JPS61116221A - ガスタ−ビン燃焼器 - Google Patents
ガスタ−ビン燃焼器Info
- Publication number
- JPS61116221A JPS61116221A JP23916584A JP23916584A JPS61116221A JP S61116221 A JPS61116221 A JP S61116221A JP 23916584 A JP23916584 A JP 23916584A JP 23916584 A JP23916584 A JP 23916584A JP S61116221 A JPS61116221 A JP S61116221A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- catalyst
- catalyst layer
- combustion
- gas
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/40—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the use of catalytic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
- F23R3/18—Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants
- F23R3/20—Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants incorporating fuel injection means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/34—Feeding into different combustion zones
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Gas Burners (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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、器内で発生する窒素酸化物の生成を低減せし
めるようにした触媒燃焼方式のガスタービン燃焼器に関
する。
めるようにした触媒燃焼方式のガスタービン燃焼器に関
する。
ガスタービンプラントやフンバインドプラントから排出
される窒素酸化物（ＮＯｘ）については、行政１１［１
１によるきびしい環境規制があり、水噴射法やＤｅ−Ｎ
Ｏｘ処理などの種々の対策が採用されているが、いずれ
もプラント効率の低下や設備のコストアップなどの問題
をはらんでいる。この低ＮＯｘ対策として燃焼器内に触
媒を配設して低温で燃焼を完了させるようにした触媒燃
焼方式のの触媒燃焼器が開発されている。
される窒素酸化物（ＮＯｘ）については、行政１１［１
１によるきびしい環境規制があり、水噴射法やＤｅ−Ｎ
Ｏｘ処理などの種々の対策が採用されているが、いずれ
もプラント効率の低下や設備のコストアップなどの問題
をはらんでいる。この低ＮＯｘ対策として燃焼器内に触
媒を配設して低温で燃焼を完了させるようにした触媒燃
焼方式のの触媒燃焼器が開発されている。
この種の触媒燃焼器は、第３図に示すように、外筒１と
、この外筒１内に環状通路２を形成するように配置され
る内筒３と、先端部を内筒端まで延設するように外ｆｉ
１の端部に固設される燃料噴射弁４と、内筒端に設けら
れるスワーラ５と、内筒３内に配設される触媒層６とを
有しで構成され、図示しない］ンプレッサから出た圧縮
空気を、１′：Ａ状通路２を介して内筒頭部に導き、ス
ワーラ５により旋回流として燃焼器内に送り込むととも
に、燃お１噴射弁４に導かれた燃料を、内筒３に噴射し
、これらを予混合域で均一に混合した後、この混合気を
触媒層６にηさ、触媒反応によって触媒燃焼を生ぜしめ
、生成される高温ガスをタービン側に送り出すようにし
ている。
、この外筒１内に環状通路２を形成するように配置され
る内筒３と、先端部を内筒端まで延設するように外ｆｉ
１の端部に固設される燃料噴射弁４と、内筒端に設けら
れるスワーラ５と、内筒３内に配設される触媒層６とを
有しで構成され、図示しない］ンプレッサから出た圧縮
空気を、１′：Ａ状通路２を介して内筒頭部に導き、ス
ワーラ５により旋回流として燃焼器内に送り込むととも
に、燃お１噴射弁４に導かれた燃料を、内筒３に噴射し
、これらを予混合域で均一に混合した後、この混合気を
触媒層６にηさ、触媒反応によって触媒燃焼を生ぜしめ
、生成される高温ガスをタービン側に送り出すようにし
ている。
上記型式の触媒燃焼器では、高温部がないため低温燃焼
が可能となり、ＮＯｘ排出争を極力小さく抑えることが
できるが、燃料として天然ガスを用いた場合には、ある
程度予熱しておかないと触媒反応が起こらなかったり、
起こったとしても燃焼効率が低かったり、また触媒層に
流入してくる予混合気に濃度分布があると、濃度の高い
部分に対応する触媒層の劣化が激しいという難点がある
。
が可能となり、ＮＯｘ排出争を極力小さく抑えることが
できるが、燃料として天然ガスを用いた場合には、ある
程度予熱しておかないと触媒反応が起こらなかったり、
起こったとしても燃焼効率が低かったり、また触媒層に
流入してくる予混合気に濃度分布があると、濃度の高い
部分に対応する触媒層の劣化が激しいという難点がある
。
〔発明の目的〕
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、触媒燃焼
用燃料を触媒層上流で予燃焼せしめるとともに触媒層へ
の均−予混合気の送給を行わせしめ、安定した効率の高
い触ｔｓ燃焼を可能にしたガスタービン燃焼器を提供す
ることを目的とする。
用燃料を触媒層上流で予燃焼せしめるとともに触媒層へ
の均−予混合気の送給を行わせしめ、安定した効率の高
い触ｔｓ燃焼を可能にしたガスタービン燃焼器を提供す
ることを目的とする。
本発明は予燃焼部と触媒層の間に小径部を設け、この小
径部に燃料噴射機能を備えた旋回器を配設し、予燃焼部
からの火炎の触媒層への入り込みを防ぐとともに、均一
な予混合気を触媒に供給せしめるようにしたガスタービ
ン燃焼器である。
径部に燃料噴射機能を備えた旋回器を配設し、予燃焼部
からの火炎の触媒層への入り込みを防ぐとともに、均一
な予混合気を触媒に供給せしめるようにしたガスタービ
ン燃焼器である。
以下本発明の一実施例を図面につき説明する。
なお第１図において第３図と同一部材については同一符
号を付す。
号を付す。
第１図において符号１０は、外！！１内に設けられた内
筒であって、この内筒１の触媒層６とスワーラ５を設け
た部位の中間部分に小径部１１が形成されている。上記
小径部１１は内筒１０の内面からなだらかな斜面１２を
介して連なっている。
筒であって、この内筒１の触媒層６とスワーラ５を設け
た部位の中間部分に小径部１１が形成されている。上記
小径部１１は内筒１０の内面からなだらかな斜面１２を
介して連なっている。
一方上記小径部１１には燃料噴射機能を有する旋回器１
３が設けられている。上記旋回器１３は、第２図に示す
ように、外輪部１４と、この外輪部に同心的に設けられ
環状空間１５を形成する内輪部１６と、内輪部の内側空
間１７に設けられる羽根１８とを有して構成され、羽根
１８に形成した通路１９は、一端を上記環状空間１５に
接続するとともに、他端を内側空間１７に開口するよう
に設定されていて、燃料パイプ２０を介して環状空間１
５に送り込まれた燃料を、内側空間１７に噴射するよう
にしている。上記羽根１８は、上記噴射される燃料と、
羽根１８．１８の間を通る燃料ガスとを旋回流を形成し
ながら混合させる作用をしている。
３が設けられている。上記旋回器１３は、第２図に示す
ように、外輪部１４と、この外輪部に同心的に設けられ
環状空間１５を形成する内輪部１６と、内輪部の内側空
間１７に設けられる羽根１８とを有して構成され、羽根
１８に形成した通路１９は、一端を上記環状空間１５に
接続するとともに、他端を内側空間１７に開口するよう
に設定されていて、燃料パイプ２０を介して環状空間１
５に送り込まれた燃料を、内側空間１７に噴射するよう
にしている。上記羽根１８は、上記噴射される燃料と、
羽根１８．１８の間を通る燃料ガスとを旋回流を形成し
ながら混合させる作用をしている。
他方上記内筒１０の旋回器１３とスワー５５の間に形成
される区域２１には、点火器２２が配設されていて、区
域２１に送られた燃料空気混合物を燃焼させ、たとえば
ＬＮＧ燃料であれば、区域２１の出口で５００℃になる
ようにしている。すなわち上記区１４２”Ｎよ、燃料空
気混合物を予燃焼せしめるようにしている。
される区域２１には、点火器２２が配設されていて、区
域２１に送られた燃料空気混合物を燃焼させ、たとえば
ＬＮＧ燃料であれば、区域２１の出口で５００℃になる
ようにしている。すなわち上記区１４２”Ｎよ、燃料空
気混合物を予燃焼せしめるようにしている。
次に作用を説明する。
コンプレツリから吐き出された空気は、環状通路２に沿
って、内！！１０を冷ｍしながら、内筒頭部に導かれ、
ここでスワーラ５により旋回流を形成しながら予燃焼区
域２０に送られ、燃料噴射弁４から噴射される燃料と混
合される。上記燃料混合器は、点火器２２により燃焼を
開始し、所要の温度、たとえばＬＮＧ燃料の場合５００
℃程度に温度上昇された後、旋回器１３に送られる。燃
料ガスは、この旋回器１３の羽根１８．１８の間を通り
扱ける際に旋回流となり増速され、羽根１８の開口から
噴射される燃料と混合され、均一な予混合ガサとして触
媒層６に送り込まれることになる。
って、内！！１０を冷ｍしながら、内筒頭部に導かれ、
ここでスワーラ５により旋回流を形成しながら予燃焼区
域２０に送られ、燃料噴射弁４から噴射される燃料と混
合される。上記燃料混合器は、点火器２２により燃焼を
開始し、所要の温度、たとえばＬＮＧ燃料の場合５００
℃程度に温度上昇された後、旋回器１３に送られる。燃
料ガスは、この旋回器１３の羽根１８．１８の間を通り
扱ける際に旋回流となり増速され、羽根１８の開口から
噴射される燃料と混合され、均一な予混合ガサとして触
媒層６に送り込まれることになる。
なお予燃焼区域２１で予燃焼された燃料ガスは、旋回器
１３で増速されるため火炎が消え、予燃焼区域での火炎
が起因となって、旋回器１３に送り込まれた燃料が触媒
燃焼を起こす前に火炎燃焼を起こすことがない。また羽
根１８は通路１９を通る燃料により冷部されるから、羽
根１Ｂが燃料ガスにより過度の温度上昇を生ずることが
ない。
１３で増速されるため火炎が消え、予燃焼区域での火炎
が起因となって、旋回器１３に送り込まれた燃料が触媒
燃焼を起こす前に火炎燃焼を起こすことがない。また羽
根１８は通路１９を通る燃料により冷部されるから、羽
根１Ｂが燃料ガスにより過度の温度上昇を生ずることが
ない。
〔発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、触媒の燃焼開始温度
まで燃料ガスを予熱した模、触媒層に送り込むので、触
媒燃焼の効率の向上を図り得るとともに、予燃焼区域と
触媒層の間に燃料噴射機能を備えた旋回器を配設したこ
とにより、二次燃料の火炎燃焼を防ぎかつ触媒面の予混
合気濃度を均一に設定し得、したがって触媒の不均一温
度分布による劣化が生ぜず、効率のよい触媒燃焼が可能
となり低ＮＯｘ化が実現できるという効果を奏する。
まで燃料ガスを予熱した模、触媒層に送り込むので、触
媒燃焼の効率の向上を図り得るとともに、予燃焼区域と
触媒層の間に燃料噴射機能を備えた旋回器を配設したこ
とにより、二次燃料の火炎燃焼を防ぎかつ触媒面の予混
合気濃度を均一に設定し得、したがって触媒の不均一温
度分布による劣化が生ぜず、効率のよい触媒燃焼が可能
となり低ＮＯｘ化が実現できるという効果を奏する。
第１図は本発明によるガスタービン燃焼器の断面図、第
２図は同ガスタービン燃焼器に組み込まれる旋回器の一
部を破砕して示す斜視図、第３図は従来のガスタービン
燃焼器の断面図である。 １・・・外筒、４・・・燃料噴射弁、５・・・スワーラ
、６・・・触媒層、１０・・・内筒、１１・・・小径部
、１３・・・旋回器、１４・・・環状空間、１６・・・
内輪部、１８・・・羽根、２１・・・予燃焼区域、２２
・・・点火器。
２図は同ガスタービン燃焼器に組み込まれる旋回器の一
部を破砕して示す斜視図、第３図は従来のガスタービン
燃焼器の断面図である。 １・・・外筒、４・・・燃料噴射弁、５・・・スワーラ
、６・・・触媒層、１０・・・内筒、１１・・・小径部
、１３・・・旋回器、１４・・・環状空間、１６・・・
内輪部、１８・・・羽根、２１・・・予燃焼区域、２２
・・・点火器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、外筒と、この外筒内部に配置され外筒内面との間に
環状通路を形成する内筒と、外筒端に設けられ先端部を
内筒端にまで延設する燃料噴射弁と、内筒端に設けられ
環状通路を通る空気流に旋回流を形成せしめるスワーラ
と、内筒内部に設けられた触媒層とを有するガスタービ
ン燃焼器において、内筒端に設けたスワーラと内筒内部
に設けた触媒層の中間部に小径部を形成し、この小径部
に燃料噴射機能を備えた旋回器を配設し、小径部に導か
れた燃焼ガスに燃料を混合せしめて触媒層に送り込むよ
うにしたことを特徴とするガスタービン燃焼器。 ２、旋回器に設けた旋回羽根に燃料通路を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガスタービン燃
焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23916584A JPS61116221A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23916584A JPS61116221A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61116221A true JPS61116221A (ja) | 1986-06-03 |
Family
ID=17040694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23916584A Pending JPS61116221A (ja) | 1984-11-13 | 1984-11-13 | ガスタ−ビン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61116221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02259331A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-22 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 触媒燃焼式ガスタービン用燃焼器 |
| WO2006053825A1 (de) * | 2004-11-16 | 2006-05-26 | Alstom Technology Ltd | Gasturbinenanlage und zugehörige brennkammer |
-
1984
- 1984-11-13 JP JP23916584A patent/JPS61116221A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02259331A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-22 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 触媒燃焼式ガスタービン用燃焼器 |
| WO2006053825A1 (de) * | 2004-11-16 | 2006-05-26 | Alstom Technology Ltd | Gasturbinenanlage und zugehörige brennkammer |
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