置23
は燃焼振動強度信号22が入力されたら、気液重量比を
小さくするよう燃焼条件を制御し、吹き消え、逆火を防
ぐ。
Generally, before the blowout and flashback occur, combustion vibration often occurs in advance, and at this time, strong pressure fluctuation occurs. Therefore, the pressure fluctuation in the combustion device is measured by the pressure sensor 19, the measurement result is analyzed by the combustion vibration strength analysis device 21, and when the strength of the pressure fluctuation exceeds a certain value, the combustion vibration strength signal 22 is sprayed. It is output to the air flow rate determination device 23. Spray air flow rate determination device 23
When the combustion vibration intensity signal 22 is input, the combustion condition is controlled so as to reduce the gas-liquid weight ratio, blown off, and flashback is prevented.

【0070】図5は、発明者等が種々の液体燃料を用い
て実験した結果得られた、液体燃料を予蒸発予混合燃焼
させたときの、火炎の吹き消え限界、及び逆火限界の一
般的な特徴である。図中、高空気比側の曲線Aが吹き消
え限界を、低空気比側の曲線Bが逆火限界を表す。安定
に燃焼するのは、予混合気体の空気比と噴出速度が、図
中の吹き消え限界曲線Aと逆火限界曲線Bの間にある場
合である。
FIG. 5 shows the general results of the flame blowout limit and flashback limit when the liquid fuel was pre-evaporated and premixed and burned, which was obtained as a result of experiments conducted by the inventors using various liquid fuels. Characteristic. In the figure, the curve A on the high air ratio side represents the blowout limit, and the curve B on the low air ratio side represents the flashback limit. Stable combustion occurs when the air ratio and the ejection speed of the premixed gas are between the blowout limit curve A and the flashback limit curve B in the figure.

【0071】また、図中縦軸の噴出速度は、混合室中で
の燃焼用空気の平均流速である。設計上の混合室の形状
データ、空気の圧力温度等の性状データ、噴霧用空気流
量制御弁4の開度データ、スライドリング37の開度デ
ータ等が基本制御装置32に常時入力されており、これ
らのデータに基づいて前記混合室中での燃焼用空気の平
均流速が算出される。液体燃料の速度は、噴霧用空気流
量制御弁4の開度データ、アトマイザの形状データ、噴
霧用空気の圧力、燃料の流量を入力として基本制御装置
32で算出される。
The jet speed on the vertical axis in the figure is the average flow velocity of the combustion air in the mixing chamber. Shape data of the design mixing chamber, property data such as pressure and temperature of air, opening data of the atomizing air flow rate control valve 4, opening data of the slide ring 37, etc. are constantly input to the basic control device 32. Based on these data, the average flow velocity of combustion air in the mixing chamber is calculated. The speed of the liquid fuel is calculated by the basic control device 32 by inputting the opening data of the atomizing air flow rate control valve 4, the atomizer shape data, the atomizing air pressure, and the fuel flow rate.

【0072】図5に示すように、噴出速度を一定に保
ち、空気比を減少させると逆火が生じ、空気比を増加さ
せると吹き消えが生じる。
As shown in FIG. 5, when the jet speed is kept constant and the air ratio is decreased, flashback occurs, and when the air ratio is increased, blowout occurs.

【0073】負荷Iのようにガスタ−ビン負荷が低いと
きには、予混合気体の噴出速度が小さく、火炎の吹き消
え、逆火が共に生じやすい。
When the gas turbine load is low like the load I, the jet speed of the premixed gas is low, and the flame is easily extinguished and a flashback is likely to occur.

【0074】[0074]

【発明の効果】本発明によれば、液体燃料を燃焼する燃
焼する際に、NOx排出濃度を低くすると同時に火炎安
定性を良好に保つことができ、特に負荷が低いときの火
炎の吹き消え、逆火を防ぐことができる。
According to the present invention, when burning a liquid fuel for combustion, it is possible to reduce the NOx emission concentration and at the same time maintain good flame stability, and blow out the flame particularly when the load is low, You can prevent flashback.

