JPH1162622A - 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法 - Google Patents

石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法

Info

Publication number
JPH1162622A
JPH1162622A JP9226606A JP22660697A JPH1162622A JP H1162622 A JPH1162622 A JP H1162622A JP 9226606 A JP9226606 A JP 9226606A JP 22660697 A JP22660697 A JP 22660697A JP H1162622 A JPH1162622 A JP H1162622A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
coal
coal gasification
combustor
gas turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9226606A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Onoda
昭博 小野田
Yasunori Iwai
保憲 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9226606A priority Critical patent/JPH1162622A/ja
Priority to KR1019980032404A priority patent/KR100334744B1/ko
Priority to CN2008100054275A priority patent/CN101230988B/zh
Priority to CNB98118636XA priority patent/CN100380046C/zh
Priority to DE69840279T priority patent/DE69840279D1/de
Priority to EP04023944A priority patent/EP1503142B1/en
Priority to DE69827999T priority patent/DE69827999T2/de
Priority to EP98115813A priority patent/EP0898117B1/en
Priority to US09/138,674 priority patent/US6199368B1/en
Publication of JPH1162622A publication Critical patent/JPH1162622A/ja
Priority to US09/753,558 priority patent/US6330789B2/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/20Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
    • F02C3/26Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
    • F02C3/28Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension using a separate gas producer for gasifying the fuel before combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D17/00Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/36Supply of different fuels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00002Gas turbine combustors adapted for fuels having low heating value [LHV]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • Y02E20/18Integrated gasification combined cycle [IGCC], e.g. combined with carbon capture and storage [CCS]

Abstract

(57)【要約】 【課題】液体燃料運転時に石炭ガス化燃料流路内への燃
焼ガスの逆流を阻止でき、それにより燃料ノズルの損傷
原因を除去してガスタービン運転の安定化および燃焼器
寿命の長期化等が図れる石炭ガス化燃料複合発電設備お
よびその運転方法を提供する。 【解決手段】石炭をガス化した石炭ガス化燃料cと、微
粒化用空気bによって微粒化された液体燃料aとを選択
的に燃焼できる燃焼器35を備え、この燃焼器で発生し
た燃焼ガスをガスタービンに供給するとともに、ガスタ
ービンの動力によって発電機を駆動するようにした石炭
ガス化複合発電設備において、燃焼器35に燃料を噴出
する燃料ノズル65に、互いに隣接した配置で液体燃料
流路72と、微粒化用空気流路73と、石炭ガス化燃料
流路74とを設け、かつ微粒化用空気流路73の出口部
に、石炭ガス化燃料流路74の出口部に向かって微粒化
用空気bを噴出する分岐出口部81を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、石炭ガス化燃料と
液体燃料とを選択的に燃焼させて動力を得る石炭ガス化
複合発電設備およびその運転方法に係り、特に液体燃料
使用時に石炭ガス化燃料の燃料流路に燃焼ガスが逆流す
ることを適切に防止して燃焼器部における安全性の向上
が図れる石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、天然資源の有効利用の観点から、
ガスタービン発電プラントやコンバインド発電プラント
等において、熱源として石炭ガス化燃料を使用する石炭
ガス化発電設備の研究が進められている。
【0003】石炭ガス化発電設備では、ガスタービン圧
縮器により昇圧された空気、またはその空気を空気分離
装置に導入して生成される酸素を用い、石炭ガス化炉に
よって石炭から石炭ガス化燃料を生成し、この生成した
石炭ガス化燃料をガスタービン燃焼器に供給して燃焼さ
せ、それにより発生した燃焼ガスでガスタービンを駆動
させて発電を行うというものである。
【0004】ところで、石炭ガス化燃料は液体燃料や天
然ガス燃料に比べて燃焼性が悪く、発熱量が小さい。ま
た、燃焼器での燃焼ガス温度が低くなった場合には、多
量の一酸化炭素を排出するなど、低負荷での運転性にも
問題がある。このため、起動時や低負荷時等には他の燃
料を燃焼させて石炭ガス化燃料の欠点を補う複合方式と
することが望ましいと考えられ、この複合的に使用する
他の燃料として、燃料の広範な適用面から液体燃料が着
目されている。
【0005】このように、石炭ガス化燃料と液体燃料と
を選択的に使用する石炭ガス化複合発電設備の場合、石
炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微粒化用空気によっ
て微粒化された液体燃料とを選択的に燃焼できる燃焼器
を備え、この燃焼器で発生した燃焼ガスをガスタービン
に供給するとともに、ガスタービンの動力によって発電
機を駆動する。
【0006】例えば、まず燃焼器に液体燃料を供給して
燃焼を行わせることにより、ガスタービンを起動する。
このガスタービンの起動と平行して、石炭ガス化炉で石
炭ガス化燃料の生成を始める。起動時における石炭ガス
化炉の運転では、補助圧縮機からの圧縮空気、またはこ
の圧縮空気を空気分離装置で分離した酸素を使用する
が、起動後はガスタービン圧縮器で昇圧した空気、また
はこの昇圧した空気を空気分離装置で分離した酸素を使
用する。
【0007】起動運転からガスタービンの約1/4負荷
までの運転段階では、石炭ガス化炉において低発熱量の
未完成な石炭ガス化燃料しか生成されず、この石炭ガス
化燃料はガスタービン運転に用いることができないた
め、従来このような燃料は燃焼器に供給していない。
【0008】その後の負荷上昇に伴って石炭ガス化炉で
は燃焼器で燃焼できる完成した石炭ガス化燃料が生成さ
れるようになり、この段階で液体燃料を使用する燃焼運
転から石炭ガス化燃料を使用する燃焼運転へと切換え、
この石炭ガス化燃料運転のみでガスタービン定格点まで
運転するようにしている。
【0009】なお、前述したように、石炭ガス化燃料は
液体燃料や天然ガス燃料に比べて発熱量が小さく、燃焼
器での燃焼ガス温度が低くなった場合には、多量の一酸
化炭素を排出するなど低負荷での運転性に問題があるた
め、ガスタービンが負荷遮断状態になった場合や、ガス
タービン停止時においては、石炭ガス化燃料運転から再
び液体燃料のみの運転に切換えるようにしている。
【0010】図10はこのような石炭ガス化燃料複合発
電設備の燃焼器を概略的に示す全体構成図であり、図1
1はその燃焼器の燃料ノズル部を示す拡大断面図であ
る。
【0011】図10に示すように、燃焼器1は外筒2の
内部に燃焼用空気流路3を介して内筒としての燃焼器ラ
イナ4を挿入し、この燃焼器ライナ4の上流側端部に燃
料ノズル5を設けるとともに、燃焼器ライナ4の下流側
にトランジションピース6を接続した構成となってい
