JPS5956022A - ガスタ−ビン燃焼器 - Google Patents

ガスタ−ビン燃焼器

Info

Publication number
JPS5956022A
JPS5956022A JP16354082A JP16354082A JPS5956022A JP S5956022 A JPS5956022 A JP S5956022A JP 16354082 A JP16354082 A JP 16354082A JP 16354082 A JP16354082 A JP 16354082A JP S5956022 A JPS5956022 A JP S5956022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustor
catalyst
gas turbine
air
inner cylinder
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
JP16354082A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Furukawa
俊樹 古川
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
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP16354082A priority Critical patent/JPS5956022A/ja
Publication of JPS5956022A publication Critical patent/JPS5956022A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F23R3/40Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the use of catalytic means
    • 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
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/26Controlling the air flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 不発明はガスタービンの燃焼器に係り、特に触媒を有す
る燃焼器内で発生する窒素酸化物の墳が低減されるガス
タービン燃焼器に関する。
〔発明の技術的背景〕
一般的なガスタービン燃焼器として、従来に、燃焼器の
中心部に設けた燃料噴射弁より燃料を噴射し、空気は燃
料噴I#4升の周囲に配設さhたスワラから供給するも
のがある。このような燃焼器では燃焼器の中心部に火炎
を保持するので、その中心部における燃焼TIf、沖論
空気比に近いものとなり、火炎温度が高くなって窒素酸
化物が急激に増加することがある。このような窒素酸化
物の発生量を低減させるためKは火炎温度を下げるのが
有効である。その方法として通常は燃焼器内に水またに
蒸気噴射を行っているが、熱効杢が低下しさらに付帯設
備の費月1が増加する欠点がある。
そこで、水またeま蒸気の噴射を行わずにへ゛ぜ素酸化
物の発生量を低減させる方法として触媒を用いることが
行われている。この触!■の作用によtlば、低温でも
酸化反応が進む定め9累酸化物の発生量が非常に低減さ
れる効果がある。この触媒による効果を次に説明する。
第1図において、縦軸に燃焼効呂を、横軸に燃焼器内平
均流速を、パラメータとして触媒入口の予混合ガスの温
度を示す。触媒入口の予混合ガスの温度が比較的低いT
1  のとき、触6による燃焼反応は拡散反応律、♂と
なり、予混合ガスの流速が速い程予混合ガスと触媒との
接触時t141が知かくなって燃快効イへが低下する。
また触Jt入口の予混合ガスの温度が前記゛I゛、より
高いT2 のときには、予混合ガスの流スリ(がgくな
ってもある程度までは燃肴効率の低下が抑えられる。
そして燃料の種類、触媒の種類、燃焼器の形状により決
まる111!iの固有温度T、以」−に予混合カスの温
度を保何したときには、触媒による燃肴反応と同時に気
相反応が起こり、その相乗効果により反応速度定数を1
%くとることができて、大谷音予混合ガス処理すること
が可能となる。
前記のように、ガスタービン燃焼器に触媒を用いるとき
に、触媒入口予混合ガスの温度をある温度以上に1呆持
しなげればならない。そのため触Gに入る前の予混合ガ
スを加熱する。この11口熱の方法の一例としては第2
図に示す直接燃焼方式があり、燃焼器の一次燃暁域工に
燃料を噴射する第1燃料IW射jP lと?ど気を送り
込むスワラ2と、点火器3と、予混合域■に燃料を噴射
する第2燃料噴射升4と、空気を送り込むスワラ5と、
触u・6と、燃焼器の内筒7と、ケーシング8とからな
るものであって、第1燃利噴射:9P1から噴射される
燃料はケーシング8と内向7との間を通してスワラ5か
ら送り込まhる空気と混合され、点火器3で直接燃焼さ
せられる。f文、第2燃料噴射−1′P4から噴射さt
する・燃料ばスワラ5から送り込まれる9気と共に燃焼
ガス中に送り込まれ、両者混合されて触媒6に入る前の
予混合カスの温度をある温度以上に篩めて保持1−る。
こりような二段階の燃焼域について以−トの説明で汀、
前者を一次燃焼域、I、後渚を予混合域■と称する。
そして、高負荷運転時にコンプンツサの吐出空気の全部
またに大部分が触媒をzll過Tるものとして、流速、
触謀入口σ2予混合カスの温度、断熱火炎温度等の因子
が決めらttk燃焼器を持ち、1k、負荷が変っても吸
込み空気線がほとんど液化しないガスタービンにおいて
、高9荷から部分負荷になった場合は、第3図に示すよ
うに01 はCcdより燃料流量分だけ太さい、、また
Tl  とTcdの温度差げ一次燃焼域での燃焼による
温度上昇分であり、Ti  とTt  O)瀞lず差は
触媒での温度上昇分であって負荷が下るとノドさくなる
も0)である、7でお、Tcd :コンプレッサ出ロ空
Qi、渦tfTI=触媒入口の予混合カスの必要温度T
t:タービン入口温度 To:醜聞出口温度 Gcrl :燃焼器に纏入される9FF気の原寸GI:
触4入口の予混合ガス流計 である。
〔背景技触の問題点〕
前記のような部分負荷Vこなると触媒燃炉には仄のよう
な欠点が生じる。
(1)燃焼器内の子方が低下てるためコンブVツサ吐出
空気7、m度が代下し触・ぴ入口温度が下がり燃焼効率
がイ氏下−′1−る。
(2)−次燃1充域で燃tFをI’JAI節して触媒入
口の予混合ガスの温度を高負荷時の温度と1司等に保持
したとき、撚合器内のf力の低下に比例して燃焼器内の
平均流速が速くなり燃!効率が低下する。
(3)部分負荷ではりP燃比が低下し、触〃φの出口の
火炎温度が低下して、第4図に示すように燃焼効率、が
低下する。
(4)燃焼の為に非常に高い触媒入口の予混合ガス塩度
を必要とする燃料を用いたとき、負荷が減少するとター
ビン入口ガス温度も低下する。その    ゛にめ、触
媒入口での必要温度に接近、または逆転 ′することが
あり、触謀燃*器の効果が伸子する。
〔発明の目的〕
本発明は、前述した従来のものにおける欠点を除去し、
ガスタービンの燃焼器内で発生する窒素酸化物の荊が低
減され、また、ガスタービンが部分負荷運1にのときで
も燃焼効率が低下しないガスタービン燃焼器を提供する
ことな目的とする。
〔発明の(l!′1.要〕 前述した目的は、本発明によれば、触媒を有するガスタ
ービン燃焼器において、予71を合ガス全通過させ燃焼
させる前記触媒り出口側の前記燃焼器内面の円周上に穴
をあげるとともI、t(前記内簡の穴と対応する位置に
穴をあけた外櫂を01■記内面の外側に回転可能に取り
付けて空気ff1t Ml々節弁を形成させ、かつ、前
記燃焼器を円周上に複数1141配買し、この傾数閘の
燃゛現器の前記外筒を同時に駆動して前記内筒の穴と前
記外面の穴のポなりを変えるための駆動帯貫設け、触媒
出口ガス中に混入する希私゛空便着を調頗することによ
り達成される。
〔発明σ−)実施例1〕 以下本発明を図面に示す実施例により説明する。
なお、前述した従来のものと1〃i−の情I成について
げ、図面中に同一の符号を付し、そのイ52明に省略す
る。
第5Iヌ1.第6図および第7図において1本発明の燃
焼器は、予混合カスを通告させ燃焼させる触$6の出口
側1の日間状の燃焼器内筒7の円周上に複数個の穴9が
あけられている。そして、前記内1菌の穴9と対応する
Iiy、置穴10をあけた外m11が前記内筒7の外側
に嵌合させて[6+転rjf能に取り付けて空気流Ft
!: lJAitm 9P 12を形成させている。こ
のように形成された燃焼器13を第6(9)に示すよう
に円周上に複数個配置する。艷に、前記複数の外筒1】
を同時に回転駆動することによって前記内WU7の穴9
と前記外筒11の穴100車なり度合を変えるための駆
動帯14が設けられている。そして、この駆動帯14か
ら外筒1】に動力を伝達する駆動輪15と駆動片16が
設けらilていて、固定輪17vCより支持されている
このようなガスタービン燃焼器は、ガスタービンの高角
Ctt時には空気流量画節升】2に全閉されている。そ
t、’t、負荷が減少し部分負荷になるに従って、前N
+シ駆動帯14の回転角が増力1[1jるように回転さ
せることによって駆動輪15を回転させ、駆動片16を
作動させる。それによって空気流附調節弁12の外筒1
]が内筒7の周りで回転するので前記外筒の穴10と内
筒の穴9の寅t「りが増大する。そのため触媒出口の燃
焼ガス中に混入する希釈空気の量が増大して、スワラ2
および5から一次燃焼域Iおよび予混合域■に流入する