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

【図1】本発明の一実施例である、ガスタ-ビン発電装
置の系統図である。
FIG. 1 is a system diagram of a gas turbine power generator that is an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す実施例の一部を変更した例を示す系
統図(一部断面図)である。
FIG. 2 is a system diagram (partial cross-sectional view) showing an example in which a part of the embodiment shown in FIG. 1 is modified.

【図3】本発明の一実施例である、ガスタ-ビン発電装
置運転時の、ガスタ-ビン負荷と供給燃料量の関係の一
例を示す概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing an example of the relationship between the gas turbine load and the supplied fuel amount when the gas turbine power generator is operating, which is an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例である、ガスタ-ビン発電装
置運転時の、ガスタ-ビン負荷と燃料の噴霧条件の一つ
である気液重量比(供給燃料重量/噴霧空気重量)の関
係の一例を示す概念図である。
FIG. 4 shows a gas-liquid weight ratio (weight of supplied fuel / weight of atomized air), which is one of gas turbine load and fuel spray conditions when the gas turbine power generator is operating, which is one embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram which shows an example of a relationship.

【図5】液体燃料を予混合燃焼させたときの、安定燃焼
範囲の一般的な特徴を示す概念図である。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing general characteristics of a stable combustion range when liquid fuel is premixed and burned.

【図6】本発明の原理を検証するために用いた、燃焼装
置の構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a combustion device used for verifying the principle of the present invention.

【図7】図7に示す燃焼装置に設けたアトマイザの構成
を示す断面図である。
7 is a cross-sectional view showing a configuration of an atomizer provided in the combustion device shown in FIG.

【図8】図6の燃焼装置を用いて得られた、液体燃料を
予混合燃焼させたときの、安定燃焼範囲を示すグラフで
ある。
8 is a graph showing a stable combustion range obtained when the liquid fuel is premixed and burned, which is obtained by using the combustion apparatus of FIG.

【図9】図6の燃焼装置を用いて得られた、気液重量比
と噴霧粒子の濃度との関係を示すグラフである。
9 is a graph showing the relationship between the gas-liquid weight ratio and the concentration of atomized particles, obtained using the combustion apparatus of FIG.

【図10】図6の燃焼装置を用いて得られた、予混合予
蒸発距離と噴霧粒子の濃度との関係を示すグラフであ
る。
10 is a graph showing the relationship between the premixing preevaporation distance and the concentration of atomized particles obtained by using the combustion apparatus of FIG.

【図11】図6の燃焼装置を用いて得られた、気液重量
比の変化がNOx排出特性と安定燃焼範囲に与える影響
を示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the effect of changes in the gas-liquid weight ratio on the NOx emission characteristics and the stable combustion range, obtained using the combustion apparatus of FIG.

【図12】図6の燃焼装置を用いて得られた、予混合予
蒸発距離の変化がNOx排出特性と安定燃焼範囲に与え
る影響を示すグラフである。
FIG. 12 is a graph showing the effect of changes in the premixing preevaporation distance on the NOx emission characteristics and the stable combustion range, obtained using the combustion apparatus of FIG.

【図13】図6の燃焼装置を用いて得られた、気液重量
比と噴霧粒子の粒径との関係を示すグラフである。
13 is a graph showing the relationship between the gas-liquid weight ratio and the particle size of atomized particles, obtained using the combustion apparatus of FIG.

【図14】図6の燃焼装置を用いて得られた、予混合予
蒸発距離と噴霧粒子の粒径との関係を示すグラフであ
る。
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the premixing preevaporation distance and the particle size of spray particles, obtained using the combustion apparatus of FIG.

【図15】図6の燃焼装置を用いて得られた、気液重量
比と噴霧粒子の速度との関係を示すグラフである。
15 is a graph showing the relationship between the gas-liquid weight ratio and the velocity of atomized particles, obtained using the combustion apparatus of FIG.

【図16】図6の燃焼装置を用いて得られた、予混合予
蒸発距離と噴霧粒子の速度との関係を示すグラフであ
る。
16 is a graph showing the relationship between the premixing preevaporation distance and the velocity of atomized particles obtained by using the combustion apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 空気 2 噴霧用空気 2A 噴霧用空気配管 3 昇圧用小型
圧縮器 4 噴霧用空気流量制御弁 5 噴霧用空気
流量制御装置 6 空気圧縮器 7 ガスタ−ビ
ン 8 発電機 9 燃焼排ガス 10 高温燃焼気体 11 予混合燃
焼用アトマイザ 12 燃焼室 13 拡散燃焼
用アトマイザ 14 稀釈空気量制御装置 15A 燃焼器
ケーシング胴 15B ケーシング端板 15C 内胴 15D 拡散燃焼用アトマイザ区画 15E 稀釈空
気孔 15F 燃焼用空気流路区画 16 保炎器 17 混合室 18 稀釈空気
流量制御信号 19 圧力センサ 20 圧力変動
信号 21 燃焼振動強度解析装置 22 燃焼振動
強度信号 23 噴霧空気流量判定装置 24 噴霧用空
気流量制御信号 25 拡散燃焼用燃料流量制御装置 26 予混合燃
焼用燃料流量制御装置 27 予混合燃焼用燃料流量制御弁 28 拡散燃焼
用燃料流量制御弁 29 予混合燃焼用燃料流量制御信号 30 拡散燃焼
用燃料流量制御信号 31 燃料流量制御信号 32 基本制御
装置 33 負荷信号 34 予混合燃
焼用燃料流量信号 35 燃料タンク 36 燃料供給
装置 37 スライドリング 38 旋回器 39 支持板 40 予混合燃
焼用噴霧空気制御弁 41 拡散燃焼用噴霧空気制御弁 42 予混合燃
焼用燃料 43 拡散燃焼用燃料 45 燃焼用空
気 45A 燃焼用空気配管 100 燃焼装
置 200 燃焼器
1 Air 2 Air for Spraying 2A Air Pipe for Spraying 3 Small Compressor for Boosting 4 Air Flow Control Valve for Spraying 5 Air Flow Control Device for Spraying 6 Air Compressor 7 Gas Turbin 8 Generator 9 Combustion Exhaust Gas 10 High Temperature Combustion Gas 11 Premixed combustion atomizer 12 Combustion chamber 13 Diffusion combustion atomizer 14 Dilution air amount control device 15A Combustor casing body 15B Casing end plate 15C Inner body 15D Diffusion combustion atomizer compartment 15E Dilution air hole 15F Combustion air flow passage compartment 16 Flamer 17 Mixing chamber 18 Dilution air flow rate control signal 19 Pressure sensor 20 Pressure fluctuation signal 21 Combustion vibration intensity analysis device 22 Combustion vibration intensity signal 23 Spray air flow rate determination device 24 Spray air flow rate control signal 25 Diffusion combustion fuel flow rate control device 26 Premixed Combustion Fuel Flow Rate Control Device 27 Premixed Combustion Fuel Flow Rate Control valve 28 Fuel flow rate control valve for diffusion combustion 29 Fuel flow rate control signal for premixed combustion 30 Fuel flow rate control signal for diffusion combustion 31 Fuel flow rate control signal 32 Basic control device 33 Load signal 34 Fuel flow rate signal for premixed combustion 35 Fuel tank 36 Fuel Supply Device 37 Slide Ring 38 Swirler 39 Support Plate 40 Premixed Combustion Spray Air Control Valve 41 Diffusion Combustion Spray Air Control Valve 42 Premixed Combustion Fuel 43 Diffusion Combustion Fuel 45 Combustion Air 45A Combustion Air Pipe 100 Combustor 200 Combustor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐上 清一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Seiichi Kirikami 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 微粒化した液体燃料を空気流中に噴霧し
て空気と混合し、混合した液体燃料の一部を蒸発させた
後、該混合された燃料を燃焼させて火炎を形成する、液
体燃料の燃焼方法において、 前記空気流の流速に対応して、前記微粒化した液体燃料
の噴霧速度と前記空気流の流速との比を制御することを
特徴とする液体燃料の燃焼方法。
1. Atomized liquid fuel is sprayed into an air stream to be mixed with air, a part of the mixed liquid fuel is evaporated, and then the mixed fuel is burned to form a flame. In the method for burning liquid fuel, the method for burning liquid fuel is characterized in that the ratio between the atomizing velocity of the atomized liquid fuel and the velocity of the air flow is controlled according to the velocity of the air flow.
【請求項2】 微粒化した液体燃料を空気流中に噴霧し
て空気と混合し、混合した液体燃料の一部を蒸発させた
後、該混合された燃料を燃焼させて火炎を形成する、液
体燃料の燃焼方法において、 前記燃焼における燃焼振動の強度を検出し、検出された
強度に対応して、前記微粒化した液体燃料の噴霧速度と
前記空気流の流速との比を制御することを特徴とする液
体燃料の燃焼方法。
2. Atomized liquid fuel is sprayed into an air stream to be mixed with air, a part of the mixed liquid fuel is evaporated, and then the mixed fuel is burned to form a flame. In a liquid fuel combustion method, detecting the intensity of combustion oscillation in the combustion, and controlling the ratio between the atomization velocity of the atomized liquid fuel and the flow velocity of the air flow in accordance with the detected intensity. Characteristic liquid fuel combustion method.
【請求項3】 液体燃料を微粒化し噴霧するアトマイザ
と、該アトマイザから噴霧された燃料と所定の方向に流
れている空気流とを混合させる混合室と、該混合室で形
成された燃料と空気の混合物を噴出し燃焼させる燃焼室
とを含んでなる燃焼装置の運転方法において、 前記燃焼装置の負荷に対応して、前記アトマイザから噴
霧する燃料微粒子の速度と前記混合室の空気流の流速の
比を制御することを特徴とする燃焼装置の運転方法。
3. An atomizer for atomizing and spraying a liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer with an air stream flowing in a predetermined direction, and a fuel and air formed in the mixing chamber. In a method of operating a combustion apparatus comprising a combustion chamber for jetting and burning a mixture of, a velocity of fuel particles sprayed from the atomizer and a flow velocity of an air flow in the mixing chamber, corresponding to the load of the combustion device. A method for operating a combustion device, comprising controlling a ratio.
【請求項4】 液体燃料を微粒化し噴霧するアトマイザ
と、該アトマイザから噴霧された燃料と所定の方向に流
れている空気流とを混合させる混合室と、該混合室で形
成された燃料と空気の混合物を噴出し燃焼させる燃焼室
とを含んでなる燃焼装置の運転方法において、 前記混合室中の空気流の流速に対応して、前記アトマイ
ザから噴霧する燃料微粒子の速度と前記混合室中の空気
流の流速の比を制御することを特徴とする燃焼装置の運
転方法。
4. An atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer with an air stream flowing in a predetermined direction, and the fuel and air formed in the mixing chamber. In a method of operating a combustion device comprising a combustion chamber for jetting and burning a mixture of, in accordance with the flow velocity of the air flow in the mixing chamber, the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the mixing chamber A method for operating a combustion device, comprising controlling the ratio of the velocity of an air flow.
【請求項5】 液体燃料を微粒化し噴霧するアトマイザ
と、該アトマイザから噴霧された燃料と所定の方向に流
れている空気流とを混合させる混合室と、該混合室で形
成された燃料と空気の混合物を噴出し燃焼させる燃焼室
とを含んでなる燃焼装置の運転方法において、 前記燃焼室中の燃焼振動の強度に対応して、前記アトマ
イザから噴霧する燃料微粒子の速度と前記混合室の空気
流の流速の比を制御することを特徴とする燃焼装置の運
転方法。
5. An atomizer for atomizing and atomizing a liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel atomized from the atomizer with an air stream flowing in a predetermined direction, and a fuel and air formed in the mixing chamber. In a method of operating a combustion apparatus comprising a combustion chamber for jetting and combusting a mixture of, the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the air in the mixing chamber corresponding to the intensity of combustion vibration in the combustion chamber. A method for operating a combustion device, comprising controlling a ratio of flow velocities.
【請求項6】 液体燃料を微粒化し噴霧するアトマイザ
と、該アトマイザから噴霧された燃料と所定の方向に流
れている空気流とを混合させる混合室と、該混合室で形
成された燃料と空気の混合物を噴出し燃焼させる燃焼室
とを含んでなる燃焼装置において、 前記燃焼装置の負荷に対応して、前記アトマイザから噴
霧する燃料微粒子の速度と前記混合室の空気流の流速の
比が最適となるような噴霧条件を判定する最適噴霧条件
判定手段と、前記燃料微粒子の最適噴霧条件判定手段か
ら出力された最適噴霧条件信号に対応して前記燃料微粒
子の噴霧条件を制御する噴霧条件制御手段とを有するこ
とを特徴とする燃焼装置。
