JPH05321697A - ガスタービンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
ガスタービンの排気ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPH05321697A JPH05321697A JP4128930A JP12893092A JPH05321697A JP H05321697 A JPH05321697 A JP H05321697A JP 4128930 A JP4128930 A JP 4128930A JP 12893092 A JP12893092 A JP 12893092A JP H05321697 A JPH05321697 A JP H05321697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- catalyst
- turbine
- passage
- compressor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービンの低負荷運転状態の範囲で排気
ガスの浄化が可能なガスタービンの排気ガス浄化装置を
提供する。 【構成】 ガスタービン100の他に第1主排気ガス流
路112、バイパス排気ガス流路113、第2主排気ガ
ス流路114、触媒排気ガス流路115および還流排気
ガス流路116が、流路112、113、114および
116には遮断弁が設置される。各遮断弁は運転状態に
応じて開閉制御され運転状態に応じた排気ガス流路が構
成される。即ち排気ガスは、触媒暖機完了まではコンプ
レッサに吸入口に還流され、触媒暖機完了から低負荷ま
では触媒により浄化され、高負荷域においては直接大気
に放出される。
ガスの浄化が可能なガスタービンの排気ガス浄化装置を
提供する。 【構成】 ガスタービン100の他に第1主排気ガス流
路112、バイパス排気ガス流路113、第2主排気ガ
ス流路114、触媒排気ガス流路115および還流排気
ガス流路116が、流路112、113、114および
116には遮断弁が設置される。各遮断弁は運転状態に
応じて開閉制御され運転状態に応じた排気ガス流路が構
成される。即ち排気ガスは、触媒暖機完了まではコンプ
レッサに吸入口に還流され、触媒暖機完了から低負荷ま
では触媒により浄化され、高負荷域においては直接大気
に放出される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービンの排気ガス
浄化装置に係わり、特にガスタービンの始動時およびア
イドリング運転時にガスタービンから排出される性状の
悪いガスが外部に排出されることを防止する排気ガス浄
化装置に関する。
浄化装置に係わり、特にガスタービンの始動時およびア
イドリング運転時にガスタービンから排出される性状の
悪いガスが外部に排出されることを防止する排気ガス浄
化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ガスタービンは重量当たりの出力が大き
いことから、自動車の駆動源としても注目されている。
ガスタービンの排気ガスは通常の内燃機関の排気ガスに
比較してカーボン含有量だけでなく他窒素酸化物、一酸
化炭素および炭化水素等の有毒成分の含有量も少ないも
のの、これらの成分を直接大気に放出することは望まし
いことではない。
いことから、自動車の駆動源としても注目されている。
ガスタービンの排気ガスは通常の内燃機関の排気ガスに
比較してカーボン含有量だけでなく他窒素酸化物、一酸
化炭素および炭化水素等の有毒成分の含有量も少ないも
のの、これらの成分を直接大気に放出することは望まし
いことではない。
【0003】そこで排気ガスを浄化するとともに、ガス
タービンの熱効率を向上させるために、排気ガスとガス
タービン吸気との間で熱交換をおこなう再生器を設置す
るガスタービンが提案されている(特開平2−2568
16公報参照)。この再生器のガス側通路に酸化触媒お
よび三元触媒を設置し、酸化触媒で排気ガスの熱を利用
してカーボン、一酸化炭素を酸化するだけでなく、三元
触媒で窒素酸化物の還元と一酸化炭素および炭化水素の
酸化とを行い排気ガスを無害化して大気に放出される。
タービンの熱効率を向上させるために、排気ガスとガス
タービン吸気との間で熱交換をおこなう再生器を設置す
るガスタービンが提案されている(特開平2−2568
16公報参照)。この再生器のガス側通路に酸化触媒お
よび三元触媒を設置し、酸化触媒で排気ガスの熱を利用
してカーボン、一酸化炭素を酸化するだけでなく、三元
触媒で窒素酸化物の還元と一酸化炭素および炭化水素の
酸化とを行い排気ガスを無害化して大気に放出される。
【0004】一方排気ガスの熱は再生器の空気通路側を
流れる空気に伝達され、燃焼器に入る空気の温度を高め
てガスタービンの熱効率を向上させる。
流れる空気に伝達され、燃焼器に入る空気の温度を高め
てガスタービンの熱効率を向上させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記提案にかか
る再生器においては定格運転状態において排気ガスを浄
化することが可能であるものの、アイドリング運転状態
