燃汽轮机设备制造技术

本发明专利技术提供一种燃汽轮机设备，其将燃料向燃汽轮机(10)的燃烧器(2)供给而进行运转，该燃料为通过湿式电集尘器(50)从含有灰尘和硫成分的气体的燃料中除去了灰尘而得到的燃料，其中，从湿式电集尘器(50)到燃烧器(2)引导燃料的BFG的流路为防锈配管(70)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃汽轮机设备，其例如将像从炼铁エ艺流程产生的炼铁厂副产气体等那样在燃料中含有灰尘和硫成分的气体作为燃料而进行运转。
技术介绍
以往，公知有一种将炼铁エ艺流程中大量产生的炼铁厂副产气体(Blast FurnaceGas BFG)作为燃料而进行运转的燃汽轮机设备、即、将BFG作为燃料而进行运转的BFG焚烧燃汽轮机设备。以往的BFG焚烧燃汽轮机设备例如图4所示，以压缩机I、燃烧器2及汽轮机3为主要构成要素的燃汽轮机10将从炼铁エ艺流程的高炉40等产生的BFG作为燃料而进行运转。在高炉40中产生的BFG由湿式电集尘器(EP) 50除去灰尘后，被气体压缩机60压缩而向燃烧器2供给。具备这样的电集尘器50及气体压缩机60的结构例如在下述的专利文献I中被公开。即，在将BFG作为燃料而进行运转的BFG焚烧燃汽轮机设备中，为了除去从高炉40供给的BFG中的灰尘(Fe成分)，而在气体压缩机60的上游侧设置湿式电集尘器50，该气体压缩机60对BFG进行压缩而向燃烧器2供给。另外，例如图5所示，燃烧器2的内部对从压缩机I供给的燃烧用空气(图中的箭头AR)的流路进行选择切換，从而使燃烧用空气的一部分绕过燃烧器部21而向尾筒22侧流动。为了进行燃烧用空气的流路切换，在燃烧器2的内部形成有具备旁通开闭阀23的旁通流路24。该旁通开闭阀23对在燃烧器2的内筒内部形成的燃烧室25内的空气比进行适当地调整，来实现稳定的燃烧状态。需要说明的是，图5(a)为旁通开闭阀23打开的状态，图5(b)为旁通开闭阀23关闭的状态。在上述的BFG焚烧燃汽轮机中，公知有例如下述的专利文献2所公开的那样通过干冰粒的喷射来除去附着于汽轮机静叶片的灰尘的技术、或例如下述的专利文献3所公开的那样直接且高精度地检测导电性灰尘的含有量而提前防止汽轮机叶片的损耗的技木。专利文献I日本特开2004-190633号公报专利文献2日本特开平10-220251号公报专利文献3日本特开平7-265630号公报在上述的以往的BFG焚烧燃汽轮机设备中，通过湿式电集尘器50能够除去BFG中含有的灰尘(Fe成分)。但是，由于湿式电集尘器50无法连气体状的硫化氢(H2S)也除去，因此含有硫化氢的BFG被向燃烧器2供给。另外，由于湿式电集尘器50的尾流配管为钢材，因此从这里产生的锈(Fe成分)不会被除去，而作为灰尘与BFG的流动一起向燃汽轮机10的燃烧器2供给。另外，还存在未被湿式电机集尘器50完全除去的灰尘向燃汽轮机10供给的情況。因此，供给到燃汽轮机10的灰尘中含有的Fe成分与BFG中含有的硫化氢的硫成分反应，而生成熔点低的硫化铁(FeS)。该硫化铁在燃烧器2的内部熔融，从而成为沉淀而附着于燃汽轮机10内的高温部件表面。该情况的沉淀是例如在燃汽轮机10的运转中，熔融了的硫化铁伴随时间的经过而附着并固化于构成汽轮机3的高温部件(动叶片或静叶片等)的表面上的附着物(堆积物)。另一方面，在燃汽轮机10中，当燃烧器2的旁通开闭阀23打开时，在燃烧室25的燃烧区域F中燃烧温度上升。燃烧区域F的燃烧温度越高，供给到燃烧器2中的铁成分的灰尘越熔融成大的粒径。因此，燃烧区域F的燃烧温度越高，越促进硫化铁(FeS)的生成， 在打开燃烧器2的旁通开闭阀23的运转状态下，沉淀附着量存在增加的倾向。上述的沉淀导致产生除去沉淀的作业，或者因沉淀附着而使高温部件的寿命降低，因此具有沉淀除去或高温部件更换等维修作业所需要的设备停止时间增大这样的问题。这样的设备停止时间的增大成为使BFG焚烧燃汽轮机设备的可用性降低的原因，因此对于设备的经济性来说不优选，从而，期望有沉淀的降低对策。需要说明的是，该情况的可用性例如在通过BFG焚烧燃汽轮机设备进行发电的情况下，可以由下述的式子表示。可用性=(发电要求时间-停止时间)/发电要求时间 如此，以往的BFG焚烧燃汽轮机设备因沉淀附着而设备运转时间的缩短不可避免，因此期望减少沉淀附着量而提高可用性及经济性。
技术实现思路
本专利技术鉴于上述的情况而提出，其目的在于减少例如BFG焚烧燃汽轮机设备那样以在燃料中含有灰尘和硫成分的气体为燃料而进行运转的燃汽轮机的沉淀附着量，从而提高可用性及经济性。本专利技术为了解决上述的课题，采用下述的方法。本专利技术的燃汽轮机设备以含有灰尘和硫成分的气体为燃料，并将由集尘器除去灰尘后的所述燃料向燃汽轮机的燃烧器供给而使该燃烧器运转，其中，从所述集尘器到所述燃烧器弓I导燃料的流路为防锈配管。根据这样的燃汽轮机设备，由于从集尘器到燃烧器引导燃料的流路为防锈配管， 因此从集尘器下游的配管内产生锈的铁(Fe)成分减少。因此，与燃料一起向燃烧器供给的铁成分也减少，从而与硫化氢反应而生成的硫化铁也减少，进而能够降低附着在燃汽轮机的高温部件上的沉淀量。在该情况下，作为适合的防锈配管，存在不锈钢(SUS)制的配管或在配管内表面实施了防锈涂敷的配管。另外，作为防锈涂敷，存在使用了耐蚀性优良的乙烯基酯系树脂或聚酯系树脂的片状涂敷。在上述的专利技术中，优选所述燃烧器具备使燃烧用空气绕过燃烧器部而向尾筒侧流动的旁通流路，在该旁通流路中设置的旁通开闭阀的开度控制是向燃烧温度及灰尘的滞留时间降低的方向缩小所述旁通开闭阀，由此，能够抑制供给到燃烧器中的灰尘(铁成分)的熔融而减少沉淀附着量。即，通过采用防锈配管，除了灰尘(锈的铁成分)产生量减少以外，还抑制到达燃烧器的灰尘的熔融，因此沉淀附着量进ー步減少。在该情况下，优选所述旁通阀的开度控制在从所述燃汽轮机的无负载至中间负载的低负载区域中，从全开到全闭逐渐縮小阀开度，在高负载区域中，維持全闭状态。专利技术效果根据上述的本专利技术，能够得到如下这样显著的效果，即，減少例如像BFG焚烧燃汽轮机设备等那样将在燃料中含有灰尘和硫成分的气体作为燃料而进行运转的燃汽轮机设备中成为问题的沉淀附着量，提高可用性及经济性。附图说明图I是表示作为本专利技术的燃汽轮机设备的ー实施方式的BFG焚烧燃汽轮机设备的简要结构例的系统图。 图2是在燃烧器内温度(横轴)及滞留时间(纵轴)的图形中，表示大粒径及小粒径的灰尘(硫化鉄)熔融线与设置于燃烧器的旁通开闭阀的开度的关系的说明图。图3是对以往及本专利技术进行比较而示出燃汽轮机的负载(横轴)与设置于燃烧器的旁通开闭阀的开度(纵轴)的关系的说明图。图4是表示作为燃汽轮机设备的现有例的BFG焚烧燃汽轮机设备的简要结构例的系统图。图5是表示在燃汽轮机的燃烧器中形成的旁通流路的结构的图，(a)为旁通开闭阀打开的状态，(b)为旁通开闭阀关闭的状态。符号说明I 压缩机2 燃烧器3 汽轮机10 燃汽轮机21 燃烧器部22 尾筒23 旁通开闭阀24 旁通流路25 燃烧室40 高炉(炼铁设备)50 湿式电集尘器60 气体压缩机70 防锈配管具体实施例方式以下，基于附图，对本专利技术的燃汽轮机设备的ー实施方式进行说明。图I所示的实施方式的燃汽轮机设备为将炼铁エ艺流程中大量产生的炼铁厂副产气体(BFG)作为燃料而进行运转的BFG焚烧燃汽轮机设备，燃汽轮机10的输出使用于发电机的驱动等。图示的燃汽轮机设备通过将由集尘器50除去灰尘后的燃料的BFG向燃汽轮机10 的燃烧器2供给而使其运转。燃汽轮机10是以压缩机I、燃烧器2及汽轮机3为主要构成要素的内燃机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.04 JP 2011-0231601.一种燃汽轮机设备，其以含有灰尘和硫成分的气体为燃料，并将由集尘器除去灰尘后的所述燃料向燃汽轮机的燃烧器供给而使该燃烧器运转，其中， 从所述集尘器到所述燃烧器弓I导燃料的流路为防锈配管。2.根据权利要求I所述的燃汽轮机设备，其中， 所述燃烧器具备使燃烧用空气绕过燃烧器部而向尾筒侧流动的旁通流路，在该旁通流路中设置的旁通开闭阀的开度控制是向燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：平崎丈尾，山本智彦，山口明范，秋月涉，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：