燃烧装置及燃气涡轮发动机系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种该燃烧装置(C)，其具备：压缩燃烧用空气的压缩机(2a)；使被压缩了的燃烧用空气和燃料用氨燃烧的燃烧器(2b)；以及在基于压缩机进行的燃烧用空气的压缩过程或压缩前向燃烧用空气喷射燃料用氨而冷却燃烧用空气的氨喷射部(3)。

Combustion device and gas turbine engine system

The invention provides a combustion device (c), which comprises a compressor (2a) for compressing combustion air, a burner (2b) for burning compressed combustion air and fuel ammonia, and an ammonia injection part (3) for injecting fuel ammonia into combustion air and cooling combustion air before or during the compression process of combustion air based on the compressor.

【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2017-060962号主张优先权，并将其内容引用于此。
技术介绍
例如，专利文献1中公开有如下结构，在具备压缩机的燃气轮机等装置中，通过向供给于压缩机的进气中进行液体的喷雾，从而降低进气的温度。通过这样冷却至压缩机的进气，能够提高包含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而言，向进气中喷雾的液体为水。但是，在难以确保水的地域，难以通过喷水雾冷却至压缩机的进气。另外，即使是水，对于包含钙成分的硬水，有可能由于长期间的喷水雾而在压缩机的内部等产生水锈，产生压缩机的动作不良。因此，即使是能够确保水的地域，对于通常使用硬水的地域，用于除去例如钙等的水处理需要较高的成本，因此，难以向至压缩机的进气中喷水雾。另一方面，近年来，提出有使氨作为燃料燃烧的燃烧装置。这种燃烧装置中，使以液体贮藏的氨气化，然后供给至燃烧室。因此，需要用于使氨气化的能量。但是，用于使氨气化的能量的使用成为包含燃烧装置的系统整体的效率提高的障碍。本公开是鉴于上述的情况而做成的，其目的在于，在使燃料用氨作为燃料燃烧的燃烧装置及燃气涡轮发动机系统中，不使用水地冷却燃烧用空气或消减用于燃烧用空气的冷却的水的量，而且消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采用以下结构作为用于解决上述课题的方案。本公开的第一方案的燃烧装置具备：压缩机，其压缩燃烧用空气；燃烧器，其使被压缩了的上述燃烧用空气和燃料用氨燃烧；以及氨喷射部，其在基于上述压缩机进行的上述燃烧用空气的压缩过程或压缩前向上述燃烧用空气喷射上述燃料用氨，冷却上述燃烧用空气。在本公开的上述第一方案的燃烧装置中，也可以构成为，上述压缩机具备静叶片和动叶片，在上述静叶片设置有喷射孔，上述氨喷射部从上述静叶片的上述喷射孔向上述燃烧用空气喷射上述燃料用氨。在本公开的上述第一方案的燃烧装置中，也可以构成为，上述压缩机具备：低压压缩机，其压缩上述燃烧用空气；高压压缩机，其进一步压缩被上述低压压缩机压缩了的上述燃烧用空气；以及管道，其将上述低压压缩机和上述高压压缩机连接，上述氨喷射部在上述管道向上述燃烧用空气喷射上述燃料用氨。在本公开的上述第一方案的燃烧装置中，也可以构成为，上述氨喷射部喷射液体的上述燃料用氨。在本公开的上述第一方案的燃烧装置中，也可以构成为，上述氨喷射部具备氮氧化物浓度调整部，该氮氧化物浓度调整部调整上述燃料用氨的喷射量，从而调整上述燃烧器的下游的燃烧气体中的氮氧化物的浓度。本公开的第二方案的燃气涡轮发动机系统具备本公开的上述第一方案的燃烧装置。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或压缩前，通过被喷射上述燃料用氨来而冷却。因此，在本公开中，能够不使用水地进行燃烧用空气的冷却。另外，即使在并用基于水进行的燃烧用空气的冷却的情况下，也能够消减水的使用量。另外，通过燃烧用空气，燃料用氨被加热，因此，能够消减为了使燃料用氨气化而所需要的能量。因此，根据本公开，在使燃料用氨作为燃料燃烧的燃烧装置及燃气涡轮发动机系统中，能够不使用水地进行燃烧用空气的冷却，或者消减用于燃烧用空气的冷却的水的量且消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是示意性地表示本公开的一个实施方式的燃气涡轮发动机系统具备的压缩机的一部分的剖视图。图3是示意性地表示本公开的一个实施方式的燃气涡轮发动机系统的变形例具备的压缩机的一部分的剖视图。图4是示意性地表示本公开的一个实施方式的燃气涡轮发动机系统的另一变形例具备的压缩机的一部分的剖视图。图5是示意性地表示本公开的一个实施方式的燃气涡轮发动机系统的再一变形例具备的压缩机的一部分的剖视图。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个实施方式进行说明。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(氨喷射部)、天然气供给系统4、以及还原催化剂腔室5。此外，本实施方式中，燃气涡轮发动机2的后述的压缩机2a及燃烧器2b、燃料用氨供给系统3、以及天然气供给系统4包含于本公开的燃烧装置C。这种燃气涡轮发动机系统1为发电机G的驱动源，通过使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而生成压缩空气。这种压缩机2a将生成的压缩空气向燃烧器2b供给。本实施方式的压缩机2a为轴流式压缩机。压缩机2a和涡轮2c通过轴部2g连结。有时将压缩机2a中的燃烧用空气的流通方向上游侧称为前侧，将下游侧称为后侧。图2是示意性地表示压缩机2a的一部分的剖视图。如该图所示，压缩机2a具备：固定于压缩机2a的壳体2a4而不会移动的多个静叶片2a1；以及固定于与涡轮2c连结的轴部2g而以轴部2g的轴心为中心旋转移动的多个动叶片2a2。静叶片2a1以轴部2g为中心(在绕轴部2g的中心轴的周向上)沿着壳体2a4的内壁面(内表面)呈环状排列，从而构成一个静叶片列。图2中，图示出在沿着轴部的轴心的方向(轴向)上隔开间隔地形成由四列这种静叶片列的结构。动叶片2a2以轴部2g为中心(在绕轴部2g的中心轴的周向上)在轴部2g的外壁面(外周面)呈环状排列，从而构成一个动叶片列。这种动叶片列分别配置于在上述轴向上相邻的静叶片列彼此之间。也就是，压缩机2a中，静叶片列和动叶片列在轴部2g延伸的方向上交替地排列。另外，本实施方式中，在构成位于燃烧用空气的流通方向的最下游侧的静叶片列以外的静叶片列的静叶片2a1的各后缘侧(后缘，或与前缘相比更接近后缘的部分)形成有多个用于从静叶片2a1的内部向下游侧喷射燃料用氨的喷射孔2a3。即，在静叶片2a1的内部形成有供燃料用氨流动的流路。如图1所示，燃烧器2b使用由压缩机2a生成的压缩空气使从燃料用氨供给系统3供给的气化后的燃料用氨在内部(燃烧室)燃烧。燃烧器2b将通过这种燃烧而得到的燃烧气体向涡轮2c供给。涡轮2c将从燃烧器2b供给的燃烧气体用作驱动气体，从而产生旋转动力。该涡轮2c与压缩机2a及发电机G轴结合，通过自身的旋转动力旋转驱动压缩机2a及发电机G。这种涡轮2c将进行动力回收之后的燃烧气体向还原催化剂腔室5排出。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具备贮存液体的燃料用氨的罐(未图示)及将贮存于罐的燃料用氨送出的泵(未图示)等，在未图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃烧装置，其特征在于，/n具备：/n压缩机，其压缩燃烧用空气；/n燃烧器，其使被压缩了的上述燃烧用空气和燃料用氨燃烧；以及/n氨喷射部，其在基于上述压缩机进行的上述燃烧用空气的压缩过程或压缩前向上述燃烧用空气喷射上述燃料用氨，将上述燃烧用空气冷却。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170327 JP 2017-0609621.一种燃烧装置，其特征在于，
具备：
压缩机，其压缩燃烧用空气；
燃烧器，其使被压缩了的上述燃烧用空气和燃料用氨燃烧；以及
氨喷射部，其在基于上述压缩机进行的上述燃烧用空气的压缩过程或压缩前向上述燃烧用空气喷射上述燃料用氨，将上述燃烧用空气冷却。


2.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，
上述压缩机具备静叶片和动叶片，在上述静叶片设置有喷射孔，
上述氨喷射部构成为，从上述静叶片的上述喷射孔向上述燃烧用空气喷射上述燃料用氨。


3.根据权利要求1所述的燃烧装置，其特征在于，
上述压缩机具备：低...

【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