CN101769531A - Dln双燃料主喷嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及DLN双燃料主喷嘴。具体而言，干式低NO_x(DLN)燃烧器的主喷嘴(300)构造成选择性地燃烧第一气体燃料或者第二气体燃料，其中两种气体燃料可以具有迥然不同的能量含量。天然气可以为第一气体燃料，合成气可以为第二气体燃料。设置外燃料回路(301)和内燃料回路(302)以通过改变在两个燃料回路之间的燃料分流而有效控制燃料/空气的混合分布、动力学、主预点火和排放控制。内燃料回路(302)可在扩散燃烧模式中以多种气体燃料运行。

Description

DLN双燃料主喷嘴

技术领域

本发明大致涉及用于DLN燃气轮机的燃烧器的主喷嘴(primary nozzle)，且更具体地涉及主喷嘴以天然气和合成气操作的双气体燃料性能。

背景技术

多年来，对燃气轮机动力设备低排放的规章性要求变得越来越严格。现在，全世界的环境机构甚至还要求新型燃气轮机和现有燃气轮机的NOx和其它污染物的更低的排放率。减少燃烧涡轮的NOx排放的传统方法(水和蒸汽喷射)在达到许多地区所要求的极低水平的能力上受到了限制。

通用电气公司的干式低NOx(Dry Low NOx，DLN)***结合分级的预先混合燃烧过程和燃气轮机的SPEEDTRONIC^TM来控制燃料和关联的***。这种***可包括两种主要的性能评价方式。第一种评价为满足气体和油燃料两者的基底负载下所要求的排放水平，同时控制跨越燃气轮机负载范围的这些水平的变化。第二种评价为***的操作性。DLN燃烧***的设计还要求硬件特征和操作方法同时地允许在火焰区中的当量比和停留时间(排放控制的关键燃烧参数)足够低，以实现低NOx排放，但可带有可接受的燃烧噪声(动力学)水平、在部分负载操作时的稳定性和用于CO燃尽的充足时间。

通用电气公司的DLN-1燃烧器为设计成使用天然气燃料并能够以液体燃料进行操作的两级预先混合燃烧器。燃烧器提供有包括副燃料喷嘴的燃料喷射***，副燃料喷嘴定位在燃烧器的中心轴线上，中心轴线由多个主燃料喷嘴环绕，主燃料喷嘴绕副燃料喷嘴对称地配置。DLN-1燃烧器在利用贫预先混合概念维持高效率水平的同时，维持非常低的废气排放水平。在贫预先混合燃烧过程中，分别从相对于预先混合区具有不同动态特性的供应源输送燃料和空气。这种贫预先混合燃烧过程经受着可能增大的微弱的限制波动周期，导致气体压力和温度的大的波动，这在燃烧动力学中是公知的。过度燃烧动态压力可能导致燃烧器的损坏。通过使燃料和空气供应***的动态响应和预先混合器匹配，可以降低贫预先混合燃烧***的燃烧动态压力水平。通过基本上平衡空气和燃料入口至预先混合器区的压力降，DLN-1燃烧器主喷嘴减少燃烧器预先混合器区中的动态压力波动。部分地通过在从燃料室到预先混合器的排放孔上游包括在主喷嘴的燃料室中的孔而实施均衡。上游孔提供燃料室中的与空气入口的压力相当的燃料压力，且排放孔提供与空气供应压力降相等的燃料压力降。基本上降低或者消除了由燃料/空气浓度波动导致的预先混合器区中的压力波动，如布莱克所描述的那样(US 5,211,004)。

DLN-1燃烧器受到广泛应用。然而，这些燃烧器主要设计成用于天然气燃烧。鉴于可选的气体燃料的可利用性和天然气燃料成本的增加，新顾客要求燃烧器具有更大的燃料灵活性。更具体地说，顾客希望燃烧器能够以混合合成气运行，且还能够单独以天然气运行(灵活的双燃料)。合成气(合成气体的简称)是指氢气和一氧化碳(有时还含有二氧化碳)的混合物。混合的合成气可为天然气/氢气/一氧化碳的混合物。合成气是可燃烧的，并经常作为燃料源使用，但是体积能量密度比天然气的一半还少。由于合成气的体积流率必须是天然气的体积流率值的两倍以上才能得到相同的燃烧火焰温度，所以若还将现在用于天然气燃料的相同主喷嘴用于合成气的操作，则合成气燃料压力比率将非常高(超过1.7)。这种高燃料压力比率可能要求增加用于燃料供应的压缩机。

