JPS6015217B2 - Fuel distribution supply device for combustor - Google Patents

Fuel distribution supply device for combustor

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Publication number
JPS6015217B2
JPS6015217B2 JP12196678A JP12196678A JPS6015217B2 JP S6015217 B2 JPS6015217 B2 JP S6015217B2 JP 12196678 A JP12196678 A JP 12196678A JP 12196678 A JP12196678 A JP 12196678A JP S6015217 B2 JPS6015217 B2 JP S6015217B2
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JP
Japan
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fuel
combustor
air
pressure
purge air
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JP12196678A
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義光 皆川
洋二 石橋
勲 佐藤
好弘 内山
正伸 草場
和義 高橋
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ガスタービンなどの缶式燃焼器において、燃
焼器で発生する窒素酸化物(N○x)等を低減し、かつ
運転範囲すべてにおいて安定な燃焼を得るに好適な燃料
分配供給装置に関する。
Detailed Description of the Invention The present invention is aimed at reducing nitrogen oxides (N○x) etc. generated in the combustor in a can type combustor such as a gas turbine, and achieving stable combustion over the entire operating range. The present invention relates to a preferred fuel dispensing device.

ガスタービンの多缶式燃焼器の燃料分配供給装置の従来
のものは、第1図に示すように構成されている。図中、
1は圧縮器、2は燃焼器、3はタービン、50は発電機
であり、燃焼器2は環状に複数本(6〜IZ本程度)配
置され、一端に1個の燃料ノズル4を有する。各燃焼器
2には、燃料母管7に設けられた燃料ポンプ9により供
孫合される燃料が燃料等分器8で等分に分配され、各燃
料器に対応して設けられた燃料管14及びチェック弁1
6を介して供総合される。12は燃料供V給コントロー
ラであり「 これは燃料流量計13により得られる流量
信号を参酌しながら燃料ポンプ9のバイパス管1Q‘こ
設けられたりターン調節弁1亀の制御を行なうことによ
り、燃料流量を制御する。
A conventional fuel distribution and supply system for a multi-can combustor of a gas turbine is constructed as shown in FIG. In the figure,
1 is a compressor, 2 is a combustor, 3 is a turbine, and 50 is a generator. A plurality of combustors 2 (approximately 6 to IZ) are arranged in an annular shape, and one fuel nozzle 4 is provided at one end. In each combustor 2, fuel supplied by a fuel pump 9 provided in a fuel main pipe 7 is equally distributed by a fuel equalizer 8, and a fuel pipe provided corresponding to each fuel pipe is used. 14 and check valve 1
6. Reference numeral 12 denotes a fuel supply V supply controller, which controls the fuel pump 9 by installing the bypass pipe 1Q' and controlling the turn control valve 1 while taking into account the flow rate signal obtained by the fuel flow meter 13. Control the flow rate.

この従来装置において、NO艦ま、燃焼器2における燃
焼の過程でまず一酸化窒素のかたちで生成され「 これ
がタービン3を経て大気中に放出され、酸素と結合して
二酸化窒素となり、この反応の過程で紫外線やある種の
炭化水素が関与してオゾンなどの過酸化物(オキシダン
ト)を二次的に生成し、気象条件がそなわるとトこれら
の物質によって光化学スモッグを形成しトこれが人体に
害を及ぼす。このため、NOk‘ま、現在、硫黄酸化物
や一酸化炭素などと共に主要な大気汚染物質として注目
されている。ここで、前記の燃焼過程における一酸化窒
素の生成について詳述すると、一酸化窒素の生成は理論
混合燃焼領域で最も激しく、これを中心とした両燃焼領
域「すなわち燃焼用空気不足である燃料過剰領域、及び
燃焼用空気過大である燃料稀薄領域ではそれぞれ減少す
ることが知られている。
In this conventional device, NOx is first produced in the form of nitrogen monoxide during the combustion process in the combustor 2, which is released into the atmosphere through the turbine 3, combines with oxygen to become nitrogen dioxide, and this reaction In the process, ultraviolet rays and certain hydrocarbons are involved, and peroxides (oxidants) such as ozone are generated secondarily, and when the weather conditions are right, these substances form photochemical smog, which is harmful to the human body. For this reason, NOk'ma is currently attracting attention as a major air pollutant along with sulfur oxides and carbon monoxide.Here, we will discuss in detail the production of nitrogen monoxide during the combustion process mentioned above. Then, the production of nitric oxide is most intense in the stoichiometric combustion region, and decreases in both combustion regions around this, namely, the fuel excess region where there is a lack of combustion air, and the fuel lean region where there is an excess of combustion air. It is known.

