報告書番号

W03028

タイトル（和文）

ガスタービンの燃焼安定性向上と超低NOx燃焼技術 --ラジアル旋回噴流を利用する保炎方式の基礎燃焼特性--

タイトル（英文）

Stable and Ultra Low-NOx Combustion Technology for Gas Turbine- Basic Combustion Characteristics of Flame Holding Technique by Radial Jet Swirl Flow -

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

近年、発電用ガスタービンでは自治体による排出規制が次第に厳しくなってきており、特にNOx排出濃度については10ppm以下に抑制することが求められている。多くのガスタービンメーカで希薄予混合燃焼法の採用による低NOx化が進められてきた。一方、希薄混合気燃焼による不安定作動により燃焼器のfrettingの様に、ガスタービン高温部品の耐久性低下が問題となってきた。今後のガスタービンの高温化および低NOx化には、確実に保炎する燃焼技術が重要となる。本研究では、高い保炎性能が見込まれるラジアル噴流保炎方式について基礎燃焼実験により検討し、燃焼特性に及ぼす各種構造因子の影響を明らかにするとともに、これを組み込む低NOx燃焼システムを提案した。

概要 （英文）

To prevent the degradation of the air quality, the stricter emission regulation is enforced to the gas turbine power plants. In the recent years, the premixed lean mixture combustion is mainly adopted to reduce NOx emissions from the gas turbines. However, it sometimes cause sever combustion instability, or hardware vibration. The leaner is the mixture to reduce the NOx, the more often causes the combustion instability. It shortens the life of the gas turbine components. Furthermore, in order to improve thermal efficiency of the plants, the turbine inlet temperature is raised gradually and consequently NOx emissions from the gas turbines increase too. The development of a new stable combustion system is needed for making to higher temperature and low-NOx emission from the gas turbines in the future. This paper deals with the technology preventing the instability and reducing the NOx emission at once. Among the various types of burners tested, it was successfully found the configuration of a cylindrical combustor with radial jet swirl flame stabilizers. The combustion noise, which could be a driver for acoustic instability, was suppressed as low as 80 dB and still the NOx emission was kept in the single digit level with 1300℃ combustor exit temperature at the atmospheric condition.

報告者

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