においては排気ガスの温度が低いために触媒が十分に活
性化せず排気ガスが十分に浄化されない場合が生じる。
る再生器においては定格運転状態において排気ガスを浄
化することが可能であるものの、アイドリング運転状態
においては排気ガスの温度が低いために触媒が十分に活
性化せず排気ガスが十分に浄化されない場合が生じる。
【0006】さらにガスタービンの始動時には未燃燃料
が排出されるために、排気ガス中に白煙が発生すること
を避けることはできない。本発明はかかる問題点に鑑み
なされたものであって、ガスタービンの始動から低負荷
運転状態の範囲で排気ガスの浄化が可能なガスタービン
の排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
が排出されるために、排気ガス中に白煙が発生すること
を避けることはできない。本発明はかかる問題点に鑑み
なされたものであって、ガスタービンの始動から低負荷
運転状態の範囲で排気ガスの浄化が可能なガスタービン
の排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明にかかるガスター
ビンの排気ガス浄化装置は、コンプレッサと、コンプレ
ッサで圧縮された空気の中に燃料を噴射して燃焼させる
燃焼器と、燃焼器から排出される燃焼ガスによって駆動
されコンプレッサを駆動する排気タービンと、排気ター
ビンを駆動した後の排気ガスを浄化するための触媒と、
始動時に排気ガスをコンプレッサの吸気口に直接還流さ
せる第1の排気ガス流路と、ガスタービンの始動後に排
気ガスで該触媒を暖機するために触媒を通過させた後に
排気ガスをコンプレッサの吸気口に還流させる第2の排
気ガス流路と、触媒の暖機完了後に排気ガスを触媒を通
過させることによって浄化した後に大気に排出する第3
の排気ガス流路と、を備える。
ビンの排気ガス浄化装置は、コンプレッサと、コンプレ
ッサで圧縮された空気の中に燃料を噴射して燃焼させる
燃焼器と、燃焼器から排出される燃焼ガスによって駆動
されコンプレッサを駆動する排気タービンと、排気ター
ビンを駆動した後の排気ガスを浄化するための触媒と、
始動時に排気ガスをコンプレッサの吸気口に直接還流さ
せる第1の排気ガス流路と、ガスタービンの始動後に排
気ガスで該触媒を暖機するために触媒を通過させた後に
排気ガスをコンプレッサの吸気口に還流させる第2の排
気ガス流路と、触媒の暖機完了後に排気ガスを触媒を通
過させることによって浄化した後に大気に排出する第3
の排気ガス流路と、を備える。
【0008】
【作用】本発明にかかるガスタービンの浄化装置にあっ
ては、始動時には排気ガスは直接コンプレッサに還流さ
れるため、未燃燃料によって生じる白煙が大気に放出さ
れることが防止される。始動後には排気ガスは触媒を通
過した後コンプレッサに還流されるため、触媒の暖機が
促進されるだけでなく性状の悪い排気ガスが大気に放出
されることが防止される。
ては、始動時には排気ガスは直接コンプレッサに還流さ
れるため、未燃燃料によって生じる白煙が大気に放出さ
れることが防止される。始動後には排気ガスは触媒を通
過した後コンプレッサに還流されるため、触媒の暖機が
促進されるだけでなく性状の悪い排気ガスが大気に放出
されることが防止される。
【0009】触媒の暖機が完了した後には、排気ガスは
触媒によって浄化されるため性状の悪い排気ガスが大気
に放出されることが防止される。ガスタービンの回転数
が所定回転数以上となれば、排気ガスの性状は直接大気
に排出される。
触媒によって浄化されるため性状の悪い排気ガスが大気
に放出されることが防止される。ガスタービンの回転数
が所定回転数以上となれば、排気ガスの性状は直接大気
に排出される。
【0010】
【実施例】図1は本発明にかかるガスタービンの排気ガ
ス浄化装置の実施例構成図であって、ガスタービン10
0はコンプレッサ101と排気タービン102とが軸1
03によって直結されている。軸103はコンプレッサ
101の外側に延びており、例えば駆動輪である負荷1
04を駆動する。
ス浄化装置の実施例構成図であって、ガスタービン10
0はコンプレッサ101と排気タービン102とが軸1
03によって直結されている。軸103はコンプレッサ
101の外側に延びており、例えば駆動輪である負荷1
04を駆動する。
【0011】コンプレッサ101で圧縮された空気は燃
焼器105において燃料噴射ノズル106から噴射され
る燃料と混合されて燃焼し、燃焼ガスとなって排気ター
ビン102を駆動する。排気タービン102から排出さ
れる排気ガスは排気ガス流路111に導かれるが、途中
で第1主排気ガス流路112とバイパス排気ガス流路1
13の2つに分岐する。
焼器105において燃料噴射ノズル106から噴射され
る燃料と混合されて燃焼し、燃焼ガスとなって排気ター
ビン102を駆動する。排気タービン102から排出さ
れる排気ガスは排気ガス流路111に導かれるが、途中
で第1主排気ガス流路112とバイパス排気ガス流路1
13の2つに分岐する。
【0012】第1主排気ガス流路112には第1主排気
ガス流路遮断弁122が設置される。第1主排気ガス流
路112は第1主排気ガス流路遮断弁122の後流で第
2主排気ガス流路114と触媒排気ガス流路115に分
岐する。第2主排気ガス流路114は第2主排気ガス流
路遮断弁124の後流で大気に開放される。
ガス流路遮断弁122が設置される。第1主排気ガス流
路112は第1主排気ガス流路遮断弁122の後流で第
2主排気ガス流路114と触媒排気ガス流路115に分
岐する。第2主排気ガス流路114は第2主排気ガス流
路遮断弁124の後流で大気に開放される。
【0013】触媒排気ガス流路115の途中には触媒1
25が設置され触媒125の後流で、途中にバイパス排
気ガス流路遮断弁123の設置されたバイパス排気ガス
流路113と合流する。この合流点とガスタービン10
0のコンプレッサ101の吸気口との間は、途中に還流
排気ガス流路遮断弁126の設けられた還流排気ガス流
路116によって接続されている。
25が設置され触媒125の後流で、途中にバイパス排
気ガス流路遮断弁123の設置されたバイパス排気ガス
流路113と合流する。この合流点とガスタービン10
0のコンプレッサ101の吸気口との間は、途中に還流
排気ガス流路遮断弁126の設けられた還流排気ガス流
路116によって接続されている。
【0014】また触媒排気ガス流路115の触媒125
の出口側には例えば熱電対である排気ガス温度検出器1
35が設置されており、検出器135で検出される排気
ガス温度が例えば摂氏250度である所定温度に到達し
た時に触媒125が活性化したものと判断する。図2は
ガスタービンの起動曲線を示すグラフであって、横軸に
時間を、縦軸にガスタービンの回転数をとる。
の出口側には例えば熱電対である排気ガス温度検出器1
35が設置されており、検出器135で検出される排気
ガス温度が例えば摂氏250度である所定温度に到達し
た時に触媒125が活性化したものと判断する。図2は
ガスタービンの起動曲線を示すグラフであって、横軸に
時間を、縦軸にガスタービンの回転数をとる。
【0015】そしてガスタービンの運転状態は以下の4
つの状態に区分される。 (I)時刻t0 で例えばセルモータである起動装置が起
動された後、時刻t1 で例えば30000rpmである
自立回転数に到達するまで。 (II)時刻t1 以後時刻t2 で触媒が活性かしたと判断
されるまで。 (III)時刻t2 以後時刻t3 で例えば40000rpm
である所定回転数に到達するまで。 (IV)時刻t3 以後。
つの状態に区分される。 (I)時刻t0 で例えばセルモータである起動装置が起
動された後、時刻t1 で例えば30000rpmである
自立回転数に到達するまで。 (II)時刻t1 以後時刻t2 で触媒が活性かしたと判断
されるまで。 (III)時刻t2 以後時刻t3 で例えば40000rpm
である所定回転数に到達するまで。 (IV)時刻t3 以後。
【0016】即ち本実施例においては上記(I)〜(I
V)までの運転状態に対応して各流路に設けられた遮断
弁を、例えばシーケンサで構成された制御装置で開閉制
御する。図3から図6までは各運転状態におけるフロー
シートであって、太い実線は排気ガスの流れを表す。
V)までの運転状態に対応して各流路に設けられた遮断
弁を、例えばシーケンサで構成された制御装置で開閉制
御する。図3から図6までは各運転状態におけるフロー
シートであって、太い実線は排気ガスの流れを表す。
【0017】図3は時刻t0 から時刻t1 までの始動状
態(I)の排気ガスの流れを示す。即ち第1主排気ガス
流路遮断弁122は“閉”とされ、バイパス排気ガス流
路遮断弁123および還流排気ガス流路遮断弁126は
“開”とされる。この始動状態にあっては排気ガスはバ
イパス排気ガス流路113および還流排気ガス流路を経
由してコンプレッサ101の吸気口に還流され、始動時
に未燃燃料を含む排気ガスの大気への放出が防止され
る。
態(I)の排気ガスの流れを示す。即ち第1主排気ガス
流路遮断弁122は“閉”とされ、バイパス排気ガス流
路遮断弁123および還流排気ガス流路遮断弁126は
“開”とされる。この始動状態にあっては排気ガスはバ
イパス排気ガス流路113および還流排気ガス流路を経
由してコンプレッサ101の吸気口に還流され、始動時
に未燃燃料を含む排気ガスの大気への放出が防止され
る。
【0018】図4は時刻t1 から時刻t2 までの触媒活
性前の状態(II)の排気ガスの流れを示す。即ちバイパ
ス排気ガス流路遮断弁123および第2主排気ガス流路
遮断弁124は“閉”とされ、第1主排気ガス流路遮断
弁122および還流排気ガス流路遮断弁126は“開”
とされる。
性前の状態(II)の排気ガスの流れを示す。即ちバイパ
ス排気ガス流路遮断弁123および第2主排気ガス流路
遮断弁124は“閉”とされ、第1主排気ガス流路遮断
弁122および還流排気ガス流路遮断弁126は“開”
とされる。
【0019】この状態にあっては排気ガスは第1主排気
ガス流路112、触媒排気ガス流路115および還流排
気ガス流路を経由してコンプレッサ101の吸気口に還
流され、触媒125を暖機するとともに、性状の悪い排
気ガスの大気への放出が防止される。図5は時刻t2 か
ら時刻t3 までの触媒活性後の状態 (III)の排気ガスの
流れを示す。
ガス流路112、触媒排気ガス流路115および還流排
気ガス流路を経由してコンプレッサ101の吸気口に還
流され、触媒125を暖機するとともに、性状の悪い排
気ガスの大気への放出が防止される。図5は時刻t2 か
