(57)【要約】      （修正有）【課題】高効率で作動するガスタービンエンジンを提供する。【解決手段】燃料回路７０によってそこに供給される第１燃料を燃やすことができる第１内部２１を有する遅延希薄噴射対応燃焼器２０と、タービン５０と、燃料回路７０によってそこに供給される第２燃料と第１燃料の燃焼生成物を燃やすことができる第２内部４１を有しており、燃焼器２０とタービン５０を互いに流動的に連結するように配置されている遷移域４３と、遷移域４３によって構造的に支持されて燃料回路７０に連結され、単軸ステージ、多軸ステージ、単軸円周ステージ及び多軸円周ステージのいずれか１つにおいて第２内部４１に第２燃料を供給するように構成される複数の燃料噴射器６０とを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料回路（７０）によってそこに供給される第１燃料を燃やすことができる第１内部（２１）を有する遅延希薄噴射（ＬＬＩ）対応燃焼器（２０）と、
回転タービン翼を有しており、前記タービン翼の回転を駆動するためにその中に少なくとも前記第１燃料の燃焼生成物を受け取ることができるタービン（５０）と、
前記燃料回路（７０）によってそこに供給される第２燃料と前記第１燃料の前記燃焼生成物を燃やすことができる第２内部（４１）を有しており、前記燃焼器（２０）と前記タービン（５０）を互いに流動的に連結するように配置されている遷移域（４３）と、
前記遷移域（４３）によって構造的に支持されて前記燃料回路（７０）に連結され、単軸ステージ、多軸ステージ、単軸円周ステージ及び多軸円周ステージのいずれか１つにおいて前記第２内部（４１）に前記第２燃料を供給するように構成される複数の燃料噴射器（６０）とを含む、
ガスタービンエンジン（１０）。
【請求項２】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）は華氏２５００度を超える出口温度を有する、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項３】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）はメタンよりも反応性の高い成分で燃料を処理する、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項４】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）は、１０ミリ秒よりも長い高温側滞留時間を有することを特徴とする、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項５】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）は、前記第１内部（２１）に予混合されている前記第１燃料を噴射するための複数の予混合ノズル（１２）を有する、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項６】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）は乾式低ＮＯｘ（ＤＬＮ）１＋燃焼器（１３）である、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項７】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）は乾式低ＮＯｘ（ＤＬＮ）２＋燃焼器（１４）である、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項８】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）は乾式低ＮＯｘ（ＤＬＮ）２．６／２．６＋燃焼器（１５）である、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【請求項９】
前記ＬＬＩ対応燃焼器（２０）は拡散方式燃焼器である、請求項１に記載のガスタービンエンジン（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遅延希薄噴射（ＬＬＩ）燃料ステージング構造及びその達成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、一部のガスタービンエンジンは高効率で作動することができず、望ましくない空気汚染排出物を発生させる。従来の炭化水素燃料を燃焼させるタービンによって通常発生する主な空気汚染排出物は、窒素酸化物、一酸化炭素及び未燃炭化水素である。このため、ガスタービンエンジンにおける窒素分子等の酸化は、燃焼器における高温と燃焼器内の高温での反応物質の滞留時間によって決まるので、熱ＮＯｘ生成のレベルは、燃焼器温度を熱ＮＯｘが生成されるレベルより下に維持することによって、又は高温での反応物質の滞留時間をＮＯｘ生成反応が進行するには不十分な時間となるように制限することによって低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，９７４，７８１号
【特許文献２】米国特許第６，０４７，５５０号
【特許文献３】米国特許第６，１９２，６８８号
【特許文献４】米国特許第６，８６８，６７６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
温度制御方法の１つは、燃料と空気を予混合して燃焼前にその希薄混合気を形成することである。しかしながら、大容量ガスタービンに関しては、予混合希薄燃料を用いても、燃焼生成物の要求温度は、燃焼器が熱ＮＯｘ生成閾値温度を超える反応域内の最高ガス温度で作動しなければならないほど高く、大幅なＮＯｘ生成が生じることが分かっている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、ガスタービンエンジンが提供されており、燃料回路によってそこに供給される第１燃料を燃やすことができる第１内部を有する遅延希薄噴射（ＬＬＩ）対応燃焼器と、回転タービン翼を有しており、タービン翼の回転を駆動するためにその中に少なくとも第１燃料の燃焼生成物を受け取ることができるタービンと、燃料回路によってそこに供給される第２燃料と第１燃料の燃焼生成物を燃やすことができる第２内部を有しており、燃焼器とタービンを互いに流動的に連結するように配置されている遷移域と、遷移域によって構造的に支持されて燃料回路に連結され、単軸ステージ、多軸ステージ、単軸円周ステージ及び多軸円周ステージのいずれか１つにおいて第２内部に第２燃料を供給するように構成される複数の燃料噴射器とを含む。
【０００６】
上記及びその他の利点及び特徴は、図面と併せて考えることで以下の説明からより明らかになるであろう。
【０００７】
本発明とみなされる主題は、本明細書の末尾の特許請求の範囲において特に指摘され明確に請求される。本発明の前述及びその他の特徴及び利点は、添付図面と併せて考えることで以下の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】遅延希薄噴射機能を有するタービンの側断面図である。
【図２】図１のタービンのヘッドエンド燃料分割割合と焼成温度の関係を示す図を例示するグラフである。
【図３】図１のタービンを運転する方法を例示するフロー図である。
【図４Ａ】様々なヘッドエンド構造の側断面図である。
【図４Ｂ】様々なヘッドエンド構造の側断面図である。
【図４Ｃ】様々なヘッドエンド構造の側断面図である。
【図４Ｄ】様々なヘッドエンド構造の側断面図である。
【図５Ａ】様々な燃料噴射器構造の斜視図である。
【図５Ｂ】様々な燃料噴射器構造の斜視図である。
【図５Ｃ】様々な燃料噴射器構造の斜視図である。
【図５Ｄ】様々な燃料噴射器構造の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
詳細な説明は、例として図面を参照して本発明の実施形態を利点及び特徴と共に説明する。
【００１０】
図１を参照すると、ガスタービンエンジン１０が示されており、燃料回路７０によってそこに供給される第１燃料を燃やすことができる第１内部２１を有する燃焼器２０と、それによって流入空気が圧縮されて少なくとも燃焼器２０と遷移域４３に供給される圧縮機３０と、回転タービン翼を有しており、タービン翼の回転を駆動するためにその中に少なくとも第１燃料の燃焼生成物を受け取ることができるタービン５０とを含んでいる。遷移域４３は、燃焼器２０とタービン５０を流動的に連結するように配置され、燃料回路７０によってそこに供給される第２燃料と第１燃料の燃焼生成物を燃やすことができる第２内部４１を有している。図示するように、燃焼器２０と遷移域４３は互いに結合して、一般的にヘッドエンド１１の形を有するが、このヘッドエンドは後述するように様々な構造を有する。
【００１１】
