JPH09229362A - 水噴射燃焼方法 - Google Patents
水噴射燃焼方法Info
- Publication number
- JPH09229362A JPH09229362A JP3641896A JP3641896A JPH09229362A JP H09229362 A JPH09229362 A JP H09229362A JP 3641896 A JP3641896 A JP 3641896A JP 3641896 A JP3641896 A JP 3641896A JP H09229362 A JPH09229362 A JP H09229362A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- water
- liquid fuel
- nozzle
- fuel nozzle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、予混合炎型低ＮＯｘ燃焼器で液体燃料
を燃焼する際に、ＮＯｘ低下のために液体燃料中に水を
添加しているが、このような水添加では両流体の貫通
力、微粒化状態が変化し、低ＮＯｘ化は図れるものの燃
焼が不安定になるという問題がある。本発明はこのよう
な問題点を解消し、低ＮＯｘ化を図った上で燃焼の安定
性も確保するようにした燃焼方法を提供することを課題
とする。 【解決手段】 予混合炎型低ＮＯｘ燃焼器で液体燃料を
燃焼させるに際し、液体燃料燃焼の際に休止している気
体燃料ノズルを利用してこれから水噴射をするようにし
た水噴射燃焼法を提供し、水と液体燃料が互に外乱とな
って相手を乱すことなく低ＮＯｘ化と安定燃焼の維持と
を達成し得たものである。
を燃焼する際に、ＮＯｘ低下のために液体燃料中に水を
添加しているが、このような水添加では両流体の貫通
力、微粒化状態が変化し、低ＮＯｘ化は図れるものの燃
焼が不安定になるという問題がある。本発明はこのよう
な問題点を解消し、低ＮＯｘ化を図った上で燃焼の安定
性も確保するようにした燃焼方法を提供することを課題
とする。 【解決手段】 予混合炎型低ＮＯｘ燃焼器で液体燃料を
燃焼させるに際し、液体燃料燃焼の際に休止している気
体燃料ノズルを利用してこれから水噴射をするようにし
た水噴射燃焼法を提供し、水と液体燃料が互に外乱とな
って相手を乱すことなく低ＮＯｘ化と安定燃焼の維持と
を達成し得たものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン燃焼器
等における水噴射による低ＮＯｘ燃焼方法に関する。
等における水噴射による低ＮＯｘ燃焼方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３ないし図５により従来のものを説明
する。図３は気体燃料ノズルと液体燃料ノズルを併設
し、気体燃料および液体燃料の双方を燃焼可能とした予
混合炎型低ＮＯｘ燃焼器の全貌を示し、図４はメイン燃
料ノズルを拡大して詳細に示し、また図５には従来の燃
焼方法の概要を示している。
する。図３は気体燃料ノズルと液体燃料ノズルを併設
し、気体燃料および液体燃料の双方を燃焼可能とした予
混合炎型低ＮＯｘ燃焼器の全貌を示し、図４はメイン燃
料ノズルを拡大して詳細に示し、また図５には従来の燃
焼方法の概要を示している。
【０００３】燃焼器１０５において、空気は複数個のメ
インスワーラ１０１と１つのパイロットスワーラ１０３
から供給され、燃料はメイン燃料ノズル１０２、パイロ
ット燃料ノズル１０４から供給される。
インスワーラ１０１と１つのパイロットスワーラ１０３
から供給され、燃料はメイン燃料ノズル１０２、パイロ
ット燃料ノズル１０４から供給される。
【０００４】ここでメイン燃料ノズル１０２についてみ
ると、液体燃料を燃焼するときには、液体燃料はノズル
２０１から、そして気体燃料を燃焼するときには気体燃
料はノズル２０２から供給される。
ると、液体燃料を燃焼するときには、液体燃料はノズル
２０１から、そして気体燃料を燃焼するときには気体燃
料はノズル２０２から供給される。
【０００５】また、パイロット燃料ノズル１０４は同心
状に構成されており、中心軸上を液体燃料が、その外周
を気体燃料が流れるようになっていて、どちらの燃料を
燃焼させるかによって、流路が使い分けられている。
状に構成されており、中心軸上を液体燃料が、その外周
を気体燃料が流れるようになっていて、どちらの燃料を
燃焼させるかによって、流路が使い分けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この様な燃焼器および
燃料ノズルを用いて、いま、気体燃料を燃焼する時に
は、気体燃料をメイン燃料ノズル１０２及びパイロット
燃料ノズル１０４の気体燃料ノズルから供給し、充分低
いＮＯｘ濃度を得ている。
燃料ノズルを用いて、いま、気体燃料を燃焼する時に
は、気体燃料をメイン燃料ノズル１０２及びパイロット
燃料ノズル１０４の気体燃料ノズルから供給し、充分低
いＮＯｘ濃度を得ている。
【０００７】また、液体燃料を燃焼する時には、液体燃
料を同様にメイン燃料ノズル１０２及びパイロット燃料
ノズル１０４の液体燃料ノズルから供給するが、気体燃
料の場合に較べてＮＯｘ濃度は高くなる。そこで、図５
に示すように液体燃料中に水を添加してＮＯｘ低減を計
っている。
料を同様にメイン燃料ノズル１０２及びパイロット燃料
ノズル１０４の液体燃料ノズルから供給するが、気体燃
料の場合に較べてＮＯｘ濃度は高くなる。そこで、図５
に示すように液体燃料中に水を添加してＮＯｘ低減を計
っている。
【０００８】しかし、液体燃料中に水を添加すると、両
流体の貫通力、微粒化状態が変化し、供給水量の増加と
ともにＮＯｘは低減するものの燃焼が不安定となってく
る。
流体の貫通力、微粒化状態が変化し、供給水量の増加と
ともにＮＯｘは低減するものの燃焼が不安定となってく
る。
【０００９】本発明は従来のものにおけるこのような不
具合を解消し、より安定した燃焼を行いうる手法を提供
することを課題とするものである。
具合を解消し、より安定した燃焼を行いうる手法を提供
することを課題とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するべくなされたもので、予混合炎型低ＮＯｘ燃焼器で
液体燃料を燃焼させるに際し、パイロットバーナとメイ
ンバーナの各液体燃料ノズルに夫々併設した気体燃料ノ
ズルのうち少くともいずれか一方から水噴射を行うよう
にした水噴射燃焼法を提供し、液体燃料を燃焼する時
に、液体燃料を液体燃料ノズルから供給し、ＮＯｘ低減
用の水を気体燃料ノズルから供給することによって、水
噴射時にも液体燃料の貫通力及び微粒化状態には水噴射
をしない時と変化がないようにして、安定燃焼を維持す
るものである。しかも、ＮＯｘ低減用の水も気流により
微粒化され、ＮＯｘ低減効果が一段と大きくなるもので
ある。
するべくなされたもので、予混合炎型低ＮＯｘ燃焼器で
液体燃料を燃焼させるに際し、パイロットバーナとメイ
ンバーナの各液体燃料ノズルに夫々併設した気体燃料ノ
ズルのうち少くともいずれか一方から水噴射を行うよう
にした水噴射燃焼法を提供し、液体燃料を燃焼する時
に、液体燃料を液体燃料ノズルから供給し、ＮＯｘ低減
用の水を気体燃料ノズルから供給することによって、水
噴射時にも液体燃料の貫通力及び微粒化状態には水噴射
をしない時と変化がないようにして、安定燃焼を維持す
るものである。しかも、ＮＯｘ低減用の水も気流により
微粒化され、ＮＯｘ低減効果が一段と大きくなるもので
ある。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１、及
び図２により説明する。なお図３、及び図４に示した予
混合炎型低ＮＯｘ燃焼器は、本実施の形態にもそのまま
適用されるものであるが、同一の説明の繰返しは省略
し、機器の構成に関する説明については前の説明のもの
を援用する。
び図２により説明する。なお図３、及び図４に示した予
混合炎型低ＮＯｘ燃焼器は、本実施の形態にもそのまま
適用されるものであるが、同一の説明の繰返しは省略
し、機器の構成に関する説明については前の説明のもの
を援用する。
【００１２】即ち、本実施の形態では、前記した予混合
炎型低ＮＯｘ燃焼器を用い、図１に示すように液体燃料
の燃焼に際しては、液体燃料ノズルから液体燃料を供給
すると共に、停止中の気体燃料の系統を利用して気体燃
料ノズルから水を噴射してこれで燃焼を行うようにした
ものである。なお図中、符号ＦＣＶを付して示すのは上
記各系統を選択するための流量遮断弁である。
炎型低ＮＯｘ燃焼器を用い、図１に示すように液体燃料
の燃焼に際しては、液体燃料ノズルから液体燃料を供給
すると共に、停止中の気体燃料の系統を利用して気体燃
料ノズルから水を噴射してこれで燃焼を行うようにした
ものである。なお図中、符号ＦＣＶを付して示すのは上
記各系統を選択するための流量遮断弁である。
【００１３】この態様を図３、図４を用いて説明する。
液体燃料を燃焼する時には、メイン燃料ノズル１０２に
ついてみれば、ノズル２０１から液体燃料を供給し、ノ
ズル２０２から水を噴射し、この状態の下で燃焼を行う
ようになっている。
液体燃料を燃焼する時には、メイン燃料ノズル１０２に
ついてみれば、ノズル２０１から液体燃料を供給し、ノ
ズル２０２から水を噴射し、この状態の下で燃焼を行う
ようになっている。