る。外筒2の内周部には燃焼用空気流路3を覆う空気ガ
イドとしてのフロースリーブ7が設けてある。
【0012】燃料ノズル5は、外筒2の端部に設けたヘ
ッドプレート8に固定された多重筒状のもので、外筒2
の外側に位置する外端部に、液体燃料が供給される液体
燃料供給口9と、液体燃料を微粒化するための空気が供
給される微粒化用空気供給口10と、石炭ガス化燃料が
供給される石炭ガス化燃料供給口11とを有する。
【0013】この燃料ノズル5は図11に示すように、
内側中心部に液体燃料を流通させる液体燃料流路12を
有するとともに、その外周側に液体燃料の微粒化用空気
を流通させる微粒化用空気流路13を有し、さらにその
外周側に石炭ガス化燃料を流通させる石炭ガス化燃料流
路14を有している。これらの各流路12,13,14
は筒状壁15,16によって仕切られた隣接配置構造と
されており、それぞれ液体燃料供給口9、微粒化用空気
供給口10および石炭ガス化燃料供給口11に連通して
いる。
【0014】また、燃焼器ライナ4内に臨む燃料ノズル
5の内端部には、液体燃料流路12から液体燃料aを噴
出させるための液体燃料噴出口17、微粒化用空気流路
13から微粒化用空気bを液体燃料噴出口17の周囲に
噴出して液体燃料aを噴霧状態とする微粒化用空気噴出
口18、および石炭ガス化燃料流路14から石炭ガス化
燃料cを旋回状態で噴出するスワラ19を有する石炭ガ
ス化燃料噴出口20が設けられている。
【0015】そしてガスタービン運転に際しては、燃料
ノズル5から石炭ガス化燃料cまたは空気噴霧状態の液
体燃料aを選択的に燃焼器5内に噴出させるとともに、
図示しないガスタービン圧縮機から燃焼用空気流路3を
介して燃焼用空気dを燃焼器ライナ4内に供給すること
により燃焼を行わせ、発生した燃焼ガス21をトランジ
ションピース6を介して図示しないガスタービンに供給
している。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】ところで前述したよう
に、従来ではガスタービン起動時、停止時、あるいは負
荷遮断時等においては、液体燃料aのみを使用した燃焼
運転を行い、その際石炭ガス化燃料cの供給を停止する
ようにしている。このため、石炭ガス化燃料cを供給す
るための石炭ガス化燃料流路14の内圧は、液体燃料a
の燃焼によって発生した燃焼ガス21が充満する燃焼器
ライナ4の内圧よりも低下し、その差圧によって図11
に矢印eで示すように、燃焼器ライナ4側から石炭ガス
化燃料流路14内に燃焼ガス21が逆流する現象が起こ
り得る。
【0017】また、差圧が生じない場合においても、単
なる燃焼ガス21の動圧の変動あるいは燃焼器1内の圧
力変動等によって燃焼ガス21が石炭ガス化燃料流路1
4内に逆流する場合も有り得る。
【0018】このような燃焼ガス21の逆流現象は、燃
料ノズル5の損傷原因となり、ガスタービン運転に支障
を来したり、燃焼器寿命を短縮させる等、運用上および
経済性等の面から種々の問題を生じさせる。
【0019】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、液体燃料運転時に石炭ガス化燃料流路
内への燃焼ガスの逆流を阻止でき、それにより燃料ノズ
ルの損傷原因を除去してガスタービン運転の安定化およ
び燃焼器寿命の長期化等が図れる石炭ガス化燃料複合発
電設備およびその運転方法を提供することを目的とす
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項1の発明では、石炭をガス化した石炭ガス
化燃料と、微粒化用空気によって微粒化された液体燃料
とを選択的に燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼器で発
生した燃焼ガスをガスタービンに供給するとともに、前
記ガスタービンの動力によって発電機を駆動するように
した石炭ガス化複合発電設備において、前記燃焼器に燃
料を噴出する燃料ノズルに、互いに隣接した配置で液体
燃料流路と、微粒化用空気流路と、石炭ガス化燃料流路
とを設け、かつ前記微粒化用空気流路の出口部に、前記
石炭ガス化燃料流路の出口部に向かって微粒化用空気を
噴出する分岐出口部を設けたことを特徴とする石炭ガス
化複合発電設備を提供する。
【0021】請求項2の発明では、石炭をガス化した石
炭ガス化燃料と、微粒化用空気によって微粒化された液
体燃料とを選択的に燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼
器で発生した燃焼ガスをガスタービンに供給するととも
に、前記ガスタービンの動力によって発電機を駆動する
ようにした石炭ガス化複合発電設備において、前記燃焼
器に燃料を噴出する燃料ノズルに、互いに隣接した配置
で液体燃料流路と、微粒化用空気流路と、石炭ガス化燃
料流路とを設け、かつ前記微粒化用空気流路の出口部近
傍の流路壁に、前記石炭ガス化燃料流路内に微粒化用空
気を吹込む吹出し孔を設けたことを特徴とする石炭ガス
化複合発電設備を提供する。
【0022】請求項3の発明では、石炭をガス化した石
炭ガス化燃料と、微粒化用空気によって微粒化された液
体燃料とを選択的に燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼
器で発生した燃焼ガスをガスタービンに供給するととも
に、前記ガスタービンの動力によって発電機を駆動する
ようにした石炭ガス化複合発電設備において、前記燃焼
器のライナ内に圧縮器からの燃焼用空気を吹込む燃焼用
空気流路の出口部に、石炭ガス化燃料流路の出口部に向
かって燃焼用空気を噴出する燃焼用空気噴出部を設けた
ことを特徴とする石炭ガス化複合発電設備を提供する。
【0023】請求項4の発明では、石炭をガス化した石
炭ガス化燃料と、微粒化用空気によって微粒化された液
体燃料とを選択的に燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼
器で発生した燃焼ガスをガスタービンに供給するととも
に、前記ガスタービンの動力によって発電機を駆動する
ようにした石炭ガス化複合発電設備において、前記燃焼
器のライナ内に圧縮器からの燃焼用空気を吹込む燃焼用
空気流路と、石炭ガス化燃料流路とを連通して、この石
炭ガス化燃料流路に燃焼用空気を流通可能とするととも
に、その石炭ガス化燃料流路内の空気流量の制御を行う
流量制御用装置を設けたことを特徴とする石炭ガス化複
合発電設備を提供する。
【0024】請求項5の発明では、石炭をガス化した石
炭ガス化燃料と、微粒化用空気によって微粒化された液
体燃料とを燃焼器で選択的に燃焼させ、この燃焼器で発
生した燃焼ガスをガスタービンに供給するとともに、前
記ガスタービンの動力によって発電機を駆動する石炭ガ
ス化複合発電設備の運転方法であって、ガスタービン起
動時に液体燃料の燃焼による運転を行い、所定時間経過
後に石炭ガス化燃料の燃焼による運転を行う方法におい
て、ガスタービン起動から石炭ガス化燃料運転までの間
に、未完成な石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路から
燃料ノズルを介して燃焼器に供給することを特徴とする
石炭ガス化複合発電設備の運転方法を提供する。
【0025】請求項6の発明では、石炭をガス化した石
炭ガス化燃料と、微粒化用空気によって微粒化された液
体燃料とを燃焼器で選択的に燃焼させ、この燃焼器で発
生した燃焼ガスをガスタービンに供給するとともに、前
記ガスタービンの動力によって発電機を駆動する石炭ガ
ス化複合発電設備の運転方法であって、ガスタービン起
動時に液体燃料の燃焼による運転を行い、所定時間経過
後に石炭ガス化燃料の燃焼による運転を行い、さらにガ
スタービン負荷が一定以下になった場合に液体燃料の燃
焼による運転へと切換える方法において、石炭ガス化燃
料の燃焼運転から液体燃料の燃焼運転へと切換えた後
も、一定量の石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路から
燃料ノズルを介して燃焼器内に供給することを特徴とす
る石炭ガス化複合発電設備の運転方法を提供する。
【0026】請求項7の発明では、石炭をガス化した石
炭ガス化燃料と、微粒化用空気によって微粒化された液
体燃料とを燃焼器で選択的に燃焼させ、この燃焼器で発
生した燃焼ガスをガスタービンに供給するとともに、前
記ガスタービンの動力によって発電機を駆動する石炭ガ
ス化複合発電設備の運転方法であって、ガスタービン起
動時に液体燃料の燃焼による運転を行い、所定時間経過
後に石炭ガス化燃料の燃焼による運転を行い、さらに負
荷遮断の際には負荷遮断と同時に液体燃料の燃焼による
運転へと切換える方法において、石炭ガス化燃料の燃焼
運転から液体燃料の燃焼運転へと切換えた後も、一定量
の石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路から燃料ノズル
を介して燃焼器内に供給することを特徴とする石炭ガス
化複合発電設備の運転方法を提供する。
【0027】請求項8の発明では、請求項5から7まで
に記載の運転方法を使用する石炭ガス化複合発電設備で
あって、石炭ガス化燃料流路に、石炭ガス化燃料を使用
する場合の流量制御を行う通常運転用流量制御装置と、
液体燃料を使用する場合に少量供給される石炭ガス化燃
料の流量制御を行う補助流量制御装置とを設けたことを
特徴とする石炭ガス化複合発電設備を提供する。
【0028】請求項9の発明では、請求項8記載の石炭
ガス化複合発電設備において、石炭ガス化燃料を燃焼器
