JPH11264542A - Gas turbine combustor - Google Patents

Gas turbine combustor

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JPH11264542A
JPH11264542A JP6589698A JP6589698A JPH11264542A JP H11264542 A JPH11264542 A JP H11264542A JP 6589698 A JP6589698 A JP 6589698A JP 6589698 A JP6589698 A JP 6589698A JP H11264542 A JPH11264542 A JP H11264542A
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nitrogen
air
fuel nozzle
gas turbine
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Takeji Hasegawa
武治 長谷川
Noboru Hisamatsu
暢 久松
Yasunori Iwai
保憲 岩井
Akihiro Onoda
昭博 小野田
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Central Research Institute of Electric Power Industry
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Toshiba Corp
Central Research Institute of Electric Power Industry
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To lower the NOx of combustion gas by supplying the interior of a combustion chamber with nitrogen efficiently, in the diffused combustion using the fuel for gasification high in occurrence rate of NOx of combustion gas. SOLUTION: This gas turbine combustor is provided with a jet nozzle 45 for coal gasification fuel, a nitrogen jet nozzle 42, and an air jet nozzle 49 in circular arrangement in roughly the same radial directions on the periphery side of a liquid fuel nozzle part 39, and each jet nozzle is arranged so that both neighbors of the jet nozzle 45 for coal gasification fuel may be free nitrogen jet nozzles 42 and that both neighbors of the air jet nozzle 49 may be the nitrogen jet nozzles 42. Then, each jet nozzle is arranged to jet coal gasification fuel, nitrogen, and air respectively, and they are diffused and combusted in a combustion chamber.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービン発電プ
ラントやコンバインドサイクル発電プラントなどに用い
られるガスタービン燃焼器に係り、特にガス化燃料およ
び空気とともに窒素を燃焼室内に供給して拡散燃焼にお
ける局所高温化を抑制し、燃焼ガスの低NOx化を図っ
たガスタービン燃焼器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine combustor for use in a gas turbine power plant or a combined cycle power plant, and more particularly, to supplying nitrogen together with gasified fuel and air into a combustion chamber to cause local high temperature in diffusion combustion. The present invention relates to a gas turbine combustor that suppresses combustion and reduces NOx in combustion gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】ガスタービン発電プラントやコンバイン
ドサイクル発電プラントには、ガスタービン燃焼器が複
数台組み込まれており、このガスタービン燃焼器で燃焼
した燃料が燃焼ガスとなってガスタービンに案内され、
ガスタービンを駆動するようになっている。このような
ガスタービンではガスタービン入口温度を上昇させると
ガスタービン熱効率が向上するため、ガスタービン入口
温度すなわちガスタービン燃焼器の出口温度の上昇と発
電プラントの効率化が図られている。
2. Description of the Related Art A gas turbine power plant or a combined cycle power plant incorporates a plurality of gas turbine combustors, and fuel burned by the gas turbine combustors is guided to a gas turbine as combustion gas.
The gas turbine is driven. In such a gas turbine, when the gas turbine inlet temperature is increased, the gas turbine thermal efficiency is improved. Therefore, the gas turbine inlet temperature, that is, the outlet temperature of the gas turbine combustor is increased, and the power plant is made more efficient.

【0003】しかし、ガスタービン燃焼器の燃焼域の燃
焼ガス温度を過度に上昇させると、NOxの発生量が増
大する。また、燃焼ガス温度は、タービン部や燃焼器部
の材料の耐熱限界による制約を受ける。
[0003] However, if the temperature of the combustion gas in the combustion region of the gas turbine combustor is excessively increased, the amount of generated NOx increases. Further, the combustion gas temperature is restricted by the heat resistance limit of the material of the turbine section and the combustor section.

【0004】ところで、ガス化複合発電プラントにおい
ては、石炭、重油などをガス化炉でガス化した後、ガス
精製装置により精製し、ガス化燃料としてガスタービン
燃焼器に供給する。石炭ガス化燃料の場合はガス化炉の
形式により燃料組成や発熱量は異なるが、例えば酸素吹
きガス化炉では燃料発熱量が約10〜13MJ/NM3
の中カロリーのガス化燃料が精製され、その燃料組成は
水素と一酸化炭素とが大部分を占める。酸素吹きガス化
炉では、酸素製造プラントにより空気中の窒素から分離
された酸素を使用している。なお、ガス精製方式が乾式
の場合においては、ガス化燃料中にアンモニアが含有さ
れる。このようなガス化複合発電プラントにおいてもガ
スタービンの効率を上げるため、高温化を図ると同時に
環境問題から低NOx化を図らなくてはならない。
In a gasification combined cycle power plant, coal, heavy oil, and the like are gasified by a gasification furnace, then purified by a gas purification device, and supplied to a gas turbine combustor as gasification fuel. In the case of coal gasified fuel, the fuel composition and calorific value vary depending on the type of gasifier. For example, in the case of an oxygen-blown gasifier, the fuel calorific value is about 10 to 13 MJ / NM 3.
A medium calorie gasified fuel is refined and its fuel composition is dominated by hydrogen and carbon monoxide. The oxygen-blown gasifier uses oxygen separated from nitrogen in the air by an oxygen production plant. When the gas purification method is a dry method, ammonia is contained in the gasified fuel. Even in such a combined gasification combined cycle power plant, in order to increase the efficiency of the gas turbine, it is necessary to increase the temperature and simultaneously reduce NOx due to environmental problems.

【0005】従来のガスタービン燃焼器において、NO
xの発生を抑制する技術として、燃料と空気とをあらか
じめ燃料希薄状態で混合して燃焼させる希薄予混合方式
が知られている。
In a conventional gas turbine combustor, NO
As a technique for suppressing the generation of x, there is known a lean premixing method in which fuel and air are mixed in advance in a fuel-lean state and burned.

【0006】しかし、ガス化燃料などの水素を多く含む
燃料に対して希薄予混合方式を用いた場合、水素の燃焼
速度が速いため、燃焼ガスの燃焼速度が希薄予混合ガス
噴出速度を上回り、火炎が燃料ノズル内部に逆流する現
象、いわゆる逆火現象が起こり、燃焼器部品を焼損する
恐れがある。
However, when the lean premixing method is used for a fuel containing a large amount of hydrogen, such as gasified fuel, the combustion speed of the combustion gas exceeds the lean premixed gas ejection speed because the combustion speed of hydrogen is high. A phenomenon in which the flame flows back into the fuel nozzle, a so-called flashback phenomenon, occurs, and there is a possibility that the combustor parts may be burned.

【0007】このことにより、ガス化燃料を希薄予混合
方式に採用することは難しい。そのため、燃焼室内で燃
料と空気とを拡散混合して燃焼させる拡散燃焼方式を採
用する必要がある。しかし、拡散燃焼による燃焼ガスの
温度は、局所的に断熱火炎温度に近い高温になる。例え
ば水素や一酸化炭素を多く含む石炭ガス化燃料の断熱火
炎温度は、中カロリー燃料といえども、LNG燃料の断
熱火炎温度と同等以上になるため、この石炭ガス化燃料
を拡散燃焼させた場合、LNG燃料を拡散燃焼させる場
合と同等の、多量のNOxを発生させる。
For this reason, it is difficult to employ a gaseous fuel in a lean premix system. Therefore, it is necessary to employ a diffusion combustion method in which fuel and air are diffused and mixed in the combustion chamber and burned. However, the temperature of the combustion gas due to diffusion combustion locally becomes high near the adiabatic flame temperature. For example, the adiabatic flame temperature of coal gasified fuel containing a large amount of hydrogen and carbon monoxide is equal to or higher than the adiabatic flame temperature of LNG fuel even for medium calorie fuel. , And generate a large amount of NOx, which is equivalent to the case of diffusing and burning LNG fuel.

【0008】近年、ガス化複合発電プラントの効率化と
環境保全の面から酸素製造プラントで酸素と分離される
窒素を有効的に活用する研究が行われている。すなわ
ち、ガスタービン燃焼器において、燃焼室内に燃焼に直
接関与しない窒素を供給することで、燃焼ガスの局所的
な高温部を抑制し、燃焼ガスのNOx発生量を低減させ
るというものである。その例として、1994年のAS
ME(THE AMERICANSOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS
)の文献の94−GT−366に示されるように、ガ
スタービン燃焼器の頭部より蒸気噴射と同様な方式で窒
素を供給し、空気と窒素とを混合して燃焼室に送り、酸
素濃度を低下させた空気により燃焼させる。
[0008] In recent years, studies have been made to effectively utilize nitrogen separated from oxygen in an oxygen production plant from the viewpoint of improving the efficiency of an integrated gasification combined cycle power plant and preserving the environment. That is, in a gas turbine combustor, by supplying nitrogen not directly involved in combustion into the combustion chamber, a local high-temperature portion of the combustion gas is suppressed, and the amount of NOx generated in the combustion gas is reduced. For example, the AS of 1994
ME (THE AMERICANSOCIETY OF MECHANICAL ENGINEERS
), Nitrogen is supplied from the head of a gas turbine combustor in the same manner as in the case of steam injection, and air and nitrogen are mixed and sent to a combustion chamber, where the oxygen concentration is increased. Is burned by the reduced air.

【0009】図17はこのような窒素ガスを利用した従
来の石炭ガス化複合発電プラントのガスタービン燃焼器
を例示する概略構成図である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating a gas turbine combustor of a conventional integrated coal gasification combined cycle power plant utilizing such nitrogen gas.

【0010】図17に示すように、ガスタービン燃焼器
1は外筒2およびフロースリーブ3の内側に燃焼器ライ
ナ4を内筒として収容し、この燃焼器ライナ4の後流側
にトランジションピース5を接続した構成とされてい
る。燃焼器ライナ4内には燃焼室6が形成されている。
外筒2およびフロースリーブ3と燃焼器ライナ4との間
には環状の空気流路7が形成されている。この空気流路
7を通って図示しない空気圧縮機で圧縮された空気が燃
焼器ライナ4の頭部側に案内される。
As shown in FIG. 17, a gas turbine combustor 1 contains a combustor liner 4 as an inner cylinder inside an outer cylinder 2 and a flow sleeve 3, and a transition piece 5 is provided downstream of the combustor liner 4. Are connected. A combustion chamber 6 is formed in the combustor liner 4.
An annular air flow path 7 is formed between the outer cylinder 2 and the flow sleeve 3 and the combustor liner 4. Air compressed by an air compressor (not shown) is guided to the head side of the combustor liner 4 through the air passage 7.

【0011】燃焼器ライナ4の頭部側にはヘッドプレー
ト8を介して支持された燃料ノズル9が接続されてい
る。この燃料ノズル9は基端部側に液体燃料供給口9
a、液体燃料噴霧空気供給口9bおよび石炭ガス化燃料
供給口9cを備え、それぞれ図示しない液体燃料配管、
液体燃料噴霧空気配管および石炭ガス化燃料配管から供
給される液体燃料a0 、液体燃料噴霧空気b0 および石
炭ガス化燃料c0 を導入するようになっている。そし
て、各供給口9a〜9cから導入された液体燃料a0
液体燃料噴霧空気b0 および石炭ガス化燃料c0 は、燃
料ノズル9内の通路を介し、それぞれノズル先端側の噴
出口から燃焼器ライナ4内に噴出される。
A fuel nozzle 9 supported via a head plate 8 is connected to the head side of the combustor liner 4. This fuel nozzle 9 has a liquid fuel supply port 9 at the base end side.
a, a liquid fuel spray air supply port 9b and a coal gasification fuel supply port 9c,
The liquid fuel a 0 , the liquid fuel spray air b 0, and the coal gasified fuel c 0 supplied from the liquid fuel spray air pipe and the coal gasified fuel pipe are introduced. Then, the liquid fuel a 0 introduced from each of the supply ports 9a to 9c,
The liquid fuel spray air b 0 and the coal gasified fuel c 0 are ejected into the combustor liner 4 from the ejection ports on the nozzle tip side via the passages in the fuel nozzle 9.

【0012】このものにおいて、ヘッドプレート8の燃
料ノズル9の外周側に窒素供給口10が設けられ、図示
しない窒素配管から供給される窒素d0 を導入するよう
になっている。窒素供給口10から導入された窒素d0
は、ヘッドプレート8に設けた窒素噴出口10aから燃
料ノズル9先端部の外周側に噴射される。この噴射され
た窒素が燃料ノズル9先端部の外周側で、空気流路7を
介して流入した空気e0 と混合し、これにより空気e0
が酸素濃度を低下した状態となって燃料ノズル9先端部
から燃焼室8に供給される。
In this embodiment, a nitrogen supply port 10 is provided on the outer peripheral side of the fuel nozzle 9 of the head plate 8 so that nitrogen d 0 supplied from a nitrogen pipe (not shown) is introduced. Nitrogen d 0 introduced from the nitrogen supply port 10
Is injected from the nitrogen outlet 10 a provided in the head plate 8 to the outer peripheral side of the tip of the fuel nozzle 9. This injected nitrogen mixes with the air e 0 flowing in through the air flow path 7 on the outer peripheral side of the tip of the fuel nozzle 9, whereby the air e 0
Is supplied to the combustion chamber 8 from the tip of the fuel nozzle 9 in a state where the oxygen concentration is reduced.

【0013】プラント運転時には、まず液体燃料a0
供給により起動着火運転を行い、その後メイン燃料とし
てのガス化燃料c0 の供給へ切り換えて通常運転に移行
する。この通常運転の際に窒素d0 の供給を行い、酸素
濃度を低下させた空気e0 によりガス化燃料c0 を燃焼
させることで、燃焼温度を下げ、NOxの抑制を図る。
At the time of plant operation, the starting ignition operation is first performed by supplying the liquid fuel a 0 , and thereafter, the operation is switched to the supply of the gasified fuel c 0 as the main fuel, and the operation is shifted to the normal operation. At the time of this normal operation, nitrogen d 0 is supplied, and gasified fuel c 0 is burned with air e 0 having a reduced oxygen concentration, thereby lowering the combustion temperature and suppressing NOx.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
のガスタービン燃焼器では、単に空気流路7内の空気e
0 の一部分に窒素d0 が流れ込むだけであり、必ずしも
十分な混合が行われずに燃焼室6に流入する傾向があっ
た。しかも、この空気e0 と窒素d0 とは燃料ノズル9
の周囲から無秩序に燃焼室6内に流入するので、燃焼室
6の中心域に噴出されるガス化燃料c0 と空気e0 との
接触部分に窒素d0 が必ずしも流入するとは限らないも
のであった。すなわち、従来の構成では、空気e0 と窒
素d0 とが混合する前にガス化燃料c0 と空気e0 とが
接触してしまう確率が高いため、空気e0 とガス化燃料
0 とが接触する局所的な燃焼域で高温化現象が生じ、
窒素d0 を全く供給しない状態に比べればNOxの発生
量は小さくなるものの、それでもなお多量のNOxが発
生することがあった。
However, in the above-described conventional gas turbine combustor, the air e in the air flow path 7 is merely used.
Nitrogen d 0 to a portion of 0 is only flows necessarily sufficient mixing has tended to flow into the combustion chamber 6 is not performed. Moreover, the air e 0 and the nitrogen d 0 correspond to the fuel nozzle 9
Flows randomly into the combustion chamber 6 from the surroundings, so that the nitrogen d 0 does not always flow into the contact portion between the gasified fuel c 0 and the air e 0 ejected to the central region of the combustion chamber 6. there were. That is, in the conventional structure, since there is a high probability that the gasification fuel c 0 and air e 0 will contact prior to mixing with the air e 0 and nitrogen d 0 is the air e 0 and gasification fuel c 0 High temperature phenomenon occurs in the local combustion area where
Although the amount of generated NOx was smaller than that in a state where no nitrogen d 0 was supplied, a large amount of NOx was still generated in some cases.