【００１４】なお、パイロット燃料ノズル１０４では、
中心軸上に設けた系路から液体燃料を供給し、これに同
心状で、この中心軸の外周にある本来は気体燃料を供給
するための系路から水を噴出することになる。
中心軸上に設けた系路から液体燃料を供給し、これに同
心状で、この中心軸の外周にある本来は気体燃料を供給
するための系路から水を噴出することになる。
【００１５】そしてパイロット燃料ノズル１０４系統か
らの水噴射と前記メイン燃料ノズル１０２系統からの水
噴射は、必ずしも常時両方から水噴射を行うというもの
ではなく、全体の燃焼状況に応じて両方、またはいずれ
か一方のみから水噴射するように適宜の調整手段により
制御されるものである。
らの水噴射と前記メイン燃料ノズル１０２系統からの水
噴射は、必ずしも常時両方から水噴射を行うというもの
ではなく、全体の燃焼状況に応じて両方、またはいずれ
か一方のみから水噴射するように適宜の調整手段により
制御されるものである。
【００１６】なおまた、気体燃料系Ｇと液体燃料系Ｌと
水供給系Ｗとの関連は図２に示すようになる。即ち、夫
々の系統に圧力調整弁ＰＲＶ、流量調整弁ＦＲＶ、流量
調整弁ＦＣＶが夫々対称的に配置されており、いま、気
体燃料を燃焼させるときには、水噴射の必要はないの
で、液体燃料系Ｌと水供給系Ｗの流量遮断弁ＦＣＶを閉
じ、気体燃料系Ｇの流量遮断弁ＦＣＶのみを開いてい
る。
水供給系Ｗとの関連は図２に示すようになる。即ち、夫
々の系統に圧力調整弁ＰＲＶ、流量調整弁ＦＲＶ、流量
調整弁ＦＣＶが夫々対称的に配置されており、いま、気
体燃料を燃焼させるときには、水噴射の必要はないの
で、液体燃料系Ｌと水供給系Ｗの流量遮断弁ＦＣＶを閉
じ、気体燃料系Ｇの流量遮断弁ＦＣＶのみを開いてい
る。
【００１７】また、液体燃料を燃焼させるときには、前
記と逆に気体燃料系Ｇの流量遮断弁ＦＣＶを閉じ、液体
燃料系Ｌと水供給系Ｗの流量遮断弁ＦＣＶを開き、これ
により水供給系Ｗを気体燃料系Ｇに連結し、気体燃料ノ
ズルに水が供給されるようにする。なお、タービン停止
時には配管内に溜った水を排出するようにドレン弁も設
けている。
記と逆に気体燃料系Ｇの流量遮断弁ＦＣＶを閉じ、液体
燃料系Ｌと水供給系Ｗの流量遮断弁ＦＣＶを開き、これ
により水供給系Ｗを気体燃料系Ｇに連結し、気体燃料ノ
ズルに水が供給されるようにする。なお、タービン停止
時には配管内に溜った水を排出するようにドレン弁も設
けている。
【００１８】このように本実施の形態によれば、液体燃
料を燃焼するに際して、液体燃料は本来の系統である液
体燃料ノズルから供給し、一方、ＮＯｘ低減用の水噴射
は休止中の気体燃料ノズルを利用して行うようにしたの
で、液体燃料の供給と水噴射用の水の供給とは互いに別
個独立であり、夫々の貫通力、微粒化状態は水噴射の有
無と無関係に通常の状態で行なわれ、常に安定した燃焼
を維持することができるものである。
料を燃焼するに際して、液体燃料は本来の系統である液
体燃料ノズルから供給し、一方、ＮＯｘ低減用の水噴射
は休止中の気体燃料ノズルを利用して行うようにしたの
で、液体燃料の供給と水噴射用の水の供給とは互いに別
個独立であり、夫々の貫通力、微粒化状態は水噴射の有
無と無関係に通常の状態で行なわれ、常に安定した燃焼
を維持することができるものである。
【００１９】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】以上本発明によれば、液体燃料燃焼に際
して休止中の気体燃料系を利用して水噴射を行うことに
より、液体燃料系に外乱を加えることがないので、水噴
射によるＮＯｘ低減化の達成と共に安定燃焼を維持する
ことができたものである。
して休止中の気体燃料系を利用して水噴射を行うことに
より、液体燃料系に外乱を加えることがないので、水噴
射によるＮＯｘ低減化の達成と共に安定燃焼を維持する
ことができたものである。
【００２１】また、この安定燃焼の維持はスモークの低
減にも結びつくものである。そして前記したように水噴
射は休止中の気体燃料系を利用するため、水供給を妨げ
る何者もないので、水供給圧力も低くてもよいものであ
る。
減にも結びつくものである。そして前記したように水噴
射は休止中の気体燃料系を利用するため、水供給を妨げ
る何者もないので、水供給圧力も低くてもよいものであ
る。
【００２２】更に液体燃料の供給についてみても、その
系路に余分な介入物はなく本来供給されるべき液体燃料
だけであるので、その供給圧力も低くてよいものであ
る。
系路に余分な介入物はなく本来供給されるべき液体燃料
だけであるので、その供給圧力も低くてよいものであ
る。
【図１】本発明の実施の一形態に係る液体燃料と水の系
統を示す説明図。
統を示す説明図。