に噴出する燃料ノズルまたはその近傍に温度検出器を設
けるとともに、この温度検出器により一定以上の温度検
出が行われた場合に補助流量制御装置を制御する制御装
置を設け、この制御装置は、前記燃料ノズル内での石炭
ガス化燃料の逆流を阻止し得る最小流量を確保する設定
としたことを特徴とする石炭ガス化複合発電設備を提供
する。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【0030】第1実施形態(図1〜図3) 図1は、本実施形態による石炭ガス化複合発電設備の全
体構成を示す系統図である。
【0031】この図1に示すように、本実施形態による
石炭ガス化複合発電設備は、大別してガスタービン系統
31、燃料供給系統32、空気供給系統33、排ガス系
統34等からなっている。
【0032】ガスタービン系統31は、石炭ガス化燃料
cと液体燃料aとを選択的に燃焼できる燃焼器35と、
この燃焼器35で発生した燃焼ガスによって駆動される
ガスタービン36と、このガスタービン36と同軸的に
設けられたガスタービン圧縮機37および発電機38と
を備えている。
【0033】燃料供給系統32は、石炭ガス化燃料供給
系統32aと液体燃料供給系統32bとの2系統からな
る。石炭ガス化燃料供給系統32aは、石炭をガス化す
るガス化炉39と、このガス化炉39で精製した石炭ガ
スを精製するガス精製設備40とを備え、精製した石炭
ガス化燃料cを、石炭ガス化燃料配管41を介して燃焼
器35に供給するようになっている。なお、石炭ガス化
燃料配管41には、流量制御装置としての流量制御バル
ブ42が設けられている。
【0034】液体燃料供給系統32bは、図示しない液
体燃料供給源および微粒化用空気供給源から液体燃料a
および微粒化用空気bを、石炭ガス化燃料cと選択的に
液体燃料配管43および空気配管44を介して燃焼器3
5に供給するようになっている。
【0035】空気供給系統33は、ガス化炉39での石
炭ガス化作用に要する酸素を供給するための系統であ
り、ガスタービン圧縮機37から圧縮空気の一部を抽気
する抽気配管45と、この抽気配管45に接続され酸素
を生成する空気分離装置46と、この空気分離装置46
に酸素ガス配管47を介して接続された酸素ガス圧縮機
48とを有する。また、ガスタービン圧縮機37の運転
前にガス化炉39で使用される酸素を生成するための補
助圧縮機49が備えられている。
【0036】排ガス系統34は、ガスタービン36に接
続された排ガス配管50と、この排ガス配管50に接続
された排ガスボイラ51および煙突52等を備えてい
る。
【0037】このような構成の石炭ガス化複合発電設備
の運転を行う場合には、まず燃焼器35に液体燃料aお
よび微粒化用空気bを供給して燃焼を行わせ、これによ
りガスタービン36を起動する。このガスタービン36
の起動と平行して、ガス化炉39で石炭ガス化燃料の生
成を始める。この場合、起動時当初はガス化炉39に補
助圧縮機49からの圧縮空気、またはこの圧縮空気を空
気分離装置46で分離した酸素を使用する。そして、ガ
スタービン36の起動後に、ガスタービン圧縮機37で
昇圧した空気、またはこの昇圧した空気を空気分離装置
46で分離した酸素を使用する。
【0038】起動運転からガスタービン36の約1/4
負荷までの運転段階では、ガス化炉39において低発熱
量の未完成な石炭ガス化燃料しか生成されないため、液
体燃料運転を続行する。負荷上昇に伴ってガス化炉39
で完成した石炭ガス化燃料が生成された後、液体燃料燃
焼運転から石炭ガス化燃料運転へと切換え、この石炭ガ
ス化燃料運転のみでガスタービン定格点まで運転する。
その後、ガスタービン36が負荷遮断状態になった場合
や、ガスタービン36の運転が停止する場合において
は、石炭ガス化燃料運転から再び液体燃料運転に切換え
る。
【0039】次に、この石炭ガス化複合発電設備で適用
される燃焼器35の構成を図2および図3によって説明
する。図2は燃焼器35を概略的に示す全体構成図であ
り、図3はその燃焼器35の燃料ノズル部を示す拡大断
面図である。
【0040】図2に示すように、燃焼器35は外筒62
の内部に燃焼用空気流路63を介して内筒としての燃焼
器ライナ64を挿入し、この燃焼器ライナ64の上流側
端部に燃料ノズル65を設けるとともに、燃焼器ライナ
64の下流側にトランジションピース66を接続した構
成となっている。外筒62の内周部には燃焼用空気流路
63を覆う空気ガイドとしてのフロースリーブ67が設
けてある。
【0041】燃料ノズル65は、外筒62の端部に設け
たヘッドプレート68に固定された多重筒状のもので、
外筒62の外端位置に液体燃料aが供給される液体燃料
供給口69と、液体燃料aを微粒化するための微粒化用
空気が供給される微粒化用空気供給口70と、石炭ガス
化燃料cが供給される石炭ガス化燃料供給口71とを有
する。
【0042】この燃料ノズル65は図3に示すように、
内側中心部に液体燃料aを流通させる液体燃料流路72
を有するとともに、その外周側に液体燃料の微粒化用空
気bを流通させる微粒化用空気流路73を有し、さらに
その外周側に石炭ガス化燃料cを流通させる石炭ガス化
燃料流路74を有している。これらの各流路72,7
3,74は筒状壁75,76によって仕切られた隣接配
置構造とされており、それぞれ液体燃料供給口69、微
粒化用空気供給口70および石炭ガス化燃料供給口71
に連通している。
【0043】また、燃焼器ライナ64内に臨む燃料ノズ
ル65の内端部には、液体燃料流路72から液体燃料a
を噴出させるための液体燃料噴出口77、微粒化用空気
流路73から微粒化用空気bを液体燃料噴出口77の周
囲に噴出して液体燃料aを噴霧状態とする微粒化用空気
噴出口78、および石炭ガス化燃料流路74から石炭ガ
ス化燃料cを旋回状態で噴出するスワラ79を有する石
炭ガス化燃料噴出口80が設けられている。
【0044】このように、燃焼器35に燃料を噴出する
燃料ノズル65に互いに隣接した配置で液体燃料流路7
2、微粒化用空気流路73、および石炭ガス化燃料流路
74を設けた構成において、本実施形態では、微粒化用
空気流路73の出口部である噴出口78位置に、その外
周側の石炭ガス化燃料噴出口80に向かって微粒化用空
気bを噴出する分岐出口部81が設けられている。この
微粒化用空気の分岐出口部81は、燃料ノズル65の周
方向に沿って複数形成されており、それぞれ石炭ガス化
燃料噴出口80のスワラ79の外面に向かって微粒化用
空気bを連続的に噴射し、石炭ガス化燃料噴出口80に
空気膜を形成できるようになっている。
【0045】したがって、ガスタービン36の起動時、
負荷遮断時、またはガスタービン停止時等において、液
体燃料aのみの燃焼による運転を行う場合に、石炭ガス
化燃料流路74に石炭ガス化燃料cが供給されずに石炭
ガス化燃料流路74の内圧が燃焼器35内の燃焼ガス圧
より低下したとしても、微粒化用空気bの分岐出口部8
1から噴出される微粒化用空気bの一部により形成され
る空気膜で石炭ガス化燃料流路74が燃焼器ライナ64
の内部から遮蔽状態とされるので、燃焼ガスが石炭ガス
化燃料流路に逆流することはない。
【0046】なお、石炭ガス化燃料cの使用による運転
時には、液体燃料aおよび微粒化用空気bの供給は停止
されるので、石炭ガス化燃料cの噴出およびその燃焼作
用は何等阻害されることはない。
【0047】以上の第1実施形態によれば、液体燃料運
転時における石炭ガス化燃料流路74への燃焼ガスの逆
流が確実に阻止できるようになるので、燃料ノズル65
の損傷原因を除去してガスタービン運転の安定化および
燃焼器寿命の長期化等が図れ、従来の設備に比して運用
上および経済性等の両面で大きい利点を得ることができ
る。
【0048】第2実施形態(図4) 図4は、本実施形態による石炭ガス化燃料複合発電設備
における燃焼器35の燃料ノズル65部を示す拡大断面
図である。
【0049】本実施形態では図4に示すように、燃焼器
35に燃料を噴出する燃料ノズル65に、互いに隣接し
た配置で液体燃料流路72と、微粒化用空気流路73
と、石炭ガス化燃料流路74とが設けられ、かつ微粒化
用空気流路73の出口部近傍の流路壁76に、石炭ガス
化燃料流路へ微粒化用空気を吹込む吹出し孔82が設け
られている。この微粒化用空気の吹出し孔82は、燃料
ノズル65の周方向に沿って複数形成されており、それ
ぞれ石炭ガス化燃料流路74の噴出口80近傍に開口
し、例えばスワラ79の内面に向かって微粒化用空気を
連続的に吹出し、その後石炭ガス化燃料噴出口80から
燃焼器ライナ64内へ微粒化用空気bを噴出するように
なっている。なお、他の構成については前記第1実施形
態とほぼ同様であるから、対応部分に図3と同一符号を
付して説明を省略する。
【0050】本実施形態によっても、ガスタービン36
の起動時、負荷遮断時、またはガスタービン停止時等に
おいて、液体燃料aのみの燃焼による運転を行う場合
に、石炭ガス化燃料流路74に石炭ガス化燃料が供給さ
れずに石炭ガス化燃料流路74の内圧が燃焼器35内の
燃焼ガス圧より低下したとしても、微粒化用空気が空気
吹出し孔から石炭ガス化燃料流路74に吹出して石炭ガ
ス化燃料流路74が加圧状態となるので、燃焼ガスが石
炭ガス化燃料流路74に逆流することはない。
【0051】なお、本実施形態においても、石炭ガス化
燃料の使用による運転時には、液体燃料および微粒化用
空気の供給は停止されるので、石炭ガス化燃料の噴出お
よびその燃焼作用は何等阻害されることはない。
【0052】以上の第2実施形態によっても、液体燃料
運転時における石炭ガス化燃料流路74への燃焼ガスの
逆流が確実に阻止できるようになるので、燃料ノズル6
5の損傷原因を除去してガスタービン運転の安定化およ
び燃焼器寿命の長期化等が図れ、前記第1実施形態と同
様に発電設備の運用上および経済性等の両面で大きい利
点を得ることができる。
【0053】第3実施形態(図5) 図5は、本実施形態による石炭ガス化燃料複合発電設備
における燃焼器35の燃料ノズル65部を示す拡大断面
図である。
【0054】本実施形態では図5に示すように、燃焼器
ライナ64内にガスタービン圧縮機37(図1参照)か
らの燃焼用空気dを吹込む燃焼用空気流路63の出口部
に、石炭ガス化燃料流路74の出口部に向かって燃焼用
空気を噴出する燃焼用空気噴出部83が設けられてい
る。この燃焼用空気噴出部83は、例えば燃焼器ライナ
64の燃料ノズル65側端壁64aに穿設した孔84
と、この孔84の外周側に位置して燃焼器ライナ64の
端壁64a内面に突出したガイド部材85とによって形
成され、石炭ガス化燃料噴出口80のスワラ79外面に
向かって燃焼用空気dを連続的に噴射し、石炭ガス化燃
料噴出口80に空気膜を形成できるようになっている。
【0055】したがって、本実施形態においても、ガス
タービン36の起動時、負荷遮断時、またはガスタービ
ン停止時等において、液体燃料aのみの燃焼による運転
を行う場合に、石炭ガス化燃料流路74に石炭ガス化燃
料cが供給されずに石炭ガス化燃料流路74の内圧が燃
焼器35内の燃焼ガス圧より低下したとしても、燃焼用
空気dにより形成される空気膜で石炭ガス化燃料流路7
4が燃焼器ライナ64の内部から遮蔽状態とされ、燃焼
ガスが石炭ガス化燃料流路74に逆流することはない。
【0056】よって、本実施形態においても液体燃料運
転時における石炭ガス化燃料流路74への燃焼ガスの逆
流が確実に阻止できるようになるので、燃料ノズル65
の損傷原因を除去してガスタービン運転の安定化および
燃焼器寿命の長期化等が図れ、前記第1実施形態と同様
に発電設備の運用上および経済性等の両面で大きい利点
を得ることができる。
【0057】第4実施形態(図6) 図6は、本実施形態による石炭ガス化燃料複合発電設備
における燃焼器35を示す部分断面図である。
【0058】本実施形態では図6に示すように、燃焼器
ライナ64内に圧縮機37からの燃焼用空気dを吹込む
燃焼用空気流路63の出口部に、石炭ガス化燃料流路7
4の出口部に向かって燃焼用空気dを噴出する燃焼用空
気噴出部86が設けられている。この燃焼用空気噴出部
86は、例えばヘッドプレート68を貫通する管路87
によって燃焼用空気流路63と石炭ガス化燃料流路74
とを連通するとともに、その管路87に制御用バルブ8
8を設けることによって構成されている。
【0059】このような構成によると、燃焼用空気dを
ヘッドプレート68に設けた管路87を介して石炭ガス
化燃料流路74へ供給することができるので、石炭ガス
化燃料流路74に石炭ガス化燃料cが供給されていない
場合に制御用バルブ88を開け、燃焼用空気dを石炭ガ
ス化燃料流路74からスワラ79を介して燃焼器ライナ
64内に流入させることにより、前記各実施形態と同様
に、燃焼ガスの石炭ガス化燃料流路74への逆流を防止
することができる。
【0060】なお、本実施形態の構成においては、石炭
ガス化燃料cが供給され始めた時点で、燃焼用空気d側
の圧力が高い場合には、石炭ガス化燃料流路74内で燃
焼用空気dが石炭ガス化燃料cと混合して予混合稀薄燃
料状態となり、石炭ガス化燃料流路74内で燃焼が起こ
る可能性がある。また、逆に石炭ガス化燃料cの圧力が
燃焼用空気dの圧力よりも高い場合には、石炭ガス化燃
料流路74側から燃焼用空気流路63側に石炭ガス化燃
料cが流れ込む可能性がある。
【0061】そこで、本実施形態では石炭ガス化燃料運
転時に管路87に設けた制御用バルブ88を閉じ、締切
り状態とするものである。なお、図示しないが逆止弁を
適用して燃焼用空気流路63側への逆流防止を図るよう
にしてもよい。
【0062】以上の本実施形態によっても、液体燃料運
転時における石炭ガス化燃料流路74への燃焼ガスの逆
流が確実に阻止できるようになり、前記各実施形態と同
様の作用効果が奏される。
【0063】第5実施形態(図1、図7) 本実施形態は、本発明に係る石炭ガス化燃料複合発電設
備の運転方法についてのものであり、特に未完成な石炭
ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路に供給することによっ
て、ガスタービン起動から石炭ガス化燃料運転までの液
体燃料運転時に石炭ガス化燃料流路への燃焼ガスの逆流
を阻止する方法である。
【0064】すなわち、例えば図1に示した石炭ガス化
燃料複合発電設備を運転する場合、ガスタービン35の
起動時からガスタービン負荷が約1/4負荷となるまで
は液体燃料aのみの燃焼による運転を行い、その後に完
成した石炭ガス化燃料cに切換えて運転を行う。この程
度の負荷運転までの時間中にガス化炉39で生成される
石炭ガス化燃料は不完全で、燃焼に供することができな
いからである。
【0065】従来では、このガスタービン起動から約1
/4負荷となるまでの液体燃料運転中に未完成な石炭ガ
ス化燃料の供給を停止していたが、本実施形態では、こ
の液体燃料運転中に未完成な石炭ガス化燃料cを石炭ガ
ス化燃料流路から燃料ノズルを介して燃焼器35に供給
するものである。
【0066】図7は、この方法を説明するための燃料流
量を示すグラフであり、縦軸に液体燃料および石炭ガス
化燃料の流量を表し、横軸にガスタービン負荷を表して
いる。
【0067】この図7に示すように、本実施形態では、
起動時から供給量が漸増する液体燃料流量とともに、ガ
ス化炉39で生成される未完成の石炭ガス化燃料も燃焼
器に徐々に供給し始める。つまり、液体燃料流量の増加
に伴って燃焼ガスも増大して燃焼器ライナ内が高圧化し
てゆくのに合せて、未完成の石炭ガス化燃料の供給量も
増加させ、石炭ガス化燃料流路の内圧も高めてゆく。こ
の作用によって、燃焼ガスが石炭ガス化燃料流路内に逆
流することを防止するものである。
【0068】そして、ガス化炉39で完成した石炭ガス
化燃料cが生成された時点で石炭ガス化燃料運転に切換
え、この時点から液体燃料の流量を次第に低下させ、こ
れ以降は定格負荷まで石炭ガス化燃料の流量を増大さ
せ、その後は一定流量で運転を行う。
【0069】このような本実施形態の運転方法による
と、特に燃料ノズル等の構造的な変化を必要とすること
なく、燃料供給制御のみによって前記各実施形態と同様
に、石炭ガス化燃料流路への燃焼ガスの逆流を確実に阻
止して、運転の安定化および燃焼器寿命の長期化等が図
れ、発電設備の運用上および経済性等の両面で大きい利
点を得ることができる。
【0070】第6実施形態(図1) 本実施形態も、本発明に係る石炭ガス化燃料複合発電設
備の運転方法についてのものであり、ガスタービン停止
時等のように負荷が一定以下になった場合の液体燃料運
転時に、石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路に供給す
ることによって石炭ガス化燃料流路74への燃焼ガスの
逆流を阻止する方法である。
【0071】すなわち、図1に示した石炭ガス化燃料複
合発電設備を運転する場合、前記第5実施形態で説明し
たように、ガスタービン負荷が約1/4負荷となった後
は、完成した石炭ガス化燃料cを使用した運転を行い、
これ以降は定格負荷まで石炭ガス化燃料cの流量を増大
させ、その後一定流量で運転を行う。そして、その後ガ
スタービン停止時に至った場合のように、ガスタービン
負荷が一定以下になった場合には、石炭ガス化燃料cの
使用が困難となるため液体燃料aの燃焼による運転へと
切換えるが、従来その切換え後は石炭ガス化燃料cの供
給を停止していた。
【0072】本実施形態では、この液体燃料運転中にも
石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路から燃料ノズルを
介して燃焼器に供給するものである。
【0073】このような本実施形態の方法によっても、
燃料ノズル等の構造的な変化を必要とすることなく、燃
料供給制御のみによって前記各実施形態と同様に、石炭
ガス化燃料流路への燃焼ガスの逆流を確実に阻止して、
運転の安定化および燃焼器寿命の長期化等が図れ、発電
設備の運用上および経済性等の両面で大きい利点を得る
ことができる。
【0074】第7実施形態(図8) 本実施形態も、本発明に係る石炭ガス化燃料複合発電設
備の運転方法についてのものであり、ガスタービン負荷
遮断時に石炭ガス化燃料から液体燃料に切換えて運転す
る場合に、石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路に供給
することによって石炭ガス化燃料流路への燃焼ガスの逆
流を阻止する方法である。
【0075】すなわち、石炭ガス化燃料運転中にガスタ
ービン負荷が遮断した場合には、オーバスピードを防ぐ
ために燃料供給量を減少させる必要がある。この場合、
石炭ガス化燃料による少量燃焼運転は燃焼性の点から困
難であるため液体燃料の燃焼による運転へと切換える
が、従来その切換え後は石炭ガス化燃料の供給を停止し
ていた。
【0076】本実施形態では、この液体燃料運転中にも
石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料流路から燃料ノズルを
介して燃焼器に供給するものである。
【0077】図7は、この方法を説明するための燃料流
量を示すグラフであり、縦軸に液体燃料および石炭ガス
化燃料の流量を表し、横軸に時間を表している。
【0078】この図7に実線曲線で示すように、本実施
形態では石炭ガス化燃料運転中に負荷遮断があった場
合、負荷遮断と同時に石炭ガス化燃料流量を短時間で減
少させるとともに、同図に破線曲線で示すように、液体
燃料運転へと切換える。この場合、石炭ガス化燃料の供
給を停止せず、少量の石炭ガス化燃料を石炭ガス化燃料
流路に供給し続ける。この作用によって、燃焼ガスが石
炭ガス化燃料流路内に逆流することを防止するものであ
る。
【0079】このような本実施形態の方法によっても、
燃料ノズル等の構造的な変化を必要とすることなく、燃
料供給制御のみによって前記各実施形態と同様に、石炭
ガス化燃料流路への燃焼ガスの逆流を確実に阻止して、
運転の安定化および燃焼器寿命の長期化等が図れ、発電
設備の運用上および経済性等の両面で大きい利点を得る
ことができる。
【0080】第8実施形態(図9) 本実施形態は、第5実施形態から第7実施形態までに記
載した運転方法を使用する場合に、より好適な石炭ガス
化複合発電設備についてのものであり、図1に示した第
1実施形態の石炭ガス化複合発電設備の改良案である。
【0081】すなわち、図1に示した構成のものでは、
液体燃料運転時に石炭ガス化燃料流路への燃焼ガスの逆
流防止用のために石炭ガス化燃料を供給する場合、石炭
ガス化燃料配管41に設けた流量制御バルブ42によっ
て流量を制御することになる。しかしながら、この流量
制御バルブ42は通常運転時の石炭ガス化燃料cの流量
制御用として設けられているものであり、石炭ガス化燃
料cの流量が100%負荷の流量まで制御できる構成で
あるため、逆流防止のための少量の石炭ガス化燃料cの
制御用としては必ずしも好適ではない。
【0082】そこで、本実施形態では図9に示すよう
に、石炭ガス化燃料配管41に設ける流量制御装置を2
系統に分けたものである。すなわち、石炭ガス化燃料運
転を行う場合の流量制御を行う通常運転用流量制御装置
としての流量制御バルブ42に加え、液体燃料運転時に
石炭ガス化燃料流路に燃焼ガス逆流防止用として石炭ガ
ス化燃料cを少量供給する場合の補助流量制御装置とし
て、補助流量制御バルブ89が設けられている。その他
の構成については、図1とほぼ同様であるから、対応部
分に図1と同一符号を付して説明を省略する。
【0083】このように、少量の石炭ガス化燃料cの制
御用として補助流量制御バルブ89を設けることによ
り、必要最低限の石炭ガス化燃料の緻密な流量制御を行
うことができ、石炭ガス化燃料流路への燃焼ガス逆流防
止機能を一層高めることができる。
【0084】そして、本実施形態ではさらに、石炭ガス
化燃料を燃焼器35に噴出する燃料ノズルまたはその近
傍に温度検出器90が設けられるとともに、この温度検
出器90により一定以上の温度検出が行われた場合に補
助流量制御バルブを制御する制御装置91が設けられて
いる。この制御装置は、燃料ノズル65内での石炭ガス
化燃料の逆流を阻止し得る最小流量を確保する設定とな
っている。
【0085】このような構成により、燃料ノズルに燃焼
ガスが逆流した場合の石炭ガス化燃料流路の温度上昇を
検出することにより、自動的に逆流防止のための最小流
量の石炭ガス化燃料cを石炭ガス化燃料流路に供給する
ことができる。
【0086】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、液体燃
料運転時に石炭ガス化燃料流路内への燃焼ガスの逆流を
阻止でき、それにより燃料ノズルの損傷原因を除去して
ガスタービン運転の安定化および燃焼器寿命の長期化等
が図れるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示すもので、石炭ガス
化複合発電設備の系統図。
【図2】同実施形態におけるガスタービン燃焼器の構成
を示す断面図。
【図3】図2に示すガスタービン燃焼器の部分拡大図。
【図4】本発明の第2実施形態を示すもので、ガスター
ビン燃焼器の断面図。
【図5】本発明の第3実施形態を示すもので、ガスター
ビン燃焼器の断面図。
【図6】本発明の第4実施形態を示すもので、ガスター
ビン燃焼器の断面図。
【図7】本発明の第5実施形態を説明するもので、燃料
流量特性を示すグラフ。
【図8】本発明の第6実施形態を説明するもので、燃料
流量特性を示すグラフ。
【図9】本発明の第7実施形態を示すもので、石炭ガス
化複合発電設備の系統図。
【図10】従来のガスタービン燃焼器を示す断面図。
【図11】図10に示すガスタービン燃焼器の部分断面
図。
【符号の説明】
31 ガスタービン系統 32 燃料供給系統 32a 石炭ガス化燃料供給系統 32b 液体燃料供給系統 33 空気供給系統 34 排ガス系統 35 燃焼器 36 ガスタービン 37 ガスタービン圧縮機 38 発電機 39 ガス化炉 40 ガス精製設備 41 石炭ガス化燃料配管 42 流量制御バルブ 43 液体燃料配管 44 空気配管 45 抽気配管 46 空気分離装置 47 酸素ガス配管 48 酸素ガス圧縮機 49 補助圧縮機 50 排ガス配管 62 外筒 63 燃焼用空気流路 64 燃焼器ライナ 64a 側端壁 65 燃料ノズル 66 トランジションピース 67 フロースリーブ 68 ヘッドプレート 69 液体燃料供給口 70 微粒化用空気供給口 71 石炭ガス化燃料供給口 72 液体燃料流路 73 微粒化用空気流路 74 石炭ガス化燃料流路 75,76 筒状壁 77 液体燃料噴出口 78 微粒化用空気噴出口 79 スワラ 80 石炭ガス化燃料噴出口 81 分岐出口部 82 吹出し孔 83 燃焼用空気噴出部 84 孔 85 ガイド部材 86 燃焼用空気噴出部 87 管路 88 制御用バルブ 89 補助流量制御バルブ 90 温度検出器 91 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23R 3/26 F23R 3/26 Z 3/28 3/28 B

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 石炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微
    粒化用空気によって微粒化された液体燃料とを選択的に
    燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼器で発生した燃焼ガ
    スをガスタービンに供給するとともに、前記ガスタービ
    ンの動力によって発電機を駆動するようにした石炭ガス
    化複合発電設備において、前記燃焼器に燃料を噴出する
    燃料ノズルに、互いに隣接した配置で液体燃料流路と、
    微粒化用空気流路と、石炭ガス化燃料流路とを設け、か
    つ前記微粒化用空気流路の出口部に、前記石炭ガス化燃
    料流路の出口部に向かって微粒化用空気を噴出する分岐
    出口部を設けたことを特徴とする石炭ガス化複合発電設
    備。
  2. 【請求項2】 石炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微
    粒化用空気によって微粒化された液体燃料とを選択的に
    燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼器で発生した燃焼ガ
    スをガスタービンに供給するとともに、前記ガスタービ
    ンの動力によって発電機を駆動するようにした石炭ガス
    化複合発電設備において、前記燃焼器に燃料を噴出する
    燃料ノズルに、互いに隣接した配置で液体燃料流路と、
    微粒化用空気流路と、石炭ガス化燃料流路とを設け、か
    つ前記微粒化用空気流路の出口部近傍の流路壁に、前記
    石炭ガス化燃料流路内に微粒化用空気を吹込む吹出し孔
    を設けたことを特徴とする石炭ガス化複合発電設備。
  3. 【請求項3】 石炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微
    粒化用空気によって微粒化された液体燃料とを選択的に
    燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼器で発生した燃焼ガ
    スをガスタービンに供給するとともに、前記ガスタービ
    ンの動力によって発電機を駆動するようにした石炭ガス
    化複合発電設備において、前記燃焼器のライナ内に圧縮
    器からの燃焼用空気を吹込む燃焼用空気流路の出口部
    に、石炭ガス化燃料流路の出口部に向かって燃焼用空気
    を噴出する燃焼用空気噴出部を設けたことを特徴とする
    石炭ガス化複合発電設備。
  4. 【請求項4】 石炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微
    粒化用空気によって微粒化された液体燃料とを選択的に
    燃焼できる燃焼器を備え、この燃焼器で発生した燃焼ガ
    スをガスタービンに供給するとともに、前記ガスタービ
    ンの動力によって発電機を駆動するようにした石炭ガス
    化複合発電設備において、前記燃焼器のライナ内に圧縮
    器からの燃焼用空気を吹込む燃焼用空気流路と、石炭ガ
    ス化燃料流路とを連通して、この石炭ガス化燃料流路に
    燃焼用空気を流通可能とするとともに、その石炭ガス化
    燃料流路内の空気流量の制御を行う流量制御用装置を設
    けたことを特徴とする石炭ガス化複合発電設備。
  5. 【請求項5】 石炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微
    粒化用空気によって微粒化された液体燃料とを燃焼器で
    選択的に燃焼させ、この燃焼器で発生した燃焼ガスをガ
    スタービンに供給するとともに、前記ガスタービンの動
    力によって発電機を駆動する石炭ガス化複合発電設備の
    運転方法であって、ガスタービン起動時に液体燃料の燃
    焼による運転を行い、所定時間経過後に石炭ガス化燃料
    の燃焼による運転を行う方法において、ガスタービン起
    動から石炭ガス化燃料運転までの間に、未完成な石炭ガ
    ス化燃料を石炭ガス化燃料流路から燃料ノズルを介して
    燃焼器に供給することを特徴とする石炭ガス化複合発電
    設備の運転方法。
  6. 【請求項6】 石炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微
    粒化用空気によって微粒化された液体燃料とを燃焼器で
    選択的に燃焼させ、この燃焼器で発生した燃焼ガスをガ
    スタービンに供給するとともに、前記ガスタービンの動
    力によって発電機を駆動する石炭ガス化複合発電設備の
    運転方法であって、ガスタービン起動時に液体燃料の燃
    焼による運転を行い、所定時間経過後に石炭ガス化燃料
    の燃焼による運転を行い、さらにガスタービン負荷が一
    定以下になった場合に液体燃料の燃焼による運転へと切
    換える方法において、石炭ガス化燃料の燃焼運転から液
    体燃料の燃焼運転へと切換えた後も、一定量の石炭ガス
    化燃料を石炭ガス化燃料流路から燃料ノズルを介して燃
    焼器内に供給することを特徴とする石炭ガス化複合発電
    設備の運転方法。
  7. 【請求項7】 石炭をガス化した石炭ガス化燃料と、微
    粒化用空気によって微粒化された液体燃料とを燃焼器で
    選択的に燃焼させ、この燃焼器で発生した燃焼ガスをガ
    スタービンに供給するとともに、前記ガスタービンの動
    力によって発電機を駆動する石炭ガス化複合発電設備の
    運転方法であって、ガスタービン起動時に液体燃料の燃
    焼による運転を行い、所定時間経過後に石炭ガス化燃料
    の燃焼による運転を行い、さらに負荷遮断の際には負荷
    遮断と同時に液体燃料の燃焼による運転へと切換える方
    法において、石炭ガス化燃料の燃焼運転から液体燃料の
    燃焼運転へと切換えた後も、一定量の石炭ガス化燃料を
    石炭ガス化燃料流路から燃料ノズルを介して燃焼器内に
    供給することを特徴とする石炭ガス化複合発電設備の運
    転方法。
  8. 【請求項8】 請求項5から7までに記載の運転方法を
    使用する石炭ガス化複合発電設備であって、石炭ガス化
    燃料流路に、石炭ガス化燃料を使用する場合の流量制御
    を行う通常運転用流量制御装置と、液体燃料を使用する
    場合に少量供給される石炭ガス化燃料の流量制御を行う
    補助流量制御装置とを設けたことを特徴とする石炭ガス
    化複合発電設備。
  9. 【請求項9】 請求項8記載の石炭ガス化複合発電設備
    において、石炭ガス化燃料を燃焼器に噴出する燃料ノズ
    ルまたはその近傍に温度検出器を設けるとともに、この
    温度検出器により一定以上の温度検出が行われた場合に
    補助流量制御装置を制御する制御装置を設け、この制御
    装置は、前記燃料ノズル内での石炭ガス化燃料の逆流を
    阻止し得る最小流量を確保する設定としたことを特徴と
    する石炭ガス化複合発電設備。
JP9226606A 1997-08-22 1997-08-22 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法 Pending JPH1162622A (ja)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9226606A JPH1162622A (ja) 1997-08-22 1997-08-22 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法
KR1019980032404A KR100334744B1 (ko) 1997-08-22 1998-08-10 석탄가스화복합발전설비및그운전방법
CN2008100054275A CN101230988B (zh) 1997-08-22 1998-08-20 煤气化复合发电设备及其运转方法
CNB98118636XA CN100380046C (zh) 1997-08-22 1998-08-20 煤气化复合发电设备
EP04023944A EP1503142B1 (en) 1997-08-22 1998-08-21 Operating method for coal gasification combined cycle power plant
DE69840279T DE69840279D1 (de) 1997-08-22 1998-08-21 Verfahren zum Betrieb eines Kombikraftwerks mit einer Kohlevergasungsanlage
DE69827999T DE69827999T2 (de) 1997-08-22 1998-08-21 Kohlevergasungskraftwerk mit verbundenem Kreislauf
EP98115813A EP0898117B1 (en) 1997-08-22 1998-08-21 Coal gasification combined cycle power generation plant
US09/138,674 US6199368B1 (en) 1997-08-22 1998-08-24 Coal gasification combined cycle power generation plant and an operating method thereof
US09/753,558 US6330789B2 (en) 1997-08-22 2001-01-04 Methods of operation a dual-fuel injector for a gas turbine with simultaneous liquid and gaseous fuels injection during transients

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9226606A JPH1162622A (ja) 1997-08-22 1997-08-22 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1162622A true JPH1162622A (ja) 1999-03-05

Family

ID=16847840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9226606A Pending JPH1162622A (ja) 1997-08-22 1997-08-22 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US6199368B1 (ja)
EP (2) EP1503142B1 (ja)
JP (1) JPH1162622A (ja)
KR (1) KR100334744B1 (ja)
CN (2) CN101230988B (ja)
DE (2) DE69827999T2 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531643A (ja) * 2006-03-31 2009-09-03 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービン設備に用いられる燃料ランスならびに燃料ランスを運転するための方法
JP2010511123A (ja) * 2006-12-01 2010-04-08 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービンを運転する方法
JP2011012673A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 General Electric Co <Ge> 超低発熱燃料用の燃焼器燃料回路のための方法及び装置
JP2013040769A (ja) * 2008-09-29 2013-02-28 Siemens Ag 燃料ノズル
CN112460636A (zh) * 2020-10-27 2021-03-09 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种双油路单喷口双燃料喷嘴

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7070758B2 (en) 2000-07-05 2006-07-04 Peterson Oren V Process and apparatus for generating hydrogen from oil shale
DE10049203A1 (de) * 2000-10-05 2002-05-23 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zur Brennstoffeinleitung in einen Vormischbrenner
