燃气轮机燃烧器及燃气轮机制造技术

至少一实施方式的燃气轮机燃烧器具备：低燃烧性燃料流量调节部，其用于相互独立地调节对第一燃料喷射器及第二燃料喷射器的低燃烧性燃料的供给量；高燃烧性燃料流量调节部，其用于相互独立地调节对第一燃料喷射器及第二燃料喷射器的高燃烧性燃料的供给量，该高燃烧性燃料的燃烧速度比低燃烧性燃料高；以及控制器，其构成为根据燃气轮机的运转状态对低燃烧性燃料流量调节部及高燃烧性燃料流量调节部进行控制，以使高燃烧性燃料相对于由第一燃料喷射器喷射的第一燃料整体的第一比率与高燃烧性燃料相对于由第二燃料喷射器喷射的第二燃料整体的第二比率的相对比发生变化。燃料整体的第二比率的相对比发生变化。燃料整体的第二比率的相对比发生变化。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃气轮机燃烧器及燃气轮机


[0001]本公开涉及燃气轮机燃烧器及燃气轮机。本申请基于2021年1月8日向日本专利局申请的特愿2021
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002117号而主张优先权，并将其内容援引于此。

技术介绍

[0002]例如在发电用途的燃气轮机中，为了应对白天、夜晚的电力需求的变动，有时将运转状态切换为降载(turndown)运转。在降载运转中，使通过涡轮机的燃烧气体的流量减少而使燃气轮机以比额定运转时低的输出运转(例如参照专利文献1)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开201 1
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137390号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]若通过对燃气轮机进行降载运转而使输出降低，则燃烧器中的燃烧温度降低，其结果是导致作为未燃部分的一氧化碳、烃等物质的产生量的增加、燃烧振动的产生。但是，为了灵活地应对上述的电力需求的变动，谋求减小降载运转中的输出下限值而扩大燃气轮机的运用范围。
[0008]为了减小降载运转中的输出下限值，优选使氢等那样的燃烧速度比较大的高燃烧性燃料进行混合燃烧。
[0009]但是，若增大高燃烧性燃料的混合燃烧率，则回火的风险提高。即，减小降载运转中的输出下限值和降低回火的风险处于折衷的关系。
[0010]鉴于上述的情况，本公开的至少一实施方式的目的在于，兼顾实现减小降载运转中的输出下限值和降低回火的风险。
[0011]用于解决课题的方案
[0012](1)本公开的至少一实施方式的燃气轮机燃烧器具备：
[0013]第一燃料喷射器；
[0014]第二燃料喷射器；
[0015]燃烧部，其使从所述第一燃料喷射器及所述第二燃料喷射器喷射的燃料燃烧；
[0016]低燃烧性燃料流量调节部，其用于相互独立地调节对所述第一燃料喷射器及所述第二燃料喷射器的低燃烧性燃料的供给量；
[0017]高燃烧性燃料流量调节部，其用于相互独立地调节对所述第一燃料喷射器及所述第二燃料喷射器的高燃烧性燃料的供给量，所述高燃烧性燃料的燃烧速度比所述低燃烧性燃料高；以及
[0018]控制器，其构成为根据燃气轮机的运转状态对所述低燃烧性燃料流量调节部及所述高燃烧性燃料流量调节部进行控制，以使所述高燃烧性燃料相对于由所述第一燃料喷射
器喷射的第一燃料整体的第一比率与所述高燃烧性燃料相对于由所述第二燃料喷射器喷射的第二燃料整体的第二比率的相对比发生变化。
[0019](2)本公开的至少一实施方式的燃气轮机具备上述(1)的结构的燃气轮机燃烧器。
[0020]专利技术效果
[0021]根据本公开的至少一实施方式，兼顾实现减小降载运转中的输出下限值和降低回火的风险。
附图说明
[0022]图1是示出几个实施方式的燃气轮机的概要结构图。
[0023]图2是示出几个实施方式的燃烧器的剖视图。
[0024]图3是示出几个实施方式的燃烧器的主要部分的剖视图。
[0025]图4A是示意性地示出沿着燃烧器的轴线方向从下游侧向上游侧观察几个实施方式的燃烧器时的各燃料喷射器的配置的图。
[0026]图4B是示意性地示出沿着燃烧器的轴线方向从下游侧向上游侧观察其他实施方式的燃烧器时的各燃料喷射器的配置的图。
[0027]图5是示出针对几个实施方式的燃烧器的燃料的供给系统的概要的图。
[0028]图6A是示出第一比率及第二比率与表示燃气轮机的运转状态的指标的关系的一例的图表。
[0029]图6B是示出第一比率及第二比率与表示燃气轮机的运转状态的指标的关系的另一例的图表。
[0030]图6C是示出第一比率与表示燃气轮机的运转状态的指标的关系的其他例的图表。
[0031]图6D是示出第一比率与表示燃气轮机的运转状态的指标的关系的其他例的图表。
[0032]图6E是示出第二比率与表示燃气轮机的运转状态的指标的关系的另一例的图表。
[0033]图7是几个实施方式的燃烧控制装置的整体概要图。
[0034]图8是示出几个实施方式的燃烧控制装置中的CLCSO的计算逻辑的结构的框图。