【0015】そこで、上述した構成のもとでNOx抑制
機能を高める手段として、燃焼室6内への窒素d0 の吹
き込み量を増大して窒素d0 の空気e0 に対する混合率
を高めることが考えられる。
Therefore, as a means for enhancing the NOx suppressing function under the above-described configuration, it is necessary to increase the amount of nitrogen d 0 blown into the combustion chamber 6 to increase the mixing ratio of nitrogen d 0 to the air e 0 . Conceivable.

【0016】しかし、単に燃焼室6への窒素供給量を増
大することは火炎の温度を低下させ、NOx低減には有
効であっても、窒素供給量が過多となって火炎温度が過
度に低下し、燃焼が不安定となったり、燃料ガス中に未
燃成分である一酸化炭素が残留するなど別の問題が生じ
てくる可能性がある。
However, simply increasing the amount of nitrogen supply to the combustion chamber 6 lowers the temperature of the flame, and although effective for reducing NOx, the amount of nitrogen supply becomes excessive and the flame temperature drops excessively. However, there is a possibility that another problem such as unstable combustion or remaining of carbon monoxide which is an unburned component in the fuel gas may occur.

【0017】一方、別案として、ガス化燃料配管中に窒
素を混入して、予め窒素とガス化燃料とを混合させるこ
とも考えられる。しかし、そのためには窒素圧力をガス
化燃料圧力以上にコンプレッサなどで昇圧する必要があ
り、この場合にはコンバインドサイクルプラントの効率
の低下という問題が生じる。
On the other hand, as another alternative, it is conceivable to mix nitrogen in the gasified fuel pipe and mix nitrogen and gasified fuel in advance. However, for that purpose, it is necessary to increase the nitrogen pressure by a compressor or the like above the gasification fuel pressure, and in this case, there is a problem that the efficiency of the combined cycle plant is reduced.

【0018】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、その目的はNOx発生率の高いガス化燃料を
用いた拡散燃焼において、燃焼室内に窒素を効率的に供
給することで、燃焼ガスの低NOx化が図れるガスター
ビン燃焼器を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to efficiently supply nitrogen into a combustion chamber in diffusion combustion using a gasified fuel having a high NOx generation rate. It is an object of the present invention to provide a gas turbine combustor capable of reducing NOx in combustion gas.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に係るガスタービン燃焼器は、メイン
燃料としてガス化燃料を用い、着火起動用燃料として液
体燃料を用いるガスタービン燃焼器であって、前記各燃
料を燃焼器ライナの頭部側に設けた燃料ノズルから選択
的に前記燃焼器ライナ内に噴出させて燃焼用空気により
拡散燃焼させるとともに、燃焼域に燃焼温度低下用とし
て窒素を供給するものにおいて、前記燃料ノズル内に窒
素供給部を設け、この窒素供給部は前記ガス化燃料と空
気との接触部位に窒素単独で、または前記ガス化燃料へ
の窒素混合気として前記燃焼器ライナ内へ噴出する経路
を持つ構成としたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas turbine combustor using a gasified fuel as a main fuel and a liquid fuel as a fuel for starting ignition. A fuel nozzle selectively ejected from a fuel nozzle provided on the head side of the combustor liner into the combustor liner to diffuse and combust with combustion air, and reduce combustion temperature in a combustion zone. In supplying nitrogen, a nitrogen supply unit is provided in the fuel nozzle, and the nitrogen supply unit supplies nitrogen alone at a contact portion between the gasified fuel and air, or as a nitrogen mixture to the gasified fuel. It is configured to have a path for jetting into the combustor liner.

【0020】請求項2に係るガスタービン燃焼器は、燃
焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備えたガスタービン
燃焼器において、前記燃焼ノズルの先端部中心位置に液
体燃料ノズル部を設けるとともに、この液体燃料ノズル
部の外周側のほぼ同一半径位置に環状配置でガス化燃
料、窒素および空気をそれぞれ単独で前記燃焼器ライナ
内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設け、これらの噴
出口は交互に、ガス化燃料噴出口の両隣が窒素噴出口と
なり、かつ空気噴出口の両隣が窒素噴出口となる配列と
したものである。
A gas turbine combustor according to a second aspect of the present invention is a gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a front end portion of the combustion nozzle. A plurality of jet ports for jetting gasified fuel, nitrogen, and air independently into the combustor liner in an annular arrangement at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion are provided at intervals. Are alternately arranged such that both sides of the gasified fuel outlet are nitrogen outlets and both sides of the air outlet are nitrogen outlets.

【0021】請求項3に係るガスタービン燃焼器は、燃
焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備えたガスタービン
燃焼器において、前記燃料ノズルの先端部中心位置に液
体燃料ノズル部を設けるとともに、この液体燃料ノズル
部の外周側に同心的に、かつ径を異ならせてガス化燃
料、窒素および空気をそれぞれ単独で前記燃焼器ライナ
内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設け、これらの噴
出口は、内周側からガス化燃料噴出口、窒素噴出口、空
気噴出口の順に配列したものである。
A gas turbine combustor according to a third aspect of the present invention is a gas turbine combustor having a fuel nozzle on the head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a front end portion of the fuel nozzle. A plurality of jet ports for jetting gasified fuel, nitrogen, and air alone into the combustor liner concentrically and with different diameters are provided on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion at intervals. The jet ports are arranged in the order of gasified fuel jet port, nitrogen jet port, and air jet port from the inner peripheral side.

【0022】請求項4に係るガスタービン燃焼器は、燃
焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備えたガスタービン
燃焼器において、前記燃料ノズルの先端部中心位置に液
体燃料ノズル部を設けるとともに、この液体燃料ノズル
部の外周側に同心的に、かつ径を異ならせてガス化燃
料、窒素および空気をそれぞれ単独で前記燃焼器ライナ
内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設け、これらの噴
出口は、内周側から窒素噴出口、ガス化燃料噴出口、空
気噴出口の順に配列したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip end of the fuel nozzle. A plurality of jet ports for jetting gasified fuel, nitrogen, and air alone into the combustor liner concentrically and with different diameters are provided on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion at intervals. The jet ports are arranged in the order of a nitrogen jet port, a gasified fuel jet port, and an air jet port from the inner peripheral side.

【0023】請求項5に係るガスタービン燃焼器は、燃
焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備えたガスタービン
燃焼器において、前記燃料ノズルの先端部中心位置に液
体燃料ノズル部を設けるとともに、この液体燃料ノズル
部の外周側にガス化燃料を前記燃焼器ライナ内に噴出す
る複数のガス化燃料噴出口を環状配置で設け、このガス
化燃料噴出口の外周側のほぼ同一半径位置に、窒素を噴
出する窒素噴出口と空気を噴出する空気噴出口とを複
数、環状配置で周方向に交互に配列したものである。
A gas turbine combustor according to a fifth aspect of the present invention is a gas turbine combustor having a fuel nozzle on the head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip end of the fuel nozzle. A plurality of gasified fuel injection ports for injecting gasified fuel into the combustor liner are provided in an annular arrangement on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion, and at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the gasified fuel injection port, A plurality of nitrogen ejection ports for ejecting nitrogen and air ejection ports for ejecting air are alternately arranged in the circumferential direction in a circular arrangement.

【0024】請求項6に係るガスタービン燃焼器は、燃
焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備えたガスタービン
燃焼器において、前記燃料ノズルの先端部中心位置に液
体燃料ノズル部を設けるとともに、この液体燃料ノズル
部の外周側に窒素を前記燃焼器ライナ内に噴出する複数
の窒素噴出口を環状配置で設け、この窒素噴出口の外周
側のほぼ同一半径位置に、ガス化燃料を噴出するガス化
燃料噴出口と空気を噴出する空気噴出口とを複数、環状
配置で周方向に交互に配列したものである。
A gas turbine combustor according to a sixth aspect of the present invention is a gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip end of the fuel nozzle. A plurality of nitrogen outlets for injecting nitrogen into the combustor liner are provided in an annular arrangement on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion, and gasified fuel is injected at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the nitrogen outlet. A plurality of gasified fuel jets and air jets for jetting air are alternately arranged in a circumferential direction in an annular arrangement.

【0025】請求項7に係るガスタービン燃焼器は、燃
焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備えたガスタービン
燃焼器において、前記燃料ノズルの先端部中心位置に液
体燃料ノズル部を設けるとともに、この液体燃料ノズル
部の外周側に同心的に、かつ径を異ならせてガス化燃
料、窒素・ガス化燃料混合気および空気をそれぞれ前記
燃焼器ライナ内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設
け、これらの噴出口は前記液体燃料ノズル部の外周側が
ガス化燃料噴出口となり、このガス化燃料噴出口の外周
側が窒素・ガス化燃料混合気噴出口および空気噴出口と
なる配置とし、かつ前記窒素・ガス化燃料混合気噴出口
および空気噴出口は周方向に交互に配列したものであ
る。
A gas turbine combustor according to a seventh aspect of the present invention is a gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip end of the fuel nozzle. A plurality of jet ports for jetting gasified fuel, nitrogen / gasified fuel mixture, and air into the combustor liner concentrically on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion and with different diameters are arranged at intervals. These gas jets are arranged such that an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion is a gasified fuel jet, and an outer peripheral side of the gasified fuel jet is a nitrogen / gasified fuel mixture jet and an air jet, and The nitrogen / gasified fuel mixture jets and air jets are arranged alternately in the circumferential direction.

【0026】請求項8に係るガスタービン燃焼器は、燃
焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備えたガスタービン
燃焼器において、前記燃料ノズルの先端部中心位置に液
体燃料ノズル部を設けるとともに、この液体燃料ノズル
部の外周側のほぼ同一半径位置に環状配置で窒素・ガス
化燃料混合気および空気をそれぞれ前記燃焼器ライナ内
に噴出する複数の噴出口を間隔的に設け、窒素・ガス化
燃料混合気噴出口と空気噴出口とは周方向に交互に配列
したものである。
A gas turbine combustor according to an eighth aspect of the present invention is the gas turbine combustor having a fuel nozzle on the head side of the combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at the center of the tip of the fuel nozzle. A plurality of injection ports for respectively injecting the nitrogen / gasified fuel mixture and air into the combustor liner in an annular arrangement at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion are provided at intervals to provide nitrogen / gasification. The fuel mixture jets and the air jets are arranged alternately in the circumferential direction.

【0027】請求項9に係るガスタービン燃焼器は、請
求項1から8までのいずれかに記載のガスタービン燃焼
器において燃料ノズルの各噴出口にそれぞれスワラを設
けたものである。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the gas turbine combustor according to any one of the first to eighth aspects, wherein a swirler is provided at each of the injection ports of the fuel nozzle.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るガスタービン
燃焼器の実施の形態について添付図面を用いて説明す
る。なお、以下の各実施形態は、石炭ガス化燃料を使用
する複合発電プラントのガスタービン燃焼器に適用した
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a gas turbine combustor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are applied to a gas turbine combustor of a combined cycle power plant using coal gasification fuel.

【0029】第1実施形態(図1〜図4) 図1は本発明の第1実施形態によるガスタービン燃焼器
の配置構成を示す概略図である。図1に示すようにガス
タービン13の主軸13aと同軸上に空気圧縮機14が
設けられ、ガスタービン燃焼器11は、空気圧縮機14
とガスタービン13との中間位置において、主軸13a
の周囲に複数台、例えば14〜18台設置されている。
First Embodiment (FIGS. 1 to 4) FIG. 1 is a schematic view showing an arrangement of a gas turbine combustor according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, an air compressor 14 is provided coaxially with the main shaft 13a of the gas turbine 13. The gas turbine combustor 11 includes an air compressor 14
At an intermediate position between the shaft 13a and the gas turbine 13
, Around 14 to 18, for example.

【0030】ガスタービン運転時には、空気圧縮機14
の駆動により吐出された高圧空気をガスタービン燃焼器
11に案内し、このガスタービン燃焼器11の燃焼器ラ
イナ15内に形成される燃焼室16で燃料を燃焼させ
る。この燃焼ガスをトランジションピース17を介して
ガスタービン13に案内し、このガスタービン13を駆
動させて仕事をし、ガスタービン13に連結された図示
しない発電機を回転駆動させる。
During operation of the gas turbine, the air compressor 14
The high-pressure air discharged by the driving of the gas turbine is guided to the gas turbine combustor 11, and fuel is burned in a combustion chamber 16 formed in a combustor liner 15 of the gas turbine combustor 11. The combustion gas is guided to the gas turbine 13 via the transition piece 17, and the gas turbine 13 is driven to perform work, and a generator (not shown) connected to the gas turbine 13 is rotationally driven.

【0031】図2は本実施形態によるガスタービン燃焼
器11を拡大して示す構成図である。
FIG. 2 is an enlarged view of the configuration of the gas turbine combustor 11 according to the present embodiment.

【0032】ガスタービン燃焼器11は図2に示すよう
に、外筒20およびフロースリーブ21の内側に燃焼器
ライナ22を内筒として収容した構成となっており、こ
の燃焼器ライナ22の後流側にトランジションピース1
7が接続されている。燃焼器ライナ22内には燃焼室1
6が形成されている。外筒20およびフロースリーブ2
1と燃焼器ライナ22との間には環状の空気流路23が
形成されいる。
As shown in FIG. 2, the gas turbine combustor 11 has a structure in which a combustor liner 22 is housed as an inner cylinder inside an outer cylinder 20 and a flow sleeve 21. Transition piece 1 on the side
7 is connected. The combustion chamber 1 is provided in the combustor liner 22.
6 are formed. Outer cylinder 20 and flow sleeve 2
An annular air flow path 23 is formed between 1 and the combustor liner 22.

【0033】燃焼器ライナ22の頭部側には、ヘッドプ
レート24を介して支持された燃料ノズル26が接続さ
れている。この燃料ノズル26は基端部側に液体燃料供
給口27、液体燃料噴霧空気供給口28、石炭ガス化燃
料供給口29および窒素供給口31を備え、それぞれ図
示しない液体燃料配管、液体燃料噴霧空気配管、石炭ガ
ス化燃料配管および窒素配管から供給される液体燃料
a、液体燃料噴霧空気b、石炭ガス化燃料cおよび窒素
dを導入するようになっている。
A fuel nozzle 26 supported via a head plate 24 is connected to the head side of the combustor liner 22. The fuel nozzle 26 has a liquid fuel supply port 27, a liquid fuel spray air supply port 28, a coal gasification fuel supply port 29, and a nitrogen supply port 31 on the base end side thereof. Liquid fuel a, liquid fuel spray air b, coal gasified fuel c and nitrogen d supplied from a pipe, a coal gasified fuel pipe and a nitrogen pipe are introduced.

