(57)【要約】【課題】通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換える際に空気不足になるのを抑制できながら、全体としてのエネルギー効率を向上し得る排ガス再燃焼式の燃焼装置を提供する。【解決手段】送風手段Ｆが、燃焼室２１に対して吸引作用することにより、燃焼用空気誘引路１２を通じて燃焼用空気を吸引してバーナＢに供給する誘引式送風手段１３にて構成され、燃焼制御手段１は、燃焼用空気誘引路１２を開閉する誘引路開閉手段１９を閉じ状態とし、且つ、燃焼室２１に対する吸引力がバーナＢの燃焼量に見合う量の燃焼用空気を吸引するための燃焼量相当吸引力よりも小さい待機用吸引力になるように誘引式送風手段１３を作動させる通常制御状態と、誘引路開閉手段１９を開き状態とし、且つ、燃焼室２１に対する吸引力が燃焼量相当吸引力になるように誘引式送風手段１３を作動させる臨時制御状態とに切り換え自在なように構成されている。【選択図】        図１
2004271117.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される燃料を燃焼室にて燃焼させるバーナに、燃料を燃焼させるための燃焼用酸素含有ガスとして、燃焼式の原動機から排出される燃焼排ガスが供給されるように構成され、
前記バーナに燃焼用酸素含有ガスとして燃焼用空気を供給する送風手段と、
運転を制御する燃焼制御手段とが設けられた排ガス再燃焼式の燃焼装置であって、
前記送風手段が、前記燃焼室に対して吸引作用することにより、燃焼用空気誘引路を通じて燃焼用空気を吸引して前記バーナに供給する誘引式送風手段にて構成され、
前記燃焼用空気誘引路を開閉する誘引路開閉手段が設けられ、
前記燃焼制御手段は、前記誘引路開閉手段を閉じ状態とし、且つ、前記燃焼室に対する吸引力が前記バーナの燃焼量に見合う量の燃焼用空気を吸引するための燃焼量相当吸引力よりも小さい待機用吸引力になるように前記誘引式送風手段を作動させる通常制御状態と、前記誘引路開閉手段を開き状態とし、且つ、前記燃焼室に対する吸引力が前記燃焼量相当吸引力になるように前記誘引式送風手段を作動させる臨時制御状態とに切り換え自在なように構成されている排ガス再燃焼式の燃焼装置。
【請求項２】
前記誘引式送風手段が、前記燃焼室から燃焼排ガスを排出させる排ガス路を通じて、前記燃焼室に吸引作用するように設けられている請求項１記載の排ガス再燃焼式の燃焼装置。
【請求項３】
前記原動機からの燃焼排ガスを前記バーナに供給する燃焼排ガス供給路を開閉する供給路開閉手段と、
前記原動機からの燃焼排ガスを大気に放出する燃焼排ガス放出路を開閉する放出路開閉手段とが設けられ、
前記燃焼用空気誘引路が、前記燃焼排ガス供給路における前記供給路開閉手段の設置箇所よりも下流側の箇所に接続され、
前記燃焼制御手段が、前記通常制御状態においては、前記供給路開閉手段を開き状態とし且つ前記放出路開閉手段を閉じ状態とし、前記臨時制御状態においては、前記供給路開閉手段を閉じ状態とし且つ前記放出路開閉手段を開き状態とするように構成されている請求項１又は２記載の排ガス再燃焼式の燃焼装置。
【請求項４】
前記原動機の運転を制御する原動機制御手段が、前記原動機が停止したこと、又は、前記原動機が停止直前であることを示す原動機停止情報を出力するように構成され、
前記燃焼制御手段が、前記原動機制御手段から前記原動機停止情報が出力されるのに伴って、前記臨時制御状態に切り換えるように構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の排ガス再燃焼式の燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、供給される燃料を燃焼室にて燃焼させるバーナに、燃料を燃焼させるための燃焼用酸素含有ガスとして、燃焼式の原動機から排出される燃焼排ガスが供給されるように構成され、
前記バーナに燃焼用酸素含有ガスとして燃焼用空気を供給する送風手段と、
運転を制御する燃焼制御手段とが設けられた排ガス再燃焼式の燃焼装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかる排ガス再燃焼式の燃焼装置ＦＳ（以下、単に燃焼装置と略記する場合がある）の従来例として、図３に示すように、バーナＢにより、燃焼式の原動機の一例としてのガスタービンＧＴから排出された燃焼排ガス（以下、原動機排ガスと称する場合がある）のみを用いて燃料を燃焼室２１にて燃焼させることにより、原動機排ガスの排熱を回収して、例えば、被加熱部の一例としての排熱ボイラＳＢを加熱するために用いるように構成したものがある。説明を加えると、バーナＢにおいて、燃料供給路９にて供給されるガス燃料を、ガスタービンＧＴから燃焼排ガス供給路１１を通じて供給される原動機排ガスにより燃焼室２１にて燃焼させ、燃焼室２１内の燃焼排ガスを、排ガス路２４を通じて煙突２３に導いて、煙突２３を通じて大気中に放出するようになっている。
ちなみに、一般的には、原動機排ガス中の酸素含有率が１０％（重量百分率、以下同様）以上であれば、原動機排ガスのみにて燃料を燃焼させることが可能であり、本発明の燃焼装置は、例えば、酸素含有率が１０〜１８％の範囲の原動機排ガスを受け入れ対象とする。
【０００３】
又、かかる燃焼装置ＦＳでは、バーナＢに燃焼用酸素含有ガスとして燃焼用空気を供給する送風手段Ｆを、燃焼用空気を押し込みにてバーナＢに供給する押し込み式送風機４１にて構成し、その押し込み式送風機４１からバーナＢに燃焼用空気を供給する空気流路４３を開閉する空気流路開閉手段４２を設けると共に、燃焼制御手段１を以下のように構成していた。
即ち、空気流路開閉手段４２を閉じ作動し、且つ、押し込み式送風機４１の回転速度をバーナＢの燃焼量に見合う量の燃焼用空気を供給するための燃焼量相当回転速度よりも遅い待機用回転速度になるように制御する通常制御状態と、空気流路開閉手段４２を開き作動し、且つ、押し込み式送風機４１の回転速度を前記燃焼量相当回転速度になるように制御する臨時制御状態とに切り換え自在に構成して、バーナＢを原動機排ガスで燃焼させる通常燃焼状態においては通常制御状態にて運転し、前記通常燃焼状態からバーナＢを空気のみにて燃焼させる臨時燃焼状態に切り換えるときは通常制御状態から臨時制御状態に切り換えるように構成していた。
【０００４】
更に、燃焼排ガス供給路１１には、その流路を開閉する供給路開閉手段１６を設け、ガスタービンＧＴからの原動機排ガスを大気に放出する燃焼排ガス放出路１７を、燃焼排ガス供給路１１における供給路開閉手段１６の設置箇所よりも上流側の箇所に接続すると共に、その燃焼排ガス放出路１７には、その流路を開閉する放出路開閉手段１８を設けてある。そして、燃焼制御手段１は、通常制御状態では、上述した制御に加えて、供給路開閉手段１６を開き状態とし且つ放出路開閉手段１８を閉じ状態とし、臨時制御状態では、上述した制御に加えて、供給路開閉手段１６を閉じ状態とし、放出路開閉手段１８を開き状態とするように構成していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
つまり、かかる燃焼装置では、原動機が点検のために停止されたり、故障等のために停止して、バーナへの原動機排ガスの供給が停止する場合があるが、そのように原動機排ガスの供給が停止しても、被加熱部の加熱を継続する必要がある場合等のように、バーナの燃焼を継続する必要がある場合がある。そのような場合、バーナの燃焼状態を、原動機排ガスを用いて燃焼させる通常燃焼状態から、空気のみにて燃焼させる臨時燃焼状態に、燃焼用空気量が不足する空気不足になることなく切り換える必要がある。
一方、バーナに燃焼用空気を供給する送風手段は、原動機が停止した時点で停止状態であると、その時点で運転を開始しても、空気不足にならないように燃焼用空気量を確保できる状態に急速に送風量を増加させることは困難である。
【０００６】
そこで、上記の従来の燃焼装置では、通常燃焼状態においては、押し込み式送風機４１を待機用回転速度にて作動させておいて、臨時燃焼状態に切り換えるときは、押し込み式送風機４１を待機用回転速度から燃焼量相当回転速度になるように作動させるようにして、通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換えるときに空気不足になるのを抑制するようにしていた。
しかも、通常燃焼状態においては、空気流路開閉手段４２を閉じ状態にすることにより、押し込み式送風機４１によりバーナＢに余分な燃焼用空気が供給されないようにしていた。
【０００７】
このような燃焼装置は、例えば、バーナに燃焼用酸素含有ガスとして燃焼用空気を供給する送風手段を、燃焼用空気を押し込みにてバーナに供給する押し込み式送風機にて構成すると共に、通常燃焼状態においては、その押し込み式送風機を、バーナの燃焼量に見合う量の燃焼用空気を供給するための燃焼量相当回転速度よりも遅い予備用回転速度にて作動させておいて、原動機が停止すると、押し込み式送風機を予備用回転速度から燃焼量相当回転速度になるように作動させるようにして、通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換えるときに空気不足になるのを抑制するようにするものに比べて、つまり、通常燃焼状態において、燃料を燃焼させるには原動機排ガスだけで十分であるにもかかわらずに、バーナに余分な空気を供給する構成のものに比べて、排気損失（燃焼排ガスにて排出される熱量）が小さくなって加熱効率を向上できる利点を有するものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２８０６３７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃焼装置、つまり、押し込み式送風機からの空気をバーナに供給する空気流路に空気流路開閉手段を設けた燃焼装置は、上述の如く、通常燃焼状態において、押し込み式の送風機を作動させると共に、その押し込み式送風機からバーナに余分な空気が供給されないようにして、加熱効率を向上させることが可能になってはいるものの、通常燃焼状態から臨時燃焼状態への切換時に空気不足とならないようにするには、押し込み式送風機に一定以上の回転速度が必要であり、そのように押し込み式送風機を作動させるために供給されるエネルギーは、何等利用されることなく無駄に消費されるので、かかる燃焼装置を使用するシステム全体としてのエネルギー効率が低いという問題があった。
又、原動機からの原動機排ガスだけではバーナに必要な燃焼用酸素が不足するため、押し込み式送風機から燃焼用酸素の一部として空気を供給する場合があるが、この場合は、原動機からの燃焼排ガス供給路の圧力が上昇するため、原動機の背圧も上昇し、原動機の効率が低下する問題もあった。
【００１０】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換える際に空気不足になるのを抑制できながら、全体としてのエネルギー効率を向上し得る排ガス再燃焼式の燃焼装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の排ガス再燃焼式の燃焼装置は、供給される燃料を燃焼室にて燃焼させるバーナに、燃料を燃焼させるための燃焼用酸素含有ガスとして、燃焼式の原動機から排出される燃焼排ガスが供給されるように構成され、
前記バーナに燃焼用酸素含有ガスとして燃焼用空気を供給する送風手段と、
運転を制御する燃焼制御手段とが設けられたものであって、
前記送風手段が、前記燃焼室に対して吸引作用することにより、燃焼用空気誘引路を通じて燃焼用空気を吸引して前記バーナに供給する誘引式送風手段にて構成され、
前記燃焼用空気誘引路を開閉する誘引路開閉手段が設けられ、
前記燃焼制御手段は、前記誘引路開閉手段を閉じ状態とし、且つ、前記燃焼室に対する吸引力が前記バーナの燃焼量に見合う量の燃焼用空気を吸引するための燃焼量相当吸引力よりも小さい待機用吸引力になるように前記誘引式送風手段を作動させる通常制御状態と、前記誘引路開閉手段を開き状態とし、且つ、前記燃焼室に対する吸引力が前記燃焼量相当吸引力になるように前記誘引式送風手段を作動させる臨時制御状態とに切り換え自在なように構成されている点を特徴構成とする。
即ち、燃焼制御手段が通常制御状態のときは、誘引路開閉手段が閉じ状態となり、且つ、誘引式送風手段はその燃焼室に対する吸引力が待機用吸引力になるように作動されるので、燃焼用空気誘引路を通じてのバーナへの燃焼用空気の供給が停止されながら、誘引式送風手段が燃焼室に対して吸引作用する。
燃焼制御手段を通常制御状態から臨時制御状態に切り換えると、誘引路開閉手段は閉じ状態から開き状態に切り換わるので、燃焼室に対する吸引力が待機用吸引力になるように作動している誘引式送風手段の吸引力により、燃焼用空気が燃焼用空気誘引路を通じてバーナに供給され、以降、誘引式送風手段の吸引力の増加に伴って、燃焼用空気誘引路を通じてバーナに供給される燃焼用空気供給量が増加する。
つまり、原動機の運転中は、燃焼制御手段を通常制御状態にすることになり、この通常制御状態においては、バーナに余分な空気が供給されることがないので、バーナを原動機排ガスのみにて燃焼させることができて、排気損失が小さくなることにより、燃焼装置の加熱効率を向上することが可能となり、又、誘引式送風手段が燃焼室に対して吸引作用して、燃焼室内の圧力が低下されるので、原動機の背圧を低下させて、原動機の出力を向上させることができ、もって、燃焼装置の加熱効率の向上及び原動機の出力の向上との相乗効果により、かかる燃焼装置を使用するシステム全体としてのエネルギー効率を向上することが可能となる。
