JPH1054558A - 低ＮＯｘガスタービン燃焼器 - Google Patents
低ＮＯｘガスタービン燃焼器Info
- Publication number
- JPH1054558A JPH1054558A JP8211065A JP21106596A JPH1054558A JP H1054558 A JPH1054558 A JP H1054558A JP 8211065 A JP8211065 A JP 8211065A JP 21106596 A JP21106596 A JP 21106596A JP H1054558 A JPH1054558 A JP H1054558A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- combustor
- oxygen
- nitrogen
- gas 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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Classifications
-
- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒素成分を含む燃料を燃焼するガスタービン
燃焼器において、FuelＮＯx の発生を低減可能とした低
ＮＯx ガスタービン燃焼器を提供する。 【解決手段】 石炭ガス化ガス５を燃料とするガスター
ビン燃焼器であって、一次燃焼領域を酸素富化または酸
素不足とするためのガス供給配管６を燃焼器２の頭部に
設けてある。ガス供給配管６には石炭ガス化プラントの
付属設備から酸素ガス又は窒素ガス６が供給される。
燃焼器において、FuelＮＯx の発生を低減可能とした低
ＮＯx ガスタービン燃焼器を提供する。 【解決手段】 石炭ガス化ガス５を燃料とするガスター
ビン燃焼器であって、一次燃焼領域を酸素富化または酸
素不足とするためのガス供給配管６を燃焼器２の頭部に
設けてある。ガス供給配管６には石炭ガス化プラントの
付属設備から酸素ガス又は窒素ガス６が供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭ガス化ガス等
を燃料とするガスタービン燃焼器に適用される低ＮＯx
燃焼器に関する。
を燃料とするガスタービン燃焼器に適用される低ＮＯx
燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガス焚き低ＮＯx 燃焼器を適用し
たガスタービンの系統例を図３に示す。図３において、
１は圧縮機、２は燃焼器、３はガスタービンである。４
は燃焼器２に燃料として石炭ガス化ガス５を供給する石
炭ガス化プラントを示している。
たガスタービンの系統例を図３に示す。図３において、
１は圧縮機、２は燃焼器、３はガスタービンである。４
は燃焼器２に燃料として石炭ガス化ガス５を供給する石
炭ガス化プラントを示している。
【０００３】このように構成された図３のガスタービン
において、大気空気７は圧縮機１で圧縮されたあと、圧
縮機出口空気８として燃焼器２に流入し、石炭ガス化プ
ラント４で発生した石炭ガス化ガス５を燃料として燃焼
器２内で燃焼させ、その高温ガス９をタービン３に導き
膨張させて出力として取り出し、図示しない発電機等を
回す。
において、大気空気７は圧縮機１で圧縮されたあと、圧
縮機出口空気８として燃焼器２に流入し、石炭ガス化プ
ラント４で発生した石炭ガス化ガス５を燃料として燃焼
器２内で燃焼させ、その高温ガス９をタービン３に導き
膨張させて出力として取り出し、図示しない発電機等を
回す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】石炭中にはＮＨ3 成分
が含まれているため、石炭ガス化プラントで得られる石
炭ガス化ガスにはＮＨ3 成分が存在する。そのため、石
炭ガス化ガスが燃焼する際にＮＨ3 がＮＯx に転換し、
いわゆるFuel ＮＯx となって、プラントから排出され
るＮＯx 濃度が高くなる。
が含まれているため、石炭ガス化プラントで得られる石
炭ガス化ガスにはＮＨ3 成分が存在する。そのため、石
炭ガス化ガスが燃焼する際にＮＨ3 がＮＯx に転換し、
いわゆるFuel ＮＯx となって、プラントから排出され
るＮＯx 濃度が高くなる。
【０００５】従って、一段目では燃料過剰燃焼を行なっ
てＮＯのＮ2 への還元を促進し、二段目で未燃成分を完
全燃焼するいわゆる二段燃焼法がとられているが、更な
る低ＮＯx 燃焼が要求されている。
てＮＯのＮ2 への還元を促進し、二段目で未燃成分を完
全燃焼するいわゆる二段燃焼法がとられているが、更な
る低ＮＯx 燃焼が要求されている。
【０００６】本発明は、石炭ガス化ガスのように窒素成
分を含む燃料を燃焼するガスタービン燃焼器において、
Fuel ＮＯx の発生を低減可能とした低ＮＯx ガスター
ビン燃焼器を提供することを課題としている。
分を含む燃料を燃焼するガスタービン燃焼器において、
Fuel ＮＯx の発生を低減可能とした低ＮＯx ガスター
ビン燃焼器を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】二段燃焼法において、燃
焼過程に酸素（又は窒素）等を供給することにより、発
生ＮＯx を低減できることがわかっている。そこで本発
明は前記課題を解決するため、ガスタービン燃焼器にお
いて、一次燃焼領域を酸素富化または酸素不足とするた
めのガス供給配管を燃焼器頭部に設けた構造を採用す
る。
焼過程に酸素（又は窒素）等を供給することにより、発
生ＮＯx を低減できることがわかっている。そこで本発
明は前記課題を解決するため、ガスタービン燃焼器にお
いて、一次燃焼領域を酸素富化または酸素不足とするた
めのガス供給配管を燃焼器頭部に設けた構造を採用す
る。
【０００８】本発明によるガスタービン燃焼器におい
て、一次燃焼領域を酸素富化とするためガス供給配管に
供給するガスは酸素ガスであり、酸素不足とするために
ガス供給配管に供給するガスは窒素その他の不活性ガス
でよい。
て、一次燃焼領域を酸素富化とするためガス供給配管に
供給するガスは酸素ガスであり、酸素不足とするために
ガス供給配管に供給するガスは窒素その他の不活性ガス
でよい。
【０００９】本発明によるガスタービン燃焼器は前記し
た構成を有し、そのガス供給配管から燃焼空気中に酸素
（又は窒素）などを添加することにより、燃料中ＮＨ3
のＮＯx 転換率を小さくできる。また、本発明によるガ
スタービン燃焼器では、その酸素（又は窒素など）の投
入位置を燃焼器頭部とすることにより、投入した酸素
（又は窒素）が全量一次燃焼領域に投入されることにな
り、効果的なＮＯx 転換率の低減がはかれる。
た構成を有し、そのガス供給配管から燃焼空気中に酸素
（又は窒素）などを添加することにより、燃料中ＮＨ3
のＮＯx 転換率を小さくできる。また、本発明によるガ
スタービン燃焼器では、その酸素（又は窒素など）の投
入位置を燃焼器頭部とすることにより、投入した酸素
（又は窒素）が全量一次燃焼領域に投入されることにな
り、効果的なＮＯx 転換率の低減がはかれる。
【００１０】すなわち、燃料中のＮＨ3 から生じたＮＯ
がＮ2 に還元するような反応は燃料と空気との反応領域
で進行するが、本発明によるガスタービン燃焼器では前
記したようにガス供給配管を燃焼器頭部に設け、酸素や
窒素などのガスを一次燃焼領域に供給し、ＮＯx 転換の
低減を効果的に行わせるのである。
がＮ2 に還元するような反応は燃料と空気との反応領域
で進行するが、本発明によるガスタービン燃焼器では前
記したようにガス供給配管を燃焼器頭部に設け、酸素や
窒素などのガスを一次燃焼領域に供給し、ＮＯx 転換の
低減を効果的に行わせるのである。
【００１１】ところで、石炭ガス化ガスプラントの種類
の一つとして、酸素吹きプラントがある。この場合に
は、酸素製造プラントが付属設備として設けられてお
り、酸素および副生物としての窒素が使用できる。ま
た、空気式ガス化炉においてもガス化炉爆発防止のた
め、パージ用として窒素ガスを作っている。つまり、石
炭ガス化ガスプラントの中の付属設備において、酸素、
窒素を製造している。
の一つとして、酸素吹きプラントがある。この場合に
は、酸素製造プラントが付属設備として設けられてお
り、酸素および副生物としての窒素が使用できる。ま
た、空気式ガス化炉においてもガス化炉爆発防止のた
め、パージ用として窒素ガスを作っている。つまり、石
炭ガス化ガスプラントの中の付属設備において、酸素、
窒素を製造している。
【００１２】従って、石炭ガス化ガスを燃料とするガス
タービン燃焼器の場合は、石炭ガス化プラントの付属設
備として酸素、窒素製造プラントがあるので、そこで生
成された酸素・窒素等のガスを前記したガス供給配管に
供給するように構成することによって、本発明による低
ＮＯx ガスタービン燃焼器を容易に実現することができ
る。
タービン燃焼器の場合は、石炭ガス化プラントの付属設
備として酸素、窒素製造プラントがあるので、そこで生
成された酸素・窒素等のガスを前記したガス供給配管に
供給するように構成することによって、本発明による低
ＮＯx ガスタービン燃焼器を容易に実現することができ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明による低ＮＯx ガス
タービン燃焼器について図１、図２に示した実施の一形
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３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り、それ
らについての重複する説明は省略する。
タービン燃焼器について図１、図２に示した実施の一形
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３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り、それ
らについての重複する説明は省略する。
【００１４】この実施形態におけるガスタービン燃焼器
では図３に示したガスタービンにおけると同様、石炭ガ
ス化プラントで生成した石炭ガス化ガスを燃焼器の燃料
としている。
では図３に示したガスタービンにおけると同様、石炭ガ
ス化プラントで生成した石炭ガス化ガスを燃焼器の燃料
としている。
【００１５】図２は、図３と同様、ガスタービンの全体
系統図であるが、図３に示された従来例と異なる点は、
石炭ガス化プラント４の付属設備で生じた副性ガスとし
ての酸素（又は窒素）ガス６を燃焼器２に流入する燃焼
空気中に投入する点である。
系統図であるが、図３に示された従来例と異なる点は、
石炭ガス化プラント４の付属設備で生じた副性ガスとし
ての酸素（又は窒素）ガス６を燃焼器２に流入する燃焼
空気中に投入する点である。
【００１６】図１は、燃焼器の概略図で、一次燃焼領域
に副性ガスとしての酸素（又は窒素）ガス６を投入する
ために設けた供給配管１０を示す断面図である。前記し
たように本実施形態のガスタービン燃焼器では、石炭ガ
ス化プラント４から燃焼器２へ燃料として供給する石炭
ガス化ガス５の他にプラントの付属設備で製造される酸
素、窒素等のガス６がある。
に副性ガスとしての酸素（又は窒素）ガス６を投入する
ために設けた供給配管１０を示す断面図である。前記し
たように本実施形態のガスタービン燃焼器では、石炭ガ
ス化プラント４から燃焼器２へ燃料として供給する石炭
ガス化ガス５の他にプラントの付属設備で製造される酸
素、窒素等のガス６がある。
【００１７】この酸素、窒素等のガス６を燃焼器２へ導
入し、低ＮＯx 効果を高めるにはそれらのガス６を一次
燃焼領域に供給することが望ましいため、供給配管１０
を燃焼器頭部に配置している。また、周方向に対して均
一した供給を図るため、供給配管１０は周方向複数個所
に設けている。
入し、低ＮＯx 効果を高めるにはそれらのガス６を一次
燃焼領域に供給することが望ましいため、供給配管１０
を燃焼器頭部に配置している。また、周方向に対して均
一した供給を図るため、供給配管１０は周方向複数個所
に設けている。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によるガスタ
ービン燃焼器であっては、一次燃焼領域を酸素富化また
は酸素不足とするためのガス供給配管を燃焼器頭部に設
けており、燃焼器に投入された石炭ガス化ガスなどのＮ
成分を含む燃料は、燃焼器一次燃焼領域での燃焼過程に
おいて、酸素富化あるいは酸素不足の状態で燃焼するこ
とにより、ＮＯのＮ2 への還元を促進し、低ＮＯx 燃焼
が可能となる。
ービン燃焼器であっては、一次燃焼領域を酸素富化また
は酸素不足とするためのガス供給配管を燃焼器頭部に設
けており、燃焼器に投入された石炭ガス化ガスなどのＮ
成分を含む燃料は、燃焼器一次燃焼領域での燃焼過程に
おいて、酸素富化あるいは酸素不足の状態で燃焼するこ
とにより、ＮＯのＮ2 への還元を促進し、低ＮＯx 燃焼
が可能となる。
【００１９】一方、添加される酸素や窒素などのガスは
二段燃焼部への添加では効果が少ないが、本発明による
燃焼器では燃焼器頭部へ投入することにより一次燃焼領
域へ全量投入し、効果的な低ＮＯx 化をはかることがで
きる。
二段燃焼部への添加では効果が少ないが、本発明による
燃焼器では燃焼器頭部へ投入することにより一次燃焼領
域へ全量投入し、効果的な低ＮＯx 化をはかることがで
きる。
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービン燃焼
器の頭部構造の断面図。
器の頭部構造の断面図。
【図２】本発明の実施の一形態に係るガスタービンプラ
ントの概略系統図。
ントの概略系統図。
【図３】従来のガスタービンプラントの概略系統図。
１ 圧縮機 ２ 燃焼器 ３ タービン ４ 石炭ガス化プラント ５ 石炭ガス化ガス ６ 酸素（又は窒素）ガス ７ 大気空気 ８ 圧縮機出口空気 ９ 高温ガス １０ 供給配管
フロントページの続き (72)発明者 稲田 満 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ガスタービン燃焼器であって、一次燃焼
領域を酸素富化または酸素不足とするためのガス供給配
管を燃焼器頭部に設けたことを特徴とする低ＮＯx ガス
タービン燃焼器。 - 【請求項２】 前記ガスタービン燃焼器が石炭ガス化ガ
スを燃焼する燃焼器であり、前記ガス供給配管に石炭ガ
ス化プラントの付属設備から酸素又は窒素ガスを供給す
るように構成してなる請求項１記載の低ＮＯx ガスター
ビン燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8211065A JPH1054558A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 低ＮＯｘガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8211065A JPH1054558A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 低ＮＯｘガスタービン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1054558A true JPH1054558A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16599827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8211065A Pending JPH1054558A (ja) | 1996-08-09 | 1996-08-09 | 低ＮＯｘガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1054558A (ja) |
-
1996
- 1996-08-09 JP JP8211065A patent/JPH1054558A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020409 |