JPS62116821A - 加圧下に作動できる燃焼装置 - Google Patents
加圧下に作動できる燃焼装置Info
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- JPS62116821A JPS62116821A JP61233397A JP23339786A JPS62116821A JP S62116821 A JPS62116821 A JP S62116821A JP 61233397 A JP61233397 A JP 61233397A JP 23339786 A JP23339786 A JP 23339786A JP S62116821 A JPS62116821 A JP S62116821A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B31/00—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus
- F22B31/0007—Modifications of boiler construction, or of tube systems, dependent on installation of combustion apparatus; Arrangements of dispositions of combustion apparatus with combustion in a fluidized bed
- F22B31/0069—Systems therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/22—Methods of steam generation characterised by form of heating method using combustion under pressure substantially exceeding atmospheric pressure
- F22B1/24—Pressure-fired steam boilers, e.g. using turbo-air compressors actuated by hot gases from boiler furnace
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- F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
- F23L15/00—Heating of air supplied for combustion
- F23L15/04—Arrangements of recuperators
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- F23L2900/05021—Gas turbine driven blowers for supplying combustion air or oxidant, i.e. turbochargers
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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】
この発明は、少くとも一個の1後に連結された空気圧に
3If!kt−有し、第1の空気圧#iI機が、これと
共にターボ過給*V形成し同じ軸に配置されるガスター
ビンによって作動され、これにおいて、加圧燃焼の煙道
ガスから、空気圧縮機の作動に必要なエネルギが取出さ
れ、#−の空気圧縮機か原動機によって作動され、空気
圧縮機と燃焼装置の間に連結される空気予熱器に、煙道
ガスが送入される、蒸気発生器のための、加圧下に作動
できる燃Th装置、特に流動層燃焼装置に関する。
3If!kt−有し、第1の空気圧#iI機が、これと
共にターボ過給*V形成し同じ軸に配置されるガスター
ビンによって作動され、これにおいて、加圧燃焼の煙道
ガスから、空気圧縮機の作動に必要なエネルギが取出さ
れ、#−の空気圧縮機か原動機によって作動され、空気
圧縮機と燃焼装置の間に連結される空気予熱器に、煙道
ガスが送入される、蒸気発生器のための、加圧下に作動
できる燃Th装置、特に流動層燃焼装置に関する。
ドイツ連邦共和国特許mJooダざ参ざ号明細書には、
かかる流動層燃焼装置が開示され、こtは、次のような
特色を有する。
かかる流動層燃焼装置が開示され、こtは、次のような
特色を有する。
(a)圧41機が、一つの11tliK配置される個個
の圧縮機に区分され、そのうちの第1の圧縮機が、ガス
タービンだけによって作動され、第2の圧縮機が、他の
エネルギによって作動される。
の圧縮機に区分され、そのうちの第1の圧縮機が、ガス
タービンだけによって作動され、第2の圧縮機が、他の
エネルギによって作動される。
(1) l/の圧縮機に、制御できる空気迂回通路が並
列に連結される。
列に連結される。
(C)ガスタービンに、煙道ガス冷却器を体えた制御可
能の煙道ガス迂回通路が、並列に連結される。
能の煙道ガス迂回通路が、並列に連結される。
この特色の組合わせによれは、公知の熱炉装置の場合に
、大気圧作動の際にはこれに必要な装置だけを作動させ
、かつ加圧作製に必要な付加の製電では、その作動に必
要な最小圧力を越えるそのエネルギ需要を、はとんど、
煙道ガスの午の利用できるエネルギだけによって満たす
ように、流動層燃焼装−の9気供給を達成するという、
課題が解決される。加圧作動の際には、煙道ガスは、チ
lの圧縮機を作動するタービンだけを通るように導かれ
、彰−の圧縮機は、必要な量の空りを用意するために、
電動fsKよって作動される。加圧なしの作動の場合に
は、空気のis伽は、オす第1に、第2の圧縮機によっ
て達成され、煙道ガスは、熔?#、装置と第2の圧縮機
の間に連結される空気予熱器に導かれ、煙突に向かう、
きらに、煙突の入口温度と作業の平衡の保持のため、圧
力上昇系が連続的にに高の設計圧力まで流動層燃焼装置
に役立つように、第1の圧縮機の空気迂回通路とガスタ
ービンの煙道ガス迂回通路を反対方向に制御することが
、可能である。
、大気圧作動の際にはこれに必要な装置だけを作動させ
、かつ加圧作製に必要な付加の製電では、その作動に必
要な最小圧力を越えるそのエネルギ需要を、はとんど、
煙道ガスの午の利用できるエネルギだけによって満たす
ように、流動層燃焼装−の9気供給を達成するという、
課題が解決される。加圧作動の際には、煙道ガスは、チ
lの圧縮機を作動するタービンだけを通るように導かれ
、彰−の圧縮機は、必要な量の空りを用意するために、
電動fsKよって作動される。加圧なしの作動の場合に
は、空気のis伽は、オす第1に、第2の圧縮機によっ
て達成され、煙道ガスは、熔?#、装置と第2の圧縮機
の間に連結される空気予熱器に導かれ、煙突に向かう、
きらに、煙突の入口温度と作業の平衡の保持のため、圧
力上昇系が連続的にに高の設計圧力まで流動層燃焼装置
に役立つように、第1の圧縮機の空気迂回通路とガスタ
ービンの煙道ガス迂回通路を反対方向に制御することが
、可能である。
他のエネルギによって17#−の圧縮機を作動すること
によって、公知の燃miwでは、加圧作動の際にも、最
適の効率が到達できない。
によって、公知の燃miwでは、加圧作動の際にも、最
適の効率が到達できない。
この課題は、この発明によれば、少くとも加圧作動の際
に、高温の望ましくは燃焼室温度の煙道ガスを、最初に
、第2の空気圧縮機を作動するガスタービンを介して、
その後に、空気予熱器を介して導き、空気予熱器に、第
1のガスタービン全後続させ、こnの出口を煙突に連結
し、第2の空気圧縮担および第2のガスタービンに、少
くとも発電機として作動できる一気機械を付属させるこ
とによって、解決される。
に、高温の望ましくは燃焼室温度の煙道ガスを、最初に
、第2の空気圧縮機を作動するガスタービンを介して、
その後に、空気予熱器を介して導き、空気予熱器に、第
1のガスタービン全後続させ、こnの出口を煙突に連結
し、第2の空気圧縮担および第2のガスタービンに、少
くとも発電機として作動できる一気機械を付属させるこ
とによって、解決される。
この発明による燃焼装置では、加圧作動の場合にも、燃
叙・用空気が、蒸気発生装置の燃焼室に常に高温で送入
され、これによって、ガスおよび蒸きの組合わせ動力過
程の熱効率が改善される。第1の圧縮機を作動するター
ビンには、煙道ガスが、十分に低い温良で供給され、故
に煙道ガスは、タービンの出口から、ざらに冷却される
ことなく直接に煙突に導かれる。第2のタービンでは、
高温で部分膨張か達成されるから、圧縮用動力以外に、
電気的出力が生成できる。電気機械が、%動機としても
作動できる場合には、始動のための特別の電動機は省略
できる。
叙・用空気が、蒸気発生装置の燃焼室に常に高温で送入
され、これによって、ガスおよび蒸きの組合わせ動力過
程の熱効率が改善される。第1の圧縮機を作動するター
ビンには、煙道ガスが、十分に低い温良で供給され、故
に煙道ガスは、タービンの出口から、ざらに冷却される
ことなく直接に煙突に導かれる。第2のタービンでは、
高温で部分膨張か達成されるから、圧縮用動力以外に、
電気的出力が生成できる。電気機械が、%動機としても
作動できる場合には、始動のための特別の電動機は省略
できる。
第1のタービンに対する温度の順応が、第2のタービン
の部分膨張と、予熱器におけるe達カスから圧縮された
燃焼用空気への熱伝達とによっては、十分ではない場合
には、空気予熱器とかlのタービンとの間に、蒸気発生
器の水回路が通る熱交換器を配置することが望ましい、
この場合に、煙道ガスの中に残っているエネルギが第1
のタービンによるWlの圧M&の作動に十分である程度
の、多くの熱が、送入される煙道ガスからなオ引出され
る。
の部分膨張と、予熱器におけるe達カスから圧縮された
燃焼用空気への熱伝達とによっては、十分ではない場合
には、空気予熱器とかlのタービンとの間に、蒸気発生
器の水回路が通る熱交換器を配置することが望ましい、
この場合に、煙道ガスの中に残っているエネルギが第1
のタービンによるWlの圧M&の作動に十分である程度
の、多くの熱が、送入される煙道ガスからなオ引出され
る。
加圧作動の際の動力調節のためには、この熱交換器に、
制御可能の煙道ガス迂回通路を並列に連結させることか
望ましい。
制御可能の煙道ガス迂回通路を並列に連結させることか
望ましい。
圧線作業をできるだけ小きく保持するためには、組lの
圧縮機と#−の圧縮機との間に1これらの間の空気を冷
却する冷却器を連結することが望ましい、冷却によって
導出される熱は、蒸気部分過程に伝達でき、或いは冷却
水によって搬出できる。
圧縮機と#−の圧縮機との間に1これらの間の空気を冷
却する冷却器を連結することが望ましい、冷却によって
導出される熱は、蒸気部分過程に伝達でき、或いは冷却
水によって搬出できる。
加圧作動できる燃t#、装置を、大気圧の状態で、或い
はfe焼湿温度比べて十分に深く下降した温度で作動し
なければならず、そうでなければ、煙道ガスがやっとの
ことで浄化できるに過ぎないような場合には、[加圧さ
れ表い作動のために、第1の空気圧縮機および冷却器に
、燃焼用空気迂回通路を付属させ、W、λのガスタービ
ンに、煙道ガスを付属させ、これら両迂回通路を、望ま
しくは制御でき、るようKする」ことが、望ましい構成
を提供する。かかる関係が成立つ場合には、tJgコの
圧縮機に付属する電気機械の連結は、外すことができる
。大きな燃焼装置出力の場合にも、小ざな動力の市販の
ターボ過給機を使用できるよう処するために、誹lの圧
動機およびtlXiのタービンからなる構成群を、多く
の並列に連結されたターボ過給機から構成することも、
この発明に属する。
はfe焼湿温度比べて十分に深く下降した温度で作動し
なければならず、そうでなければ、煙道ガスがやっとの
ことで浄化できるに過ぎないような場合には、[加圧さ
れ表い作動のために、第1の空気圧縮機および冷却器に
、燃焼用空気迂回通路を付属させ、W、λのガスタービ
ンに、煙道ガスを付属させ、これら両迂回通路を、望ま
しくは制御でき、るようKする」ことが、望ましい構成
を提供する。かかる関係が成立つ場合には、tJgコの
圧縮機に付属する電気機械の連結は、外すことができる
。大きな燃焼装置出力の場合にも、小ざな動力の市販の
ターボ過給機を使用できるよう処するために、誹lの圧
動機およびtlXiのタービンからなる構成群を、多く
の並列に連結されたターボ過給機から構成することも、
この発明に属する。
以下、図面を参照しながら、この発明の実施例について
観明する。
観明する。
燃焼装置lのための燃靜用空気りの圧縮は、前後に配置
される2個の圧ls機コおよび3によって遊底され、そ