そして、原動機が停止するのに伴って、燃焼制御手段を通常制御状態から臨時制御状態に切り換えることになり、そのように通常制御状態から臨時制御状態に切り換えるときには、誘引式送風手段が待機用吸引力にて燃焼室に対して吸引作用していることから、誘引路開閉手段が開き状態になると、直ぐに、燃焼用空気が燃焼用空気誘引路を通じてバーナに供給されると共に、燃焼室に対する誘引式送風手段の吸引力が燃焼量相当吸引力になるように増大されることにより、燃焼用空気誘引路を通じてバーナに供給される燃焼用空気量が増加することになるので、通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換える際に、空気不足になるのを抑制することが可能となる。
ちなみに、燃焼室に対する誘引式送風手段の吸引力が待機用吸引力から燃焼量相当吸引力になるまでに多少の時間を要することになるが、空気不足になるのを抑制しながら、通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換えることが可能となる点について、以下に説明を加える。
原動機排ガスは原動機からダクト等を通じてバーナに供給されるので、原動機が停止すると即時にバーナへの原動機排ガスの供給が停止するものではなく、原動機の慣性や、ダクト内に原動機排ガスが残留していることにより、原動機が停止してからバーナへの原動機排ガスの供給が停止するまでの間に遅れが生じるものである。そして、原動機が停止した時点では、誘引式送風手段は燃焼室に対する吸引力が待機用吸引力になるように作動していることから、その誘引式送風手段の吸引力により、直ぐに燃焼用空気が燃焼用空気誘引路を通じてバーナに供給され、以降、バーナへの原動機排ガスの供給が停止するまでの間に、誘引式送風手段の吸引力が増加して、バーナに供給される原動機排ガスの減少分が燃焼用空気誘引路を通じて誘引式送風手段によりバーナに供給される燃焼用空気にて補われ、バーナへの原動機排ガスの供給が停止した時点では、誘引式送風手段の吸引力が略燃焼量相当吸引力に達しているので、バーナにはその燃焼量に見合う量の燃焼用空気が燃焼用空気誘引路を通じて誘引式送風手段により供給されることになり、通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換えるときに、空気不足になるのを抑制することが可能となるのである。
従って、通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換える際に空気不足になるのを抑制できながら、全体としてのエネルギー効率を向上し得る排ガス再燃焼式の燃焼装置を提供することができるようになった。
【００１２】
〔請求項２記載の発明〕
請求項２に記載の排ガス再燃焼式の燃焼装置は、請求項１において、前記誘引式送風手段が、前記燃焼室から燃焼排ガスを排出させる排ガス路を通じて、前記燃焼室に吸引作用するように設けられている点を特徴構成とする。
即ち、燃焼装置においては、燃焼室から燃焼排ガスを排出させる排ガス路を設けることになるが、その排ガス路を通じて燃焼室に吸引作用するように、誘引式送風手段を設けるのである。
そして、排ガス路を利用して、誘引式送風手段を燃焼室に吸引作用するように設けるので、例えば、排ガス路とは別に、誘引式送風手段を燃焼室に吸引作用させるための新たな吸引路を設ける場合に比べて低廉化を図ることが可能となる。従って、低廉化を図りながら本発明を実施できるようにする上で好ましい具体構成を提供することができる。
【００１３】
〔請求項３記載の発明〕
請求項３に記載の排ガス再燃焼式の燃焼装置は、請求項１又は２において、前記原動機からの燃焼排ガスを前記バーナに供給する燃焼排ガス供給路を開閉する供給路開閉手段と、
前記原動機からの燃焼排ガスを大気に放出する燃焼排ガス放出路を開閉する放出路開閉手段とが設けられ、
前記燃焼用空気誘引路が、前記燃焼排ガス供給路における前記供給路開閉手段の設置箇所よりも下流側の箇所に接続され、
前記燃焼制御手段が、前記通常制御状態においては、前記供給路開閉手段を開き状態とし且つ前記放出路開閉手段を閉じ状態とし、前記臨時制御状態においては、前記供給路開閉手段を閉じ状態とし且つ前記放出路開閉手段を開き状態とするように構成されている点を特徴構成とする。
即ち、通常制御状態においては、放出路開閉手段が閉じ状態とされて燃焼排ガス放出路が閉じられるので、燃焼排ガス放出路を通じての原動機排ガスの大気への放出が禁止され、並びに、供給路開閉手段が開き状態とされて排ガス供給路が開かれるので、燃焼排ガス供給路を通じて誘引式送風手段の吸引力が原動機に作用して、燃焼排ガス供給路を通じて原動機排ガスが効率良くバーナに供給されて、原動機の背圧が低下されることになる。
臨時制御状態においては、放出路開閉手段が開き状態とされて燃焼排ガス放出路が開かれるので、燃焼排ガス放出路を通じての原動機排ガスの大気への放出が許容されて、原動機の背圧の上昇が防止され、並びに、供給路開閉手段が閉じ状態とされて排ガス供給路が閉じられて、誘引式送風手段の吸引力が原動機に作用することなく、燃焼用空気誘引路に作用するので、その燃焼用空気誘引路を通じて効率良く燃焼用空気がバーナに供給される。
又、臨時制御状態から通常制御状態に切り換えるときには、放出路開閉手段により燃焼排ガス放出路の開度を調節することにより、原動機排ガスが燃焼排ガス放出路を通じて大気に放出されることになって、原動機の背圧が上昇するのが防止されるので、背圧が異常に高くなることによる原動機に対する悪影響を防止し、バーナへの原動機排ガスの供給量を調節しながら、臨時制御状態から通常制御状態に切り換えることが可能となる。
従って、バーナへの原動機排ガスの供給量を調節しながら、臨時燃焼状態から通常燃焼状態に切り換えることが可能となるので、臨時燃焼状態から通常燃焼状態へ切り換える際にも空気不足や空気過剰となるのを抑制することができる。
【００１４】
〔請求項４記載の発明〕
請求項４に記載の排ガス再燃焼式の燃焼装置は、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記原動機の運転を制御する原動機制御手段が、前記原動機が停止したこと、又は、前記原動機が停止直前であることを示す原動機停止情報を出力するように構成され、
前記燃焼制御手段が、前記原動機制御手段から前記原動機停止情報が出力されるのに伴って、前記臨時制御状態に切り換えるように構成されている点を特徴構成とする。
即ち、原動機制御手段から原動機停止情報が出力されると、燃焼制御手段は通常制御状態から臨時制御状態に切り換える。
つまり、原動機が不測に停止しても、自動的にバーナの燃焼状態が通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換えられて、バーナの燃焼が継続する。
従って、かかる排ガス燃焼式の燃焼装置を使用するシステムにおける信頼性を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、コージェネレーションシステムにおいて排熱ボイラ加熱用として用いる燃焼装置に本発明を適用する場合の実施の形態を説明する。
図１に示すように、コージェネレーションシステムは、燃焼式の原動機としてのガスタービンＧＴ、そのガスタービンＧＴにて駆動される発電機ＥＧ、ガスタービンＧＴから排出された原動機排ガスを用いてガス燃料を燃焼させて、原動機排ガスを追焚する本発明による燃焼装置ＦＳ、その燃焼装置ＦＳにて加熱される排熱ボイラＳＢ等を備えて構成し、発電機ＥＧから電力を得ると共に、排熱ボイラＳＢにて生成される蒸気を利用できるように構成してある。
【００１６】
ガスタービンＧＴは、吸気路３１から吸気される空気を圧縮する圧縮機３２と、その圧縮機３２からの圧縮空気によってガス燃料供給路３３を通じて供給されるガス燃料を燃焼させる燃焼器３４と、その燃焼器３４からの燃焼ガスにより駆動されるタービン部３５等を備えて構成し、そのタービン部３５によって、発電機ＥＧ及び圧縮機３２を駆動するように構成してある。又、ガス燃料供給路３３には、燃焼器３４へのガス燃料供給を断続する開閉弁３６を介装してあり、その開閉弁３６の開閉制御を始めとする、ガスタービンＧＴの各種運転制御を実行するタービン制御部３７（原動機制御手段に相当する）を設けてある。
そのタービン制御部３７からは、ガスタービンＧＴが運転中であることを示すタービン運転中信号、及び、異状の発生に伴い開閉弁３６を閉じ作動してガスタービンＧＴを停止させときのタービントリップ信号（原動機停止情報に相当する）を含む、タービン稼動情報が出力される。
【００１７】
排熱ボイラＳＢは、燃焼室２１と、高温の燃焼排ガスが通過するようにその燃焼室２１内に配置された多数の水管からなる主熱交換器２２と、その主熱交換器２２を通過した後の燃焼排ガスを煙突２３に案内する排ガス路としての排気ダクト２４と、その排気ダクト２４に配置されたエコノマイザ２５等を備えて構成してある。そして、燃焼室２１内の高温の燃焼排ガスを、主熱交換器２２、エコノマイザ２５の順に通過させると共に、給水路２６を通じて供給される水を、エコノマイザ２５にて予熱した後、主熱交換器２２に通流させて加熱して、発生した蒸気を蒸気送出路２７を通じて蒸気供給先に供給するように構成してある。図中の２８は、排熱ボイラＳＢの加熱負荷を圧力にて検出するボイラ圧力センサである。
【００１８】
燃焼装置ＦＳは、供給されるガス燃料を排熱ボイラＳＢの燃焼室２１にて燃焼させるバーナＢ、そのバーナＢに燃焼用酸素含有ガスとして燃焼用空気を供給する送風手段Ｆ、燃焼装置ＦＳの各種制御を司る燃焼制御部１、及び、その燃焼制御部１に各種制御情報を指令する操作盤２等を備えて構成してある。
【００１９】
燃焼装置ＦＳの各部について説明を加える。
先ず、バーナＢについて説明を加えると、バーナＢは、先端開口部を酸素含有ガス吐出口３とする円筒状の燃焼筒４の内部に、先端にガスノズル５を備えると共に旋回羽根６を支持させたガス供給管７を同軸心状に配設し、燃焼筒４の後端に風箱８を連通接続して構成してある。
そして、そのバーナＢを、その酸素含有ガス吐出口３が排熱ボイラＳＢの燃焼室２１を形成する炉壁に設けたバーナ取り付け用の開口部を通じて燃焼室２１内に臨む状態で設けてある。
又、ガス供給管７には、都市ガス等のガス燃料を導く燃料供給路９を接続し、風箱８に形成した酸素含有ガス受入口１０には、ガスタービンＧＴのタービン部３５から排出された原動機排ガスを導く燃焼排ガス供給路１１を接続してある。そして、ガス燃料をガスノズル５から燃焼室２１に噴出させると共に、酸素含有ガス受入口１０から風箱８内に供給された原動機排ガスを燃焼筒４内を通流させて、旋回羽根６にて旋回させながら、酸素含有ガス吐出口３から燃焼室２１に吐出させることにより、ガス燃料を原動機排ガスにより燃焼室２１にて燃焼させるように構成してある。ちなみに、ガスタービンＧＴからは、酸素含有率が１５％程度の原動機排ガスが排出され、バーナＢは、ガスタービンＧＴから排出される原動機排ガスのみでガス燃料を燃焼させることができる。
【００２０】
送風手段Ｆは、燃焼室２１に対して吸引作用することにより、燃焼用空気誘引路１２を通じて燃焼用空気を吸引してバーナＢに供給する誘引式送風手段としての誘引式送風機１３にて構成してあり、本実施形態においては、その誘引式送風機１３は、燃焼室２１から燃焼排ガスを排出させる排気ダクト２４を通じて、燃焼室２１に吸引作用するように設けてある。
誘引式送風機１３は、インバータ制御部（図示省略）により回転速度を制御するように構成してあり、その回転速度の調節により、燃焼室２１に対する吸引力を調節して、燃焼用空気誘引路１２を通じてバーナＢに供給する燃焼用空気の供給量を調節できるように構成してある。
【００２１】
燃料供給路９には、ガス燃料の供給を断続するガス開閉弁１４、及び、ガス燃料供給量を調節するガス比例弁１５を介装してある。
燃焼排ガス供給路１１には、その流路を開閉する供給路開閉手段としての供給路ダンパ１６を設けてある。
ガスタービンＧＴからの原動機排ガスを大気に放出する燃焼排ガス放出路１７を、燃焼排ガス供給路１１における供給路ダンパ１６の設置箇所よりも上流側の箇所に接続すると共に、その燃焼排ガス放出路１７には、その流路を開閉する放出路開閉手段としての放出路ダンパ１８を設けてある。
【００２２】
又、前記燃焼用空気誘引路１２は、燃焼排ガス供給路１１における供給路ダンパ１６の設置箇所よりも下流側の箇所に接続し、その燃焼用空気誘引路１２には、その流路を開閉する誘引路開閉手段としての誘引路ダンパ１９を設けてある。
【００２３】
次に、燃焼制御部１について説明を加える。
燃焼制御部１には、タービン制御部３７から出力されるタービン稼動情報、ボイラ圧力センサ２８の検出情報、及び、操作盤２からの各種制御指令が入力される。尚、操作盤２は、運転開始及び運転停止の指令、通常燃焼状態から臨時燃焼状態への切換え指令、並びに、臨時燃焼状態から通常燃焼状態への切り換え指令等を指令することができるように構成してある。
又、燃焼制御部１からは、誘引式送風機１３、供給路ダンパ１６、放出路ダンパ１８、誘引路ダンパ１９、ガス開閉弁１４及びガス比例弁１５夫々に対する作動制御用の制御信号が出力される。
【００２４】
燃焼制御部１は、通常制御状態と臨時制御状態とに切り換え自在なように構成してある。
そして、燃焼制御部１は、通常制御状態では、図１に示すように、誘引路ダンパ１９を閉じ状態とし、供給路ダンパ１６を開き状態とし、放出路ダンパ１８を閉じ状態とし、且つ、燃焼室２１に対する吸引力がバーナＢの燃焼量に見合う量の燃焼用空気を吸引するための燃焼量相当吸引力よりも小さい待機用吸引力になるように誘引式送風機１３を作動させ、臨時制御状態では、図２に示すように、誘引路ダンパ１９を開き状態とし、供給路ダンパ１６を閉じ状態とし、放出路ダンパ１８を開き状態とし、且つ、燃焼室２１に対する吸引力が燃焼量相当吸引力になるように誘引式送風機１３を作動させる。
【００２５】
通常制御状態では、燃焼用空気誘引路１２を通じてのバーナＢへの燃焼用空気の供給が停止される状態で、ガスタービンＧＴから排出される原動機排ガスの全量が燃焼排ガス供給路１１を通じてバーナＢに供給されるとともに、誘引式送風機１３の吸引作用により、燃焼室２１内の圧力が低下されるので、ガスタービンＧＴの背圧が低下して、ガスタービンＧＴからの原動機排ガスの排出が促進されることになり、ガスタービンＧＴの出力が向上する。
そして、バーナＢには燃焼用空気誘引路１２を通じて余分な空気が供給されることがないので、バーナＢでは、ガスタービンＧＴからの原動機排ガスのみにて、燃料供給路９を通じて供給されるガス燃料を燃焼させることができる。
【００２６】
臨時制御状態では、バーナＢの燃焼量に相当する量の燃焼用空気が燃焼用空気誘引路１２を通じてバーナＢに供給されることになり、バーナＢでは、燃焼用空気誘引路１２を通じて供給される燃焼用空気にて、燃料供給路９を通じて供給されるガス燃料を燃焼させる。
【００２７】
尚、燃焼制御部１は、臨時制御状態においては、誘引式送風機１３の回転速度をバーナＢの燃焼量（ガス比例弁１５にて調節されたガス燃料供給量に相当する）に見合う量の燃焼用空気を供給するための燃焼量相当回転速度に調節することにより、燃焼室２１に対する吸引力が前記燃焼量相当吸引力となるように誘引式送風機１３を作動させることになる。又、予め、バーナＢの最小燃焼量に対応する燃焼量相当回転速度よりも低速となる状態で待機用回転速度を設定して、その待機用回転速度を燃焼制御部１に記憶させてあり、燃焼制御部１は、通常制御状態においては、誘引式送風機１３の回転速度を前記待機用回転速度に調節することにより、燃焼室２１に対する吸引力が前記待機用吸引力となるように誘引式送風機１３を作動させることになる。
【００２８】
次に、燃焼制御部１の制御作動について説明を加える。
燃焼制御部１は、操作盤３から運転開始指令が指令されると、タービン制御部３７からタービン運転中信号が出力されているときは、ガス開閉弁１４を開弁すると共に、点火プラグ（図示省略）を作動させてバーナＢを点火させ、且つ、通常制御状態にて燃焼装置ＦＳを作動させる。
【００２９】
燃焼制御部１は、通常制御状態のときに、タービン制御部３７からタービントリップ信号が出力されたり、操作盤２により通常燃焼状態から臨時燃焼状態への切り換えが指令されたりすると、供給路ダンパ１６は開き状態に、放出路ダンパ１８は閉じ状態に維持した状態で、誘引路ダンパ１９を開き作動し、且つ、誘引式送風機１３の回転速度を燃焼量相当回転速度になるように制御し、その後、設定待ち時間が経過すると、放出路ダンパ１８を開き作動すると共に、供給路ダンパ１６を閉じ作動して、臨時制御状態に切り換える。尚、前記設定待ち時間は、誘引式送風機１３の増速制御を開始した時点から、誘引式送風機１３の回転速度が燃焼量相当回転速度に達して、バーナＢの燃焼量に見合う量の燃焼用空気がバーナＢに供給される状態となるのに要する時間以上に設定する。
【００３０】
燃焼制御部１は、臨時制御状態のときに、操作盤２により臨時燃焼状態から通常燃焼状態への切り換えが指令されると、誘引路ダンパ１９を閉じ作動し、且つ、供給路ダンパ１６を開き作動すると共に、ガスタービンＧＴの背圧が上昇しないように放出路ダンパ１８を徐々に閉じるように制御し、並びに、誘引式送風機１３の回転速度を待機用回転速度になるように制御して、通常制御状態に切り換える。
【００３１】
又、燃焼制御部１は、通常制御状態の実行中及び臨時制御状態の実行中のいずれにおいても、ボイラ圧力センサ２８の検出圧力が設定圧力になるように、ガス比例弁１５を調節して、バーナＢの燃焼量を調節し、臨時制御状態の実行中においては、燃焼用空気量が燃焼量に応じた量になるように、誘引式送風機１３の回転速度を制御する。
【００３２】
燃焼制御部１は、操作盤２から運転停止指令が指令されると、放出路ダンパ１８を開き状態にし、供給路ダンパ１６を閉じ状態にし、又、ガス開閉弁１４を閉弁してバーナＢを消火させる。
【００３３】
以下、ガスタービンＧＴが停止するのに伴って燃焼制御部１を通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換えるように構成したことにより、空気不足になるのを抑制できながら通常燃焼状態から臨時燃焼状態に切り換えることができる点について、説明を加える。
タービン制御部３７からタービントリップ信号が出力された時点では、燃焼排ガス供給路１１（ダクトに相当する）内に、原動機排ガスが残留しているとともに、タービン部３５の慣性により、タービントリップ信号が出力された時点から、バーナＢへの原動機排ガスの供給が停止するまでに遅れが生じる。
一方、誘引路ダンパ１９は、速やかに閉じ状態から開き状態に切り換わって、少なくとも待機用回転速度にて作動している誘引式送風機１３にて直ぐに燃焼用空気が燃焼用空気誘引路１２を通じて吸引されてバーナＢに供給されると共に、誘引式送風機１３の回転速度の増速に伴って燃焼用空気誘引路１２からの燃焼用空気吸引量が増量するので、ガスタービンＧＴが停止した時点以降、バーナＢに供給される原動機排ガス量の減少分が燃焼用空気誘引路１２を通じて供給される燃焼用空気で補われ、原動機排ガスの供給が停止した時点では、誘引式送風機１３の回転速度が略、燃焼量相当回転速度に達していて、バーナＢにはその燃焼量に略見合う量の燃焼用空気が供給されることになる。
従って、ガス燃料を原動機排ガスのみで燃焼させる通常燃焼状態から、ガス燃料を燃焼用空気のみにて燃焼させる臨時燃焼状態への切り換えを、空気不足になるの抑制しながら行うことが可能となる。
【００３４】
ちなみに、ガスタービンＧＴをメンテナンス等により停止させるときに、操作盤２から臨時燃焼状態への切り換えを指令し、又、ガスタービンＧＴが停止している状態から、正常に稼動する状態となると、操作盤２から通常燃焼状態への復帰を指令することになる。
【００３５】
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
（イ）  誘引式送風手段を燃焼室２１に対して吸引作用するように設けるに当たって、上記の実施形態においては、燃焼室２１から燃焼排ガスを煙突２３に導くための排気ダクト２４を通じて燃焼室２１に吸引作用するように設ける場合について例示したが、排気ダクト２４とは別に、燃焼室２１に吸引路を連通接続して、その吸引路を通じて燃焼室２１に吸引作用するように設けても良い。
その場合、誘引式送風手段として、誘引式送風機と前記吸引路の開口面積を変更調節可能な送風量調節ダンパとから構成して、前記誘引式送風機を一定の回転速度で作動させる状態で、前記送風量調節ダンパを調節することにより、燃焼室２１に対する吸引力を調節するように構成しても良い。
【００３６】
（ロ）  上記の実施形態においては、燃焼用空気誘引路１２を燃焼排ガス供給路１１に接続して、燃焼用空気誘引路１２をその燃焼排ガス供給路１１を介してバーナＢに接続する場合について例示したが、燃焼用空気誘引路１２をバーナＢに直結しても良い。
【００３７】
（ハ）  燃焼式の原動機の具体例としては、上記の実施形態において例示したガスタービンＧＴに限定されるものではなく、例えばガスエンジンでも良い。
又、バーナＢにて加熱する被加熱部の具体例としては、上記の実施形態において例示した排熱ボイラＳＢに限定されるものではなく、例えば、各種の加熱用の炉でも良い。
【００３８】
（ニ）  上記の実施形態においては、バーナＢを都市ガス等のガス燃料を燃焼させるように構成する場合について例示したが、液体燃料を燃焼させるように構成したり、ガス燃料と液体燃料を混焼させるように構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる排ガス再燃焼式の燃焼装置の構成、及び、通常制御状態に制御されている状態を示す図
【図２】実施形態にかかる排ガス再燃焼式の燃焼装置の臨時制御状態に制御されている状態を示す図
【図３】従来の排ガス再燃焼式の燃焼装置の構成を示す図
【符号の説明】
１    燃焼制御手段
１１  燃焼排ガス供給路
１２  燃焼用空気誘引路
１３  誘引式送風手段
１６  供給路開閉手段
１７  燃焼排ガス放出路
１８  放出路開閉手段
１９  誘引路開閉手段
２１  燃焼室
２４  排ガス路
３７  原動機制御手段
Ｂ    バーナ
Ｆ    送風手段
ＧＴ  燃焼式の原動機
【図１】
2004271117.tif 000003
【図２】
2004271117.tif 000004
【図３】
2004271117.tif 000005