JPS627938A

JPS627938A - 液体燃料供給方法

Info

Publication number: JPS627938A
Application number: JP14477485A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Kirikami; 桐上　清一
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-07-03
Filing date: 1985-07-03
Publication date: 1987-01-14

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】〔発明の利用分野〕本発明は、ガスタービン燃焼器の燃料油供給系統に係り
、％に、窒素酸化物の生成が少ない燃焼器に採用される
二段燃焼法に対し好適な燃料油供給系統に関する。

〔発明の背景〕

近年、ガスタービンの排気ガス中の窒素酸化物を低減す
る技術が、ガスタービンメーカの大きな課題となってい
る。特に、ガスタービン燃焼器そのものの中のＮＯｘ生
成量を減少する技術の開発がさかんに行なわれている。

我が国では、壇境規制が厳しく、電力会社は、比較的Ｎ
Ｏｘ生成量が少ない天然ガスを好んでガスタービンの燃
料に選択した。従って、天然ガス燃料に対し、更に、Ｎ
Ｏｘ生成１を少なくするための低ＮＯｘ燃焼器の開発は
、大いに進展し、現在ｉｔは完成している。

今後のガスタービン燃料として、ナフサおよび低硫黄重
油等が登場しており、これらは油のため、油燃料に適し
た低ＮＯｘ　ｍ　ｍ器の開発が行なわれている。燃焼器
の種類［ｔｊ、予混合、予蒸発形がよ〈研究されている
。

ガス焚燃焼器でもそうであったように、油焚燃焼器の低
ＮＯｘ化開発に燃料ノズルを二種設けた二段燃焼法が採
用されている。従って、燃焼器に燃料油を供給する燃料
系統は、二段燃焼法に合ったものが必要である。

第５図に、従来の燃料油供給方法を示す。燃料け、図の
右より供給され、燃料遮断弁１を通過し、　　　　　　
　−燃料ポンプ２Ｖｃよシ昇圧される。燃料ポンプ２か
ら送り出される油量は、バイパス弁３の開度により決ま
る。燃料は、流量分配器４により子細の系統に分けられ
る。流量分配器４は、通常、子細のギアポンプの軸を一
列に結合した構造であり、燃料の出入口の差圧で回転す
る。燃料は、千木の配管で、均等に子午の燃焼器５へ供
給される。流量分配器４の軸６の先端Ｋｉｄ、エンコー
ダ７があり、回転連間を検出する。この速度は、油量π
比例し、バイパス弁３のサーボ弁８に負帰還する。サー
ボ弁８自体の設定値９は、ガスタービンの回転数１０お
よび負荷要求１１ｖｃより、演算器１２で与えられる。

二段燃焼法では、もう一系統必要であり第５図の系統で
は、対応できない。また、単に、第５図の系統を、二倍
にしても、構成要素のムダ使いとなり、かつ、燃料流餅
配分の整合性を得ることはできない。

〔発明の目的〕本発明の目的は、液体燃料を使う二段燃焼器の燃料流量
を、パイロット燃料ノズルおよびメイン燃料ノズルへ、
回転数と負荷要求によって決まる一定比率で分配し、か
つ、それぞれの子細のノズルへ均等に配分する液体燃料
供給方法を提供するととｒｃある。

〔発明の概要〕

本発明の要点け、流量分配器に可変速電動機を増り付け
、電動機の回転数と流量が比例する関係を用いパイロッ
トおよび燃料ノズルへの流量を一定比率で分配し、それ
らの回転数をエンコーダにより計測し、その和に比例し
た流量を流すため、燃料ポンプのバイパス弁の開度に、
負帰還きせることにある。

〔発明の実施例〕

第１図は、本発明の実施例を示す。燃料は、図の右より
供給され、遮断弁１を通過し、燃料ポンプ２Ｖｃより昇
圧される。燃料ポンプ２から送り出される油量は、バイ
パス弁３の開度πより決まる。

燃料は、その後、二本の系統２０ａ、ｂｖｃ分かれ、一
方ニ、チェック弁１５とアキュムレータ１６を通過して
、流量分配器４ａに供給され、他方は、遮断弁３６を通
過して、流量分配器４ｂＶｃ供給される。それぞれ千木
の配管にわけられた燃料は、燃焼器５のパイロット燃料
ノズル１８およヒメイン燃料ノズル１９に供給される。

流量分配器４ａ、４ｂけ、それぞれ可変速電動機１３ａ
、ｂにより駆動されており、その回転数は、エンコーダ
７ａ、ｂｌｃより、可変速電動機１３ａ、ｂに負帰還さ
れる。電動機１３ａ、ｂそのものは、回転数設定値ｇａ
、ｂπより制量されている。燃焼器５が必要な総油量Ｑ
ｔは、ガスタービン回転数１０および負荷要求１１によ
り演算器１２で与えられ、その信号９け、分割器１３に
より第２図に示す。負荷と燃料流量の関係から２゜ａの
パイロット系統１’ｊＱｐ、２ｏｂのメイン系統にＱＭ
となるよう信号９ａ、ｂに分けられる。

流量分配器４ａ、ｂの流量は、それぞれの回転数に比例
するため、信号９ａ、ｂけ、直接電動機の回転数を制御
する。、この方法は、例えば、インバータを使えば容易
に行うことができる。エンコーダ７ａ、ｂの信号は、可
変速電動機１３ａ、ｂに負帰還するものとは別に、加算
器１４ｖｃ与えられ、この信号２１がサーボ弁８へも負
帰還に、バイパス弁３の開度を調整する。バイパス弁開
度設定値２２は、演算器１２により与えられる。

メイン系統２０ｂ［遮断弁３６を置くことによ郵、第２
図に示す負荷途中（約２５チ）からの燃料投入が可能と
なる。また、パイロット系統２゜ａπチェック弁１５お
よびアキュムレータ１６を設８Ｌ＊Ｏけ、負荷約２５優
でのメイン系統２０ｂへの燃料投入時、燃料の逆流や圧
力変動がおこらぬようにするためである。

第３図は負荷途中（約２５チ）での総燃料Ｑｔの大気温
度によるバイアス関係を示す。ガスタービンの特徴とし
て、大気温度が低ければ、空気流量が増加し、着火性が
悪くなる。従って、燃料流量に大気温度のバイアスをか
け、大気温度が変化しても、燃料と空気流量の比が変化
しないようにする必要がある。

また、二段燃焼に対する方式として、燃料スプリッター
を用いる方式がある。この方式は、燃料ポンプ後流の流
量を、燃料スプリッタで二系統に分ける方式である。こ
の場合、分けたあとの流量の和ぽ、総流量に等しく、燃
焼器へは受動的に、燃料が与えられる。従って、パイロ
ットおよびメイン燃料の互いに独立な制御ができない。

二段燃焼器で、特に、パイロットよりメイン燃料ノズル
へ、火炎を移すとき、火が容易に着くようそれぞれ独立
に燃料を供給しなければならない。すなわち、パイロッ
ト燃料を若干増加し、メイン燃料に火が着くまでメイン
燃料を増加させて行く。火が着けば、パイロット燃料を
急激に減少させ、かつ、メイン燃料を急激に増加きせる
。これらの動作に対する十分な追従性は、独立に燃料を
供給でさないので燃料スプリッタでは、期待できない。

第４図は、可変速電動機を、パイロット燃料系統２０ａ
のみに取付けた、第１図の変形例を示す。

゛一本方式で汀、可変速電動機が一台で良い。従つて、
構成要素が少ない利点がある。

第１図の方式と比較すると、系統２ｏｂの流量汀、全流
量と系統２０ａの流量の差として与えられる。独自に系
統２０ｂの流量が決らない。従って、ガスタービン負荷
変動が比較的小ざい運用に適している。

他方、第１図の方式は、系統２Ｑａ、ｂ共、流量を能動
的に決定できるため、ガスタービン負荷変動に対する追
従性が良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、燃焼器のパイロット燃料系統およびメ
イン燃料系統へ、任意に指定し之燃料配分比により、精
度よく独立に燃料を分配することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の燃料系統図、第２図ζ本発
明の燃料流量とガスタービン負荷の関係図、第３図は負
荷約２５壬の燃料流量と大気温度の関係を示す図、第４
図ｔｒｉ第２図の変形例を示す図、第５図は従来の燃料
系統図である。２・・・燃料ポンプ、３・・・バイパス弁、８・・・サ
ーボ弁。

Claims

【特許請求の範囲】

１、第一の可変速電動機により駆動される第一の流量分
配器および第二の可変速電動機により駆動される第二の
流量分配器へ同一の燃料ポンプから液体燃料が供給され
、前記第一の流量分配器および前記第二の流量分配器を
通過する総油量が、前記燃料ポンプのバイパス弁開度制
御系へ負帰還されることを特徴とする液体燃料供給方法
。