6. An atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer with an air stream flowing in a predetermined direction, and a fuel and air formed in the mixing chamber. In a combustion apparatus including a combustion chamber that ejects and combusts the mixture of, the ratio of the speed of the fuel particles sprayed from the atomizer and the flow rate of the air flow in the mixing chamber is optimal according to the load of the combustion apparatus. And a spray condition control means for controlling the spray condition of the fuel particles in accordance with the optimum spray condition signal output from the optimum spray condition determination means for the fuel particles. And a combustion device.
【請求項7】 液体燃料を微粒化し噴霧するアトマイザ
と、該アトマイザから噴霧された燃料と所定の方向に流
れている空気流とを混合させる混合室と、該混合室で形
成された燃料と空気の混合物を噴出し燃焼させる燃焼室
とを含んでなる燃焼装置において、 前記混合室中の空気流の流速に対応して、前記アトマイ
ザから噴霧する燃料微粒子の速度と前記混合室の空気流
の流速の比が最適となるような噴霧条件を判定して最適
噴霧条件信号を出力する最適噴霧条件判定手段と、該最
適噴霧条件判定手段から出力された最適噴霧条件信号を
入力として前記燃料微粒子の噴霧条件を制御する噴霧条
件制御手段とを有することを特徴とする燃焼装置。
7. An atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer and an air stream flowing in a predetermined direction, and the fuel and air formed in the mixing chamber. In a combustion device including a combustion chamber for jetting and burning the mixture of, the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the velocity of the air flow in the mixing chamber, corresponding to the velocity of the air flow in the mixing chamber. To determine the optimum spraying condition and output the optimum spraying condition signal, and the spraying of the fuel fine particles with the optimum spraying condition signal output from the optimum spraying condition determining means as an input. A spraying condition control means for controlling the conditions, and a combustion device.
【請求項8】 液体燃料を微粒化し噴霧するアトマイザ
と、該アトマイザから噴霧された燃料と所定の方向に流
れている空気流とを混合させる混合室と、該混合室で形
成された燃料と空気の混合物を噴出し燃焼させる燃焼室
とを含んでなる燃焼装置において、 前記燃焼室中の燃焼振動の強度に対応して、前記アトマ
イザから噴霧する燃料微粒子の速度と前記混合室の空気
流の流速の比が最適となるような噴霧条件を判定して最
適噴霧条件信号を出力する最適噴霧条件判定手段と、前
記最適噴霧条件判定手段から出力された最適噴霧条件信
号を入力として前記燃料微粒子の噴霧条件を制御する噴
霧条件制御手段とを有することを特徴とする燃焼装置。
8. An atomizer for atomizing and spraying liquid fuel, a mixing chamber for mixing the fuel sprayed from the atomizer with an air stream flowing in a predetermined direction, and a fuel and air formed in the mixing chamber. In a combustion apparatus including a combustion chamber for jetting and combusting the mixture of, the velocity of the fuel particles sprayed from the atomizer and the velocity of the air flow in the mixing chamber corresponding to the intensity of combustion vibration in the combustion chamber. Of the fuel particles by inputting the optimum spraying condition signal output from the optimum spraying condition judging means for judging the spraying condition such that the ratio is optimum and outputting the optimum spraying condition signal. A spraying condition control means for controlling the conditions, and a combustion device.
【請求項9】 請求項6乃至8のいずれかに記載の燃焼
装置において、 前記アトマイザのうち少なくとも一つには、前記混合室
を流れる空気流より高い圧力の微粒化用空気が供給され
る構造であることを特徴とする燃焼装置。
9. The combustion device according to claim 6, wherein at least one of the atomizers is supplied with atomizing air having a pressure higher than that of an air flow flowing through the mixing chamber. Combustion device characterized by being.
【請求項10】 請求項9に記載の燃焼装置において、 前記最適噴霧条件判定手段は前記アトマイザ中に供給す
る燃料と前記微粒化用空気の流量比を選定する手段であ
ることを特徴とする燃焼装置。
10. The combustion apparatus according to claim 9, wherein the optimum spray condition determination means is means for selecting a flow rate ratio between the fuel supplied into the atomizer and the atomizing air. apparatus.
【請求項11】 請求項9に記載の燃焼装置において、
前記最適噴霧条件信号は前記アトマイザ中に供給する燃
料と前記微粒化用空気の流量比を示す信号であることを
特徴とする燃焼装置。
11. The combustion device according to claim 9,
The combustion apparatus, wherein the optimum spraying condition signal is a signal indicating a flow rate ratio of the fuel supplied into the atomizer and the atomizing air.
【請求項12】 請求項9に記載の燃焼装置において、
前記最適噴霧条件信号は前記アトマイザ中に供給する前
記微粒化用空気の流量を示す信号であることを特徴とす
る燃焼装置。
12. The combustion device according to claim 9,
The combustion apparatus, wherein the optimum spraying condition signal is a signal indicating a flow rate of the atomizing air supplied into the atomizer.
【請求項13】 請求項9に記載の燃焼装置において、
前記噴霧条件制御手段は前記アトマイザ中に供給する前
記微粒化用空気の流量を制御する手段であることを特徴
とする燃焼装置。
13. The combustion device according to claim 9,
The combustion apparatus, wherein the spray condition control means is means for controlling a flow rate of the atomizing air supplied into the atomizer.
【請求項14】 前記燃焼装置の負荷と、負荷に応じて
決まる、前記アトマイザ中に供給する燃料と前記微粒化
用空気の最適な流量比との関係を表すプログラムを前記
前記最適噴霧条件判定手段中に備えていることを特徴と
する請求項9に記載の燃焼装置。
14. The optimum spraying condition determination means is a program that represents the relationship between the load of the combustion device and the optimum flow rate ratio of the fuel supplied into the atomizer and the atomizing air, which is determined according to the load. The combustion device according to claim 9, wherein the combustion device is provided inside.
【請求項15】 前記混合室中の空気流の流速と、該流
速に応じて決まる、前記アトマイザ中に供給する燃料と
前記微粒化用空気の最適な流量比との関係を表すプログ
ラムを前記最適噴霧条件判定手段中に備えていることを
特徴とする、請求項9に記載の燃焼装置。
15. A program representing the relationship between the flow rate of the air flow in the mixing chamber and the optimum flow rate ratio of the fuel to be supplied into the atomizer and the atomizing air, which is determined according to the flow rate. The combustion apparatus according to claim 9, which is provided in the spray condition determination means.
【請求項16】 前記燃焼室中での圧力の時間変動を測
定する手段と、前記圧力の時間変動を周波数解析し燃焼
振動の強度を出力する手段と、前記燃焼振動強度が予め
定めた許容値を超えた場合に、前記アトマイザ中に供給
する燃料と前記微粒化用空気の流量比を大きくする手段
とを有することを特徴とした請求項6乃至15のうちの
いずれかに記載の燃焼装置。
16. A means for measuring the time fluctuation of the pressure in the combustion chamber, a means for frequency-analyzing the time fluctuation of the pressure and outputting the strength of the combustion vibration, and the combustion vibration strength having a predetermined allowable value. 16. The combustion apparatus according to claim 6, further comprising: a means for increasing a flow rate ratio between the fuel supplied into the atomizer and the atomizing air when the flow rate exceeds the above.
【請求項17】 請求項6乃至16のいずれかに記載の
燃焼装置と、前記燃焼装置に加圧された空気を供給する
空気圧縮器と、前記燃焼装置から排出される燃焼気体に
より駆動されるガスタ-ビンと、前記ガスタ-ビンに駆動
される発電機と、を含んで構成されたガスタ-ビン発電
設備。
17. A combustion apparatus according to claim 6, an air compressor for supplying compressed air to the combustion apparatus, and a combustion gas discharged from the combustion apparatus. A gas turbine power generation facility including a gas turbine and a generator driven by the gas turbine.
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