JPS6064131A - 触媒燃焼器 - Google Patents
触媒燃焼器Info
- Publication number
- JPS6064131A JPS6064131A JP17120183A JP17120183A JPS6064131A JP S6064131 A JPS6064131 A JP S6064131A JP 17120183 A JP17120183 A JP 17120183A JP 17120183 A JP17120183 A JP 17120183A JP S6064131 A JPS6064131 A JP S6064131A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- support material
- air
- temperature
- catalyst layer
- 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
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/40—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the use of catalytic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Catalysts (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。
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〕
この発明はガスタービンに於て燃料と空気の混合気を触
媒層に送入し、触媒の酸化促進作用によシ触媒の表面で
炎を出さずに燃焼させる触媒燃焼器の改良に関する。
媒層に送入し、触媒の酸化促進作用によシ触媒の表面で
炎を出さずに燃焼させる触媒燃焼器の改良に関する。
ガスタービンは圧縮機、燃焼器及びタービンから構成さ
れ、圧縮機で空気を圧縮し、燃焼器内でその空気と燃料
を混合して燃焼させ、この燃焼ガでらる。
れ、圧縮機で空気を圧縮し、燃焼器内でその空気と燃料
を混合して燃焼させ、この燃焼ガでらる。
このガスタービンに於て従来の燃焼器は圧ｍ機吐出の圧
縮空気と燃料を混合し、炎を生じて燃焼させ燃料の酸化
反応を起こさせている。この方式の場合、炎を出して燃
焼させるので燃焼領域では局所的Ｖｃｉｓｏｏ°０以上
の高温とな）サーマルＮＯｘが生成し易い。又燃料と空
気の比率がごく限られた狭い範囲でしか使用できず、さ
らに燃焼温度が低くなると燃焼を持続させることがむず
かしくな、９．００や炭化水素の未燃分の生成も多い。
縮空気と燃料を混合し、炎を生じて燃焼させ燃料の酸化
反応を起こさせている。この方式の場合、炎を出して燃
焼させるので燃焼領域では局所的Ｖｃｉｓｏｏ°０以上
の高温とな）サーマルＮＯｘが生成し易い。又燃料と空
気の比率がごく限られた狭い範囲でしか使用できず、さ
らに燃焼温度が低くなると燃焼を持続させることがむず
かしくな、９．００や炭化水素の未燃分の生成も多い。
このような欠点を克服するため、触媒の酸化促進作用に
より触媒の表面で炎を出さずに燃焼反応を起こさせる触
媒層ｍ Ｆｒ？ｒが考えられている。この方式の場合、
燃焼は触媒の表面で燃料の酸化反応として進行し、炎燃
焼のような局所的高温域がなく一様な温度分布となフ、
かつ炎燃焼よシも著しく低温において完全燃焼が可能で
あるため、サーマルＮＯｘの生成は微量でＯＯや炭化水
素などの未燃分の生成も少ない。゛また燃料ガス濃度が
数１００１１匪ｌ定した燃焼を行なわせることができる
。
より触媒の表面で炎を出さずに燃焼反応を起こさせる触
媒層ｍ Ｆｒ？ｒが考えられている。この方式の場合、
燃焼は触媒の表面で燃料の酸化反応として進行し、炎燃
焼のような局所的高温域がなく一様な温度分布となフ、
かつ炎燃焼よシも著しく低温において完全燃焼が可能で
あるため、サーマルＮＯｘの生成は微量でＯＯや炭化水
素などの未燃分の生成も少ない。゛また燃料ガス濃度が
数１００１１匪ｌ定した燃焼を行なわせることができる
。
第１図は触媒燃焼器を備えたガスタービン装置を示すも
ので、大気より吸込まれた空気１１はガスタービン圧縮
機１によシ昇圧されて圧縮機吐出空気１２となり触媒燃
焼器２に入る。そして燃焼器内にて燃料１３と混合した
後触媒燃焼し、発生した燃焼ガス１５はタービン３に入
シ仕事を行う。仕事を終えた燃焼ガスはタービン排気ガ
ス」６として系外に排出される。
ので、大気より吸込まれた空気１１はガスタービン圧縮
機１によシ昇圧されて圧縮機吐出空気１２となり触媒燃
焼器２に入る。そして燃焼器内にて燃料１３と混合した
後触媒燃焼し、発生した燃焼ガス１５はタービン３に入
シ仕事を行う。仕事を終えた燃焼ガスはタービン排気ガ
ス」６として系外に排出される。
第２図は触媒燃焼器２のｉｒ面を示したものであシ、第
３図は触媒燃焼器２の中の触媒層及びそのサポート材を
示す斜視図である。圧縮機吐出空気１２は燃焼器の後部
よシ入ル、内筒４と外筒５の間を通り燃焼器の頭部にて
内筒４の中に入る。ここで燃料１３と混合し適当な予熱
を受け（予熱の為の装置は図示せず）触媒１−６の中に
入る。図中４個の触媒層ブロックはサポート材７により
固定され一体となっておシ、これは固定具８によシ燃焼
器内＃４に固定されている。触媒層６はハニカム構造や
多孔構造となっており、カスの通路部の表面には燃焼触
媒が付着されている。触媒層６を通過する際に燃料と空
気の混合カスは触媒燃焼して燃焼ガス１５となジタービ
ン３Ｖｃ向う。
３図は触媒燃焼器２の中の触媒層及びそのサポート材を
示す斜視図である。圧縮機吐出空気１２は燃焼器の後部
よシ入ル、内筒４と外筒５の間を通り燃焼器の頭部にて
内筒４の中に入る。ここで燃料１３と混合し適当な予熱
を受け（予熱の為の装置は図示せず）触媒１−６の中に
入る。図中４個の触媒層ブロックはサポート材７により
固定され一体となっておシ、これは固定具８によシ燃焼
器内＃４に固定されている。触媒層６はハニカム構造や
多孔構造となっており、カスの通路部の表面には燃焼触
媒が付着されている。触媒層６を通過する際に燃料と空
気の混合カスは触媒燃焼して燃焼ガス１５となジタービ
ン３Ｖｃ向う。
このような触媒燃焼器において、燃焼器用１」の燃焼ガ
ス温度はタービン側の条件にょシ現在１２００００ 前
後にする必要があるので、触媒層の出口部では触媒層を
固定、支持するサポート材は同様の温度となる。ｉ％温
にさらされるサポート材の材料としてＳｉｎ、Ｓｉ、Ｎ
４等のファインセラミックスやニッケル系耐熱合金が考
えられるが、耐熱耐腐食温度は上記ファインセラミック
スが１ｏ ｏｏ ０ｏ 前後、耐熱合金は９００°Ｃ前
後であるため、１２００’０ｎＩＩ後の温度条件の下で
使用するには強朋上問題がある。
ス温度はタービン側の条件にょシ現在１２００００ 前
後にする必要があるので、触媒層の出口部では触媒層を
固定、支持するサポート材は同様の温度となる。ｉ％温
にさらされるサポート材の材料としてＳｉｎ、Ｓｉ、Ｎ
４等のファインセラミックスやニッケル系耐熱合金が考
えられるが、耐熱耐腐食温度は上記ファインセラミック
スが１ｏ ｏｏ ０ｏ 前後、耐熱合金は９００°Ｃ前
後であるため、１２００’０ｎＩＩ後の温度条件の下で
使用するには強朋上問題がある。
本発明は以上の点にかんがみなされたもので、触媒層サ
ポート材の温度を下げ、十分な支持強度をもつ触媒燃焼
器を提供することを目的とする。
ポート材の温度を下げ、十分な支持強度をもつ触媒燃焼
器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、内筒の外周面に開口
しサポート材を貫通して内筒顕部と連通する冷却孔を設
けたことをｑｉｉ徴とするものである。
しサポート材を貫通して内筒顕部と連通する冷却孔を設
けたことをｑｉｉ徴とするものである。
以下本発明の一実施例につき第４図および第５図を参照
して説明する。第４図に示すように本発明は内筒４の外
周面７ノ≧らサポート材７を通シ燃焼器内筒頭部に開口
する冷却孔９を設けたものである。触媒層６０入ロ部に
おけるガス温度は触媒のもつ反応適正温度条件により
５００°Ｃ前後、出口部ではタービン入口温度の条件に
よシ現状１２００°Ｃ前後でめシ、ノ法媒層サポート材
７も略々同様の温度となる。従って３５０°Ｃ前後のガ
スタービン圧縮機の吐出空気を冷却孔９によシサポート
材７の内部に流すことによりサポート材７は充分に冷却
され強度低下を生ずることはない。またサポート材７と
熱交換して温度上昇した空気を燃焼器頭部にて燃焼用空
気として用いることによシ空気の予熱効果が高まり、触
媒層６０入ロ部におけるガスの適正温度条件の確保（例
えば５００°０）とするための予熱装置の負担を小さく
することができる。
して説明する。第４図に示すように本発明は内筒４の外
周面７ノ≧らサポート材７を通シ燃焼器内筒頭部に開口
する冷却孔９を設けたものである。触媒層６０入ロ部に
おけるガス温度は触媒のもつ反応適正温度条件により
５００°Ｃ前後、出口部ではタービン入口温度の条件に
よシ現状１２００°Ｃ前後でめシ、ノ法媒層サポート材
７も略々同様の温度となる。従って３５０°Ｃ前後のガ
スタービン圧縮機の吐出空気を冷却孔９によシサポート
材７の内部に流すことによりサポート材７は充分に冷却
され強度低下を生ずることはない。またサポート材７と
熱交換して温度上昇した空気を燃焼器頭部にて燃焼用空
気として用いることによシ空気の予熱効果が高まり、触
媒層６０入ロ部におけるガスの適正温度条件の確保（例
えば５００°０）とするための予熱装置の負担を小さく
することができる。
本実施例では４個の触媒層をｖ＃？ｆｆｉが十字のサポ
ート材で支持するものであるが、触媒層の数および形状
はこれに限定するものではない。例えば第６図に示すよ
うに１２個の触媒層を格子状のサポートで支持するもの
、第７図に示すよう［６個の触媒層を放射状サポートで
支持するもの、第８図および第９図に示すように１個の
触媒層を両端の２個の十字形サポートで支持するもので
あってもよＶｈｏまた冷却孔の数、形状、配置、通路部
形状も本実施例に限定するものではない。第１０図に示
すように冷却孔がサポート材の中で分岐するものであっ
てもよい。さらに冷却孔はサポート材だけに明いている
ものでなくてもよく、第９図に示すように触媒層自体に
冷却孔が明いていて、圧縮機吐出空気がサポート材から
触媒層内を通って燃焼′Ｔ！（頭部へ流入するものであ
ってもよい。
ート材で支持するものであるが、触媒層の数および形状
はこれに限定するものではない。例えば第６図に示すよ
うに１２個の触媒層を格子状のサポートで支持するもの
、第７図に示すよう［６個の触媒層を放射状サポートで
支持するもの、第８図および第９図に示すように１個の
触媒層を両端の２個の十字形サポートで支持するもので
あってもよＶｈｏまた冷却孔の数、形状、配置、通路部
形状も本実施例に限定するものではない。第１０図に示
すように冷却孔がサポート材の中で分岐するものであっ
てもよい。さらに冷却孔はサポート材だけに明いている
ものでなくてもよく、第９図に示すように触媒層自体に
冷却孔が明いていて、圧縮機吐出空気がサポート材から
触媒層内を通って燃焼′Ｔ！（頭部へ流入するものであ
ってもよい。
上述の如く本発明によれは、サポート材Ｖこ冷却用の通
風孔を設けて圧縮機の吐出空気をｂ）Ｃずようにしたの
でサポート材鉱充分に冷却され強度低下を防止すること
ができるとともに、この熱交換した空気を燃焼用空気と
して用いることにより空気の予熱効果が高′まるという
利点も得られる。
風孔を設けて圧縮機の吐出空気をｂ）Ｃずようにしたの
でサポート材鉱充分に冷却され強度低下を防止すること
ができるとともに、この熱交換した空気を燃焼用空気と
して用いることにより空気の予熱効果が高′まるという
利点も得られる。
第１図は触媒燃焼器を備えたガスタービンを示Ｊ−構成
１箇、第２図は従来の触媒燃焼器を示す断面図、第３図
は触媒層およびそのサポート材を示す珊視図、第４１は
本発明の一実施例を示す断面図、第５図は第４図の触媒
層およびサポート材を示す余Ｆ視図、第６図、第７図お
よび第８図はそれぞれ異なる他の実施例を示す正面図、
第９図は第８図のＡ−Ａ線矢視断面図、第１Ｏ図ｔよ本
発明の異なる他の実施例を示す斜視図である。 ２・・・触媒燃焼器、 ４・・・内筒、 ５・・・外筒
、６・・・触媒層、 ７・・・サポート材、 ９・・冷
却孔。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名〕第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第９図 乙 第１０
１箇、第２図は従来の触媒燃焼器を示す断面図、第３図
は触媒層およびそのサポート材を示す珊視図、第４１は
本発明の一実施例を示す断面図、第５図は第４図の触媒
層およびサポート材を示す余Ｆ視図、第６図、第７図お
よび第８図はそれぞれ異なる他の実施例を示す正面図、
第９図は第８図のＡ−Ａ線矢視断面図、第１Ｏ図ｔよ本
発明の異なる他の実施例を示す斜視図である。 ２・・・触媒燃焼器、 ４・・・内筒、 ５・・・外筒
、６・・・触媒層、 ７・・・サポート材、 ９・・冷
却孔。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名〕第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 第９図 乙 第１０
Claims (1)
- 外筒、内筒およびこの内筒内に配設された触媒層とこの
触媒層を支持するサポート材とよシなる触媒燃焼器にお
いて、前記内筒の外周面に開口し前記サポート材を貫通
して内筒頭部と連通ずる冷却孔を設けたことを特徴とす
る触媒燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17120183A JPS6064131A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 触媒燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17120183A JPS6064131A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 触媒燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6064131A true JPS6064131A (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=15918890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17120183A Pending JPS6064131A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | 触媒燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6064131A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0304707A1 (en) * | 1987-08-24 | 1989-03-01 | Westinghouse Electric Corporation | Passively cooled catalytic combustor for a stationary combustion turbine |
| WO2003087672A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-23 | The Boeing Company | A catalytic combustion system and method of operating a gas turbine incorporating such a system |
| WO2004085815A3 (en) * | 2003-03-26 | 2004-12-16 | Boeing Co | An apparatus for mixing fluids |
| US7017329B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-03-28 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for mixing substances |
| US7111463B2 (en) | 2004-01-23 | 2006-09-26 | Pratt & Whitney Rocketdyne Inc. | Combustion wave ignition for combustors |
| US7117674B2 (en) | 2002-04-10 | 2006-10-10 | The Boeing Company | Catalytic combustor and method for substantially eliminating various emissions |
| US7127899B2 (en) | 2004-02-26 | 2006-10-31 | United Technologies Corporation | Non-swirl dry low NOx (DLN) combustor |
| US7140184B2 (en) | 2003-12-05 | 2006-11-28 | United Technologies Corporation | Fuel injection method and apparatus for a combustor |
| US7469544B2 (en) | 2003-10-10 | 2008-12-30 | Pratt & Whitney Rocketdyne | Method and apparatus for injecting a fuel into a combustor assembly |
| US8196848B2 (en) | 2005-04-29 | 2012-06-12 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Gasifier injector |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17120183A patent/JPS6064131A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0304707A1 (en) * | 1987-08-24 | 1989-03-01 | Westinghouse Electric Corporation | Passively cooled catalytic combustor for a stationary combustion turbine |
| WO2003087672A1 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-23 | The Boeing Company | A catalytic combustion system and method of operating a gas turbine incorporating such a system |
| US7117674B2 (en) | 2002-04-10 | 2006-10-10 | The Boeing Company | Catalytic combustor and method for substantially eliminating various emissions |
| DE10392526B4 (de) * | 2002-04-10 | 2010-08-12 | The Boeing Co., Chicago | Katalytisches Verbrennungssystem und Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine, die ein derartiges System beinhaltet |
| WO2004085815A3 (en) * | 2003-03-26 | 2004-12-16 | Boeing Co | An apparatus for mixing fluids |
| US7117676B2 (en) | 2003-03-26 | 2006-10-10 | United Technologies Corporation | Apparatus for mixing fluids |
| US7516607B2 (en) | 2003-10-10 | 2009-04-14 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Method and apparatus for mixing substances |
