JP5901182B2 - Fuel mixing tank and gas turbine power generation system including the same - Google Patents
Fuel mixing tank and gas turbine power generation system including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP5901182B2 JP5901182B2 JP2011190067A JP2011190067A JP5901182B2 JP 5901182 B2 JP5901182 B2 JP 5901182B2 JP 2011190067 A JP2011190067 A JP 2011190067A JP 2011190067 A JP2011190067 A JP 2011190067A JP 5901182 B2 JP5901182 B2 JP 5901182B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mixing tank
- fuel
- blast furnace
- partition plate
- furnace gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Description
本発明は、内部に導かれた燃料の混合率を向上させることが可能な燃料混合槽及びこれを備えたガスタービン発電システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel mixing tank capable of improving the mixing ratio of fuel guided to the inside and a gas turbine power generation system including the fuel mixing tank.
現在、製鉄所内の高炉から排出される副生ガスでありCO分が多く含まれている高炉ガスを主燃料として用いるガスタービン発電システムが開発されている。このようなガスタービン発電システムにおいては、高炉の操業状態により、図6に示すように、発生した高炉ガスのガスカロリーが大きく変動する。図6は、縦軸に高炉ガスのガスカロリーを示し、横軸に時間を示す高炉ガスのカロリー変動の一例を示している。図6に示すように高炉ガスのガスカロリーが変動した場合には、高炉ガスを主燃料とするガスタービンの発電出力が変動してしまう。特に、高炉ガスのガスカロリーの変動が大きくなると、不安定燃焼や失火に至る場合もある。 Currently, a gas turbine power generation system using a blast furnace gas, which is a by-product gas discharged from a blast furnace in a steelworks and contains a large amount of CO, as a main fuel has been developed. In such a gas turbine power generation system, as shown in FIG. 6, the gas calorie of the generated blast furnace gas varies greatly depending on the operating state of the blast furnace. FIG. 6 shows an example of the calorie fluctuation of the blast furnace gas in which the vertical axis indicates the gas calorie of the blast furnace gas and the horizontal axis indicates the time. As shown in FIG. 6, when the gas calorie of the blast furnace gas varies, the power generation output of the gas turbine using the blast furnace gas as the main fuel varies. In particular, when the variation in gas calories of the blast furnace gas increases, unstable combustion and misfire may occur.
従って、ガスタービン発電システムの運転の安定化を図るためには、高炉ガスのガスカロリー変動を一定にする必要がある。そのため、現在、カロリー変動する高炉ガスを一旦混合させてから燃料ガスとして導出するミキシングタンクが設けられている(例えば、特許文献1)。 Therefore, in order to stabilize the operation of the gas turbine power generation system, it is necessary to keep the gas calorie fluctuation of the blast furnace gas constant. For this reason, currently, a mixing tank that once mixes blast furnace gas that fluctuates in calories and derives it as fuel gas is provided (for example, Patent Document 1).
しかしながら、ガスタービンに供給される燃料ガスの流量が増加した際に特許文献1に記載の発明と同等の混合能力を維持するためには、ミキシングタンクのタンク容量を大きくする必要がある。しかし、ミキシングタンクの容量が増加した場合には、ミキシングタンク設置面積の増加や、コストが増加するという問題があった。
However, in order to maintain the mixing ability equivalent to the invention described in
また、特許文献2には、燃料油貯蔵タンク内に燃料油貯蔵タンクの底面から先端に水平板を有するT字形状のつい立てを直立させることにより、燃料油貯蔵タンク内に導かれた燃料油の混合率を良好にすることが開示されているが、近年では、さらなる混合率の向上が望まれている。
Further,
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、燃料流量が増加した場合であっても容量を変化させることなく燃料混合率を向上させることが可能な燃料混合槽及びこれを備えたガスタービン発電システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a fuel mixing tank capable of improving the fuel mixing ratio without changing the capacity even when the fuel flow rate is increased and the fuel mixing tank. An object is to provide a gas turbine power generation system provided.
上記課題を解決するために、本発明の燃料混合槽及びこれを備えたガスタービン発電システムは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る燃料混合槽によれば、側壁と、底面と、上面と、その内部に上方に向かって延在する仕切り板と、前記底面または前記底面近傍の前記側壁に設けられて前記内部に燃料である高炉ガスを上方に向けて導入する燃料導入口と、前記仕切り板を挟んで前記燃料導入口と反対側の前記底面または前記底面近傍の前記側壁に設けられて、前記内部から前記高炉ガスを導出する燃料導出口と、を備えた燃料混合槽において、前記仕切り板は、前記上面との間に隙間が設けられ、かつ、前記底面および/または前記側壁との間に隙間が設けられるように配置され、または、前記上面との間に隙間が設けられ、かつ、前記底面および/または前記側壁に対して接続されて配置され、前記底面および/または前記側壁との接続部近傍の前記仕切り板に少なくとも1つの孔またはスリットが設けられることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the fuel mixing tank of the present invention and the gas turbine power generation system including the same employ the following means.
That is, according to the fuel mixing tank of the present invention, the side wall, the bottom surface, the upper surface, the partition plate extending upward in the interior thereof, and the bottom surface or the side wall near the bottom surface are provided on the side wall. A fuel introduction port for introducing a blast furnace gas , which is a fuel , into the inside; and a bottom surface on the opposite side of the fuel introduction port across the partition plate or the side wall in the vicinity of the bottom surface. In the fuel mixing tank having a fuel outlet for deriving the blast furnace gas , the partition plate is provided with a gap between the top surface and the gap between the bottom surface and / or the side wall. Arranged so as to be provided, or provided with a gap between the upper surface and connected to the bottom surface and / or the side wall, in the vicinity of a connection portion with the bottom surface and / or the side wall of Characterized in that at least one hole or slit is provided in the serial partition plate.
底面または底面近傍の側壁に設けられ燃料である高炉ガスを上方に向けて導入する燃料導入口を有する燃料混合槽の内部に、上方に向かって延在する仕切り板を設けて、この仕切り板と燃料混合槽の上面との間に隙間を設けると共に、底面および/または側壁との間に隙間が設けられるように配置され、または、前記上面との間に隙間が設けられ、かつ、底面および/または側壁に対して接続されて配置され、前記底面および/または前記側壁との接続部近傍の仕切り板に少なくとも1つの孔またはスリットを設けることとした。これにより、隙間や孔、スリットからの高炉ガスの連行流を燃料導入口から燃料混合槽の内部に導かれた燃料に取り入れて、燃料の混合率を向上させることができる。そのため、燃料流量が増加した場合であっても、燃料混合槽の容量を大きくすることなく、従来の燃料混合槽と略同等の燃料混合能力を維持することができる。したがって、燃料混合槽の設置スペースの増大やコストの増大を抑制することができる。 A partition plate extending upward is provided inside a fuel mixing tank having a fuel introduction port that is provided on the bottom surface or a side wall near the bottom surface and introduces blast furnace gas as fuel upward. A gap is provided between the upper surface of the fuel mixing tank and a gap is provided between the bottom surface and / or the side wall, or a gap is provided between the upper surface and the bottom surface and / or Alternatively, it is arranged to be connected to the side wall, and at least one hole or slit is provided in the partition plate in the vicinity of the bottom surface and / or the connection portion with the side wall. Thereby, the entrained flow of the blast furnace gas from the gaps, holes, and slits can be taken into the fuel guided from the fuel introduction port to the inside of the fuel mixing tank, thereby improving the fuel mixing rate. Therefore, even when the fuel flow rate is increased, the fuel mixing capacity substantially the same as that of the conventional fuel mixing tank can be maintained without increasing the capacity of the fuel mixing tank. Therefore, an increase in the installation space of the fuel mixing tank and an increase in cost can be suppressed.
さらに、本発明に係る燃料混合槽によれば、前記仕切り板の上方端または上方端近傍には、該仕切り板の延在方向に略直交する板材を設けることを特徴とする。 Furthermore, the fuel mixing tank according to the present invention is characterized in that a plate material substantially orthogonal to the extending direction of the partition plate is provided in the upper end of the partition plate or in the vicinity of the upper end.
仕切り板の延在方向に略直交する板材を仕切り板の上方端または上方端近傍に設けることとした。これにより、燃料導入口から燃料混合槽内に導かれた燃料が仕切り板に衝突し、さらに板材にも衝突することとなる。したがって、燃料の混合率を更に向上させることができる。 A plate material substantially orthogonal to the extending direction of the partition plate is provided at the upper end of the partition plate or in the vicinity of the upper end. As a result, the fuel guided from the fuel inlet into the fuel mixing tank collides with the partition plate, and further collides with the plate material. Accordingly, the fuel mixing ratio can be further improved.
さらに、本発明に係る燃料混合槽によれば、前記底面は、その一部が下方に向かって窪んでいる空間部を有し、該空間部には、多孔を有する少なくとも一つの多孔板が前記底面と略平行に設けられて、前記燃料導入口は、前記多孔板の下方に設けられることを特徴とする。 Furthermore, according to the fuel mixing tank according to the present invention, the bottom surface has a space portion that is partially depressed downward, and the space portion includes at least one porous plate having porosity. Provided substantially parallel to the bottom surface, the fuel introduction port is provided below the perforated plate.
燃料混合槽の底面の一部に下方に向かって窪む空間部を設けて、空間部には底面と略平行に多孔を有する多孔板を少なくとも一つ設けて、それら多孔板の下方に燃料導入口を設けることとした。これにより、燃料導入口から空間部へと導かれた燃料を多孔板の各孔を介して分散させて燃料混合槽内へと流出させることができる。したがって、燃料の混合率を向上させることができる。 A space portion that is recessed downward is provided in a part of the bottom surface of the fuel mixing tank, and at least one porous plate having a porosity substantially parallel to the bottom surface is provided in the space portion, and fuel is introduced below the porous plate. It was decided to provide a mouth. As a result, the fuel guided from the fuel introduction port to the space can be dispersed through each hole of the perforated plate and allowed to flow out into the fuel mixing tank. Therefore, the fuel mixing ratio can be improved.
さらに、本発明に係る燃料混合槽によれば、前記多孔板は、複数段設けられ、各前記多孔板の多孔は、段毎に位相が異なることを特徴とする。 Furthermore, according to the fuel mixing tank according to the present invention, the porous plate is provided in a plurality of stages, and the phases of the porous plates of the porous plates differ from stage to stage.
多孔板を複数段設置して、各多孔板の多孔の位相を段毎に変化させることとした。これにより、燃料導入口から空間部へと導かれた燃料が複数段の多孔を通過することにより、より一層分散されて燃料混合槽へと流出する。したがって、燃料の混合率を一層向上させることができる。 A plurality of perforated plates were installed, and the phase of the perforations of each perforated plate was changed for each step. Thus, the fuel guided from the fuel introduction port to the space portion passes through the plurality of stages of pores, and is further dispersed and flows out to the fuel mixing tank. Accordingly, the fuel mixing ratio can be further improved.
さらに、本発明に係る燃料混合槽によれば、前記多孔板は、複数段設けられ、各前記多孔板の多孔は、段毎に開口率が異なることを特徴とする。 Furthermore, according to the fuel mixing tank according to the present invention, the porous plate is provided in a plurality of stages, and the porosity of each porous plate has a different opening ratio for each stage.
多孔板を複数段設置して、各多孔板の多孔の開口率を段毎に変えることとした。これにより、燃料導入口から空間部へと導かれた燃料が開口率の異なる複数段の多孔を通過することにより、より一層撹拌されて燃料混合槽内へと流出する。したがって、燃料の混合率を一層向上させることができる。 A plurality of perforated plates were installed, and the aperture ratio of each perforated plate was changed for each step. As a result, the fuel guided from the fuel introduction port to the space portion passes through a plurality of stages of pores having different opening ratios, so that the fuel is further stirred and flows out into the fuel mixing tank. Accordingly, the fuel mixing ratio can be further improved.
さらに、本発明に係る燃料混合槽によれば、前記燃料導入口は、開口に向かって拡径する拡径管が設けられることを特徴とする。 Furthermore, according to the fuel mixing tank of the present invention, the fuel introduction port is provided with a diameter-expanding pipe that increases in diameter toward the opening.
燃料導入口をその開口に向かって拡径する拡径管を設けることとした。これにより、燃料の圧力損失を低減することができる。 A diameter-expanding pipe that expands the diameter of the fuel inlet toward the opening is provided. Thereby, the pressure loss of fuel can be reduced.
さらに、本発明に係る燃料混合槽によれば、前記燃料導出口は、複数分岐して設けられることを特徴とする。 Furthermore, the fuel mixing tank according to the present invention is characterized in that the fuel outlet is provided in a plurality of branches.
燃料導出口を複数分岐して設けることとした。これにより、燃料混合槽内の燃料の混合が不均一であっても、複数に分岐された燃料導出口内で燃料が混合されて平均化される。したがって、燃料の混合率を向上させて燃料混合槽から導出することができる。 The fuel outlet is divided into a plurality of branches. As a result, even if the fuel mixing in the fuel mixing tank is not uniform, the fuel is mixed and averaged in the fuel outlets branched into a plurality of branches. Therefore, the fuel mixing ratio can be improved and derived from the fuel mixing tank.
さらに、本発明に係るガスタービン発電システムによれば、上記のいずれかに記載の燃料混合槽を備えたことを特徴とする。 Furthermore, according to the gas turbine power generation system of the present invention, any one of the fuel mixing tanks described above is provided.
燃料の混合率を向上させることが可能な燃料混合槽を用いることとした。これにより、燃料混合槽へと導かれる燃料流量が増加したり大きく変化した場合であっても、燃料混合槽の設置スペースの増大やコストの増大を図ることなく、燃料混合槽から導出される燃料のカロリー変動を一定にしてガスタービンへと燃料を導くことができる。そのため、燃料のカロリー変動を起因としたガスタービンの不安定燃焼や失火を抑制することができる。したがって、安定したガスタービン発電システムの運転を行うことができる。
また、燃料混合槽の設置スペースの増大やコストの増大が抑制されるため、ガスタービン発電システムの設置面積や設備費の増加を抑制することができる。
A fuel mixing tank capable of improving the fuel mixing rate was used. As a result, even if the flow rate of the fuel led to the fuel mixing tank increases or changes greatly, the fuel derived from the fuel mixing tank does not increase the installation space of the fuel mixing tank or increase the cost. The fuel can be guided to the gas turbine with a constant calorie fluctuation. Therefore, unstable combustion and misfire of the gas turbine due to fuel calorie fluctuation can be suppressed. Therefore, a stable gas turbine power generation system can be operated.
Moreover, since the increase in the installation space of a fuel mixing tank and the increase in cost are suppressed, the increase in the installation area and installation cost of a gas turbine power generation system can be suppressed.
底面または底面近傍の側壁に設けられ燃料を上方に向けて導入する燃料導入口を有する燃料混合槽の内部に、上方に向かって延在する仕切り板を設けて、この仕切り板と燃料混合槽の上面との間に隙間を設けると共に、底面および/または側壁との間に隙間が設けられるように配置され、または、前記上面との間に隙間が設けられ、かつ、底面および/または側壁に対して接続されて配置され、前記底面および/または前記側壁との接続部近傍の仕切り板に少なくとも1つの孔またはスリットを設けることとした。これにより、隙間や孔、スリットからの燃料の連行流を燃料導入口から燃料混合槽の内部に導かれた燃料に取り入れて、燃料の混合率を向上させることができる。そのため、燃料流量が増加した場合であっても、燃料混合槽の容量を大きくすることなく、従来の燃料混合槽と略同等の燃料混合能力を維持することができる。したがって、燃料混合槽の設置スペースの増大やコストの増大を抑制することができる。 A partition plate extending upward is provided inside the fuel mixing tank provided on the bottom surface or in the side wall near the bottom surface and having a fuel introduction port for introducing the fuel upward, and the partition plate and the fuel mixing tank The gap is provided between the top surface and the bottom surface and / or the side wall, or the gap is provided between the top surface and the bottom surface and / or the side wall. And at least one hole or slit is provided in the partition plate in the vicinity of the connection portion with the bottom surface and / or the side wall. Thereby, the entrained flow of fuel from the gaps, holes, and slits can be taken into the fuel guided from the fuel introduction port to the inside of the fuel mixing tank, thereby improving the fuel mixing rate. Therefore, even when the fuel flow rate is increased, the fuel mixing capacity substantially the same as that of the conventional fuel mixing tank can be maintained without increasing the capacity of the fuel mixing tank. Therefore, an increase in the installation space of the fuel mixing tank and an increase in cost can be suppressed.
[第1実施形態]
図1には、本発明の第1実施形態に係るガスタービン発電システムのミキシングタンクの概略構成図が示されている。
図1に示されているミキシングタンク(燃料混合槽)1を有するガスタービン発電システム(図示せず)は、高炉(図示せず)から排出される高炉ガスを燃料として回転駆動するガスタービン(図示せず)と、ガスタービンの回転エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機(図示せず)とを有している。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a mixing tank of a gas turbine power generation system according to a first embodiment of the present invention.
A gas turbine power generation system (not shown) having a mixing tank (fuel mixing tank) 1 shown in FIG. 1 is a gas turbine (shown in FIG. 1) that rotates and uses blast furnace gas discharged from a blast furnace (not shown) as fuel. And a generator (not shown) that converts the rotational energy of the gas turbine into electrical energy.
このようなガスタービン発電システムに設けられているミキシングタンク1は、高炉ガス(燃料)の混合率を向上させてミキシングタンク1から導出される高炉ガスのガスカロリーの変動率を抑制するものであり、図1に示すように、例えば直径約34m、高さ約34mの略円筒形状とされている。この略円筒形状のミキシングタンク1は、側壁1aと、底面1bと、上面1cとからなり、その内部に上方に向かって延在している仕切り板2を有している。
The
ミキシングタンク1内に設けられている仕切り板2は、略円筒形状であるミキシングタンク1の軸線方向の略中央部および底面1bの略中央位置に、底面1bに対して垂直(ミキシングタンク1の軸線方向に対して略平行)になるように設けられており、ミキシングタンク1の軸線方向の高さ(即ち、側壁1aの高さ)の約半分程度の高さとされている。
このように、ミキシングタンク1の軸線方向の高さの約半分程度の仕切り板2をミキシングタンク1内に設けることによって、底面1bおよび上面1cと、仕切り板2の下端および上端との間に隙間が形成される。なお、燃料の混合率をより向上させるためには、ミキシングタンク1の軸線方向の高さの半分よりも高い仕切り板2とすることが好ましい。
The
As described above, the
また、このミキシングタンク1の底面1bには、ミキシングタンク1の内部に高炉ガスを導入する入口配管(燃料導入口)3が設けられており、仕切り板2を挟んで入口配管3と反対側(図1において右側)の底面1b近傍の側壁1aには、ミキシングタンク1の内部から高炉ガスを導出する出口配管(燃料導出口)4が設けられている。
In addition, an inlet pipe (fuel inlet) 3 for introducing blast furnace gas into the
次に、このような構造のミキシングタンク1内に高炉ガスが導かれた際の高炉ガスの流れについて説明する。
図1の実線の矢印Aで示すように、ミキシングタンク1の底面1bに設けられている入口配管3から上方に向けて高炉ガスがミキシングタンク1内に導かれる。ミキシングタンク1内部には仕切り板2が設けられているため、ミキシングタンク1内に導かれた高炉ガスは、出口配管4からミキシングタンク1外へと直接導出されないようになっている。
Next, the flow of the blast furnace gas when the blast furnace gas is introduced into the
As indicated by a solid arrow A in FIG. 1, blast furnace gas is guided into the
ミキシングタンク1内に導かれた高炉ガスは、ミキシングタンク1の底面1b側から上面1c側に向かって図1の実線の矢印Aで示すように流れる。この際、ミキシングタンク1の底面1bと仕切り板2の下端との間に隙間が設けられているので、仕切り板2を挟んで反入口配管3側(出口配管4側)のミキシングタンク1の内部(図1において右側)から高炉ガスの連行流(図1の点線の矢印Bで示す。)が、仕切り板2を挟んで入口配管3側のミキシングタンク1の内部(図1において左側)へと流れ込む。
The blast furnace gas introduced into the
すなわち、入口配管3からミキシングタンク1内に導かれた高炉ガスの流れ(図1の実線の矢印A)により、その周囲の高炉ガスが図1の実線の矢印Aと同方向に引っ張られて、全体的にミキシングタンク1の底面1b側から上面1c側へと向かう流れとなる。このように周囲の高炉ガスがミキシングタンク1の底面1b側から上面1c側へと移動することにより、仕切り板2の下端とミキシングタンク1の底面1bとの間に形成されている隙間から、仕切り板2を挟んで出口配管4側のミキシングタンク1の内部の高炉ガスが、仕切り板2を挟んで入口配管3側のミキシングタンク1の内部へと流入することとなる(図1の点線の矢印B)。
That is, due to the flow of blast furnace gas introduced from the
このように連行流が仕切り板2を挟んで出口配管4側から入口配管3側のミキシングタンク1の内部に流れ込むことによって、連行流と入口配管3から導かれた高炉ガスとが混合する。この混合した高炉ガスは、ミキシングタンク1の上面1cと仕切り板2の上端との間に形成されている隙間から図1の実線の矢印Cで示すように、仕切り板2を挟んで反入口配管3側のミキシングタンク1の内部へと流れ込む。仕切り板2を挟んで反入口配管3側のミキシングタンク1の内部へと流れ込んだ高炉ガスは、側壁1aに設けられている出口配管4からミキシングタンク1外へと導出される。
In this way, the entrained flow flows into the
以上の通り、本実施形態に係るミキシングタンク1およびこれを備えているガスタービン発電システムによれば、以下の作用効果を奏する。
底面1bに入口配管(燃料導入口)3を有しているミキシングタンク(燃料混合槽)1の内部に、上方に向かって延在している仕切り板2を設けて、この仕切り板2とミキシングタンク1の底面1b(底面1bおよび/または側壁1a)との間には、隙間を設けることとした。これにより、底面1bと仕切り板2の下端との間の隙間から導かれる高炉ガス(燃料)の連行流を入口配管3からミキシングタンク1の内部に導かれた高炉ガスの流れに取り入れて、高炉ガスの混合率を向上させることができる。そのため、高炉ガスの流量が増加したり大きく変化した場合であっても、ミキシングタンク1の容量を大きくすることなく、従来のミキシングタンク(図示せず)と略同等の高炉ガスの混合能力を維持することができる。したがって、ミキシングタンク1の設置スペースの増大やコストの増大を抑制することができる。
As described above, the
A
高炉ガスの混合率を向上させることが可能なミキシングタンク1を用いることとした。これにより、ミキシングタンク1へと導かれる高炉ガスの流量が増加したり大きく変化した場合であっても、ミキシングタンク1の設置スペースの増大やコストの増大を図ることなく、ミキシングタンク1から導出される高炉ガスのカロリーの変動を一定にしてガスタービン(図示せず)へと導くことができる。そのため、高炉ガスのカロリー変動を起因としたガスタービンの不安定燃焼や失火を抑制することができる。したがって、安定したガスタービン発電システム(図示せず)の運転を行うことができる。
The
また、ミキシングタンク1の設置スペースの増大やコストの増大を抑制することができるため、ガスタービン発電システムの設置面積や設備費の増加を抑制することができる。
Moreover, since the increase in the installation space of the
なお、本実施形態は、以下のように変形することもできる。
[変形例]
図2に示すように、入口配管13をミキシングタンク1の底面1b近傍の側壁1aに設けるものとしても良い。また、出口配管14を底面1bに設けるものとしても良い。
入口配管(燃料導入口)13をミキシングタンク(燃料混合槽)1の底面1b近傍の側壁1aに設けた場合には、入口配管13をミキシングタンク1内に貫通させて、その先端をミキシングタンク1の上面1cに向かって略L字形状に折り曲げる。このように、入口配管13を略L字形状に折り曲げることにより、図2の実線の矢印Aで示すように、入口配管13から導かれる高炉ガス(燃料)をミキシングタンク1の底面1b近傍から上面1cへ向かって導出して、連行流(図2の点線の矢印Bで示す。)と混合させることができる。
Note that the present embodiment can be modified as follows.
[Modification]
As shown in FIG. 2, the
When the inlet pipe (fuel introduction port) 13 is provided on the
なお、本実施形態および変形例では、仕切り板2をミキシングタンク1の軸線方向の略中央および底面1bの略中央に設け、仕切り板2の高さをミキシングタンク1の軸線方向の高さの約半分程度として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、仕切り板2が入口配管3、13と出口配管4との間を仕切るようにミキシングタンク1内に設けられ、かつ、仕切り板2の上端とミキシングタンク1の上面1cとの間に、図1および図2の矢印Cで示されるような高炉ガスが仕切り板2の上端を越えて流れる隙間が確保され、かつ、仕切り板2と底面1bおよび側壁1aとの間のうち少なくとも一つに、高炉ガスの連行流が通過可能な隙間が設けられれば良い。
または、底面1bや側壁1aとの間に隙間を設ける代わりに、底面1bや側壁1aとの接続部近傍における仕切り板2に高炉ガスの連行流が通過可能な少なくとも一つの孔やスリットを設けてもよい。
In the present embodiment and the modification, the
Alternatively, instead of providing a gap between the
さらには、仕切り板2は、ミキシングタンク1の底面1bに対して垂直に設けるとしたが、傾斜するように設けるものとしても良く、また、仕切り板2としては、その全体または一部に多数の孔が形成された多孔板やメッシュ板でも良く、また、平板でも湾曲板でも良い。
Furthermore, although the
さらに、図1(B)〜(D)に示すように、仕切り板2の上方端または上方端近傍には、仕切り板2の延在方向に略直交した水平板(板材)2aを設けるものとしても良い。これにより、入口配管3、13からミキシングタンク1内に導かれた高炉ガスが仕切り板2に衝突し、さらに水平板2aにも衝突することとなる。したがって、高炉ガスの混合率を更に向上させることができる。
なお、この水平板2aは、図1(B)または(C)に示すように、仕切り板2と併せてL字形状またはT字形状となるように仕切り板2の上方端に設けても良いし、図1(D)に示すように、仕切り板2の上方端よりも少し下方の上方端近傍に水平板2aと仕切り板2とが十字になるように設けるものとして良い。また、水平板2aに代えて、図1(E)〜(H)に示すように、傾斜した傾斜板(板材)2bであっても構わない。
Further, as shown in FIGS. 1B to 1D, a horizontal plate (plate material) 2 a substantially orthogonal to the extending direction of the
The
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態のガスタービン発電システムのミキシングタンクは、仕切り板を挟んで入口配管が設けられている側の底面にチャンバーが設けられており、かつ、ミキシングタンクの底面が多孔板からなる点で第1実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. The mixing tank of the gas turbine power generation system of the present embodiment is the first in that a chamber is provided on the bottom surface on the side where the inlet pipe is provided across the partition plate, and the bottom surface of the mixing tank is formed of a porous plate. Unlike the first embodiment, the rest is the same. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図3には、本発明の第2実施形態に係るガスタービン発電システムのミキシングタンクの概略構成図が示されている。
ミキシングタンク(燃料混合槽)21は、その略中央部に仕切り板22が設けられており、ミキシングタンク21の底面21bの一部(図3において仕切り板22を挟んで左側)が下方に向かって窪んでいるチャンバー(空間部)25を有している。
FIG. 3 shows a schematic configuration diagram of a mixing tank of a gas turbine power generation system according to the second embodiment of the present invention.