従って、燃焼器における一酸化窒素の生成量低減の方法
の1つとして、燃料過剰燃焼方式にするか「あるいは燃
料稀薄燃焼方式にするかいずれかが考えられる。しかし
、これら両方式のうち「前者では燃焼用空気不足により
発生する禾燃分、特に黒煙発生が問題となる。これに対
して後者は、燃焼用空気過多であるために黒煙発生に問
題がなく、最も有効であると考えられている。ところで
、第1図に示したガスタービンなどの多缶式燃焼器にお
いては、各缶毎に1個の燃料ノズル4を有する構造を採
用している。
Therefore, one of the ways to reduce the amount of nitrogen monoxide produced in the combustor is to use either an excessive fuel combustion method or a lean fuel combustion method. In this case, there is a problem with the generation of combustion air, especially black smoke, caused by a lack of combustion air.On the other hand, the latter method is considered to be the most effective because there is an excess of combustion air, so there is no problem with black smoke generation. Incidentally, a multi-can combustor such as the gas turbine shown in FIG. 1 employs a structure in which each can has one fuel nozzle 4.

このような単一燃料ノズル構造であると、無負荷から高
負荷まで、空燃比が大中に(200から50程度まで)
変化しL この広範な空燃比の範囲で運転しなければな
らない。このため、例えば高負荷時に前記稀薄燃焼を行
えるようにすると、低負荷時に空燃比が極端に増大し、
その結果、低負荷時に燃焼の不安定が生じるという問題
がある。また、燃焼器1個に対すて燃料ノズル1個では
、仮に平均的に燃焼用空気を過剰に入れても、燃料ノズ
ル近傍までは空気が流れないため「どうしても燃料ノズ
ル近傍では燃料過剰又は理論混合比による燃焼となり、
黒煙の発生は回避できても、N○×低減に対しては大き
な効果は期待できない。本発明は、上記従来技術の欠点
に鑑み〜低NO叫ヒ及び燃焼の安定化が達成される燃焼
器への燃料分配供給装置を提供することを目的としてい
る。
With such a single fuel nozzle structure, the air-fuel ratio is large (from about 200 to about 50) from no load to high load.
It is necessary to operate within this wide range of air-fuel ratios. For this reason, for example, if the lean combustion is enabled at high loads, the air-fuel ratio will increase dramatically at low loads,
As a result, there is a problem in that combustion becomes unstable at low loads. In addition, with one fuel nozzle for one combustor, even if an average of excessive combustion air is injected, the air will not flow to the vicinity of the fuel nozzle. Combustion occurs due to the ratio,
Even if the generation of black smoke can be avoided, a large effect on reducing N○× cannot be expected. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the drawbacks of the prior art described above, an object of the present invention is to provide a fuel distribution and supply device for a combustor that achieves low NO emissions and stable combustion.

この目的を達成するための本発明の最も特徴とするとこ
ろを要約すると、多缶式ガスタービンの燃焼器に複数個
の燃料ノズルを設け、その燃料ノズル群に対する燃料供
給系統を1又は複数の燃料ノズルごとに分割し、かつ燃
料量に応じて燃料導入中の燃料供聯合系統を増減するよ
うに構成したことにある。
To summarize the most characteristic features of the present invention for achieving this object, a plurality of fuel nozzles are provided in the combustor of a multi-can gas turbine, and a fuel supply system for the fuel nozzle group is connected to one or more fuel nozzles. The structure is such that it is divided into nozzles and the number of combined fuel supply systems during fuel introduction is increased or decreased depending on the amount of fuel.

次に本発明の一実施例を第2図により説明する。Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず燃焼器2から説明すると、これは前記したように実
際に設置されている6本ないしiZ本の燃焼器を代表し
て1本だけ示してあり「燃焼器外筒亀での内部に燃焼器
内筒42を設け、これらの間で形成される環状空間3を
空気流通部とし「該空気流通部3への空気供給は、第1
図に示した圧縮機iより行なわれる。燃焼器頭部には、
先端の燃料噴出孔が燃焼室44に臨むように、1次燃料
ノズル4394b及び2次燃料ノズル5a,5bが取付
けられており、また「各燃料ノズルの外周並びに燃焼器
内筒42の周壁より空気を燃焼室44へ導入できるよう
になっている。次にこれに接続される燃料分配供給装置
について「第1図の系統に付加されたものを中心として
説明する。
First, let me explain about combustor 2.As mentioned above, only one combustor is shown to represent the 6 to 1Z combustors that are actually installed. An inner cylinder 42 is provided, and the annular space 3 formed between them is used as an air circulation part.
This is performed by the compressor i shown in the figure. In the combustor head,
The primary fuel nozzle 4394b and the secondary fuel nozzles 5a, 5b are installed so that the fuel injection holes at the tips face the combustion chamber 44, and the air is can be introduced into the combustion chamber 44.Next, the fuel distribution and supply system connected to this system will be explained, focusing on those added to the system shown in FIG.