之前的双燃料喷嘴设计致力于气态和液态的双燃料应用，而不是具有大范围变化的沃泊值的双气态燃料。这里，用每标准立方英尺的英热单位(British thermal unit，Btu)的气体的高热值除以其相对于空气的比重的平方根来定义燃料的沃泊值。气体的沃泊值越高，气体量的热值越大。包括Martling的US 6837052在内的其它双燃料专利采用增加附加喷嘴的方式，其需要重新构造燃烧器的几何形状。

因此，需要提供具有以双燃料进行操作的性能的DLN-1燃烧器，其中双燃料包括带有迥然不同的沃泊值的双气态燃料。而且还需要提供这种双燃料性能而对整个燃烧器结构不进行较大改动。而且，喷嘴设计应当不会负面影响天然气的操作性，并应当确保合成气燃烧在流动、混合、动力学和排放模式方面提供与天然气燃烧相当的性能。

发明内容

简而言之，根据一方面，提供了一种双燃料主喷嘴，其用于通过副喷嘴(secondary nozzle)和多个主喷嘴操作的燃气轮机的燃烧器。主喷嘴绕副喷嘴同心地布置，其中将包括第一气体燃料或者第二气体燃料的气体燃料、来自燃气轮机压缩机的压缩空气、以及吹洗空气供应给双燃料主喷嘴。双燃料主喷嘴包括混合室。外燃料回路设置成与混合室流体连通并适用于输送涡旋的空气和第一气体燃料或者第二气体燃料的混合物。内燃料回路设置成与混合室流体连通，且适于当外燃料回路输送第一气体燃料时输送吹洗空气，当外燃料回路输送第二气体燃料时输送第二气体燃料。

根据本发明的第二方面，提供了一种构造用于DLN1燃气轮机的燃烧器的双燃料主喷嘴的方法，其通过定位在燃烧器的中心轴线上的副喷嘴操作，多个主喷嘴绕副喷嘴同心地布置。在该配置中，可以将第一气体燃料、第二气体燃料、来自燃气轮机压缩机的压缩空气、和吹洗空气供应给双燃料主喷嘴。

该方法包括构造：主体；主体下游的混合室；和定位在主体前端和混合室上游的旋流器。旋流器包括从主体径向地延伸的多个旋流叶片。旋流器还包括用于与主体的外室的流体连通的部件以允许第一气体燃料或者第二气体燃料进入混合室，并使压缩空气和第一气体燃料或者第二气体燃料的旋流的混合物从外室进入混合室。该方法还包括在主体中形成中心室，其中，中心室适于从内燃料回路接收第二气体燃料或者吹洗空气并包括流体连通部件，用于排入混合室。该方法进一步包括在主体中形成外室，其中，外室适于从外燃料回路接收第一气体燃料或者第二气体燃料，并包括流体连通部件，用于将第一气体燃料或者第二气体燃料排入旋流器的多个旋流叶片。

而且，该方法从外部体积(头端室)接收压缩空气，该外部体积由主体的外室的外壁径向向内限定边界，并在下游侧由旋流器的旋流叶片限定边界，其中外部体积(volume)适于从燃气轮机压缩机接收压缩空气，以通过旋流叶片与来自外室的第一气体燃料或者第二气体燃料混合。

第一气体燃料或者第二气体燃料被外燃料回路的外室接收。在将第一气体燃料供应给外室时，空气吹洗由中心室的内燃料回路接收。该方法在将第二气体燃料供应给外室且一旦外燃料回路的压力比率达到预先确定的值时，从中心室的内燃料回路接收第二气体燃料。

在内燃料回路和外燃料回路中以第二气体燃料操作时，将内燃料回路和外燃料回路的燃料压力比率维持成低于预先确定的值。

根据本发明的另一方面，提供了一种通过用于DLN1燃气轮机的燃烧器的双燃料主喷嘴操作的方法，其通过定位在燃烧器的中心轴线上的副喷嘴操作，多个主喷嘴绕中心喷嘴同心地布置，将第一气体燃料、第二气体燃料、来自燃气轮机压缩机的压缩空气、和吹洗空气供应给双燃料主喷嘴。该方法包括形成外燃料回路、形成内燃料回路和从外部体积接收压缩空气，该外部体积由主体的外室的外壁径向向内地限定边界，并且在下游侧由旋流器的旋流叶片限定边界，该外部体积适于从燃气轮机压缩机接收压缩空气，以便通过旋流叶片与来自外室的第一气体燃料或者第二气体燃料混合。

附图说明

在参考附图阅读随后的详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在各附图中相同标号代表相同部分，其中：

图1为示范性燃气轮机发动机的示意图示；

图2为DLN燃烧器的简化视图；

图3A图示了双燃料主喷嘴的实施例的轴向截面；

图3B图示了通过主喷嘴的燃料和空气流；

图4图示了从下游混合室看的双燃料主喷嘴的实施例；

图5A和5B图示了对于在混合室中的流动和混合的双燃料主喷嘴的实施例在带有和不带有空气吹洗的天然气操作之间的比较；和

图6A和6B图示了对于在混合室中的流动和混合的双燃料主喷嘴的实施例在天然气和合成气操作之间的比较。标号列表100 燃气轮机发动机102 压缩机104 燃烧器108 涡轮110 转子205 DLN燃烧器210 副喷嘴220 主喷嘴233 加压空气228 冷却通道235 导流套筒236 腔体241 主壁242 罩/中心体243 前壁244 文丘里管245 端盖240 燃烧衬套300 双燃料主喷嘴301 外燃料回路302 内燃料回路305 中心轴线310 主体320 旋流器325 旋流叶片330 混合室340 压缩空气进入路径345 外室350 主室352 室分离器壁355 预设孔360 副室362 前端365 喷射孔370 中心室372 环形壁374 前壁375 锥形头部376 喷射孔377 中心喷射孔378 周边喷射孔379 喷射角度380 天然气385 合成气390 吹洗空气510 带有空气吹洗的NG操作的截面平均燃料/空气不混合度520 不带有空气吹洗的NG操作的截面平均燃料/空气不混合度530 带有空气吹洗的NG操作的速度不均匀度540 不带有空气吹洗的NG操作的速度不均匀度610 NG操作的截面平均燃料/空气不混合度620 合成气操作的截面平均燃料/空气不混合度630 NG操作的速度不均匀度640 合成气操作的速度不均匀度

具体实施方式

本发明的以下实施例具有许多优点，包括允许DLN-1燃烧器的主喷嘴选择性地燃烧第一气体燃料或者第二气体燃料，其中两种气体燃料可以具有迥然不同的能量含量。在本发明的优选实施例中，天然气可以为第一气体燃料，合成气可以为第二气体燃料。而且，合成气燃料可以为以20％/36％/44％组成的天然气/氢气/一氧化碳(NG/H₂/CO)。本发明在维持总体性能的同时指导用于双燃料操作(天然气和H₂/CO混合的合成气)的DLN燃烧器的主喷嘴设计。

燃烧器的总体设计方法为在副喷嘴中燃烧天然气，主喷嘴具有双燃料性能。因而燃烧器可通过新的方式用100％的天然气向副喷嘴提供燃料和用合成气向主喷嘴提供燃料进行操作，或者可以继续像以前那样，通过100％的天然气用于副喷嘴和100％的天然气用于主喷嘴进行操作。

图1为示范性燃气轮机发动机100的示意图示。发动机100包括压缩机102和多个周向隔开的燃烧器104。发动机100还包括涡轮108和公共压缩机/涡轮轴110(有时称为转子110)。

在操作中，空气流过压缩机102，从而将压缩空气供应给燃烧器104。燃料被引导至燃烧器104内的燃烧器区域，在此燃料与空气混合并被点燃。产生燃烧气体并将其引导到涡轮108，在此将气流热能转化成机械转动能。涡轮108可旋转地与轴110联接并驱动轴110。应当理解，本文使用的术语“流体”包括流动的任何介质或者材料，而不限于气体和空气。