ら時刻t3 までの触媒活性後の状態 (III)の排気ガスの
流れを示す。
【0020】即ち第1主排気ガス流路遮断弁122およ
び還流排気ガス流路遮断弁126は“閉”とされ、バイ
パス排気ガス流路遮断弁123および第2主排気ガス流
路遮断弁124は“開”とされる。この状態にあっては
排気ガスはバイパス排気ガス流路113、触媒排気ガス
流路115および第2主排気ガス流路114を経由して
大気に放出されるため、低負荷運転状態において性状の
悪い排気ガスが触媒で浄化される。
び還流排気ガス流路遮断弁126は“閉”とされ、バイ
パス排気ガス流路遮断弁123および第2主排気ガス流
路遮断弁124は“開”とされる。この状態にあっては
排気ガスはバイパス排気ガス流路113、触媒排気ガス
流路115および第2主排気ガス流路114を経由して
大気に放出されるため、低負荷運転状態において性状の
悪い排気ガスが触媒で浄化される。
【0021】図6は時刻t3 以後の高負荷運転状態(I
V)の排気ガスの流れを示す。即ちバイパス排気ガス流
路遮断弁123および還流排気ガス流路遮断弁126は
“閉”とされ、第1主排気ガス流路遮断弁122および
第2主排気ガス流路遮断弁124は“開”とされる。こ
の状態にあっては排気ガスは第1主排気ガス流路112
および第2主排気ガス流路114を経由して直接大気に
放出される。
V)の排気ガスの流れを示す。即ちバイパス排気ガス流
路遮断弁123および還流排気ガス流路遮断弁126は
“閉”とされ、第1主排気ガス流路遮断弁122および
第2主排気ガス流路遮断弁124は“開”とされる。こ
の状態にあっては排気ガスは第1主排気ガス流路112
および第2主排気ガス流路114を経由して直接大気に
放出される。
【0022】高負荷運転状態にあっては排気ガスはクリ
ーンとなるため、触媒で浄化する必要は少ない。
ーンとなるため、触媒で浄化する必要は少ない。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明にかかるガス
タービンの排気ガス浄化装置によれば、低負荷の排気ガ
スの性状の悪い運転領域において排気ガスが直接大気に
放出されることが防止される。さらに本実施例に示す構
成によれば排気ガス流量の少ない低負荷時以下の運転状
態において触媒で排気ガスを浄化すればよいため、触媒
の処理能力は小であっても足り経済的にも優れている。
タービンの排気ガス浄化装置によれば、低負荷の排気ガ
スの性状の悪い運転領域において排気ガスが直接大気に
放出されることが防止される。さらに本実施例に示す構
成によれば排気ガス流量の少ない低負荷時以下の運転状
態において触媒で排気ガスを浄化すればよいため、触媒
の処理能力は小であっても足り経済的にも優れている。
【図1】図1は本発明の実施例の構成図である。
【図2】図2はガスタービンの起動曲線を示すグラフで
ある。
ある。
【図3】図3は運転状態(I)におけるフローシートで
ある。
ある。
【図4】図4は運転状態(II)におけるフローシートで
ある。
ある。
【図5】図5は運転状態 (III)におけるフローシートで
ある。
ある。
【図6】図6は運転状態(IV)におけるフローシートで
ある。
ある。
100…ガスタービン 101…コンプレッサ 102…排気タービン 103…軸 104…負荷 105…燃焼器 106…燃料噴射ノズル 111…排気ガス流路 112…第1主排気ガス流路 113…バイパス排気ガス流路 114…第2主排気ガス流路 115…触媒排気ガス流路 116…還流排気ガス流路 122…第1主排気ガス流路遮断弁 123…バイパス排気ガス流路遮断弁 124…第2主排気ガス流路遮断弁 125…触媒 126…還流排気ガス流路遮断弁 135…排気ガス温度検出器
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02C 3/34 7910−3G 7/00 Z 7910−3G
Claims (1)
- 【請求項1】 コンプレッサと、 該コンプレッサで圧縮された空気の中に燃料を噴射して
燃焼させる燃焼器と、 該燃焼器から排出される燃焼ガスによって駆動され該コ
ンプレッサを駆動する排気タービンと、 該排気タービンを駆動した後の排気ガスを浄化するため
の触媒と、 始動時に排気ガスを該コンプレッサの吸気口に直接還流
させる第1の排気ガス流路と、 ガスタービンの始動後に排気ガスで該触媒を暖機するた
めに、該触媒を通過させた後に排気ガスを該コンプレッ
サの吸気口に還流させる第2の排気ガス流路と、 該触媒の暖機完了後に排気ガスを該触媒を通過させるこ
とによって浄化した後に大気に排出する第3の排気ガス
流路と、を備えるガスタービンの排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12893092A JP2903861B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | ガスタービンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12893092A JP2903861B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | ガスタービンの排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05321697A true JPH05321697A (ja) | 1993-12-07 |
JP2903861B2 JP2903861B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=14996916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12893092A Expired - Fee Related JP2903861B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | ガスタービンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2903861B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008505272A (ja) * | 2004-07-02 | 2008-02-21 | ボルボ テクノロジー コーポレイション | 内燃機関排気システム |
JP2009276053A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンNOxの乾式三元触媒還元法 |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP12893092A patent/JP2903861B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008505272A (ja) * | 2004-07-02 | 2008-02-21 | ボルボ テクノロジー コーポレイション | 内燃機関排気システム |
US7921647B2 (en) | 2004-07-02 | 2011-04-12 | Volvo Technology Corp | Internal combustion engine exhaust gas system |
JP2009276053A (ja) * | 2008-05-15 | 2009-11-26 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンNOxの乾式三元触媒還元法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2903861B2 (ja) | 1999-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5177401B2 (ja) | 排気ガス浄化触媒の暖機方法及びシステム | |
US7591131B2 (en) | Low pressure EGR system having full range capability | |
JP2009257301A (ja) | 排気ガス浄化触媒の暖機方法及びシステム | |
JP5530239B2 (ja) | 内燃機関用の排気ガス浄化装置を有する2ステージ過給システムおよびそれを制御する方法 | |
JP2003065121A (ja) | ディーゼルエンジン | |
JP2004100489A (ja) | 排気白煙化防止装置 | |
JP2903861B2 (ja) | ガスタービンの排気ガス浄化装置 | |
JP2002256867A (ja) | 排気浄化装置を備えた内燃機関 | |
KR20210064962A (ko) | 차량의 egr 밸브 제어 장치 및 그 방법 | |
JP2004019624A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2808404B2 (ja) | ガスタービンエンジン用触媒燃焼器の始動方法 | |
JP2010190143A (ja) | 内燃機関の過給及び排気浄化システム | |
JPH06108879A (ja) | 触媒燃焼器を用いたガスタービン | |
JP3539255B2 (ja) | 過給機を有する内燃機関 | |
JP2003090212A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JPS60178921A (ja) | 排気浄化装置と過給機とを備えた内燃エンジン | |
JP3358557B2 (ja) | 車両暖房装置 | |
JP2009150271A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3906581B2 (ja) | 車両用暖房装置 | |
JP2995201B2 (ja) | エンジン排気の二次空気供給装置 | |
JPH0524334B2 (ja) | ||
JP3906582B2 (ja) | 車両用暖房装置 | |
JP3536697B2 (ja) | 燃焼式ヒータを有する内燃機関 | |
CN116291812A (zh) | 内燃发动机布置的排气净化设备 | |
JPH11125150A (ja) | 排気ガス還流装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |