報告書番号

W89014

タイトル（和文）

石炭ガス化用ガスタービン燃焼器の開発－第４報，保炎強化燃焼器による低ＮＯｘ燃焼法の検討－

タイトル（英文）

DEVELOPEMENT OF LOW-NOX GAS-TURBINE COMBUSTOR BURNING COAL-DERIVED LOW-BTU GASEOUS FUELS

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

石炭ガス化用１３００℃級ガスタービン低ＮＯｘ燃焼器を開発するために，１５０ＭＷ級燃焼器を設計，試作１燃焼実験を行い，リッチ・リーン燃焼によるフュエルＮＯｘ抑制効果について検討を行った。その結果，以下のことが明らかになった。石炭ガス化用ガスタービン燃焼器において１次燃焼域を燃料過濃条件とするリッチ・リーン燃焼法は燃料中のＮＨ３に起因するフュエルＮＯｘを抑制する効果を有する。また，主燃焼室に副室を設けることにより，１次燃焼域の当量比Φｐを２．０程度とする燃料過濃条件としても１次燃焼域の保炎を確保することが可能となった。そのため，副室付保炎強化燃焼器は石炭ガス化燃料中のＣＨ４濃度に対して，ＮＯｘ低減効果を最大とするλｐの設定が可能であるため，石炭ガス化用低ＮＯｘ燃焼器として優れた性能を有するものと考えられる。

概要 （英文）

COAL-DERIVED GASEOUS FUEL HAS SPECIFIC PROBLEMS FOR COMBUSTION TECHNOLOGH; FOR EXAMPLE CALORIFIC VALUE IS APPROXIMATELY 10% THAT OF NATURAL GAS,AND THE MAIN COMBUSTIBLE COMPONENT IS CARBON MONXIDE WITH A SMALL AMOUNT OF AMMONIA. THIS PAPER DESCRIBES LOW-FUEL NOX COMBUSTION TECHNOLOGY FOR A GAS-TURBINE COMBUSTOR BURNING COAL-DERIVED LOW-CALORIFIC-VALUE GASEOUS FUEL. COMBUSTION TESTS WERE CONDUCTEDUSING A FULL-SCALE COMBUSTOR FOR A 150-MW CLASS GAS TURBINE. RICH-LEANCOMBUSTION WAS VERY EFFECTIVE IN DECREASING FUEL-NOX EMISSIONS. HOWEVER,IN RICH-LEAN COMBUSTION,THE FLAME STABILITY MUST BE MAINTAINED BY INCREASING THE EQUIALENCE RATIO IN THE PRIMARY COMBUSTION ZONE. THE TESTEDCOMBUSTOR HAS A SUB COMBUSTOR TO STABILIZE THE FLAME IN THE PRIMARY COMBUSTION ZONE AND THE COMBUSTIBILITY IN COMBUSTION TESTS WAS EXCELLENT.THE METHANE CONCENTRATION IN COAL-DERIVED GASEOUS FUELS AFFECTED FUEL-NOX FORMATION AND THERE IS AN OPTIMUM EQUIVELENE RATIO IN THE PRIMARY COMBUSTION ZONE WITH CHANGING METHANE CONCENTRATION.

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