燃料等分器8から各燃焼器につながる燃料配管は途中で
分岐して1次燃料ノズル4a,4bへの1次燃料管14
と、2次燃料ノズル5a,5bへの2次燃料管15とし
て設けてあり、それぞれにチェック弁16,17を設け
ている。さらに2次燃料管15には、コントローラー2
からの信号によって動作する2次燃料開閉弁18を具備
し、かつ空気等分器19よりチェック弁21を介して延
長したパージ空気管20が接続されている。該空気等分
器19には、コントローラ12の信号によって動作する
空気開閉弁22を有する空気母管23が接続され、該空
気母管を介して加圧空気源(図示せず)から加圧空気が
供給されるようになっている。この構成において、燃料
流量が最大燃料流量の1/雄〆下である時には2次燃料
開閉弁1 8を閉、空気開閉弁22を関の状態にそれぞ
れ設定しておく。
The fuel pipes leading from the fuel equalizer 8 to each combustor are branched midway and are connected to primary fuel pipes 14 to primary fuel nozzles 4a and 4b.
A secondary fuel pipe 15 is provided to the secondary fuel nozzles 5a and 5b, and check valves 16 and 17 are provided respectively. Furthermore, the secondary fuel pipe 15 has a controller 2.
A purge air pipe 20 is connected to the air equalizer 19 via a check valve 21. An air main pipe 23 having an air on-off valve 22 operated by a signal from the controller 12 is connected to the air equalizer 19, and pressurized air is supplied from a pressurized air source (not shown) through the air main pipe. is being supplied. In this configuration, when the fuel flow rate is 1/lower than the maximum fuel flow rate, the secondary fuel on-off valve 18 is closed and the air on-off valve 22 is set to the closed state.

これによって、1次燃料ノズル4a,4bへ燃料を、ま
た2次燃料ノズル5a,5bへ空気をそれぞれ供給し、
1次燃料ノズル4a,4bのみにより燃焼を行い、2次
燃料ノズル5a,5bは高温とならないように空気によ
って冷却が行われる。また、この2次燃料ノズル5a,
5bへと流す空気は、流勝部の詰まりや腐蝕を防止する
。これに対し、燃料流量の1/沙〆上となると、コント
ローラ12からの信号で2次燃料開閉弁18が開くと同
時に、空気開閉弁22が閉じ、2次燃料ノズル5a,5
bによる燃焼が開始される。この時、1次燃料ノズル4
a,4bと2次燃料ノズル5a,5bの燃料噴射圧力は
等しくなるため、1次燃料ノズルと2次燃料ノズルの各
個数及び項口が等しければ、1次燃料配管14及び2次
燃料配管15を流れる燃料流量は等しくなる。この実施
例に示したように、燃焼器2に設ける燃料ノズルを複数
個に分割して分散配置し、各々の燃料ノズルの近傍に過
剰空気を吹き込むようにすることにより、燃料ノズル1
本当りの燃焼負荷が小さくなり、仮に空燃比が従来のも
のと同一であっても、実際の燃焼状態でいえば稀薄燃焼
に近づき、N○×の発生量は少なくなる。
As a result, fuel is supplied to the primary fuel nozzles 4a and 4b, and air is supplied to the secondary fuel nozzles 5a and 5b, respectively.
Combustion is performed only through the primary fuel nozzles 4a and 4b, and the secondary fuel nozzles 5a and 5b are cooled with air so as not to reach high temperatures. Moreover, this secondary fuel nozzle 5a,
The air flowing to 5b prevents clogging and corrosion of the flow part. On the other hand, when the fuel flow rate reaches 1/sa, the secondary fuel on-off valve 18 opens in response to a signal from the controller 12, and at the same time the air on-off valve 22 closes, and the secondary fuel nozzles 5a, 5
Combustion by b starts. At this time, the primary fuel nozzle 4
Since the fuel injection pressures of a, 4b and the secondary fuel nozzles 5a, 5b are equal, if the numbers and ports of the primary fuel nozzles and secondary fuel nozzles are equal, the primary fuel pipe 14 and the secondary fuel pipe 15 The fuel flow rates flowing through are equal. As shown in this embodiment, the fuel nozzle provided in the combustor 2 is divided into a plurality of parts and distributed, and excess air is blown into the vicinity of each fuel nozzle.
The actual combustion load becomes smaller, and even if the air-fuel ratio is the same as the conventional one, the actual combustion state approaches lean combustion, and the amount of N○× generated decreases.