【図２】図１の系統を更に上流側から詳細に示す説明
図。
図。
【図３】従来から存在し、本発明でも適用する予混合炎
型低ＮＯｘ燃焼器の概要を示す説明図。
型低ＮＯｘ燃焼器の概要を示す説明図。
【図４】図３の要部を拡大して示し（ａ）は側面方向か
ら、（ｂ）は正面方向から見た説明図。
ら、（ｂ）は正面方向から見た説明図。
【図５】従来の液体燃料と水の系統を示す説明図。
１０２ メイン燃料ノズル １０４ パイロット燃料ノズル １０５ 燃焼器 ２０１ 液体燃料ノズル ２０２ 気体燃料ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 幸一 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 予混合炎型低ＮＯｘ燃焼器で液体燃料を
燃焼させるに際し、パイロットバーナとメインバーナの
各液体燃料ノズルに夫々併設した気体燃料ノズルのうち
少くともいずれか一方から水噴射を行うようにしたこと
を特徴とする水噴射燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3641896A JPH09229362A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 水噴射燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3641896A JPH09229362A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 水噴射燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09229362A true JPH09229362A (ja) | 1997-09-05 |
Family
ID=12469287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3641896A Pending JPH09229362A (ja) | 1996-02-23 | 1996-02-23 | 水噴射燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09229362A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008031847A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Hitachi Ltd | ガスタービン燃焼器とその運転方法、及びガスタービン燃焼器の改造方法 |
| CN102482997A (zh) * | 2009-09-07 | 2012-05-30 | 阿尔斯通技术有限公司 | 用于从液体燃料到气体燃料和相反过程的转换燃气轮机燃烧器操作的方法 |
| JP2019023550A (ja) * | 2017-05-12 | 2019-02-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 二重燃料噴射器およびガスタービン燃焼器での使用方法 |
-
1996
- 1996-02-23 JP JP3641896A patent/JPH09229362A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008031847A (ja) * | 2006-07-26 | 2008-02-14 | Hitachi Ltd | ガスタービン燃焼器とその運転方法、及びガスタービン燃焼器の改造方法 |
| CN102482997A (zh) * | 2009-09-07 | 2012-05-30 | 阿尔斯通技术有限公司 | 用于从液体燃料到气体燃料和相反过程的转换燃气轮机燃烧器操作的方法 |
| US9163560B2 (en) | 2009-09-07 | 2015-10-20 | Alstom Technology Ltd. | Method for switching over a gas turbine burner operation from liquid to gas fuel and vice-versa |
| JP2019023550A (ja) * | 2017-05-12 | 2019-02-14 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 二重燃料噴射器およびガスタービン燃焼器での使用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030304 |