JPH07166889A - ガスタービン燃焼器への燃料供給方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低負荷時にも燃料の供給が不安定にならない
ようにしたガスタービン燃焼器への燃料供給方法を提供
する。 【構成】 燃焼器１０２には圧縮機１０１からの空気
と、流量調整弁１０４を経て燃料が供給され燃焼され
る。燃焼器１０２の燃焼ガスはタービン１０３に導かれ
る。圧縮機１０１からの空気供給系から空気バイパス弁
１０５を介して燃料供給系に空気を導く空気バイパス管
路１０６が設けられている。ガスタービンが低負荷で燃
料供給差圧が空気供給差圧より低くなったとき空気バイ
パス管路１０６から燃料中に空気を供給し、燃料供給差
圧が空気供給差圧と同等以下になるのを防ぐことにより
低負荷時の燃焼を安定化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン燃焼器へ
の燃料供給方法に関する。従来のガスタービンの例を図
４，図５に示す。図４において、２０１は圧縮機、２０
２は燃焼器、２０３はガスタービン、２０４は燃料流量
制御弁を示している。このように構成されたガスタービ
ンにおいて、燃焼用空気は圧縮機２０１で高圧にされ、
燃料流量制御弁２０４から供給された燃料とともに燃焼
器２０２で燃焼したのち、タービン２０３で仕事をす
る。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】図５に示す様にガスタ
ービン負荷が低い時には燃焼ノズルにおける入口圧力と
出口圧力の差、即ち燃料供給差圧が空気ノズルの入口圧
力と出口圧力の差、即ち空気供給差圧より低くなる。そ
の理由は次のとおりである。まず、ガスタービンでは負
荷に拘らず空気流量は一定である。そして、負荷の低い
時は圧力が低いため空気孔を通る空気流速が高く空気供
給差圧は大きくなる。一方、燃料流量はガスタービン負
荷とほぼ比例関係にあるため、燃料供給差圧はガスター
ビン負荷の上昇とともに急激に上昇する。そして、定格
負荷時の燃料供給差圧が規定されるため無負荷時の時な
ど燃料供給差圧が小さくなるのである。

【０００３】このように燃料供給差圧が空気供給差圧よ
り低い状態のときには燃料の供給が不安定となり不安定
燃焼を生じることがある。すなわち、燃料供給差圧が空
気供給差圧より低い状態では、燃焼器頭部で空気が循環
し、その空気動圧が燃料出口部に作用することになっ
て、空気側の動圧に少しの変動があると、燃料出口圧が
変動することとなり、燃料供給差圧が変動し燃料流量が
変化するので前記したように不安定燃焼が問題となるの
である。

【０００４】本発明は、従来のガスタービンに見られた
これらの欠点を除き、低負荷時にも安定した燃料供給が
行えるようにしたガスタービン燃焼器への燃料供給方法
を提供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、燃焼器への空気供給差圧が、同燃焼器への
燃料供給差圧より大きいときに燃焼器へ供給される燃料
中に流体を供給し燃料供給差圧が空気供給差圧と同等以
下になるのを防ぐようにした燃料供給方法を採用する。
本発明の方法において燃料中に供給する流体としては、
ガスタービン駆動の空気圧縮機からの空気または適宜の
蒸気系統から導いた蒸気等を用いることができる。

【０００６】

【作用】前記した燃料供給方法によれば、燃料供給差圧
が空気供給差圧より小さい時、空気あるいは蒸気などの
流体を燃料系統に供給し燃料系統から供給する流体流量
を増加させる。従って、本発明の方法により、常時、燃
料供給差圧を空気差圧と同等あるいはそれ以上に保て
る。これによりガスタービン燃焼器に対する燃料の安定
供給ひいてはガスタービン燃焼器の安定燃焼が可能とな
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明による燃料供給方法の実施の態
様を図１〜図３を用いて具体的に説明する。図１におい
て、１０１は圧縮機、１０２は燃焼器で、圧縮機１から
の空気により流量調整弁１０４を通して供給される燃料
がここで燃焼される。１０３は燃焼器１０２からの燃焼
ガスで作動されるガスタービンである。図１にみられる
ように圧縮機１０１から燃焼器１０２へ空気を導く空気
供給系と燃料供給路の間には空気バイパス弁１０５を介
在させた空気バイパス管路１０６が設けられている。

【０００８】このように構成されたガスタービンにおい
て、圧縮機１０１で圧縮された空気、および流量調整弁
１０４を通った燃料は燃焼器１０２に供給され、ここで
燃焼する。そして高温ガスとなってタービン１０３に流
入する。ここで、ガスタービン負荷が低い時には図２の
一点鎖線に示す様に燃料供給差圧が小さい。そこで、空
気バイパス弁１０５を開いて空気の１部を燃料系に供給
する。この様にすることにより燃料系からは燃料と空気
の混合気が供給されるためこの供給差圧は図２の太線に
示す様に高く維持される。

【０００９】なお、燃料中に供給可能な空気量は多くな
く可燃条件以下に留まり燃料系統へフラッシュバックす
ることはない。図１に示したものでは燃料中に空気を供
給して燃料供給差圧を高めているが空気の代りに蒸気や
その他適宜利用可能な流体を用いてもよい。図３は、蒸
気供給系１０７から蒸気バイパス弁１０８を経て燃料中
に蒸気を供給して燃料供給差圧を高めるようにしたもの
を示している。

【００１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるガス
タービン燃焼器への燃料供給方法によれば次の効果を奏
することができる。 （１）ガスタービン全負荷範囲にわたり、燃料供給差圧
を高く維持できるため、燃料の安定供給ひいてはガスタ
ービンの安定燃焼を確保することができる。 （２）燃料中に空気を混入しても、その空気量は可燃条
件より少ないため燃料系統にフラッシュバックすること
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の態様を説明するためのガスター
ビンの系統図。

【図２】本発明の燃料供給方法によるときの燃料供給差
圧を示す説明図。

【図３】本発明の他の実施態様を説明するための図１と
同様の系統図。

【図４】従来のガスタービンの系統図。

【図５】従来のガスタービンにおける燃料供給差圧を示
す説明図。

【符号の説明】

１０１ 圧縮機 １０２ 燃焼器 １０３ タービン １０４ 流量調整弁 １０５ 空気バイパス弁 １０６ 空気供給系 １０７ 蒸気供給系 １０８ 蒸気バイパス弁

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃焼器への空気供給差圧が、同燃焼器へ
   の燃料供給差圧より大きいときに前記燃焼器に供給され
   る燃料中に流体を供給し前記燃料供給差圧が前記空気供
   給差圧と同等以下になるのを防ぐことを特徴とするガス
   タービン燃焼器への燃料供給方法。