また、この実施例のように、燃料流量が1/2以下では
1次燃料ノズル4a,4bのみを使用し、1/2を越え
ると2次燃料ノズル5a,5bも使用するようにするこ
とにより、燃料ノズルの1本当りの空燃比は、従来の2
00〜50から200〜100と運転範囲が狭くなり、
燃料の安定性が向上すると共に、平均的な稀薄燃焼度を
向上させることができるため、N瓜の発生をさらに抑え
ることができる。また、燃料供総合系統の切換えを各燃
焼器について同時に行なっているので、燃焼器間の干渉
がなく、安定な燃焼が得られる。ところで、第2図の実
施例において、下記の点が問題となる。
Further, as in this embodiment, when the fuel flow rate is less than 1/2, only the primary fuel nozzles 4a and 4b are used, and when it exceeds 1/2, the secondary fuel nozzles 5a and 5b are also used. , the air-fuel ratio per fuel nozzle is 2
The operating range narrows from 00-50 to 200-100,
Since the stability of the fuel is improved and the average lean burn-up can be improved, it is possible to further suppress the generation of gourds. Furthermore, since the fuel supply system is switched for each combustor at the same time, there is no interference between the combustors and stable combustion can be achieved. By the way, in the embodiment shown in FIG. 2, the following points arise.

第3図は第2図の燃料分配供給装置において、前記2次
燃料開閉弁18と空気開閉弁22とを同時に動作させた
場合の1次燃料管14と2次燃料管15の管内圧力変化
を示したもので、特に1次燃料管(燃料)に比べ、2次
燃料管(空気)が低圧である状態で動作させた時のもの
である。第3図のごとく、2次燃料開閉弁18と空気開
閉弁22が動作すると、2次燃料管15への空気供給は
停止され、代わって燃料供給が開始されるので、2次燃
料管15の圧力は1次燃料管14との平衡点へ向けて上
昇する。一方、1次燃料管14の圧力は、2次燃料管1
5への燃料供給によって急激に降下する。ここで、2次
燃料開閉弁18と空気開閉弁22の動作前の1次燃料管
14と2次燃料管15の圧力差を△P,、動作後の1次
燃料管14の最大圧力変動中を△P2とすると、△P,
の増加と共に△P2が増大する。これは、燃焼中である
燃料ノズル4a,4bの噴射圧力を急激に低減させるこ
とになるので、燃焼に大きな影響を与え、吹消えが発生
するおそれがある。一方、この吹消えを防止するために
、1次燃料管14(燃料)に比べ、2次燃料管15(空
気)を高圧に設定しておくと、2次燃料開閉弁18と空
気開閉弁22の動作による燃焼への影響は少なくなるが
、1/乳〆下の燃料流量時には、高圧でしかも多量の空
気が流れるので、加圧空気源の動力費が増大するという
問題がある。このような問題を解決するため、1次燃料
管14(燃料)と2次燃料管15(空気)との圧力差を
小さく、しかも両者の圧力追従が可能なようにし、2次
燃料開閉弁18及び空気開閉弁22の動作後における両
者の圧力変化を第4図のように行なわせるようにしたの
が、第5図、第6図の実施例である。
FIG. 3 shows the pressure changes in the primary fuel pipe 14 and the secondary fuel pipe 15 when the secondary fuel on-off valve 18 and the air on-off valve 22 are operated simultaneously in the fuel distribution and supply system shown in FIG. This is especially true when the secondary fuel pipe (air) is operated at a low pressure compared to the primary fuel pipe (fuel). As shown in FIG. 3, when the secondary fuel on-off valve 18 and the air on-off valve 22 operate, air supply to the secondary fuel pipe 15 is stopped and fuel supply is started instead. The pressure increases towards a point of equilibrium with the primary fuel pipe 14. On the other hand, the pressure in the primary fuel pipe 14 is
The fuel supply to 5 causes a rapid descent. Here, the pressure difference between the primary fuel pipe 14 and the secondary fuel pipe 15 before the operation of the secondary fuel on-off valve 18 and the air on-off valve 22 is ΔP, and during the maximum pressure fluctuation of the primary fuel pipe 14 after the operation. Let △P2 be △P,
As ΔP2 increases, ΔP2 increases. This will rapidly reduce the injection pressure of the fuel nozzles 4a and 4b during combustion, which will have a large impact on combustion and may cause blow-out. On the other hand, in order to prevent this blowout, if the secondary fuel pipe 15 (air) is set to a higher pressure than the primary fuel pipe 14 (fuel), the secondary fuel on-off valve 18 and the air on-off valve 22 The effect on combustion due to the operation of is reduced, but when the fuel flow rate is less than 1/milk, a large amount of high pressure air flows, so there is a problem that the power cost of the pressurized air source increases. In order to solve this problem, the pressure difference between the primary fuel pipe 14 (fuel) and the secondary fuel pipe 15 (air) is made small, and the pressures of both are made to follow, and the secondary fuel on-off valve 18 In the embodiments shown in FIGS. 5 and 6, the pressure changes after the operation of the air on-off valve 22 are made as shown in FIG. 4.

まず、第5図の実施例から説明する。First, the embodiment shown in FIG. 5 will be explained.

第5図において、第2図と同一符号は同じ部分を示して
いるのでここではその説明を省略する。第2図のものと
異なるところは、燃料等分器8及び空気等分器19から
それぞれ燃料圧、空気圧を取出す圧力敬出管24,25
を設けてその差圧信号を発生する差圧発信器26に接続
し、差圧発信器26からの信号をコントローラ27へ導
き、このコントローラ27からの信号によって、空気母
管23に設けた圧力調節弁28を動作させるようにした
ことである。この実施例において、例えば燃料等分器8
の圧力が上昇すれば、コント。
In FIG. 5, the same reference numerals as in FIG. 2 indicate the same parts, so the explanation thereof will be omitted here. The difference from the one in FIG. 2 is that pressure discharge pipes 24 and 25 take out fuel pressure and air pressure from the fuel equalizer 8 and the air equalizer 19, respectively.
is connected to a differential pressure transmitter 26 that generates a differential pressure signal, and the signal from the differential pressure transmitter 26 is guided to a controller 27, and the signal from the controller 27 controls the pressure adjustment provided in the air main pipe 23. The valve 28 is operated. In this embodiment, for example, the fuel equalizer 8
If the pressure increases, control.

−ラ27の差圧設定値に対して、燃料等分器8と空気等
分器19との差圧が増大し、これにより圧力調節弁28
が開いて空気等分器19の圧力が増大する。すなわち、
燃料等分器8の圧力変化に空気等分器19の圧力が追従
し、燃料等分器8と空気等分器19との差圧が常に一定
となるように圧力調節弁28は動作する。前記差圧は、
コントローラ27の設定値変更によって任意に選定する
ことができる。1次燃料管14(燃料)と2次燃料管1
5(空気)はそれぞれ前記等分器8,19にそれぞれ接
続されているので、上記圧力制御の結果、第4図のよう
に燃料管14と15の圧力差を僅少に取ることが可能と
なり、2次燃料開閉弁18及び空気開閉弁22が動作し
ても、第3図に示したような1次燃料管14(燃料)の
急激でしかも変動中の大きい圧力変化は発生せず、燃焼
への影響を少なくすることができるという効果がある。
- The differential pressure between the fuel equalizer 8 and the air equalizer 19 increases with respect to the differential pressure setting value of the pressure regulator valve 27.
opens and the pressure in the air equalizer 19 increases. That is,
The pressure regulating valve 28 operates so that the pressure in the air equalizer 19 follows the pressure change in the fuel equalizer 8, and the differential pressure between the fuel equalizer 8 and the air equalizer 19 is always constant. The differential pressure is
It can be arbitrarily selected by changing the set value of the controller 27. Primary fuel pipe 14 (fuel) and secondary fuel pipe 1
5 (air) are respectively connected to the equal dividers 8 and 19, so as a result of the pressure control described above, it is possible to minimize the pressure difference between the fuel pipes 14 and 15 as shown in FIG. Even if the secondary fuel on-off valve 18 and the air on-off valve 22 operate, the sudden and fluctuating large pressure change in the primary fuel pipe 14 (fuel) as shown in FIG. 3 does not occur, and combustion starts. This has the effect of reducing the influence of

また、2次燃料管15(空気)の圧力を1次燃料管14
(燃料)の圧力に追従させているので、2次燃料管の圧
力を高く一定に設定して吹消えの問題を解決した場合に
比べ、過大な空気を流さずにすみ、加圧空気源の動力費
節減となる他、全自動運転に合致させることができると
いう効果がある。次に第6図の実施例について説明する
と、この実施例が第5図の実施例と異なるところは、第
5図の圧力調節弁28による2次燃料管20の圧力制御
に代わり、コントローラ27からの信号を加圧空気源2
9へ導いているところにある。
Also, the pressure of the secondary fuel pipe 15 (air) is changed to the primary fuel pipe 14.
(fuel) pressure, compared to the case where the pressure of the secondary fuel pipe is set high and constant to solve the blowout problem, there is no need to flow excessive air, and the pressure of the pressurized air source is This has the effect of reducing power costs and making it compatible with fully automated driving. Next, the embodiment shown in FIG. 6 will be explained. The difference between this embodiment and the embodiment shown in FIG. Pressurized air source 2
It is located where it leads to 9.

すなわち、この実施例では、加圧空気弁29として、例
えば回転数可変のものを用い、回転数制御を行うことに
よって吐出空気量を変化させ、これにより2次燃料管1
5(空気)の圧力を確保するものである。この実施例に
よれば、第5図の実施例と同様の効果を奏することがで
きる上、加圧空気源29は必要空気量だけ空気を吐出す
るように運転されるので、運転費を節約しうるという利
点がある。以上の説明では、複数個の燃料ノズルを1次
及び2次とする2つの燃料供給系統に分割した例を取上
げたが、これを3以上の系統に分割し、燃料流量に応じ
て燃料の供給系統を増減するような燃料分配供給装置も
、本発明により実現しうる。
That is, in this embodiment, the pressurized air valve 29 is, for example, one with a variable rotation speed, and the amount of discharged air is changed by controlling the rotation speed, whereby the secondary fuel pipe 1
5 (air) pressure is ensured. According to this embodiment, the same effects as the embodiment shown in FIG. 5 can be achieved, and since the pressurized air source 29 is operated to discharge only the required amount of air, operating costs can be saved. It has the advantage of being wet. In the above explanation, we have taken up an example in which multiple fuel nozzles are divided into two fuel supply systems, primary and secondary, but this can be divided into three or more systems to supply fuel according to the fuel flow rate. A fuel distribution and supply system that increases or decreases the number of systems can also be realized by the present invention.

第7図はその一実施例であり、3つの燃料供給系統で構
成した例である。この場合は、燃焼器2に、1次、2次
燃料ノズル4,5以外に3次燃料ノズル31を設け、該
3次燃料ノズル31に、第5図の構成に対して新たに付
加した3次燃料管30を接続し、その途中に3次燃料開
閉弁32及びチェック弁33を具備し、また空気母管2
3より分岐して、空気開閉弁34、空気等分器35及び
チェック弁36を介して延長したパージ空気管37を新
たに設け、これを前記3次燃料管30を接続している。
さらに、3次燃料開閉弁32及び空気開閉弁34は、い
ずれもコントローラ12の信号により動作し、前記空気
側の圧力取出管25は新さに付設された空気等分器35
へ取付けて構成する。ここで、コントローラ12は、燃
料流量が最大燃料流量の1/3以上で2次燃料開閉弁1
8及び空気開閉弁22にそれぞれ開「開の信号を発し
、2′3以上では3次開閉弁32及び空気開閉弁34に
それぞれ関、閉の信号を発するよう構成されている。こ
のように構成されているから、1′3燃料流量に達する
と、2次燃料開閉弁18が開き、空気開閉弁22が閉じ
、次に2′3燃料流量に達すると、3次燃料開閉弁32
が開き、空気開閉弁34が閉じる。
FIG. 7 shows an example of this, and is an example in which three fuel supply systems are used. In this case, the combustor 2 is provided with a tertiary fuel nozzle 31 in addition to the primary and secondary fuel nozzles 4 and 5, and the tertiary fuel nozzle 31 has a tertiary fuel nozzle 31 newly added to the configuration shown in FIG. A secondary fuel pipe 30 is connected, and a tertiary fuel opening/closing valve 32 and a check valve 33 are provided in the middle, and the air main pipe 2
3, a purge air pipe 37 is newly provided which is extended via an air on-off valve 34, an air equalizer 35, and a check valve 36, and is connected to the tertiary fuel pipe 30.
Further, the tertiary fuel on-off valve 32 and the air on-off valve 34 are both operated by a signal from the controller 12, and the pressure take-off pipe 25 on the air side is connected to an air equalizer 35 attached to the new one.
Install and configure. Here, the controller 12 controls the secondary fuel on-off valve 1 when the fuel flow rate is 1/3 or more of the maximum fuel flow rate.
8 and the air on-off valve 22, respectively, and the tertiary on-off valve 32 and the air on-off valve 34 in the case of 2'3 and above are configured to issue a close signal. Therefore, when the fuel flow rate reaches 1'3, the secondary fuel on-off valve 18 opens and the air on-off valve 22 closes, and then when the fuel flow reaches 2'3, the tertiary fuel on-off valve 32 opens.
opens, and the air on/off valve 34 closes.

この間、圧力調節弁28が動作しているので、各燃料管
14,15,30の急激でしかも変動中の大きい圧力変
化は発生せず、スムースに各弁の開閉を実施できる。要
するに、本実施例で新たに付設した要領で順次配管等を
増加させて行けば、3以上の燃料供給系統に分割した燃
料分配供給装置も可能である。
During this time, since the pressure regulating valve 28 is operating, sudden and large pressure changes in the fuel pipes 14, 15, and 30 do not occur, and each valve can be opened and closed smoothly. In short, if the piping and the like are sequentially increased in the manner newly added in this embodiment, it is possible to create a fuel distribution and supply system divided into three or more fuel supply systems.

以上本発明の内容について詳細に説明したが、本発明の
最も特徴とするところは、多缶式ガスタービンの燃焼器
に複数個の燃料ノズルを設け、該燃料ノズル群に対する
燃料供給系統を1又は複数個の燃料ノズルごとに分割し
、燃料量に応じて燃料導入の燃料供給系統を増減するよ
うに横成するとともに各缶へ供給する燃料流量を各缶対
応に等分する燃料等分器を設け、核燃料等分器の各缶対
応の燃料供給系統ごとに該燃料供給系統を分割し、その
各缶の燃料供給系統を同時に作動させる如く構成し、か
つ、燃料が供給されていない燃料ノズル及び燃料配管に
パージ空気を供給するパージ空気供給系統を設けたこと
にあり、これにより、燃料ノズル1本あたりの燃焼負荷
の低減が達成される上、空燃比の運転範囲を狭くするこ
とができるから、N0×発生量が低減されると共に、燃
焼の安定化が達成されるという効果がある。
The content of the present invention has been described in detail above, but the most characteristic feature of the present invention is that a plurality of fuel nozzles are provided in the combustor of a multi-can gas turbine, and a fuel supply system for the fuel nozzle group is connected to one or more fuel nozzles. A fuel equalizer is installed that divides the fuel into multiple fuel nozzles and increases or decreases the fuel supply system that introduces fuel according to the amount of fuel, and equally divides the fuel flow rate supplied to each can for each can. The fuel supply system is divided into fuel supply systems corresponding to each can of the nuclear fuel equalizer, and the fuel supply system of each can is configured to operate simultaneously, and the fuel nozzle and the fuel nozzle to which fuel is not supplied are divided. A purge air supply system is installed to supply purge air to the fuel piping, which not only reduces the combustion load per fuel nozzle but also narrows the operating range of the air-fuel ratio. , NOx generation amount is reduced, and combustion stability is achieved.