【0034】そして、各供給口27〜31から導入され
た液体燃料a、液体燃料噴霧空気b、石炭ガス化燃料c
および窒素dは燃料ノズル26内の通路を介し、それぞ
れ後述する噴出口から燃焼器ライナ22内に噴出される
ようになっている。なお、窒素dとしては、図示しない
石炭ガス精製装置の酸素製造プラントで空気から酸素を
分離する際に発生する窒素が用いられている。また、燃
料ノズル26の先端部外周側には空気圧縮機14で圧縮
された空気eが空気流路23を介して供給されるように
なっている。
The liquid fuel a, the liquid fuel spray air b, and the coal gasified fuel c introduced from the respective supply ports 27 to 31
The nitrogen and the nitrogen d are ejected into the combustor liner 22 from an ejection port described later through a passage in the fuel nozzle 26. Note that, as the nitrogen d, nitrogen generated when oxygen is separated from air in an oxygen production plant of a coal gas purification device (not shown) is used. The air e compressed by the air compressor 14 is supplied to the outer peripheral side of the tip of the fuel nozzle 26 through the air flow path 23.

【0035】図3は図2に示した燃料ノズル26を拡大
して示す断面図であり、図4は図3の右側面図(端面
図)である。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of the fuel nozzle 26 shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a right side view (end view) of FIG.

【0036】これらの図3および図4に示すように、燃
料ノズル26は円筒状を成し、この燃料ノズル26の軸
心位置に液体燃料通路33が設けられている。この液体
燃料通路33は、燃料ノズル26の基端側において液体
燃料供給口27に連通するとともに、燃料ノズル26の
先端側においてその端面に開口した液体燃料噴出口34
に連通している。この液体燃料噴出口34は、燃料ノズ
ル26の周方向に間隔的に複数形成され、かつ燃料ノズ
ル26の軸心から次第に外側に向かう傾斜をもって開口
している。これにより、液体燃料aは液体燃料通路33
の基端部から先端部へ向かって流れた後、液体燃料噴出
口34から燃料ノズル26の軸心に対して遠心方向に向
かって放射状に噴出されるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the fuel nozzle 26 has a cylindrical shape, and a liquid fuel passage 33 is provided at an axial position of the fuel nozzle 26. The liquid fuel passage 33 communicates with the liquid fuel supply port 27 on the base end side of the fuel nozzle 26 and has a liquid fuel ejection port 34 opened on the end face on the distal end side of the fuel nozzle 26.
Is in communication with The plurality of liquid fuel injection ports 34 are formed at intervals in the circumferential direction of the fuel nozzle 26, and open with an inclination gradually outward from the axis of the fuel nozzle 26. As a result, the liquid fuel a is
After flowing from the base end to the tip end, the liquid fuel is ejected radially from the liquid fuel ejection port 34 in the centrifugal direction with respect to the axis of the fuel nozzle 26.

【0037】液体燃料通路33の外周側には液体燃料噴
霧空気通路36が環状に形成されている。この液体燃料
噴霧空気通路36も前記同様に液体噴霧空気供給口28
に連通するとともに、燃料ノズル26の先端部側におい
てその端面に開口した複数の液体燃料噴霧空気噴出口3
7に連通している。この各液体燃料噴霧空気噴出口37
は次第に燃料ノズル26の軸心に向かう傾斜をもって開
口している。液体燃料噴霧空気通路36の先端部付近に
は液体燃料噴霧空気用スワラ38が設けられている。
A liquid fuel spray air passage 36 is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the liquid fuel passage 33. The liquid fuel spray air passage 36 is also connected to the liquid spray air supply port 28 in the same manner as described above.
And a plurality of liquid fuel spray air outlets 3 opening at the end face of the fuel nozzle 26 at the tip end side thereof.
It communicates with 7. Each of the liquid fuel spray air outlets 37
Are gradually opened toward the axis of the fuel nozzle 26. A liquid fuel spray air swirler 38 is provided near the tip of the liquid fuel spray air passage 36.

【0038】そして、液体燃料噴霧空気bは液体燃料噴
霧空気通路36の基端部から先端部へと向かって流れた
後、液体燃料噴霧空気用スワラ38で旋回流を与えら
れ、液体燃料aとは逆に燃料ノズル26の軸心側に向か
って噴出するようになっている。これにより、燃料ノズ
ル26の軸心から外側に向かって噴出された液体燃料a
は、燃料ノズル26の軸心に向かって噴出された液体燃
料噴霧空気bとの衝突により微粒子化し、燃焼室16に
噴霧される。すなわち、液体燃料噴出口34と液体燃料
噴霧空気噴出口37とにより液体燃料ノズル部39を形
成している。
Then, the liquid fuel spray air b flows from the base end of the liquid fuel spray air passage 36 to the distal end thereof, and is then given a swirling flow by the swirler 38 for liquid fuel spray air. Are spouted toward the axis of the fuel nozzle 26. As a result, the liquid fuel a jetted outward from the axis of the fuel nozzle 26
Are atomized by collision with the liquid fuel spray air b ejected toward the axis of the fuel nozzle 26 and sprayed into the combustion chamber 16. That is, the liquid fuel jet port 34 and the liquid fuel spray air jet port 37 form a liquid fuel nozzle portion 39.

【0039】また、液体燃料噴霧空気通路36の外周側
には、石炭ガス化燃料供給口27とその基端部側で連通
する石炭ガス化燃料通路40が環状に形成されるととも
に、この石炭ガス化燃料通路40の外周側には窒素供給
口31とその基端側で連通する窒素通路41が環状に形
成されている。石炭ガス化燃料通路40の先端部付近は
ガイド部40aによって拡径側に屈曲し、窒素通路41
の先端部とほぼ同一半径位置に配置されている。そし
て、これら石炭ガス化燃料通路40および窒素通路41
は、それらの先端部分において、環状の基端側部分から
それぞれ複数に分岐し、かつそれらの分岐部分は燃料ノ
ズル26の周方向に沿って交互に配置されている。
On the outer peripheral side of the liquid fuel spray air passage 36, a coal gasified fuel passage 40 communicating with the coal gasified fuel supply port 27 at the base end side thereof is formed in an annular shape. A nitrogen passage 41 communicating with the nitrogen supply port 31 at the base end side thereof is formed in an annular shape on the outer peripheral side of the oxidized fuel passage 40. The vicinity of the leading end of the coal gasified fuel passage 40 is bent toward the radially enlarged side by the guide portion 40a, and the nitrogen passage 41 is formed.
Are arranged at substantially the same radial position as the tip of the. The coal gasification fuel passage 40 and the nitrogen passage 41
Are branched into a plurality of portions from the annular base end portion at their distal end portions, and the branched portions are alternately arranged along the circumferential direction of the fuel nozzle 26.

【0040】窒素通路41の分岐した各先端部分は、燃
料ノズル26の先端面において液体燃料ノズル部39を
中心とした同一半径位置に開口する複数の窒素噴出口4
2に連通しており、この各窒素通路噴出口42にはそれ
ぞれ窒素用スワラ43が設けられている。これにより、
窒素dは窒素通路41の基端部から先端部へ向かって流
れ、各分岐部分で分流した後に窒素用スワラ43で旋回
流を与えられ、各窒素噴出口42から噴出するようにな
っている。
Each of the branched distal ends of the nitrogen passage 41 has a plurality of nitrogen outlets 4 opening at the same radial position around the liquid fuel nozzle portion 39 on the distal end surface of the fuel nozzle 26.
2 and a nitrogen swirler 43 is provided at each of the nitrogen passage outlets 42. This allows
The nitrogen d flows from the base end to the tip end of the nitrogen passage 41, is divided at each branch portion, is given a swirling flow by a nitrogen swirler 43, and is ejected from each nitrogen outlet 42.

【0041】同様に、石炭ガス化燃料通路40の分岐し
た各先端部分は、燃料ノズル26の先端面において液体
燃料ノズル部35を中心として環状に配列された複数の
窒素噴出口42とほぼ同一半径位置に開口する複数の石
炭ガス化燃料噴出口45に連通しており、この各石炭ガ
ス化燃料噴出口45にもそれぞれ石炭ガス化燃料用スワ
ラ46が設けられている。これにより石炭ガス化燃料c
は石炭ガス化燃料通路40の基端部から先端部へ向かっ
て流れ、各分岐部分で分岐した後に石炭ガス化燃料用ス
ワラ46で旋回流を与えられ、各石炭ガス化燃料噴出口
45から噴出するようになっている。
Similarly, each of the branched end portions of the coal gasification fuel passage 40 has substantially the same radius as the plurality of nitrogen injection ports 42 arranged annularly around the liquid fuel nozzle portion 35 on the front end surface of the fuel nozzle 26. It communicates with a plurality of coal gasification fuel outlets 45 that open to the position, and each of the coal gasification fuel outlets 45 is also provided with a coal gasification fuel swirler 46. Thereby, coal gasification fuel c
Flows from the base end to the tip end of the coal gasified fuel passage 40, is branched at each branch portion, is given a swirling flow by a coal gasified fuel swirler 46, and is ejected from each coal gasified fuel outlet 45. It is supposed to.

【0042】なお、石炭ガス化燃料通路40は先端側に
向かい、その外周側の隔壁40bのテーパにより燃料ノ
ズル26の径方向で次第に幅狭となっており、これによ
り石炭ガス化燃料cは燃料ノズル26内で次第に加圧さ
れて石炭ガス化燃料噴出口45から噴出されるようにな
っている。また、石炭ガス化燃料噴出口45および窒素
噴出口42は、燃料ノズル26の先端部外壁41aおよ
び下記の空気通路48との隔壁41bなどのテーパによ
り、燃料ノズル26の先端付近で次第に軸心側に向かっ
ており、これにより石炭ガス化燃料cおよび窒素dは燃
焼器ライナ22の中心側に向かって噴出されるようにな
っている。
The coal gasified fuel passage 40 is directed toward the front end, and is gradually narrowed in the radial direction of the fuel nozzle 26 due to the taper of the partition wall 40b on the outer peripheral side. The gas is gradually pressurized in the nozzle 26 and jetted from the coal gasified fuel jet port 45. In addition, the coal gasified fuel jet port 45 and the nitrogen jet port 42 gradually become closer to the axial center near the tip of the fuel nozzle 26 due to the taper of the outer wall 41a at the tip of the fuel nozzle 26 and the partition wall 41b with the air passage 48 described below. , So that the coal gasified fuel c and the nitrogen d are ejected toward the center of the combustor liner 22.

【0043】さらに、石炭ガス化燃料通路40の先端部
外周側にはフロースリーブ内の空気流路と連通する複数
の空気通路48が設けられている。これらの空気通路4
8は燃料ノズルの先端部外壁に設けた空気噴出口49と
連通している。これらの空気噴出口49は、液体燃料ノ
ズル部39を中心として環状に配列され、かつ前記窒素
噴出口42および石炭ガス化燃料噴出口45の間に介在
する配置で、これらとほぼ同一半径位置に複数設けられ
ている。各空気噴出口42は燃料ノズル26の軸心に向
かう傾斜をもって開口され、その内部にはそれぞれ空気
用スワラ50が設けられている。これにより、空気e
は、空気通路48の基端部から先端部へ向かって流れ、
空気用スワラ50で旋回流を与えられ、空気噴出口49
から燃焼器ライナ22の中心側に向って噴出されるよう
になっている。
Further, a plurality of air passages 48 communicating with the air flow passage in the flow sleeve are provided on the outer peripheral side of the leading end portion of the coal gasification fuel passage 40. These air passages 4
Numeral 8 communicates with an air outlet 49 provided on the outer wall of the tip of the fuel nozzle. These air outlets 49 are arranged annularly around the liquid fuel nozzle portion 39 and are disposed between the nitrogen outlet 42 and the coal gasification fuel outlet 45 at substantially the same radial position. A plurality is provided. Each of the air outlets 42 is opened with an inclination toward the axis of the fuel nozzle 26, and an air swirler 50 is provided in each of the openings. Thereby, the air e
Flows from the proximal end to the distal end of the air passage 48,
The swirling flow is given by the air swirler 50 and the air
, And is ejected toward the center of the combustor liner 22.

【0044】すなわち本実施形態では、図4に示すよう
に燃料ノズル26の先端部の中心位置に液体燃料ノズル
部39が設けられ、この液体燃料ノズル部39のほぼ同
一半径位置に、環状配置で石炭ガス化燃料噴出口45、
窒素噴出口42および空気噴出口49がそれぞれ複数、
間隔的に設けられている。さらに各噴出口は交互に、石
炭ガス化燃料噴出口40の両隣が窒素噴出口42とな
り、かつ空気噴出口49の両隣が窒素噴出口42となる
ように配列されている。
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a liquid fuel nozzle portion 39 is provided at the center position of the tip of the fuel nozzle 26, and the liquid fuel nozzle portion 39 is provided in an annular arrangement at substantially the same radial position. Coal gasification fuel injection port 45,
A plurality of nitrogen outlets 42 and a plurality of air outlets 49,
They are provided at intervals. Further, the respective ejection ports are alternately arranged such that the two sides of the coal gasification fuel ejection port 40 become the nitrogen ejection ports 42 and the both sides of the air ejection port 49 become the nitrogen ejection ports 42.

【0045】次に作用を説明する。Next, the operation will be described.

【0046】ガスタービン13の起動時は、液体燃料ノ
ズル部35から液体燃料aを噴霧し、この液体燃料aを
燃焼させる。この後、ガスタービン13負荷が上昇する
に伴いメイン燃料として石炭ガス化燃料cの供給量を増
大させるとともに、液体燃料の供給量を減少させ、ガス
タービン13を通常運転に移行させる。
When the gas turbine 13 is started, the liquid fuel a is sprayed from the liquid fuel nozzle 35 to burn the liquid fuel a. Thereafter, as the load of the gas turbine 13 increases, the supply amount of the coal gasified fuel c as the main fuel is increased, the supply amount of the liquid fuel is reduced, and the gas turbine 13 is shifted to the normal operation.

【0047】ガスタービン13の通常運転時は、燃料ノ
ズル26先端部の石炭ガス化燃料噴出口45、窒素噴出
口42および空気噴出口49からそれぞれ石炭ガス化燃
料c、窒素dおよび空気eを噴出させ、燃焼室16内で
拡散燃焼させる。各噴出口42、45、49ではそれぞ
れスワラ43、46、50により、石炭ガス化燃料c、
窒素dおよび空気eに旋回流を与えて各噴出口42、4
5、49から噴出させるので、石炭ガス化燃料cと窒素
dと空気eとを効率良く混合することができる。
During normal operation of the gas turbine 13, coal gasified fuel c, nitrogen d and air e are ejected from the coal gasified fuel jet 45, nitrogen jet 42 and air jet 49 at the tip of the fuel nozzle 26, respectively. Then, diffusion combustion is performed in the combustion chamber 16. At each of the jets 42, 45, and 49, swirlers 43, 46, and 50 respectively cause the coal gasified fuel c,
A swirling flow is given to the nitrogen d and the air e to make each of the jet ports 42, 4
Since the fuel is ejected from 5, 49, the coal gasified fuel c, the nitrogen d, and the air e can be efficiently mixed.

