燃烧装置及燃气涡轮发动机系统制造方法及图纸

本公开的燃烧装置是利用压缩后的燃烧用空气使燃料用氨在燃烧室内燃烧的燃烧装置，其具备将燃烧用空气在压缩过程或者压缩前通过与燃料用氨的热交换而冷却的燃烧用空气冷却部(6)。

Combustion Device and Gas Turbine Engine System

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃烧装置及燃气涡轮发动机系统
本公开涉及燃烧装置及燃气涡轮发动机系统。本申请基于2017年3月27日在日本申请的特愿2017-060961号要求优先权，并将其内容通过引用的方式并入本文。
技术介绍
例如，在专利文献1中公开了如下结构：在燃气轮机等具备压缩机的装置中，通过对向压缩机供给的进气中进行喷雾，来降低进气的温度。通过这样对至压缩机的进气进行冷却，能够提高包括具备压缩机的装置的系统整体的效率。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国特开平9-236024号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题一般，向进气中雾状喷射的液体是水。但是，在难以确保水的地域，难以通过将水呈雾状喷射来冷却至压缩机的进气。另外，即使是水，在含有钙成分的硬水的情况下，由于长时间的水的喷雾，在压缩机的内部等产生水垢，有可能导致压缩机的动作不良。因此，即使在能够确保水的地域，在一般使用硬水的地域，由于水处理需要较高的成本，因此，难以将水向压缩机的进气中呈雾状喷射。另一方面，近年来，提出了使氨作为燃料而燃烧的燃烧装置。在这样的燃烧装置中，使以液体状态存储的氨气化，然后供给至燃烧室。因此，需要用于使氨气化的能量。但是，使用用于使氨气化的能量会妨碍包括燃烧装置的系统整体的效率提高。本公开是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于，在使燃料用氨作为燃料而燃烧的燃烧装置及燃气涡轮发动机系统中，削减燃烧用空气的冷却使用的水的量，并且削减为了使燃料用氨气化而使用的能量。用于解决课题的方案本公开的一方案的燃烧装置是利用压缩后的燃烧用空气使燃料用氨在燃烧室内燃烧的燃烧装置，其具备将上述燃烧用空气在压缩过程或者压缩前通过与上述燃料用氨的热交换而冷却的燃烧用空气冷却部。根据上述一方案的燃烧装置，也可以是，还具备：压缩上述燃烧用空气的低压压缩机；以及将由上述低压压缩机进行了压缩的上述燃烧用空气进一步压缩的高压压缩机，上述燃烧用空气冷却部是将从上述低压压缩机排出且向上述高压压缩机供给的上述燃烧用空气通过与上述燃料用氨的热交换而冷却的中冷器。根据上述一方案的燃烧装置，也可以是，上述中冷器具备：通过与上述燃料用氨的热交换冷却上述燃烧用空气的氨冷却部；以及相对于上述氨冷却部配置于上述燃烧用空气的流向的上游侧且通过与水的热交换冷却上述燃烧用空气的水冷却部。根据上述一方案的燃烧装置，也可以是，上述燃烧用空气冷却部构成为，使液体的上述燃料用氨与上述燃烧用空气进行热交换而气化，并将气化后的上述燃料用氨供给至上述燃烧室。根据上述一方案的燃烧装置，也可以是，还具备将向上述燃烧室供给的上述燃料用氨的一部分分配至上述燃烧用空气冷却部的分配机构。根据上述一方案的燃烧装置，也可以是，还具备使用脱硝催化剂和作为还原剂的氨对燃烧气体进行脱硝处理的脱硝装置，且构成为，将在上述燃烧用空气冷却部气化后的上述燃料用氨的至少一部分供给至上述脱硝装置。另外，本公开的一方案的燃气涡轮发动机系统具备上述的燃烧装置。专利技术效果根据本公开，在燃烧室中用于燃料用氨的燃烧的燃烧用空气在压缩过程中或者压缩前通过与上述燃料用氨的热交换而被冷却。因此，在本公开中，能够削减燃烧用空气的冷却使用的水的量。另外，通过与燃烧用空气的热交换，燃料用氨被加热，因此，能够削减为了使燃料用氨气化而所需的能量。因此，根据本公开，在使燃料用氨作为燃料而燃烧的燃烧装置及燃气涡轮发动机系统中，能够削减燃烧用空气的冷却使用的水的量，并且削减为了使燃料用氨气化而使用的能量。附图说明图1是表示本公开的一个实施方式的燃气涡轮发动机系统的整体结构的块图。图2是表示本公开的一实施方式的燃气涡轮发动机系统的变形例的整体结构的块图。图3是表示本公开的一实施方式的燃气涡轮发动机系统的另一变形例的整体结构的块图。具体实施方式以下，参照附图，对本公开的燃烧装置及燃气涡轮发动机系统的一实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的燃气涡轮发动机系统1的整体结构的块图。如该图所示，本实施方式的燃气涡轮发动机系统1具备燃气涡轮发动机2、燃料用氨供给系统3、天然气供给系统4、还原催化剂腔5(脱硝装置)、中冷器6(燃烧用空气冷却部)、以及冷却水供给系统7。此外，在本实施方式中，燃气涡轮发动机2的后述的压缩机2a、燃料用氨供给系统3、天然气供给系统4、中冷器6(燃烧用空气冷却部)、以及冷却水供给系统7构成了本公开的燃烧装置。燃气涡轮发动机系统1是发电机G的驱动源，通过利用压缩的燃烧用空气使燃料用氨燃烧而产生旋转动力。燃气涡轮发动机2具备压缩机2a、燃烧器2b(燃烧室)、以及涡轮2c。压缩机2a将从外部空气吸入的燃烧用空气压缩至预定压力而生成压缩空气。压缩机2a具备配置于燃烧用空气的流向的上游侧的低压压缩机2d和配置于燃烧用空气的流向的下游侧的高压压缩机2e。低压压缩机2d在高压压缩机2e之前压缩燃烧用空气，高压压缩机2e将由低压压缩机2d进行了压缩的燃烧用空气进一步压缩，从而使形成预定压力的压缩空气。压缩机2a将生成的压缩空气供给至燃烧器2b。燃烧器2b利用由压缩机2a生成的压缩空气使从燃料用氨供给系统3供给来的气化的燃料用氨在内部(燃烧室)燃烧。燃烧器2b将通过这样的燃烧所得到的燃烧气体供给至涡轮2c。涡轮2c将从燃烧器2b供给的燃烧气体作为驱动气体而使用，从而产生旋转动力。涡轮2c与压缩机2a及发电机G轴结合，且通过自身的旋转动力旋转驱动压缩机2a及发电机G。涡轮2c向还原催化剂腔5排出进行动力回收后的燃烧气体。燃料用氨供给系统3具备氨供给部3a、配管3b、分配机构3c、以及气化器3d。氨供给部3a具备储存液体的燃料用氨的罐、将储存于罐的燃料用氨送出的泵等，且在未图示的控制装置的控制下，向燃烧器2b送出预定量的燃料用氨。如图1所示，燃料用氨供给系统3的配管3b与氨供给部3a和燃烧器2b连接，且具有经由气化器3d向燃烧器2b引导燃料用氨的第一路径和不经由气化器3d而是经由中冷器6向燃烧器2b引导燃料用氨的第二路径。另外，配管3b还具第三路径，该第三路径从经由气化器3d向燃烧器2b引导燃料用氨的第一路径分支并将燃料用氨向还原催化剂腔5的上游的废气配管引导。分配机构3c具备第一阀3e和第二阀3f。第一阀3e配置于配管3b的经由气化器3d向燃烧器2b引导燃料用氨的第一路径的中途部位且气化器3d的上游侧。第一阀3e由未图示的控制装置调整开度而调整从氨供给部3a送出的燃料用氨的至气化器3d的供给量。第二阀3f配置于配管3b的不经由气化器3d而是经由中冷器6向燃烧器2b引导燃料用氨的第二路径的途中部位。第二阀3f由未图示的控制装置调整开度而调整从氨供给部3a送出的燃料用氨的至中冷器6的供给量。分配机构3c根据第一阀3e及第二阀3f的开度将向燃烧器2b供给的燃料用氨的一部分分配至中冷器6。气化器3d使经由第一阀3e从氨供给部3a供给来的液体的燃料用氨气化，生成气体的燃料用氨。在气化器3d生成的燃料用氨供给至燃烧器2b，并且一部分经由配管3b供给至还原催化剂腔5。天然气供给系统4具备天然气供给部4a和配管4b。天然气供给部4a具备储存液化天然气的罐、将储存于罐的液化天然气送出的泵、以及使液化天然气气化的气化器等。天然气供给部4a在未图示的控制装置的控制下，向燃烧器2b送出预定量的天然气。配本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧装置，其利用压缩后的燃烧用空气使燃料用氨在燃烧室内燃烧，其特征在于，具备将上述燃烧用空气在压缩过程或者压缩前通过与上述燃料用氨的热交换而冷却的燃烧用空气冷却部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.03.27 JP 2017-0609611.一种燃烧装置，其利用压缩后的燃烧用空气使燃料用氨在燃烧室内燃烧，其特征在于，具备将上述燃烧用空气在压缩过程或者压缩前通过与上述燃料用氨的热交换而冷却的燃烧用空气冷却部。2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，还具备：压缩上述燃烧用空气的低压压缩机；以及将由上述低压压缩机进行了压缩的上述燃烧用空气进一步压缩的高压压缩机，上述燃烧用空气冷却部是将从上述低压压缩机排出且向上述高压压缩机供给的上述燃烧用空气通过与上述燃料用氨的热交换而冷却的中冷器。3.根据权利要求2所述的燃烧装置，其特征在于，上述中冷器具备：通过与上述燃料用氨的热交换冷却上述燃烧用空气的氨冷却部；以及相对于上述氨冷却部配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤慎太朗，加藤壮一郎，内田正宏，大西正悟，水谷琢，斋藤司，藤森俊郎，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本,JP