JPS63223333A - 石炭焚きガスタ−ビン - Google Patents
石炭焚きガスタ−ビンInfo
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- JPS63223333A JPS63223333A JP62056918A JP5691887A JPS63223333A JP S63223333 A JPS63223333 A JP S63223333A JP 62056918 A JP62056918 A JP 62056918A JP 5691887 A JP5691887 A JP 5691887A JP S63223333 A JPS63223333 A JP S63223333A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/32—Collecting of condensation water; Drainage ; Removing solid particles
-
- 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
- F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
- F02C3/20—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products
- F02C3/26—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid using a special fuel, oxidant, or dilution fluid to generate the combustion products the fuel or oxidant being solid or pulverulent, e.g. in slurry or suspension
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (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】
産業上の利用分野
本発明は、原動機製品の石炭焚きガスタービンに係り、
石炭、特に微粉炭の固体燃料を用いることを可能とする
技術分野で利用される。
石炭、特に微粉炭の固体燃料を用いることを可能とする
技術分野で利用される。
従来の技術
従来、ガスタービンは、ＬＮＧ 、軽油等のクリーン燃
料を、その対象としており、石炭等の固体燃料は多量の
灰分を含んでいるので、ガスタービンでは使用できなか
った。
料を、その対象としており、石炭等の固体燃料は多量の
灰分を含んでいるので、ガスタービンでは使用できなか
った。
発明が解決しようとする問題点
従来、石炭をガスタービン用燃料として使用する場合に
は、石炭をガス化炉にてガス化し、そのガス燃料をガス
タービンに導入するいわゆる石炭ガス化複合発電プラン
トがあるが、この方式は系統が複雑となり、非常の高価
なシステムとなっており、高温脱じん、脱硫、脱硝技術
は何れも開発中であり、完全に実用化に至っていない。
は、石炭をガス化炉にてガス化し、そのガス燃料をガス
タービンに導入するいわゆる石炭ガス化複合発電プラン
トがあるが、この方式は系統が複雑となり、非常の高価
なシステムとなっており、高温脱じん、脱硫、脱硝技術
は何れも開発中であり、完全に実用化に至っていない。
ガスタービンの連続運転上、最もネックになるのは、石
炭中の灰分によるファウリングと詰まりの問題である。
炭中の灰分によるファウリングと詰まりの問題である。
脱硫、脱硝については、ガスタービン排出後の低温状態
でも処理できる技術が広く実用化されている。したがっ
て本発明では、微粉炭、ＣＷＭ等の石炭燃料を、直接、
スラギングコンバスタ （石炭燃焼炉）で、高負荷燃焼
を行ない、石炭中の天分の８０〜９０％を溶融状態で取
出し、さらに燃焼ガスに含まれている１０〜２０％のミ
スト状の灰分を、ガスタービンに入る前で、回転式ミス
トセパレータまたはセラミックフィルタ等により、取り
除き、ガスタービンの連続運転を可能とする。
でも処理できる技術が広く実用化されている。したがっ
て本発明では、微粉炭、ＣＷＭ等の石炭燃料を、直接、
スラギングコンバスタ （石炭燃焼炉）で、高負荷燃焼
を行ない、石炭中の天分の８０〜９０％を溶融状態で取
出し、さらに燃焼ガスに含まれている１０〜２０％のミ
スト状の灰分を、ガスタービンに入る前で、回転式ミス
トセパレータまたはセラミックフィルタ等により、取り
除き、ガスタービンの連続運転を可能とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、上述の問題点を解決するために、次のような
手段を採っている。すなわち、片側より石炭燃焼炉、ミ
ス）・セパレータ、ガスタービン部及び空気圧縮機の順
に配設し、上記ガスタービン部と空気圧縮機との間に直
接、ガス、空気の移動が無いように仕切りを入れて同軸
で連結し、上記空気圧縮機により加圧された空気は、石
炭燃焼炉の１次空気及び２次、３次空気として利用する
ため、空気圧縮機出口よりパイプにより所定の場所に導
き、上記石炭燃焼炉は高熱負荷のスラギングコンバスタ
として構成し、中間部に溶融スラグ取出し装置を設置プ
、上記スラギングコンバスタ以降には、燃焼ガス性状コ
ントロールのための２次、３次空気導入孔を設け、さら
に、燃焼ガス中の灰分ミストを除去するためのミストセ
パレータを設け、かつその後流にガスタービンの燃焼ガ
ス導入部を設けた石炭焚きガスタービンとする。
手段を採っている。すなわち、片側より石炭燃焼炉、ミ
ス）・セパレータ、ガスタービン部及び空気圧縮機の順
に配設し、上記ガスタービン部と空気圧縮機との間に直
接、ガス、空気の移動が無いように仕切りを入れて同軸
で連結し、上記空気圧縮機により加圧された空気は、石
炭燃焼炉の１次空気及び２次、３次空気として利用する
ため、空気圧縮機出口よりパイプにより所定の場所に導
き、上記石炭燃焼炉は高熱負荷のスラギングコンバスタ
として構成し、中間部に溶融スラグ取出し装置を設置プ
、上記スラギングコンバスタ以降には、燃焼ガス性状コ
ントロールのための２次、３次空気導入孔を設け、さら
に、燃焼ガス中の灰分ミストを除去するためのミストセ
パレータを設け、かつその後流にガスタービンの燃焼ガ
ス導入部を設けた石炭焚きガスタービンとする。
作用
」二連の手段によれば、スラギングコンバスタにおいて
、石炭中の灰分の８０〜９０％が溶融状態で、スラグポ
ートより除去され、残りの１０〜２０％の燃焼ガスに含
まれる灰分はミストセパレータにより除去される。
、石炭中の灰分の８０〜９０％が溶融状態で、スラグポ
ートより除去され、残りの１０〜２０％の燃焼ガスに含
まれる灰分はミストセパレータにより除去される。
実施例
次に、本発明の実施例について、第１図より第３ａ、３
ｂ図を参照して詳述する。
ｂ図を参照して詳述する。
本発明による石炭焚きガスタービンの構成を示す第１図
において、燃焼用空気は、空気取入孔８＝３− より導入され、空気圧縮機９を経て、１０〜１５ａｔａ
に加圧され、圧縮空気取出口１０より高圧空気供給管２
２を通り、一部は旋回用２次空気導入孔１３．２次空気
導入孔１４．３次空気導入孔１５より各々、スラギング
コンバスタ１及びミストセパレータ出口へ供給される。
において、燃焼用空気は、空気取入孔８＝３− より導入され、空気圧縮機９を経て、１０〜１５ａｔａ
に加圧され、圧縮空気取出口１０より高圧空気供給管２
２を通り、一部は旋回用２次空気導入孔１３．２次空気
導入孔１４．３次空気導入孔１５より各々、スラギング
コンバスタ１及びミストセパレータ出口へ供給される。
残りの空気は微粉炭ビン１６、微粉フィーダ２１を経て
供給される微粉炭を搬送し、微粉炭バーナ１２を経て、
スラギングコンバスタ１へ導入される。 微粉炭は一次
空気及び旋回用２次空気により旋回しながら激しく燃焼
し、燃焼用雰囲気温度は１５００〜１６００°Ｃ以上に
達し、微粉炭中の天分（Ｓｉ０２．Ａｌ２２０３． Ｍ
’ｇＯ，Ｃａｂ、 Ｆｅ２（１＋、 ０ｔｃ）は溶融状
態となり、壁面を傳って流れ、スラグ抜き出し孔より溶
融スラグ溜１７へ８０〜９０％排出される。残りの天分
１０〜２０％はガス状又はミスト状で燃焼ガスと共に、
スラギングコンバスタｌを出たあと、２次空気導入孔１
４から導入された２次空気と再燃焼又は混合した後、適
正な温度にコントロールされ（即ち、灰分が全てミスト
状またはフライアッノユ状になる温度以下に保たれる。
供給される微粉炭を搬送し、微粉炭バーナ１２を経て、
スラギングコンバスタ１へ導入される。 微粉炭は一次
空気及び旋回用２次空気により旋回しながら激しく燃焼
し、燃焼用雰囲気温度は１５００〜１６００°Ｃ以上に
達し、微粉炭中の天分（Ｓｉ０２．Ａｌ２２０３． Ｍ
’ｇＯ，Ｃａｂ、 Ｆｅ２（１＋、 ０ｔｃ）は溶融状
態となり、壁面を傳って流れ、スラグ抜き出し孔より溶
融スラグ溜１７へ８０〜９０％排出される。残りの天分
１０〜２０％はガス状又はミスト状で燃焼ガスと共に、
スラギングコンバスタｌを出たあと、２次空気導入孔１
４から導入された２次空気と再燃焼又は混合した後、適
正な温度にコントロールされ（即ち、灰分が全てミスト
状またはフライアッノユ状になる温度以下に保たれる。
）、燃焼ガス＝４−
と共にミストフライアッシュセパレータブレードを通過
する途中で、ブレードにミスト状で付着し、回転するブ
レードに刻まれた溶融ミスト導入溝２３（第３ｂ図）を
通り、遠心力により外側に次第に導かれ、最終的には、
ミストスラグ排出ホッパ１８に至る。
する途中で、ブレードにミスト状で付着し、回転するブ
レードに刻まれた溶融ミスト導入溝２３（第３ｂ図）を
通り、遠心力により外側に次第に導かれ、最終的には、
ミストスラグ排出ホッパ１８に至る。
ミストフライアッシュセパレータ３は多数の放射状に設
置されたブレード詳より成り、燃焼ガス中の灰ミスト、
フライアッシュ等は、これらに衝突付着し、上記の過程
を経てほぼ完全に除去される。この過程で、最も重要な
のは、燃焼ガス温度を適正に保ち、灰ミスト、フライア
ッシュが常にコンスタントに遠心力でブレード」二を外
側に流れるよう制御することであり、これがうまくいか
ないと、ブレードは閉塞し、連続運転は出来ない。
置されたブレード詳より成り、燃焼ガス中の灰ミスト、
フライアッシュ等は、これらに衝突付着し、上記の過程
を経てほぼ完全に除去される。この過程で、最も重要な
のは、燃焼ガス温度を適正に保ち、灰ミスト、フライア
ッシュが常にコンスタントに遠心力でブレード」二を外
側に流れるよう制御することであり、これがうまくいか
ないと、ブレードは閉塞し、連続運転は出来ない。
ミストフライアッシュセパレータブレード３を通過した
燃焼ガスは、そのままガスタービン本体６へ導入され、
さらに燃焼排ガスロアに至る。
燃焼ガスは、そのままガスタービン本体６へ導入され、
さらに燃焼排ガスロアに至る。
発明の効果
本発明を採用すると、次のような効果を発揮すａ）微粉
炭、ＣＷＭ等をガスタービンの燃料として使用できるた
め、ガスタービンコンバインドプラントを構成でき、石
炭焚きの高効率プラントが実現できる。
炭、ＣＷＭ等をガスタービンの燃料として使用できるた
め、ガスタービンコンバインドプラントを構成でき、石
炭焚きの高効率プラントが実現できる。
ｂ）微粉炭燃焼用のスラキングコンパスタ及びミストセ
パレータをガスタービンと一体型に、石炭焚き＝１ンバ
インドンステムとして大幅なコストダウンが計れる。
パレータをガスタービンと一体型に、石炭焚き＝１ンバ
インドンステムとして大幅なコストダウンが計れる。
第１図は本発明による石炭焚きガスタービンの構成を示
す断面図、第２図は第１図の■−■断面図、第３ａ図は
ミストセパレータ放射ブレードの正面図、第３１）図は
第３ａ図のｍｂ−ｍｂ断面図である。 Ｉ・・石炭燃焼炉（スラギングコンバスタ）、２・・溶
融スラグバッフル、３・・ミストフライアッンコセバレ
ータ（回転式）ブレード、４・・セパレータ駆動モーフ
、５・・ガスタービンベアリング（軸受）、６・・ガス
タービン本体（ｃ′１−夕及びブレード）、７・・燃焼
排ガス口、８・・空気取入孔、９・・空気圧縮機、１０
・・圧縮空気取出口、１１・・ミストフライアッシュセ
パレータロータ、１２・・微粉炭１次空気吹込口（微粉
炭バーナ）、】３・・旋回用２次空気導入孔、１４・・
２次空気導入孔、１５・・３次空気導入孔、１６・・微
粉炭ビン、■７・・溶融スラグ溜、Ｉ８・・ミストスラ
グ排出ホッパ、１９・・ガスタービン、空気圧縮機仕切
り、２０・・スラギングコンバスタ炉壁、２１・・微粉
フィーダ、２２・・高圧空気供給管、２３・・溶融ミス
ト導入溝、２４・・空気圧縮機軸受。
す断面図、第２図は第１図の■−■断面図、第３ａ図は
ミストセパレータ放射ブレードの正面図、第３１）図は
第３ａ図のｍｂ−ｍｂ断面図である。 Ｉ・・石炭燃焼炉（スラギングコンバスタ）、２・・溶
融スラグバッフル、３・・ミストフライアッンコセバレ
ータ（回転式）ブレード、４・・セパレータ駆動モーフ
、５・・ガスタービンベアリング（軸受）、６・・ガス
タービン本体（ｃ′１−夕及びブレード）、７・・燃焼
排ガス口、８・・空気取入孔、９・・空気圧縮機、１０
・・圧縮空気取出口、１１・・ミストフライアッシュセ
パレータロータ、１２・・微粉炭１次空気吹込口（微粉
炭バーナ）、】３・・旋回用２次空気導入孔、１４・・
２次空気導入孔、１５・・３次空気導入孔、１６・・微
粉炭ビン、■７・・溶融スラグ溜、Ｉ８・・ミストスラ
グ排出ホッパ、１９・・ガスタービン、空気圧縮機仕切
り、２０・・スラギングコンバスタ炉壁、２１・・微粉
フィーダ、２２・・高圧空気供給管、２３・・溶融ミス
ト導入溝、２４・・空気圧縮機軸受。
Claims (1)
- 片側より石炭燃焼炉、ミストセパレータ、ガスタービン
部及び空気圧縮機の順に配設し、上記ガスタービン部と
空気圧縮機との間に直接、ガス、空気の移動が無いよう
に仕切りを入れて同軸で連結し、上記空気圧縮機により
加圧された空気は、石炭燃焼炉の１次空気及び２次、３
次空気として利用するため、空気圧縮機出口よりパイプ
により所定の場所に導き、上記石炭燃焼炉は高熱負荷の
スラギングコンバスタとして構成し、中間部に溶融スラ
グ取出し装置を設け、上記スラギングコンバスタ以降に
は、燃焼ガス性状コントロールのための２次、３次空気
導入孔を設け、さらに、燃焼ガス中の灰分ミストを除去
するためのミストセパレータを設け、かつその後流にガ
スタービンの燃焼ガス導入部を設けた石炭焚きガスター
ビン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056918A JPS63223333A (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 石炭焚きガスタ−ビン |
| EP88102743A EP0281852B1 (en) | 1987-03-13 | 1988-02-24 | Coal fired gas turbine |
| US07/159,943 US4909030A (en) | 1987-03-13 | 1988-02-24 | Coal fired gas turbine |
| DE8888102743T DE3875138T2 (de) | 1987-03-13 | 1988-02-24 | Kohlebefeuerte gasturbine. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62056918A JPS63223333A (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 石炭焚きガスタ−ビン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63223333A true JPS63223333A (ja) | 1988-09-16 |
Family
ID=13040862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62056918A Pending JPS63223333A (ja) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | 石炭焚きガスタ−ビン |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4909030A (ja) |
| EP (1) | EP0281852B1 (ja) |
| JP (1) | JPS63223333A (ja) |
| DE (1) | DE3875138T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07166886A (ja) * | 1993-12-16 | 1995-06-27 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 遠心流動層ガスタービン |