【0048】しかも、液体燃料ノズル部39の外周側の
ほぼ同一半径位置に、環状配置で設けた石炭ガス化燃料
噴出口45、窒素噴出口42および空気噴出口49の配
列は交互に、石炭ガス化燃料噴出口45の両隣を窒素噴
出口42とし、かつ空気噴出口49の両隣を窒素噴出口
42として、各噴出口から石炭ガス化燃料c、窒素dお
よび空気eを噴出させるので、石炭ガス化燃料cを窒素
dが包み込み、かつ空気eを窒素dが包み込むようなか
たちで、すなわち、石炭ガス化燃料cと空気eとが直接
触れ合わないようなかたちで、燃焼室16に供給され
る。このため、従来では石炭ガス化燃料cと空気eとが
直接触れ合う部分で燃焼することによって発生していた
燃焼ガスの局所的な高温化を防止することができ、燃焼
ガスの低NOx化を図ることができる。
Further, at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39, the arrangement of the coal gasification fuel jet port 45, the nitrogen jet port 42 and the air jet port 49, which are provided in an annular arrangement, are alternately arranged. The coal gasified fuel c, nitrogen d, and air e are ejected from each of the outlets by setting the nitrogen adjoining port 42 on both sides of the fueled fuel outlet 45 and the nitrogen jetting port 42 on both sides of the air outlet 49. The fuel is supplied to the combustion chamber 16 in such a manner that the fuel c is wrapped by nitrogen d and the air e is wrapped by nitrogen d, that is, the coal gasified fuel c and the air e do not directly contact each other. For this reason, it is possible to prevent the local high temperature of the combustion gas generated by burning in the portion where the coal gasified fuel c and the air e are in direct contact with each other, and to reduce the NOx of the combustion gas. be able to.

【0049】以上のように、本実施形態によれば、窒素
dを燃料ノズル26を通して直接燃焼器ライナ15内に
噴出させ、しかもこの窒素dにより石炭ガス化燃料cと
空気eとが直接触れ合わない状態で、燃焼器ライナ15
内に噴出させることにより、燃焼ガスの局所的な高温化
を防ぎ、燃焼ガスの低NOx化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the nitrogen d is jetted directly into the combustor liner 15 through the fuel nozzle 26, and the coal gasified fuel c and the air e do not come into direct contact with each other due to the nitrogen d. In the state, the combustor liner 15
By injecting the gas into the inside, it is possible to prevent the combustion gas from being locally heated to a high temperature and to reduce the NOx of the combustion gas.

【0050】第2実施形態(図5、図6) 図5は本発明の第2実施形態によるガスタービン燃焼器
の燃料ノズルを拡大して示す断面図であり、図6は図5
の右側面図(端面図)である。
Second Embodiment (FIGS. 5 and 6) FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle of a gas turbine combustor according to a second embodiment of the present invention, and FIG.
5 is a right side view (end view) of FIG.

【0051】本実施形態では、燃料ノズル26a先端部
の各噴出口の配列を第1実施形態と異ならせてある。す
なわち、燃料ノズル26aの先端部の中心位置に液体燃
料ノズル部39を設けることは前記第1実施形態と同様
であるが、この液体燃料ノズル部39の外周側にこれと
同心的な三重の環状配置で、かつ内側から順次に石炭ガ
ス化燃料噴出口45、窒素噴出口42および空気噴出口
49を設けた点が異なる。
In the present embodiment, the arrangement of the ejection ports at the tip of the fuel nozzle 26a is different from that of the first embodiment. That is, the provision of the liquid fuel nozzle portion 39 at the center position of the tip of the fuel nozzle 26a is the same as that of the first embodiment, but the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39 is provided with a concentric triple annular shape. The difference is that a coal gasified fuel jet port 45, a nitrogen jet port 42, and an air jet port 49 are provided sequentially from the inside.

【0052】詳述すると、図5および図6に示すよう
に、燃料ノズル26aは円筒状を成し,この燃料ノズル
26aの軸心位置に第1実施形態と同様に液体燃料通路
33、液体燃料噴出口34、液体燃料噴霧空気通路36
および液体燃料噴霧空気噴出口37等からなる液体燃料
ノズル部39が形成されている。
More specifically, as shown in FIGS. 5 and 6, the fuel nozzle 26a has a cylindrical shape, and the liquid fuel passage 33, the liquid fuel Injection port 34, liquid fuel spray air passage 36
And a liquid fuel nozzle portion 39 including a liquid fuel spray air jet port 37 and the like.

【0053】そしてまず、液体燃料噴霧空気通路36の
すぐ外周側に、石炭ガス化燃料供給口29とその基端側
で連通する石炭ガス化燃料通路40が環状に形成されて
いる。この石炭ガス化燃料通路40の先端側は、燃料ノ
ズル26aの先端面で開口する複数の石炭ガス化燃料噴
出口45に連通しており、この各石炭ガス化燃料噴出口
45にはそれぞれ石炭ガス化燃料用スワラ46が設けら
れている。これにより、石炭ガス化燃料cは液体燃料ノ
ズル部39のすぐ外周側で石炭ガス化燃料用スワラ46
で旋回流を与えられ、各石炭ガス化燃料噴出口45から
噴出するようになっている。
First, on the outer periphery side of the liquid fuel spray air passage 36, a coal gasification fuel passage 40 communicating with the coal gasification fuel supply port 29 at the base end thereof is formed in an annular shape. The distal end of the coal gasified fuel passage 40 communicates with a plurality of coal gasified fuel jets 45 that are open at the tip end of the fuel nozzle 26a. A fuel swirler 46 is provided. As a result, the coal gasified fuel c is supplied to the coal gasified fuel swirler 46 immediately outside the liquid fuel nozzle portion 39.
To give a swirling flow, and jets from each coal gasified fuel jet port 45.

【0054】次に、石炭ガス化燃料通路40の外周側に
はその基端側で窒素供給口30と連通する窒素通路41
が環状に設けられている。この窒素通路41の先端側
は、燃料ノズル26aの先端面で開口する複数の窒素噴
出口42に連通しており、この各窒素噴出口42にはそ
れぞれ窒素用スワラ43が設けられている。これによ
り、窒素dは窒素用スワラ43で旋回流を与えられ、各
窒素噴出口42から石炭ガス化燃料cの外周側の領域に
噴出するようになっている。
Next, on the outer peripheral side of the coal gasification fuel passage 40, a nitrogen passage 41 communicating with the nitrogen supply port 30 at the base end side is provided.
Are provided in an annular shape. The distal end side of the nitrogen passage 41 communicates with a plurality of nitrogen outlets 42 opened at the distal end surface of the fuel nozzle 26a, and each of the nitrogen outlets 42 is provided with a nitrogen swirler 43. Thereby, the nitrogen d is given a swirling flow by the nitrogen swirler 43 and is spouted from each nitrogen spout 42 into the region on the outer peripheral side of the coal gasified fuel c.

【0055】さらに、窒素通路41の先端部の外周側に
はフロースーリブ21内の空気流路23と連通する複数
の空気通路48が設けられている。これらの空気通路4
8は燃料ノズル26aの先端部外壁に設けた複数の空気
噴出口49と連通し、これらの空気噴出口49には空気
用スワラ50が設けられている。これにより、空気eは
空気用スワラ50で旋回流を与えられ、空気噴出口49
から窒素の外周側の領域に噴出するようになっている。
Further, a plurality of air passages 48 communicating with the air passage 23 in the flow rib 21 are provided on the outer peripheral side of the distal end portion of the nitrogen passage 41. These air passages 4
Numeral 8 communicates with a plurality of air outlets 49 provided on the outer wall of the tip end of the fuel nozzle 26a, and these air outlets 49 are provided with air swirlers 50. Thereby, the air e is given a swirling flow by the air swirler 50 and the air jet 49
From the outer peripheral region of nitrogen.

【0056】すなわち、本実施形態では図6に示すよう
に、燃料ノズル26aの先端部の中心位置に液体燃料ノ
ズル部39が設けられ、この液体燃料ノズル部39の外
周側に、液体燃料ノズル部39を中心とし、かつ径が異
なる環状配置で内周側から外周側に向って順次に、石炭
ガス化燃料噴出口45、窒素噴出口42および空気噴出
口49がそれぞれ複数設けられている。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6, a liquid fuel nozzle portion 39 is provided at the center of the tip of the fuel nozzle 26a, and the liquid fuel nozzle portion 39 is provided on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39. A plurality of coal gasification fuel outlets 45, a plurality of nitrogen outlets 42, and a plurality of air outlets 49 are sequentially provided from the inner peripheral side to the outer peripheral side in an annular arrangement having different diameters around the center 39.

【0057】他の構成については、前述した第1実施形
態とほぼ同様であるから、図5および図6に、図3およ
び図4と同一の符号を付して説明を省略する。
The other structure is almost the same as that of the first embodiment described above. Therefore, the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4 are used in FIGS. 5 and 6 and the description is omitted.

【0058】上記構成の本実施形態によっても、各噴出
口42,45,49ではそれぞれスワラ43,46,5
0により、石炭ガス化燃料c、窒素dおよび空気eに旋
回流を与えるので石炭ガス化燃料cと窒素dと空気eと
を効率良く混合させることができる。
According to the present embodiment having the above-described structure, the swirlers 43, 46, and 5 are respectively provided at the ejection ports 42, 45, and 49.
By setting 0, a swirl flow is given to the coal gasified fuel c, the nitrogen d and the air e, so that the coal gasified fuel c, the nitrogen d and the air e can be efficiently mixed.

【0059】そして本実施形態の場合は液体燃料ノズル
部39の外周側に同心的に、かつ径を異ならせて内側か
ら石炭ガス化燃料噴出口45、窒素噴出口42、空気噴
出口49の順にそれぞれ噴出口を配列しであるので、燃
焼室16内の内周側の領域に噴出される石炭ガス化燃料
cと、外周側の領域に噴出される空気eとの間に、窒素
dが挟み込まれるかたちで供給される。すなわち、石炭
ガス化燃料cと空気eとが直接触れ合わないかたちで燃
焼室16に供給されるので、石炭ガス化燃料cと空気e
との直接接触を抑制することができ、これにより燃焼ガ
スの局所的な高温化を防止し、燃焼ガスの低NOx化を
図ることができる。
In the case of this embodiment, the coal gasified fuel outlet 45, the nitrogen outlet 42, and the air outlet 49 are arranged concentrically on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39 and with different diameters from the inner side. Since the ejection ports are arranged in each case, nitrogen d is sandwiched between the coal gasified fuel c ejected to the inner peripheral area in the combustion chamber 16 and the air e ejected to the outer peripheral area in the combustion chamber 16. Supplied in the form. That is, the coal gasified fuel c and the air e are supplied to the combustion chamber 16 in a state where the coal gasified fuel c does not directly contact the air e.
Direct contact with the combustion gas can be suppressed, thereby preventing a local high temperature of the combustion gas and reducing NOx of the combustion gas.

【0060】以上のように、本実施形態によっても、窒
素dを燃料ノズル26aを通して直接燃焼器ライナ15
内に噴出し、しかもこの窒素dにより石炭ガス化燃料c
と空気eとが直接触れ合わない状態で燃焼室16内に噴
出させるので、燃焼ガスの局所的な高温化を防ぎ、燃焼
ガスの低NOx化を図ることができる。
As described above, also in the present embodiment, nitrogen d is directly supplied to the combustor liner 15 through the fuel nozzle 26a.
And this nitrogen d causes coal gasification fuel c
Since the fuel gas is ejected into the combustion chamber 16 in a state where the fuel gas and the air e do not directly contact each other, it is possible to prevent a local increase in the temperature of the combustion gas and reduce the NOx of the combustion gas.

【0061】第3実施形態(図7,図8) 図7は本発明の第3実施形態によるガスタービン燃焼器
の燃料ノズルを拡大して示す断面図であり、図8は図7
の右側面図(端面図)である。
Third Embodiment (FIGS. 7 and 8) FIG. 7 is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle of a gas turbine combustor according to a third embodiment of the present invention, and FIG.
5 is a right side view (end view) of FIG.

【0062】本実施形態の燃料ノズルは、比較的燃焼性
の低い石炭ガス化燃料を使用する場合を考慮して、燃焼
安定性を確保しつつNOxの低減が図れる構成としたも
のである。
The fuel nozzle according to the present embodiment has a configuration in which NOx can be reduced while ensuring combustion stability in consideration of using a coal gasified fuel having relatively low flammability.

【0063】すなわち、石炭ガス化炉で使用する原料炭
は産地等により特性が異なっており、その特性の差によ
って石炭ガス化燃料の燃焼性にも差が生じる。燃焼性が
高い石炭ガス化燃料を使用する場合には安定した拡散燃
焼が行われるので、局所的な高温域の発生を防止してN
Ox発生量の低減のみを図ればよく、燃料と空気との直
接接触を抑制する観点から窒素をそれらの接触領域全体
に亘って供給すればよい。
That is, the raw coal used in the coal gasifier has different characteristics depending on the place of production and the like, and the difference in the characteristics causes a difference in the combustibility of the coal gasified fuel. When a highly combustible coal gasified fuel is used, stable diffusion combustion is performed.
It is only necessary to reduce the amount of Ox generated, and from the viewpoint of suppressing direct contact between fuel and air, nitrogen may be supplied over the entire contact area.

【0064】しかしながら、燃焼性が低い石炭ガス化燃
料を使用する場合には、空気との接触が不十分であると
燃焼が不安定となったり、未燃成分として一酸化炭素が
残存する可能性がある。このため、低燃焼性の石炭ガス
化燃料を噴出させる燃料ノズルとしては、燃料と空気と
の接触が十分に行われる噴出機能を維持したうえで、局
所的な高温域の発生を防止するべく窒素を供給すること
が望まれる。
However, when a coal gasified fuel having low flammability is used, if the contact with air is insufficient, combustion may become unstable or carbon monoxide may remain as an unburned component. There is. For this reason, the fuel nozzle that jets low-combustibility coal gasified fuel must maintain a jetting function that allows sufficient contact between the fuel and air, and also use nitrogen gas to prevent the occurrence of local high-temperature zones. It is desired to supply

【0065】そこで、本実施形態では燃料ノズル26b
の先端部の中心位置に液体燃料ノズル部39を設け、こ
の液体燃料ノズル部39の外周側にこれと同心的な三重
の環状配置で、かつ内側から順次に窒素噴出口42、石
炭ガス化燃料噴出口45、および空気噴出口49を設け
た構成としている。
Therefore, in this embodiment, the fuel nozzle 26b
A liquid fuel nozzle portion 39 is provided at the center of the tip of the liquid fuel nozzle portion 39, and is arranged in a concentric triple annular arrangement on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39. The configuration is such that a jet port 45 and an air jet port 49 are provided.

【0066】すなわち、本実施形態でも燃料ノズル26
bは円筒状を成し,この燃料ノズル26bの軸心位置に
前記各実施形態と同様に液体燃料通路33、液体燃料噴
出口34、液体燃料噴霧空気通路36および液体燃料噴
霧空気噴出口37等からなる液体燃料ノズル部39が形
成されている。
That is, also in this embodiment, the fuel nozzle 26
b has a cylindrical shape, and the liquid fuel passage 33, the liquid fuel jet port 34, the liquid fuel spray air path 36, the liquid fuel spray air jet port 37 and the like are provided at the axial center position of the fuel nozzle 26b as in the above embodiments. Is formed.

【0067】そして、液体燃料噴霧空気通路36のすぐ
外周側に、その基端側で窒素供給口30と連通する窒素
通路41が環状に設けられている。この窒素通路41の
先端側は、燃料ノズル26bの先端面で開口する複数の
窒素噴出口42に連通しており、この各窒素噴出口42
にはそれぞれ窒素用スワラ43が設けられている。これ
により、窒素dは液体燃料ノズル部39のすぐ外周側で
窒素用スワラ43で旋回流を与えられ、各窒素噴出口4
2から噴出されるようになっている。
Immediately outside the liquid fuel spray air passage 36, an annular nitrogen passage 41 communicating with the nitrogen supply port 30 at the base end thereof is provided. The distal end side of the nitrogen passage 41 communicates with a plurality of nitrogen outlets 42 opened at the distal end face of the fuel nozzle 26b.
Are provided with a nitrogen swirler 43. Thereby, the nitrogen d is given a swirling flow by the nitrogen swirler 43 immediately on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39, and each nitrogen jet 4
It is to be spouted from 2.

【0068】また、窒素通路41の外周側には石炭ガス
化燃料供給口29とその基端側で連通する石炭ガス化燃
料通路40が環状に形成されている。この石炭ガス化燃
料通路40の先端側は、燃料ノズル26aの先端面で開
口する複数の石炭ガス化燃料噴出口45に連通してお
り、この各石炭ガス化燃料噴出口45にはそれぞれ石炭
ガス化燃料用スワラ46が設けられている。これによ
り、石炭ガス化燃料cは石炭ガス化燃料用スワラ46で
旋回流を与えられ、各石炭ガス化燃料噴出口45から窒
素dの外周側の領域に噴出するようになっている。
On the outer peripheral side of the nitrogen passage 41, a coal gasification fuel passage 40 communicating with the coal gasification fuel supply port 29 at the base end thereof is formed in an annular shape. The distal end of the coal gasified fuel passage 40 communicates with a plurality of coal gasified fuel jets 45 that are open at the tip end of the fuel nozzle 26a. A fuel swirler 46 is provided. Thus, the coal gasified fuel c is given a swirling flow by the swirler 46 for the coal gasified fuel, and is spouted from the respective coal gasified fuel spouts 45 into the region on the outer peripheral side of the nitrogen d.

【0069】さらに、石炭ガス化燃料通路40の先端部
の外周側にはフロースーリブ21内の空気流路23と連
通する複数の空気通路48が設けられている。これらの
空気通路48は燃料ノズル26bの先端部外壁に設けた
複数の空気噴出口49と連通し、これらの空気噴出口4
9には空気用スワラ50が設けられている。これによ
り、空気eは空気用スワラ50で旋回流を与えられ、空
気噴出口49から石炭ガス化燃料cの外周側の領域に噴
出するようになっている。
Further, a plurality of air passages 48 communicating with the air passages 23 in the flow-through rib 21 are provided on the outer peripheral side of the leading end portion of the coal gasification fuel passage 40. These air passages 48 communicate with a plurality of air outlets 49 provided on the outer wall of the tip of the fuel nozzle 26b.
9 is provided with an air swirler 50. Thereby, the air e is given a swirling flow by the air swirler 50 and is ejected from the air ejection port 49 to a region on the outer peripheral side of the coal gasified fuel c.

【0070】すなわち、本実施形態では図6に示すよう
に、燃料ノズル26bの先端部の中心位置に液体燃料ノ
ズル部39が設けられ、この液体燃料ノズル部39の外
周側に、液体燃料ノズル部39を中心とし、かつ径が異
なる環状配置で内周側から外周側に向って順次に、窒素
噴出口42、石炭ガス化燃料噴出口45および空気噴出
口49がそれぞれ複数設けられている。
That is, in this embodiment, as shown in FIG. 6, a liquid fuel nozzle portion 39 is provided at the center of the tip of the fuel nozzle 26b, and the liquid fuel nozzle portion 39 is provided on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39. A plurality of nitrogen outlets 42, coal gasification fuel outlets 45, and air outlets 49 are sequentially provided from the inner peripheral side to the outer peripheral side in an annular arrangement with different diameters centering on 39.

【0071】他の構成については、前述した第1実施形
態とほぼ同様であるから、図7および図8に、図3およ
び図4と同一の符号を付して説明を省略する。
Since other structures are almost the same as those in the first embodiment, the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4 are used in FIGS. 7 and 8, and the description is omitted.

【0072】このような構成の本実施形態によっても、
各噴出口42,45,49ではそれぞれスワラ43,4
6,50にって旋回流が与えられるので、石炭ガス化燃
料cと窒素dと空気eとを効率良く混合させることがで
きる。
According to this embodiment having such a structure,
In each of the jets 42, 45, 49, swirlers 43, 4
Since the swirling flow is given by 6,50, the coal gasified fuel c, the nitrogen d, and the air e can be efficiently mixed.

【0073】そしてこの場合、燃料ノズル26bの先端
面に内周側から外周側に順次に窒素噴出口42、石炭ガ
ス化燃料噴出口45、空気噴出口49を配置したことに
より、燃焼室16内の外周側の領域で石炭ガス化燃料c
と空気eとが直接接触する状態となり、一方、燃焼室1
6内の内周側から噴出される窒素dが石炭ガスcと空気
aとに混合することになる。
In this case, the nitrogen jet port 42, the coal gasified fuel jet port 45, and the air jet port 49 are arranged on the tip end face of the fuel nozzle 26b in order from the inner side to the outer side, so that the inside of the combustion chamber 16 is formed. Gasification fuel c in the area on the outer peripheral side of
And the air e come into direct contact with the combustion chamber 1
Nitrogen d ejected from the inner peripheral side of 6 mixes with coal gas c and air a.

【0074】したがって、本実施形態では供給する石炭
ガス化燃料cの燃焼性が低い場合であっても、その石炭
ガス化燃料cが空気eとの直接接触によって安定した燃
焼を持続でき、燃焼ガス中の未燃成分である一酸化炭素
濃度を低減できるとともに、燃料ノズル26bの内側か
ら燃焼域に向って拡散する窒素dの作用によって効率よ
く燃焼ガスの温度を低下することができ、これにより、
低NOx化も十分に図ることができる。
Therefore, in this embodiment, even when the supplied coal gasified fuel c has low flammability, the coal gasified fuel c can maintain stable combustion by direct contact with the air e, and the combustion gas The concentration of carbon monoxide, which is an unburned component therein, can be reduced, and the temperature of the combustion gas can be efficiently reduced by the action of nitrogen d diffusing from the inside of the fuel nozzle 26b toward the combustion region, whereby
NOx reduction can be sufficiently achieved.

【0075】第4実施形態(図9,図10) 図9は本発明の第4実施形態によるガスタービン燃焼器
の燃料ノズルを拡大して示す断面図であり、図10は図
9の右側面図(端面図)である。
Fourth Embodiment (FIGS. 9 and 10) FIG. 9 is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle of a gas turbine combustor according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a right side view of FIG. It is a figure (end view).

【0076】本実施形態の第3実施形態と同様に、燃料
ノズル26cを燃焼性の低い石炭ガス化燃料の利用に好
適な構成としたものである。但し、本実施形態では第3
実施形態と異なり、燃料ノズル26cの中心位置の液体
燃料ノズル部39の外周側にこれと同心的な二重の環状
配置で石炭ガス化燃料噴出口45、窒素噴出口42およ
び空気噴出口42を設けてある。
Similar to the third embodiment of the present embodiment, the fuel nozzle 26c has a structure suitable for using a coal gasified fuel having low flammability. However, in the present embodiment, the third
Unlike the embodiment, a coal gasified fuel jet 45, a nitrogen jet 42, and an air jet 42 are provided on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39 at the center position of the fuel nozzle 26c in a concentric double annular arrangement. It is provided.

【0077】すなわち、本実施形態では図9および図1
0に示すように、燃料ノズル26cは円筒状を成し、こ
の燃料ノズル26cの中心位置に設けた液体燃料通路3
3、これに連通する燃料ノズル26c先端側の液体燃料
噴出口34、液体燃料通路33の外周に設けた液体燃料
噴霧空気通路36、およびこれに連通する燃料ノズル2
6c先端の液体燃料噴霧空気噴出口37によって液体燃
料ノズル部39が形成されている。
That is, in this embodiment, FIG. 9 and FIG.
As shown in FIG. 0, the fuel nozzle 26c has a cylindrical shape, and the liquid fuel passage 3 provided at the center of the fuel nozzle 26c.
3, a liquid fuel injection port 34 at the tip end of the fuel nozzle 26c communicating therewith, a liquid fuel spray air passage 36 provided on the outer periphery of the liquid fuel passage 33, and a fuel nozzle 2 communicating therewith
A liquid fuel nozzle portion 39 is formed by the liquid fuel spray air outlet 37 at the tip of 6c.

【0078】そして、液体燃料噴霧空気通路36の外周
側に、石炭ガス化燃料供給口29とその基端部側で連通
する石炭ガス化燃料通路40が環状に設けられ、この石
炭ガス化燃料通路40の先端側は燃料ノズル26cの先
端面で開口する複数の石炭ガス化燃料噴出口45と連通
している。この石炭ガス化燃料噴出口45にはそれぞれ
石炭ガス化燃料用スワラ46が設けられている。
On the outer peripheral side of the liquid fuel atomizing air passage 36, a coal gasification fuel passage 40 communicating with the coal gasification fuel supply port 29 at the base end side thereof is provided in an annular shape. The distal end side of the nozzle 40 communicates with a plurality of coal gasified fuel jet ports 45 which are open at the distal end face of the fuel nozzle 26c. Each of the coal gasified fuel injection ports 45 is provided with a coal gasified fuel swirler 46.

【0079】石炭ガス化燃料通路40の外周側には、窒
素通路41と空気通路48とが複数、環状配置で周方向
に交互に設けられている。窒素通路41の基端側は窒素
供給口30と連通し、先端側は窒素噴出口42と連通し
ている。窒素噴出口42には窒素用スワラ43が設けら
れている。また、空気通路48の基端側は空気流路23
と連通し、先端側は空気噴出口49と連通している。空
気噴出口49には空気用スワラ50が設けられている。
On the outer peripheral side of the coal gasification fuel passage 40, a plurality of nitrogen passages 41 and air passages 48 are provided alternately in the circumferential direction in an annular arrangement. The proximal end of the nitrogen passage 41 communicates with the nitrogen supply port 30, and the distal end communicates with the nitrogen outlet 42. A nitrogen swirler 43 is provided at the nitrogen outlet 42. Further, the proximal end side of the air passage 48 is
The distal end side is in communication with the air outlet 49. The air outlet 49 is provided with an air swirler 50.

【0080】窒素通路41と空気通路48とは、それら
の先端側が次第に燃料ノズル26cの中心側に向かう傾
斜をもち、これにより、窒素dおよび空気eは燃焼室1
6の中心側に向って噴出するようになっている。
The nitrogen passage 41 and the air passage 48 are inclined such that the leading ends thereof are gradually directed toward the center of the fuel nozzle 26c.
6 squirt toward the center.

【0081】他の構成については、前述した第1実施形
態とほぼ同様であるから、図9および図10に、図3お
よび図4と同一の符号を付して説明を省略する。
Since other structures are almost the same as those of the first embodiment, the same reference numerals as in FIGS. 3 and 4 are used in FIGS. 9 and 10, and the description is omitted.

【0082】このような構成の本実施形態において、ガ
スタービン13の通常運転時には、燃料ノズル26cの
先端部の石炭ガス化燃料噴出口45、窒素噴出口42お
よび空気噴出口49からそれぞれ石炭ガス化燃料c、窒
素d、空気eを噴出させ、燃焼室16で拡散燃焼させ
る。各噴出口45、42、49ではそれぞれスワラ4
6、43、50によって旋回流が与えられるので、石炭
ガス化燃料cと窒素dと空気eとを効率良く混合するこ
とができる。
In the present embodiment having such a configuration, during normal operation of the gas turbine 13, the coal gasification fuel injection port 45, the nitrogen injection port 42, and the air injection port 49 at the tip of the fuel nozzle 26c are used to perform coal gasification. Fuel c, nitrogen d, and air e are ejected and diffused and burned in the combustion chamber 16. Swirler 4 at each of the jets 45, 42, 49
Since the swirling flow is given by 6, 43, and 50, the coal gasified fuel c, the nitrogen d, and the air e can be efficiently mixed.

【0083】しかも、石炭ガス化燃料cは石炭ガス化燃
料噴出口45から燃焼室16の内側領域に噴出され、窒
素dおよび空気eは窒素噴出口42および空気噴出口4
9から石炭ガス化燃料cの外側領域で、周方向において
互いに隣接した状態で燃焼室16の中心側に向って噴出
される。したがって、窒素dと空気eとが燃焼室16内
の外側の領域で周方向で良好な混合状態となりつつ、径
方向ではその混合の途中で内側領域の石炭ガス化燃料c
と接触するので、この石炭ガス化燃料cが燃焼性の低い
ものである場合に空気eと十分に接触しつつ、全体とし
ては窒素dによる冷却効果も与えられる。
Further, the coal gasified fuel c is jetted from the coal gasified fuel jet port 45 into the region inside the combustion chamber 16, and the nitrogen d and the air e are supplied to the nitrogen jet port 42 and the air jet port 4.
9, the fuel gas is ejected toward the center of the combustion chamber 16 in an outer region of the coal gasified fuel c in a state of being adjacent to each other in the circumferential direction. Therefore, while the nitrogen d and the air e are in a good mixing state in the outer region in the combustion chamber 16 in the circumferential direction, the coal gasified fuel c in the inner region in the middle of the mixing in the radial direction.
Therefore, when the coal gasified fuel c has low flammability, the coal gasified fuel c is sufficiently brought into contact with the air e, and the cooling effect by the nitrogen d is given as a whole.

【0084】よって本実施形態によっても、燃焼性が低
い石炭ガス化燃料cを用いた場合、石炭ガス化燃料cと
空気eとの直接接触により燃焼ガスの燃焼が安定し、燃
焼ガスの一酸化炭素濃度を低減させることができると同
時に、燃料ノズル26cから窒素dを燃焼室16内に直
接供給することにより、燃焼ガスの温度を低下させるこ
とができ、燃焼ガスの低NOx化も図れる。
Therefore, according to the present embodiment, when the coal gasified fuel c having low flammability is used, the combustion of the combustion gas is stabilized by the direct contact between the coal gasified fuel c and the air e, and the monoxide of the combustion gas is monoxide. At the same time as the carbon concentration can be reduced, by directly supplying nitrogen d from the fuel nozzle 26c into the combustion chamber 16, the temperature of the combustion gas can be reduced, and the NOx of the combustion gas can be reduced.

【0085】第5実施形態(図11,図12) 図11は本実施形態によるガスタービン燃焼器の燃料ノ
ズルを拡大して示す断面図であり、図12は図11の右
側面図(端面図)である。
Fifth Embodiment (FIGS. 11 and 12) FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle of a gas turbine combustor according to this embodiment. FIG. 12 is a right side view (end view) of FIG. ).

【0086】本実施形態では、第4実施形態における、
石炭ガス化燃料噴出口45と窒素噴出口42とを入れ替
えた構成としたものである。
In the present embodiment, the fourth embodiment
This is a configuration in which the coal gasification fuel outlet 45 and the nitrogen outlet 42 are interchanged.

【0087】すなわち、図11および図12に示すよう
に、本実施形態では、液体燃料ノズル部39の外周側
に、この液体燃料ノズル部39を中心として、窒素噴出
口42が環状に複数設けられており、この窒素噴出口4
2の外周に燃料ノズル部39を中心としてほぼ同一半径
位置に、石炭ガス化燃料噴出口45および空気噴出口4
9が環状に複数設けられている。そして、この石炭ガス
化燃料噴出口45と空気噴出口49とは周方向に交互に
配列されている。
That is, as shown in FIGS. 11 and 12, in the present embodiment, a plurality of nitrogen outlets 42 are annularly provided around the liquid fuel nozzle 39 on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle 39. This nitrogen jet 4
2 and at substantially the same radial position around the fuel nozzle 39, the coal gasified fuel outlet 45 and the air outlet 4
9 are provided in a ring shape. The coal gasified fuel jets 45 and the air jets 49 are arranged alternately in the circumferential direction.

【0088】その他の構成については第4実施形態とほ
ぼ同様であるから、図11および図12に図9および図
10と同一の符号を付して説明を省略する。
Since the other structure is almost the same as that of the fourth embodiment, the same reference numerals as in FIGS. 9 and 10 are used in FIGS. 11 and 12, and the description is omitted.

【0089】このような構成の本実施形態においては、
ガスタービン13の通常運転時に窒素噴出口42、石炭
ガス化燃料噴出口45および空気噴出口49からそれぞ
れ石炭ガス化燃料c、窒素dおよび空気eがスワラ4
3、46、50により旋回流を与えられ、燃焼室16内
に噴出することにより、これら石炭ガス化燃料cと窒素
dと空気eとを前記第4実施形態と同様に、効率良く混
合することができる。
In this embodiment having such a configuration,
During normal operation of the gas turbine 13, the coal gasified fuel c, nitrogen d and air e are supplied from the nitrogen jet 42, the coal gasified fuel jet 45 and the air jet 49, respectively, to the swirler 4.
The swirling flow is given by 3, 46, and 50, and is injected into the combustion chamber 16, thereby efficiently mixing the coal gasified fuel c, the nitrogen d, and the air e as in the fourth embodiment. Can be.

【0090】しかも、液体燃料ノズル部39の外側に石
炭ガス化燃料噴出口45および空気噴出口49から燃焼
室16内の外周側の領域に石炭ガス化燃料cおよび空気
eを噴出することにより、その領域で石炭ガス化燃料c
と空気eとを直接的に接触させるようにしたので、使用
する石炭ガス化燃料cが燃焼性の低いものであっても燃
焼を十分に安定させることができるとともに、燃焼ガス
中の未燃成分である一酸化炭素濃度を低減することがで
きる。
Further, by ejecting the coal gasified fuel c and the air e from the coal gasified fuel jet port 45 and the air jet port 49 to the outer peripheral area in the combustion chamber 16 outside the liquid fuel nozzle portion 39, Coal gasification fuel c in that area
And the air e are brought into direct contact, so that even if the coal gasified fuel c used has low flammability, the combustion can be sufficiently stabilized and the unburned components in the combustion gas Can be reduced.

【0091】また、石炭ガス化燃料cおよび空気eを燃
焼室16内の中心側に向けて噴出させる一方、燃焼室1
6内の内周側の領域には窒素噴出口42から窒素dを噴
出させ、これらの混合により窒素dによる冷却機能も十
分に発揮することができ、燃焼ガスの温度を低下させ、
燃焼ガスの低NOx化を効果的に図ることができる。
Further, while the coal gasified fuel c and the air e are ejected toward the center of the combustion chamber 16,
6, nitrogen d is spouted from the nitrogen spouting port 42 into the inner peripheral area, and a cooling function by the nitrogen d can be sufficiently exerted by mixing these to lower the temperature of the combustion gas.
It is possible to effectively reduce the NOx of the combustion gas.

【0092】第6実施形態(図13,図14) 図13は本実施形態によるガスタービン燃焼器の燃料ノ
ズルを拡大して示す断面図であり、図14は図13の右
断面図(端面図)である。
Sixth Embodiment (FIGS. 13 and 14) FIG. 13 is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle of a gas turbine combustor according to this embodiment, and FIG. 14 is a right sectional view (end view) of FIG. ).

【0093】本実施形態は、燃料ノズル26e内で窒素
dと石炭ガス化燃料cとを混合させ、窒素・石炭ガス化
燃料混合気fとして燃焼室16内に噴出する構成を採用
したものである。
The present embodiment employs a configuration in which nitrogen d and coal gasified fuel c are mixed in a fuel nozzle 26e and injected into the combustion chamber 16 as a nitrogen / coal gasified fuel mixture f. .

【0094】すなわち、本実施形態では、図13および
図14に示すように、燃料ノズル26eは円筒状を成
し、この燃料ノズル26eの軸心位置に液体燃料通路3
3が設けられている。この液体燃料通路33は前記各実
施形態と同様に、燃料ノズル26eの基端側において液
体燃料供給口27と連通するとともに、燃料ノズル26
eの先端側においてその端面に開口した液体燃料噴出口
34に連通している。この液体燃料通路33の外周に液
体燃料噴霧空気通路36が環状に形成され、この液体燃
料噴霧空気通路36も前記各実施形態と同様に、燃料ノ
ズル26eの基端部側において液体燃料噴霧空気供給口
28に連通するとともに、燃料ノズル26eの先端側に
おいてその端面に開口した複数の液体燃料噴霧空気噴出
口37に連通し、液体燃料噴霧空気通路36の先端部付
近には液体燃料噴霧空気用スワラ38が設けられてい
る。これにより、液体燃料噴出口34と液体燃料噴霧空
気噴出口37とで液体燃料ノズル部39を形成してい
る。
That is, in this embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the fuel nozzle 26e has a cylindrical shape, and the liquid fuel passage 3 is located at the axial position of the fuel nozzle 26e.
3 are provided. The liquid fuel passage 33 communicates with the liquid fuel supply port 27 at the base end side of the fuel nozzle 26e, as in the above-described embodiments.
At the front end side of e, it communicates with a liquid fuel outlet 34 opened at the end face. A liquid fuel spray air passage 36 is formed in an annular shape on the outer periphery of the liquid fuel passage 33, and the liquid fuel spray air passage 36 is also provided at the base end side of the fuel nozzle 26e in the same manner as in the above-described embodiments. A liquid fuel spray air swirler communicates with a plurality of liquid fuel spray air outlets 37 which are connected to the port 28 and which are open at the front end side of the fuel nozzle 26e. 38 are provided. As a result, the liquid fuel jet port 34 and the liquid fuel spray air jet port 37 form a liquid fuel nozzle portion 39.

【0095】液体燃料噴霧空気通路36の外周側には、
石炭ガス化燃料供給口29とその基端側で連通する石炭
ガス化燃料通路40が環状に設けられ、この石炭ガス化
燃料通路40の先端側は複数の石炭ガス化燃料噴出口4
5と連通している。さらに、石炭ガス化燃料噴出口45
には、石炭ガス化燃料用スワラ46がそれぞれ設けら
れ、石炭ガス化燃料cに旋回流を与えるようになってい
る。
On the outer peripheral side of the liquid fuel spray air passage 36,
A coal gasification fuel passage 40 communicating with the coal gasification fuel supply port 29 at the base end thereof is provided in an annular shape, and a distal end side of the coal gasification fuel passage 40 has a plurality of coal gasification fuel injection ports 4.
It is in communication with 5. Further, the coal gasified fuel injection port 45
Are provided with a swirler 46 for coal gasified fuel, respectively, to give a swirling flow to the coal gasified fuel c.

【0096】石炭ガス化燃料通路40の外周側には、窒
素供給口30とその基端部で連通する窒素通路41が環
状に設けられている。この窒素通路41の先端側に向か
う途中位置に、石炭ガス化燃料通路40から石炭ガス化
燃料eを噴出させる石炭ガス化燃料混合用噴出部52が
設けられている。この石炭ガス化燃料混合用噴出部52
は、石炭ガス化燃料通路40と連通する複数の連通孔5
2aと、この連通孔52aの周囲から窒素通路41側に
突出してその窒素通路41内の通路方向に噴出孔52b
が開口するノズル部52cとにより構成され、窒素通路
41内に石炭ガス化燃料cの一部を噴出させ、窒素dと
石炭ガス化燃料cの一部との混合を行うようになってい
る。
On the outer peripheral side of the coal gasification fuel passage 40, an annular nitrogen passage 41 communicating with the nitrogen supply port 30 at the base end thereof is provided. A coal gasified fuel mixing jetting section 52 for jetting coal gasified fuel e from the coal gasified fuel passage 40 is provided at a position halfway toward the front end side of the nitrogen passage 41. This coal gasification fuel mixing jetting section 52
Has a plurality of communication holes 5 communicating with the coal gasification fuel passage 40.
2a and the ejection holes 52b projecting from the periphery of the communication holes 52a toward the nitrogen passage 41 in the direction of passage in the nitrogen passage 41.
Is opened, and a part of the coal gasified fuel c is ejected into the nitrogen passage 41 to mix the nitrogen d with a part of the coal gasified fuel c.

【0097】そして、窒素通路41の先端側は、燃料ノ
ズル26cの先端面に開口する複数の窒素・石炭ガス化
燃料混合気噴出口51に連通し、この各窒素・石炭ガス
化燃料混合気噴出口51には窒素・石炭ガス化燃料混合
気用スワラ53が設けられ、噴出される窒素・石炭ガス
化燃料混合気fに旋回流を与えるようになっている。な
お、窒素・石炭ガス化燃料噴出口51は燃焼室16の中
心側に向かう傾向をもって開口している。
The leading end side of the nitrogen passage 41 communicates with a plurality of nitrogen / coal gasified fuel mixture jets 51 which are open at the tip end of the fuel nozzle 26c. Is provided with a swirler 53 for a nitrogen / coal gasified fuel mixture, which gives a swirling flow to the jetted nitrogen / coal gasified fuel mixture f. Note that the nitrogen / coal gasified fuel injection port 51 is open with a tendency toward the center of the combustion chamber 16.

【0098】これにより、窒素dは窒素通路41の基端
側から先端側に向かって流れ、窒素通路41内で石炭ガ
ス化燃料cの一部と混合して窒素・石炭ガス化燃料混合
気fとなり、窒素・石炭ガス化燃料混合気用スワラ53
で旋回流を与えられた後、窒素・石炭ガス化燃料噴出口
51から燃焼室16の中心側に向かって噴出するように
なっている。
As a result, the nitrogen d flows from the base end to the tip end of the nitrogen passage 41 and mixes with a part of the coal gasified fuel c in the nitrogen passage 41 to form a nitrogen / coal gasified fuel mixture f. And a swirler 53 for a mixture of nitrogen and coal gasified fuel
After the swirling flow is given, the gas is jetted from the nitrogen / coal gasified fuel jet port 51 toward the center side of the combustion chamber 16.

【0099】また、石炭ガス化燃料通路40の先端部外
周側には空気流路23とその基端側で連通する空気通路
48が複数、窒素通路41と同一半径位置に交互配列で
設けられ、この各空気通路48の先端部は燃料ノズル2
6eの先端面で開口する空気噴出口49に連通してい
る。空気噴出口49には空気用スワラ50がそれぞれ設
けられ、この空気用スワラ50で空気eに旋回流を与え
るようになっている。また、空気噴出口49は燃料ノズ
ル26eの軸心側に向う傾斜をもって開口し、これによ
り、空気eは燃焼室16の中心側に向かって噴出される
ようになっている。
Further, a plurality of air passages 48 communicating with the air flow passage 23 at the base end thereof are provided alternately at the same radial position as the nitrogen passage 41 on the outer peripheral side of the distal end portion of the coal gasification fuel passage 40. The tip of each air passage 48 is connected to the fuel nozzle 2.
6e communicates with an air outlet 49 that opens at the tip end surface. An air swirler 50 is provided at each of the air outlets 49, and the swirler 50 gives a swirling flow to the air e. The air outlet 49 opens with an inclination toward the axial center of the fuel nozzle 26 e, whereby the air e is blown out toward the center of the combustion chamber 16.

【0100】このような構成の本実施形態において、ガ
スタービン13の起動時から通常運転までの燃料切換え
は前記各実施形態と同様に行われ、通常運転時には石炭
ガス化燃料cが供給される。この場合、石炭ガス化燃料
cは石炭ガス化燃料通路40を介して石炭ガス化燃料噴
出口45から燃焼室16内の内周側の領域に噴出される
とともに、その一部は石炭ガス化燃料混合用噴出部52
を介して窒素通路41内に流入し、窒素通路41に供給
される窒素dと混合し、窒素・石炭ガス化燃料混合気f
となって、窒素・石炭ガス化燃料混合気噴出口51から
燃焼室16内の外周側の領域に中心側に向って噴出され
る。この場合、空気eは空気通路48を介し、空気噴出
口49から燃焼室16内に空気・石炭ガス化燃料混合気
fと同一の外側領域に噴出される。
In this embodiment having such a configuration, the fuel switching from the start of the gas turbine 13 to the normal operation is performed in the same manner as in each of the above embodiments, and during normal operation, the coal gasified fuel c is supplied. In this case, the coal gasified fuel c is ejected from the coal gasified fuel outlet 45 through the coal gasified fuel passage 40 to an inner peripheral area in the combustion chamber 16, and a part of the gas is discharged. Mixing spout 52
Flows into the nitrogen passage 41 through the passage and mixes with the nitrogen d supplied to the nitrogen passage 41 to form a nitrogen-coal gasified fuel mixture f
As a result, the gas is jetted from the nitrogen / coal gasified fuel mixture jet port 51 toward the center in the outer peripheral area in the combustion chamber 16. In this case, the air e is ejected from the air ejection port 49 into the combustion chamber 16 through the air passage 48 to the same outer region as the air-coal gasified fuel mixture f.

【0101】これにより、空気eは燃焼室16内で初め
に窒素・石炭ガス化燃料混合気fと合流するが、この場
合予め石炭ガス化燃料cには燃料ノズル26e内で窒素
dが混合しているので、石炭ガス化燃料cと空気eとの
直接接触は効果的に抑制される。また、石炭ガス化燃料
噴出口45から噴出される石炭ガス化燃料cは燃焼室1
6内の内周側の領域に供給されるので、空気eの一部は
この単独噴出される石炭ガス化燃料cと接触する。
As a result, the air e first merges with the nitrogen-coal gasified fuel mixture f in the combustion chamber 16, but in this case, nitrogen d is mixed in advance with the coal gasified fuel c in the fuel nozzle 26e. Therefore, direct contact between the coal gasified fuel c and the air e is effectively suppressed. The coal gasified fuel c ejected from the coal gasified fuel ejection port 45 is supplied to the combustion chamber 1.
6, a part of the air e comes into contact with the independently jetted coal gasified fuel c.

【0102】したがって、本実施形態によれば、石炭ガ
ス化燃料cと窒素dと空気eとが効率良く混合し、燃焼
ガスの温度を下げ、燃焼ガスの低NOx化を図ることが
できるとともに、石炭ガス化燃料cの一部を単独で供給
しているので、燃焼が安定し、燃焼ガスの未燃成分であ
る一酸化炭素濃度を減少することができる。
Therefore, according to the present embodiment, the coal gasified fuel c, the nitrogen d, and the air e can be efficiently mixed, the temperature of the combustion gas can be reduced, and the NOx of the combustion gas can be reduced. Since a part of the coal gasified fuel c is supplied alone, the combustion is stabilized, and the concentration of carbon monoxide, which is an unburned component of the combustion gas, can be reduced.

【0103】以上のように、本実施形態によれば窒素通
路41内で窒素dと石炭ガス化燃料cの一部とを混合さ
せるため、効率的に窒素dと石炭ガス化燃料cの一部と
を混合することができ、効果的に燃焼ガスの燃焼温度を
下げ、燃焼ガスの低NOx化を図ることができる。
As described above, according to the present embodiment, since the nitrogen d and a part of the coal gasified fuel c are mixed in the nitrogen passage 41, the nitrogen d and a part of the coal gasified fuel c are efficiently mixed. Can be effectively mixed, thereby effectively lowering the combustion temperature of the combustion gas and reducing NOx of the combustion gas.

【0104】また、本実施形態によれば石炭ガス化燃料
cの一部は直接燃焼室16に供給されるので、燃焼が安
定し、燃焼ガスの未燃成分である一酸化炭素濃度を低減
できる。
Further, according to the present embodiment, a part of the coal gasified fuel c is directly supplied to the combustion chamber 16, so that the combustion is stabilized and the concentration of carbon monoxide which is an unburned component of the combustion gas can be reduced. .

【0105】第7実施形態(図15,図16) 図15は本実施形態によるガスタービン燃焼器の燃料ノ
ズルを拡大して示す断面図であり、図16は図15の右
側面図(端面図)である。
Seventh Embodiment (FIGS. 15 and 16) FIG. 15 is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle of a gas turbine combustor according to this embodiment, and FIG. 16 is a right side view (end view) of FIG. ).

【0106】本実施形態では、窒素dと石炭ガス化燃料
cの全部とを窒素通路41内で混合させている点が第6
実施形態と異なる。なお燃料ノズル26f以外の部分は
第一実施形態と異ならないので図示および説明を省略す
る。
The sixth embodiment is characterized in that nitrogen d and all of the coal gasified fuel c are mixed in the nitrogen passage 41.
Different from the embodiment. Parts other than the fuel nozzle 26f are not different from those of the first embodiment, so that illustration and description are omitted.

【0107】本実施形態では図15および図16に示す
ように、燃料ノズル26fは円筒状を成し、この燃料ノ
ズル26fの軸心位置に液体燃料通路33が設けられて
いる。この液体燃料通路33は前記各実施形態と同様
に、燃料ノズル26fの基端側において液体燃料供給口
27と連通するとともに、燃料ノズル26fの先端側に
おいてその端面に開口した液体燃料噴出口34に連通し
ている。この液体燃料通路33の外周に液体燃料噴霧空
気通路36が環状に形成され、この液体燃料噴霧空気通
路36も前記各実施形態と同様に、燃料ノズル26fの
基端部側において液体燃料噴霧空気供給口28に連通す
るとともに、燃料ノズル26fの先端側においてその端
面に開口した複数の液体燃料噴霧空気噴出口37に連通
し、液体燃料噴霧空気通路36の先端部付近には液体燃
料噴霧空気用スワラ38が設けられている。これによ
り、液体燃料噴出口34と液体燃料噴霧空気噴出口37
とで液体燃料ノズル部39を形成している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 15 and 16, the fuel nozzle 26f has a cylindrical shape, and a liquid fuel passage 33 is provided at an axial position of the fuel nozzle 26f. The liquid fuel passage 33 communicates with the liquid fuel supply port 27 on the base end side of the fuel nozzle 26f and the liquid fuel outlet 34 opened on the end face on the distal end side of the fuel nozzle 26f, as in the above embodiments. Communicating. A liquid fuel spray air passage 36 is formed in an annular shape on the outer periphery of the liquid fuel passage 33, and the liquid fuel spray air passage 36 is also provided at the base end side of the fuel nozzle 26f in the same manner as in the above-described embodiments. A liquid fuel spray air swirler is provided near the distal end of the liquid fuel spray air passage 36 and communicates with a plurality of liquid fuel spray air outlets 37 opened at the end of the fuel nozzle 26f. 38 are provided. As a result, the liquid fuel ejection port 34 and the liquid fuel spray air ejection port 37
And a liquid fuel nozzle 39.

【0108】液体燃料噴霧空気通路36の外周側で、燃
料ノズル26fの基端側には、石炭ガス化燃料供給口2
9とその基端部側で連通する石炭ガス化燃料通路40が
環状に設けられている。液体燃料噴霧空気通路36の外
周側で、燃料ノズル26fの先端側には、窒素供給口3
0とその基端部側で連通する窒素通路41が環状に設け
られている。石炭ガス化燃料通路40の先端部と窒素通
路41の基端部とは石炭ガス化燃料混合用噴出部52で
連通している。この石炭ガス化燃料混合用噴出部52に
は石炭ガス化燃料用スワラ46が設けられている。これ
により、石炭ガス化燃料cは、石炭ガス化燃料通路40
の基端部から先端部に向かって流れ、石炭ガス化燃料用
スワラ46で旋回流を与えられた後、窒素通路41の基
端部に噴出し、窒素dと混合するようになっている。
At the outer peripheral side of the liquid fuel spray air passage 36 and at the base end side of the fuel nozzle 26f, a coal gasified fuel supply port 2 is provided.
A coal gasification fuel passage 40 communicating with the base 9 at the base end side thereof is provided in an annular shape. At the outer peripheral side of the liquid fuel spray air passage 36 and at the tip side of the fuel nozzle 26f, the nitrogen supply port 3
A nitrogen passage 41 that communicates with the base 0 at the base end side thereof is provided in an annular shape. The leading end of the coal gasified fuel passage 40 and the base end of the nitrogen passage 41 communicate with each other through a coal gasified fuel mixing jetting section 52. The coal gasified fuel mixing spout 52 is provided with a coal gasified fuel swirler 46. As a result, the coal gasified fuel c is transferred to the coal gasified fuel passage 40.
Flows from the base end to the tip end, and after being given a swirling flow by the swirler 46 for coal gasification fuel, is jetted to the base end of the nitrogen passage 41 to mix with nitrogen d.

【0109】基端側で環状の窒素通路41は、先端側で
複数に分岐し、この分岐した各部分は窒素・石炭ガス化
燃料混合気噴出口51と連通している。この窒素・石炭
ガス化燃料混合気噴出口51にはそれぞれ窒素石炭ガス
化燃料用スワラ53が設けられている。また、窒素通路
41は先端側で、通路が狭まっていて、窒素・石炭ガス
化燃料混合気fを昇圧するようになっている。これによ
り、窒素dは窒素通路41の基端部で石炭ガス化燃料c
と混合するようになっている。窒素・石炭ガス化燃料混
合気fは、窒素通路41内を基端部から先端部へと向か
って流れ、窒素通路41の先端側で分岐し、昇圧され、
窒素・石炭ガス化燃料混合気用スワラ53で旋回流を与
えられた後、窒素・石炭ガス化燃料混合気噴出口51か
ら噴出するようになっている。
The annular nitrogen passage 41 at the base end side is branched into a plurality at the tip end side, and each of the branched portions communicates with the nitrogen / coal gasified fuel mixture gas injection port 51. Each of the nitrogen / coal gasified fuel mixture jet ports 51 is provided with a nitrogen coal gasified fuel swirler 53. In addition, the nitrogen passage 41 has a narrow passage at the front end side, so that the pressure of the nitrogen-coal gasified fuel mixture f is increased. Thereby, the nitrogen d is supplied to the coal gasified fuel c at the base end of the nitrogen passage 41.
Is to be mixed with. The nitrogen-coal gasified fuel mixture f flows in the nitrogen passage 41 from the base end to the front end, branches off at the front end of the nitrogen passage 41, and is pressurized.
After the swirling flow is given by the swirler 53 for the nitrogen / coal gasified fuel mixture, it is ejected from the nitrogen / coal gasified fuel mixture spout 51.

【0110】液体燃料噴霧空気通路36の先端部外周側
には、空気流路23とその基端部側で連通する複数の空
気通路48が設けられている。空気通路48は先端部側
で空気噴出口49と連通している。この空気噴出口49
は燃料ノズル26fの軸心側に向かって次第に開口して
いる。さらに、空気噴出口49にはそれぞれ空気用スワ
ラ50が設けられ、空気に旋回流を与えるようになって
いる。また、空気通路48は先端側で通路が狭まり、空
気を昇圧するようになっている。これにより、空気eは
空気通路48の基端部から先端部へ向かって流れ、空気
通路48の先端側で昇圧し、空気用スワラ50で旋回流
を与えられた後、空気噴出口49から噴出されるように
なっている。
A plurality of air passages 48 are provided on the outer peripheral side of the distal end of the liquid fuel spray air passage 36 at the base end side thereof. The air passage 48 communicates with the air outlet 49 on the tip end side. This air outlet 49
Are gradually opened toward the axis of the fuel nozzle 26f. Further, air swirlers 50 are provided at the air outlets 49, respectively, to give a swirling flow to the air. Further, the air passage 48 has a narrow passage at the front end side, and pressurizes air. As a result, the air e flows from the proximal end to the distal end of the air passage 48, rises in pressure at the distal end of the air passage 48, is given a swirling flow by the air swirler 50, and is ejected from the air outlet 49. It is supposed to be.

【0111】本実施形態において、ガスタービン13の
起動時は、液体燃料ノズル部39から液体燃料aを噴霧
し、この液体燃料aを燃焼させる。ガスタービン13負
荷が上昇するに伴いメイン燃料として石炭ガス化燃料c
の供給量を増大させるとともに液体燃料aの供給量を減
少させ、ガスタービン13を通常運転に移行させる。
In this embodiment, when the gas turbine 13 is started, the liquid fuel a is sprayed from the liquid fuel nozzle 39 and the liquid fuel a is burned. As the load on the gas turbine 13 increases, coal gasified fuel c as the main fuel
And the supply amount of the liquid fuel a is reduced, and the gas turbine 13 is shifted to the normal operation.

【0112】ガスタービン13の通常運転時は、燃料ノ
ズル26fの先端部の窒素・石炭ガス化燃料混合気噴出
口51、空気噴出口49からそれぞれ窒素・石炭ガス化
燃料混合気f、空気eを噴出させ、燃焼室16で拡散燃
焼させる。
During normal operation of the gas turbine 13, a nitrogen / coal gasified fuel mixture f and air e are ejected from the nitrogen / coal gasified fuel mixture jet 51 and the air jet 49 at the tip of the fuel nozzle 26f, respectively. Then, diffusion combustion is performed in the combustion chamber 16.

【0113】窒素・石炭ガス化燃料混合気噴出口51と
空気噴出口49にはそれぞれ窒素・石炭ガス化燃料混合
気用スワラ53と空気用スワラ50を設けているので、
窒素dと石炭ガス化燃料cと空気eとを効率良く混合す
ることができる。
Since the nitrogen / coal gasified fuel mixture gas jet 51 and the air jet 49 are provided with a nitrogen / coal gasified fuel mixture swirler 53 and an air swirler 50, respectively.
Nitrogen d, coal gasification fuel c and air e can be efficiently mixed.

【0114】また、窒素通路41内に石炭ガス化燃料混
合用噴出口52を設け、この石炭ガス化燃料混合用噴出
口52から石炭ガス化燃料cを噴出させて、窒素通路4
1内で窒素dと石炭ガス化燃料cとを混合させるので、
窒素dと石炭ガス化燃料cとを効率良く混合させること
ができる。また、この窒素・石炭ガス化燃料混合気fを
窒素・石炭ガス化燃料混合気噴出口51から噴出させ、
燃焼室16内に供給するので、燃焼室16内の石炭ガス
化燃料cと窒素dと空気eとの混合の度合いによらず、
燃焼ガスの温度を下げ、燃焼ガスの低NOx化を図るこ
とができる。
Further, a coal gasified fuel mixing spout 52 is provided in the nitrogen passage 41, and the coal gasified fuel c is spouted from the coal gasified fuel mixing spout 52 and
Since nitrogen d and coal gasification fuel c are mixed in 1,
Nitrogen d and coal gasified fuel c can be efficiently mixed. Further, the nitrogen / coal gasified fuel mixture f is jetted from the nitrogen / coal gasified fuel mixture jet 51,
Since it is supplied into the combustion chamber 16, regardless of the degree of mixing of the coal gasified fuel c, nitrogen d, and air e in the combustion chamber 16,
The temperature of the combustion gas can be reduced, and the NOx of the combustion gas can be reduced.

【0115】さらに、液体燃料ノズル部39の外周側の
ほぼ同一半径位置に環状配置で、窒素・石炭ガス化燃料
混合気噴出口51と空気噴出口49とを設け、これらの
窒素・石炭ガス化燃料混合気噴出口51と空気噴出口4
9は周方向に交互に配列し、各噴出口51、49から窒
素・石炭ガス化燃料混合気fおよび空気eを噴出させる
ので、石炭ガス化燃料cと窒素dと空気eとを効率良く
混合させることができる。
Further, a nitrogen / coal gasified fuel gas mixture jet 51 and an air jet 49 are provided in an annular arrangement at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion 39, and these nitrogen / coal gasified fuel are provided. Mixture jet 51 and air jet 4
9 are alternately arranged in the circumferential direction, and the nitrogen / coal gasified fuel mixture f and the air e are jetted from the jet ports 51 and 49, so that the coal gasified fuel c, the nitrogen d and the air e are efficiently mixed. Can be done.

【0116】以上のように、本実施形態によれば、窒素
通路41内で石炭ガス化燃料cと窒素dとを混合させ
て、燃焼室16内に供給するので、燃焼室16内の石炭
ガス化燃料cと窒素dと空気eとの混合度合いによら
ず、燃焼ガスの温度を下げ、燃焼ガスの低NOx化を図
ることができる。
As described above, according to the present embodiment, the coal gasified fuel c and the nitrogen d are mixed in the nitrogen passage 41 and supplied to the combustion chamber 16. It is possible to lower the temperature of the combustion gas and reduce the NOx of the combustion gas irrespective of the degree of mixing of the converted fuel c, the nitrogen d, and the air e.

【0117】なお、以上の実施形態では石炭ガス化燃料
を使用する場合について説明したが、重油等の他のガス
化燃料を使用する場合についても同様に適用することが
できる。
In the above embodiments, the case where coal gasified fuel is used has been described. However, the present invention can be similarly applied to the case where another gasified fuel such as heavy oil is used.

【0118】[0118]

【発明の効果】以上に詳述したように、本発明に係るガ
スタービン燃焼器によれば、NOx発生率の高いガス化
燃料を用いた拡散燃焼において、燃焼室内に窒素を効率
的に供給することで、窒素を燃料または空気と完全に混
合したときと同様に、燃焼ガスの局所的な高温部を抑制
し、燃焼ガスの低NOx化が図れる。
As described above, according to the gas turbine combustor of the present invention, nitrogen is efficiently supplied into the combustion chamber in diffusion combustion using gasified fuel having a high NOx generation rate. Thus, similarly to the case where nitrogen is completely mixed with fuel or air, the local high temperature portion of the combustion gas is suppressed, and the NOx of the combustion gas can be reduced.

