[发明专利]燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气化炉及燃气轮机等高压反应炉中所使用的燃烧装置。

背景技术

例如煤气化联合发电设备(IGCC)是与现有类型的燃煤火力相比，通过将煤气化并与联合循环发电组合以进一步的高效率化和高环境性为目标的发电设备。已知对该煤气化联合发电设备而言，可利用资源量丰富的煤也是较大的优点，通过扩大应用煤的种类，优点会进一步变大。

现有的煤气化联合发电设备一般而言具有供煤装置、煤气化炉、煤渣(チャー)回收装置、燃气轮机设备、蒸汽轮机设备、排热回收锅炉、气体净化装置。因此，通过供煤装置对煤气化炉供给煤(微粉煤)，同时通入空气，用该煤气化炉使煤进行燃烧气化而生成生成气体(可燃性气体)。而且，利用煤渣回收装置除去该生成气体中的煤未燃成分(煤渣)，然后进行气体纯化并供给至燃气轮机设备，由此，燃烧生成高温、高压的燃烧气体，驱动涡轮机。驱动涡轮机后的废气用排热回收锅炉回收热能，生成蒸汽并供给于蒸汽轮机设备以驱动涡轮机。由此进行发电。另一方面，利用气体净化装置除去热能经回收的废气中的有害物质后，经烟囱排放到大气中。

上述的煤气化联合发电设备中的煤气化炉使供给至内部的微粉煤、煤渣、压缩空气(氧)、或作为气化剂的水蒸汽燃烧、气化，并且产生以二氧化碳为主要成分的可燃性气体，以该可燃性气体作为气化剂引起气化反应。此时，对煤气化炉而言，作为燃烧装置，具有起动用燃烧器和燃烧用燃烧器，在起动时，使用起动用燃烧器使辅助燃料(例如灯油、轻油)燃烧使其升温，然后，使用燃烧用燃烧器使微粉煤燃烧进行燃烧、气化。

作为这样的煤气化炉，例如有下述专利文献1中记载的煤气化炉，作为辅助燃料的供给装置，例如有下述专利文献2中记载的装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-179790号公报

专利文献2：日本特开平06-011099号公报

发明内容

发明要解决的课题

近年来，对煤气化炉或其下游侧所安装的燃气轮机而言，要求高输出化，其结果，对煤气化炉或燃气轮机而言，需要使通过燃烧装置供给的燃料为高压，有可能燃料压力会到达临界压力。如果通过燃烧装置供给的燃料的压力达到临界压力，在该临界压力的附近，相对于燃料的压力变化，燃料的密度相对于理想气体变大。这样，高压燃料的测量产生误差，难以调整控制供给至炉内的燃料流量。因此，无法对应于内部的压力变动而控制燃料流量，燃烧、气化变得不稳定。此时，一般认为在将燃料升压前进行测量，但从安全性的观点考虑，设定从燃料罐及升压机至燃烧器的距离较长，如果在将燃料升压前进行测量，则发生控制延迟从而无法高精度地控制燃料流量。

本发明解决上述的问题，其目的在于，提供一种可稳定控制燃料流量的燃烧装置。

解决问题的方法

用于实现上述目的的本发明的燃烧装置的特征在于，具有贮存燃料的燃料罐，将该燃料罐的燃料供给至高压反应炉的燃料供给管线，设置于该燃料供给管线且使燃料升压的升压装置，设置于所述燃料供给管线且对升压后的燃料进行加热的加热装置，设置于所述燃料供给管线且对升压及加热后的燃料的流量进行调整的燃料流量调整装置，以及控制装置，所述控制装置根据所述高压反应炉的运转要求，通过所述升压装置将燃料升压超过临界压力，并且通过所述加热装置加热超过临界温度，然后通过所述燃料流量调整装置设定向供给至所述高压反应炉的燃料的流量。

因此，在具有高压反应炉的运转要求时，将燃料升压超过临界压力，并且加热超过临界温度，并调整其流量后供给至高压反应炉，不需要将燃料控制在临界压力及临界温度的附近，因此，燃料相对于压力变化及温度变化几乎没有实际的燃料密度和理想的燃料密度的偏差，可以通过燃料流量调整装置稳定地控制燃料流量。

本发明的燃烧装置的特征在于，在所述控制装置具有相对于所述高压反应炉使燃料升压超过临界压力的要求时，将燃料升压超过临界压力后加热超过临界温度，然后，在与临界温度相距给定温度的区域(臨界温度から所定温度離れた領域)对燃料的温度进行增减。

因此，对燃料而言，升压超过临界压力后加热超过临界温度，然后，根据高压反应炉的运转要求，在与临界温度相距给定温度的区域对燃料的温度进行增减来调整，从而可以稳定地进行燃料流量控制。