JPS63215838A - ガスタ−ビンの蒸気噴射装置 - Google Patents

ガスタ−ビンの蒸気噴射装置

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Publication number
JPS63215838A
JPS63215838A JP4831587A JP4831587A JPS63215838A JP S63215838 A JPS63215838 A JP S63215838A JP 4831587 A JP4831587 A JP 4831587A JP 4831587 A JP4831587 A JP 4831587A JP S63215838 A JPS63215838 A JP S63215838A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steam
pipe
piping
gas turbine
flow rate
Prior art date
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Pending
Application number
JP4831587A
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English (en)
Inventor
Kazutoshi Ishibashi
和利 石橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS63215838A publication Critical patent/JPS63215838A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、ガスタービンの排ガス中の窒素酸化物を低減
するガスタービンの蒸気噴射装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、ガスタービンプラントの燃焼構造は、第4図に示
すように、まず空気圧11機1で圧縮した空気を燃焼器
2へ導き、この燃焼器2内で圧縮空気と燃料とを混合燃
焼させ、このとき生じた高圧高温の作動流体即ち燃焼ガ
スが膨張する過程でガスタービン3内のガスタービンロ
ータ4を回転させ、このガスタービンロータ4と同軸上
に設けられた発電機5を回して電気エネルギーを得る構
造となっている。
ところで、近年のガスタービンプラントでは燃焼器2内
の燃焼温度を上昇させることでプラントの高効率化をは
かつているが、燃焼温度を上昇させると、高熱のため空
気中の窒素が酸化して人体に非常に有害な窒素酸化物(
以下、NOx )が発生してしまう。そこで各プラ、ン
トによってガスタービン排ガス中のNOx濃度が規制さ
れており、一般のガスタービンプラントでは、燃焼火炎
中に蒸気を噴射して燃焼温度を低下させNOxを低減す
る蒸気噴射装置6が配設されている。
この蒸気噴射装置6は、排熱回収熱交換器7または蒸気
タービン8から蒸気を抽気して減温器9にiさ、ここで
蒸気の温度を低下させた後、3I!断弁10、蒸気流量
調節弁11を通り蒸気マニホールド12より燃焼器2内
へ蒸気を噴射させる構造となっている。
このように低温の蒸気を燃焼火炎の中に噴射することに
より、火炎の温度を低下させ、NOxの発生を低減させ
ることができる。
また蒸気噴射の後、さらにアンモニアを排ガス中に注入
混合させ、その下流側で排ガスを触媒に通すことでより
完全なNOx低減をはかることも行われている。
第5図はガスタービン着火からタービン定格運転に達す
るまでのNOx排出量の変化を示すもので、同図に示し
たように、まずガスタービン着火と同時にNOxが排出
され、ガスタービン暖機運転終了点からFSNL(定格
回転数無負荷)の状態まで回転数とほぼ比例してNOx
排出量は上昇し、FSNL点を過ぎるとガスタービンの
負荷に応じてNOx排出量は上昇する。そこでNOxの
排出量をおさえるために蒸気噴射を行い、図中一点鎖線
で示したようなNOx曲線を得る。しかしこれでもまだ
公害対策の観点からは充分ではなく、さらにNOxを低
減させるため、アンモニアを注入して図中実線で示した
ようなNOx特性を得ている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上述した従来のガスタービンの蒸気噴射装
置では、蒸気流量調節弁11の下流側と蒸気マニホール
ド12間の蒸気配管13内の温度雰囲気が大気温度とほ
とんど変わらないため、蒸気噴射開始時にこの蒸気配管
13内を通過する蒸気の温度が低下して液化し、この液
化した蒸気が燃焼器2内の火炎に直接吹き付けられるこ
とになり、火炎が消され、ガスタービンを停止させてし
まうという問題があった。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもの
で、蒸気噴射開始時における蒸気の液化を防止し、この
液化した蒸気による燃焼室内の火炎の吹き消えを防止で
きるガスタービンの蒸気噴射装置を提供することを目的
とする。
[発明の構成コ (問題点を解決するための手段) 本発明のガスタービンの蒸気噴射装置は、蒸気タービン
または排熱回収熱交換器から抽気した蒸気を燃焼器内へ
導くための蒸気配管と、この蒸気配管に介装されこの蒸
気配管内を流れる蒸気の流量を調整する蒸気流!#、y
J節弁とを備え、この燃焼器内の火炎に蒸気配管より導
いた蒸気を噴射してタービン排ガス中の窒素酸化物を低
減させるガスタービンの蒸気噴射装置において、蒸気流
量調節弁下流側と燃焼器間の蒸気配管に密着して配設さ
れ、蒸気流量調節弁上流側の蒸気配管から蒸気を導入し
てこの導入した蒸気により蒸気配管の温度調節を行うス
チームトレース配管を具備したことを特徴とするもので
ある。
(作 用) 蒸気流X調節弁下流側と燃焼器間の蒸気配管に密着配設
されたスチームトレース配管は、蒸気流i調節弁上流側
から蒸気を導入して蒸気配管を暖め、噴射蒸気が蒸気配
管内で液化することを防止する。
(実施例) 以下本発明の一実施例について図を参照にしながら説明
する。
第1図は実施例の蒸気噴射装置の構成を示す図で、蒸気
流量調節弁21の下流側と蒸気マニホールド22を連絡
する蒸気配管23には、該配管23外周と密着してスチ
ームトレース配管24が内挿されている。
このスチームトレース配管24は一端を蒸気流量調節弁
21の上流側にスチームトレース配管人口弁25を介し
て接続され、他端が蒸気マニホールド22近傍でスチー
ムトレース戻り配管26に接続されている。スチームト
レース配管24内を流れた蒸気はこのスチームトレース
戻り配管26により復水器27へ導かれる。
また、スチームトレース配管24の上流側に設けられた
スチームトレース配管人口弁25は、スチームトレース
配管24内への蒸気の進入を開/閉するためのもので、
このスチームトレース配管人口弁25の開/閉により、
蒸気配管23を加熱するか否かの切替えを行う。
以下、蒸気配管23とスチームトレース配管24との密
着固定構造の一例を第2図を参照にして説明する。
蒸気配管23外周には該配管23の軸方向に沿ってスチ
ームトレース配管24が密着配設されている。このスチ
ームトレース配管24はその周囲を伝熱セメント28に
よって蒸気配管23に固定されており、さらにこのスチ
ームトレース配管24の固定を確実にするために随所に
補強線29が゛巻かれている。
そして蒸気配管23とスチームトレース配管24とを覆
うように蒸気配管保護用の硬質カバー30が設けられ、
この硬質カバ−30外周には硬質カバー30を固定する
ための補強1131が随所に巻かれ、そして最外周に外
装金属板32を被覆して一本のラインとしている。
第3図はこの実施例のガスタービン燃焼系統への応用例
を示す図である。
このような構成のガスタービンの蒸気噴射装置では、ガ
スタービンへの蒸気噴射を行う前にスチームトレース配
管入口弁25を開くことで、蒸気流産調節弁21と蒸気
マニホールド22間の蒸気配管23がスチームトレース
配管24内の蒸気により予め暖められるので、噴射蒸気
が蒸気配管23内の低温環境下により液化することがな
くなる。
なお、蒸気噴射開始後は蒸気配置1”23を暖める必要
が無いため、スチームトレース配管人口弁25は閉じら
れている。
C発明の効果] 以上説明したように本発明のガスタービンの蒸気噴射装
置によれば、ガスタービンへの蒸気噴射用配管が噴射開
始前から常に蒸気の熱により暖められている状態となっ
ているため、蒸気噴射開始時における蒸気の液化を防止
することができ、蒸気の液化によって生じるガスタービ
ン火炎の吹き消えをなくし、ガスタービンの停止を防止
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構成を示す図、第2図は第
1図の一部を示す部分断面図、第3図は実施例の応用例
を示す図、第4図は従来の蒸気噴射装置の構成を示す図
、第5図はガスタービン着火から定格運転までのNOx
排出量曲線を示す図である。 21・・・・・・・・・蒸気流量調節弁22・・・・・
・・・・蒸気マニホールド23・・・・・・・・・蒸気
配管 24・・・・・・・・・スチームトレース配管25・・
・・・・・・・スチームトレース配管人口弁  ・ 、
′26・・・・・・・・・スチームトレース戻り配管2
7・・・・・・・・・復水器 代理人 弁理士  須 山 佐 − m−、

