Brevet FR2682161A1 — publié le 19930409

Turbine à gaz brûlant un combustible gazeux avec émissions d'oxydes d'azote réduites. La présente invention concerne une turbine comportant un circuit gaz terminé par des brûleurs à gaz alimenté en combustible gazeux et un circuit fuel liquide comportant un diviseur de débit alimentant les injecteurs de fuel, les brûleurs à gaz et les injecteurs de fuel étant disposés dans des chambres de combustion mixte. Une telle turbine bi-combustible peut brûler indifféremment un combustible gazeux ou un combustible liquide ("fuel") ou un mélange de combustible gazeux et de fuel. Le gaz naturel qui est souvent le combustible le moins cher est utilisé comme premier combustible et le gazole ou tout autre produit pétrolier adéquat sert de combustible d'appoint ou de secours. I1 est connu que dans les turbines à gaz il est possible de réduire les quantités d'oxydes d'azote (NOx) générées dans les chambres de combustion par injection de vapeur d'eau ou d'eau liquide dans les chambres de combustion. Cette injection a pour effet d'abaisser le champ de température dans les flammes ("effet de trempe") et de ralentir la cinétique de formation des NOx thermiques. Lorsque la turbine à gaz fonctionne avec un fuel liquide il est connu de mélanger de l'eau avec le fuel pour obtenir l'effet de trempe. Lorsque la turbine à gaz fonctionne avec un combustible gazeux le circuit fuel est alimenté en amont du diviseur de débit par un liquide à base d'eau qui n'attaque pas les métaux. Le liquide se divise ainsi entre tous les injecteurs-fuel et est pulvérisé dans chaque chambre de combustion. La construction est très simple puisqu'on utilise le circuit fuel, il n'est donc pas nécessaire de prévoir un injecteur d'eau spécial dans chaque chambre de combustion. Le liquide utilisé n'attaque pas les métaux ce qui évite la destruction du diviseur de débit, ce qui dans le cas contraire ne manquerait pas de se produire. Le liquide alimentant le diviseur de débit peut être une émulsion eau-fuel. Selon une réalisation préférée l'émulsion eau-fuel comporte un émulgateur, sans cendre, non ionique. Selon une autre réalisation l'émulsion eau-fuel comporte une substance possédant à la fois les caractères d'un émulgateur non ionique à haute efficacité et d'inhibiteur de corrosion aqueuse et/ou de passivant des métaux et/ou d'additifs lubrifiants. Le liquide à base d'eau peut également comporter un ou plusieurs additifs ayant une fraction de combustible ne dégageant pas d'émissions polluantes. Selon une réalisation de l'invention, les additifs consistent en un mélange sans cendre d'huile minérale ou synthétique combustible, d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion et d'émulgateur promoteur d'émulsions huile-eau. Selon une autre réalisation de l'invention, les additifs consistent en un mélange sans cendre d'un ou plusieurs agents viscofiants et d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion. Selon encore une autre réalisation de l'invention, les additifs consistent en un mélange d'hydrocarbure pétrolier et un émulgateur sans cendre entrainant des émulsions huile-eau. De plus, dans ces trois dernière réalisations le mélange comporte de préférence en plus un ou plusieurs agents d'onctuosité. L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant à un mode de réalisation particulier cité à titre d'exemple non limitatif et représenté sur la figure unique annexée. La turbine à gaz comporte un circuit gaz 1 avec une alimentation 2 en combustion gazeux. Le circuit gaz 1 alimente des brûleurs 3 de gaz, un brûleur 3 par chambre de combustion 4. La turbine comporte également un circuit fuel liquide 5 comprenant des circuits hydrauliques 6 avec une alimentation en fuel 7. Les circuits hydrauliques 6 alimentent un diviseur de débit 8 reliés à des injecteurs de fuel 9, un injecteur 9 par chambre de combustion 4. Selon l'invention l'entrée du diviseur de débit 8 comporte une alimentation en liquide à base d'eau 10. Ce liquide n'attaque pas les métaux ce qui évite la destruction du diviseur de débit 10. Il est constitué par exemple d'un mélange eau-combustible. La turbine à gaz est alimentée en combustible gazeux en 2 mais n'est pas alimentée en combustible liquide en 7. REVENDICATIONS 1) Turbine à gaz comportant un circuit gaz (1) terminé par des brûleurs à gaz (3) et alimenté en combustible gazeux et un circuit fuel liquide (5) comportant un diviseur de débit (8) alimentant les injecteurs fuel (9), les brûleurs à gaz (3) et les injecteurs fuel (9) étant disposés dans des chambres de combustion mixte (4) caractérisé en ce que, le circuit fuel (5) est alimenté en amont du diviseur de débit (8) par un liquide à base d'eau qui n'attaque pas les métaux. 2) Turbine selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liquide alimentant le diviseur de débit (8) est une émulsion eau-fuel. 3) Turbine selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'émulsion eau-fuel comporte un émulgateur sans cendre non ionique. 4) Turbine selon la revendication 2 caractérisé en ce que l'émulsion eau-fuel comporte une substance possédant à la fois les caractères d'un émulgateur non ionique à haute efficacité et d'inhibiteur de corrosion aqueuse et/ou de passivant des métaux et/ou d'additifs lubrifiants. 5) Turbine à gaz selon la revendication l caractérisé en ce que le liquide à base d'eau comporte un ou plusieurs additifs ayant une fraction combustible ne dégageant pas d'émissions polluantes. 6) Turbine à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les additifs consistent d'un mélange sans cendre d'huile minérale ou synthétique combustible, et d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion, d'émulgateur promoteur d'émulsions huile-eau. 7) Turbine à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les additifs consistent en un mélange sans cendre d'un ou plusieurs agents viscofiants et d'un ou plusieurs inhibiteurs de corrosion. 8) Turbine à gaz selon la revendication 5, caractérisée en ce que les additifs consistent en un mélange d'hydrocarbure pétrolier et d'un émulgateur sans cendre entraînant des émulsions huile-eau. 9) Turbine à gaz selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que le mélange comporte un ou plusieurs agents d'onctuosité.