SE521293C2 (sv) * 2001-02-06 2003-10-21 Volvo Aero Corp Förfarande och anordning för tillförsel av bränsle till en brännkammare
GB2373043B (en) * 2001-03-09 2004-09-22 Alstom Power Nv Fuel injector
US7603841B2 (en) * 2001-07-23 2009-10-20 Ramgen Power Systems, Llc Vortex combustor for low NOx emissions when burning lean premixed high hydrogen content fuel
JP2003035417A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器のパイロットノズル
EP1456583B1 (de) 2001-12-20 2007-10-10 Alstom Technology Ltd Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer
US7117675B2 (en) * 2002-12-03 2006-10-10 General Electric Company Cooling of liquid fuel components to eliminate coking
GB2404729B (en) * 2003-08-08 2008-01-23 Rolls Royce Plc Fuel injection
DE10345566A1 (de) * 2003-09-29 2005-04-28 Alstom Technology Ltd Baden Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine sowie Gasturbinenanlage zur Durchführung des Verfahrens
US7469544B2 (en) * 2003-10-10 2008-12-30 Pratt & Whitney Rocketdyne Method and apparatus for injecting a fuel into a combustor assembly
US20060149423A1 (en) * 2004-11-10 2006-07-06 Barnicki Scott D Method for satisfying variable power demand
US8196848B2 (en) * 2005-04-29 2012-06-12 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Gasifier injector
US20070134087A1 (en) * 2005-12-08 2007-06-14 General Electric Company Methods and apparatus for assembling turbine engines
US7451591B2 (en) * 2006-05-08 2008-11-18 Econo-Power International Corporation Production enhancements on integrated gasification combined cycle power plants
WO2008097320A2 (en) * 2006-06-01 2008-08-14 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Premixing injector for gas turbine engines
US7908864B2 (en) * 2006-10-06 2011-03-22 General Electric Company Combustor nozzle for a fuel-flexible combustion system
JP4898491B2 (ja) * 2007-02-23 2012-03-14 三菱重工業株式会社 パワータービン試験装置
WO2008124767A2 (en) * 2007-04-10 2008-10-16 Bp Corporation North America Inc. Emission free integrated gasification combined cycle
FR2915989B1 (fr) * 2007-05-10 2011-05-20 Saint Gobain Emballage Injecteur mixte a bas nox
US8141368B2 (en) 2008-11-11 2012-03-27 Delavan Inc Thermal management for fuel injectors
US8186177B2 (en) * 2009-01-06 2012-05-29 General Electric Company Systems for reducing cooling water and power consumption in gasification systems and methods of assembling such systems
US20100192582A1 (en) * 2009-02-04 2010-08-05 Robert Bland Combustor nozzle
FR2945034B1 (fr) * 2009-04-29 2012-06-08 Inst Francais Du Petrole Procede integre de production d'energie et/ou de gaz de synthese par production d'oxygene in situ, combustion et gazeification en boucle chimique
BRPI0925016A8 (pt) * 2009-05-06 2017-07-11 Ramgen Power Systems Llc Combustor de vórtice aprisionado, processo integrado de geração de energia e s´ntese de combustível, e, motor de turbina a gás
CN102086415B (zh) * 2009-12-03 2014-08-20 通用电气公司 进料装置及进料方法
US20120129111A1 (en) * 2010-05-21 2012-05-24 Fives North America Combustion, Inc. Premix for non-gaseous fuel delivery
US8919132B2 (en) * 2011-05-18 2014-12-30 Solar Turbines Inc. Method of operating a gas turbine engine
US8974557B2 (en) * 2011-06-09 2015-03-10 Good Earth Power Corporation Tunable catalytic gasifiers and related methods
US9279370B2 (en) * 2011-10-28 2016-03-08 General Electric Company Turbomachine and method of operating a turbomachine to perform a fuel change over at a high load
US20140000274A1 (en) * 2012-06-29 2014-01-02 Ram Srinivasan Methods and apparatus for co-firing fuel
US10228137B2 (en) * 2013-08-30 2019-03-12 United Technologies Corporation Dual fuel nozzle with swirling axial gas injection for a gas turbine engine
JP6121309B2 (ja) * 2013-11-08 2017-04-26 三菱日立パワーシステムズ株式会社 チャー供給ホッパ、チャー回収装置及びガス化炉システム
CN108895447B (zh) * 2018-04-17 2020-07-17 广东技术师范学院天河学院 燃气喷枪
US11029029B2 (en) * 2019-01-03 2021-06-08 General Electric Company Fuel injector heat exchanger assembly
JP2023001633A (ja) * 2021-06-21 2023-01-06 東芝エネルギーシステムズ株式会社 ガスタービン燃焼器の運転方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0286928A (ja) * 1988-09-24 1990-03-27 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼システム
JPH02267406A (ja) * 1989-04-10 1990-11-01 Hitachi Ltd ガスタービン燃料ノズル
JPH03194131A (ja) * 1989-12-25 1991-08-23 Toshiba Corp ガスタービンの燃料切替装置
JPH0486335A (ja) * 1990-07-31 1992-03-18 Toshiba Corp ガスタービン設備
JPH08505217A (ja) * 1993-10-19 1996-06-04 ヨーロピアン ガス タービンズ リミテッド 燃料噴射装置
JPH0972544A (ja) * 1995-09-04 1997-03-18 Hitachi Ltd 石炭ガス化ガスタービン発電設備及びそのガス化ガス処理方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4327547A (en) * 1978-11-23 1982-05-04 Rolls-Royce Limited Fuel injectors
US4442665A (en) * 1980-10-17 1984-04-17 General Electric Company Coal gasification power generation plant
US4472936A (en) * 1980-12-27 1984-09-25 Hitachi, Ltd. Method and apparatus for controlling combustion of gasified fuel
GB2175993B (en) * 1985-06-07 1988-12-21 Rolls Royce Improvements in or relating to dual fuel injectors
JPS62182532A (ja) * 1986-02-03 1987-08-10 Tokyo Electric Power Co Inc:The 低カロリ−石炭ガス用ガスタ−ビン燃焼方式
JPS63194111A (ja) * 1987-02-06 1988-08-11 Hitachi Ltd ガス燃料の燃焼方法及び装置
JPH0772616B2 (ja) * 1989-05-24 1995-08-02 株式会社日立製作所 燃焼器及びその運転方法
US5404711A (en) * 1993-06-10 1995-04-11 Solar Turbines Incorporated Dual fuel injector nozzle for use with a gas turbine engine
DE19652899A1 (de) * 1996-12-19 1998-06-25 Asea Brown Boveri Brenneranordnung für eine Gasturbine
US6092363A (en) * 1998-06-19 2000-07-25 Siemens Westinghouse Power Corporation Low Nox combustor having dual fuel injection system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0286928A (ja) * 1988-09-24 1990-03-27 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼システム
JPH02267406A (ja) * 1989-04-10 1990-11-01 Hitachi Ltd ガスタービン燃料ノズル
JPH03194131A (ja) * 1989-12-25 1991-08-23 Toshiba Corp ガスタービンの燃料切替装置
JPH0486335A (ja) * 1990-07-31 1992-03-18 Toshiba Corp ガスタービン設備
JPH08505217A (ja) * 1993-10-19 1996-06-04 ヨーロピアン ガス タービンズ リミテッド 燃料噴射装置
JPH0972544A (ja) * 1995-09-04 1997-03-18 Hitachi Ltd 石炭ガス化ガスタービン発電設備及びそのガス化ガス処理方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009531643A (ja) * 2006-03-31 2009-09-03 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービン設備に用いられる燃料ランスならびに燃料ランスを運転するための方法
JP2010511123A (ja) * 2006-12-01 2010-04-08 アルストム テクノロジー リミテッド ガスタービンを運転する方法
US8375723B2 (en) 2006-12-01 2013-02-19 Alstom Technology Ltd. Method for operating a gas turbine
JP2013040769A (ja) * 2008-09-29 2013-02-28 Siemens Ag 燃料ノズル
US8959922B2 (en) 2008-09-29 2015-02-24 Siemens Aktiengesellschaft Fuel nozzle with flower shaped nozzle tube
JP2011012673A (ja) * 2009-06-30 2011-01-20 General Electric Co <Ge> 超低発熱燃料用の燃焼器燃料回路のための方法及び装置
CN112460636A (zh) * 2020-10-27 2021-03-09 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种双油路单喷口双燃料喷嘴

Also Published As

Publication number Publication date
EP0898117B1 (en) 2004-12-08
CN1209522A (zh) 1999-03-03
US6330789B2 (en) 2001-12-18
EP0898117A3 (en) 2000-06-28
DE69827999D1 (de) 2005-01-13
EP1503142A2 (en) 2005-02-02
DE69840279D1 (de) 2009-01-08
KR19990023488A (ko) 1999-03-25
CN101230988A (zh) 2008-07-30
EP1503142A3 (en) 2005-02-23
DE69827999T2 (de) 2005-11-24
US6199368B1 (en) 2001-03-13
EP0898117A2 (en) 1999-02-24
CN101230988B (zh) 2010-12-08
EP1503142B1 (en) 2008-11-26
CN100380046C (zh) 2008-04-09
KR100334744B1 (ko) 2002-08-27
US20010001171A1 (en) 2001-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1162622A (ja) 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法
CN102032568B (zh) 用于含氢燃料的燃烧器及其低氮氧化物(nox)运转方法
US8601818B2 (en) Conical gas turbine burner having a fuel lance with inclined side nozzles
JP5319018B2 (ja) 混焼システムの運転方法
JPS63194111A (ja) ガス燃料の燃焼方法及び装置
JP2012031730A (ja) ガスタービン燃焼器の低NOx燃焼方法
JPH11264542A (ja) ガスタービン燃焼器
JP6474951B2 (ja) 燃焼器
JPH1130131A (ja) ガス化複合発電プラント及びその運転方法
JPH0586902A (ja) 燃焼装置及びその運転方法
JP2008224087A (ja) ガスタービン燃焼器
JPH11166424A (ja) ガス化燃料用ガスタービンシステム
JP2972293B2 (ja) ガスタービン燃焼器
KR20120136303A (ko) 인젝터 팁 조립체 및 연료 주입 방법
JP2000345856A (ja) ガス化発電プラントおよびその運転方法
JP3620776B2 (ja) ガス化発電プラント用ガスタービン燃焼器
JPH10238369A (ja) ガス化発電プラント及びその運転方法
JP4972533B2 (ja) 再生型ガスタービン及び再生型ガスタービンの燃料制御方法
JPH09178185A (ja) ガスタービン燃焼器
JP2002080863A (ja) 気流層石炭ガス化炉の昇温装置及び該装置を用いる昇温方法
JPH0286928A (ja) ガスタービン燃焼システム
JPH0868301A (ja) 石炭ガス化発電プラント
JP2010230287A (ja) 石炭ガス化発電プラント及び石炭ガス化発電プラントの燃焼方法
JPH02118309A (ja) 燃料ノズル
JP2002061807A (ja) 液体燃料の燃焼装置及び燃焼方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041221

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050419