(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器中央に拡散パイロット火炎を形成し、同拡散パイロット火炎によりその周囲に定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて形成した触媒燃焼パイロット火炎中に残存する未燃分を燃焼させて触媒燃焼パイロット火炎を確保し、同触媒燃焼パイロット火炎を予混合燃焼のパイロット火炎として使用することを特徴とする触媒燃焼器を用いた燃焼方法。
【請求項２】
拡散パイロット火炎を形成する拡散炎パイロットバーナを燃焼器中央に配置し、同拡散炎パイロットバーナのまわりには定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて触媒燃焼パイロット火炎を形成する触媒層を配設すると共に、予混合気を供給する予混合ノズルをその外方に配設して成り、前記拡散パイロット火炎で前記触媒燃焼パイロット火炎中に残存する未燃分を燃焼させて触媒燃焼パイロット火炎を確保し、同触媒燃焼パイロット火炎を前記予混合気を燃焼するパイロット火炎として使用することを特徴とする触媒燃焼器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガスタービン等に適用される触媒燃焼器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に基づき、従来の触媒燃焼器の１例を説明する。
燃焼器２０４に空気孔２０１から流入した空気は、ベンチュリー部２０２で供給される燃料と予混合気を形成する。
そしてこの予混合気は、すぐ下流に設けられた触媒層２０３で燃焼する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のものにあっては、触媒層２０３が大きい形状となるため、その強度上信頼性に問題がある。
【０００４】
また、予混合気を触媒層２０３で燃焼させる構成であるために、触媒層２０３の温度はガス温度と等しいか、またはそれ以上に高い温度となり、触媒層２０３自体の耐熱性が問題となる。
【０００５】
本発明は、従来のものにおけるこれらの問題点を解消し、強度上も耐熱上も秀れた実用性の高い新規なものを得ることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべくなされたもので、燃焼器中央に拡散パイロット火炎を形成し、同拡散パイロット火炎によりその周囲に定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて形成した触媒燃焼パイロット火炎中に残存する未燃分を燃焼させて触媒燃焼パイロット火炎を確保し、同触媒燃焼パイロット火炎を予混合燃焼のパイロット火炎として使用する触媒燃焼器を用いた燃焼方法を提供し、燃焼器中央に形成した微量の拡散パイロット火炎により、触媒層で定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて未燃分を残存している触媒燃焼ガスを完全燃焼させて、ここに確実にパイロット火炎を確保することにより、触媒燃焼を小規模にして触媒層の強度上、及び耐熱性上の信頼性を維持しつつ予混合気を安定して燃焼させるものである。
【０００７】
また、本発明は、拡散パイロット火炎を形成する拡散炎パイロットバーナを燃焼器中央に配置し、同拡散炎パイロットバーナのまわりには定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて触媒燃焼パイロット火炎を形成する触媒層を配設すると共に、予混合気を供給する予混合ノズルをその外方に配設して成り、前記拡散パイロット火炎で前記触媒燃焼パイロット火炎中に残存する未燃分を燃焼させて触媒燃焼パイロット火炎を確保し、同触媒燃焼パイロット火炎を前記予混合気を燃焼するパイロット火炎として使用する触媒燃焼器を提供し、中央から外方に向って拡散炎パイロットバーナ、触媒層、予混合ノズルと順次配設し、小さな拡散パイロット火炎を定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて未燃分を残した触媒燃焼パイロット火炎に移して確実に火種を確保することにより、小規模の触媒燃焼の下で予混合気の安定燃焼へと結びつけるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に基づいて、本発明の実施の１形態を説明する。
【０００９】
１０１は拡散炎パイロットバーナで、燃焼器１０４の中央に配置されている。１０２は触媒層で、上記拡散炎パイロットバーナ１０１の外周に配置されており、予混合気用ノズル１０６から供給される燃料を、別途供給される空気と混合した予混合気を同触媒層１０２を通すことにより、ここで触媒燃焼を行わせるものである。
【００１０】
１０３は予混合ノズルで、上記触媒層１０２の外方に設けられている。
１０５は予混合気形成用燃料ノズルで、上記予混合ノズル１０３内に突入して設けられており、同予混合気形成用燃料ノズル１０５から供給される燃料と別途供給される空気とが、予混合ノズル１０３において主燃焼用の予混合気を形成する。
【００１１】
なお図示しない制御機器により、上記各部位に供給される燃料及び空気は、通常の手段でそれぞれ供給分量を制御されている。
即ち、拡散炎パイロットバーナ１０１についてみれば総燃料の３％以下の燃料供給に制限されており、また、触媒層１０２についてみれば、総燃料のうち多くても１０％程度の燃料の供給を受け、かつ同触媒層１０２では、予混合気を部分燃焼させるに止め、未燃分を残すように供給燃料と空気の分量及びその割合を制御されている。
【００１２】
このように構成された本実施の形態において、拡散炎パイロットバーナ１０１で形成したパイロット火炎は、触媒層１０２で部分燃焼して出て来た部分燃焼ガス中の未燃分に着火させてこの部分燃焼ガスを燃焼させ、これを触媒燃焼パイロット火炎として火炎を確保し、火炎を確実に保持する。
そして、この触媒燃焼パイロット火炎を火種として、予混合ノズル１０３から供給される主燃焼の予混合気を燃焼させる。
【００１３】
このように、本実施の形態によれば、触媒燃焼では、小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて触媒層の温度上昇を抑制し、この部分燃焼ガス中に残存する未燃分を後流で燃焼させて安定した火種を確保すると共に、上記触媒燃焼を小規模に抑えることにより、触媒層の構造自体を小型化し、以って触媒層を強度的、耐熱的に安全なものにし、かつ、主燃焼の安定性を確保することができるものである。
【００１４】
以上、本発明を図示の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えてよいことはいうまでもない。
【００１５】
【発明の効果】
以上本発明によれば、触媒燃焼ガスは定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼の後予混合燃焼のパイロット火炎として使用するだけであるため、触媒層は小さい形状のもので足りることになる。
そのため、触媒層の構造上の強度は確保されることとなり、強度上の信頼性を高くすることができる。
【００１６】
また、触媒層で定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて残存させた燃焼ガス中の未燃分に対し、微量の拡散炎パイロットでこれに着火して燃焼させるので、主燃焼の予混合燃焼に対するパイロット火炎を安定して確保しうることに加え、触媒層での燃焼率を低く抑えることにより、触媒層の温度は高くならず、触媒層の耐熱性を心配することもなくなるものである。
【００１７】
更にまた、請求項２の発明によれば、拡散炎パイロットバーナを中心とし、これを囲んで定常的でかつ小規模の燃焼となる部分燃焼に止めて触媒燃焼パイロット火炎を形成する触媒層を配置することにより、触媒層の燃焼が小さく、部分燃焼であってもこれを拡散炎パイロットバーナが補足し、換言すれば拡散炎パイロットバーナの補足があることにより触媒燃焼を小さくすることができ、以って小型の触媒層で構造上の強度を確保しつつ耐熱性も十分な、しかも火種を確実に保持して安定燃焼を行う好適な触媒燃焼器を得ることができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の１形態に係る触媒燃焼器の構成図。
【図２】従来の触媒燃焼器の構成図。
【符号の説明】
１０１  拡散炎パイロットバーナ
１０２  触媒層
１０３  予混合ノズル
１０４  燃焼器
【図１】
0003999286.tif 000002
【図２】
0003999286.tif 000003