図１に示すように、ヘッドエンド１１は複数の予混合ノズル１２を有する。しかしながら、図４Ａ〜４Ｄに示すように、その他のヘッドエンド１１の構造も可能である。そのような代替構造の例としてはこれらに限定されないが、図４Ａの標準の燃焼器構造１３、図４Ｂの乾式低ＮＯｘ（ＤＬＮ）１＋燃焼器構造１４、図４ＣのＤＬＮ２＋燃焼器構造１５及び図４ＤのＤＬＮ２．６／２．６＋燃焼器構造１６が挙げられる。更に別の燃焼器構造の例としては、統合型ガス化複合サイクル（ＩＧＣＣ）ヘッドエンド、触媒ヘッドエンド、拡散方式ヘッドエンド及びマルチノズル低騒音燃焼（ＭＮＱＣ）方式ヘッドエンドが挙げられる。
【００１２】
上述のヘッドエンド１１の構造の各々に関して、このバージョンの構造は遅延希薄噴射（ＬＬＩ）に対応することが分かっている。ＬＬＩ対応燃焼器は、華氏２５００度を超える出口温度を有する燃焼器か、又は１０ミリ秒を超える高温側滞留時間を有するメタンよりも反応性の高い成分で燃料を処理する燃焼器である。例えば、ＬＬＩ対応バージョンのＤＬＮ１＋燃焼器構造１４は、華氏２５００度未満の出口温度を有しているが、メタンよりも反応性の高い成分で燃料を処理することができる。ＬＬＩ対応バージョンの拡散方式ヘッドエンド燃焼器構造は、華氏２５００度を超える出口温度を有しており、メタンよりも反応性の高い成分で燃料を処理することができる。同様に、ＬＬＩ対応バージョンのＤＬＮ２．０／ＤＬＮ２＋燃焼器構造１５は、華氏２５００度を超える出口温度を有しており、メタンよりも反応性の高い成分で燃料を処理することができ、ＬＬＩ対応バージョンの触媒ヘッドエンド又はＤＬＮ２．６／２．６＋燃焼器構造１６は、華氏２５００度を超える出口温度を有しており、メタンよりも反応性の高い成分で燃料を処理することができる。
【００１３】
複数の燃料噴射器６０は各々が、遷移域４３の外壁によって、又は遷移域４３の周りのスリーブ４０の外壁によって構造的に支持されており、第２内部４１に延在して深さが変化する。この構造によって、燃料噴射器６０は各々がＬＬＩ燃料ステージング機能を提供するように構成されている。即ち、燃料噴射器６０は各々が、単軸ステージ、多軸ステージ、単軸円周ステージ及び多軸円周ステージのいずれか１つにおいて、例えば、遷移域４３内の主な流れ方向にほぼ直角な方向への燃料噴射によって、第２燃料（即ち、ＬＬＩ燃料）を第２内部４１に供給するように構成されている。その際、燃焼器２０及び遷移域４３内の状態は、安定燃焼の局所域を形成するように段階づけられる。
【００１４】
図５Ａ〜５Ｄを参照すると、燃料噴射器６０は様々な特徴及び機能性を有することが分かる。例えば、図５Ａに示すように、燃料噴射器６０は二重管噴射器構造１２５を含む。この構造では、燃料は管１３０のノズルを介して遷移域４３の内部４１に能動的に供給され、空気は衝突スリーブ面１４０からインターフェース部１５０に延在する管１３０とスリーブ１４５の間の環状空間を通して受動的に供給される。図５Ｂに示すように、燃料噴射器６０は旋回噴射器１５５も含む。この構造では、燃料はマニホルド１６０を介して遷移域４３の内部４１に能動的に供給され、空気は中心パージ１６５を介して、及び／又は旋回翼１７０によって受動的に供給される。更に、図５Ｃ及び５Ｄに示すように、燃料噴射器６０の構造のその他の例としては、高純度触媒要素１８０を含む高純度触媒噴射器構造１７５、及びそれを介して燃料が遷移域４３に供給される複合管１９０を有する多管／シャワーヘッド噴射器構造１８５が挙げられる。これらの各々のケースでは、燃料噴射器６０は、もしあれば、遷移域４３の外面上の既存の希釈孔４２に対応する位置で遷移域４３に連結することができることが分かる。これにより、更なる孔を遷移域４３の外面に開ける必要がないので、製造費とマイナスの性能効果が制限又は実質的に削減される。希釈孔４２が事前に存在しない場合、燃料噴射器６０は必要に応じて遷移域４３の外部に配置することができる。
【００１５】
実施形態によれば、単軸ステージには、現在作動中の単一の燃料噴射器６０が含まれ、多軸ステージ（本明細書において「多数（複数）」に関する先の記載はない）には、遷移域４３の多数の軸位置にそれぞれ配置される現在作動中の多数の燃料噴射器６０が含まれ、軸円周ステージには、遷移域４３の単一の軸位置の円周の周りにそれぞれ配置される現在作動中の多数の燃料噴射器６０が含まれ、多軸円周ステージには、その多数の軸位置で遷移域４３の円周の周りに配置される現在作動中の多数の燃料噴射器６０が含まれる。
【００１６】
ここでは、多数の燃料噴射器６０が遷移域４３の円周の周りに配置されている場合、燃料噴射器６０は実質的に均一又は不規則に互いに離間配置される。例えば、８個又は１０個の燃料噴射器６０が特定の円周ステージで使用され、２個、３個、４個又は５個の燃料噴射器６０が遷移域４３の南北の半球上に様々な距離間隔で設置されている。また、多数の燃料噴射器６０が遷移域４３の多軸ステージに配置される場合、燃料噴射器６０は互いに対して一列及び／又は互い違いになっている。
【００１７】
ガスタービンエンジン１０の運転中、燃料噴射器６０の各々は、現在有効な単軸ステージ、多軸ステージ、単軸円周ステージ、多軸円周ステージの１つを形成するように、一緒又は別々に作動又は停止することができる。このため、燃料噴射器６０は、各々が燃料回路７０を通って、対応する燃料噴射器６０と燃料回路７０の分岐７１又は７２の間に配置された弁６１を介してＬＬＩ燃料を供給されることが分かっている。弁６１は制御装置８０に信号伝達し、この制御装置は弁６１を開閉させることによって対応する燃料噴射器６０を作動又は停止する信号を弁６１に送信する。
【００１８】
従って、各々の燃料噴射器６０を現在作動させること（即ち、多軸円周ステージ）が現時点で望ましい場合、制御装置８０は信号を送って、各々の弁６１を開放させることによって各々の燃料噴射器６０を作動させる。反対に、遷移域４３の特定の軸ステージの各々の燃料噴射器６０を現在作動させること（即ち、単軸円周ステージ）が現時点で望ましい場合、制御装置８０は信号を送って、単軸円周ステージの唯一の燃料噴射器６０に対応する各々の弁６１を開放させることによって、各々の燃料噴射器６０を作動させる。当然のことながら、この制御システムは単なる例示であって、燃料噴射器構造の複数の組み合わせが可能であり、燃料噴射器６０の作動及び停止の少なくとも一方を制御するその他のシステム及び方法も利用できることが分かっている。
【００１９】
更に、上記のように、多数の燃料噴射器構造を有する多数の燃料噴射器６０の存在によって、制御装置８０は更に、常に特定の燃料噴射器構造を有する燃料噴射器６０のみを作動させるように構成することができる。従って、二重管噴射器構造１２５の管を有する各々の燃料噴射器６０を現在作動させることが現時点で望ましい場合、制御装置８０は信号を送って、それらの燃料噴射器６０に対応する各々の弁６１を開放させる。反対に、旋回噴射器１５５を含む各々の燃料噴射器６０を現在作動させることが現時点で望ましい場合、制御装置８０は信号を送って、旋回噴射器１５５を含む燃料噴射器６０のみに対応する各々の弁６１を開放させる。
【００２０】
本発明の別の実施形態によれば、タービン５０がそれらの間に配置された遷移域４３によって燃焼器２０に流動的に連結されるガスタービンエンジン１０を運転する方法が提供される。この方法は、燃焼器２０内の第１内部２１に第１燃料を供給するステップと、燃焼器２０内の第１内部２１内で第１燃料を燃焼させるステップと、単軸ステージ、多軸ステージ、単軸円周ステージ及び多軸円周ステージのいずれか１つにおいて遷移域４３内の第２内部４１に第２燃料を供給するステップと、遷移域内の第２内部４１内で第２燃料と第１内部２１から受け取った燃焼生成物の流れを燃焼させるステップとを含む。
【００２１】
ここでは、単軸ステージにおいて第２内部４１に第２燃料を供給するステップは、単一の燃料噴射器６０を作動させるステップであり、多軸ステージにおいて第２内部４１に第２燃料を供給するステップは、遷移域４３の多数の軸位置にそれぞれ配置された多数の燃料噴射器６０を作動させるステップであり、単軸円周ステージにおいて第２内部４１に第２燃料を供給するステップは、その単一の軸位置で遷移域４３の円周の周りにそれぞれ配置された多数の燃料噴射器６０を作動させるステップであり、多軸円周ステージにおいて第２内部４１に第２燃料を供給するステップは、その多数の軸位置で遷移域４３の円周の周りにそれぞれ配置された多数の燃料噴射器６０を作動させるステップである。
【００２２】
図２を参照すると、図２は燃料分割制御の様々なオプションのグラフ図を示していることが分かる。図２において、ヘッドエンド燃料分割の割合は、燃焼器２０及び／又は遷移域４３内の温度の測定値であるＴｆｉｒｅ値に対してグラフに示される。制御装置８０が更にヘッドエンド１１及び／又は燃料噴射器６０へ向かう第１及び第２燃料の流れ方向を制御するように構成されているので、ＬＬＩ燃料ステージングは更に図２に示す制御オプションに従って制御装置８０によって制御することもできる。このため、制御装置８０は上記のように弁６１、及び弁７３に連結されて、燃料噴射器６０への第２燃料の供給を制御すると共に、ヘッドエンド１１への第１及び／又はＬＬＩ燃料の供給を制御する。
【００２３】
図２に示すように、そのような制御の第１オプションは固定ヘッドエンド分割を使用することであり、Ｔｆｉｒｅの予め選択された値が得られた時点である割合（＜１００％）の第１及び／又はＬＬＩ燃料がＬＬＩ燃料ステージングのために遷移域４３に供給される。その時点から、遷移域４３に供給された燃料の割合はほぼ一定のままである。第２オプションは、ヘッドエンド分割計画を使用することである。この場合、ＬＬＩ燃料の割合は、Ｔｆｉｒｅの値が予め選択された値を超えて上昇するので、比例的に、又は他の適切な機能に従って増加する。第３オプションは、ＬＬＩ燃料の割合を、燃焼器２０、圧縮機３０、遷移域４３及び／又はタービン５０の内部環境のいくつかの特徴のいずれか１つ以上の関数にすることである。例えば、この割合は、測定された圧縮機吐出温度及び圧力状況であるＴｃｄ又はＰｃｄ、燃焼器２０、圧縮機３０又は遷移域４３内の湿度表示、ガスタービン排気温度及び／又は計算された燃焼器出口温度であるＴ３９の関数にすることができる。
【００２４】
上記の第３オプションは、現在の修正ウォッベ指数（ＭＷＩ）を求めるように修正することもできる。この場合、ＭＷＩは燃料のエネルギー密度を測定するものであって、所定の燃料ノズル領域に対して、低いＭＷＩはヘッドエンド燃料ノズル全体の圧力比の増加を示しており、ＬＬＩ燃料ノズルが反応しにくい望ましくない動態を生じる可能性があることが分かっているので、ＬＬＩ燃料の割合はＭＷＩの関数にすることもできる。このように、ＭＷＩが増加するにつれて、より大きな割合のＬＬＩ燃料が遷移域４３に向けられる。これらの各々のオプションによれば、燃焼器２０、圧縮機３０、遷移域４３及びタービン５０内の温度や圧力を測定することが必要と思われるので、熱電対／圧力計１００、又は他の適切な環境測定装置を燃焼器２０、圧縮機３０、遷移域４３及び／又はタービン５０内に設置してもよいことが分かる。
【００２５】
図３を参照すると、ＬＬＩ機能を備えたタービンの制御方法は、タービンを運転するステップ（３００）と、一定時間の後又は予め選択された値のＴｆｉｒｅが得られた時点でＬＬＩを開始するステップ（３１０）と、更に第１オプションによれば、同じレベルでＬＬＩを作動させ続けるステップ（３５０）とを含むことが分かる。反対に、第２オプションによれば、この方法は増加するレベルでＬＬＩを作動させ続けるステップ（３５０）を含む。一方、第３オプションによれば、燃焼器２０、圧縮機３０及び／又は遷移域４３の特定の測定特性が実証されたパラメータよりも高いか低いかを判定して（３２０）、その判定結果に基づいて、ＬＬＩレベルを減少させる（３３０）か、増加させる（３４０）か、又は維持して、引き続きＬＬＩ作動を継続する（３５０）。
【００２６】
更に図１を参照すると、制御装置８０は更に、三方弁１１０、及び一部の実施形態では燃料噴射器６０の周りのマニホルドに配置された追加弁、即ち上記のように弁６１を制御するように構成されている。従って、制御装置８０は、圧縮機３０によって燃焼器２０と遷移域４３に、又は各々の燃料噴射器６０に供給された流入空気の空気分割を制御することができる。このようにして、制御装置８０は燃料分割と空気分割を同時に修正することができる。そのため、制御装置８０はそれによって燃焼システムの空気比に対して最適燃料に関係する燃焼システムの運転経路を形成することができる。本発明の様々な実施形態によれば、三方弁１１０は更に、全般的な空気冷却系、拡大したターンダウン作業及び／又はエネルギー省（ＤｏＥ）プログラムの一部として一体化させることができる。
【００２７】
上記のように、三方弁１１０の制御は、燃焼システムの空気比に対して燃料を最適化するために行なわれる。これらの比は、燃焼器２０と遷移域４３の仕様に基づくものとして予め選択されるか、又は現在の環境条件に基づいている。この場合、制御装置８０は、燃焼器２０、圧縮機３０、遷移域４３及びタービン５０内に配置された熱電対／圧力計１００によって与えられた温度及び／又は圧力表示に基づいて、燃焼器２０又は遷移域４３のいずれかの空気比に対して燃料を増加させることができる。
【００２８】
遅延希薄噴射（ＬＬＩ）は更に、非ＬＬＩ燃焼器が一般的に処理することができない、遷移域４３への精油所ガス等の代替ガスを含む複数のガス流の噴射を可能にする。精油所ガス等の反応性ガスは、予混合器内の望ましくない保炎に対する懸念があるため通常は予混合燃焼器によって処理することができない。一方、精油所ガスは、天然ガスと混合してもしなくてもよいが、ある場合において、燃料噴射器６０が保炎に強い場合は特に、そのような問題もなく遷移域４３に直接噴射することができる。ここでは、精油所ガスが天然ガスと混合されている場合、使用される天然ガスの量は、上記のようにＴｃｄ、Ｐｃｄ及びＴ３９の関数にすることができる。また、精油所ガスが遷移域４３に噴射される場合、保炎感応予混合器をヘッドエンド１１において使用して保炎事故の可能性を防止又は実質的に削減することができることが分かっている。
【００２９】
図１に示すように、代替ガスは、制御装置８０によって制御される精油所ガス弁９１を介して燃料回路７０の分岐７１又は７２に供給源９０から噴射することができる。このように、代替ガスを遷移域４３に噴射する予定だと判断されると、制御装置８０は、代替ガスが燃料回路７０を通って燃料噴射器６０に向かって伝播することができるように精油所ガス弁９１を開放することができる。
【００３０】
更なる実施形態として、代替ガスを天然ガスと混合して、使用中の特定のヘッドエンド１１の耐性を反映する組成の第１燃料を形成することができることが分かっている。代替ガスは、そのような混合を行なっても行なわなくても第２燃料を形成するために提供することができる。
【００３１】
更に、代替ガスには、上記のように燃料回路７０によって供給源９０から受け取った精油所ガスや、メタンよりも反応性の高い成分からなるガスが含まれることが更に分かっている。より詳細には、代替ガスには、約０．５容量％を超える量の水素、約５容量％を超える量のエタン、約１０容量％を超える量のプロパン、約５容量％を超える量のブタン又はブタンを上回る炭化水素を含有するガスが含まれる。
【００３２】
燃料回路７０は、燃料流の変化に対応するために複数の分岐７１及び７２を組み込むこともできる。複数の分岐７１及び７２を使用して、更なる燃料流領域を提供することによって、又は別のモードの燃焼（即ち、拡散や予混合）を引き起こすように燃料を導入することによって燃料組成の大きな変化を可能にすることもできる。分岐７１及び７２は、燃料ウォッベ指数、燃料組成の変化及び動的同調を可能にすることもできる。燃料回路７０の分岐７１及び７２は、遷移域４３内の更なる燃料ノズル又はこれらのオプションだけでなくその他の適切なオプションの組み合わせのように、燃料回路７０の分岐として実施することができる。
【００３３】
分岐７１及び７２は、その長さに沿って配置された触媒部分酸化反応器（ＣＰＣＲ）１２０を更に含む。ＣＰＣＲ１２０は第１又は第２燃料内のメタンを水素に変換し、且つ／又は窒素酸化物を発生させずにメタンを部分的に酸化させる。その結果、ＬＬＩに使用された反応燃料が既に部分的に酸化しているので、燃料はそれ以外の場合よりも更に遅れて遷移域４３に噴射することができる。
【００３４】
本発明を限られた実施形態のみに関連して詳細に記載してきたが、本発明がこのような開示した実施形態に限定されないことは容易に理解されよう。むしろ、いかなる変更、置換又は上述していない同等の配置を含むように本発明を修正できるが、本発明の精神及び範囲内にあるものとする。また、本発明の様々な実施形態を記載してきたが、本発明の態様は、記載した実施形態のいくつかのみを含むものであることを理解されたい。従って、本発明は上述の説明に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって制限されることを理解されたい。
【符号の説明】
【００３５】
１０  ガスタービンエンジン
１１  ヘッドエンド
１２  複数の予混合ノズル
１３  標準の燃焼器構造
１４  ＤＬＮ１＋燃焼器構造
１５  ＤＬＮ２＋燃焼器構造
１６  ＤＬＮ２．６／２．６＋燃焼器構造
２０  燃焼器
２１  第１内部
３０  圧縮機
４０  スリーブ
４１  第２内部
４２  希釈孔
４３  遷移域
５０  タービン
６０  燃料噴射器
６１  弁
７０  燃料回路
７１、７２  分岐
８０  制御装置
９０  供給源
９１  精油所ガス弁
１００  熱電対／圧力計
１１０  三方弁
１２０  触媒部分酸化反応器
１２５  二重管噴射器構造
１３０  管
１４０  衝突スリーブ面
１４５  スリーブ
１５０  インターフェース部
１５５  旋回噴射器
１６０  マニホルド
１６５  パージ
１７０  旋回翼
１７５  高純度触媒噴射器構造
１８０  高純度触媒要素
１８５  多管／シャワーヘッド噴射器構造
１９０  複合管
３００  タービンを運転するステップ
３１０  ＬＬＩを開始するステップ
３２０  判定するステップ
３３０  ＬＬＩレベルを減少させるステップ
３４０  ＬＬＩレベルを増加させるステップ
３５０  ＬＬＩ作動を継続するステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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