JPS6256706A - 燃料着火方法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、燃料着火方法、殊にガスタービンの燃料装置
又はボイラ及び加熱炉等燃料を連続燃焼させる装置にお
ける燃料着火方法に関する。

従来の技術 従来技術の一例として、燃料油を用いた従来のガスター
ビン燃料装置を第３図に示す。

この図において、燃料（油）は図示しない供給源から燃
料ポンプ１により燃料供給主管２を通して加圧圧送され
、その燃料圧力は圧力調整弁３により調整され、また燃
料流量は燃料制御装置からの信号によって弁開度が制御
される流量調整弁４により調整されるようになっている
。そして、この流量調整弁４を通過した燃料は、それか
らしゃ新井５を通して複数の分岐管６−１．６−２．６
−３．６−４、・・・６−ｎに分流し、各燃料ノズル７
−１．７−２．７−３．７−４、・ｅ中　７−ｎから各
燃焼器８−１．８−２．８−３，８−４、−−−３−ｎ
　の内部へ噴射されるようになっている。

しかして、燃料着火時には、燃料ポンプ１を起動して燃
料を主管２を通して供給し、圧力調整弁３により燃料圧
力を適正値に保つとともに、流量調整弁４により着火に
必要な燃料量が流れる条件をつくった後、しゃ新井５を
開けて、点火栓９を作動させ、第１番目の燃焼器８−１
を点火する。

それから、火炎伝播管１０−１．１０−２．１０−３．
１０−４、・・・１０−ｎにより燃焼器８−２．８−３
．８−４、・・・　３−ｎに頴次火移りさせて点火させ
、最終端の燃焼器３−ｎの点火を火炎検知器１１により
検知して、すべての燃焼器が点火したことを確認する。

このような燃料着火方法は、多数の燃焼器を有するガス
タービンに広く用いられており、点火栓と火炎検知器と
の数をそれぞれ減らすことができる利点をもっているも
のである。

また、このような燃料着火方法においてハ、燃焼器の着
火性を良好にするため、例えば第４図及び第５図に二側
を示すように点火開始（燃料噴射開始）より点火確認ま
では、余分な燃料を噴射する。

第４図の例では、点火開始と同時に、最小燃料量の１．
２倍以上の点火燃料量を噴射しはじめ、最終の燃焼器の
点火が火炎検知器により確認されるまでその状態を保ち
、点火確認後最小燃料量まで絞り、その後は通常のガス
タービン起動制御により燃料量を制御する。

第５図の例は、点火開始より噴射する燃料量を徐々に増
やすことにより過剰な燃料が入りすぎず、かつ確実に着
火するようにした制御である。

なお、第４図及び第５図に示される最小燃料量がガスタ
ービン着火時に許容される燃料量で、かつ火炎の安定性
を満足１〜た値である。才だ、点火燃料量は、あくまで
点火時の短時間のみ許容される燃料量で、点火の信頼性
との兼合いにて最小燃料量の１．０〜１゜５倍の範囲の
値が用いられる３゜発明が解決し２ようとする問題点 以上述べた従来の燃料着火方法において、確実に燃焼器
を点火させるＫは点火燃料量を多くすれば良いのである
が、この点火燃料量の増加には次のような問題が生じる
ことから限界があった。

点火燃料量を増加すると、燃焼温度が、に：、昇するた
め、おのずとその値には限界がある。７特に、多数の燃
焼器を用℃・た第３図に示すガスタービンの場合、例え
ば燃焼器８−３から８−４へ火炎伝播しない条件が発生
すると、点火済の８−１から８−３までの燃焼器には点
火燃料量が噴射され続け、か・つ燃焼しているため、高
温となり、燃焼器焼損へとつながる問題がある。

まや他の問題として、流１ｏ調整弁４はど５１．ても弁
開閉の遅れを有し、また火炎検知器１１自身も検知遅れ
をもっているため、その遅れ時間中は点火燃料量が噴射
され続けるため、燃焼器が温度高となることがある。

そこで、本発明は、このような従来の問題点を解決する
ためになされたもので、点火時間を短かくして燃焼器を
継続的に温度高とすることなしに確実に点火させること
を目的とする。

問題点を解決するための手段 本発明は、点火する前に一定量の燃料を加圧状態で貯え
ておき、この貯えておいた燃料を点火開始時に燃料ノズ
ル側へ瞬時流してこのノズルから噴射させ、着火するよ
うにしたものである。

作用 このような手段によれば、一定量の燃料はきわめて短時
間に噴射され、点火時間が短くされる。

実施例 以下第１図を参照して本発明の一実施例について詳述す
る。なお、第１図にお℃・て、第３図に示したものと同
一の部分には同一の参照符号を付して、その詳細な説明
は省略する。