图2为DLN燃烧器205的简化视图。用于燃烧器的燃料喷射***包括副喷嘴210和径向地绕副喷嘴布置的多个主喷嘴220。来自压缩机(未显示)的加压空气233被引导通过燃烧器(未显示)之间的过渡件中的流通道，然后通过导流套筒235和燃烧衬套240之间的燃烧室冷却通道228。加压空气233继续进入围绕主喷嘴220和副喷嘴210的腔体236。主、副喷嘴由端盖245支撑。

在预先混合模式中，向主、副喷嘴两者提供燃料。对于主喷嘴，在混合室225中混合燃料和空气。混合室可以由燃烧器主壁241、罩/中心体242和文丘里管244的前壁243形成。燃料和空气在燃烧室250中点燃。壳230使燃烧室250与外部环境隔离，诸如周围的涡轮构件。产生的燃烧气体被从燃烧室250引导通过过渡件(未显示)而向涡轮喷嘴(未显示)前进。

天然气和合成气具有在公共燃料喷嘴中会影响操作的一些明显不同的特性。由于为了提供相同燃烧火焰温度合成气的体积流率比所需的NG值的两倍还多，所以若使用用于NG燃料的相同的主喷嘴，则合成气燃料压力比率会非常高(超过1.7)。对驱动合成气较大所需体积流而言必需的极高压力比率是不可接受的，因为需要附加的压缩机将气体燃料压缩至这种高压力。因此，为维持以天然气操作的主喷嘴的操作性，并同时减少其合成气操作的压力比率，主喷嘴包括外燃料回路和内燃料回路。对于天然气(NG)操作，天然气燃料仅通过外燃料回路，而内燃料回路经空气吹洗。对于合成气操作，合成气燃料最初通过外燃料回路。一旦外燃料回路燃料喷射压力比率达到预先确定的值(约1.4，对于喷嘴操作其被认为是可接受的)，内燃料回路被打开以在内燃料回路和外燃料回路两者上将各喷嘴的燃料压力比率维持成低于预先确定的值。同时，双燃料主喷嘴在贫混合和排放控制方面维持原来的DLN-1主喷嘴的期望特性。而且，双燃料主喷嘴通过基本上平衡空气和燃料入口至预先混合器区的压力降而有助于减少燃烧器预先混合器区内的动态压力波动。

因而通过增加第二燃料回路实现了双燃料性能，而不需要改变喷嘴数量或者对燃烧器结构作重大改动。双燃料回路具有许多优点并允许多种燃料类型的组合、空气和稀释剂注入燃烧室。两个燃料回路还允许各自控制的、两种不同类型的燃料的共同点火。通过改变内燃料回路和外燃料回路之间的燃料分流，两个燃料回路可以有效控制燃料/空气混合分布、动力学、主预点火和排放。两个燃料回路还允许稀释剂通过其中一个回路被喷射进入主室。任一燃料回路可用空气或者稀释剂吹洗。

具体而言，内燃料回路可以在持久的扩散燃烧模式中以所有气态燃料运行。内燃料回路在喷嘴下游提供快速燃料/空气混合。通过内燃料回路的空气吹洗或者稀释剂吹洗还会引起通过外燃料回路提供的天然气操作的可忽略的影响。

为维持主喷嘴的NG操作性，并同时减少其合成气操作压力比率，已经提供了双燃料主喷嘴，如图3A、图3B和图4所示。图3A图示了双燃料主喷嘴的实施例的轴向截面。图3B图示了通过主喷嘴的燃料和空气流。图4图示了从下游混合室看的双燃料主喷嘴的视图。双燃料主喷嘴300包括主体310、主体前端的旋流器320及主体和旋流器下游的混合室330。主体提供外燃料回路301和内燃料回路302。在喷嘴300外设置有压缩空气入口340，以使来自燃气轮机压缩机的压缩空气进入旋流器320的旋流叶片325。

外燃料回路301包括主室350和副室360，主室350通过燃烧器(未显示)的后板从外部气体供应接收气体燃料，副室360从主室350接收气体燃料。主室350和副室360可以环形同心地绕喷嘴300的中心轴线305。主室350和副室360可以由室分离器壁352隔开，室分离器壁352可以包括控制室之间气体燃料流量的多个预设孔(pre-orifice)355。副室360的前端362可包括多个喷射孔365，用于将气体燃料排入旋流器320，以使气体燃料与来自燃气轮机(图1)的压缩机的压缩空气340混合。

内燃料回路302包括中心室370，其绕喷嘴300的中心轴线305同心，其通过燃烧器(未显示)的后板接收来自外部气体供应的气体燃料。中心室370可以通过环形壁372径向地与第一燃料回路301的主室350和副室360分离，且其前端374可以为逐渐变细。中心室370的前端374的锥形头部(conical nose)375可延伸通过旋流器320的中心进入混合室330，由此允许从内燃料回路302直接进入混合室330。锥形头部375可包括多个喷射孔。在优选实施例中，中心喷射孔377可以沿喷嘴300的中心轴线305设置，且八个周边喷射孔378可以绕中心喷射孔377径向地和周向地对称布置，包括相对于中心轴线的喷射角度379。喷射孔尺寸、喷射角度和位置可以布置成优化相对于原来的DLN主喷嘴的双燃料主喷嘴在性能上的影响，并仅局部地限制相对于喷嘴排放的差异。

在双燃料主喷嘴的优选实施例中，多个预设孔355可以包括8轴向-定向孔，其绕喷嘴300的中心轴线305径向地和周向地对称布置。优选实施例可以包括通过连通旋流器320的入口的副室360的前端362的16个喷射孔365，其中从空气进入路径到旋流器叶片325的压缩空气340的交叉流(cross flow)使来自外燃料回路301的排放变为旋流。将喷射孔尺寸、喷射角度329和位置优化成维持与原来的燃料主喷嘴相当的性能，并仅局部地限制差异。预设孔355可以延伸通过室分离器壁352，将用于多个喷射孔365的副室360中的燃料压力减少至大约预先确定的压力，由此空气供应进入开口和喷射孔具有基本相同的压力降，由此充分地减小或者减少混合室330中燃料-空气浓度波动。以这种方式，外燃料回路302重复DLN-1主喷嘴的作用，在预先混合器中减小燃料-空气浓度的波动，由此便于燃烧动态性能的维护。

图3B显示了通过主喷嘴的燃料和空气路径。为以天然气(NG)进行操作，将NG380供应至外燃料回路，将吹洗空气390供应至内燃料回路。为以合成气进行操作，将合成气385供应至外燃料回路和内燃料回路两者。混合的燃料和气体(流出物)395流向混合室330的下游并在下游混合。

图4提供了主喷嘴300的实施例的下游面的视图。在主体310内，内燃料回路的锥形头部375包括中心喷射孔377和周边喷射孔378。旋流器320包括多个旋流叶片325，其中来自外燃料回路的喷射孔365将外燃料回路的气体燃料喷射进入旋流叶片325之间的空气流。对于天然气操作，仅通过喷射孔365提供NG，而通过中心喷射孔377和周边喷射孔378提供空气吹洗。对于合成气操作，通过外燃料回路的喷射孔365和内燃料回路的中心喷射孔377和周边喷射孔378提供合成气。

已经利用计算流体动力学(CFD)模拟工具进行优化设计以局部地限制影响，并维持总体性能不变。新设计具有包括主燃料室、8个预设孔、副燃料室和16个燃料喷射孔的外燃料回路。外部燃料向旋流器空气通道喷射，并与交叉流空气混合。内燃料回路包括主室和9个喷射孔。燃料孔尺寸、喷射角度和孔位置利用CFD进行优化以尽量降低对总体性能的影响。

选择设计参数(包括燃料压力比率、燃料孔尺寸、喷射器的涡旋角度、喷射器的径向角度和喷射器的位置)的组合，以相对于合成气操作进行优化设计。结果表明，通过参数组合的适当选择，可将燃料效果的影响限制在喷嘴的第一半部内。在喷嘴出口下游和靠近喷嘴出口处，合成气燃料的流动和混合模式与NG燃料逐渐趋同。

已经利用CFD来优化内燃料回路燃料孔尺寸、喷射角度和孔位置以保持高的总体燃烧器性能。已经对新设计的喷嘴对天然气和H₂/CO混合的合成气进行了测试。测试结果表明，用于天然气和H₂/CO混合的合成气的新喷嘴与以天然气操作的单燃料主喷嘴很相像。

在天然气操作期间，内燃料回路必须用空气吹洗以防止下游燃烧器火焰倒回内燃料回路造成损坏。由此对于NG操作，对重要性能的关注在于内燃料回路吹洗空气流是否将影响喷嘴的操作性。为评估NG操作性，模拟了两种喷嘴工作情况。两种工作情况均使NG通过外燃料回路，但是仅在一种工作情况下用空气吹洗内回路。这些模拟结果清楚地表明，通过内燃料回路的空气吹洗仅改变靠近喷嘴喷射位置的流动和混合。在喷嘴下游，流动和混合模式彼此完全相似。

图5A和图5B图示了双燃料主喷嘴的实施例在带有和不带有空气吹洗的天然气操作之间在混合室中的流动和混合的比较。图5A图示了对于在内燃料回路上带有空气吹洗的天然气操作沿喷嘴轴线的截面平均的燃料/空气不混合度510和对于沿喷嘴轴线在内燃料回路上不带有空气吹洗的天然气操作沿喷嘴轴线的截面平均的燃料/空气不混合度520。图5B图示了对于在内燃料回路上带有空气吹洗的天然气操作沿喷嘴轴线的速度不均匀度530和对于不带有空气吹洗的天然气操作沿喷嘴轴线的不均匀度540。这些模拟结果清楚地表明，内回路空气吹洗仅改变靠近喷嘴喷射位置的流动和混合，而在混合室下游的不混合度和速度不均匀度大致趋同。分析还显示来自喷嘴喷射下游的相当的轴向速度、燃料/空气当量比和流动向量。因而，与其原来的设计相比，重新设计的双燃料主喷嘴将不会改变其NG操作性。计算机模拟的实验数据已经确认双燃料喷嘴的重新设计未改变NG操作性。

对于合成气操作，与NG相比的高体积的合成气流率将不可避免地改变原来的流动和混合模式。再次利用CFD工具优化双燃料主喷嘴设计而达成对总体性能的尽可能小的影响。利用设计参数(包括燃料压力比率、燃料孔尺寸、喷射器的涡旋角度、喷射器的径向角度和喷射器的位置)的组合进行优化设计。图6A和图6B图示了双燃料主喷嘴实施例在天然气操作和合成气操作之间混合室中燃料/空气不混合度和速度不均匀度的比较。图6A图示了对于天然气操作沿喷嘴轴线的截面平均的燃料/空气不混合度610和对于合成气操作沿喷嘴轴线的截面平均的燃料/空气不混合度620。图6B图示了对于天然气操作沿喷嘴轴线的速度不均匀度630和对于合成气气体操作沿喷嘴轴线的速度不均匀度640。分析还显示可将轴向速度、燃料/空气当量比和流动向量之间的差异限制在下游混合室的第一半部。这些模拟结果清楚地表明，通过恰当的参数组合选择，对于天然气和合成气操作，不混合度和速度不均匀度值在混合室下游大致趋同。因而，与原来的设计的天然气的操作性相比，对于合成气双燃料主喷嘴的操作性将不会改变。

本发明扩展了具有大的沃泊值范围的DLN-1燃烧器气体燃料的燃料灵活性，诸如从天然气到合成气(混合燃料)。利用CFD优化燃料孔尺寸、喷射角度和孔位置以保持高的总体燃烧器性能。除主喷嘴之外，整个燃烧器不需要改变。各主喷嘴均加有内燃料回路以扩展燃料体积流量范围。已经对喷嘴在天然气和混合合成气两者进行了测试。测试结果表明，对于天然气和混合合成气两者，新喷嘴与单燃料喷嘴同样良好地工作。

尽管本文中已经描述了各种实施例，但是应当理解的是，可以根据说明书进行元件的各种组合、变型或改进，并在本发明的范围内。

Claims (11)

1.双燃料主喷嘴(300)，用于通过副喷嘴和绕所述副喷嘴同心地布置的多个主喷嘴操作的燃气轮机的燃烧器，其中，将包括第一气体燃料和第二气体燃料中的一种的气体燃料、来自所述燃气轮机压缩机的压缩空气、以及吹洗空气供应给所述双燃料主喷嘴，所述双燃料主喷嘴包括：

混合室(330)；

旋流器(320)；

外燃料回路(301)，所述外燃料回路(301)与所述混合室(330)流体连通，并适于输送第一气体燃料和第二气体燃料中的一种以与所述旋流器(320)中的空气(340)混合；以及

内燃料回路(302)，所述内燃料回路(302)与所述混合室(330)流体连通，且适于在所述外燃料回路(301)输送第一气体燃料时输送吹洗空气，当所述外燃料回路(301)输送第二气体燃料时输送所述第二气体燃料。

2.根据权利要求1所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，所述第一气体燃料包括与所述第二气体燃料的沃泊指数值不同的沃泊指数值。

3.根据权利要求2所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，所述第一气体燃料包括天然气，所述第二气体燃料包括合成气。

4.根据权利要求3所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，在所述主喷嘴(300)以天然气操作时，将天然气供应给所述外燃料回路(301)，将吹洗空气供应给所述内燃料回路(302)；并且其中，在主喷嘴(300)以合成气操作时，将合成气仅供应给所述外燃料回路(301)，直到所述外燃料回路(301)的燃料压力比率达到预先确定的限制，并在所述外燃料回路(302)的所述燃料压力比率达到所述预先确定的限制之后，将合成气进一步供应给所述内燃料回路，同时将所述燃料压力比率维持在等于和低于所述外燃料回路(301)和所述内燃料回路(302)的预先确定的限制中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，所述内燃料回路(302)在持久的扩散燃烧模式中能够以所有气态燃料操作。

6.根据权利要求1所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，所述外燃料回路(301)和所述内燃料回路(302)包括具有各自燃料控制的、共同点火的两种不同类型的气态燃料。

7.根据权利要求1所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，还包括：

主体(310)；

在所述主体(310)中的中心室(370)，适于为所述内燃料回路(302)提供通道，包括与所述混合室(330)流体连通的部件；

在所述主体(310)中的外室(345)，适于为所述外燃料回路(301)提供通道，包括与所述混合室(330)流体连通的部件；和

在所述主体(310)上的旋流器(320)，包括多个旋流器叶片(325)，适于使来自所述主喷嘴(300)的外部体积(340)的压缩空气的交叉流涡旋以与从所述外燃料回路(301)喷射的所述第一气体燃料和所述第二气体燃料中的一种混合。

8.根据权利要求7所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，用于从所述中心室(310)到所述混合室(330)的流体连通的所述部件包括：

所述中心室(370)的前段(374)，所述前段(374)延伸进入所述混合室(330)，所述前段(374)包括在所述前段(374)和所述混合室(330)之间的多个喷射孔(376)。

9.根据权利要求8所述的双燃料主喷嘴，其特征在于，所述多个喷射孔(376)包括：

在所述主喷嘴的中心轴线上的中心喷射孔(377)；和

绕所述中心孔(377)布置的多个周边喷射孔(378)。

10.根据权利要求7所述的双燃料主喷嘴(300)，其特征在于，用于所述外室(345)与所述混合室(330)的流体连通的所述部件包括：

通过所述外室(345)的前壁(362)的多个喷射孔(365)，所述喷射孔布置成关于所述主体(310)的中心轴线(305)对称；和

在所述旋流器(325)的所述多个旋流叶片(325)之间的路径，向所述混合室(330)开口。

11.根据权利要求7所述的双燃料主喷嘴，其特征在于，所述外室(345)还包括：

主室(350)；

包括所述外室(350)的喷射孔的副室(360)；

隔开所述主室(350)和副室(360)的壁(352)；和

通过隔开所述主室(350)和副室(360)的所述壁(352)的多个预设孔(355)，其中，所述多个预设孔(355)的尺寸和数量与所述外室(345)的所述多个喷射孔(365)的尺寸和数量一致，以便在所述混合室(330)中充分地减小与燃烧动力学相关的燃料/空气当量比波动。

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