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

【図1】本発明によるガスタービン燃焼器の第1実施形
態を示す概略構成図。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a gas turbine combustor according to the present invention.

【図2】図1に示したガスタービン燃焼器を拡大して示
す断面図。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the gas turbine combustor shown in FIG. 1;

【図3】図2に示した燃料ノズルを拡大して示す断面
図。
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing the fuel nozzle shown in FIG. 2;

【図4】図3の右側面図(端面図)。FIG. 4 is a right side view (end view) of FIG. 3;

【図5】本発明によるガスタービン燃焼器の第2実施形
態を示すもので、燃料ノズルを拡大して示す断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a gas turbine combustor according to the present invention, in which a fuel nozzle is enlarged.

【図6】図5の右側面図(端面図)。FIG. 6 is a right side view (end view) of FIG. 5;

【図7】本発明によるガスタービン燃焼器の第3実施形
態を示すもので、燃料ノズルを拡大して示す断面図。
FIG. 7 shows a third embodiment of the gas turbine combustor according to the present invention, and is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle.

【図8】図7の右側面図(端面図)。FIG. 8 is a right side view (end view) of FIG. 7;

【図9】本発明によるガスタービン燃焼器の第4実施形
態を示すもので、燃料ノズルを拡大して示す断面図。
FIG. 9 is a sectional view showing a fourth embodiment of the gas turbine combustor according to the present invention, in which a fuel nozzle is enlarged.

【図10】図9の右側面図(端面図)。FIG. 10 is a right side view (end view) of FIG. 9;

【図11】本発明によるガスタービン燃焼器の第3実施
形態を示すもので、燃料ノズルを拡大して示す断面図。
FIG. 11 shows a third embodiment of the gas turbine combustor according to the present invention, and is an enlarged sectional view showing a fuel nozzle.

【図12】図11の右側面図(端面図)。FIG. 12 is a right side view (end view) of FIG. 11;

【図13】本発明によるガスタービン燃焼器の第6実施
形態を示すもので、燃料ノズルを拡大して示す断面図。
FIG. 13 is a sectional view showing a sixth embodiment of the gas turbine combustor according to the present invention, in which a fuel nozzle is enlarged.

【図14】図13の右側面図(端面図)。FIG. 14 is a right side view (end view) of FIG. 13;

【図15】本発明によるガスタービン燃焼器の第7実施
形態を示すもので、燃料ノズルを拡大して示す断面図。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a seventh embodiment of a gas turbine combustor according to the present invention, in which a fuel nozzle is enlarged.

【図16】図15の右側面図(端面図)。FIG. 16 is a right side view (end view) of FIG. 15;

【図17】従来のガスタービン燃焼器を示す断面図。FIG. 17 is a sectional view showing a conventional gas turbine combustor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガスタービン燃焼器 2 外筒 3 フロースリーブ 4 燃焼器ライナ 5 トランジションピース 7 空気流路 8 ヘッドプレート 9 燃料ノズル 10 窒素供給口 11 ガスタービン燃焼器 13 ガスタービン 13a 主軸 14 空気圧縮機 15 燃焼器ライナ 16 燃焼室 17 トランジションピース 20 外筒 21 フロースリーブ 22 燃焼器ライナ 23 空気流路 24 ヘッドプレート 26 燃料ノズル 27 液体燃料供給口 28 液体燃料噴霧空気供給口 29 石炭ガス化燃料供給口 30 窒素供給口 33 液体燃料通路 34 液体燃料噴出口 36 期待燃料噴霧空気通路 37 得体燃料噴霧空気噴出口 38 液体燃料噴霧空気用スワラ 39 液体燃料ノズル部 40 石炭ガス化燃料通路 40a ガイド部 40b 隔壁 41a 先端部外壁 41b 隔壁 41 窒素通路 42 窒素噴出口 43 窒素用スワラ 45 石炭ガス化燃料噴出口 46 石炭ガス化燃料用スワラ 48 空気通路 49 空気噴出口 50 空気用スワラ 51 窒素石炭ガス化燃料混合気噴出口 52 石炭ガス化燃料混合用噴出部 52a 連通孔 52b 噴出孔 52c ノズル部 53 窒素・石炭ガス化燃料混合気用スワラ a 液体燃料 b 液体燃料噴霧空気 c 石炭ガス化燃料 d 窒素 e 空気 f 窒素・石炭ガス化燃料混合気 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine combustor 2 Outer cylinder 3 Flow sleeve 4 Combustor liner 5 Transition piece 7 Air flow path 8 Head plate 9 Fuel nozzle 10 Nitrogen supply port 11 Gas turbine combustor 13 Gas turbine 13a Main shaft 14 Air compressor 15 Combustor liner Reference Signs List 16 combustion chamber 17 transition piece 20 outer cylinder 21 flow sleeve 22 combustor liner 23 air passage 24 head plate 26 fuel nozzle 27 liquid fuel supply port 28 liquid fuel spray air supply port 29 coal gasification fuel supply port 30 nitrogen supply port 33 Liquid fuel passage 34 Liquid fuel jet port 36 Expected fuel spray air path 37 Obtained fuel spray air jet port 38 Swirler for liquid fuel spray air 39 Liquid fuel nozzle section 40 Coal gasification fuel path 40a Guide section 40b Partition wall 41a Tip outer wall 41b Partition wall 4 Nitrogen passage 42 Nitrogen injection port 43 Nitrogen swirler 45 Coal gasification fuel injection port 46 Coal gasification fuel swirler 48 Air passage 49 Air injection port 50 Air swirler 51 Nitrogen coal gasification fuel mixture gas injection port 52 Coal gasification fuel mixture Spout part 52a Communication hole 52b Spout hole 52c Nozzle part 53 Swirler for nitrogen / coal gasified fuel mixture a Liquid fuel b Liquid fuel spray air c Coal gasified fuel d Nitrogen e Air f Nitrogen / Coal gasified fuel mixture

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // F02C 3/28 F02C 3/28 7/22 7/22 A (72)発明者 岩井 保憲 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内 (72)発明者 小野田 昭博 神奈川県横浜市鶴見区末広町二丁目4番地 株式会社東芝京浜事業所内────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // F02C 3/28 F02C 3/28 7/22 7/22 A (72) Inventor Yasunori Iwai Suehiro-cho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 2-4-4 Toshiba Keihin Works Co., Ltd. (72) Inventor Akihiro Onoda 2-4 Suehirocho, Tsurumi-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Toshiba Keihin Works

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メイン燃料としてガス化燃料を用い、着
火起動用燃料として液体燃料を用いるガスタービン燃焼
器であって、前記各燃料を燃焼器ライナの頭部側に設け
た燃料ノズルから選択的に前記燃焼器ライナ内に噴出さ
せて燃焼用空気により拡散燃焼させるとともに、燃焼域
に燃焼温度低下用として窒素を供給するものにおいて、
前記燃料ノズル内に窒素供給部を設け、この窒素供給部
は前記ガス化燃料と空気との接触部位に窒素単独で、ま
たは前記ガス化燃料への窒素混合気として前記燃焼器ラ
イナ内へ噴出する経路を持つ構成としたことを特徴とす
るガスタービン燃焼器。
1. A gas turbine combustor using a gasified fuel as a main fuel and a liquid fuel as an ignition start-up fuel, wherein each of the fuels is selectively provided from a fuel nozzle provided on a head side of a combustor liner. Injecting into the combustor liner and diffusing and burning with combustion air, and supplying nitrogen to the combustion zone for lowering the combustion temperature,
A nitrogen supply unit is provided in the fuel nozzle, and the nitrogen supply unit injects into the combustor liner the nitrogen alone at the contact portion between the gasified fuel and air or as a nitrogen mixture to the gasified fuel. A gas turbine combustor having a configuration having a path.
【請求項2】 燃焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備
えたガスタービン燃焼器において、前記燃焼ノズルの先
端部中心位置に液体燃料ノズル部を設けるとともに、こ
の液体燃料ノズル部の外周側のほぼ同一半径位置に環状
配置でガス化燃料、窒素および空気をそれぞれ単独で前
記燃焼器ライナ内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設
け、これらの噴出口は交互に、ガス化燃料噴出口の両隣
が窒素噴出口となり、かつ空気噴出口の両隣が窒素噴出
口となる配列としたことを特徴とするガスタービン燃焼
器。
2. A gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip portion of the combustion nozzle, and an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion is provided. A plurality of injection ports for individually jetting gasified fuel, nitrogen and air into the combustor liner in an annular arrangement at substantially the same radial position are provided at intervals, and these injection ports are alternately provided with gasified fuel injection ports. A gas turbine combustor characterized in that both sides of the gas turbine combustor are arranged as nitrogen outlets, and both sides of the air outlet are arranged as nitrogen outlets.
【請求項3】 燃焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備
えたガスタービン燃焼器において、前記燃料ノズルの先
端部中心位置に液体燃料ノズル部を設けるとともに、こ
の液体燃料ノズル部の外周側に同心的に、かつ径を異な
らせてガス化燃料、窒素および空気をそれぞれ単独で前
記燃焼器ライナ内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設
け、これらの噴出口は、内周側からガス化燃料噴出口、
窒素噴出口、空気噴出口の順に配列したことを特徴とす
るガスタービン燃焼器。
3. A gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, wherein a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a front end portion of the fuel nozzle, and an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion is provided. A plurality of jet ports for jetting gasified fuel, nitrogen and air independently into the combustor liner concentrically and with different diameters are provided at intervals, and these jet ports are provided with gas from the inner peripheral side. Fuel jet,
A gas turbine combustor, wherein a nitrogen jet port and an air jet port are arranged in this order.
【請求項4】 燃焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備
えたガスタービン燃焼器において、前記燃料ノズルの先
端部中心位置に液体燃料ノズル部を設けるとともに、こ
の液体燃料ノズル部の外周側に同心的に、かつ径を異な
らせてガス化燃料、窒素および空気をそれぞれ単独で前
記燃焼器ライナ内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設
け、これらの噴出口は、内周側から窒素噴出口、ガス化
燃料噴出口、空気噴出口の順に配列したことを特徴とす
るガスタービン燃焼器。
4. A gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip portion of the fuel nozzle, and a liquid fuel nozzle portion is provided on an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion. A plurality of jet ports for jetting gasified fuel, nitrogen and air alone concentrically and with different diameters into the combustor liner are provided at intervals, and these jet ports are provided with nitrogen from the inner peripheral side. A gas turbine combustor characterized in that an injection port, a gasified fuel injection port, and an air injection port are arranged in this order.
【請求項5】 燃焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備
えたガスタービン燃焼器において、前記燃料ノズルの先
端部中心位置に液体燃料ノズル部を設けるとともに、こ
の液体燃料ノズル部の外周側にガス化燃料を前記燃焼器
ライナ内に噴出する複数のガス化燃料噴出口を環状配置
で設け、このガス化燃料噴出口の外周側のほぼ同一半径
位置に、窒素を噴出する窒素噴出口と空気を噴出する空
気噴出口とを複数、環状配置で周方向に交互に配列した
ことを特徴とするガスタービン燃焼器。
5. A gas turbine combustor having a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a front end portion of the fuel nozzle, and an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion is provided. A plurality of gasified fuel jets for jetting gasified fuel into the combustor liner are provided in an annular arrangement, and a nitrogen jet for jetting nitrogen and air are provided at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the gasified fuel jet. A gas turbine combustor characterized in that a plurality of air outlets for discharging air are arranged alternately in a circumferential direction in an annular arrangement.
【請求項6】 燃焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備
えたガスタービン燃焼器において、前記燃料ノズルの先
端部中心位置に液体燃料ノズル部を設けるとともに、こ
の液体燃料ノズル部の外周側に窒素を前記燃焼器ライナ
内に噴出する複数の窒素噴出口を環状配置で設け、この
窒素噴出口の外周側のほぼ同一半径位置に、ガス化燃料
を噴出するガス化燃料噴出口と空気を噴出する空気噴出
口とを複数、環状配置で周方向に交互に配列したことを
特徴とするガスタービン燃焼器。
6. A gas turbine combustor provided with a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip portion of the fuel nozzle, and an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion is provided. A plurality of nitrogen jets for jetting nitrogen into the combustor liner are provided in an annular arrangement, and a gasified fuel jet for jetting gasified fuel and air are jetted at substantially the same radial position on the outer peripheral side of the nitrogen jet. A gas turbine combustor characterized in that a plurality of air outlets are alternately arranged in a circumferential direction in an annular arrangement.
【請求項7】 燃焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備
えたガスタービン燃焼器において、前記燃料ノズルの先
端部中心位置に液体燃料ノズル部を設けるとともに、こ
の液体燃料ノズル部の外周側に同心的に、かつ径を異な
らせてガス化燃料、窒素・ガス化燃料混合気および空気
をそれぞれ前記燃焼器ライナ内に噴出する複数の噴出口
を間隔的に設け、これらの噴出口は前記液体燃料ノズル
部の外周側がガス化燃料噴出口となり、このガス化燃料
噴出口の外周側が窒素・ガス化燃料混合気噴出口および
空気噴出口となる配置とし、かつ前記窒素・ガス化燃料
混合気噴出口および空気噴出口は周方向に交互に配列し
たことを特徴とするガスタービン燃焼器。
7. A gas turbine combustor provided with a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a tip portion of the fuel nozzle, and an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion is provided. A plurality of nozzles are provided concentrically and with different diameters for injecting gasified fuel, nitrogen-gasified fuel mixture and air into the combustor liner at intervals, and these nozzles are provided with the liquid The outer peripheral side of the fuel nozzle portion is a gasified fuel jet port, the outer peripheral side of the gasified fuel jet port is arranged as a nitrogen / gasified fuel mixture jet port and an air jet port, and the nitrogen / gasified fuel mixed gas jet port is provided. A gas turbine combustor characterized in that air outlets are alternately arranged in a circumferential direction.
【請求項8】 燃焼器ライナの頭部側に燃料ノズルを備
えたガスタービン燃焼器において、前記燃料ノズルの先
端部中心位置に液体燃料ノズル部を設けるとともに、こ
の液体燃料ノズル部の外周側のほぼ同一半径位置に環状
配置で窒素・ガス化燃料混合気および空気をそれぞれ前
記燃焼器ライナ内に噴出する複数の噴出口を間隔的に設
け、窒素・ガス化燃料混合気噴出口と空気噴出口とは周
方向に交互に配列したことを特徴とするガスタービン燃
焼器。
8. A gas turbine combustor provided with a fuel nozzle on a head side of a combustor liner, a liquid fuel nozzle portion is provided at a center position of a front end portion of the fuel nozzle, and an outer peripheral side of the liquid fuel nozzle portion is provided. A plurality of nozzles for injecting the nitrogen / gasified fuel mixture and air into the combustor liner in an annular arrangement at substantially the same radial position are provided at intervals, and a nitrogen / gasified fuel mixture / air outlet and an air outlet are provided. Is a gas turbine combustor characterized by being alternately arranged in the circumferential direction.
【請求項9】 請求項1から8までのいずれかに記載の
ガスタービン燃焼器において燃料ノズルの各噴出口にそ
れぞれスワラを設けたことを特徴とするガスタービン燃
焼器。
9. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein a swirler is provided at each injection port of the fuel nozzle.
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