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)蒸気タービンまたは排熱回収熱交換器から抽気し
    た蒸気を燃焼器内へ導くための蒸気配管と、前記蒸気配
    管に介装されこの蒸気配管内を流れる蒸気の流量を調整
    する蒸気流量調節弁とを備え、前記燃焼器内の火炎に前
    記蒸気配管より導いた蒸気を噴射してタービン排ガス中
    の窒素酸化物を低減させるガスタービンの蒸気噴射装置
    において、前記蒸気流量調節弁下流側と前記燃焼器間の
    蒸気配管に密着して配設され、前記蒸気流量調節弁上流
    側の蒸気配管から蒸気を導入してこの導入した蒸気によ
    り前記蒸気配管の温度調節を行うスチームトレース配管
    を具備したことを特徴とするガスタービンの蒸気噴射装
    置。
  2. (2)スチームトレース配管の蒸気導入側にこのスチー
    ムトレース配管への蒸気導入量を調節するための導入蒸
    気量調節弁を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記記載のガスタービンの蒸気噴射装置。
JP4831587A 1987-03-03 1987-03-03 ガスタ−ビンの蒸気噴射装置 Pending JPS63215838A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5567335A (en) * 1993-12-15 1996-10-22 Elpatronic Ag Process and apparatus for welding sheet metal edges

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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