れら間に冷却器弘が介在する。圧縮された燃焼用空気は
、燃焼装置/にはいる以前に、空気予熱器Sにおいて予
熱される。
される2個の圧ls機コおよび3によって遊底され、そ
れら間に冷却器弘が介在する。圧縮された燃焼用空気は
、燃焼装置/にはいる以前に、空気予熱器Sにおいて予
熱される。
燃焼装置が燃料Bによって作動され、これによって、燃
焼装置から離れる煙道ガスRが塵を帯びるようになる場
合には、高い煙道ガス温度、望ましくは燃焼室温度、に
匹敵するホース濾過器6または他の分離器が、燃焼器に
後続される。このよりな濾過器は、最近、自由に入手で
きる。煙道ガスは、高温印加のターピンクにおいて、例
えはgSO℃からSSO℃への温度降下で部分的Kk脹
する。このように部分的に膨張した煙道ガスは、電気予
熱器3に送入される。空気予熱器は、電気りでも煙道ガ
ス仰°でも、圧力下に作動されるから、小型でアシ、そ
れに応じて、圧力なしの作動と比べて低廉になる。
焼装置から離れる煙道ガスRが塵を帯びるようになる場
合には、高い煙道ガス温度、望ましくは燃焼室温度、に
匹敵するホース濾過器6または他の分離器が、燃焼器に
後続される。このよりな濾過器は、最近、自由に入手で
きる。煙道ガスは、高温印加のターピンクにおいて、例
えはgSO℃からSSO℃への温度降下で部分的Kk脹
する。このように部分的に膨張した煙道ガスは、電気予
熱器3に送入される。空気予熱器は、電気りでも煙道ガ
ス仰°でも、圧力下に作動されるから、小型でアシ、そ
れに応じて、圧力なしの作動と比べて低廉になる。
空気予熱器から出た煙道ガスは、蒸気発生器の水回路W
の中に配置された熱交換器Sに、例えばJgscの温度
で送入される。熱交換器&?離れたガスは、第1圧縮桜
コと共にターボ過給機を形成するターピンクに送入され
る1例えば、煙道ガスは、igo℃の温度でターピンク
にはい)、故にこれは、膨張したのちに、適白な低い許
容温度で煙突10にはいることができる。自由に回転す
る軸に取付けられた圧縮tFtA2およびタービン9か
らなるターボ過給機には、圧縮機仰1で冷却器亭が後置
され、タービン側で熱交換器Sが前置される。
の中に配置された熱交換器Sに、例えばJgscの温度
で送入される。熱交換器&?離れたガスは、第1圧縮桜
コと共にターボ過給機を形成するターピンクに送入され
る1例えば、煙道ガスは、igo℃の温度でターピンク
にはい)、故にこれは、膨張したのちに、適白な低い許
容温度で煙突10にはいることができる。自由に回転す
る軸に取付けられた圧縮tFtA2およびタービン9か
らなるターボ過給機には、圧縮機仰1で冷却器亭が後置
され、タービン側で熱交換器Sが前置される。
この構成群は、図において鎖線によって、他の構成部分
から区別して図示される。
から区別して図示される。
ターピンクは、例えば継手/lによって、圧縮機3と連
結され、これは、継手12によって、電気機械13と連
結される。電気機械13は、発電機または電凱機として
使用でき、その際に、電動機としての使用は、オーに、
始動の際に必要である。
結され、これは、継手12によって、電気機械13と連
結される。電気機械13は、発電機または電凱機として
使用でき、その際に、電動機としての使用は、オーに、
始動の際に必要である。
圧力順応のため、熱交換器gには、弁14によって制御
できる煙道ガス迂回通路isが付属する。
できる煙道ガス迂回通路isが付属する。
この場合には、熱変換鞠は、望ましくは、強制循環にお
ける水IQに挿入される。
ける水IQに挿入される。
図において、−力においては圧縮機コおよび冷却器ダr
C1他方においてはタービン9に、望ましくは点線図示
のように、制御可能の迂回通路16と17かそれぞれ付
りし、これらは、煙道ガスの温度が低過ぎる場合または
大気圧の作動の場合に、必要になるかも知れない、この
発明による配備は、「ターボ負荷ガスタービン」と称す
ることもできる。鎖線の上方には、原動機「カスタービ
ン」が図示され、こjは、圧縮機3、空気予熱器S%炉
飯装置11タービン7および発電機13からなる。
C1他方においてはタービン9に、望ましくは点線図示
のように、制御可能の迂回通路16と17かそれぞれ付
りし、これらは、煙道ガスの温度が低過ぎる場合または
大気圧の作動の場合に、必要になるかも知れない、この
発明による配備は、「ターボ負荷ガスタービン」と称す
ることもできる。鎖線の上方には、原動機「カスタービ
ン」が図示され、こjは、圧縮機3、空気予熱器S%炉
飯装置11タービン7および発電機13からなる。
下方のim&部分には、このガスタービンに付紙する、
熱交換器および冷却器を付属したターボ過給機コ、9が
図示される。
熱交換器および冷却器を付属したターボ過給機コ、9が
図示される。
この発明による配備では、燃焼装置lの燃焼室における
圧力は、燃焼放射技術ふよび緊密度またはそのいずれか
の要求に従って選択される。燃焼装置の燃蜘室温匿にふ
ざわしい、曲設に概述した原動機「ガスタービン」の最
適の圧力比は、ターボ過給機コ−’I * g *デに
よって生じる圧縮機30入口に接近した差圧力によって
、と1.Q節できる。
圧力は、燃焼放射技術ふよび緊密度またはそのいずれか
の要求に従って選択される。燃焼装置の燃蜘室温匿にふ
ざわしい、曲設に概述した原動機「ガスタービン」の最
適の圧力比は、ターボ過給機コ−’I * g *デに
よって生じる圧縮機30入口に接近した差圧力によって
、と1.Q節できる。
差圧力の高さは、設計の際に、タービン9の手助におけ
るi度によって、従ってこれに対応するタービンに送入
される煙道ガスの冷却によって、決定される。作動の際
に、特に熱交換器gの迂回通路15の適当な調節によっ
て、タービンデの入口温腋が制@1できる。
るi度によって、従ってこれに対応するタービンに送入
される煙道ガスの冷却によって、決定される。作動の際
に、特に熱交換器gの迂回通路15の適当な調節によっ
て、タービンデの入口温腋が制@1できる。
ν/ Ii?lは、この発明による#!螢装實のブロッ
ク線図である。 図面におい?、/は燃焼装置、コはかl圧縮機、3は第
2圧縮機、弘は冷却器、5は空気予熱器、7は第2ター
ビン、Sは熱交換器、9は第1タービン、IOは煙突、
/3は’%を槃機械、lSは煙道ガス迂回通路、16は
燃焼用空気迂回通路、17は煙道ガス迂回通路を示す。
ク線図である。 図面におい?、/は燃焼装置、コはかl圧縮機、3は第
2圧縮機、弘は冷却器、5は空気予熱器、7は第2ター
ビン、Sは熱交換器、9は第1タービン、IOは煙突、
/3は’%を槃機械、lSは煙道ガス迂回通路、16は
燃焼用空気迂回通路、17は煙道ガス迂回通路を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、少くとも2個の前後に連結された空気圧縮機を有し
、第1の空気圧縮機が、これと共にターボ過給機を形成
し同じ軸に配置されるガスタービンによつて作動され、
これにおいて、加圧燃焼の煙道ガスから、空気圧縮機の
作動に必要なエネルギが取出され、第2の空気圧縮機が
原動機によつて作動され、空気圧縮機と燃焼装置の間に
連結される空気予熱器に、煙道ガスが送入される、蒸気
発生器のための、加圧下に作動できる燃焼装置において
、少くとも加圧作動の際に、高温の煙道ガス(R)が、
最初に、第2の空気圧縮機(3)を作動するガスタービ
ン(7)を介して、その後に、空気予熱器(5)を介し
て導かれ、空気予熱器に、第1のガスタービン(9)が
後続し、これの出口が、煙突に連結され、第2の空気圧
縮機(3)および第2のガスタービン(7)に、少くと
も発電機として作動できる電気機械が付属することを特
徴とする燃焼装置。 2、空気予熱器(5)と第1のガスタービン(9)との
間に、蒸気発生器の水回路(W)が通る熱交換器(8)
が配置される、特許請求の範囲第1項に記載の燃焼装置
。 3、熱交換器(8)に、制御可能(14)の煙道ガス迂
回通路(15)が並列に連結される、特許請求の範囲第
2項に記載の燃焼装置。 4、第1の空気圧縮機(2)と第2の空気圧縮機(3)
との間に、冷却器(4)が連結される、特許請求の範囲
第1項から第3項のいずれか1項に記載の熱焼装置。 5、加圧されない作動のために、第1の空気圧縮機(2
)および冷却器(4)に、燃焼用空気迂回通路(16)
が付属し、第2のガスタービン(9)に、煙道ガス迂回
通路(17)が付属し、これら両迂回通路が、望ましく
は制御できる、特許請求の範囲第1項から第4項のいず
れか1項に記載の燃焼装置。
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