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

第1図は多缶式燃焼器を有する従来の燃料供給系統を示
す系統図、第2図は本発明による燃料分配供給装置の一
実施例を示す系統図、第3図は第2図の装置の燃料管圧
力変動の説明図、第4図は理想的な燃料管圧力変動の説
明図、第5図ないし第7図は本発明の他の実施例をそれ
ぞれ示す系統図である。 2・・・・・・燃焼器、4,4a,4b・・・・・・1
次燃料/ズル、5,5a,5b・・・・・・2次燃料ノ
ズル、7・・・・・・燃料母管、8・・・・・・燃料等
分器、9・・・・・・燃料ポンプ、11・・・…リター
ン調節弁、12・・・・・・コントローラ、14・・・
・・・1次燃料管、15・…・・2次燃料管、18・・
・・・・2次燃料開閉弁、19,35…・・・空気等分
器、20,37・・・・・・パ・・・ジ空気管、22,
34・・・…空気開閉弁、23・・・・・・空気母管、
26・・・・・・差圧発信器、27・・・・・・コント
ローラ、28・・・・・・圧力調節弁、29・・・・・
・加圧空気源。 第1図第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図
Fig. 1 is a system diagram showing a conventional fuel supply system having a multi-can combustor, Fig. 2 is a system diagram showing an embodiment of the fuel distribution and supply system according to the present invention, and Fig. 3 is the system shown in Fig. 2. FIG. 4 is an explanatory diagram of ideal fuel pipe pressure fluctuations, and FIGS. 5 to 7 are system diagrams showing other embodiments of the present invention. 2... Combustor, 4, 4a, 4b...1
Secondary fuel/nozzle, 5, 5a, 5b... Secondary fuel nozzle, 7... Fuel main tube, 8... Fuel equalizer, 9...・Fuel pump, 11...Return control valve, 12...Controller, 14...
...Primary fuel pipe, 15...Secondary fuel pipe, 18...
...Secondary fuel on/off valve, 19,35...Air equalizer, 20,37...Page air pipe, 22,
34... Air on-off valve, 23... Air main pipe,
26...Differential pressure transmitter, 27...Controller, 28...Pressure control valve, 29...
- Pressurized air source. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 多缶式ガスタービンの燃焼器に複数個の燃料ノズル
を設け、該燃料ノズル群に対する燃料供給系統を1又は
複数個の燃料ノズルごとに分割し、燃料量に応じて燃料
量に応じて燃料導入の燃料供給系統を増減するように構
成するとともに各缶へ供給する燃料流量を各缶対応に等
分する燃料等分器を設け、該燃料等分器の各缶対応の燃
料供給系統ごとに該燃料供給系統を分割し、その各缶の
燃料供給系統を同時に作動させる如く構成し、かつ、燃
料が供給されていない燃料ノズル及び燃料配管にパージ
空気を供給するパージ空気供給系統を設けたことを特徴
とする燃焼器用燃料分配供給装置。 2 特許請求の範囲第1項において、前記パージ空気供
給系統に、燃料導入中の燃料管側の圧力に、パージ空気
導入中の燃料管側の圧力を追従させるパージ空気圧力制
御装置を設けたことを特徴とする燃焼器用燃料分配供給
装置。 3 特許請求の範囲第2項において、前記パージ空気圧
力制御装置が、燃料導入中の燃料管側とパージ空気導入
中の燃料管側の圧力差を検出する手段と、該圧力差検出
手段の出力信号によつてパージ空気供給圧を制御する圧
力調節弁とからなることを特徴とする燃焼器用燃料分配
供給装置。 4 特許請求の範囲第2項において、前記パージ空気圧
力制御装置が、燃料導入中の燃料管側とパージ空気導入
中の燃料管側の圧力差を検出する手段と、該圧力検出手
段の出力信号によつて制御される加圧空気源とからなる
ことを特徹とする燃焼器用燃料分配供給装置。
[Scope of Claims] 1. A plurality of fuel nozzles are provided in the combustor of a multi-can gas turbine, and a fuel supply system for the fuel nozzle group is divided into one or more fuel nozzles, and the fuel supply system is divided according to the amount of fuel. The fuel supply system for introducing fuel is configured to increase or decrease depending on the amount of fuel, and a fuel equalizer is provided to equally divide the fuel flow rate supplied to each can corresponding to each can, and the fuel equalizer is configured to correspond to each can. Purge air is configured such that the fuel supply system is divided into fuel supply systems for each can, and the fuel supply systems for each can are operated simultaneously, and purge air is supplied to fuel nozzles and fuel pipes to which fuel is not supplied. A fuel distribution and supply device for a combustor, characterized in that a supply system is provided. 2. In claim 1, the purge air supply system is provided with a purge air pressure control device that causes the pressure on the fuel pipe side during purge air introduction to follow the pressure on the fuel pipe side during fuel introduction. A fuel distribution and supply device for a combustor, characterized by: 3. In claim 2, the purge air pressure control device includes means for detecting a pressure difference between the fuel pipe side during fuel introduction and the fuel pipe side during purge air introduction, and an output of the pressure difference detection means. 1. A fuel distribution and supply device for a combustor, comprising a pressure control valve that controls purge air supply pressure in response to a signal. 4. In claim 2, the purge air pressure control device includes means for detecting a pressure difference between the fuel pipe side during fuel introduction and the fuel pipe side during purge air introduction, and an output signal of the pressure detection means. A fuel distribution and supply system for a combustor, which is characterized by comprising a pressurized air source controlled by a combustor.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6273814U (en) * 1985-10-24 1987-05-12

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