空気の原材が減少し、第8図において触媒入口の予混合
ガスtGlが減少する。従って本発明によれば触媒入口
の予混合ガスの必要温度をTi  に1−61こめ第1
燃料噴射5′f1からの′燃料の噴剃量を少く1〜、触
媒燃焼を行う第2燃料哨射グ1′I4からの燃料のI1
g’l射酔を増加することができる。それによって空燃
山部+)断熱火炎温度を高くとることができて燃焼効率
の低下を抑える効果がある。
また燃焼のため非常に高い触媒入口の予混合ガス)黒度
を必要とする燃料を使用した場合でもガスタービンの部
分を負荷のとき触5出口の燃焼ガス温度To  が触媒
入口の予混合ガスの必要温度TIより1氏下するのを抑
えることができる。
〔発明の効果〕
以上mll開明たように本発明に係るガスタービン燃焼
器に、触嘉を打するガスタービン燃焼器において、予混
合ガスを通過させ燃焼させる前記触媒の出口1111の
前記燃焼器内rfJQ)円周上に穴をあけるとともに前
記内筒の穴と対応する位lに八をあけ定外面を前記内直
の外側に回転oJ能に取り付けて空気流量心1節弁を形
成させ、かつ、前記燃焼器を円周上に蝮数周西己買しこ
の標数飴の粍焼器の前記外筒を同時に駆動して前記内荷
の穴と前記外筒の穴の爪なりを変えるための駆動帯を般
けTこので、ガスタービン燃焼器内で発生する華素1β
化物の歌が低減さ九、ま1こ、ガスタービン;OE 1
3分負荷運転のときでも燃焼効率が低下しない専の優れ
た効果を秦する。
【図面の簡単な説明】
第1図tゴ触媒を有する燃費器の燃用器平均流速と触媒
入ロガス温度に対する燃焼効グもを示す線図、第2図に
従来のガスタービン燃焼器の縦断面部分11!’4.略
図、@3図は従来の触媒な有する燃焼器の部分負荷特性
を示”f線図、亀4図は触、&(を有する燃焼器の断熱
火炎温度と燃焼効佑を示す線図、第5図は本発明のカス
タービン燃9P:器の縦lyE面部分概略図、第6図は
本発明のカスタービン触媚燃焼器を円周上に複数II+
IJl配置した止面図、弔7図に本発明のガスタービン
燃焼器の沙ト祝図、第8図に不発明(7)ガスタービン
燃焼器の部分負荷特性を示−11図である。 1・・・燃料噴射9P、2・・・スワラ、3・・・点火
器、4・・・第2燃料噴射升、5・・・スワラ、6・・
・触膵、7・・・燃焼器の内筒、8・・・ケーシング、
9・・・内面の穴、10・・・対応″fる位置の穴、1
1・・・外筒、12・・・空気流儀FIl!ilN’i
 jP、13・・・燃焼器、駆動帯、15 ・1811
t#輪、16・・・駆動片、17・・・固定輪。 出願人代理人   猪 股    清 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 触媒を有するガスタービン燃焼器において、予混合ガス
    を通過させ燃焼させる前記触媒り出口側の前記燃焼器内
    筒の円周上に穴をあけるとともに前記内筒の穴と対応す
    る位置に穴をあけ1こ外筒を前記内筒の外1H11に回
    転可能に取り付けて空気流量訓m−ytを形成させ、か
    つ、前記燃焼器を円周上に複数回配置し、この複a昭の
    燃焼器の前記外筒を同時に、駆動して前記内筒の穴と前
    記外向の穴の爪なりをダえる1こめの駆動帯f:設け1
    こことを1時機とするガスタービン燃’JIP、 NR
JP16354082A 1982-09-20 1982-09-20 ガスタ−ビン燃焼器 Pending JPS5956022A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16354082A JPS5956022A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 ガスタ−ビン燃焼器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16354082A JPS5956022A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 ガスタ−ビン燃焼器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5956022A true JPS5956022A (ja) 1984-03-31

Family

ID=15775821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16354082A Pending JPS5956022A (ja) 1982-09-20 1982-09-20 ガスタ−ビン燃焼器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5956022A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6152523A (ja) * 1984-08-22 1986-03-15 Hitachi Ltd ガスタ−ビン燃焼器
JPS6229835A (ja) * 1985-07-29 1987-02-07 Hitachi Ltd ガスタ−ビン燃焼器
WO2003001118A1 (fr) * 2001-06-26 2003-01-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Soupape de derivation d'air comprime et turbine a gaz
EP2613084A3 (en) * 2012-01-09 2018-01-10 Rolls-Royce plc A combustor for a gas turbine engine
CN110836383A (zh) * 2019-11-15 2020-02-25 中国科学院工程热物理研究所 一种高温烟气发生器及其控制方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6152523A (ja) * 1984-08-22 1986-03-15 Hitachi Ltd ガスタ−ビン燃焼器
JPH0343534B2 (ja) * 1984-08-22 1991-07-02 Hitachi Ltd
JPS6229835A (ja) * 1985-07-29 1987-02-07 Hitachi Ltd ガスタ−ビン燃焼器
JPH0345288B2 (ja) * 1985-07-29 1991-07-10 Hitachi Ltd
WO2003001118A1 (fr) * 2001-06-26 2003-01-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Soupape de derivation d'air comprime et turbine a gaz
US7340880B2 (en) 2001-06-26 2008-03-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Compressed air bypass valve and gas turbine
EP2613084A3 (en) * 2012-01-09 2018-01-10 Rolls-Royce plc A combustor for a gas turbine engine
CN110836383A (zh) * 2019-11-15 2020-02-25 中国科学院工程热物理研究所 一种高温烟气发生器及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7168949B2 (en) Stagnation point reverse flow combustor for a combustion system
JP3296974B2 (ja) 直接還元法及び回転床炉
JP5100287B2 (ja) タービンエンジンを運転する装置
JP5730312B2 (ja) H2濃度の高い燃料を空気と安全に混合するための方法及びガスタービン燃焼システム
JPS60226609A (ja) 燃焼装置
US7421843B2 (en) Catalytic combustor having fuel flow control responsive to measured combustion parameters
JPH01208525A (ja) 燃焼放出物を制御する方法と放出物燃焼器
JPH0814510A (ja) 微粉炭バーナ及びその使用方法
JPH01114623A (ja) ガスタービン燃焼器
JPH10311539A (ja) ガスタービンエンジン用低エミッション燃焼システム
KR100481431B1 (ko) 배기가스 연료 혼합형 3단 연소 저질소 산화물 버너를이용한 연소 시스템
JPS5956022A (ja) ガスタ−ビン燃焼器
JPH0610696A (ja) 圧力波機械
JPS59202324A (ja) ガスタ−ビン低NOx燃焼器
JPH0791631A (ja) 廃棄物焼却炉及び廃棄物焼却炉による廃棄物焼却方法
JPH1114055A (ja) ガスタービン燃焼器及びその燃焼方法
JPH0240417A (ja) ガスタービン燃焼器
JPS5913829A (ja) ガスタ−ビン燃焼器
JPH10238776A (ja) ガスタービン燃焼器
JPH0335986Y2 (ja)
JPS6011286B2 (ja) 燃焼方法及び燃焼装置
JPS63163716A (ja) 触媒燃焼器
JPH07260149A (ja) ガスタービン燃焼器
JPH08178291A (ja) ガスタービン燃焼器
JPS62116818A (ja) ガス・油・石炭共用バ−ナ装置