JPH06129262A - ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置 - Google Patents
ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置Info
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- JPH06129262A JPH06129262A JP27881692A JP27881692A JPH06129262A JP H06129262 A JPH06129262 A JP H06129262A JP 27881692 A JP27881692 A JP 27881692A JP 27881692 A JP27881692 A JP 27881692A JP H06129262 A JPH06129262 A JP H06129262A
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Abstract
(57)【要約】
【目 的】 負荷に関係なく高燃焼効率で、低ＮＯx で
運転できる燃焼器を制御できる装置を提供する。 【構 成】 分配装置２はパイロット燃料管路５と仕切
弁10を有する予混合気管路６とに分岐され、前記パイロ
ット燃料管路５は第１の切換弁７と定流量弁８とを有
し、前記予混合気管路６は前記仕切弁10の後流側に一端
が接続され、他端が予混合気供給管57の燃料噴射ノズル
56に接続された管路11, 12, 13と該管路11,12, 13から
分岐され、燃料噴射ノズル56に接続される分岐管路11
ｂ, 12ｂ, 13ｂとで構成され、前記管路11の分岐管路11
ｂに第２の切換弁14を、管路12, 13に第３, ４の切換弁
15, 16を夫々配置するとともに、前記第１の切換弁７は
仕切弁10と逆作動する弁で構成され、前記各切換弁等は
ガスタービンの制御装置からの信号を受けて作動する燃
料分配制御装置17によってされるように構成されている
ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置。
運転できる燃焼器を制御できる装置を提供する。 【構 成】 分配装置２はパイロット燃料管路５と仕切
弁10を有する予混合気管路６とに分岐され、前記パイロ
ット燃料管路５は第１の切換弁７と定流量弁８とを有
し、前記予混合気管路６は前記仕切弁10の後流側に一端
が接続され、他端が予混合気供給管57の燃料噴射ノズル
56に接続された管路11, 12, 13と該管路11,12, 13から
分岐され、燃料噴射ノズル56に接続される分岐管路11
ｂ, 12ｂ, 13ｂとで構成され、前記管路11の分岐管路11
ｂに第２の切換弁14を、管路12, 13に第３, ４の切換弁
15, 16を夫々配置するとともに、前記第１の切換弁７は
仕切弁10と逆作動する弁で構成され、前記各切換弁等は
ガスタービンの制御装置からの信号を受けて作動する燃
料分配制御装置17によってされるように構成されている
ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービン用燃料制御
装置に関し、更に詳しくは直接燃料を噴射するパイロッ
ト弁と空気と燃料とを予め混合させて燃焼させる予混合
供給管を有するガスタービン用燃料制御装置に関するも
のである。
装置に関し、更に詳しくは直接燃料を噴射するパイロッ
ト弁と空気と燃料とを予め混合させて燃焼させる予混合
供給管を有するガスタービン用燃料制御装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】燃焼筒内に燃料を直接噴射して燃焼させ
る燃焼器は着火性能と保焔性能が優れている。しかし、
この燃焼器は高温で燃焼するために高濃度のＮＯx を発
生すると言う問題があり、これを解消するために燃焼器
内に水あるいは蒸気を噴射して燃焼温度を低下させる方
法が採用されているが、この方法は熱効率を低下させる
上に、純水供給装置等が必要である。
る燃焼器は着火性能と保焔性能が優れている。しかし、
この燃焼器は高温で燃焼するために高濃度のＮＯx を発
生すると言う問題があり、これを解消するために燃焼器
内に水あるいは蒸気を噴射して燃焼温度を低下させる方
法が採用されているが、この方法は熱効率を低下させる
上に、純水供給装置等が必要である。
【０００３】一方、空気と燃料とを予め混合し、これを
燃焼器に供給して燃焼させることによって比較的低温で
燃焼させて低ＮＯx 化を図った燃焼器が提案されている