The mixing tank (fuel mixing tank) 21 is provided with a
チャンバー25には、底面21bに対して略平行に、多孔を有している多孔板26が2段(複数段)設けられており、チャンバー25の下面には入口配管(燃料導入口)23が設けられている。2段設けられている多孔板26a、26bは、多孔板26aに設けられている多孔と、多孔板26bに設けられている多孔の位相が互いに異なるものとされている。
The chamber 25 is provided with two stages (a plurality of stages) of
このような構造のミキシングタンク21には、入口配管23からチャンバー25へと高炉ガス(燃料)が導かれる。チャンバー25に導かれた高炉ガスは、多孔板26a、26bに設けられている多孔を通過してミキシングタンク21内へと導かれる。多孔板26a、26bを通過する際、多孔板26a、26b同士の孔の位相が異なっているので、高炉ガスの流量配分を均一化させてチャンバー25からミキシングタンク21内へと高炉ガスを導くことができる(図3の実線の矢印Aで示す。)。
Blast furnace gas (fuel) is guided from the
このように流量配分が均一化された高炉ガスは、仕切り板22の下端とミキシングタンク21の底面21bとの間の隙間から導かれた高炉ガスの連行流(図3の点線の矢印Bで示す。)と混合されて、仕切り板22の上端とミキシングタンク1の上面21cとの間の隙間から、仕切り板22を挟んで反対側(図3において右側)のミキシングタンク21へと導かれ(図3の実線の矢印Cで示す。)、出口配管(燃料導出口)24からミキシングタンク21外へと導出される。
The blast furnace gas having a uniform flow distribution in this way is an entrained flow of blast furnace gas guided by a gap between the lower end of the
以上の通り、本実施形態に係るミキシングタンク21およびこれを備えているガスタービン発電システムによれば、以下の作用効果を奏する。
ミキシングタンク(燃料混合槽)21の底面21bの一部に下方に向かって窪んでいるチャンバー(空間部)25を設けて、そのチャンバー25には、多孔を有する多孔板26を底面21bに略平行に設けることとした。これにより、入口配管(燃料導入口)23からチャンバー25へと導かれた高炉ガス(燃料)を多孔板26の各孔を介して分散させてミキシングタンク21内へと流出させることができる。したがって、ミキシングタンク21内での高炉ガスの混合率を向上させることができる。
As described above, the mixing
A chamber (space part) 25 that is recessed downward is provided in a part of the
多孔板26を2段(複数段)設置して、各多孔板26a、26bに設けられている多孔の位相を段毎に変化させることとした。これにより、入口配管23からチャンバー25へと導かれた高炉ガスが多孔板26a、26bの多孔を通過することにより、より一層分散されてミキシングタンク21内へと流出する。したがって、ミキシングタンク21内での高炉ガスの混合率を一層向上させることができる。
Two stages (multiple stages) of the
なお、本実施形態では、多孔板26a、26bに設けられている孔の位相を段毎(多孔板26a、26b毎)に変えるとして説明したが、各多孔板26a、26bに設けられている孔の開口率を段毎に変えるものとしても良い。これにより、入口配管23からチャンバー25へと導かれた高炉ガスが開口率の異なる多孔板26a、26bの多孔を通過することにより、より一層撹拌されてミキシングタンク21内へと流出する。したがって、ミキシングタンク21内での高炉ガスの混合率を一層向上させることができる。
In the present embodiment, the phase of the holes provided in the
多孔板26a、26bに設けられている孔の開口率を段毎に変える場合には、多孔板26bの開口率が多孔板26aの開口率よりも大きいものであれば好適である。これにより、多孔板26aを通過することによりチャンバー25に流入した高炉ガスに十分に抵抗を付して多孔板26bからミキシングタンク21内へと導出することができる。なお、多孔板26aと多孔板26bの開口率が同じであっても良いし、逆に、多孔板26aの開口率が多孔板26bの開口率よりも大きくても良い。また、多孔板26は複数段でもよいし、1段のみでもよい。
When the aperture ratio of the holes provided in the
[第3実施形態]
以下、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態のガスタービン発電システムのミキシングタンクは、底面または底面近傍の側壁に設けられている入口配管がその出口開口部に向かって拡径して設けられている点で第1実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described. The mixing tank of the gas turbine power generation system of the present embodiment is different from the first embodiment in that an inlet pipe provided on the bottom surface or a side wall near the bottom surface is provided with an enlarged diameter toward the outlet opening. Others are the same. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図4には、本発明の第3実施形態に係るガスタービン発電システムのミキシングタンクの概略構成図が示されている。
ミキシングタンク(燃料混合槽)31の底面31bに設けられている入口配管(燃料導入口)33には、その出口開口部(図4の場合、換言すれば、ミキシングタンク31の底面31b)に向かって拡径している広がり管(拡径管)33aが用いられている。
FIG. 4 shows a schematic configuration diagram of a mixing tank of a gas turbine power generation system according to the third embodiment of the present invention.
The inlet pipe (fuel inlet) 33 provided on the
以上の通り、本実施形態に係るミキシングタンク31およびこれを備えているガスタービン発電システムによれば、以下の作用効果を奏する。
入口配管(燃料導入口)33の出口開口部に向かって拡径する広がり管(拡径管)33aを設けることとした。これにより、高炉ガス(燃料)の圧力損失を低減することができる。
As described above, the mixing
An expanded pipe (expanded pipe) 33 a that expands toward the outlet opening of the inlet pipe (fuel inlet) 33 is provided. Thereby, the pressure loss of blast furnace gas (fuel) can be reduced.
[第4実施形態]
以下、本発明の第4実施形態について説明する。本実施形態のガスタービン発電システムのミキシングタンクは、出口配管が3つに分岐して設けられている点で第1実施形態と相違し、その他は同様である。したがって、同一の構成および流れについては、同一の符号を付してその説明を省略する。
[Fourth embodiment]
The fourth embodiment of the present invention will be described below. The mixing tank of the gas turbine power generation system of the present embodiment is different from the first embodiment in that the outlet pipe is branched into three, and the others are the same. Accordingly, the same configuration and flow are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図5には、本発明の第4実施形態に係るガスタービン発電システムのミキシングタンクの概略構成図が示されており、(A)はその斜視図、(B)はその上視図である。
仕切り板42を挟んで入口配管(燃料導入口)43と反対側(図5において右側)のミキシングタンク(燃料混合槽)41の側壁41aには、図5(A)に示すように、その底面41b近傍に出口配管(燃料導出口)44が3つ(複数)に分岐して設けられている。
このようにして設けられている3つの出口配管44a、44b、44cは、それらの下流側において互いに合流している。
FIG. 5 shows a schematic configuration diagram of a mixing tank of a gas turbine power generation system according to a fourth embodiment of the present invention, in which (A) is a perspective view and (B) is a top view thereof.
As shown in FIG. 5 (A), the
The three
以上の通り、本実施形態に係るミキシングタンク41およびこれを備えているガスタービン発電システムによれば、以下の作用効果を奏する。
出口配管(燃料導出口)44a、44b、44cを3本(複数)に分岐して設けることとした。これにより、ミキシングタンク(燃料混合槽)41内の高炉ガス(燃料)の混合が不均一であっても、出口配管44a、44b、44cが合流する際に高炉ガスが混合されて平均化される。したがって、混合率を向上させて高炉ガスを導出することができる。
As described above, the mixing
The outlet pipes (fuel outlets) 44a, 44b, and 44c are branched into three (plural). Thereby, even if mixing of the blast furnace gas (fuel) in the mixing tank (fuel mixing tank) 41 is not uniform, the blast furnace gas is mixed and averaged when the
なお、本実施形態では、各出口配管44の位置をミキシングタンク41の底面41b近傍の側壁41aとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、仕切り板42を挟んで反入口配管43側に設けられていれば良く、ミキシングタンク41の軸線方向のいずれの高さ位置およびミキシングタンク41の側壁41aの周方向のいずれの位置であっても良い。さらに、分岐される出口配管44の本数については、2本でも4本以上でもよいが、その本数が多いほど高炉ガスの平均化を図ることができる。
In the present embodiment, the position of each
1,21,31,41 燃料混合槽(ミキシングタンク)
1a 側壁
1b,21b,31b,41b 底面
1c,21c 上面
2,22,42 仕切り板
3,23,33,43 燃料導入口(入口配管)
33a 広がり管(拡径管)
4,24,44 燃料導出口(出口配管)
1, 21, 31, 41 Fuel mixing tank (mixing tank)
33a Expanding tube (expanded tube)
4, 24, 44 Fuel outlet (outlet piping)
Claims (8)
底面と、
上面と、
その内部に上方に向かって延在する仕切り板と、
前記底面または前記底面近傍の前記側壁に設けられて前記内部に燃料である高炉ガスを上方に向けて導入する燃料導入口と、
前記仕切り板を挟んで前記燃料導入口と反対側の前記底面または前記底面近傍の前記側壁に設けられて、前記内部から前記高炉ガスを導出する燃料導出口と、
を備えた燃料混合槽において、
前記仕切り板は、
前記上面との間に隙間が設けられ、かつ、前記底面および/または前記側壁との間に隙間が設けられるように配置され、または、
前記上面との間に隙間が設けられ、かつ、前記底面および/または前記側壁に対して接続されて配置され、前記底面および/または前記側壁との接続部近傍に少なくとも1つの孔またはスリットが設けられることを特徴とする燃料混合槽。 Side walls,
The bottom,
The top surface;
A partition plate extending upward in the interior;
A fuel introduction port provided on the side wall in the vicinity of the bottom surface or the bottom surface for introducing a blast furnace gas , which is a fuel , into the inside upward;
A fuel outlet that is provided on the side wall in the vicinity of the bottom surface on the opposite side of the fuel inlet and sandwiches the partition plate, and that guides the blast furnace gas from the inside;
In a fuel mixing tank equipped with
The partition plate is
A gap is provided between the upper surface and a gap is provided between the bottom surface and / or the side wall, or
A gap is provided between the upper surface and the bottom surface and / or the side wall, and at least one hole or slit is provided in the vicinity of the connecting portion between the bottom surface and / or the side wall. A fuel mixing tank.
該空間部には、多孔を有する少なくとも一つの多孔板が前記底面と略平行に設けられて、
前記燃料導入口は、前記多孔板の下方に設けられることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料混合槽。 The bottom surface has a space part of which part is recessed downward.
In the space portion, at least one perforated plate having perforations is provided substantially parallel to the bottom surface,
The fuel mixing tank according to claim 1, wherein the fuel introduction port is provided below the perforated plate.
各前記多孔板の多孔は、段毎に位相が異なることを特徴とする請求項3に記載の燃料混合槽。 The perforated plate is provided in a plurality of stages,
The fuel mixing tank according to claim 3, wherein the perforations of each of the perforated plates have different phases for each stage.
各前記多孔板の多孔は、段毎に開口率が異なることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の燃料混合槽。 The perforated plate is provided in a plurality of stages,
The fuel mixing tank according to claim 3 or 4, wherein the perforations of each of the perforated plates have different opening ratios for each stage.
A gas turbine power generation system comprising the fuel mixing tank according to any one of claims 1 to 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011190067A JP5901182B2 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Fuel mixing tank and gas turbine power generation system including the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011190067A JP5901182B2 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Fuel mixing tank and gas turbine power generation system including the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013053525A JP2013053525A (en) | 2013-03-21 |
| JP5901182B2 true JP5901182B2 (en) | 2016-04-06 |
Family
ID=48130756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011190067A Active JP5901182B2 (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Fuel mixing tank and gas turbine power generation system including the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5901182B2 (en) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5772398U (en) * | 1980-10-21 | 1982-05-04 | ||
| JP3807596B2 (en) * | 2001-04-13 | 2006-08-09 | ホクシン産業株式会社 | Thermally efficient fuel oil storage tank |
| JP2003254090A (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-10 | Jfe Steel Kk | Apparatus and method for mixing blast furnace gas and additive gas |
| JP4846251B2 (en) * | 2004-03-17 | 2011-12-28 | ホクシン産業株式会社 | Method for heating fuel oil in a fuel oil storage tank |
| KR100875498B1 (en) * | 2005-01-26 | 2008-12-22 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | Gas calorie fluctuation suppressor, fuel gas supply equipment, gas turbine equipment and boiler equipment |
| JP2006233920A (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | System for controlling calorific value of fuel gas and gas-turbine system |
-
2011
- 2011-08-31 JP JP2011190067A patent/JP5901182B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013053525A (en) | 2013-03-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103322592B (en) | Micromixer Combustion Headend Assembly | |
| CN103003640B (en) | Ejector cycle refrigerant separator | |
| RU2611124C2 (en) | System for fuel mix (versions) | |
| JP5896644B2 (en) | Method for operating a burner device and burner device implementing this method | |
| US6835482B2 (en) | Fuel reforming apparatus for polymer electrolyte membrane fuel cell | |
| WO2010014938A3 (en) | System for hot solids combustion and gasification | |
| JP2012057929A (en) | Apparatus and method for mixing fuel in gas turbine nozzle | |
| EP2420731B1 (en) | Reheat burner | |
| JP6244159B2 (en) | Gas mixer | |
| JP2011236907A (en) | Labyrinth seal for turbo engine | |
| JP5901182B2 (en) | Fuel mixing tank and gas turbine power generation system including the same | |
| JP6309743B2 (en) | Fuel reformer and fuel cell system | |
| JP5237601B2 (en) | Steam turbine nozzle box and steam turbine | |
| KR102941659B1 (en) | Gas mixing apparatus | |
| JP2009531641A (en) | Burner equipment | |
| KR20200116275A (en) | Expandible Multi-Channel Cylindrical steam reforming reactor | |
| JP2005126260A (en) | Mixer for fuel reformer | |
| JP2008137832A (en) | Hydrogen generator and fuel cell system | |
| KR20150127890A (en) | Hydrogen manufacturing apparatus | |
| KR100729277B1 (en) | Gas Mixer | |
| JP5562879B2 (en) | Refrigerant distributor and refrigeration cycle apparatus including the same | |
| KR20170113955A (en) | Fuel reformer for vehicle | |
| KR102397944B1 (en) | Reformer having steam generator | |
| JP5517839B2 (en) | Steam dryer and boiling water nuclear plant | |
| CN103521140B (en) | A kind of inlet gas distributor of fixed bed reactors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140804 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20150119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150518 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150602 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150731 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160209 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160308 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5901182 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |