JPH09243081A - ガスタービンの触媒燃焼システム - Google Patents
ガスタービンの触媒燃焼システムInfo
- Publication number
- JPH09243081A JPH09243081A JP8051610A JP5161096A JPH09243081A JP H09243081 A JPH09243081 A JP H09243081A JP 8051610 A JP8051610 A JP 8051610A JP 5161096 A JP5161096 A JP 5161096A JP H09243081 A JPH09243081 A JP H09243081A
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- JP
- Japan
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- combustor
- temperature
- catalyst
- gas turbine
- turbine
- 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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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
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- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＮＯx 生成の原因となるプリバーナを使用す
ることなしに燃焼器入口温度を触媒の活性温度まで高め
ることを可能とした、ガスタービンの触媒燃焼システム
を提供する。 【解決手段】 空気圧縮機１で加圧された空気は燃焼器
３で燃料と混合して燃焼され、その高温ガスはタービン
部４へ供給される。タービン部４の排気は廃熱ボイラ５
に送られる。燃焼器３は触媒を使った触媒燃焼器であ
る。空気圧縮機１の出口、タービン４排気、及び廃熱ボ
イラ５後流部から空気圧縮機１入口部に、それぞれガス
を供給する配管６，７及び８を設けてある。各配管６，
７，８には、それぞれ流量調整弁９，１０，１１が取付
けられており、燃焼器３入口温度が触媒の活性温度であ
る４００〜４５０℃となるように配管６，７，８の各系
統からのバイパス空気量を調整する。
ることなしに燃焼器入口温度を触媒の活性温度まで高め
ることを可能とした、ガスタービンの触媒燃焼システム
を提供する。 【解決手段】 空気圧縮機１で加圧された空気は燃焼器
３で燃料と混合して燃焼され、その高温ガスはタービン
部４へ供給される。タービン部４の排気は廃熱ボイラ５
に送られる。燃焼器３は触媒を使った触媒燃焼器であ
る。空気圧縮機１の出口、タービン４排気、及び廃熱ボ
イラ５後流部から空気圧縮機１入口部に、それぞれガス
を供給する配管６，７及び８を設けてある。各配管６，
７，８には、それぞれ流量調整弁９，１０，１１が取付
けられており、燃焼器３入口温度が触媒の活性温度であ
る４００〜４５０℃となるように配管６，７，８の各系
統からのバイパス空気量を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、触媒を使用した低
ＮＯx 燃焼器を組み込んだガスタービンの触媒燃焼シス
テムに関する。
ＮＯx 燃焼器を組み込んだガスタービンの触媒燃焼シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】触媒燃焼器を組み込んだ従来のガスター
ビンシステムの一例を図２に示す。図２において、１は
空気圧縮機、２はプリバーナ、３は燃焼器、４はタービ
ン部、５は廃熱ボイラを示している。
ビンシステムの一例を図２に示す。図２において、１は
空気圧縮機、２はプリバーナ、３は燃焼器、４はタービ
ン部、５は廃熱ボイラを示している。
【０００３】このガスタービンシステムにおいて、空気
圧縮機１からの空気をプリバーナ２で加熱して燃焼器３
へ導き、別途供給した燃料と混合・燃焼させ高温のガス
を生成する。その高温ガスをタービン部４で膨張させ動
力等として取り出す。また、タービンを出たガスは廃熱
ボイラ５に流入させて廃熱回収した後煙突へ放出する。
圧縮機１からの空気をプリバーナ２で加熱して燃焼器３
へ導き、別途供給した燃料と混合・燃焼させ高温のガス
を生成する。その高温ガスをタービン部４で膨張させ動
力等として取り出す。また、タービンを出たガスは廃熱
ボイラ５に流入させて廃熱回収した後煙突へ放出する。
【０００４】燃焼器３は触媒を使った燃焼器であり、そ
の燃焼触媒の低温活性の制限から、空気温度が約４００
℃以上でなければ触媒での燃焼ができないため、前記し
たように空気圧縮機１の出口部に触媒の活性温度まで空
気温度を上昇させるためのプリバーナ２を設けていた。
の燃焼触媒の低温活性の制限から、空気温度が約４００
℃以上でなければ触媒での燃焼ができないため、前記し
たように空気圧縮機１の出口部に触媒の活性温度まで空
気温度を上昇させるためのプリバーナ２を設けていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ガスタービン用燃焼触
媒は耐熱性を保つために低温活性が悪く、従来のガスタ
ービン空気圧縮機出口温度（約３８０℃）では触媒が反
応しない。そこで、空気圧縮機の出口部にプリバーナを
設け、燃焼器入口温度を約４００〜４５０℃に上昇させ
る必要があった。
媒は耐熱性を保つために低温活性が悪く、従来のガスタ
ービン空気圧縮機出口温度（約３８０℃）では触媒が反
応しない。そこで、空気圧縮機の出口部にプリバーナを
設け、燃焼器入口温度を約４００〜４５０℃に上昇させ
る必要があった。
【０００６】そのため、プリバーナ用の燃焼器、燃料ノ
ズル・燃料制御弁等が必要であった。また、触媒燃焼器
の採用は、本来低ＮＯx 化をねらったものであるが、プ
リバーナでのＮＯx 生成量が無視できない値となってい
た。
ズル・燃料制御弁等が必要であった。また、触媒燃焼器
の採用は、本来低ＮＯx 化をねらったものであるが、プ
