報告書番号

W95017

タイトル（和文）

石炭ガス化複合発電用１５００度級ガスタービン燃焼器の開発（第６報，ガスタービン運転条件における基本性能評価）

タイトル（英文）

DEVELOPMENT OF 1500 DEGREE-CLASS GAS TURBINECOMBUSTOR FOR IGCC (6TH REPORT)-EVALUATION OF FUNDAMENTAL PERFORMANCE

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

石炭ガス化複合発電プラントのより一層の高効率化と低ＮＯｘ化を目指し，低カロリー燃料用１５００度級燃焼器の研究開発を進めてきた。本研究では，燃焼器を設計，試作し，ガスタービンの負荷運用高圧条件下で燃焼試験を実施し，燃焼器性能について検討した。その結果，高圧燃焼時では，ＣＯ排出燃焼器を設計，試作し，実プラントを模擬した燃焼試験を実施し，燃焼器性能について検討した。この結果，石炭ガス化燃料の専焼となるガスタービン負荷約２５％の低負荷条件まで，燃焼効率はほぼ１００％であり，燃料中のアンモニアからＮＯｘへの転換率は４０％（１６％Ｏ２濃度換算で６０ｐｐｍ）以下に抑制でき，また燃焼器壁面温度は定格条件においても材料の耐熱許容温度８００度以下に抑えることができることを確認した。これにより，石炭ガス化複合発電の熱効率の一層の向上と低ＮＯｘ化への見通しが得られた。

概要 （英文）

THE PERFORMANCE OF THE GAS TURBINE COMBUSTORIS AFFECTED BY THE COMBUSTION PRESSURE,FUEL CALORIFIC VALUE AND CONCENTRATION OF NH3 AND CH4 IN COAL GAS FUEL. COMBUSTION TESTS UNDER GAS-TURBINE OPERATING CONDITIONS ARE REQUIRED FOR PRACTICAL APPLICATION. THIS PAPER PRESENTS THE TEST RESULTS UNDER GAS-TURBINE CONDITIONS SIMULATINGIGCC OPERATION,TO EVALUATE THE PERFORMANCE OF A 1500 DEGREE-CLASS GAS TURBINE COMBUSTOR FOR IGCC. THE MAIN RESULTS ARE AS FOLLOWS: (1) EVEN AT A LOW LOAD OF ABOUT 25% OR LESS WITH MIXED FUEL COMBUSTION OF COAL GAS FUEL AND KEROSENE,THE COMBUSTION EFFICIENCY IS ALMOST 100% (20 PPM ORLESS CO EMISSION) AND SUFFICIENT PARTIAL LOAD PERFORMANCE IS ATTAINED.(2) AT LOADS OF ABOUT 25% OR MORE,THE CONVERSION RATE FROM NH3 (ABOUT 1000 PPM RATE LOAD) IN THE FUEL TO NOX COULD BE CONTROLLED TO 40% (NOX EMISSION 60 PPM REDUCED BY 16% O2) OR LESS. (3) THE COMBUSTOR WALL TEMPERATURE WAS CONTROLLED TO BELOW 800 DEGREE,THE MAXIMUM ALLOWABLE TEMPERATURE OF THE MATERIAL AT THE RATED LOAD,WHICH IS THE MOST SEVERE CONDITION AT 1% OR LESS CH4 CONCENTRATION. THIS COMBUSTOR HAS AN EXCELLENT PERFORMANCE FOR PRACTICAL USE IN IGCC WITH BRIGHT PROSPECTS FOR HIGH TEMPERATURES,AND LOW NOX COMBUSTION,LOW CALORIFIC FUEL.

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