[发明专利]燃气轮机的运行控制方法及燃气轮机的运行控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃烧含大量Na、K、S、V等杂质的低品质燃料的燃气轮机的运行控制方法及燃气轮机的运行控制装置。

背景技术

燃气轮机使用的燃料，大致分为轻油、煤油、重油为代表的油燃料，天然气、及城市煤气为代表的气体燃料，但伴随着近年来的燃料价格上升，更廉价的低品质燃料需求有可能增加，要求与更多种燃料相适应。

例如，作为低品质燃料的C重油与重质油，与通常的燃料相比，由于在燃料中含较多种杂质(Na、K、S)或(Na、K、S、V)，使含这些杂质的低品质燃料燃烧时产生的高温燃烧气体直接接触的动叶及静叶等构成燃气轮机的高温部件，通过来自上述杂质的碱性硫酸盐或V化合物的作用，易产生高温腐蚀。

这些碱性硫酸盐或V化合物，在熔融盐(液相)状态时，腐蚀性最强，并且在熔融盐作用下，对燃气轮机的高温部件产生的高温腐蚀，与通常的燃料产生的高温氧化相比，以显著的快速进行，所以燃气轮机使用的动叶及静叶等高温部件，从寿命管理方面考虑成为非常重要的课题。

作为防止熔融盐的高温腐蚀的技术，可以举出使煤炭气化的气化燃料作为对象的防腐蚀技术，但作为气化燃料中所含杂质引起的高温腐蚀的防止对策，特开平01-299621号公报公开一种把气化燃料通过进行前处理加以脱硫或脱碱，除去气体燃料中的杂质后供给汽轮机的技术。

另外，特开2002-297710号公报公开一种预测高温燃烧气引起构成燃气轮机的高温部件的老化，支持电厂的保安全计划的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1特开平01-299621号公报

专利文献2特开2002-297710号公报

发明内容

发明要解决的课题

因此，除去燃料中含有油溶性的V，可采用组合离子交换树脂法、有机溶剂提取法及加氢法的技术等，但组合这些技术的装置，结构非常复杂，制造成本高，从经济上看难以实用化，所以，含V的燃料在燃气轮机中使用时，作为防止腐蚀用的燃料添加剂，使用Mg、Ca、Si等化合物，通过使燃料燃烧的燃烧气中的V化合物的熔点升高的燃气轮机高温部件防腐蚀方法已广泛使用。

然而，当使用上述防止腐蚀添加剂时，在燃料燃烧时燃烧气中含有的元素与这些添加剂进行反应，大量生成MgSO₄等灰(燃烧残渣)。

由于该灰附着在燃气轮机高温部件的动叶及静叶上，使流入燃气轮机流的燃烧气的管路变窄，燃气轮机的输出功率降低或动叶及静叶的冷却孔发生堵塞的可能性增加，

另一方面，不是燃料方面的对策，作为提高燃气轮机的高温部件耐腐蚀性的方法之一，存在含多量耐腐蚀性强的Cr或Al的材料，用作燃气轮机高温部件的方法。然而，为使燃气轮机具有更高的效率，在采用使燃烧气高温化的现状中，高温部件不仅要求耐腐蚀性而且必需有耐热强度，耐腐蚀性高的Cr或Al，由于其耐热强度低，故有使其含量减少的倾向。

另外，作为提高燃气轮机的高温部件耐腐蚀性的又一方法，可以实施如下方法：对燃气轮机高温部件的动叶及静叶，实施比动叶及静叶的基材耐腐蚀性强的MCrAlY(M为Ni、Co的任意一种或两种)的合金涂布，或在MCrAlY涂层上采用喷镀等法实施隔热性陶瓷涂布的方法。

然而，涂布主要是用于提高耐热性而实施的，而对熔融盐所致的耐腐蚀性差，所以即使实施这些涂布，作为燃气轮机高温部件的动叶及静叶，仍难以防止来自低品质燃料中所含杂质的熔融盐的高温腐蚀。

因此，为了进行燃气轮机使用的高温部件的寿命管理，了解产生的碱性硫酸盐或V化合物的熔融盐对燃气轮机的高温部件的高温腐蚀状况是重要的。

本发明的目的是为了进行燃气轮机使用的高温部件的寿命管理，燃气轮机燃烧的低品质燃料中含有的Na、K、S或Na、K、S、V杂质为起因，在燃气轮机的高温部件中产生的熔融盐的高温腐蚀的腐蚀速度加以精确推定，抑制高温腐蚀的进展的燃气轮机的运行控制方法及燃气轮机的运行控制装置。

用于解决课题的手段