リバーナでのＮＯx 生成量が無視できない値となってい
た。
【０００７】本発明は、ＮＯx 生成の原因となるプリバ
ーナを使用することなしに燃焼器入口温度を触媒の活性
温度まで高めることを可能とした、ガスタービンの触媒
燃焼システムを提供することを課題としている。
ーナを使用することなしに燃焼器入口温度を触媒の活性
温度まで高めることを可能とした、ガスタービンの触媒
燃焼システムを提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】空気圧縮機の入口・出口
温度は現状では以下の値にある。
温度は現状では以下の値にある。
【０００９】
【数１】
【００１０】したがって、空気圧縮機における入口温度
を高くすることにより出口温度を高めることが可能とな
る。たとえば、入口温度を４５℃とすれば、燃焼器入口
温度は４５０℃となり、また、２３℃とすれば４００℃
となる。そして、この値は触媒を活性化させる温度とな
る。
を高くすることにより出口温度を高めることが可能とな
る。たとえば、入口温度を４５℃とすれば、燃焼器入口
温度は４５０℃となり、また、２３℃とすれば４００℃
となる。そして、この値は触媒を活性化させる温度とな
る。
【００１１】そこで、本発明は触媒を使用した燃焼器を
組み込んだガスタービンの触媒燃焼システムにおける前
記課題を解決するため、燃焼用空気を圧縮する空気圧縮
機の出口、ガスタービンの出口、および同ガスタービン
の排ガスを用いる廃熱ボイラの出口の少くともいづれか
１つの温度の高いガスを空気圧縮機の入口部に導けるよ
うに構成したガスタービンの触媒燃焼システムを提供す
る。
組み込んだガスタービンの触媒燃焼システムにおける前
記課題を解決するため、燃焼用空気を圧縮する空気圧縮
機の出口、ガスタービンの出口、および同ガスタービン
の排ガスを用いる廃熱ボイラの出口の少くともいづれか
１つの温度の高いガスを空気圧縮機の入口部に導けるよ
うに構成したガスタービンの触媒燃焼システムを提供す
る。
【００１２】この構成の触媒燃焼システムによれば空気
圧縮機の入口に空気圧縮機の出口における高温圧縮空
気、ガスタービン出口の高温のガスタービン排気、およ
び廃熱ボイラの出口の高温の排気ガスの少くともいづれ
か１つを導くことによって空気圧縮機の入口温度を高
め、それにより空気圧縮機の出口温度を前記触媒の活性
温度まで高めることができる。
圧縮機の入口に空気圧縮機の出口における高温圧縮空
気、ガスタービン出口の高温のガスタービン排気、およ
び廃熱ボイラの出口の高温の排気ガスの少くともいづれ
か１つを導くことによって空気圧縮機の入口温度を高
め、それにより空気圧縮機の出口温度を前記触媒の活性
温度まで高めることができる。
【００１３】従って、本発明のガスタービンの触媒燃焼
システムにおいてはプリバーナの燃焼が必要無くなるた
め、プリバーナでのＮＯx 排出量が低減できる。そのた
めプリバーナ燃焼器およびその燃料供給系・制御系等が
不要となり、コストが低減できる。
システムにおいてはプリバーナの燃焼が必要無くなるた
め、プリバーナでのＮＯx 排出量が低減できる。そのた
めプリバーナ燃焼器およびその燃料供給系・制御系等が
不要となり、コストが低減できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるガスタービン
の触媒燃焼システムについて図１に示した実施の形態に
基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態に
おいて、図２に示した従来の装置と同じ構成の部分には
説明を簡単にするため同じ符号を付してある。
の触媒燃焼システムについて図１に示した実施の形態に
基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施の形態に
おいて、図２に示した従来の装置と同じ構成の部分には
説明を簡単にするため同じ符号を付してある。
【００１５】図１に示した実施形態の触媒燃焼システム
では、空気圧縮機１の出口、タービン４排気、及び廃熱
ボイラ５後流部から空気圧縮機１入口部に、それぞれガ
スを供給する配管６，７及び８を設けてある。
では、空気圧縮機１の出口、タービン４排気、及び廃熱
ボイラ５後流部から空気圧縮機１入口部に、それぞれガ
スを供給する配管６，７及び８を設けてある。
【００１６】各配管６，７，８には、それぞれ流量調整
弁９，１０，１１が取付けられている。そして、燃焼器
３入口温度が触媒の活性温度である４００〜４５０℃と
なるように配管６，７，８の各系統からのバイパス空気
量を調整する。
弁９，１０，１１が取付けられている。そして、燃焼器
３入口温度が触媒の活性温度である４００〜４５０℃と
なるように配管６，７，８の各系統からのバイパス空気
量を調整する。
【００１７】このようにして、空気圧縮機１の入口温度
を高めることにより燃焼器３に入る空気温度をプリバー
ナなしに触媒活性温度に高めることができる。
を高めることにより燃焼器３に入る空気温度をプリバー
ナなしに触媒活性温度に高めることができる。
【００１８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、空気圧
縮機の出口、ガスタービンの出口、および同ガスタービ
ンの排ガスを用いる廃熱ボイラの出口の少くともいづれ
か１つの温度の高いガスを前記空気圧縮機の入口部に導
くように構成したことにより、空気圧縮機の出口温度を
前記触媒の活性温度まで高めることができる。
縮機の出口、ガスタービンの出口、および同ガスタービ
ンの排ガスを用いる廃熱ボイラの出口の少くともいづれ
か１つの温度の高いガスを前記空気圧縮機の入口部に導
くように構成したことにより、空気圧縮機の出口温度を
前記触媒の活性温度まで高めることができる。
【００１９】従って、本発明によれば、従来の触媒燃焼
器システムで必要となっていたプリバーナが不要とな
る。そして、プリバーナでのＮＯx 生成がなくなるた
め、低ＮＯx 化が計れ、また、プリバーナに関連した燃
料供給系統等も不要となるため、システム全体が簡素化
できコスト低減となる。
器システムで必要となっていたプリバーナが不要とな
る。そして、プリバーナでのＮＯx 生成がなくなるた
め、低ＮＯx 化が計れ、また、プリバーナに関連した燃
料供給系統等も不要となるため、システム全体が簡素化
できコスト低減となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る触媒燃焼器のシス
テム図。
テム図。
【図２】従来の触媒燃焼器のシステム図。
１ 空気圧縮機 ２ プリバーナ ３ 燃焼器 ４ タービン部 ５ 廃熱ボイラ ６ 配管（タービン排気ガスバイパス） ７ 配管（廃熱ボイラ排ガスバイパス） ８ 配管（コンプレッサバイパス） ９，１０，１１ 流量調整弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２３Ｌ 15/00 Ｆ２３Ｌ 15/00 Ａ Ｆ２３Ｒ 3/00 Ｆ２３Ｒ 3/00 Ｂ (72)発明者 上月 健治 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 田中 良昌 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 萬代 重実 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研究所内 (72)発明者 五良 哲雄 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研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 触媒を使用した燃焼器を組み込んだガス
タービンの触媒燃焼システムにおいて、燃焼用空気を圧
縮する空気圧縮機の出口、ガスタービンの出口、および
同ガスタービンの排ガスによる廃熱ボイラの出口の少く
ともいづれか１つの温度の高いガスを前記空気圧縮機の
入口部に導いて同空気圧縮機の出口温度を前記触媒の活
性温度まで高めうるように構成したことを特徴とするガ
スタービンの触媒燃焼システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051610A JPH09243081A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | ガスタービンの触媒燃焼システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8051610A JPH09243081A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | ガスタービンの触媒燃焼システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09243081A true JPH09243081A (ja) | 1997-09-16 |
Family
ID=12891681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8051610A Pending JPH09243081A (ja) | 1996-03-08 | 1996-03-08 | ガスタービンの触媒燃焼システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09243081A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078167A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | General Electric Co <Ge> | 乾式低エミッション燃焼器組立体の熱効率を向上させるためのシステム及び方法 |
| JP2007170307A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンコンバインドサイクルプラント及び発電方法。 |
| JP2007535631A (ja) * | 2003-07-02 | 2007-12-06 | メス インターナショナル，インコーポレイテッド | 発電システム及び方法 |
| JP2010121621A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | General Electric Co <Ge> | 排気ガス循環システムを制御するための方法 |
-
1996
- 1996-03-08 JP JP8051610A patent/JPH09243081A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007535631A (ja) * | 2003-07-02 | 2007-12-06 | メス インターナショナル，インコーポレイテッド | 発電システム及び方法 |
| JP2006078167A (ja) * | 2004-09-07 | 2006-03-23 | General Electric Co <Ge> | 乾式低エミッション燃焼器組立体の熱効率を向上させるためのシステム及び方法 |
| JP2007170307A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンコンバインドサイクルプラント及び発電方法。 |
| JP4690885B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2011-06-01 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンコンバインドサイクルプラント及び発電方法。 |
| JP2010121621A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | General Electric Co <Ge> | 排気ガス循環システムを制御するための方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040520 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040525 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040928 |