(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ａ重油を貯蔵するタンク内に、油面近くの上澄液を取り出し得る上澄液取出装置を配置し、該上澄液取出装置で取り出された上澄液を、複数の薄紙を積層し積層間隙と平行にＡ重油を流過させて不純物をブラウン運動等により紙の繊維に付着させて除去するようにした不純物除去装置に送給して、不純物を除去してＡ重油の清浄度をＮＡＳ等級で８級以下とした後、ガスタービンで燃焼させるようにしたことを特徴とするガスタービンでＡ重油を燃焼させる方法。
【請求項２】
タンク内に上澄液取出装置を二つ配置し、その一方の上澄液取出装置で取り出された上澄液を不純物除去装置に送給して、不純物を除去してＡ重油の清浄度をＮＡＳ等級で８級以下とした後、他方の上澄液取出装置へ流入させて該他方の上澄液取出装置からガスタービンへ送ることを特徴とする請求項１記載のガスタービンでＡ重油を燃焼させる方法。
【請求項３】
上澄液取出装置が、油面に浮上するフロート、該フロートに上澄液流入のための間隙を介して連結された伸縮筒とから成ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のガスタービンでＡ重油を燃焼させる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、ガスタービンでＡ重油を燃焼させ得るようにした方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガスタービンの燃料としては、都市ガス若しくは灯、軽油等の不純物の含有量が少ない燃料が用いられており、不純物を多く含むＡ重油は燃料として用いられていない。Ａ重油をガスタービンで燃焼すると、タービンブレードへの灰分等の燃焼廃棄物の堆積量が増加するため、タービンの点検、清掃の間隔を短くしなければならず、ランニングコストの著しい上昇を招来するという問題があった。しかしながら、都市ガスや灯、軽油はＡ重油に比して高価であるため、タービンの点検、清掃の間隔を短くすることなく、ガスタービンでＡ重油を燃焼させることが可能な方法の開発が強く望まれている。
【０００３】
Ａ重油は、比重０．８６〜１．００，灰分０．０１〜０．０５％程度を含む重油を、粘度と硫黄分によって区分した一品種であり、最も粘度と硫黄含有量が少ない高品質の燃料であるが、同じＡ重油の規格であっても、メーカーによって含有される不純物の大きさと個数に大きなバラツキがあるのが現状である。従って、同じＡ重油を燃焼させても、タービンブレードへの灰分等の燃焼廃棄物の堆積量に相違が生じ、タービンの点検、清掃の間隔が異なって来るという問題もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、従来燃焼が困難であったガスタービンで、Ａ重油の燃焼を可能にすると共に、不純物の含有量にバラツキのあるＡ重油を支障なく燃焼させ得るようにせんとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明が採った手段は、Ａ重油を貯蔵するタンク内に、油面近くの上澄液を取り出し得る上澄液取出装置を配置し、該上澄液取出装置で取り出された上澄液を、複数の薄紙を積層し積層間隙と平行にＡ重油を流過させて不純物をブラウン運動等により紙の繊維に付着させて除去するようにした不純物除去装置に送給して、不純物を除去してＡ重油の清浄度をＮＡＳ等級で８級以下とした後、ガスタービンで燃焼させるようにしたことを特徴とする。
【０００６】
又、タンク内に上澄液取出装置を二つ配置し、その一方の上澄液取出装置で取り出された上澄液を不純物除去装置に送給して、不純物を除去してＡ重油の清浄度をＮＡＳ等級で８級以下とした後、他方の上澄液取出装置へ流入させて該他方の上澄液取出装置からガスタービンへ送ることを特徴とする。
【０００７】
更に、上澄液取出装置が、油面に浮上するフロート、該フロートに上澄液流入のための間隙を介して連結された伸縮筒とから成ることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。この発明は、Ａ重油を貯蔵するタンク内に、上澄液取出装置を配置してタンク内の上澄液のみを取り出し、該上澄液を１μｍ以上の不純物を除去し得る不純物除去装置によって清浄化し、該清浄化により不純物の大きさと含有量を一定値以下に調整してガスタービンに送給、或は出荷するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
１μｍ以上の不純物を除去し得る不純物除去装置としては、図１，２に示すようなティッシュペーパーの如き薄紙（３）を多数積層したフィルターエレメント（２）を備える不純物除去装置（１）が最適である。かかるフィルターエレメント（２）の積層された紙（３）の積層間隙（４）と平行にＡ重油を流入させると、積層された紙の層間をＡ重油が通過中に、紙（３）の繊維に不純物がそのブラウン運動等により付着し、油中から分離、除去される。このように、不純物をそのブラウン運動等により紙の繊維に付着させて除去するために、１μｍ以上の不純物の除去を効果的に行うことが出来る。薄紙を多数積層したフィルターエレメントの濾過面積は、１枚の紙の表裏両面が濾過面として使用されるため、１枚の紙の表面積を２倍にし、更に積層枚数を乗じた数値が１個のフィルターエレメントの全濾過面積となり、極めて大きな濾過能力を有するフィルターエレメントである。このフィルターエレメントでＡ重油を濾過したところ、ＮＡＳ等級で８級以下の汚染度とすることが出来た。これに対し、従来はＮＡＳ等級で１２級以下の汚染度とすることは極めて困難であった。
【００１０】
又、上澄液取出装置としては、油面に浮上するフロートに間隙をおいて耐油性の伸縮筒を連結した構造を有し、フロートと伸縮筒との間の間隙を油面近くに保持して、タンク内の上澄液のみを間隙から伸縮筒に流入させるようにしたものである。図３〜５は、かかる上澄液取出装置の一例を示し、本発明者が先に特開平９−２２８９１０号をもって開示したものである。図３〜５を参照して、上澄液取出装置（１０）は、フロート（１１）と伸縮筒（１２）とを備え、フロート（１１）の下部に上澄液流入孔となる間隙（１３）を存して伸縮筒（１２）が吊り下げられる。伸縮筒（１２）の下端はタンク（５）の底壁に密に定着される。そして、この伸縮筒（１２）内に連通する上澄液取り出しパイプ（１４）がタンク（５）の底壁に接続され、上澄液を取り出すことが出来る。フロート（１１）は、タンク（５）内に垂直に立設されたガイドシャフト（１５）に案内されて上下動する。
【００１１】
フロート（１１）は、ステンレススティールの如き金属板を絞って下面が開放したボール形状に形成され、その中心にガイドシャフト（１５）を貫通するためのガイドパイプ（１６）が密に溶着される。フロート（１１）は、Ａ重油で下面が閉止されるとき、その内部に閉じこめられた空気により油面に浮上しフロート作用を果たす。伸縮筒（１２）は、耐油性の布、例えばポリテトラフルオロエチレン布をシームレスの筒状に形成し、かつ折り畳んで伸縮自在としたものである。伸縮筒（１２）とフロート（１１）は、十字状の連結板（１７）で間隙を存して連結され、連結板（１７）で作出される間隙（１３）が上澄液流入孔となる。連結板（１７）の中心は、ガイドパイプ（１６）の下部に固着される。伸縮筒（１２）の収縮を受け入れるために、タンク（５）の底部は、若干凹設される。かかるタンク（５）の凹設部（１８）は、沈殿物を受け入れることが出来、沈殿物の集合部として機能するため、凹設部（１８）の底部にドレンパイプ（１９）を接続して、タンク（５）内の沈殿物を集めてタンク（５）外に排出することが可能となる。
【００１２】
（２０）はワイヤー式油面計であって、タンク（５）外部において油面表示部が連結されたワイヤー（２１）をガイドロール（２２）で案内しつつ、ガイドシャフト（１５）内を通って、ガイドシャフトの下端でガイドシャフトの外に出し、タンク（５）の下部で折り返してフロート（１１）に連結した構成を有し、タンク（５）内の油面をタンク（５）の外部に表示している。このように、ワイヤー（２１）をガイドシャフトの下端で折り返してフロート（１１）に連結することにより、油面計の油面表示部は、油面の上下動に応じて油面の位置を正確に表示することが可能となる。しかしながら、図３〜５に示す上澄液取出装置（１０）は、単に一例を示すに過ぎないものであって、これに限られないことが勿論である。上澄液取出装置は、油面に位置するフロートと該フロートに連結された伸縮筒を具え、油面近くの上澄液を伸縮筒に流入させうる上澄液流入孔を備えていれば、いかなる構造であっても良い。
【００１３】
【実施例１】
図６を参照して、この発明の好ましい実施例１を説明する。図６において、（５）はＡ重油を貯蔵するタンクであり、所定量のＡ重油が常時貯蔵されている。タンク（５）内には、二本の上澄液取出装置（１０ａ）（１０ｂ）が配設されており、第１の上澄液取出装置（１０ａ）はガスタービンに接続され、流入した上澄液がガスタービンに送給される。第２の上澄液取出装置（１０ｂ）に流入した上澄液は、シフトポンプ（３０）で不純物除去装置（１）に送られ、ここで不純物を除去されてＮＡＳ等級８以下に清浄化されたＡ重油が第１の上澄液取出装置（１０ａ）に流入され、前記したようにガスタービンに送られる。上澄液取出装置（１０）及び不純物除去装置（１）は、前記した図１〜５に示す構造のものを用いた。沈殿によりタンク（５）の底部に存在する不純物を多く含有したＡ重油は、遠心分離機（３１）に送られ不純物を遠心分離した後、再びタンク（５）に戻される。
【００１４】
この実施例の方法により、上澄液取出装置と不純物除去装置を用いて不純物を除去され、ガスタービンに送給されるＡ重油の清浄度は、５〜１５μｍの粒径の不純物の個数が６０，５５０個、１５〜２５μｍは５，５５０個、２５〜５０μｍは１，８００個、５０〜１００μｍは２５０個，１００μｍ以上は５０個であり、ＮＡＳ等級で８級であったのに対し、未処理のＡ重油は５〜１５μｍが８，０８１，９５０個、１５〜２５μｍが１，８２５，２５０個、２５〜５０個が２１，４５０個、１００μｍ以上が６５０個であり、ＮＡＳ等級は１２級以上であった。又、従来広く用いられている遠心分離機や濾過装置の如き手段で不純物を除去したＡ重油でも、５〜１５μｍの不純物は７，６０３，０００個、１５〜２５μｍのものは２１２，２００個、２５〜５０μｍは１６，３００個、５０〜１００μｍは９００個、１００μｍ以上は０個であり、ＮＡＳ等級で１２級以上であった。尚、汚染度は、清浄なケロシンで１０倍に希釈した後、測定した。
【００１５】
第２上澄液取出装置（１０ｂ）からシフトポンプ（３０）で取り出された上澄液の一部は、複数のボイラー（３２）に個別に設置されたサービスタンク（３３）に送給され、サービスタンク（３３）に配置された上澄液取出装置（１０Ｃ）により、上澄液がボイラー（３２）に送られる。サービスタンク（３３）の底部のＡ重油は、ポンプ（３４）で前記遠心分離機（３１）に送られ、不純物を遠心分離された後タンク（５）に戻される。
【００１６】
実施例１によれば、Ａ重油を貯蔵した同一のタンクから、要求される清浄度が異なるガスタービンとボイラーとに、要求度に応じた清浄度のＡ重油を分別して送給することができる。すなわち、高い清浄度が要求されるガスタービンに送給されるＡ重油は、上澄液取出装置（１０）と不純物除去装置（１）とによりＮＡＳ等級で６〜８級の清浄度に清浄することができ、ガスタービンのブレードに付着する燃焼残滓の付着量を少なくして、ガスタービンの点検、清掃の間隔を長くすることが出来、都市ガスや灯、軽油とほぼ同等の条件でガスタービンを稼働することが可能となった。又、ボイラーに送られるＡ重油も、タンクの上澄液を使用するため、ノズルやポンプの損傷を大幅に軽減することが可能となった。
【００１７】
【実施例２】
図７は、実施例２を示す。図面を参照して、タンク（５）内の少なくとも二本の上澄液取出装置（１０）を配置し、第２の上澄液取出装置（１０ｂ）で取り出された上澄液を不純物除去装置（１）で清浄にして、第１の上澄液取出装置（１０ａ）を介して外部に取り出すようにし、タンク底部のＡ重油は遠心分離機で遠心分離した後再びタンク（５）に戻すようにした点は実施例１と同様である。かかる装置を出荷前のタンクの近く若しくは自動車などにセットして、出荷前のＡ重油を貯蔵するタンクに貯蔵されたＡ重油の全量を清浄にした後、顧客に出荷するようにしたものである。この場合、運搬中に再び汚染しないようにタンクローリー等の運搬用タンク内を清浄に保持したり、或は顧客先のタンクも清浄にしておくことが必要である。少なくとも、顧客先のタンクには上澄液取出装置を設置するのが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
この発明によれば、Ａ重油を所定の清浄度にしてガスタービンに供給することが出来るため、タービンのブレードに付着する燃焼残滓の付着量を少なくし、都市ガスや灯、軽油とほぼ同等の条件でガスタービンを稼働することが可能となる。又、汚染度にバラツキのあるＡ重油を同一の清浄度にして供給することが出来るため、ガスタービンの燃焼条件を統一し、メーカーによって汚染度に差のあるＡ重油を混在して用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】不純物除去装置の一部を破断した斜視図
【図２】不純物除去装置の除去機構を示す模式図
【図３】上澄液取出装置の一例を示す図
【図４】同伸縮筒が下降した状態を示す図
【図５】同フロート部と伸縮筒の連結部を示す拡大斜視図
【図６】実施例１の回路図
【図７】実施例２の回路図
【符号の説明】
（１）不純物除去装置
（２）フィルターエレメント
（３）紙
（４）積層間隙
（５）タンク
（１０）上澄液取出装置
（１１）フロート
（１２）伸縮筒
（１３）間隙
（１４）上澄液取出パイプ
（１５）フロート
（１６）ガイドパイプ
（１７）連結板
（１８）凹設部
（１９）ドレンパイプ
（２０）ワイヤー式油面計
（２１）ワイヤー
（２２）ガイドロール
（３０）シフトポンプ
（３１）遠心分離機
（３２）ボイラー
（３３）サービスタンク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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