| US7017329B2 (en) | 2003-10-10 | 2006-03-28 | United Technologies Corporation | Method and apparatus for mixing substances |
| US7997058B2 (en) | 2003-10-10 | 2011-08-16 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Apparatus for mixing substances |
| US7469544B2 (en) | 2003-10-10 | 2008-12-30 | Pratt & Whitney Rocketdyne | Method and apparatus for injecting a fuel into a combustor assembly |
| US7140184B2 (en) | 2003-12-05 | 2006-11-28 | United Technologies Corporation | Fuel injection method and apparatus for a combustor |
| US7111463B2 (en) | 2004-01-23 | 2006-09-26 | Pratt & Whitney Rocketdyne Inc. | Combustion wave ignition for combustors |
| US8356467B2 (en) | 2004-01-23 | 2013-01-22 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Combustion wave ignition for combustors |
| US7127899B2 (en) | 2004-02-26 | 2006-10-31 | United Technologies Corporation | Non-swirl dry low NOx (DLN) combustor |
| US8196848B2 (en) | 2005-04-29 | 2012-06-12 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Gasifier injector |
| US8308829B1 (en) | 2005-04-29 | 2012-11-13 | Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. | Gasifier injector |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4081958A (en) | Low nitric oxide emission combustion system for gas turbines | |
| US3797231A (en) | Low emissions catalytic combustion system | |
| US8347632B2 (en) | Open-cooled component for a gas turbine, combustion chamber, and gas turbine | |
| US5685156A (en) | Catalytic combustion system | |
| EP0672868B1 (en) | Means for reducing unburned fuel in a gas turbine combustor | |
| KR100795131B1 (ko) | 파일럿식 농후-촉매 희박-연소 하이브리드 연소기 | |
| JPS6064131A (ja) | 触媒燃焼器 | |
| US4222230A (en) | Combustor dome assembly | |
| US4280329A (en) | Radiant surface combustor | |
| JPS63156926A (ja) | ガスタービンの燃焼室とこの燃焼室の運転方法 | |
| US4311447A (en) | Radiant surface combustor | |
| JP2006509990A (ja) | ガスタービンエンジンの触媒酸化モジュール | |
| JP2002506193A (ja) | 燃焼器とその運転方法 | |
| JPH05157211A (ja) | 触媒燃焼装置 | |
| JPS59142332A (ja) | ガスタ−ビン用燃焼器 | |
| JPS5885008A (ja) | ラジアントチユ−ブ | |
| SU992970A1 (ru) | Теплогенератор | |
| JPS59170622A (ja) | ガスタ−ビン用燃焼装置 | |
| JPH06180108A (ja) | 表面燃焼バーナの燃焼方法および表面燃焼バーナ | |
| JPS62704A (ja) | 燃焼器 | |
| JPS59202310A (ja) | 触媒燃焼器 | |
| JPH0220890B2 (ja) | ||
| JPH08261467A (ja) | ガスタービン燃焼器 | |
| JPS6213908A (ja) | 燃焼器 | |
| JPH11141821A (ja) | ハイブリッド触媒燃焼装置及び触媒燃焼方法 |