WO2023162375A1 - 燃焼装置およびガスタービン - Google Patents

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    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00002—Gas turbine combustors adapted for fuels having low heating value [LHV]

Definitions

  • Combustion equipment that uses ammonia may use a two-stage combustion method. It is known that such a combustion apparatus can reduce both NOx and unburned ammonia while using ammonia as a fuel by burning ammonia at an equivalence ratio within a certain range in the primary region. ing.
  • the "equivalence ratio" is an index that indicates the fuel concentration in the air-fuel mixture, and is obtained by dividing the theoretical air-fuel ratio, which means the air-fuel ratio at which the fuel and oxygen in the air-fuel mixture react just enough, by the actual air-fuel ratio. value.
  • the flow rate of air may be substantially constant according to the opening area of the combustion device (for example, the area of openings such as air holes).
  • An object of the present disclosure is to provide a combustion device and a gas turbine that can reduce both NOx and unburned ammonia while using ammonia as fuel in a wider load range.
  • a combustion device includes a plurality of burners each supplied with ammonia as a first fuel and a second fuel that does not contain N atoms and has better ignitability than ammonia; A control device for adjusting the flow rate of ammonia and the flow rate of a second fuel to a plurality of burners, wherein in a first load region including zero load, the second fuel is supplied to at least the first burner of the plurality of burners.
  • the total equivalence ratio of the ammonia and the second fuel in the first burner to the first burner reaches the first value increasing the flow rate of ammonia and decreasing the flow rate of the second fuel so as to maintain at , and a controller.
  • the control device controls the amount of ammonia in the second burner and It may be configured to increase the flow rate of ammonia and decrease the flow rate of the second fuel so that the total equivalence ratio of the second fuel is maintained at the first value.
  • Another aspect of the present disclosure is a gas turbine comprising the combustion device described above.
  • both NOx and unburned ammonia can be reduced in a wider load range while using ammonia as fuel.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a gas turbine according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II--II in FIG.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of changes in air flow rate, fuel flow rate, and equivalence ratio with respect to load in a gas turbine.
  • FIG. 4A shows the operation of the first burner.
  • FIG. 4B shows the operation of the second burner.
  • FIG. 4C shows the operation of the third burner.
  • FIG. 4D shows the operation of the fourth burner.
  • FIG. 4E shows the operation of the plurality of burners 11 as a whole.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a gas turbine 100 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II--II in FIG. 1, and is a schematic cross-sectional view showing the combustion device 1.
  • gas turbine 100 includes combustion device 1 , turbine 2 and control device 90 .
  • Gas turbine 100 may further comprise other components.
  • the combustion device 1 may be used in devices other than the gas turbine 100 .
  • combustion device 1 may be used in devices such as jet engines or industrial furnaces.
  • the combustion device 1 uses a two-stage combustion method and includes a primary region Ar1 and a secondary region Ar2.
  • the combustion device 1 uses, as fuels, ammonia as a primary fuel and a second fuel that does not contain N atoms and has better ignitability than ammonia.
  • the secondary fuel may be, for example, natural gas, hydrogen or kerosene, or a combination thereof.
  • the second fuel is not limited to these, and may be another fuel.
  • the combustion device 1 includes multiple burners 11 .
  • the combustion device 1 includes four burners 11, namely a first burner 11a, a second burner 11b, a third burner 11c and a fourth burner 11d.
  • the number of burners 11 is not limited to this, and may be two, three, or five or more.
  • the plurality of burners 11 may be arranged in any pattern such as an annular shape, a matrix shape, or a circular shape having substantially the same central axis.
  • each burner 11 is supplied with ammonia and a second fuel as fuel.
  • Each burner 11 is connected to a pipe P1 configured to supply ammonia and a pipe P2 configured to supply a second fuel.
  • At least one of the plurality of burners 11, for example, the fourth burner 11d which does not actually use ammonia as will be described later, does not need to be supplied with ammonia. In this case, the fourth burner 11d may not be connected to the pipe P1.
  • the pipes P1 and P2 are merged with each other.
  • Each burner 11 is also connected to a pipe P3 configured to supply air for combustion.
  • a valve V1 is provided on the pipe P1.
  • the valve V1 may be communicably connected to the control device 90 by wire or wirelessly, and may be controlled by the control device 90 .
  • the control device 90 adjusts the flow rate of ammonia to the burner 11 by controlling the opening of the valve V1.
  • a valve V2 is provided on the pipe P2.
  • the valve V2 may be communicatively connected to the controller 90 by wire or wirelessly, and may be controlled by the controller 90 .
  • the control device 90 adjusts the flow rate of the second fuel to the burner 11 by controlling the opening of the valve V2.
  • the valves V1 and V2 function as adjustment means for adjusting the flow rates of ammonia and the second fuel to the plurality of burners 11.
  • the regulating means is controlled by the controller 90 to regulate the ammonia flow rate and the secondary fuel flow rate to the plurality of burners 11 .
  • the regulating means may further comprise other components such as flow meters or pumps.
  • the adjustment means may not include at least one of the plurality of valves V1 and the plurality of valves V2.
  • the regulating means may comprise at least one valve.
  • the operation of the burner 11 will be described later in detail.
  • the combustion device 1 is connected to a plurality of pipes P4 for supplying dilution air to the secondary area Ar2.
  • the multiple pipes P4 may be arranged along the circumferential direction of the combustion device 1 .
  • the combustion device 1 may be provided with an opening for supplying dilution air to the secondary region Ar2.
  • the fuel supplied to the combustion device 1 is burned in this order in the primary area Ar1 and the secondary area Ar2. Exhaust gas from the secondary region Ar2 is supplied to the turbine 2 and used for operations such as power generation.
  • the controller 90 controls all or part of the gas turbine 100 .
  • the control device 90 includes components such as a processor 90a, a storage device 90b and a connector 90c, and these components are connected to each other via a bus.
  • the processor 90a includes a CPU (Central Processing Unit) and the like.
  • the storage device 90b includes a hard disk, a ROM storing programs and the like, and a RAM as a work area.
  • the control device 90 is communicably connected to each component of the gas turbine 100 via a connector 90c by wire or wirelessly.
  • the control device 90 may further include other components such as a display device such as a liquid crystal display or touch panel, and an input device such as a keyboard, buttons or touch panel.
  • the operations of the control device 90 described below may be realized by causing the processor 90a to execute a program stored in the storage device 90b.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of changes in air flow rate, fuel flow rate, and equivalence ratio with respect to load in a gas turbine.
  • the horizontal axis indicates the load (%) on the turbine
  • the left vertical axis indicates the air flow rate and the fuel flow rate
  • the right vertical axis indicates the equivalence ratio.
  • the solid line ⁇ indicates the equivalence ratio
  • the dashed line Rf indicates the fuel flow rate
  • the dashed line Ra indicates the air flow rate.
  • Gas turbines using ammonia generally use ammonia as fuel in the primary region by burning it in a range of equivalence ratios ⁇ , for example between 1.1 and 1.4. It is known that both NOx and unburned ammonia can be reduced during use. In addition, by burning ammonia at an equivalence ratio within the above range, N 2 O, which has a high greenhouse effect, can also be reduced. However, if, for example, ammonia is burned at an equivalence ratio ⁇ lower than the above range, NOx will increase. Also, for example, when ammonia is burned at an equivalence ratio ⁇ higher than the above range, both NOx and unburned ammonia increase.
  • the “equivalence ratio” is an index that indicates the fuel concentration in the air-fuel mixture, and is obtained by dividing the theoretical air-fuel ratio, which means the air-fuel ratio at which the fuel and oxygen in the air-fuel mixture react just enough, by the actual air-fuel ratio. value. Further, in the present disclosure, when ammonia and the second fuel are used simultaneously as fuel, the “equivalence ratio” means the total equivalence ratio of ammonia and the second fuel.
  • the air flow rate Ra is generally constant according to the opening area of the combustion device (for example, the area of the opening such as the air hole) regardless of the load.
  • the equivalence ratio ⁇ also fluctuates.
  • the equivalence ratio may be lower than the above range in the low load range. .
  • NOx increases in the low load range.
  • the combustion system is designed for an equivalence ratio between 1.1 and 1.4 in the low load range, then in the high load range the equivalence ratio may be higher than the above range. . In this case, both NOx and unburned ammonia increase in the high load range.
  • the ammonia flow rate and the second fuel flow rate are adjusted in the multiple burners 11 in order to reduce both NOx and unburned ammonia while using ammonia as fuel in a wider load range.
  • FIG. 4 is a graph showing an example of the operation of each burner 11.
  • the combustion device 1 includes four burners 11 in this embodiment.
  • Figures 4A, B, C and D respectively show the operation of the first burner 11a, the second burner 11b, the third burner 11c and the fourth burner 11d.
  • E in FIG. 4 shows the operation of the plurality of burners 11 as a whole.
  • the horizontal axis indicates the load (%) in the gas turbine
  • the left vertical axis indicates the flow rate of ammonia (NH 3 ) and the second fuel
  • the right side indicates the flow rate.
  • the vertical axis of indicates the equivalence ratio.
  • the solid line ⁇ indicates the equivalence ratio
  • the dashed line R1 indicates the flow rate of ammonia
  • the dashed line R2 indicates the flow rate of the second fuel.
  • the load is divided into multiple load areas S1, S2, S3 and S4.
  • the number of load zones may correspond to the number of burners 11 . Therefore, in this embodiment the load is divided into four load areas S1, S2, S3, S4.
  • the first load region S1 is a range of zero or more and less than L1.
  • Load L1 is greater than zero.
  • the load L1 can be the load when the equivalence ratio ⁇ in the first burner 11a reaches a predetermined first value X1, as will be described later.
  • the second load range S2 is a range of L1 or more and less than L2.
  • Load L2 is higher than load L1.
  • the load L2 can be the load when the ammonia flow rate R1 in the first burner 11a reaches a predetermined second value X2, as will be described later.
  • the third load region S3 is a range of L2 or more and less than L3.
  • Load L3 is higher than load L2 and less than 100.
  • the load L3 can be the load when the ammonia flow rate R1 in the second burner 11b reaches the second value X2, as will be described later.
  • the fourth load region S4 is in the range of L3 or more and 100 or less.
  • each load area S1, S2, S3, S4 may also simply be referred to as a "area".
  • the equivalence ratio ⁇ may be estimated based on the flow rate R1 of ammonia and the flow rate R2 of the second fuel supplied to the burner 11 and the flow rate of air supplied to the burner 11. .
  • a small amount of secondary fuel may be used to maintain the pilot flame.
  • the processor 90a controls the adjustment means to supply the second fuel to the first burner 11a.
  • the processor 90a may control the adjustment means so that the flow rate R2 of the second fuel increases linearly with load.
  • the equivalence ratio ⁇ also increases. Ammonia is not supplied to the first burner 11a in the region S1.
  • ammonia and the second fuel are not supplied to the second burner 11b, the third burner 11c and the fourth burner 11d in the region S1. Note that, as described above, in region S1, a small amount of second fuel may be used to maintain the pilot flames for the second burner 11b, the third burner 11c, and the fourth burner 11d. Similar descriptions are omitted below.
  • the air flow rate (for example, the opening area) is adjusted so that the equivalence ratio ⁇ of the second fuel reaches the first value X1 at the load L1 with a predetermined amount of the second fuel.
  • the first value X1 can be a value within a range capable of reducing both NOx and unburned ammonia when ammonia is combusted, for example a value between 1.1 and 1.4.
  • the first value X1 can also be said to be the optimum equivalence ratio. Therefore, in the first burner 11a, from the region S2 including the load L1, an environment is prepared in which ammonia can be burned while reducing both NOx and unburned ammonia.
  • the processor 90a increases the flow rate R1 of ammonia to the first burner 11a so that the total equivalence ratio ⁇ of the ammonia and the second fuel is maintained at the first value X1, and
  • the processor 90a may control the adjustment means such that the flow rate R1 of ammonia increases linearly and the flow rate R2 of the second fuel decreases linearly with load.
  • the processor 90a controls the adjustment means to start supplying the second burner 11b with the surplus second fuel that cannot be supplied to the first burner 11a.
  • the processor 90a may control the adjustment means so that the flow rate R2 of the second fuel increases linearly with load.
  • ammonia and the second fuel are not supplied to the third burner 11c and the fourth burner 11d in the region S2.
  • the ammonia flow rate R1 in the first burner 11a reaches a predetermined second value X2.
  • the processor 90a controls the first burner 11a so that the ammonia flow rate R1 is maintained at the second value X2 and the second fuel flow rate R2 is maintained at 0. to control the regulating means. If a small amount of secondary fuel is used to maintain the pilot flame, that amount is maintained.
  • the equivalence ratio ⁇ of the second fuel in the second burner 11b also reaches the first value X1.
  • the air flow rate for example, opening area
  • the equivalence ratio ⁇ of the second fuel in the second burner 11b reaches the first value X1 at the load L2, but the processor 90a determines that the equivalence ratio ⁇ is lower than the load L2.
  • the adjustment means may be controlled to reach the first value X1. Even in this case, in the second burner 11b, from the region S3, an environment is prepared in which ammonia can be burned while reducing both NOx and unburned ammonia.
  • the processor 90a increases the flow rate R1 of ammonia to the second burner 11b so that the total equivalence ratio ⁇ of ammonia and the second fuel is maintained at the first value X1, and
  • the adjusting means is controlled to reduce the flow rate R2 of the second fuel.
  • the processor 90a may control the adjustment means such that the flow rate R1 of ammonia increases linearly and the flow rate R2 of the second fuel decreases linearly with load.
  • the processor 90a controls the adjustment means to start supplying the second burner 11c with excess second fuel that cannot be supplied to the second burner 11b.
  • the processor 90a may control the adjustment means so that the flow rate R2 of the second fuel increases linearly with load.
  • the ammonia flow rate R1 in the second burner 11b also reaches the second value X2. Therefore, in the second burner 11b, the ammonia flow rate R1 can no longer be increased. Therefore, from the region S4 including the load L3, the processor 90a controls the second burner 11b so that the ammonia flow rate R1 is maintained at the second value X2 and the second fuel flow rate R2 is maintained at 0. to control the regulating means. If a small amount of secondary fuel is used to maintain the pilot flame, that amount is maintained.
  • the equivalence ratio ⁇ of the second fuel in the third burner 11c also reaches the first value X1.
  • the air flow rate for example, opening area
  • an environment is prepared in which ammonia can be burned while reducing both NOx and unburned ammonia from the region S4 including the load L3.
  • the equivalence ratio ⁇ of the second fuel in the third burner 11c reaches the first value X1 at the load L3, but the processor 90a determines that the equivalence ratio ⁇ is lower than the load L3.
  • the adjustment means may be controlled to reach the first value X1.
  • an environment is prepared in which ammonia can be burned while reducing both NOx and unburned ammonia.
  • the processor 90a increases the flow rate R1 of ammonia to the third burner 11c so that the total equivalence ratio ⁇ of the ammonia and the second fuel is maintained at the first value X1.
  • the adjusting means is controlled to reduce the flow rate R2 of the second fuel.
  • the processor 90a may control the adjustment means such that the flow rate R1 of ammonia increases linearly and the flow rate R2 of the second fuel decreases linearly with load.
  • the processor 90a controls the adjustment means so as to start supplying the fourth burner 11d with excess second fuel that cannot be supplied to the third burner 11c.
  • the processor 90a may control the adjustment means so that the flow rate R2 of the second fuel increases linearly with load.
  • the equivalence ratio ⁇ increases linearly from a load of 0% to a load of 100%.
  • the equivalence ratio ⁇ is maintained at the value X1. Therefore, with the single second burner 11b, it is possible to suppress an increase in NOx caused by ammonia and reduce unburned ammonia in the regions S3 and S4 where ammonia is actually used.
  • the equivalence ratio ⁇ is the first value It is kept at X1. Therefore, with the single third burner 11c, it is possible to suppress an increase in NOx caused by ammonia and to reduce unburned ammonia in the region S4 where ammonia is actually used.
  • each of the first burner 11a, the second burner 11b, and the third burner 11c can suppress an increase in NOx caused by ammonia in the region where ammonia is actually used, and , can reduce unburned ammonia. Therefore, the burner 11 as a whole can use ammonia as fuel while reducing both NOx and unburned ammonia in most of the load ranges S2, S3, and S4.
  • ammonia is not used as fuel in the fourth burner 11d, as shown in D of FIG. Also, in the fourth burner 11d, the equivalence ratio ⁇ may or may not reach the first value X1.
  • the combustion device 1 of the gas turbine 100 includes ammonia as a first fuel and a second fuel that does not contain N atoms and has better ignitability than ammonia.
  • a plurality of burners 11 to be supplied, and a control device 90 that adjusts the flow rate R1 of ammonia and the flow rate R2 of the second fuel to the plurality of burners 11 are provided. Further, in the first load region S1 including zero load, the control device 90 supplies the second fuel to at least the first burner 11a of the plurality of burners 11, and the equivalence ratio ⁇ of the first burner 11a is set to a predetermined value.
  • the control device 90 controls the equivalence ratio ⁇ to reach the first value X1 in the third load region S3 when the flow rate R1 of ammonia to the first burner 11a reaches the predetermined second value X2.
  • the ammonia flow rate R1 is increased and the second fuel is increased so that the total equivalence ratio ⁇ of ammonia and the second fuel in the second burner 11b is maintained at the first value X1 for the second burner 11b. It is configured to decrease the flow rate R2. According to such a configuration, the number of burners 11 using ammonia can be increased as the load increases.
  • the second fuel is not supplied to the second burner 11b, the third burner 11c and the fourth burner 11d in the first load range S1.
  • the second fuel may also be supplied to the second burner 11b, the third burner 11c and the fourth burner 11d in the first load region S1. Note that when the second fuel is supplied intensively only to the first burner 11a in the first load region S1 as in the above embodiment, the equivalence ratio ⁇ reaches the first value X1 at a lower load. is reached, ammonia can be used from a lower load.
  • the present disclosure can promote the use of ammonia leading to reduced CO2 emissions, e.g. Sustainable Development Goals (SDGs) Goal 7 "Affordable, Reliable, Sustainable and Modern Energy.” can contribute to ensuring access.
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Abstract

燃焼装置は、アンモニアと第２燃料とが供給される複数のバーナと、制御装置と、を備える。制御装置は、負荷ゼロを含む第１負荷領域Ｓ１では、複数のバーナのうちの少なくとも第１バーナに対して第２燃料を供給し、第１バーナの当量比φが所定の第１の値Ｘ１に達する第２負荷領域Ｓ２では、第１バーナに対して、第１バーナにおけるアンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比φが第１の値Ｘ１に維持されるように、アンモニアの流量Ｒ１を増加させると共に第２燃料の流量Ｒ２を減少させ、第２バーナに対して、第１バーナに供給されない余剰の第２燃料を供給する、ように構成される。

Description

燃焼装置およびガスタービン
　本開示は、燃焼装置およびガスタービンに関する。本出願は２０２２年２月２５日に提出された日本特許出願第２０２２－２８４０４号に基づく優先権の利益を主張するものであり、その内容は本出願に援用される。
　従来、アンモニアを燃料として使用する燃焼装置が知られている。アンモニアの燃焼性は、悪いことが知られている。例えば、特許文献１は、この問題に対処するために、アンモニアを他の燃料と共に使用するガスタービンを開示する。このガスタービンは、アンモニアの燃焼性が悪い運転領域において、他の燃料の割合を増大させる。
特開２０１０－１９１９５号公報
　アンモニアを使用する燃焼装置は、２段燃焼法を使用する場合がある。このような燃焼装置では、１次領域において、アンモニアをある範囲内の当量比で燃焼することによって、アンモニアを燃料として使用しつつ、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減可能であることが知られている。なお、「当量比」とは、混合気中における燃料濃度を表す指標で、実際の空燃比で、混合気中の燃料と酸素が過不足なく反応する空燃比を意味する理論空燃比を割った値である。しかしながら、燃焼装置では、空気の流量が、燃焼装置の開口面積（例えば、空気孔等の開口の面積）に応じて概ね一定である場合がある。したがって、要求負荷に応じて燃料の流量が変動すると、燃料の当量比も変動する。このため、ある負荷領域では、アンモニアが上記の範囲内の当量比で燃焼されない場合がある。この場合、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減することができない可能性がある。
　本開示は、より広い負荷領域において、アンモニアを燃料として使用しつつ、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減することができる、燃焼装置およびガスタービンを提供することを目的とする。
　本開示の一態様に係る燃焼装置は、各々が、第１燃料としてのアンモニアと、Ｎ原子を含まずかつアンモニアよりも良い着火性を有する第２燃料と、が供給される複数のバーナと、複数のバーナへのアンモニアの流量および第２燃料の流量を調整する制御装置であって、負荷ゼロを含む第１負荷領域では、複数のバーナのうちの少なくとも第１バーナに対して第２燃料を供給し、第１バーナの当量比が所定の第１の値に達する第２負荷領域では、第１バーナに対して、第１バーナにおけるアンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比が第１の値に維持されるように、アンモニアの流量を増加させると共に第２燃料の流量を減少させ、第２バーナに対して、第１バーナに供給されない余剰の第２燃料を供給する、ように構成される、制御装置と、を備える。
　制御装置は、第１バーナへのアンモニアの流量が所定の第２の値に達する第３負荷領域では、当量比が第１の値に達した第２バーナに対して、第２バーナにおけるアンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比が第１の値に維持されるように、アンモニアの流量を増加させると共に第２燃料の流量を減少させる、ように構成されてもよい。
　本開示の他の態様は、上記の燃焼装置を備えるガスタービンである。
　本開示によれば、より広い負荷領域において、アンモニアを燃料として使用しつつ、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減することができる。
図１は、実施形態に係るガスタービンを示す概略図である。 図２は、図１中のII－II線に沿って得られる断面図である。 図３は、ガスタービンにおける負荷に対する空気流量、燃料流量および当量比の推移の例を示すグラフである。 図４のＡは、第１バーナの動作を示す。図４のＢは、第２バーナの動作を示す。図４のＣは、第３バーナの動作を示す。図４のＤは、第４バーナの動作を示す。図４のＥは、複数のバーナ１１全体としての動作を示す。
　以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料および数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。
　図１は、実施形態に係るガスタービン１００を示す概略図である。図２は、図１中のII－II線に沿って得られる断面図であり、燃焼装置１を示す概略的な断面図である。図１を参照して、ガスタービン１００は、燃焼装置１と、タービン２と、制御装置９０と、を備える。ガスタービン１００は、他の構成要素をさらに備えてもよい。なお、他の実施形態では、燃焼装置１は、ガスタービン１００以外の他の装置に使用されてもよい。例えば、燃焼装置１は、ジェットエンジンまたは工業炉等の装置に使用されてもよい。
　本実施形態では、燃焼装置１は、２段燃焼法を使用し、１次領域Ａｒ１および２次領域Ａｒ２を含む。燃焼装置１は、燃料として、１次燃料としてのアンモニアと、Ｎ原子を含まずかつアンモニアよりも良い着火性を有する第２燃料と、を使用する。第２燃料は、例えば、天然ガス、水素もしくは灯油、または、これらの組み合わせであってもよい。第２燃料はこれらに限定されず、他の燃料であってもよい。
　図２を参照して、燃焼装置１は、複数のバーナ１１を含む。本実施形態では、燃焼装置１は、４つのバーナ１１、すなわち、第１バーナ１１ａ、第２バーナ１１ｂ、第３バーナ１１ｃおよび第４バーナ１１ｄを含む。しかしながら、バーナ１１の数はこれに限定されず、２つ、３つ、または、５つ以上であってもよい。例えば、複数のバーナ１１は、概同一中心軸を持つ円環状、マトリクス状または円形状等の任意のパターンに配置されてもよい。
　図１を参照して、各バーナ１１は、燃料として、アンモニアおよび第２燃料の供給を受ける。各バーナ１１は、アンモニアを供給するように構成される配管Ｐ１と、第２燃料を供給するように構成される配管Ｐ２と、に接続される。なお、複数のバーナ１１のうちの少なくとも１つ、例えば、後述するように、実際にはアンモニアを使用しない第４バーナ１１ｄは、アンモニアの供給を受けなくてもよい。この場合、第４バーナ１１ｄは、配管Ｐ１に接続されなくてもよい。なお、図１では、配管Ｐ１および配管Ｐ２は互いに合流しているが、配管Ｐ１および配管Ｐ２は互いに合流しなくてもよく、それぞれバーナ１１に直接的に接続されてもよい。また、各バーナ１１は、燃焼用の空気を供給するように構成される配管Ｐ３と接続される。
　配管Ｐ１には、バルブＶ１が設けられる。バルブＶ１は、制御装置９０と有線または無線で通信可能に接続されてもよく、制御装置９０によって制御されてもよい。制御装置９０は、バルブＶ１の開度を制御することによって、バーナ１１へのアンモニアの流量を調整する。
　配管Ｐ２には、バルブＶ２が設けられる。バルブＶ２は、制御装置９０と有線または無線で通信可能に接続されてもよく、制御装置９０によって制御されてもよい。制御装置９０は、バルブＶ２の開度を制御することによって、バーナ１１への第２燃料の流量を調整する。
　上記のように、本実施形態では、バルブＶ１，Ｖ２が、複数のバーナ１１へのアンモニアの流量および第２燃料の流量を調整する調整手段として機能する。調整手段は、複数のバーナ１１へのアンモニアの流量および第２燃料の流量を調整するように、制御装置９０によって制御される。他の実施形態では、調整手段は、例えば流量計またはポンプ等の他の構成要素をさらに含んでもよい。また、さらに他の実施形態では、調整手段は、複数のバルブＶ１および複数のバルブＶ２のうちの少なくとも１つを含まなくてもよい。例えば、調整手段は、少なくとも１つのバルブを含んでもよい。
　複数のバーナ１１、特に、詳しくは後述するように、アンモニアを実際に燃料として使用する第１バーナ１１ａ、第２バーナ１１ｂおよび第３バーナ１１ｃは、１次領域Ａｒ１にアンモニアおよび第２燃料を供給するように、１次領域Ａｒ１に面するよう配置される。バーナ１１の動作については、詳しくは後述する。
　燃焼装置１は、２次領域Ａｒ２に希釈空気を供給するための複数の配管Ｐ４に接続される。例えば、複数の配管Ｐ４は、燃焼装置１の周方向に沿って配置されてもよい。他の実施形態では、配管Ｐ４に代えてまたは加えて、２次領域Ａｒ２に希釈空気を供給するための開口が燃焼装置１に設けられてもよい。
　燃焼装置１に供給される燃料は、１次領域Ａｒ１および２次領域Ａｒ２においてこの順番で燃焼される。２次領域Ａｒ２からの排ガスは、タービン２に供給され、発電等の運転に使用される。
　制御装置９０は、ガスタービン１００の全体または一部を制御する。制御装置９０は、例えば、プロセッサ９０ａ、記憶装置９０ｂおよびコネクタ９０ｃ等の構成要素を含み、これらの構成要素はバスを介して互いに接続される。例えば、プロセッサ９０ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を含む。例えば、記憶装置９０ｂは、ハードディスク、プログラム等が格納されるＲＯＭ、および、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む。制御装置９０は、コネクタ９０ｃを介してガスタービン１００の各構成要素と有線でまたは無線で通信可能に接続される。例えば、制御装置９０は、液晶ディスプレイまたはタッチパネル等の表示装置、および、キーボード、ボタンまたはタッチパネル等の入力装置等、他の構成要素を更に含んでもよい。例えば、以下に示される制御装置９０の動作は、記憶装置９０ｂに記憶されるプログラムをプロセッサ９０ａに実行することによって、実現されてもよい。
　図３は、ガスタービンにおける負荷に対する空気流量、燃料流量および当量比の推移の例を示すグラフである。図３において、横軸は、タービンにおける負荷（％）を示し、左側の縦軸は、空気の流量および燃料の流量を示し、右側の縦軸は、当量比を示す。また、図３において、実線φは当量比を示し、破線Ｒｆは燃料の流量を示し、１点鎖線Ｒａは空気の流量を示す。
　一般的に、アンモニアを使用するガスタービンでは、１次領域において、アンモニアをある範囲内の当量比φ、例えば１．１から１．４の間の当量比で燃焼することによって、アンモニアを燃料として使用しつつ、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減可能であることが知られている。また、アンモニアを上記の範囲の当量比で燃焼することによって、高い温室効果を有するＮ２Ｏを低減することもできる。しかしながら、例えば、アンモニアが、上記の範囲よりも低い当量比φで燃焼される場合、ＮＯｘが増加する。また、例えば、アンモニアが、上記の範囲よりも高い当量比φで燃焼される場合、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方が増加する。なお、「当量比」とは、混合気中における燃料濃度を表す指標で、実際の空燃比で、混合気中の燃料と酸素が過不足なく反応する空燃比を意味する理論空燃比を割った値である。また、本開示において、アンモニアおよび第２燃料を同時に燃料として使用する場合、「当量比」は、アンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比を意味する。
　しかしながら、図３に示されるように、ガスタービンでは、空気の流量Ｒａは、負荷に因らず、燃焼装置の開口面積（例えば、空気孔等の開口の面積）に応じて概ね一定である場合がある。この場合、図３に示されるように、負荷に応じて燃料の流量Ｒｆが変動すると、当量比φも変動する。
　したがって、例えば、燃焼装置が、高負荷領域において当量比が１．１から１．４の間になるように設計される場合、低負荷領域では、当量比が上記の範囲より低い可能性がある。この場合、低負荷領域では、ＮＯｘが増加する。対照的に、燃焼装置が、低負荷領域において当量比が１．１から１．４の間になるように設計される場合、高負荷領域では、当量比が上記の範囲より高い可能性がある。この場合、高負荷領域では、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方が増加する。
　本実施形態では、より広い負荷領域において、アンモニアを燃料として使用しつつ、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減するために、複数のバーナ１１におけるアンモニアの流量および第２燃料の流量を調整する。
　続いて、バーナ１１の具体的な動作について説明する。
　図４は、各バーナ１１の動作の例を示すグラフである。上記のように、本実施形態では、燃焼装置１は４つのバーナ１１を含む。図４のＡ、Ｂ、ＣおよびＤは、それぞれ、第１バーナ１１ａ、第２バーナ１１ｂ、第３バーナ１１ｃおよび第４バーナ１１ｄの動作を示す。また、図４のＥは、複数のバーナ１１全体としての動作を示す。Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの各々において、横軸は、ガスタービンにおける負荷（％）を示し、左側の縦軸は、アンモニア（ＮＨ３）の流量および第２燃料の流量を示し、右側の縦軸は、当量比を示す。Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥの各々において、実線φは当量比を示し、破線Ｒ１はアンモニアの流量を示し、１点鎖線Ｒ２は第２燃料の流量を示す。
　負荷は、複数の負荷領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に分割される。例えば、負荷領域の数は、バーナ１１の数に対応してもよい。したがって、本実施形態では、負荷は、４つの負荷領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に分割される。
　例えば、第１負荷領域Ｓ１は、ゼロ以上かつＬ１未満の範囲である。負荷Ｌ１は、ゼロよりも大きい。例えば、負荷Ｌ１は、後述するように、第１バーナ１１ａにおける当量比φが、所定の第１の値Ｘ１に達するときの負荷であることができる。
　第２負荷領域Ｓ２は、Ｌ１以上かつＬ２未満の範囲である。負荷Ｌ２は、負荷Ｌ１よりも高い。例えば、負荷Ｌ２は、後述するように、第１バーナ１１ａにおけるアンモニアの流量Ｒ１が、所定の第２の値Ｘ２に達するときの負荷であることができる。
　第３負荷領域Ｓ３は、Ｌ２以上かつＬ３未満の範囲である。負荷Ｌ３は、負荷Ｌ２よりも高くかつ１００よりも小さい。例えば、負荷Ｌ３は、後述するように、第２バーナ１１ｂにおけるアンモニアの流量Ｒ１が、第２の値Ｘ２に達するときの負荷であることができる。
　第４負荷領域Ｓ４は、Ｌ３以上かつ１００以下の範囲である。
　以下の説明では、各負荷領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４は、単に「領域」とも称され得る。また、以下の説明において、当量比φは、バーナ１１に供給されるアンモニアの流量Ｒ１および第２燃料の流量Ｒ２と、バーナ１１に供給される空気の流量と、に基づいて推測されてもよい。
　本実施形態では、より良い理解のために、図４のＡは、負荷０％および領域Ｓ３，Ｓ４において、Ｒ２＝０であるように記載されている。しかしながら、これらの領域においても、パイロット火炎を維持するために、少量の第２燃料が使用されてもよい。また、負荷０％においては、タービン２の回転を維持するために、少量の第２燃料が使用されてもよい。Ｂ、ＣおよびＤにおいてＲ２＝０である領域についても、同様である。
　図４のＡを参照して、領域Ｓ１では、プロセッサ９０ａは、第１バーナ１１ａに対して第２燃料を供給するよう、調整手段を制御する。例えば、プロセッサ９０ａは、負荷に対して、第２燃料の流量Ｒ２が線形に増加するように、調整手段を制御してもよい。第２燃料の流量Ｒ２の増加に伴って、当量比φも増加する。領域Ｓ１では、第１バーナ１１ａに対して、アンモニアは供給されない。
　図４のＢ、ＣおよびＤを参照して、領域Ｓ１では、第２バーナ１１ｂ、第３バーナ１１ｃおよび第４バーナ１１ｄに対して、アンモニアおよび第２燃料は供給されない。なお、上記のように、領域Ｓ１において、第２バーナ１１ｂ、第３バーナ１１ｃおよび第４バーナ１１ｄに対して、パイロット火炎を維持するために、少量の第２燃料が使用されてもよい。以下、同様な説明は省略する。
　図４のＡを参照して、負荷Ｌ１において、第１バーナ１１ａにおける第２燃料の当量比φが、所定の第１の値Ｘ１に達する（第２燃料の当量比φｓ＝Ｘ１）。なお、第１バーナ１１ａでは、第２燃料の当量比φが、予め定められた量の第２燃料によって、負荷Ｌ１において第１の値Ｘ１に達するように、空気流量（例えば、開口面積）が規定される。第１の値Ｘ１は、アンモニアが燃焼される場合に、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減可能な範囲内の値、例えば、１．１から１．４の間の値であることができる。つまり、第１の値Ｘ１は、最適当量比とも言える。したがって、第１バーナ１１ａでは、負荷Ｌ１を含む領域Ｓ２から、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減しながら、アンモニアを燃焼することができる環境が整う。
　したがって、プロセッサ９０ａは、領域Ｓ２において、第１バーナ１１ａに対して、アンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比φが第１の値Ｘ１に維持されるように、アンモニアの流量Ｒ１を増加させると共に第２燃料の流量Ｒ２を減少させるよう、調整手段を制御する（アンモニアの当量比φａ＋第２燃料の当量比φｓ＝φｃｏｎｓｔ（＝Ｘ１））。例えば、プロセッサ９０ａは、負荷に対して、アンモニアの流量Ｒ１が線形に増加し、かつ、第２燃料の流量Ｒ２が線形に減少するように、調整手段を制御してもよい。
　図４のＢを参照して、領域Ｓ２では、プロセッサ９０ａは、第２バーナ１１ｂに対して、第１バーナ１１ａに供給できない余剰の第２燃料の供給を開始するように、調整手段を制御する。例えば、プロセッサ９０ａは、負荷に対して、第２燃料の流量Ｒ２が線形に増加するように、調整手段を制御してもよい。
　図４のＣおよびＤを参照して、領域Ｓ２では、第３バーナ１１ｃおよび第４バーナ１１ｄに対して、アンモニアおよび第２燃料は供給されない。
　図４のＡを参照して、負荷Ｌ２において、第１バーナ１１ａにおけるアンモニアの流量Ｒ１は、所定の第２の値Ｘ２に達する。第２の値Ｘ２は、１つのバーナ１１に対して供給可能なアンモニアの最大流量、例えば、アンモニアによって当量比φが第１の値Ｘ１に達する値であってもよい（φａ＝Ｘ１）。つまり、第２の値Ｘ２は、バーナ１１へのアンモニア供給流量上限値とも言える。したがって、第１バーナ１１ａにおいて、もはやアンモニアの流量Ｒ１を増加させることはできない。よって、プロセッサ９０ａは、負荷Ｌ２を含む領域Ｓ３からは、第１バーナ１１ａでは、アンモニアの流量Ｒ１が第２の値Ｘ２に維持され、かつ、第２燃料の流量Ｒ２が０に維持されるように、調整手段を制御する。パイロット火炎を維持するために少量の第２燃料が使用される場合には、その量が維持される。
　図４のＢを参照して、負荷Ｌ２において、第２バーナ１１ｂにおける第２燃料の当量比φも、第１の値Ｘ１に達する。なお、第２バーナ１１ｂでは、第２燃料の当量比φが、第１バーナ１１ａからの余剰の第２燃料の量によって、負荷Ｌ２において第１の値Ｘ１に達するように、空気流量（例えば、開口面積）が規定される。したがって、第２バーナ１１ｂでも、負荷Ｌ２を含む領域Ｓ３から、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減しながら、アンモニアを燃焼することができる環境が整う。
　なお、図４のＢでは、負荷Ｌ２において、第２バーナ１１ｂにおける第２燃料の当量比φが、第１の値Ｘ１に達するが、プロセッサ９０ａは、この当量比φが、負荷Ｌ２よりも低い負荷において、第１の値Ｘ１に達するように調整手段を制御してもよい。この場合でも、第２バーナ１１ｂにおいて、領域Ｓ３から、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減しながら、アンモニアを燃焼することができる環境が整う。
　したがって、プロセッサ９０ａは、領域Ｓ３において、第２バーナ１１ｂに対して、アンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比φが第１の値Ｘ１に維持されるように、アンモニアの流量Ｒ１を増加させると共に第２燃料の流量Ｒ２を減少させるよう、調整手段を制御する。例えば、プロセッサ９０ａは、負荷に対して、アンモニアの流量Ｒ１が線形に増加し、かつ、第２燃料の流量Ｒ２が線形に減少するように、調整手段を制御してもよい。
　図４のＣを参照して、領域Ｓ３では、プロセッサ９０ａは、第３バーナ１１ｃに対して、第２バーナ１１ｂに供給できない余剰の第２燃料の供給を開始するように、調整手段を制御する。例えば、プロセッサ９０ａは、負荷に対して、第２燃料の流量Ｒ２が線形に増加するように、調整手段を制御してもよい。
　図４のＤを参照して、領域Ｓ３では、第４バーナ１１ｄに対して、アンモニアおよび第２燃料は供給されない。
　図４のＢを参照して、負荷Ｌ３において、第２バーナ１１ｂにおけるアンモニアの流量Ｒ１も、第２の値Ｘ２に達する。したがって、第２バーナ１１ｂにおいて、もはやアンモニアの流量Ｒ１を増加させることはできない。よって、プロセッサ９０ａは、負荷Ｌ３を含む領域Ｓ４からは、第２バーナ１１ｂでは、アンモニアの流量Ｒ１が第２の値Ｘ２に維持され、かつ、第２燃料の流量Ｒ２が０に維持されるように、調整手段を制御する。パイロット火炎を維持するために少量の第２燃料が使用される場合には、その量が維持される。
　図４のＣを参照して、負荷Ｌ３において、第３バーナ１１ｃにおける第２燃料の当量比φも、第１の値Ｘ１に達する。なお、第３バーナ１１ｃでは、第２燃料の当量比φが、第２バーナ１１ｂからの余剰の第２燃料の量によって、負荷Ｌ３において第１の値Ｘ１に達するように、空気流量（例えば、開口面積）が規定される。したがって、第３バーナ１１ｃでも、負荷Ｌ３を含む領域Ｓ４から、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減しながら、アンモニアを燃焼することができる環境が整う。
　なお、図４のＣでは、負荷Ｌ３において、第３バーナ１１ｃにおける第２燃料の当量比φが、第１の値Ｘ１に達するが、プロセッサ９０ａは、この当量比φが、負荷Ｌ３よりも低い負荷において、第１の値Ｘ１に達するように調整手段を制御してもよい。この場合でも、第３バーナ１１ｃにおいて、領域Ｓ４から、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減しながら、アンモニアを燃焼することができる環境が整う。
　したがって、プロセッサ９０ａは、領域Ｓ４において、第３バーナ１１ｃに対して、アンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比φが第１の値Ｘ１に維持されるように、アンモニアの流量Ｒ１を増加させると共に第２燃料の流量Ｒ２を減少させるよう、調整手段を制御する。例えば、プロセッサ９０ａは、負荷に対して、アンモニアの流量Ｒ１が線形に増加し、かつ、第２燃料の流量Ｒ２が線形に減少するように、調整手段を制御してもよい。
　図４のＤを参照して、領域Ｓ４では、プロセッサ９０ａは、第４バーナ１１ｄに対して、第３バーナ１１ｃに供給できない余剰の第２燃料の供給を開始するように、調整手段を制御する。例えば、プロセッサ９０ａは、負荷に対して、第２燃料の流量Ｒ２が線形に増加するように、調整手段を制御してもよい。
　図４のＥを参照して、以上のような動作によれば、バーナ１１全体に着目する場合、当量比φは、負荷０％から負荷１００％に向かって線形に増加する。
　しかしながら、図４のＡに示されるように、単一の第１バーナ１１ａに着目する場合、アンモニアが実際に使用される領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４（Ｒ１>０）では、当量比φは、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減可能な第１の値Ｘ１に維持される。したがって、単一の第１バーナ１１ａでは、アンモニアが実際に使用される領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４において、アンモニアに起因するＮＯｘの増加を抑制することができ、かつ、未燃アンモニアを低減することができる。
　同様に、図４のＢに示されるように、単一の第２バーナ１１ｂに着目する場合、アンモニアが実際に使用される領域Ｓ３，Ｓ４（Ｒ１>０）では、当量比φは、第１の値Ｘ１に維持される。したがって、単一の第２バーナ１１ｂでは、アンモニアが実際に使用される領域Ｓ３，Ｓ４において、アンモニアに起因するＮＯｘの増加を抑制することができ、かつ、未燃アンモニアを低減することができる。
　同様に、図４のＣに示されるように、単一の第３バーナ１１ｃに着目する場合、アンモニアが実際に使用される領域Ｓ４（Ｒ１>０）では、当量比φは、第１の値Ｘ１に維持される。したがって、単一の第３バーナ１１ｃでは、アンモニアが実際に使用される領域Ｓ４において、アンモニアに起因するＮＯｘの増加を抑制することができ、かつ、未燃アンモニアを低減することができる。
　以上の説明のように、第１バーナ１１ａ、第２バーナ１１ｂおよび第３バーナ１１ｃの各々では、アンモニアが実際に使用される領域において、アンモニアに起因するＮＯｘの増加を抑制することができ、かつ、未燃アンモニアを低減することができる。したがって、バーナ１１全体としても、大部分の負荷領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４において、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減しつつ、アンモニアを燃料として使用することができる。
　なお、図４のＤに示されるように、第４バーナ１１ｄでは、アンモニアは燃料として使用されない。また、第４バーナ１１ｄでは、当量比φは、第１の値Ｘ１に達してもよいし、または、達しなくてもよい。
　以上のように、本実施形態に係るガスタービン１００の燃焼装置１は、各々が、第１燃料としてのアンモニアと、Ｎ原子を含まずかつアンモニアよりも良い着火性を有する第２燃料と、が供給される複数のバーナ１１と、複数のバーナ１１へのアンモニアの流量Ｒ１および第２燃料の流量Ｒ２を調整する制御装置９０と、を備える。また、制御装置９０は、負荷ゼロを含む第１負荷領域Ｓ１では、複数のバーナ１１のうちの少なくとも第１バーナ１１ａに対して第２燃料を供給し、第１バーナ１１ａの当量比φが所定の第１の値Ｘ１に達する第２負荷領域Ｓ２では、第１バーナ１１ａに対して、第１バーナ１１ａにおけるアンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比φが第１の値Ｘ１に維持されるように、アンモニアの流量Ｒ１を増加させると共に第２燃料の流量Ｒ２を減少させ、第２バーナ１１ｂに対して、第１バーナ１１ａに供給されない余剰の第２燃料を供給する、ように構成される。このような構成によれば、当量比φが、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減可能な範囲内の第１の値Ｘ１に達したバーナ１１から、アンモニアが使用され始める。したがって、負荷Ｌ１以降の領域Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４において、アンモニアを燃料として使用しつつ、ＮＯｘおよび未燃アンモニアの双方を低減することができる。また、高い温室効果を有するＮ２Ｏを低減することもできる。
　また、燃焼装置１では、制御装置９０は、第１バーナ１１ａへのアンモニアの流量Ｒ１が所定の第２の値Ｘ２に達する第３負荷領域Ｓ３では、当量比φが第１の値Ｘ１に達した第２バーナ１１ｂに対して、第２バーナ１１ｂにおけるアンモニアおよび第２燃料のトータルの当量比φが第１の値Ｘ１に維持されるように、アンモニアの流量Ｒ１を増加させると共に第２燃料の流量Ｒ２を減少させる、ように構成される。このような構成によれば、負荷の増加に応じて、アンモニアを使用するバーナ１１の数を増やすことができる。
　以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
　例えば、上記の実施形態では、第１負荷領域Ｓ１において、第２バーナ１１ｂ、第３バーナ１１ｃおよび第４バーナ１１ｄには、第２燃料は供給されない。しかしながら、他の実施形態では、第１負荷領域Ｓ１において、第２バーナ１１ｂ、第３バーナ１１ｃおよび第４バーナ１１ｄにも、第２燃料が供給されてもよい。なお、上記の実施形態のように、第１負荷領域Ｓ１において、第１バーナ１１ａのみに集中的に第２燃料を供給する場合には、当量比φが、より低い負荷において第１の値Ｘ１に達するので、アンモニアをより低い負荷から使用することができる。
　本開示は、ＣＯ２放出の削減につながるアンモニアの使用を促進することができるので、例えば、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標７「手ごろで信頼でき、持続可能かつ近代的なエネルギへのアクセスを確保する」に貢献することができる。
　１　　　　　燃焼装置
　１１　　　　バーナ
　１１ａ　　　第１バーナ
　１１ｂ　　　第２バーナ
　９０　　　　制御装置
　１００　　　ガスタービン
　Ｒ１　　　　アンモニアの流量
　Ｒ２　　　　第２燃料の流量
　Ｓ１　　　　第１負荷領域
　Ｓ２　　　　第２負荷領域
　Ｓ３　　　　第３負荷領域
　Ｘ１　　　　第１の値
　Ｘ２　　　　第２の値
　φ　　　　　当量比

Claims (3)

  1. 　各々が、第１燃料としてのアンモニアと、Ｎ原子を含まずかつアンモニアよりも良い着火性を有する第２燃料と、が供給される複数のバーナと、
    　前記複数のバーナへのアンモニアの流量および前記第２燃料の流量を調整する制御装置であって、
    　　負荷ゼロを含む第１負荷領域では、前記複数のバーナのうちの少なくとも第１バーナに対して前記第２燃料を供給し、
    　　前記第１バーナの当量比が所定の第１の値に達する第２負荷領域では、前記第１バーナに対して、前記第１バーナにおけるアンモニアおよび前記第２燃料のトータルの当量比が前記第１の値に維持されるように、アンモニアの流量を増加させると共に前記第２燃料の流量を減少させ、第２バーナに対して、前記第１バーナに供給されない余剰の第２燃料を供給する、
    　ように構成される、制御装置と、
    　を備える、燃焼装置。
  2. 　前記制御装置は、
    　　前記第１バーナへのアンモニアの流量が所定の第２の値に達する第３負荷領域では、当量比が前記第１の値に達した前記第２バーナに対して、前記第２バーナにおけるアンモニアおよび前記第２燃料のトータルの当量比が前記第１の値に維持されるように、アンモニアの流量を増加させると共に前記第２燃料の流量を減少させる、
    　ように構成される、請求項１に記載の燃焼装置。
  3. 　請求項１または２に記載の燃焼装置を備えるガスタービン。
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