燃气轮机中的催化燃烧器制造技术

用于燃气涡轮发动机(GT)的催化燃烧器(2)，催化燃烧器(2)具备多段式的催化剂单元(U1、U2、U3)。在各段的催化剂单元(U1、U2、U3)上分别设置有针对气体的压力而支持催化剂单元(U1、U2、U3)的支持材(64)。这些各段的催化剂单元(U1、U2、U3)包括支持材(64)而被单元化，催化剂单元(U1、U2、U3)相对于燃烧器壳体(50)自由装卸地进行安装。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃气轮机中的催化燃烧器相关申请本申请要求2011年12月27日申请的日本专利申请2011-285244的优先权，将其全部内容以参照的方式引入作为本申请的一部分。
本专利技术涉及一种内置有自由装卸的多个催化剂单元的燃气轮机中的催化燃烧器。
技术介绍
装备在燃气轮机上的催化燃烧器具有几乎不排出Ν0Χ，能够使通常不能燃烧的低浓度甲烷氧化等优点，是能够应对低公害性和变暖对策等环境问题的技术之一(例如，专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利公开2011-196355号公报此外，在如燃气轮机那样的高压条件下，作为例如在0.5MPa以上的条件化使用的燃烧催化剂，出于以下理由，有时使用图5所示的多段式的燃烧催化剂。第一，由于在高压条件下点火性差，因此需要用于点火和用于氧化的多种催化剂。第二，为了使反应完全结束，需要一定程度的长度的催化剂载体，但这样长的催化剂载体制造困难，因此优选分成多段。即使在作成多段式的情况下，在高压条件下，因差压导致施加在催化剂载体102上的力大，在各段需要支持催化剂载体102的支持材104。如上所述，高压条件下的燃烧催化剂的结构为多段式，并且在各段催化剂载体102上具有支持材104，将这些催化剂载体102及支持材104安装在壳体106的内部。使用这样的催化燃烧器，在维护时更换多段中最上段以外的催化剂载体102的情况下，必须将更换对象的催化剂载体102和其上段侧的催化剂载体102从燃烧器切断卸下，操作性差，并且，不需要更换的上段侧的催化剂载体102也被破坏，因此造成很多浪费。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术是鉴于上述技术问题而完成的，其目的是提供一种在燃气轮机中能够提高催化剂的更换及装配的操作性的催化燃烧器。(二)技术方案为了实现上述目的，本专利技术的催化燃烧器用于燃气轮机，具备多段式的催化剂单元和在内部收纳有所述催化剂单元的中空筒状主体部，各段的所述催化剂单元分别具有支持所述催化剂载体的支持材，所述催化剂单元相对于形成所述主体部的外围的壳体自由装卸地进行安装。这里，多段式是指沿气体的流向配置多个单元的方式。根据该结构，由于多段式的催化剂单元相对于燃烧器自由装卸地进行安装，因此在维护时更换多段中的一个催化剂单元时，不需要更换其它催化剂单元，其结果，能够提高催化剂载体的更换和装配的操作性。在本专利技术中，优选地，还具备配置在所述主体部的内部的套体，所述套体由所述壳体自由装卸地支持，所述各催化剂单元能够取放地组装到所述套体内。根据该结构，能够在将套体从壳体向燃烧器的外部取出后，将各催化剂单元从套体卸下。这样，由于能够在外部进行更换作业，操作性进一步提高。在具备套体的情况下，优选地，所述壳体及所述套体为圆筒状，所述催化剂单元为圆柱状。在具备套体的情况下，优选地，还具备与所述主体部的轴向的一端部自由装卸地连接的盖罩部，设定所述套体能够从所述主体部的一端部向主体部的外方取出。根据该结构，能够将组装有催化剂单元的套体从壳体的一端部沿轴向取放，因此催化剂单元的更换操作性提闻。在具备套体的情况下，可以作成如下结构:所述主体部的轴向为垂直，在所述主体部的内周面上设置有支持突起，所述套体具有第一凸缘部和第二凸缘部，所述第一凸缘部设置在上端部并向外侧突出，所述第二凸缘部设置在下端部并向内侧突出，所述第一凸缘部放置在所述突起上，多个所述催化剂单元在垂直方向上重合，最下段的催化剂单元的盒体放置在所述第二凸缘部上。根据该结构，能够以简单的结构将多个催化剂单元组装到燃烧器内。在本专利技术中，优选地，所述各催化剂单元具有盒体、催化剂载体和所述支持材，所述催化剂载体收纳在所述盒体的内部，所述支持材在所述盒体内部配置于所述催化剂载体的下游侧。根据该结构，由于在盒体内部收纳催化剂载体和支持材，使其单元化，因此各催化剂单元在盒体内，催化剂载体由支持材稳定地支持。权利要求书和/或说明书和/或说明书附图所公开的至少两种结构的任意组合，均包含在本专利技术中。特别是权利要求书的各权利要求的两项以上的任意组合，也包含在本专利技术中。【附图说明】通过参照附图对以下优选实施方式进行说明，可更加清楚地理解本专利技术。但是，实施方式及附图仅用于图示及说明，不应用于确定本专利技术的范围。本专利技术的范围由权利要求书确定。在附图中，多个附图上相同的附图标记表示相同或与其相当的部分。图1是表示具备本专利技术的一个实施方式的催化燃烧器的燃气轮机的简略结构图。图2是表示该燃气轮机的立体图。图3是表示该催化燃烧器的简略结构图。图4是表示该催化燃烧器的催化剂单元的简略结构图。图5是表示现有的多段式催化燃烧器的简略结构图。【具体实施方式】下面参照【附图说明】本专利技术的优选实施方式。图1是表示具备本专利技术的一个实施方式的催化燃烧器的燃气涡轮发动机的简略结构图。该燃气涡轮发动机GT具有压缩机1、含有钼或钯等催化剂的催化燃烧器2及涡轮3。通过该燃气涡轮发动机GT的输出来驱动兼作发电机和起动机的旋转机械4。由燃气涡轮发动机GT和旋转机械4构成发电装置E。燃气涡轮发动机GT是如下所述的贫燃料吸入燃气轮机，其将在煤矿产生的CMM (Coal Mine Methane ;煤矿甲烷)等低热量气体与从空气或煤矿排出的VAM(Ventilation Air Methane ;煤矿通风甲烧)等混合等，通过由压缩机压缩，制成不点火的燃烧极限浓度以下的工作气体，吸入发动机，将所含的可燃成分用作燃料。如VAM与CMM的混合气这样的工作气体Gl在压缩机I压缩，其高压的压缩气体G2输送至催化燃烧器2。该压缩气体G2通过催化燃烧器2的钼或钯等催化剂进行的催化反应而燃烧，将由此产生的高温/高压的燃烧气体G3供给涡轮3，来驱动涡轮3。涡轮3通过旋转轴5与压缩机I连接，通过该涡轮3来驱动压缩机I。旋转轴5与旋转机械4通过减速器17连接。通过涡轮3的旋转来驱动旋转机械4，而得到电力。这样来构建包含燃气涡轮发动机GT及旋转机械4的发电装置E。燃气涡轮发动机GT还具备再生器(热交换器)6及加温用燃烧器7，所述再生器(热交换器)6利用来自涡轮3的废气G4，对从压缩机I导入催化燃烧器2的压缩气体G2加热，所述加温用燃烧器7通过提高废气G4的温度，在启动时提高流入催化燃烧器2的压缩气体G2的温度，使催化剂活化。该加温用燃烧器7将加温用气体G5混入废气4中，进行加温，所述加温用气体G5在从由压缩机I压缩，去往再生器6的压缩气体G2中部分抽出的抽出气体G20中混合燃料F，使其火炎燃烧而得，所述废气4是从涡轮3供给再生器6的废气。在加温用燃烧器7上连接有抽气阀8，该抽气阀8控制向所述加温用燃烧器7供给抽出气体G20的供给量。再生器6与催化燃烧器2通过下游侧压缩气体通路26连接，从再生器6向催化燃烧器2供给压缩气体G2。涡轮3与再生器6通过中空筒状的排气管道25连接。从再生器6流出的废气G4通过没有图示的消声器消声后，向外部排放。图2是表示发电装置E的主要部分的立体图。如该图所示，燃气涡轮发动机GT在由底座20支持的状态下收纳在装箱22内，在涡轮3的轴向C的一端侧，即图2的左侧，通过排气管道25连接有再生器6，在排气管道25的上部连接有加温用燃烧器7。在涡轮3的轴向C的另一端侧，即图2的右侧，连接有压缩机1，在压缩机I的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化燃烧器，其用于燃气轮机，具备多段式的催化剂单元，和在内部收纳所述催化剂单元的中空筒状主体部；各段的所述催化剂单元分别具有支持所述催化剂载体的支持材；所述催化剂单元相对于形成所述主体部的外围的壳体自由装卸地进行安装。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.27 JP 2011-2852441.一种催化燃烧器，其用于燃气轮机， 具备多段式的催化剂单元，和 在内部收纳所述催化剂单元的中空筒状主体部； 各段的所述催化剂单元分别具有支持所述催化剂载体的支持材； 所述催化剂单元相对于形成所述主体部的外围的壳体自由装卸地进行安装。2.根据权利要求1所述的催化燃烧器，其特征在于， 还具备配置在所述主体部的内部的套体； 所述套体由所述壳体自由装卸地支持； 所述各催化剂单元能够取放地组装到所述套体内。3.根据权利要求2所述的催化燃烧器，其特征在于，所述壳体及所述套体为圆筒状，所述催化剂单元为圆柱状。4.根据权利要求2或3所述的催化燃烧器，其特征在于， 还具备与所述主体部的轴向...

【专利技术属性】
技术研发人员：堂浦康司，绪方正裕，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP