JPH11502920A - 加圧流動床燃焼(pfbc)発電プラントにおける一方法およびそのようなプラントのトッピング燃焼器装置 - Google Patents
加圧流動床燃焼(pfbc)発電プラントにおける一方法およびそのようなプラントのトッピング燃焼器装置Info
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Abstract
Description
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.加圧流動床燃焼(PFBC)発電プラントの第1燃焼器(1)から発生す る煙道ガスの温度を、前記ガスを前記プラントのガスタービン(13)のための 推進ガスとして好適ならしめる温度に上昇する方法であって、前記煙道ガスがト ッピング燃焼器(7)内に導入され、燃料ガスがその燃焼のため前記トッピング 燃焼器へ供給されそしてその燃焼から生成されるガスが前記煙道ガスと混合され てその温度を上昇する方法において、前記煙道ガスの燃焼が、前記トッピング燃 焼器の第1の室(22)であってそれを通って前記煙道ガスが前記トッピング燃 焼器を通流するように意図されているものから分離されている前記トッピング燃 焼器の第2の室(27)の第1ゾーン(29)内で行われることを特徴とする方 法。 2.請求項1に記載の方法において、前記燃料ガスが、前記第1ゾーン(29 )における前記燃焼が亜化学量論的燃焼になるような空燃混合比によって前記第 2の室(27)へ給送されること、そして前記生成ガス中に含まれる未燃焼燃料 が、前記第1の室(22)を通過する前記煙道ガス流と前記生成ガスとの混合後 、前記第1の室(22)内に位置する第2ゾーン(30)において前記煙道ガス 流中に含まれている酸素と反応せしめられることを特徴とする方法。 3.請求項1または2に記載の方法において、前記第1ゾーン(29)におけ る前記燃焼から生じる前記ガスが、前記煙道ガス流に対して横断方向に指向され た流れとして前記第1の室(22)内の前記煙道ガス流中に導入されることを特 徴とする方法。 4.請求項1から3までの何れかの1項に記載の方法において、前記第1ゾー ン(29)における前記燃焼から生じる前記ガスが、前記第1の室(22)へそ のまわりの実質的に均等に分散された位置において供給されることを特徴とする 方法。 5.請求項1から4までの何れかの1項に記載の方法において、空気が前記第 1の室(22)に対し前記煙道ガスの流れ方向において第2ゾーン(30)の下 流の、前記混合が行われるように意図されている場所に供給され、そしてそこに 残留している可燃性媒質を燃焼させるためそこで前記ガス流混合物と混合される ことを特徴とする方法。 6.加圧流動床燃焼(PFBC)発電プラントの第1燃焼器(1)から発生す る煙道ガスの温度を、前記ガスを前記プラントのガスタービン(13)のための 推進ガスとして好適ならしめる温度に上昇するためのトッピング燃焼器装置であ って、前記トッピング燃焼器が、該燃焼器を通る前記煙道ガスの流れを導くため の入口および出口を備えた第1の室(22)を有し、前記装置が、前記トッピン グ燃焼器に燃料ガスを供給するための手段(8、9)に加えて前記トッピング燃 焼器内で前記燃料ガスの燃焼を生じさせそれから生じるガスを前記煙道ガスと混 合してその温度を上昇するために配置された少なくとも1つのバーナ(28)を 有しているものにおいて、前記トッピング燃焼器が、前記第1の室(22)のそ ばに位置されそしてそれによって前記流れから分離された少なくとも1つの第2 の室(27)を有することと、前記手段が前記第2の室に燃料ガスを供給するよ うに構成されていることと、前記バーナ(28)が、前記第2の室の内部に位置 された前記トッピング燃焼器の第1ゾーン(29)内で前記燃料ガスの燃焼を生 じさせるように構成されていることとを特徴とするトッピング燃焼器装置。 7.請求項6に記載の装置において、前記手段が、前記燃料ガスを前記第2の 室(27)に、前記第1ゾーン(29)内の燃焼が、該燃焼から生じるガスに、 これらガスを前記第1の室(22)に配置された第2ゾーン(30)における前 記煙道ガス流との混合時に前記煙道ガス流中に含まれた酸素と反応させるため、 未燃焼燃料を含有させるように亜化学量論的燃焼になるようなその内部空気燃料 混合比をもって供給するように構成されていることを特徴とする装置。 8.請求項6または7に記載の装置において、前記バーナ(28)が渦を形成 するために供給方向に先細になる壁を有する空間内に燃料ガスを供給しそして前 記供給方向に見たとき前記壁の端の向こう側の領域に空気を供給するようなタイ プにされていることを特徴とする装置。 9.請求項6から8までの何れかの1項に記載の装置において、前記第2の室 (27)が、前記燃料ガスの前記燃焼から生じる前記ガスの流れを、前記第1の 室を通過する前記煙道ガス流に対して横断方向に前記第1の室(22)内へと指 向するように向かされていることを特徴とする装置。 10.請求項9に記載の装置において、前記第2の室(27)が、前記流れを 前記第1の室(22)にその内部の前記煙道ガス流(24)に対して実質的に垂 直方向に導くように構成されていることを特徴とする装置。 11.請求項9または10に記載の装置において、前記第2の室(27)が、 実質的に前記第1の室(22)内の前記煙道ガス流の中心に向かう方向に、前記 流れを導くように構成されていることを特徴とする装置。 12.請求項6から11までの何れかの1項に記載の装置において、前記装置 が、前記第1ゾーン(29)における燃焼から生じる前記ガスを、前記第1の室 (22)へ、そのまわりに実質的に均等に分散された適所において供給するよう に配列された手段を有することを特徴とする装置。 13.請求項12に記載の装置において、前記装置が、おのおの1つのバーナ (28)を有する複数の第2の室(27)を有することと、これら室が筒状の第 1の室(22)のまわりに実質的に均等に分散されて配列されていることを特徴 とする装置。 14.請求項6から13までの何れかの1項に記載の装置において、前記燃料 ガスを前記第2の室(27)に供給するための前記手段(8、9)が、前記第1 の室(22)に到達する前記煙道ガス流の圧力より大きい超過圧力を有する前記 燃料ガスを供給するように配列されていることを特徴とする装置。 15.請求項6から14までの何れかの1項に記載の装置において、前記装置 が、前記ガス流混合物に含まれた可燃性媒質を燃え尽きさせるように空気を前記 ガス流混合物と混合するため、前記混合がその内部で行われるように意図されて いる第2ゾーン(30)の下流に配置された前記第1の室(22)の第3ゾーン (31)に前記空気を供給する手段(12、32、34)を有することを特徴25 とする装置。 16.請求項15に記載の装置において、前記空気供給手段が、前記トッピン グ燃焼器の前記第1および第2ゾーンを画成する壁(33)の外側にそしてそれ らに沿って前記空気を、それが前記第3ゾーン(31)において前記第1の室( 22)に入る前にそれを加熱しかつこれら壁を冷却するように導くべく配列さ れた流路手段(32、34)を有することを特徴とする装置。 17.請求項16に記載の装置において、前記流路手段が、平行して延びる2 つの流路部分を有し、前記流路手段の第1(32)が前記壁(33)から遠い空 気を、前記第3ゾーン(31)を通過して前記第1ゾーン(29)の領域へ導き そしてそこにおいて前記空気を反転させて前記第1の流路部分と前記壁との間に 導くために配置された第2の流路部分(34)に出現させ以てそれを前記第3ゾ ーン(31)に出現させるように構成されていることを特徴とする装置。 18.請求項15から18までの何れかの1項に記載の装置において、該装置 が、前記第1ゾーン(29)のための前記燃料ガスに対しそして前記第3ゾーン (31)に対し、前記ガスタービン(13)によって駆動される前記プラントの 高圧コンプレッサ(12)からの空気を供給する手段(32、34)を有するこ とを特徴とする装置。 19.請求項6から18までの何れかの1項に記載の装置において、前記トッ ピング燃焼器(7)の壁35が外壁(36)によって包囲されていることと、前 記ガスタービンによって駆動される高圧コンプレッサ(12)によって前記プラ ントの前記第1燃焼器1へ給送される圧縮空気が、前記外壁(36)の内側に位 置する前記トッピング燃焼器を通過して前記燃焼器へ導かれることとを特徴とす る装置。 20.請求項6から19までの何れかの1項に記載の装置において、該装置が 、前記第2の室(27)が前記第1の室(22)に出現する場所の上流で前記第 1の室(22)内に配置されておりそして、前記プラントの運転停止と同時に、 前記トッピング燃焼器(7)を通る前記煙道ガス流を遮断するように制御される ように構成されているインタセプト弁(6)を有することを特徴とする装置。 21.請求項6から20までの何れかの1項に記載の装置において、前記トッ ピング燃焼器(7)の出口(25)が、前記ガスタービン(13)への直入口( 26)を形成することを特徴とする装置。 22.請求項21に記載の装置において、前記第1の室(22)が、前記トッ ピング燃焼器の入口(23)と出口(25)との間に延びるその部分について筒 状であることと、前記ガスタービン(13)が、その軸線を前記筒状部分の長手 方向軸線に対し実質的に垂直に保って前記筒状部分の出口端に配置されているこ ととを特徴とする装置。
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