本発明は、点火時により多量の燃料［粋の噴射ができな
いのは点火が順調に進すまない場合に大量の燃料量が噴
射される可能性が危惧されるためであり、一方より確実
な点火信頼性な得る条件は点火開始の瞬間での５燃料噴
射流最（例えば１０１　、、／ｆｆ−）が多いことであ
り、積算し、た燃料量の多少ではないことに着目１−て
、なされたものである。

しかして、第１図に示す実施例によ、ｔ−１ば、燃料供
給主管２における流量調整弁４と１−１２や新井５との
間の部分２ａにアキュムレー、夕１２が設けら才１、こ
のアキュムレータの中には点火前に・一定量の燃料（油
）が加圧された状態で蓄、積さ才９ている。そして、点
火開始にて、し２や新井５が開いた瞬間に、アキｓムレ
ータ１２内の圧力によりこのアキュムｌ／−タ内に蓄積
しておいた燃料が高圧で燃料ノズル７−１．７−２．７
−３．７−４、・・・７−ｎ側へ流量１、各ノズルから
第２図に示すようにピーク的：こ噴射する。このように
、アキュムレータを用いる、−とにより、一定量の燃料
を極短時間の内次噴射することが可能である。そして、
噴射する積算総量はアキュムレータの体積により質理的
に制約されているため、どのような条件でも、継続的に
温度高となることはない。

一例として、最小燃料量１０１／分のガスタービンにお
いて、体積１７のアキュムレータにより、瞬時燃料流量
２０１／分の条件を容易につくることができる。かつ、
その燃料流量は２〜３秒しか継続しないため、燃焼ガス
温度変化が短かく、燃焼器の金属温度は余分に上昇する
ことなく、最小燃料量による燃焼条件へ移行し、燃焼器
およびその後流のタービン翼に対し不用の熱応力をかけ
ることがない。

変形例 本発明は、第１図に示した実施例に決して限定されるも
のではなく、本発明の範囲を逸脱しないで種々の変形が
なし得ることは勿論である。

特に、第１図に示したアキュムレータ１２に代えて、空
気圧、油圧又は機械力により一定景の燃料を短時間に噴
射させる装置を設けても、同様な作用を呈することがで
きる。また、燃料としてガスを使用する場合には、ガス
自身の圧縮性を活かすことができるため、アキュムレー
タ１２等を用いずに、燃料供給主管２における流量調整
弁４としゃ新井５との間の部分２ａの管体積を増すこと
によっても、同様な作用を呈することができる。

２ａの個所だけでなく、しゃ新井５の後流側などの個所
を選定することもできる。更に、燃料ポンプ１、圧力調
整弁３、流量調整弁４及びしゃ新井５は、それらと同じ
機能を有する他の機器にしてもよい。更に他に、本発明
は、燃焼器が１個の場合でも同様に適用できるものであ
る。

発明の効果 以上詳述したように、本発明によれば、一定量の燃料を
きわめて短時間に噴射して、点火時間を短くすることが
できる。燃料油を用いた３０ＭＷ級のガスタービンにて
、本発明の効果を実機テストした結果、第３図の従来方
法では、燃焼器が全数点火するまでに１０秒から２０秒
必要であったのに対し）第１図の本発明方法では種々の
条件下にて２秒以下にて点火確認をできた。

したがって、本発明によれば、燃焼器が継続的に温度高
となることはなく、これにより燃焼器焼損を防止して、
その寿命をかなり延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による燃料着火方法の一例を示すガスタ
ービン燃料装置の系統図、第２図は本発明方法による燃
料量変化を示す図、第３図は従来方法を示すガスタービ
ン燃料装置の系統図、第４図及び第５図は従来方法によ
る燃料量変化の二側を示す図である。 １・・燃料ポンプ、２・・燃料供給主管、３・・圧力調
整弁、４・・流量調整弁、５・・しゃ新井−６−１〜６
−ｎ−―分岐管、７−１〜７−ｎ・・燃料ノズル、８−
１〜Ｂ−ｎ・・燃焼器、９・・点火栓、１０−１〜１０
−ｎ・・火炎伝播管、１１・・火炎検知器、１２・・ア
キュムレータ。 第３辺 ’＄４１１１　　　　　第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 点火する前に一定量の燃料を加圧状態で貯えておき、こ
   の貯えておいた燃料を点火開始時に燃料ノズル側へ瞬時
   流してこのノズルから噴射させ、着火するようにしたこ
   とを特徴とする燃料着火方法。