| US9057522B2 (en) | 2006-11-17 | 2015-06-16 | Summerhill Biomass Systems, Inc. | Powdered fuels, dispersions thereof, and combustion devices related thereto |
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| US5255506A (en) * | 1991-11-25 | 1993-10-26 | General Motors Corporation | Solid fuel combustion system for gas turbine engine |
| DK1869307T3 (da) * | 2005-04-12 | 2010-12-20 | Zilkha Biomass Power Llc | Integreret biomasseenergisystem |
| ZA200902204B (en) * | 2006-09-29 | 2010-07-28 | Zilkha Biomass Energy Llc | Integrated biomass energy system |
| US7908841B2 (en) * | 2008-10-08 | 2011-03-22 | General Electric Company | Gasifier and cyclone separator for coal combustion |
| WO2011029128A1 (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-17 | Mathew James Fletcher | Turbine apparatus and method |
| CN102152951B (zh) * | 2011-03-04 | 2013-01-09 | 广东电网公司电力科学研究院 | 给粉机自动启停控制系统与控制方法 |
Family Cites Families (7)
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| US2770947A (en) * | 1948-11-26 | 1956-11-20 | Simmering Graz Pauker Ag | Gas turbine plant for pulverized fuel with combustion chamber surrounded by air cooling ducts |
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| CH633454A5 (de) * | 1978-12-01 | 1982-12-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Staubabscheider zur abscheidung von staeuben aus stroemenden gasen. |
| DE3009237A1 (de) * | 1980-03-11 | 1981-09-24 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur strom- und waermeerzeugung aus kohle |
| US4600414A (en) * | 1982-10-13 | 1986-07-15 | Solar Turbines Incorporated | Apparatus for removing contaminants from heated gases |
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-
1987
- 1987-03-13 JP JP62056918A patent/JPS63223333A/ja active Pending
-
1988
- 1988-02-24 US US07/159,943 patent/US4909030A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-02-24 DE DE8888102743T patent/DE3875138T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-02-24 EP EP88102743A patent/EP0281852B1/en not_active Expired
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| US9057522B2 (en) | 2006-11-17 | 2015-06-16 | Summerhill Biomass Systems, Inc. | Powdered fuels, dispersions thereof, and combustion devices related thereto |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0281852A2 (en) | 1988-09-14 |
| EP0281852B1 (en) | 1992-10-07 |
| US4909030A (en) | 1990-03-20 |
| DE3875138T2 (de) | 1993-02-11 |
| EP0281852A3 (en) | 1990-01-10 |
| DE3875138D1 (de) | 1992-11-12 |
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