が、この燃焼器は燃料の濃度を燃焼に最適の状態 (薄め
となる) に調節して燃焼温度を制御する関係で安定燃焼
範囲が狭く、そのためガスタービン燃焼器の如く広い作
動範囲で安定かつ低ＮＯx 状態で燃焼させるには予混合
気の当量比を正確に調節する必要があり、その結果、燃
料と燃焼用空気の流量を調節する複雑な流量制御が必要
となると言う問題がある。
燃焼器に供給して燃焼させることによって比較的低温で
燃焼させて低ＮＯx 化を図った燃焼器が提案されている
が、この燃焼器は燃料の濃度を燃焼に最適の状態 (薄め
となる) に調節して燃焼温度を制御する関係で安定燃焼
範囲が狭く、そのためガスタービン燃焼器の如く広い作
動範囲で安定かつ低ＮＯx 状態で燃焼させるには予混合
気の当量比を正確に調節する必要があり、その結果、燃
料と燃焼用空気の流量を調節する複雑な流量制御が必要
となると言う問題がある。
【０００４】このような要求から、本発明者は図２に示
すように、燃焼器本体50の中央頂部にパイロット弁51を
有する燃焼筒52を配置し、この燃焼筒52を拡散領域Ａを
形成する小径部53と、混合気燃焼領域Ｂを形成する中間
円錐部54と、主燃焼領域Ｃを形成する大径部55とで構成
し、燃焼用空気ａと燃料噴射ノズル56から供給された燃
料Ｆ1 を予め混合して予混合気Ｆ2 として予混合燃焼領
域Ｂへ供給するように予混合気供給管57を水平方向に等
間隔を置いて６本配置したガスタービン用燃焼器を構成
した。そしてかかるパイロット弁と、複数の予混合気供
給管とを配置した燃焼器の燃料を極めて応答性に優れ、
簡単に制御することができるガスタービン用燃焼器の燃
料制御装置を特願平４−83975 号として先に提案した。
すように、燃焼器本体50の中央頂部にパイロット弁51を
有する燃焼筒52を配置し、この燃焼筒52を拡散領域Ａを
形成する小径部53と、混合気燃焼領域Ｂを形成する中間
円錐部54と、主燃焼領域Ｃを形成する大径部55とで構成
し、燃焼用空気ａと燃料噴射ノズル56から供給された燃
料Ｆ1 を予め混合して予混合気Ｆ2 として予混合燃焼領
域Ｂへ供給するように予混合気供給管57を水平方向に等
間隔を置いて６本配置したガスタービン用燃焼器を構成
した。そしてかかるパイロット弁と、複数の予混合気供
給管とを配置した燃焼器の燃料を極めて応答性に優れ、
簡単に制御することができるガスタービン用燃焼器の燃
料制御装置を特願平４−83975 号として先に提案した。
【０００５】即ち、このガスタービン用燃焼器の燃料制
御装置は、流量制御弁を有するガスタービン用燃焼器の
燃料量制御装置に、更に燃料分配装置を付加的に接続
し、この燃料分配装置を介して燃焼器に供給される燃料
を制御する装置であって、前記分配装置は、パイロット
燃料管路と仕切弁を有する予混合気管路とに分岐され、
前記パイロット燃料管路は第１の切換弁と定流量弁とを
有し、前記予混合燃焼管路は第２, ３, ４の切換弁が併
設された管路をそれぞれ経由して予混合気供給管の燃料
噴射ノズルにそれぞれ接続され、更に前記第１の切換弁
は第２の切換弁と逆作動する弁で構成され、前記各切換
弁等はガスタービンの制御装置からの信号を受けて作動
する燃料分配制御装置によってされるように構成したも
のである。
御装置は、流量制御弁を有するガスタービン用燃焼器の
燃料量制御装置に、更に燃料分配装置を付加的に接続
し、この燃料分配装置を介して燃焼器に供給される燃料
を制御する装置であって、前記分配装置は、パイロット
燃料管路と仕切弁を有する予混合気管路とに分岐され、
前記パイロット燃料管路は第１の切換弁と定流量弁とを
有し、前記予混合燃焼管路は第２, ３, ４の切換弁が併
設された管路をそれぞれ経由して予混合気供給管の燃料
噴射ノズルにそれぞれ接続され、更に前記第１の切換弁
は第２の切換弁と逆作動する弁で構成され、前記各切換
弁等はガスタービンの制御装置からの信号を受けて作動
する燃料分配制御装置によってされるように構成したも
のである。
【０００６】この燃料制御装置は、パイロット弁は定格
負荷運転において保焔状態ないしは無負荷運転より少な
い燃料を供給して燃焼させるので、このパイロット弁よ
り噴射される燃料が高温でＮＯx を発生させてもその量
は少ない。そしてタービンの出力に応じて予混合燃料噴
射ノズル56を次々に作動させて燃焼させるので、高出力
状態においても低ＮＯx 燃焼を行うことができる上に、
多数の切換弁は流量の制御を実質的に行なわずに作動本
数のみを制御するので、比較的良好に燃料の流量ならび
にその分配を制御することができる。
負荷運転において保焔状態ないしは無負荷運転より少な
い燃料を供給して燃焼させるので、このパイロット弁よ
り噴射される燃料が高温でＮＯx を発生させてもその量
は少ない。そしてタービンの出力に応じて予混合燃料噴
射ノズル56を次々に作動させて燃焼させるので、高出力
状態においても低ＮＯx 燃焼を行うことができる上に、
多数の切換弁は流量の制御を実質的に行なわずに作動本
数のみを制御するので、比較的良好に燃料の流量ならび
にその分配を制御することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで先に提案した
前記ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置においては、
燃料分配制御装置によって複数の燃料噴射ノズル、具体
的には２本の燃料噴射ノズルを単位として燃料供給量を
制御するようになっているため、所定の燃料制御が充分
に達成できないため、低ＮＯx で燃焼効率が高い燃焼範
囲、すなわち運転範囲が狭いという問題があった。
前記ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置においては、
燃料分配制御装置によって複数の燃料噴射ノズル、具体
的には２本の燃料噴射ノズルを単位として燃料供給量を
制御するようになっているため、所定の燃料制御が充分
に達成できないため、低ＮＯx で燃焼効率が高い燃焼範
囲、すなわち運転範囲が狭いという問題があった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は前記したような
問題点を解決するためになされたものであって、流量制
御弁１ｃを有するガスタービン用燃焼器の燃料量制御装
置１に、燃料分配装置２を付加的に接続し、この燃料分
配装置２を介して燃焼器50に供給される燃料を制御する
装置であって、前記分配装置２はパイロット燃料管路５
と仕切弁10を有する予混合気管路６とに分岐され、前記
パイロット燃料管路５は第１の切換弁７と定流量弁８と
を有し、前記予混合気管路６は前記仕切弁10の後流側に
一端が接続され、他端が予混合気供給管57の燃料噴射ノ
ズル56に接続された管路11, 12，13と該管路11, 12, 13
から分岐され、燃料噴射ノズル56に接続される分岐管路
11ｂ, 12ｂ, 13ｂとで構成され、前記分岐管路11ｂに第
２の切換弁14を、管路12,13に第３, ４の切換弁15, 16
を夫々配置するとともに、前記第１の切換弁７は仕切弁
10と逆作動する弁で構成され、前記各切換弁等はガスタ
ービンの制御装置からの信号を受けて作動する燃料分配
制御装置17によって操作されるように構成されているガ
スタービン用燃焼器の燃料制御装置を提供せんとするも
のである。
問題点を解決するためになされたものであって、流量制
御弁１ｃを有するガスタービン用燃焼器の燃料量制御装
置１に、燃料分配装置２を付加的に接続し、この燃料分
配装置２を介して燃焼器50に供給される燃料を制御する
装置であって、前記分配装置２はパイロット燃料管路５
と仕切弁10を有する予混合気管路６とに分岐され、前記
パイロット燃料管路５は第１の切換弁７と定流量弁８と
を有し、前記予混合気管路６は前記仕切弁10の後流側に
一端が接続され、他端が予混合気供給管57の燃料噴射ノ
ズル56に接続された管路11, 12，13と該管路11, 12, 13
から分岐され、燃料噴射ノズル56に接続される分岐管路
11ｂ, 12ｂ, 13ｂとで構成され、前記分岐管路11ｂに第
２の切換弁14を、管路12,13に第３, ４の切換弁15, 16
を夫々配置するとともに、前記第１の切換弁７は仕切弁
10と逆作動する弁で構成され、前記各切換弁等はガスタ
ービンの制御装置からの信号を受けて作動する燃料分配
制御装置17によって操作されるように構成されているガ
スタービン用燃焼器の燃料制御装置を提供せんとするも
のである。
【０００９】
【作 用】かかるガスタービン用燃焼器の燃料制御装置
によれば、管路11の分岐管路11ｂに設けられた第２の切
換弁14の開閉により１本の燃料噴射ノズル56への燃料供
給を制御することとなるため、他の管路12, 13に設けら
れた第３, ４の切換弁15,16により夫々２本の燃料噴射
ノズル56への燃料供給を制御するようにしたとしてもこ
れらの組合せによって６段階の燃料供給制御が可能とな
り、その結果、精度が良くなり、広い範囲にわたって低
ＮＯx かつ高い燃料効率が保持できる。
によれば、管路11の分岐管路11ｂに設けられた第２の切
換弁14の開閉により１本の燃料噴射ノズル56への燃料供
給を制御することとなるため、他の管路12, 13に設けら
れた第３, ４の切換弁15,16により夫々２本の燃料噴射
ノズル56への燃料供給を制御するようにしたとしてもこ
れらの組合せによって６段階の燃料供給制御が可能とな
り、その結果、精度が良くなり、広い範囲にわたって低
ＮＯx かつ高い燃料効率が保持できる。
【００１０】
【実 施 例】次に、図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明のガスタービン用燃焼器の燃
料制御装置の構成図であって、前段には図２に示した燃
焼器本体50に供給する燃料を制御および遮断するガスタ
ービン用燃焼器の燃料量制御装置１を有しており、この
燃料制御装置１の後段には本発明において付加された燃
料分配装置２が設けられている。
説明する。図１は、本発明のガスタービン用燃焼器の燃
料制御装置の構成図であって、前段には図２に示した燃
焼器本体50に供給する燃料を制御および遮断するガスタ
ービン用燃焼器の燃料量制御装置１を有しており、この
燃料制御装置１の後段には本発明において付加された燃
料分配装置２が設けられている。
【００１１】従来の燃料制御装置１は、前後に仕切弁１
ａ, １ｂを配置した流量制御弁１ｃを有する主燃料管路
３と、この流量制御弁１ｃが閉止された際に仕切弁１ａ
と流量制御弁１ｃとの間に残っている燃料を排出する仕
切弁１ｄを有する排気管４及びこれらをタービンの運転
状態に応じて制御するための制御装置 (図示せず) とか
ら構成されている。なお、この燃料制御装置１は従来の
ガスタービン用燃焼器に付設されているものであって、
その設備によって各種の構成からなるものである。
ａ, １ｂを配置した流量制御弁１ｃを有する主燃料管路
３と、この流量制御弁１ｃが閉止された際に仕切弁１ａ
と流量制御弁１ｃとの間に残っている燃料を排出する仕
切弁１ｄを有する排気管４及びこれらをタービンの運転
状態に応じて制御するための制御装置 (図示せず) とか
ら構成されている。なお、この燃料制御装置１は従来の
ガスタービン用燃焼器に付設されているものであって、
その設備によって各種の構成からなるものである。
【００１２】燃料分配装置２は主燃料管路３をパイロッ
ト燃料管路５と予混合気管路６とに分岐されており、こ
のパイロット燃料管路５には第１切換弁７とバネ圧等で
流量が自動的に決定される定流量弁８が併設されてお
り、これらの下流側で一体となってパイロット弁51に燃
料を供給する管路９が設けられている。また、予混合気
管路６には電磁仕切弁10が設けられ、これの下流が複数
の管路11, 12, 13に分岐され、それぞれの管路11, 12,
13は燃料噴射ノズル56に接続されている。
ト燃料管路５と予混合気管路６とに分岐されており、こ
のパイロット燃料管路５には第１切換弁７とバネ圧等で
流量が自動的に決定される定流量弁８が併設されてお
り、これらの下流側で一体となってパイロット弁51に燃
料を供給する管路９が設けられている。また、予混合気
管路６には電磁仕切弁10が設けられ、これの下流が複数
の管路11, 12, 13に分岐され、それぞれの管路11, 12,
13は燃料噴射ノズル56に接続されている。
【００１３】そしてこのそれぞれの管路11, 12, 13には
一端が燃料噴射ノズル56に接続される分岐管路11ａ，11
ｂ，12ａ, 12ｂ，13ａ，13ｂ・・の他端が接続されると
ともに、特に、この分岐管路11ｂには第２の切換弁14が
設けらりている。また、管路12, 13にはそれぞれ第３の
切換弁15、第４の切換弁16が設けられている。そして仕
切弁10と前記第１切換弁７とは「逆作動」する弁であっ
て、この第１切換弁７が閉止すると瞬時にこの仕切弁10
が開弁し、第１の切換弁７が開弁する時には仕切弁10は
閉弁するように動作する。
一端が燃料噴射ノズル56に接続される分岐管路11ａ，11
ｂ，12ａ, 12ｂ，13ａ，13ｂ・・の他端が接続されると
ともに、特に、この分岐管路11ｂには第２の切換弁14が
設けらりている。また、管路12, 13にはそれぞれ第３の
切換弁15、第４の切換弁16が設けられている。そして仕
切弁10と前記第１切換弁７とは「逆作動」する弁であっ
て、この第１切換弁７が閉止すると瞬時にこの仕切弁10
が開弁し、第１の切換弁７が開弁する時には仕切弁10は
閉弁するように動作する。
【００１４】つまり、Ａ）パイロット弁51に対して定流
量弁８と第１切換弁７との両者より燃料が供給されて保
焔状態 (燃料割合で15％程度) から半出力 (ハーフロー
ド、25％程度) までのタービン出力が発生するように動
作している。 Ｂ）次に管路11ａから燃料噴射ノズル56にも同時に燃料
が供給され、タービン出力の50％程度の負荷に対応する
よう制御されている。
量弁８と第１切換弁７との両者より燃料が供給されて保
焔状態 (燃料割合で15％程度) から半出力 (ハーフロー
ド、25％程度) までのタービン出力が発生するように動
作している。 Ｂ）次に管路11ａから燃料噴射ノズル56にも同時に燃料
が供給され、タービン出力の50％程度の負荷に対応する
よう制御されている。
【００１５】Ｃ）これ以上に出力を必要とする際には、
分岐管路11ｂ又は管路12, 13に設けられた各切換弁14,
15, 16を作動させて予混合気供給管57に付設されている
燃料噴射ノズル56への燃料の送給に切換えられるように
構成されている。 Ｄ）これとは逆に、タービン出力が減少して電磁仕切弁
10が閉止する場合にはこの電磁仕切弁10の閉止と共に第
１切換弁７が開弁するように動作する。
分岐管路11ｂ又は管路12, 13に設けられた各切換弁14,
15, 16を作動させて予混合気供給管57に付設されている
燃料噴射ノズル56への燃料の送給に切換えられるように
構成されている。 Ｄ）これとは逆に、タービン出力が減少して電磁仕切弁
10が閉止する場合にはこの電磁仕切弁10の閉止と共に第
１切換弁７が開弁するように動作する。
【００１６】この電磁仕切弁10は緊急遮断弁としても用
いられ、タービンの出力が急に低下した場合やなんらか
の事故等の緊急遮断時に閉止して第２〜第４切換弁14，
15，16への燃料を一斉に遮断する機能を有する。一方、
第２〜第４切換弁14, 15, 16は電磁仕切弁10が閉止する
と１秒以内程度で閉止し、この電磁仕切弁10が開弁した
際には管路11, 12, 13の燃料が遮断されるように作動す
るようになっている。
いられ、タービンの出力が急に低下した場合やなんらか
の事故等の緊急遮断時に閉止して第２〜第４切換弁14，
15，16への燃料を一斉に遮断する機能を有する。一方、
第２〜第４切換弁14, 15, 16は電磁仕切弁10が閉止する
と１秒以内程度で閉止し、この電磁仕切弁10が開弁した
際には管路11, 12, 13の燃料が遮断されるように作動す
るようになっている。
【００１７】前記第２の切換弁14は、分岐管11ｂに接続
されている１本の燃料噴射ノズル56に供給される燃料
を、また、第３，４の切換弁15，16は、燃焼器本体50の
直径上に配置されている２本の燃料噴射ノズル56を一対
として分岐管路12ａ，12ｂ，13ａ，13ｂに供給される燃
料を制御するようになっている。また、17は燃料分配制
御装置、18と19は圧力変換器である。
されている１本の燃料噴射ノズル56に供給される燃料
を、また、第３，４の切換弁15，16は、燃焼器本体50の
直径上に配置されている２本の燃料噴射ノズル56を一対
として分岐管路12ａ，12ｂ，13ａ，13ｂに供給される燃
料を制御するようになっている。また、17は燃料分配制
御装置、18と19は圧力変換器である。
【００１８】即ち、図３に示されるように、切換弁７，
10,14,15,16 の操作によって負荷信号等により１本から
６本の任意の本数の燃料噴射ノズル56に選択的に燃料を
供給するようになっている。なお、切換弁７と切換弁10
とは逆作動することが示されている。そしてこの燃料分
配制御装置17には負荷遮断信号Ｓ1 , 負荷信号Ｓ2 , 大
気温度Ｓ3 , 圧力変換器19を経由したＣＤＰ信号Ｓ4 ,
圧力変換器18を経由した燃料前圧とＣＤＰとの差圧信号
Ｓ5 等の各信号を受け、切換弁７, 14, 15, 16と電磁仕
切弁10を制御するように構成されている。また、圧力信
号は負荷信号がない場合に燃料の制御に対して、負荷信
号と同様の制御に用いることができる。
10,14,15,16 の操作によって負荷信号等により１本から
６本の任意の本数の燃料噴射ノズル56に選択的に燃料を
供給するようになっている。なお、切換弁７と切換弁10
とは逆作動することが示されている。そしてこの燃料分
配制御装置17には負荷遮断信号Ｓ1 , 負荷信号Ｓ2 , 大
気温度Ｓ3 , 圧力変換器19を経由したＣＤＰ信号Ｓ4 ,
圧力変換器18を経由した燃料前圧とＣＤＰとの差圧信号
Ｓ5 等の各信号を受け、切換弁７, 14, 15, 16と電磁仕
切弁10を制御するように構成されている。また、圧力信
号は負荷信号がない場合に燃料の制御に対して、負荷信
号と同様の制御に用いることができる。
【００１９】次に図４および図５を参照して本発明に係
る装置によってガスタービン用燃焼器に供給される燃料
を制御する概念を説明する。 〔保焔状態からタービンの低出力状態〕図４は横軸にタ
ービンの負荷を、縦軸に燃焼効率 (％) をとって描いた
図であって、０〜25％負荷の間は定流量弁８単独か、若
しくはこの定流量弁８と第１切換弁７が開弁して燃焼器
50のパイロット弁51に供給される燃料の流量を制御する
ように構成されている。 〔タービンの出力変化状態〕第１切換弁７が閉弁すると
共に分岐管６の上流側に設けられている電磁仕切弁10が
瞬時に逆作動して開弁する。この場合には約25％程度の
負荷に対応する。更に、第２切換弁14，第３の切換弁15
と第４の切換弁16により順次燃料供給量が増加され、負
荷の変動に対応するタービン出力を得るように制御され
るのである。
る装置によってガスタービン用燃焼器に供給される燃料
を制御する概念を説明する。 〔保焔状態からタービンの低出力状態〕図４は横軸にタ
ービンの負荷を、縦軸に燃焼効率 (％) をとって描いた
図であって、０〜25％負荷の間は定流量弁８単独か、若
しくはこの定流量弁８と第１切換弁７が開弁して燃焼器
50のパイロット弁51に供給される燃料の流量を制御する
ように構成されている。 〔タービンの出力変化状態〕第１切換弁７が閉弁すると
共に分岐管６の上流側に設けられている電磁仕切弁10が
瞬時に逆作動して開弁する。この場合には約25％程度の
負荷に対応する。更に、第２切換弁14，第３の切換弁15
と第４の切換弁16により順次燃料供給量が増加され、負
荷の変動に対応するタービン出力を得るように制御され
るのである。
【００２０】この状態が図４において１〜６と予混合気
管（燃料噴射ノズル）本数曲線とこの本数を変化させた
際に鋸歯状に燃焼効率が変化する様子を示している。燃
料噴射ノズルの本数が変化する際に一時的に燃焼効率が
低下するが、次第に負荷の増加と共に燃焼効率が増加し
てその本数に応じた最高の燃焼効率が得られていること
が分かる。図５は縦軸に排気ガス中のＮＯx の発生量
を、横軸に負荷をとって描いた図であって、所定の本数
の燃料噴射ノズルにおいて負荷を増加するにしたがって
次第にＮＯx が増加するが、３０ｐｐｍ以前において本
数を切換えることによってＮＯx が３０ｐｐｍを超さな
いように制御することができることを意味している。つ
まり、負荷に応じて予備混合気管、即ち燃料噴射ノズル
の作動本数を制御することによって低ＮＯx 運転を実施
することができる。 〔緊急遮断状態〕ガスタービンの負荷が急に低下した場
合や緊急停止の条件が発生した場合には負荷遮断信号Ｓ
1 が燃料分配制御装置17に加えられ、電磁仕切弁10が作
動して予混合気管路６を瞬時に遮断する。
管（燃料噴射ノズル）本数曲線とこの本数を変化させた
際に鋸歯状に燃焼効率が変化する様子を示している。燃
料噴射ノズルの本数が変化する際に一時的に燃焼効率が
低下するが、次第に負荷の増加と共に燃焼効率が増加し
てその本数に応じた最高の燃焼効率が得られていること
が分かる。図５は縦軸に排気ガス中のＮＯx の発生量
を、横軸に負荷をとって描いた図であって、所定の本数
の燃料噴射ノズルにおいて負荷を増加するにしたがって
次第にＮＯx が増加するが、３０ｐｐｍ以前において本
数を切換えることによってＮＯx が３０ｐｐｍを超さな
いように制御することができることを意味している。つ
まり、負荷に応じて予備混合気管、即ち燃料噴射ノズル
の作動本数を制御することによって低ＮＯx 運転を実施
することができる。 〔緊急遮断状態〕ガスタービンの負荷が急に低下した場
合や緊急停止の条件が発生した場合には負荷遮断信号Ｓ
1 が燃料分配制御装置17に加えられ、電磁仕切弁10が作
動して予混合気管路６を瞬時に遮断する。
【００２１】すると、この管路６より燃料の供給を受け
ていた管路11, 12, 13の燃料が断たれて燃料噴射ノズル
56の作動が停止する。その直後に第２切換弁14、第３切
換弁15及び第４切換弁16が閉止する。しかし、この状態
においても定流量弁８を通じて燃料がパイロット弁51に
供給されていると共に、電磁仕切弁10の閉止と共にこれ
と逆作動する第１切換弁７が開弁して保焔状態ないしは
最低の出力状態が保持されている。
ていた管路11, 12, 13の燃料が断たれて燃料噴射ノズル
56の作動が停止する。その直後に第２切換弁14、第３切
換弁15及び第４切換弁16が閉止する。しかし、この状態
においても定流量弁８を通じて燃料がパイロット弁51に
供給されていると共に、電磁仕切弁10の閉止と共にこれ
と逆作動する第１切換弁７が開弁して保焔状態ないしは
最低の出力状態が保持されている。
【００２２】なお、前記実施例においては予混合気管路
６を管路11, 12, 13に分岐し、これらに切換弁14, 15,
16を設けた例を示したが、これらの数は燃焼器50の規模
等によって適宜決定されるものであり、この予混合気管
６は前記実施例のみに限定されるものではない。
６を管路11, 12, 13に分岐し、これらに切換弁14, 15,
16を設けた例を示したが、これらの数は燃焼器50の規模
等によって適宜決定されるものであり、この予混合気管
６は前記実施例のみに限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】本発明に係るガスタービン用燃焼器の燃
料制御装置は流量制御弁１ｃを有するガスタービン用燃
焼器の燃料量制御装置１に、燃料分配装置２を付加的に
接続し、この燃料分配装置２を介して燃焼器50に供給さ
れる燃料を制御する装置であって、前記分配装置２は、
パイロット燃料管路５と仕切弁10を有する予混合気管路
６とに分岐され、前記パイロット燃料管路５は第１の切
換弁７と定流量弁８とを有し、前記予混合気管路６は前
記仕切弁10の後流側に一端が接続され、他端が予混合気
供給管57の燃料噴射ノズル56に接続された管路11, 12,
13と該管路11, 12, 13から分岐され、燃料噴射ノズル56
に接続される分岐管路11ａ, 11ｂ，12ａ，12ｂ，13ａ，
13ｂとで構成され、前記分岐管11ｂに第２の切換弁14
を、管路12,13に第３, ４の切換弁15, 16を夫々配置す
るとともに、前記第１の切換弁７と仕切弁10とは逆作動
する弁で構成され、前記各切換弁等はガスタービンの制
御装置からの信号を受けて作動する燃料分配制御装置17
によって作動されるように構成されている。
料制御装置は流量制御弁１ｃを有するガスタービン用燃
焼器の燃料量制御装置１に、燃料分配装置２を付加的に
接続し、この燃料分配装置２を介して燃焼器50に供給さ
れる燃料を制御する装置であって、前記分配装置２は、
パイロット燃料管路５と仕切弁10を有する予混合気管路
６とに分岐され、前記パイロット燃料管路５は第１の切
換弁７と定流量弁８とを有し、前記予混合気管路６は前
記仕切弁10の後流側に一端が接続され、他端が予混合気
供給管57の燃料噴射ノズル56に接続された管路11, 12,
13と該管路11, 12, 13から分岐され、燃料噴射ノズル56
に接続される分岐管路11ａ, 11ｂ，12ａ，12ｂ，13ａ，
13ｂとで構成され、前記分岐管11ｂに第２の切換弁14
を、管路12,13に第３, ４の切換弁15, 16を夫々配置す
るとともに、前記第１の切換弁７と仕切弁10とは逆作動
する弁で構成され、前記各切換弁等はガスタービンの制
御装置からの信号を受けて作動する燃料分配制御装置17
によって作動されるように構成されている。
【００２４】従って、ＮＯx を発生し易いパイロット弁
51には燃料が第１の切換弁７と定流量弁８とから供給さ
れるので保焔状態と低負荷状態を保持する。そしてそれ
より高い出力においては複数本、前記実施例においては
具体的には１本〜６本の予混合気供給管57の燃料噴射ノ
ズル56に選択的に燃料を供給することができるので、広
い運転範囲にわたって低ＮＯx で、安定に、かつ高燃焼
効率で燃焼させることができるだけでなく、効率的な燃
料制御を行うことができるという効果がある。
51には燃料が第１の切換弁７と定流量弁８とから供給さ
れるので保焔状態と低負荷状態を保持する。そしてそれ
より高い出力においては複数本、前記実施例においては
具体的には１本〜６本の予混合気供給管57の燃料噴射ノ
ズル56に選択的に燃料を供給することができるので、広
い運転範囲にわたって低ＮＯx で、安定に、かつ高燃焼
効率で燃焼させることができるだけでなく、効率的な燃
料制御を行うことができるという効果がある。
【図１】本発明の実施例に係る燃料制御装置の配管図で
ある。
ある。
【図２】本発明に使用されるガスタービン用燃焼器の断
面図である。
面図である。
【図３】切換弁と燃料噴射ノズルの関係示す図である。
【図４】燃焼効率をと負荷の関係を示す図である。
【図５】ＮＯx の発生量と負荷の関係を示す図である。
50 燃焼器本体 51 パイロット弁 52 燃焼筒 56 燃料噴射ノズ
ル 57 予混合気供給管 １ 燃料制御装置 ２ 燃料分配装置 ３ 主燃料管路 ５ パイロット燃
料管路 ６ 予混合気管路 ７ 第１切換弁 ８ 定流量弁 ９ 管路 10 電磁仕切弁 14 第２切換弁 15 第３切換弁 16 第４切換弁 17 燃料分配制御装置
ル 57 予混合気供給管 １ 燃料制御装置 ２ 燃料分配装置 ３ 主燃料管路 ５ パイロット燃
料管路 ６ 予混合気管路 ７ 第１切換弁 ８ 定流量弁 ９ 管路 10 電磁仕切弁 14 第２切換弁 15 第３切換弁 16 第４切換弁 17 燃料分配制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】 流量制御弁１ｃを有するガスタービン用
燃焼器の燃料量制御装置１に、燃料分配装置２を付加的
に接続し、この燃料分配装置２を介して燃焼器50に供給
される燃料を制御する装置であって、前記分配装置２は
パイロット燃料管路５と仕切弁10を有する予混合気管路
６とに分岐され、前記パイロット燃料管路５は第１の切
換弁７と定流量弁８とを有し、前記予混合気管路６は前
記仕切弁10の後流側に一端が接続され、他端が予混合気
供給管57の燃料噴射ノズル56に接続された管路11, 12,
13と該管路11, 12, 13から分岐され、燃料噴射ノズル56
に接続される分岐管路11ｂ, 12ｂ, 13ｂとで構成され、
前記管路11の分岐管路11ｂに第２の切換弁14を、管路1
2, 13に第３, ４の切換弁15, 16を夫々配置するととも
に、前記第１の切換弁７は仕切弁10と逆作動する弁で構
成され、前記各切換弁等はガスタービンの制御装置から
の信号を受けて作動する燃料分配制御装置17によってさ
れるように構成されているガスタービン用燃焼器の燃料
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27881692A JP3189135B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27881692A JP3189135B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06129262A true JPH06129262A (ja) | 1994-05-10 |
| JP3189135B2 JP3189135B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=17602558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27881692A Expired - Fee Related JP3189135B2 (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | ガスタービン用燃焼器の燃料制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189135B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011132426A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 川崎重工業株式会社 | ガスタービンエンジンの燃料供給装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003065075A (ja) | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃焼装置 |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP27881692A patent/JP3189135B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011132426A1 (ja) * | 2010-04-23 | 2011-10-27 | 川崎重工業株式会社 | ガスタービンエンジンの燃料供給装置 |
| JP2011231629A (ja) * | 2010-04-23 | 2011-11-17 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | ガスタービンエンジンの燃料供給装置 |
| US9556797B2 (en) | 2010-04-23 | 2017-01-31 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Fuel supply device of gas turbine engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3189135B2 (ja) | 2001-07-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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