JPH0331902B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0331902B2 JPH0331902B2 JP11352387A JP11352387A JPH0331902B2 JP H0331902 B2 JPH0331902 B2 JP H0331902B2 JP 11352387 A JP11352387 A JP 11352387A JP 11352387 A JP11352387 A JP 11352387A JP H0331902 B2 JPH0331902 B2 JP H0331902B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water vapor
- gas
- methanol
- combustion
- gas turbine
- 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.)
- Expired
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 75
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 10
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 42
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 3
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- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
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- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K21/00—Steam engine plants not otherwise provided for
- F01K21/04—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas
- F01K21/047—Steam engine plants not otherwise provided for using mixtures of steam and gas; Plants generating or heating steam by bringing water or steam into direct contact with hot gas having at least one combustion gas turbine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、燃料のメタノール改質ガスとその燃
焼用空気の双方が多量の水蒸気を含有する低カロ
リーの混合ガスを使用して、安定した燃焼を行う
ことができるエネルギー効率の高いメタノール改
質型ガスタービンの運転方法に関する。
焼用空気の双方が多量の水蒸気を含有する低カロ
リーの混合ガスを使用して、安定した燃焼を行う
ことができるエネルギー効率の高いメタノール改
質型ガスタービンの運転方法に関する。
従来、ガスタービンの廃熱を利用して原料メタ
ノールおよび水を予熱してそれぞれガス化すると
共に、所定の温度に加熱して改質反応器に供給し
反応を行わせることによつて改質ガスを得、この
改質ガスをタービンの燃料として使用するメタノ
ール改質型ガスタービンの運転方法は公知である
（たとえば、特開昭61−149532号公報）。
ノールおよび水を予熱してそれぞれガス化すると
共に、所定の温度に加熱して改質反応器に供給し
反応を行わせることによつて改質ガスを得、この
改質ガスをタービンの燃料として使用するメタノ
ール改質型ガスタービンの運転方法は公知である
（たとえば、特開昭61−149532号公報）。
通常、メタノール改質ガスは多量の水蒸気を含
有する低カロリーガスであり、かつ燃焼用空気が
多量の水蒸気を含むときは、安定して燃焼させる
ことが困難であり、このような改質ガスを燃料に
使用する限り、上記タービンを良好、かつ安定し
て運転することができない。
有する低カロリーガスであり、かつ燃焼用空気が
多量の水蒸気を含むときは、安定して燃焼させる
ことが困難であり、このような改質ガスを燃料に
使用する限り、上記タービンを良好、かつ安定し
て運転することができない。
しかしながら、廃熱を効率的に利用する上記ガ
スタービンの運転において、上記メタノール改質
ガスのみならず、燃焼用空気としても水蒸気量を
含有するものを使用できない限り、熱効率および
出力向上に対して意味がないし、設備コストおよ
び管理上も好ましいことではない。
スタービンの運転において、上記メタノール改質
ガスのみならず、燃焼用空気としても水蒸気量を
含有するものを使用できない限り、熱効率および
出力向上に対して意味がないし、設備コストおよ
び管理上も好ましいことではない。
したがつて、メタノール改質ガス並びに燃焼用
空気中に含有される水蒸気量に左右されることな
しに、両者をそのまま利用し、ガスタービンを安
定に運転できることは、上記タービンの廃熱を利
用するメタノール改質型タービンの運転上極めて
重要であると言える。
空気中に含有される水蒸気量に左右されることな
しに、両者をそのまま利用し、ガスタービンを安
定に運転できることは、上記タービンの廃熱を利
用するメタノール改質型タービンの運転上極めて
重要であると言える。
本発明の目的は、上記メタノール改質ガスのみ
ならず、燃焼用空気が多量の水蒸気を含有してい
ても、安定して燃焼させ、タービンを運転するこ
とができる方法を提供するにある。
ならず、燃焼用空気が多量の水蒸気を含有してい
ても、安定して燃焼させ、タービンを運転するこ
とができる方法を提供するにある。
このような本発明の目的は、
燃料のメタノール改質ガスおよび燃焼用空気を
ガスタービンの燃焼器に供給し、燃焼させるに際
して、上記メタノール改質ガスとして水蒸気を含
有するガスを供給すると共に、燃焼用空気の少な
くとも80容量％についても水蒸気を含有する空気
を燃焼器の二次燃焼領域以降供給し、かつ燃焼用
空気20容量％以下については実質的に水蒸気を含
有していない空気を一次燃焼領域に供給し、燃焼
せしめることによつて達成することができる。
ガスタービンの燃焼器に供給し、燃焼させるに際
して、上記メタノール改質ガスとして水蒸気を含
有するガスを供給すると共に、燃焼用空気の少な
くとも80容量％についても水蒸気を含有する空気
を燃焼器の二次燃焼領域以降供給し、かつ燃焼用
空気20容量％以下については実質的に水蒸気を含
有していない空気を一次燃焼領域に供給し、燃焼
せしめることによつて達成することができる。
すなわち、本発明の特徴は、上記ガスタービン
の運転に当たつて、燃料のメタノール改質ガスの
みならず、燃焼用空気も多量の水蒸気を含み、通
常安定して燃焼させることが出来ないガスタービ
ンの運転用の混合燃料ガスを、有効、かつ安定に
燃焼させ、何等支障なくガスタービンを運転させ
るものである。
の運転に当たつて、燃料のメタノール改質ガスの
みならず、燃焼用空気も多量の水蒸気を含み、通
常安定して燃焼させることが出来ないガスタービ
ンの運転用の混合燃料ガスを、有効、かつ安定に
燃焼させ、何等支障なくガスタービンを運転させ
るものである。
以下、図面に基づいて本発明の実施例を具体的
に説明する。
に説明する。
図は、本発明のガスタービンの運転方法を説明
するためのフローチヤート図である。
するためのフローチヤート図である。
図において、メタノールと水とは、それぞれ矢
印方向に向かつて供給され、ガスタービン４の排
気ダクト１内に導かれてそれぞれガス化され、ガ
ス化したメタノールガスおよび水蒸気はさらに上
記排気ダクト１内で加熱、昇温せしめられ、所定
の温度に達したところで混合される。ここで混合
割合としては、メタノールガス20〜50容量％に対
して、水蒸気を80〜50容量％の範囲内である。
印方向に向かつて供給され、ガスタービン４の排
気ダクト１内に導かれてそれぞれガス化され、ガ
ス化したメタノールガスおよび水蒸気はさらに上
記排気ダクト１内で加熱、昇温せしめられ、所定
の温度に達したところで混合される。ここで混合
割合としては、メタノールガス20〜50容量％に対
して、水蒸気を80〜50容量％の範囲内である。
次いで混合されたガスは、さらに排気ダクト１
内に導かれて、所定の温度に加熱された後、メタ
ノールの改質触媒の充填されている改質反応器２
に導入される。該改質反応器２中で改質され、カ
ロリーアツプされた改質ガスは、そのまま燃料と
してタービン４の燃焼器５にに送られる。
内に導かれて、所定の温度に加熱された後、メタ
ノールの改質触媒の充填されている改質反応器２
に導入される。該改質反応器２中で改質され、カ
ロリーアツプされた改質ガスは、そのまま燃料と
してタービン４の燃焼器５にに送られる。
一方、燃焼用空気は、圧縮器６（コンプレツサ
ー）によつて圧縮され、分岐バルブＢで分離され
て、その少なくとも80容量％の圧縮空気は、前記
排気ダクトで加熱された水蒸気と混合されて、さ
らに排気ダクトで加熱、温度コントロールを行つ
た後、燃焼器５の二次燃焼領域以降に送られる。
ー）によつて圧縮され、分岐バルブＢで分離され
て、その少なくとも80容量％の圧縮空気は、前記
排気ダクトで加熱された水蒸気と混合されて、さ
らに排気ダクトで加熱、温度コントロールを行つ
た後、燃焼器５の二次燃焼領域以降に送られる。
そして、上記分岐バルブＢで分離された残りの
20容量％以下の実質的に水蒸気を含有していない
圧縮空気は、排気ダクト１内に導き、同様に所定
温度に昇温させた後燃焼器５の一次燃焼領域以降
に供給される。
20容量％以下の実質的に水蒸気を含有していない
圧縮空気は、排気ダクト１内に導き、同様に所定
温度に昇温させた後燃焼器５の一次燃焼領域以降
に供給される。
なお、上記メタノール改質ガスの水蒸気含有許
容量は、通常多くとも30要領％、好ましくは１〜
20容量％であり、多量の水蒸気の含有を許容す
る。
容量は、通常多くとも30要領％、好ましくは１〜
20容量％であり、多量の水蒸気の含有を許容す
る。
一方、圧縮器６からの圧縮空気中に含有される
水蒸気の許容量は、30容量％以下、好ましくは１
〜５容量％であり、燃料のメタノール改質ガス同
様に、多量の水蒸気の含有を許容する。
水蒸気の許容量は、30容量％以下、好ましくは１
〜５容量％であり、燃料のメタノール改質ガス同
様に、多量の水蒸気の含有を許容する。
以下、実施例により本発明の効果を具体的に説
明する。
明する。
図において、燃焼器５中に、水蒸気を20容量％
含有する230℃の高温メタノール改質ガスを27.5
Kg／Ｓを用いて、水蒸気を５容量％含有する496
℃の高温燃焼用空気を222Kg／Ｓを二次燃焼領域
以降に供給し、実質的に水蒸気を含有していない
496℃の燃焼用空気を52Kg／Ｓを一次燃焼領域に
供給し、ガスタービン４を運転した。その結果、
安定した燃焼が得られ、ガスタービンの安定した
運転が達成できた。
含有する230℃の高温メタノール改質ガスを27.5
Kg／Ｓを用いて、水蒸気を５容量％含有する496
℃の高温燃焼用空気を222Kg／Ｓを二次燃焼領域
以降に供給し、実質的に水蒸気を含有していない
496℃の燃焼用空気を52Kg／Ｓを一次燃焼領域に
供給し、ガスタービン４を運転した。その結果、
安定した燃焼が得られ、ガスタービンの安定した
運転が達成できた。
次に、比較のため、上記ガスタービンの運転中
に、一次燃焼領域に供給している空気中に水蒸気
を混入させていつたところ、火炎の安定性が低下
し、振動燃焼や失火が生じて該ガスタービンのが
停止した。
に、一次燃焼領域に供給している空気中に水蒸気
を混入させていつたところ、火炎の安定性が低下
し、振動燃焼や失火が生じて該ガスタービンのが
停止した。
本発明によれば、次のような多くの優れた効果
が得られる。
が得られる。
(1) 燃料および燃焼用空気に多量の水蒸気を含有
し、カロリーが低くて通常はそのままでは、安
定して燃焼させることができないメタノール改
質ガスを燃料として安定して燃焼させることが
できる。換言すれば、燃焼用空気中に含有され
る水蒸気量を特に制御する必要がない。
し、カロリーが低くて通常はそのままでは、安
定して燃焼させることができないメタノール改
質ガスを燃料として安定して燃焼させることが
できる。換言すれば、燃焼用空気中に含有され
る水蒸気量を特に制御する必要がない。
(2) 水分や水蒸気を多量に含有する空気であつて
も、燃焼に利用できるので、タービンの起動か
ら定格運転までの広い範囲内の運転が可能であ
る。
も、燃焼に利用できるので、タービンの起動か
ら定格運転までの広い範囲内の運転が可能であ
る。
(3) 多量の水蒸気の含有を許容するので、燃焼器
の内筒の温度を低温に保つことができる。
の内筒の温度を低温に保つことができる。
(4) ガスタービンの廃熱を最大限利用することが
でき、該タービンを用いた発電（エネルギー）
効率を向上させることができる。
でき、該タービンを用いた発電（エネルギー）
効率を向上させることができる。
図は、本発明のメタノール改質型ガスタービン
の運転方法を説明するフローチヤート図である。 １……排気ダクト、２……改質器、４……ター
ビン、５……燃焼器。
の運転方法を説明するフローチヤート図である。 １……排気ダクト、２……改質器、４……ター
ビン、５……燃焼器。
Claims (1)
- １ 燃料のメタノール改質ガスおよび燃焼用空気
をガスタービンの燃焼器に供給し、燃焼させるに
際して、上記メタノール改質ガスとして水蒸気を
含有するガスを供給すると共に、燃焼用空気の少
なくとも80容量％についても水蒸気を含有する空
気を供給し、かつ燃焼用空気20容量％以下につい
ては実質的に水蒸気を含有していない空気を供給
し、燃焼せしめることを特徴とするメタノール改
質型ガスタービンの運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11352387A JPS63280825A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | メタノ−ル改質型ガスタ−ビンの運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11352387A JPS63280825A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | メタノ−ル改質型ガスタ−ビンの運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63280825A JPS63280825A (ja) | 1988-11-17 |
| JPH0331902B2 true JPH0331902B2 (ja) | 1991-05-09 |
Family
ID=14614500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11352387A Granted JPS63280825A (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | メタノ−ル改質型ガスタ−ビンの運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63280825A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6223519B1 (en) * | 1999-02-11 | 2001-05-01 | Bp Amoco Corporation | Method of generating power using an advanced thermal recuperation cycle |
| US20030223926A1 (en) * | 2002-04-14 | 2003-12-04 | Edlund David J. | Steam reforming fuel processor, burner assembly, and methods of operating the same |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP11352387A patent/JPS63280825A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63280825A (ja) | 1988-11-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |