JPH06288548A - Gas turbine combustor - Google Patents
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- JPH06288548A JPH06288548A JP7557193A JP7557193A JPH06288548A JP H06288548 A JPH06288548 A JP H06288548A JP 7557193 A JP7557193 A JP 7557193A JP 7557193 A JP7557193 A JP 7557193A JP H06288548 A JPH06288548 A JP H06288548A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低ＮＯｘガスタービン燃焼器において、運用
負荷帯の拡大と低負荷運転時のＮＯｘの低減化を図る。
【構成】 ガスタービン燃焼器の燃焼部が第１段燃焼部
１と第２段燃焼部５とに２分されているガスタービン燃
焼器において、第１段燃焼部１が、パイロットノズル１
６及びスワラベーン１８により構成される拡散燃焼部
２、燃料供給管２４・２４′とベンチュリー２０・２
０′とスワラベーン２１と保炎器２５とにより構成され
る予混合燃焼部３、及び拡散燃焼部２及び予混合燃焼部
３への空気配分を調整する空気流量調整バルブ１４によ
り構成されている。
(57) [Summary] [Objective] In a low NOx gas turbine combustor, the operating load range is expanded and NOx is reduced during low load operation. In a gas turbine combustor in which a combustion section of the gas turbine combustor is divided into a first-stage combustion section 1 and a second-stage combustion section 5, the first-stage combustion section 1 includes a pilot nozzle 1
6 and a swirler vane 18, a diffusion combustion unit 2, a fuel supply pipe 24, 24 ', and a venturi 20.2.
0 ', a swirler vane 21, and a flame stabilizer 25, and a premixed combustion section 3, and an air flow rate adjustment valve 14 for adjusting the air distribution to the diffusion combustion section 2 and the premixed combustion section 3.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はガスタービン燃焼器に係
り、特に大気汚染物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）の発
生を抑制するための予混合燃焼部を有するガスタービン
燃焼器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas turbine combustor, and more particularly to a gas turbine combustor having a premixed combustion section for suppressing generation of nitrogen oxide (NOx) which is an air pollutant.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガスタービン燃焼器における低ＮＯｘ燃
焼技術としては、第１段燃焼部での燃焼である拡散燃焼
と第２段燃焼部すなわち予混合燃焼部での燃焼である予
混合燃焼との２段燃焼方法が主に採用されている。ここ
に、予混合燃焼は、予混合燃焼部に過剰空気と燃料とを
供給して行われる希薄予混合燃料ガスによる低温度燃焼
であり、これによって低ＮＯｘ化が図られるものであ
る。2. Description of the Related Art As low NOx combustion technology in a gas turbine combustor, diffusion combustion which is combustion in the first stage combustion section and premixed combustion which is combustion in the second stage combustion section, that is, premixed combustion section are performed. The two-stage combustion method is mainly used. Here, the premixed combustion is low temperature combustion by the lean premixed fuel gas performed by supplying excess air and fuel to the premixed combustion section, and thereby achieves low NOx.
【０００３】最近の低ＮＯｘガスタービン燃焼器は、定
格運転時のＮＯｘを低減するため、予混合燃焼部である
第２段燃焼部を大型化して予混合比率を上げる傾向にあ
る。しかし、この方法では、低負荷において第２段燃焼
部を安定燃焼させることが難しく、必然的に第１段燃焼
部のみで燃焼させる負荷範囲が高負荷側に及ぶため、こ
の第１段燃焼部の燃焼において多くのＮＯｘが発生す
る。Recent low NOx gas turbine combustors tend to increase the premix ratio by increasing the size of the second-stage combustion section, which is the premix combustion section, in order to reduce NOx during rated operation. However, according to this method, it is difficult to stably burn the second-stage combustion section at a low load, and the load range in which only the first-stage combustion section burns necessarily extends to the high-load side. A large amount of NOx is generated in the combustion of.
【０００４】低ＮＯｘガスタービン燃焼器を有するガス
タービンでは、これまで低負荷で定常的に運転されるこ
とが少なく、低負荷範囲は過渡的に通過するのみであっ
たため、問題にされることは少なかった。すなわち、従
来では、低負荷時に発生するＮＯｘを低減するための低
ＮＯｘガスタービン燃焼器は必要とせず、存在しなかっ
た。A gas turbine having a low NOx gas turbine combustor is rarely operated steadily at a low load until now, and a low load range is only transited transiently. There were few. That is, conventionally, a low NOx gas turbine combustor for reducing NOx generated at a low load was not required and did not exist.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来技術では、前述の
ように、第１段燃焼部の燃焼は拡散燃焼のみであるた
め、予混合燃焼部である第２段燃焼部に着火するまで
に、高いＮＯｘの発生を避けることができなかった。In the prior art, as described above, since the combustion in the first stage combustion section is only diffusion combustion, it is necessary to ignite the second stage combustion section which is the premixed combustion section. The generation of high NOx cannot be avoided.
【０００６】特に、最近では、定格運転時において一層
の低ＮＯｘ化を図るために、第２段燃焼部を大型化する
傾向にある。しかし、第２段燃焼部の予混合燃焼におい
て安定燃焼する燃空比範囲が拡散燃焼に比べて狭いこと
から、第２段燃焼部を大型化することは、第２段燃焼部
の着火負荷を引き上げる結果となる。このため、第２段
燃焼部の予混合燃焼へ燃焼を切り換える前に、更にＮＯ
ｘを増大させることになる。Particularly, in recent years, there is a tendency to increase the size of the second-stage combustion section in order to further reduce NOx during rated operation. However, since the fuel-air ratio range for stable combustion in the premixed combustion of the second-stage combustion section is narrower than that of diffusion combustion, increasing the size of the second-stage combustion section reduces the ignition load of the second-stage combustion section. The result will be to raise. Therefore, before switching the combustion to the premixed combustion of the second stage combustion section, further NO
will increase x.
【０００７】従来の低ＮＯｘガスタービン燃焼器では、
この問題はあまりクローズアップされることはなかっ
た。これは、低ＮＯｘガスタービン燃焼器は、ガスター
ビンと蒸気タービンとのコンバインドプラントにおいて
採用される場合が多く、このコンバインドプラントの効
率が高いので、低負荷で運転されることが少なかったた
めである。In a conventional low NOx gas turbine combustor,
This issue did not get much attention. This is because the low NOx gas turbine combustor is often used in a combined plant of a gas turbine and a steam turbine, and the efficiency of this combined plant is high.
【０００８】しかし、最近のプラントには、低負荷運転
を可能にして、多様な電力需要に対応できるようにし、
ベースロードとしてのコンバインドプラントだけでな
く、ピーク時の負荷調整用としての要求も高まってきて
いる。このため、今後、低負荷で定常的に運転される場
合のあることが予想される。However, in recent plants, it is possible to operate at low load so as to meet various power demands.
Demand is increasing not only for combined plants as base loads but also for load adjustment during peak hours. Therefore, in the future, it is expected that the engine may be constantly operated with a low load.
【０００９】このように低負荷で定常的に運転される場
合には、これまで過渡的であるために許容されていた低
負荷時の高ＮＯｘは、許容されなくなる。In such a case where the engine is constantly operated under a low load, the high NOx at a low load, which has been allowed because of the transition so far, is not allowed.
【００１０】本発明は、このような事情に鑑みなされた
ものであり、低負荷時の低ＮＯｘ化が実現できるガスタ
ービン燃焼器を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a gas turbine combustor capable of realizing low NOx at a low load.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的は、次のように
して達成することができる。The above object can be achieved as follows.
【００１２】（１）燃焼を安定化するために拡散燃焼を
する第１段燃焼部、及び空気と燃料とを事前に混合し燃
焼温度を平均化して低ＮＯｘ化を図る第２段燃焼部を有
するガスタービン燃焼器において、第１段燃焼部の一部
を第１段燃焼部の予混合燃焼部とすること。(1) A first-stage combustion section that performs diffusion combustion to stabilize the combustion, and a second-stage combustion section that mixes air and fuel in advance to average the combustion temperature to reduce NOx. In the gas turbine combustor having the above, a part of the first-stage combustion section is used as a premixed combustion section of the first-stage combustion section.
【００１３】（２）（１）において、拡散燃焼をする拡
散燃焼部を第１段燃焼部の中心部分のみに設け、拡散燃
焼部の外側に、第１段燃焼部の予混合燃焼部を設けてあ
ること。(2) In (1), the diffusion combustion section for performing diffusion combustion is provided only in the central portion of the first stage combustion section, and the premixed combustion section of the first stage combustion section is provided outside the diffusion combustion section. That there is.
【００１４】（３）（１）において、第１段燃焼部の予
混合燃焼部に、保炎器を設けてあること。(3) In (1), a flame stabilizer is provided in the premix combustion section of the first stage combustion section.
【００１５】（４）（１）において、第１段燃焼部の予
混合燃焼部に、空気流量調整装置を設けてあること。(4) In (1), an air flow rate adjusting device is provided in the premix combustion section of the first stage combustion section.
【００１６】（５）（１）において、拡散燃焼部の燃
料、及び第１段燃焼部の予混合燃焼部の燃料を、別々に
制御可能にしてあること。(5) In (1), the fuel of the diffusion combustion section and the fuel of the premix combustion section of the first stage combustion section can be controlled separately.
【００１７】（６）（１）において、第１段燃焼部の予
混合燃焼部に、ベンチュリー構造及びスワラベーンうち
の少なくとも一つを設けてあること。(6) In (1), at least one of a Venturi structure and a swirler vane is provided in the premix combustion section of the first stage combustion section.
【００１８】[0018]
【作用】本発明では、第１段燃焼部の一部を予混合燃焼
部としてあるので、第２段燃焼着火前に発生する高いＮ
Ｏｘを低減することができ、全ての負荷帯で低ＮＯｘ化
を図ることができる。In the present invention, a part of the first-stage combustion section is used as the premixed combustion section, so that the high N generated before the second-stage combustion ignition occurs.
Ox can be reduced, and NOx can be reduced in all load bands.
【００１９】また、拡散燃焼部を第１段燃焼部の中心に
設け、その外側に予混合燃焼部を設けてあるので、安定
性のよい拡散火炎により、一般に安定性の弱い予混合火
炎を補助し、第１段燃焼部全体の安定燃焼化を図ること
ができる。Further, since the diffusion combustion section is provided at the center of the first-stage combustion section and the premixing combustion section is provided outside the first-stage combustion section, the diffusion flame with good stability generally assists the premixing flame with weak stability. However, stable combustion of the entire first-stage combustion section can be achieved.
【００２０】また、第１段燃焼部の予混合燃焼部に保炎
器を設けてあるので、保炎性を強化でき、可燃燃空比範
囲を拡大して全負荷帯での燃焼安定性を増すことができ
る。また、第１段燃焼部に空気流量調整装置を設けてあ
るので、第２段燃焼部着火直後において、第１段燃焼
部、特に第１段燃焼部の予混合燃焼部が空気過剰となる
ことを防止し、安定燃焼をさせることができる。すなわ
ち、着火から定格回転数まで、及び無負荷から定格負荷
までの広範囲にわたり、空気及び燃料の各変化に対して
燃焼安定性を確保することができる。Further, since the flame stabilizer is provided in the premixed combustion section of the first stage combustion section, the flame holding ability can be enhanced and the combustible air-fuel ratio range can be expanded to improve the combustion stability in all load zones. Can be increased. Further, since the air flow rate adjusting device is provided in the first stage combustion unit, immediately after the ignition of the second stage combustion unit, the first stage combustion unit, especially the premixed combustion unit of the first stage combustion unit becomes excessive in air. Can be prevented and stable combustion can be achieved. That is, it is possible to secure combustion stability against changes in air and fuel over a wide range from ignition to rated speed and from no load to rated load.
【００２１】また、第１段燃焼部における拡散燃焼部の
燃料と予混合燃焼部の燃料とを別々に制御するので、第
２段燃焼部も含めた全ての燃焼部で、きめ細かな燃空比
制御が可能となり、燃焼安定性を増すことができる。Further, since the fuel in the diffusion combustion section and the fuel in the premix combustion section in the first stage combustion section are controlled separately, all the combustion sections including the second stage combustion section have a fine fuel-air ratio. It becomes possible to control the combustion stability.
【００２２】更に、第１段燃焼部の予混合燃焼部に、ベ
ンチュリー及びスワラベーンのうちの少なくとも一つを
設けてあるので、空気と燃料との混合を良好にし、燃焼
温度を平均化させて低ＮＯｘの効果を高めるとともに、
極低負荷において空気の流量及び流速が減少した場合で
も、逆火して燃焼器内部へ火炎が戻るのを防止すること
ができる。Further, since at least one of the venturi and the swirler vane is provided in the premixed combustion section of the first stage combustion section, the air and fuel are mixed well and the combustion temperature is averaged to lower the temperature. While enhancing the effect of NOx,
Even when the flow rate and flow velocity of air are reduced at an extremely low load, it is possible to prevent the flame from returning to the inside of the combustor due to flashback.
【００２３】[0023]
【実施例】本発明の一実施例を、図１及び図２を用いて
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
【００２４】図１はガスタービン燃焼器の縦断面図であ
る。圧縮機から送られた空気６は、一部が第２段燃焼部
５の空気７となり、残りは第１段燃焼部１の空気８とな
る。空気７と空気８との配分比率は、空気流量調整装置
１３を適切な位置に動かすことにより決定される。FIG. 1 is a vertical sectional view of a gas turbine combustor. A part of the air 6 sent from the compressor becomes the air 7 of the second stage combustion section 5, and the rest becomes the air 8 of the first stage combustion section 1. The distribution ratio between the air 7 and the air 8 is determined by moving the air flow rate adjusting device 13 to an appropriate position.
【００２５】空気８は、空気流量調整バルブ１４の開度
調整により、一部が空気９として第１段燃焼部１の拡散
燃焼部２へ送られ、残りの空気１０は更に予混合燃焼部
３の空気１１と拡散燃焼部の空気１２とに分けられる。A part of the air 8 is sent to the diffusion combustion section 2 of the first stage combustion section 1 as the air 9 by adjusting the opening degree of the air flow rate adjusting valve 14, and the remaining air 10 is further mixed into the premix combustion section 3. Air 11 and air 12 in the diffusion combustion section.
【００２６】すなわち、拡散燃焼部２には、空気流量調
整バルブ１４を通った空気９と通らない空気１２との合
流した空気が流れることになる。空気９と空気１２と
は、スワラベーン１８により旋回空気流となり、副室ラ
イナ１９内の第１段燃焼域４に放出される。That is, in the diffusion combustion section 2, the combined air of the air 9 passing through the air flow rate adjusting valve 14 and the air 12 not passing therethrough flows. The air 9 and the air 12 become a swirling air flow by the swirler vanes 18 and are discharged to the first stage combustion zone 4 in the sub chamber liner 19.
【００２７】その際、第１段燃焼部拡散燃焼用燃料
(ＦP）１５は、パイロットノズル１６の内部を通り、燃
料噴射孔１７から上記の旋回空気流の中へ放出され拡散
燃焼する。At that time, the fuel for diffusion combustion in the first stage combustion section
The (F P ) 15 passes through the inside of the pilot nozzle 16 and is discharged from the fuel injection hole 17 into the swirling air flow for diffusion combustion.
【００２８】一方、予混合燃焼部３に流れた空気１１
は、ベンチュリー２０及び２０′に、それぞれ設けられ
た燃料噴射孔２３及び２３′から噴射される第１段燃焼
部予混合燃焼用燃料(Ｆ1）２２と混合しながら、ベンチ
ュリー２０及び２０′で絞られて整流された後、予混合
気となってスワラベーン２１で旋回流となり、副室ライ
ナ１９内の第１段燃焼域４へ放出される。この予混合気
は、保炎器２５により保炎されて副室ライナ１９内で安
定燃焼する。On the other hand, the air 11 flowing into the premix combustion section 3
Is mixed with the first-stage combustion part premixed combustion fuel (F 1 ) 22 injected from the fuel injection holes 23 and 23 ′ provided in the venturis 20 and 20 ′, respectively. After being throttled and rectified, it becomes a premixed air and becomes a swirling flow in the swirler vanes 21, and is discharged to the first stage combustion zone 4 in the sub chamber liner 19. This premixed gas is flame-held by the flame stabilizer 25 and stably burns in the sub chamber liner 19.
【００２９】なお、第１段燃焼部予混合燃焼用燃料
(Ｆ1）２２は、混合を良好にするため、外周側燃料供給
管２４及び内周側燃料供給管２４′に２分されて、それ
ぞれベンチュリー２０及び２０′に送られ、燃料噴射孔
２３及び２３′から噴射されるようにしてある。The fuel for premixed combustion in the first stage combustion section
The (F 1 ) 22 is divided into an outer peripheral side fuel supply pipe 24 and an inner peripheral side fuel supply pipe 24 'in order to improve mixing, and is sent to the venturi 20 and 20', respectively, and the fuel injection holes 23 and It is designed to be injected from 23 '.
【００３０】一方、空気７は第２段燃焼部燃料２６と混
合し、第２段燃焼部５で予混合燃焼をする。On the other hand, the air 7 is mixed with the fuel 26 in the second stage combustion section and premixed and burned in the second stage combustion section 5.
【００３１】次に、本実施例における負荷ごとのＮＯｘ
と燃料比率との関係を、図２を用いて、従来の場合と比
較しながら説明する。図２の(ａ)は負荷とＮＯｘとの関
係線図、図２の(ｂ)は負荷と燃料比率との関係線図であ
る。Next, NOx for each load in this embodiment.
2 will be described with reference to FIG. 2 in comparison with the conventional case. 2A is a relationship diagram between the load and NOx, and FIG. 2B is a relationship diagram between the load and the fuel ratio.
【００３２】図２の(ａ)において、Ｌ1は、従来におけ
る第１段燃焼部の燃焼から第２段燃焼部の燃焼に移る燃
焼状態の切換点の負荷、すなわち切換負荷であり、この
切換負荷Ｌ1までは拡散燃焼のみであるため、切換負荷
Ｌ1の直前ではＮＯｘはＮＯｘ1となり、高いＮＯｘ値を
示す。In FIG. 2 (a), L 1 is the load at the switching point of the combustion state where the combustion of the first-stage combustion section shifts to the combustion of the second-stage combustion section, that is, the switching load. for until the load L 1 is only the diffusion combustion in the just before switching the load L 1 NOx shows NOx 1, and the high NOx values.
【００３３】また、切換負荷Ｌ1後は、第２段燃焼部に
着火され、予混合燃焼となるので、ＮＯｘはＮＯｘ1′
まで下がり、その後は負荷上昇とともに徐々に増加し
て、定格負荷Ｌ3ではＮＯｘ3となる。Further, after the switching load L 1 , the second stage combustion section is ignited and premixed combustion occurs, so that NOx is NOx 1 ′.
After that, the load gradually increases as the load increases, and becomes NOx 3 at the rated load L 3 .
【００３４】本実施例では、第１段燃焼部の一部を予混
合燃焼部としてあり、第２段燃焼部を従来よりも小さく
してある。しかし、第２段燃焼部のものと合わせた予混
合燃焼部トータルの予混合比率は、定格負荷時では従来
よりも大きくしてある。In this embodiment, a part of the first-stage combustion section is used as a premix combustion section, and the second-stage combustion section is made smaller than before. However, the total premixing ratio of the premixing combustion unit combined with that of the second-stage combustion unit is set to be larger than the conventional one at the rated load.
【００３５】すなわち、従来では、定格運転時のＮＯｘ
を低減するために、予混合燃焼部である第２段燃焼部を
大きくしなければならなかった。しかし、予混合燃焼の
可燃燃空比範囲が拡散燃焼に比べて狭いため、上記のよ
うな大型の第２段燃焼部を有する燃焼器では、低負荷に
なると空気流量を減少させざるを得なくなり、その結
果、火炎の失火点と逆火点とが近づいて、安定燃焼させ
ることが難しかった。That is, conventionally, NOx at the time of rated operation
In order to reduce the above, it was necessary to increase the size of the second-stage combustion section, which is the premix combustion section. However, since the combustible air-fuel ratio range of premixed combustion is narrower than that of diffusion combustion, the combustor having the large-scale second-stage combustion section as described above has no choice but to reduce the air flow rate when the load becomes low. As a result, the flame extinction point and the flashback point approached, and it was difficult to perform stable combustion.
【００３６】本実施例では、予混合燃焼の一部を第１段
燃焼部で負担するようにしたため、第２段燃焼部の大型
化を抑制することが可能となり、これにより切換負荷を
図２の(ａ)のＬ2まで下げることができた。In this embodiment, since the first-stage combustion section bears a part of the premixed combustion, it is possible to prevent the second-stage combustion section from increasing in size. It was possible to lower to L 2 in (a).
【００３７】このように、切換負荷をＬ2まで下げるこ
とができると、図２の(ａ)における負荷とＮＯｘとの関
係から、切換負荷前のＮＯｘをＮＯｘ1からＮＯｘ2まで
下げることができる。If the switching load can be reduced to L 2 as described above, the NOx before the switching load can be reduced from NOx 1 to NOx 2 from the relationship between the load and NOx in FIG. 2 (a). .
【００３８】また、このように、切換負荷を下げること
は結果的に運用負荷帯を広くすることになり、運用のフ
レキシビリティを増す効果がある。これは、切換負荷前
後で負荷が微妙に変化するので、実際の低負荷での連続
運転は切換負荷後に行うことに制限されるためである。Further, as described above, reducing the switching load results in widening the operation load band, and has the effect of increasing the flexibility of operation. This is because the load slightly changes before and after the switching load, and the actual continuous operation at a low load is limited to being performed after the switching load.
【００３９】すなわち、本実施例では、第１段燃焼部の
一部を予混合燃焼部とすることにより、切換負荷をＬ2
まで下げてＮＯｘをＮＯｘ1からＮＯｘ2まで低減しただ
けでなく、更にＮＯｘ2をＮＯｘ2′まで低減させてい
る。ここで、図２の(ｂ)の点線部分は、負荷当初から第
１燃焼部の予混合燃焼部を用いた場合である。That is, in this embodiment, the switching load is changed to L 2 by making a part of the first-stage combustion section a premixing combustion section.
Not only to reduce NOx from NOx 1 to NOx 2 , but further reduce NOx 2 to NOx 2 ′. Here, the dotted line portion in FIG. 2B shows the case where the premixed combustion section of the first combustion section is used from the beginning of the load.
【００４０】また、本実施例では、図２の(ｂ)に示すよ
うに、第１段燃焼部の燃焼から第２段燃焼部の燃焼への
切換負荷Ｌ2までは拡散燃焼用燃料(ＦP）と予混合燃焼
用燃料(Ｆ1）とによる燃焼であり、切換負荷Ｌ2後は更
に第２段燃焼部の燃料(Ｆ2）との組合わせにより、定格
運転時で予混合比率を大きくとり、図２の(ａ)にＮＯｘ
3′で示すように、定格負荷時のＮＯｘを低減させてい
る。Further, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, the diffusion combustion fuel (F) is used up to the switching load L 2 from the combustion in the first stage combustion section to the combustion in the second stage combustion section. P ) and the fuel for premixed combustion (F 1 ), and after the switching load L 2 is further combined with the fuel (F 2 ) in the second stage combustion section to change the premixed ratio during rated operation. Take large, NOx in Figure 2 (a)
As indicated by 3 ', NOx at the rated load is reduced.
【００４１】なお、この場合、切換負荷Ｌ2後、特に切
換負荷Ｌ2直後において、第２段燃焼部を適正燃焼させ
るために、空気７（図１参照）の量を抑制する必要があ
る。このため、第１段燃焼部の空気が過剰となる。しか
し、本実施例では、この過剰空気を空気流量調整バルブ
１４（図１参照）により燃焼安定性の良い拡散燃焼部へ
送り出しており、これにより第１段燃焼部における予混
合燃焼の安定化を可能にしている。In this case, after the switching load L 2 , especially immediately after the switching load L 2 , it is necessary to suppress the amount of air 7 (see FIG. 1) in order to properly burn the second stage combustion section. Therefore, the air in the first stage combustion section becomes excessive. However, in the present embodiment, this excess air is sent to the diffusion combustion section with good combustion stability by the air flow rate control valve 14 (see FIG. 1), which stabilizes the premixed combustion in the first stage combustion section. It is possible.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、第１段燃焼部の一部を
予混合燃焼部とすることにより、第２段燃焼部への切換
負荷を低減することができ、運用負荷帯を拡大すること
が可能となる。また、低負荷運転時のＮＯｘを低減する
ことができ、全負荷帯での低ＮＯｘ化が可能となる。According to the present invention, by switching a part of the first-stage combustion section to a premixed combustion section, the switching load to the second-stage combustion section can be reduced, and the operating load band can be expanded. It becomes possible to do. Further, it is possible to reduce the NOx during the low load operation, and it is possible to reduce the NOx in the full load band.
【図１】本発明の一実施例の縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of an embodiment of the present invention.
【図２】本実施例の一実施例のＮＯｘと燃料比率に関す
る説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram regarding NOx and a fuel ratio in an example of the present embodiment.
１…第１段燃焼部、２…拡散燃焼部、３…予混合燃焼
部、４…第１段燃焼域、５…第２段燃焼部、６〜１２…
空気、１３…空気流量調整装置、１４…空気流量調整バ
ルブ、１５…第１段燃焼部拡散燃焼用燃料、１６…パイ
ロットノズル、１７…燃料噴射孔、１８…スワラベー
ン、１９…副室ライナ、２０、２０′…ベンチュリー、
２１…スワラベーン、２２…第１段燃焼部予混合燃焼用
燃料、２３、２３′…燃料噴射孔、２４…外周側燃料供
給管、２４′…内周側燃料供給管、２５…保炎器、２６
…第２段燃焼部燃料。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st stage combustion part, 2 ... diffusion combustion part, 3 ... premixing combustion part, 4 ... 1st stage combustion area, 5 ... 2nd stage combustion part, 6-12 ...
Air, 13 ... Air flow rate adjusting device, 14 ... Air flow rate adjusting valve, 15 ... First stage diffusion fuel for diffusion combustion, 16 ... Pilot nozzle, 17 ... Fuel injection hole, 18 ... Swirler vane, 19 ... Sub chamber liner, 20 , 20 '... Venturi,
21 ... Swirler vanes, 22 ... First stage combustion part premixed combustion fuel, 23, 23 '... Fuel injection holes, 24 ... Outer peripheral side fuel supply pipe, 24' ... Inner peripheral side fuel supply pipe, 25 ... Flame stabilizer, 26
… Second stage combustion part fuel.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 信之 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 小豆畑 茂 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 岩上 二夫 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 印南 民雄 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 井上 洋 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuyuki Iizuka 3-1-1, Saiwai-cho, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi factory (72) Inventor Shigeru Shodohata 3-chome, Saiwai-cho, Hitachi, Ibaraki No. 1 Hitachi Ltd., Hitachi Plant (72) Inventor Nio Iwagami 3-1-1, Saiwaicho, Hitachi City, Ibaraki Hitachi Ltd. Hitachi Ltd., Hitachi Plant (72) Inventor Tamio Inan, Tsuchiura City, Ibaraki Prefecture 502 Kintatemachi, Institute of Mechanical Research, Hiritsu Seisakusho Co., Ltd. (72) Inventor, Hiroshi Inoue, 502, Kintatemachi, Tsuchiura, Ibaraki Prefecture
Claims (6)
第１段燃焼部、及び空気と燃料とを事前に混合し燃焼温
度を平均化して低ＮＯｘ化を図る第２段燃焼部を有する
ガスタービン燃焼器において、前記第１段燃焼部の一部
を前記第１段燃焼部の予混合燃焼部とすることを特徴と
するガスタービン燃焼器。1. A first-stage combustion section that performs diffusion combustion to stabilize combustion, and a second-stage combustion section that mixes air and fuel in advance and averages the combustion temperature to reduce NOx. In the gas turbine combustor, a part of the first-stage combustor is used as a premixed combustor of the first-stage combustor.
１段燃焼部の中心部分のみに設け、前記拡散燃焼部の外
側に、前記第１段燃焼部の予混合燃焼部を設けてある請
求項１記載のガスタービン燃焼器。2. A diffusion combustion section for performing the diffusion combustion is provided only in a central portion of the first-stage combustion section, and a premixed combustion section of the first-stage combustion section is provided outside the diffusion combustion section. The gas turbine combustor according to claim 1.
炎器を設けてある請求項１記載のガスタービン燃焼器。3. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein a flame stabilizer is provided in the premixed combustion section of the first stage combustion section.
気流量調整装置を設けてある請求項１記載のガスタービ
ン燃焼器。4. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein an air flow rate adjusting device is provided in the premix combustion section of the first stage combustion section.
燃焼部の予混合燃焼部の燃料を、別々に制御可能にして
ある請求項１記載のガスタービン燃焼器。5. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein the fuel of the diffusion combustion section and the fuel of the premix combustion section of the first stage combustion section can be controlled separately.
に、ベンチュリー構造及びスワラベーンうちの少なくと
も一つを設けてある請求項１記載のガスタービン燃焼
器。6. The gas turbine combustor according to claim 1, wherein at least one of a Venturi structure and a swirler vane is provided in the premixed combustion section of the first stage combustion section.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7557193A JPH06288548A (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Gas turbine combustor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7557193A JPH06288548A (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Gas turbine combustor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288548A true JPH06288548A (en) | 1994-10-11 |
Family
ID=13580007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7557193A Pending JPH06288548A (en) | 1993-04-01 | 1993-04-01 | Gas turbine combustor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06288548A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006105534A (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Niigata Power Systems Co Ltd | Gas turbine combustor |
-
1993
- 1993-04-01 JP JP7557193A patent/JPH06288548A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006105534A (en) * | 2004-10-07 | 2006-04-20 | Niigata Power Systems Co Ltd | Gas turbine combustor |
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