具体实施方式
[0035]以下，参照附图对本专利技术的几个实施方式进行说明。其中，作为实施方式所记载的或附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等并不旨在将本专利技术的范围限定于此，而只不过是说明例。
[0036]例如，“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或绝对的配置的表述不仅表示严格意义上这样的配置，还表示具有公差、或者可得到相同功能的程度的角度、距离而相对位移了的状态。
[0037]例如，“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表述不仅表示严格相等的状态，也表示存在公差、或者可得到相同功能的程度的差异的状态。
[0038]例如，四边形状、圆筒形状等表示形状的表述不仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状，也表示在可得到相同效果的范围内包含凹凸部、倒角部等的形状。
[0039]另一方面，“具备”、“含有”、“配备”、“包括”或者“具有”一个构成要素这样的表述不是将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。
[0040](关于燃气轮机1)
[0041]图1是示出几个实施方式的燃气轮机1的概要结构图。
[0042]参照图1对作为几个实施方式的燃气轮机燃烧器的应用对象的一例的燃气轮机进行说明。
[0043]如图1所示，几个实施方式的燃气轮机1具备：压缩机2，其用于生成作为氧化剂的压缩空气；燃气轮机燃烧器4，其用于使用压缩空气及燃料而产生燃烧气体；以及涡轮机6，其构成为由燃烧气体驱动而旋转。在发电用的燃气轮机1的情况下，在涡轮机6连结有未图示的发电机，通过涡轮机6的旋转能量而进行发电。在以下的说明中，也将燃气轮机燃烧器4简称为燃烧器4。
[0044]对几个实施方式的燃气轮机1中的各部位的具体结构例进行说明。
[0045]几个实施方式的压缩机2具备：压缩机机室10；空气取入口12，其设置于压缩机机室10的入口侧，用于取入空气；转子8，其设置为一并贯通压缩机机室10及后述的涡轮机机室22；以及各种叶片，其配置于压缩机机室10内。各种叶片包括：入口导向叶片14，其设置于空气取入口12侧；多个静叶16，其固定于压缩机机室10侧；以及多个动叶18，其以相对于静叶16交替地排列的方式植设于转子8。需要说明的是，压缩机2也可以具备未图示的抽气室等其他构成要素。在这样的压缩机2中，从空气取入口12取入的空气通过多个静叶16及多个动叶18被压缩而成为高温高压的压缩空气。并且，高温高压的压缩空气从压缩机2向后级的燃烧器4输送。
[0046]几个实施方式的燃烧器4配置于壳体20内。如图1所示，燃烧器4也可以在壳体20内以转子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃气轮机燃烧器，其中，所述燃气轮机燃烧器具备：第一燃料喷射器；第二燃料喷射器；燃烧部，其使从所述第一燃料喷射器及所述第二燃料喷射器喷射出的燃料燃烧；低燃烧性燃料流量调节部，其用于相互独立地调节对所述第一燃料喷射器及所述第二燃料喷射器的低燃烧性燃料的供给量；高燃烧性燃料流量调节部，其用于相互独立地调节对所述第一燃料喷射器及所述第二燃料喷射器的高燃烧性燃料的供给量，所述高燃烧性燃料的燃烧速度比所述低燃烧性燃料高；以及控制器，其构成为根据燃气轮机的运转状态对所述低燃烧性燃料流量调节部及所述高燃烧性燃料流量调节部进行控制，以使所述高燃烧性燃料相对于由所述第一燃料喷射器喷射的第一燃料整体的第一比率与所述高燃烧性燃料相对于由所述第二燃料喷射器喷射的第二燃料整体的第二比率的相对比发生变化。2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧器，其中，所述第一燃料喷射器及所述第二燃料喷射器如下那样被设定所述相对比：在表示所述运转状态的指标成为第一值的情况下，与成为相比于成为所述第一值的情况而所述燃气轮机的负载为高负载的第二值的情况相比，将所述第一比率除以所述第二比率而得的值变大。3.根据权利要求2所述的燃气轮机燃烧器，其中，所述控制器构成为对所述低燃烧性燃料流量调节部及所述高燃烧性燃料流量调节部进行控制，以使在所述指标成为所述第一值的情况下和所述指标成为所述第二值的情况下，所述第一比率和所述第二比率中的至少任一方不同。4.根据权利要求2或3所述的燃气轮机燃烧器，其中，所述控制器构成为对所述低燃烧性燃料流量调节部及所述高燃烧性燃料流量调节部进行控制，以使与所述指标成为所述第一值的情况相比，在所述指标成为所述第二值的情况下所述第一比率变小。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本健司，中村聪介，江川拓，川上朋，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：