JPS6153425A - ガスタ−ビン用の燃焼器並びにその燃焼方法 - Google Patents
ガスタ−ビン用の燃焼器並びにその燃焼方法Info
- Publication number
- JPS6153425A JPS6153425A JP17494084A JP17494084A JPS6153425A JP S6153425 A JPS6153425 A JP S6153425A JP 17494084 A JP17494084 A JP 17494084A JP 17494084 A JP17494084 A JP 17494084A JP S6153425 A JPS6153425 A JP S6153425A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- mixing chamber
- catalyst
- combustor
- discharge port
- 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
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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)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、ガスタービン用の触媒燃焼方法並びにその燃
焼器に係り、特に起動時ＮＯｘが発生しない燃焼方法並
びにその燃焼器に関する。
焼器に係り、特に起動時ＮＯｘが発生しない燃焼方法並
びにその燃焼器に関する。
従来のガスタービン用触媒燃焼器の起動方法については
、１ｉｌｅｓｔｉＢｈｏｕｓｅ社及びＥｎｇｅｌｈａｒ
ｄ社による論文”Ｆｕｌｌ−ｓｃａｌｅ、Ｆｕｌｌ−ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅ Ｔｅ５ｔｓ ｏｆＣａｔａｌｙｔｉｃ
［１ｕｒｎｃｒｓ ｆｏｒ Ｃｏｍｂａｓｔｉｏｎ
Ｔｕｒｂｉｎｅｓ”（Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １５−１６
．１９８１）の中で論じられている。すなわち、従来の
ものは、起動時には、触媒の上流に設けたブリバーナで
燃焼さ′せて触媒を活。
、１ｉｌｅｓｔｉＢｈｏｕｓｅ社及びＥｎｇｅｌｈａｒ
ｄ社による論文”Ｆｕｌｌ−ｓｃａｌｅ、Ｆｕｌｌ−ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅ Ｔｅ５ｔｓ ｏｆＣａｔａｌｙｔｉｃ
［１ｕｒｎｃｒｓ ｆｏｒ Ｃｏｍｂａｓｔｉｏｎ
Ｔｕｒｂｉｎｅｓ”（Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １５−１６
．１９８１）の中で論じられている。すなわち、従来の
ものは、起動時には、触媒の上流に設けたブリバーナで
燃焼さ′せて触媒を活。
性温度まで−ヒげ、次いでセカンダリノズルから燃料供
給するようになっている。従って、プリバーナで発生す
るＮＯｘ対策については配慮されていなかった。なお、
第３図は、上記従来のガスタービン用触媒燃焼器の構成
を示したもので、Ｃは、燃焼筒、２０は燃焼筒Ｃの一端
に取付けられたプリバーナ、２１は、プリバーナ２０の
下流側であって燃焼筒Ｃ内に臨ませた空気流入口、２２
は、空気流入口２１の下流側に位置し、燃焼筒Ｃ内に燃
料を供給するように臨ませたセカンダリノズル、２３は
セカンダリノズル２２の下流側であって、燃焼筒Ｃ内に
設けられた触媒層、２４は、燃焼筒Ｃの他端に取付けた
燃焼ガス排出管、２５は、燃焼筒Ｃの一端に取付けられ
、プリバーナ２０を囲むように取付けた空気導入口、２
６は、プリバーナの近傍に臨むように取付けた点火器で
ある６〔発明の目的〕 本発明の目的は、起動時でもＮＯｘを発生しないガスタ
ービン用の触媒燃焼器並びにその燃焼方法を提供するこ
とにある。
給するようになっている。従って、プリバーナで発生す
るＮＯｘ対策については配慮されていなかった。なお、
第３図は、上記従来のガスタービン用触媒燃焼器の構成
を示したもので、Ｃは、燃焼筒、２０は燃焼筒Ｃの一端
に取付けられたプリバーナ、２１は、プリバーナ２０の
下流側であって燃焼筒Ｃ内に臨ませた空気流入口、２２
は、空気流入口２１の下流側に位置し、燃焼筒Ｃ内に燃
料を供給するように臨ませたセカンダリノズル、２３は
セカンダリノズル２２の下流側であって、燃焼筒Ｃ内に
設けられた触媒層、２４は、燃焼筒Ｃの他端に取付けた
燃焼ガス排出管、２５は、燃焼筒Ｃの一端に取付けられ
、プリバーナ２０を囲むように取付けた空気導入口、２
６は、プリバーナの近傍に臨むように取付けた点火器で
ある６〔発明の目的〕 本発明の目的は、起動時でもＮＯｘを発生しないガスタ
ービン用の触媒燃焼器並びにその燃焼方法を提供するこ
とにある。
本発明は、触媒の活性化温度は、燃料が水素の場合は低
いことにｉｔ目してなされたもので、起動時には燃料を
水素に改質し、触媒温度が高くなったら改質を止めるよ
うに構成したものである。とくに、メタンを主原料とす
る天然ガスを燃料にする場合、メタン触媒が活性温度に
なるまでメタンをメタン改質触媒を通して水素を生成さ
せ、それをメタン触媒で燃焼させるものである。
いことにｉｔ目してなされたもので、起動時には燃料を
水素に改質し、触媒温度が高くなったら改質を止めるよ
うに構成したものである。とくに、メタンを主原料とす
る天然ガスを燃料にする場合、メタン触媒が活性温度に
なるまでメタンをメタン改質触媒を通して水素を生成さ
せ、それをメタン触媒で燃焼させるものである。
本発明の一実施例を第１図、第２図にもとづいて説明す
る。各図において、第３図と同一物には同一符号を付し
、その説明は省略しである。
る。各図において、第３図と同一物には同一符号を付し
、その説明は省略しである。
第１図において、１２は混合室１内に臨むよう配置され
た第１の燃料吐出口、１３は、第１の燃料吐出口と触媒
層との間に設けられ、混合室１内に臨むように配置され
た第２の燃料吐出口である。
た第１の燃料吐出口、１３は、第１の燃料吐出口と触媒
層との間に設けられ、混合室１内に臨むように配置され
た第２の燃料吐出口である。
第１の燃料吐出口１２には、天然ガス導入管３から三方
弁５を介して燃料導入管１６が接続されている。
弁５を介して燃料導入管１６が接続されている。
第２の燃料吐出口１３には、スチーム導入管４から電磁
弁６、スチーム導入管１８、改質装置７を介して燃料導
入管１７が接続されている。
弁６、スチーム導入管１８、改質装置７を介して燃料導
入管１７が接続されている。
改質装置７は、混合室１０．混合室］Ｏ内に配置された
整流器１１．混合室１０の上流側に配置されたｌ！！Ｉ
ｔ媒層８．触媒層８を加熱する加熱器９、とから構成さ
れている。なお、改質装置７の混合室１ｏには、電磁弁
６を介したスチーム恋人管１８の他端と、三方弁５を介
した導入管１９の他端とが接続されている。
整流器１１．混合室１０の上流側に配置されたｌ！！Ｉ
ｔ媒層８．触媒層８を加熱する加熱器９、とから構成さ
れている。なお、改質装置７の混合室１ｏには、電磁弁
６を介したスチーム恋人管１８の他端と、三方弁５を介
した導入管１９の他端とが接続されている。
以上の通り構成されたものにおいて、まず１本発明の燃
焼装置における起動時の作用について説明する。
焼装置における起動時の作用について説明する。
メタンを主体とする天然ガスは導入管３から流入し、三
方弁５で切替って導入管１９を通って改質装置７の混合
室１０に入る。一方、電磁弁６を開の状態にして、スチ
ームを導入管４から流入させ、電磁弁６．導入管１８を
通し改質装置７の混合室１０に入れる。混合室１０で、
天然ガスとスチームは混合し、整流器１１で整流され、
改質触媒層８に入る。触媒層８は、加熱器９によって加
熱されている。そこで、天然ガス中のメタンは次のよう
に改質する。
方弁５で切替って導入管１９を通って改質装置７の混合
室１０に入る。一方、電磁弁６を開の状態にして、スチ
ームを導入管４から流入させ、電磁弁６．導入管１８を
通し改質装置７の混合室１０に入れる。混合室１０で、
天然ガスとスチームは混合し、整流器１１で整流され、
改質触媒層８に入る。触媒層８は、加熱器９によって加
熱されている。そこで、天然ガス中のメタンは次のよう
に改質する。
ＣＨ，＋Ｉ−Ｉ、Ｏ→３Ｈ，＋Ｃ○
この場合、加熱器９の熱源は、燃焼ガス、排ガスなどを
使う。
使う。
水素を長兄に含んだ燃料ガスは、燃料導入管１７を通り
、燃料吐出口１３から混合室１へ噴出する。一方、空気
導入管２から必要空気量が混合室１に流入し、燃料と空
気は混合して触媒層２Ｂに流入する。水素が主成分の場
合、混合ガスは１００℃程度でも反応をはじめ触媒層２
３の温度は上昇する。
、燃料吐出口１３から混合室１へ噴出する。一方、空気
導入管２から必要空気量が混合室１に流入し、燃料と空
気は混合して触媒層２Ｂに流入する。水素が主成分の場
合、混合ガスは１００℃程度でも反応をはじめ触媒層２
３の温度は上昇する。
次に、定常時の燃焼の場合につき第３図により説明する
。
。
触媒Ｍ１４の温度が４００℃程度になった場合、電磁弁
６を閉にし、三方弁５を切替える６すなわち、天然ガス
は導入管３．三方弁５．導入管１６を通って燃料吐出口
１２から混合室１へ噴出する。
６を閉にし、三方弁５を切替える６すなわち、天然ガス
は導入管３．三方弁５．導入管１６を通って燃料吐出口
１２から混合室１へ噴出する。
燃焼空気は、導入／１７２から必要量混合室１へ流入し
、燃料と空気は混合して触媒層２３に入る。触媒Ｍ２”
３はかなり高温になっているので、燃料はそこで燃焼し
、触媒層重３はさらに高温になって燃料の燃焼率は向上
し、完全燃焼するようになる。
、燃料と空気は混合して触媒層２３に入る。触媒Ｍ２”
３はかなり高温になっているので、燃料はそこで燃焼し
、触媒層重３はさらに高温になって燃料の燃焼率は向上
し、完全燃焼するようになる。
触媒Ｍ１３をでた、高温、低ＮＯｘの燃焼ガスは、排出
管１５から出てガスタービン（図示せず）に供給される
。この場合、燃焼ガス中のＮＯｘはｌｐｐｍ以下で、燃
焼ガスは１，２００℃まで上昇する。
管１５から出てガスタービン（図示せず）に供給される
。この場合、燃焼ガス中のＮＯｘはｌｐｐｍ以下で、燃
焼ガスは１，２００℃まで上昇する。
また、改質触媒としては酸化アルミナで表面ニッケル系
のもの、燃焼触媒としては、活性アルミナ＋パラジウム
＋ランタン系、酸化ジルコニウム系、酸化けい素系、酸
化アルミニウム系、“酸化カルシウム系などが使える。
のもの、燃焼触媒としては、活性アルミナ＋パラジウム
＋ランタン系、酸化ジルコニウム系、酸化けい素系、酸
化アルミニウム系、“酸化カルシウム系などが使える。
なお、上記実施例では、気体燃料を使う場合について述
べたが、液体燃料を使う場合でもそれに合った改質装置
を設けることにより低ＮＯｘ化が実現できることはむろ
んである。
べたが、液体燃料を使う場合でもそれに合った改質装置
を設けることにより低ＮＯｘ化が実現できることはむろ
んである。
本発明により、ガスタービンの起動時に、プリバーナを
使わないで全て触媒燃焼させるので。
使わないで全て触媒燃焼させるので。
ＮＯｘの発生を防止できる効果がある。
第１図、第２図は本発明に係るガスタービン用触媒燃焼
器実施例を示すものであって、第１図は起動時、第２図
は定常運転時の説明図、第３図は、従来のガスタービン
用触媒燃焼器を示す説明図である。 １・・・混合室、３・・・天然ガス導入管、４・・・ス
チーム導入管、５・・・三方弁、６・・・電磁弁、７・
・・改質器、１０・・・混合室、１２・・・第１の燃料
吐出口、１３・・・第２の燃料吐出口、１６．１７・・
・燃料導入管、１８・・・スチーム導入管、１９・・・
天然ガス導入管、２３・・・触媒層、２５・・・堕気導
入口、Ｃ・・・燃焼筒。
器実施例を示すものであって、第１図は起動時、第２図
は定常運転時の説明図、第３図は、従来のガスタービン
用触媒燃焼器を示す説明図である。 １・・・混合室、３・・・天然ガス導入管、４・・・ス
チーム導入管、５・・・三方弁、６・・・電磁弁、７・
・・改質器、１０・・・混合室、１２・・・第１の燃料
吐出口、１３・・・第２の燃料吐出口、１６．１７・・
・燃料導入管、１８・・・スチーム導入管、１９・・・
天然ガス導入管、２３・・・触媒層、２５・・・堕気導
入口、Ｃ・・・燃焼筒。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料と空気とを混合させて触媒で燃焼させるガスタ
ービン用の燃焼器において、一端に、前記空気を導入す
る空気導入口を具え、他端に前記触媒の層を設けて成る
燃焼筒を具え、 該燃焼筒の混合室内に第１の燃焼 吐出口を設け、前記第１の燃料吐出口の後流側であって
、前記触媒層との間に第２の燃料吐出口を設け、前記第
１の燃料吐出口に燃料導入管を接続し、前記第２の燃料
吐出口に、スチーム供給手段に接続すると共に前記燃料
を水素に改質する機能を有する燃料改質装置を接続し、
前記燃料導入管から分岐し、前記燃料改質装置に接続す
るバイパス管を設け、前記バイパス管にその流路を切換
える切換手段を設けて成るガスタービン用の燃焼器。 ２、燃料を空気とを混合させて触媒で燃焼させるガスタ
ービン用の燃焼器の燃焼方法において、起動時に前記燃
料を水素に改質して空気と混合して前記触媒で燃焼させ
、定常時には前記燃料をそのまま空気と混合して触媒で
燃焼させることを特徴としたガスタービン用の燃焼器の
燃焼方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17494084A JPS6153425A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | ガスタ−ビン用の燃焼器並びにその燃焼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17494084A JPS6153425A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | ガスタ−ビン用の燃焼器並びにその燃焼方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6153425A true JPS6153425A (ja) | 1986-03-17 |
Family
ID=15987386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17494084A Pending JPS6153425A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | ガスタ−ビン用の燃焼器並びにその燃焼方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6153425A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5318436A (en) * | 1991-11-14 | 1994-06-07 | United Technologies Corporation | Low NOx combustion piloted by low NOx pilots |
| WO1996041990A1 (de) * | 1995-06-12 | 1996-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalytische gasturbinenbrenner |
| WO1996041992A1 (de) * | 1995-06-12 | 1996-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalytische gasturbinenbrennkammer |
| US5946917A (en) * | 1995-06-12 | 1999-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Catalytic combustion chamber operating on preformed fuel, preferably for a gas turbine |
| DE10308384A1 (de) * | 2003-02-27 | 2004-09-09 | Alstom Technology Ltd | Betriebsverfahren für eine Gasturbine |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP17494084A patent/JPS6153425A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5318436A (en) * | 1991-11-14 | 1994-06-07 | United Technologies Corporation | Low NOx combustion piloted by low NOx pilots |
| WO1996041990A1 (de) * | 1995-06-12 | 1996-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalytische gasturbinenbrenner |
| WO1996041992A1 (de) * | 1995-06-12 | 1996-12-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalytische gasturbinenbrennkammer |
| DE19521356C2 (de) * | 1995-06-12 | 1999-04-01 | Siemens Ag | Gasturbine, umfassend einen Verdichterteil, einen Brennerteil und einen Turbinenteil |
| US5946917A (en) * | 1995-06-12 | 1999-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Catalytic combustion chamber operating on preformed fuel, preferably for a gas turbine |
| DE10308384A1 (de) * | 2003-02-27 | 2004-09-09 | Alstom Technology Ltd | Betriebsverfahren für eine Gasturbine |
| US7516608B2 (en) | 2003-02-27 | 2009-04-14 | Alstom Technology Ltd. | Method for operating a gas turbine |
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