1996 Fiscal Year Annual Research Report
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08650261
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
小野 信輔 九州大学, 工学部, 教授 (80037738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川野 英昭 九州大学, 工学部, 助手 (30037915)
花田 邦彦 九州大学, 工学部, 助手 (30037874)
平山 義則 九州大学, 工学部, 講師 (40253504)
村瀬 英一 九州大学, 工学部, 助教授 (60150504)
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| Keywords | 触媒燃焼 / 均一気相反応 / 希薄燃焼 / 無炎燃焼 / ガスタービン / 燃焼器 / 低NOx / 耐熱性 |
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| Research Abstract |
近年益々高温化するガスタービンでは、NOx排出の増加を抑える燃焼方式が求められている。気相反応と不均一表面反応が共存する触媒燃焼を利用すれば低エミッション燃焼器の実現が可能であるが、触媒の耐熱性に問題がある。これまでの実績によれば、触媒の耐熱性を考慮すると、1000℃程度であれば触媒燃焼によって安定に燃焼ガスを得ることが可能である。これ以上の温度を得るためには2次燃焼が必要となるが、火炎燃焼を行わせたのではその部分でのNOx生成量が問題となる。従って、火炎伝播限界以下の希薄濃度あるいはblow-off以上の速度で触媒燃焼ガスに急速混合して低温無炎燃焼させることが考えられる。この希薄2段燃焼によってガスタービンの要求温度を満たす低温燃焼が実現できると考えられる。その実証のため、まず高温加熱空気中での混合反応特性を調べ、火炎伝播限界以上の濃度でも混合条件によっては無炎燃焼可能なことを明らかにした。また、2次混合気のエネルギー供給量と燃焼特性が密接に関連しており、その増加によって、主反応域が上流に移り、反応距離が短くなることが分かった。ついで触媒燃焼で得られた燃焼ガスとの混合試験を行っていくつかの限界条件を明らかにした。残留酸素濃度が加熱空気に比べ低下するのでその特性に若干の変化はあるが、同様な特性を得た。装置の特性と関係するが、反応開始の限界は拡散混合温度と密接に関係しているので、低負荷では熱還流による触媒燃焼ガスの予熱が有効と考えられる。また、反応の進行度は混合反応器へのエネルギー供給速度(kJ/kg・s)に依存し、反応持続のための臨界値が存在することが分かった。
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Research Products
(2 results)
