DE102005048815A1 - Kostengünstige Zweibrennstoffbrennkammer und zugehöriges Verfahren - Google Patents
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Abstract
Eine Brennkammer für eine Gasturbine weist eine Brennkammer und mehrere radial außen angeordnete Düsen auf, die eine einzelne, zentrale Düse umgeben, wobei die radial außen angeordneten Düsen dazu ausgerichtet sind, der Brennkammer lediglich gasförmigen Brennstoff zuzuführen, und die zentrale Düse dazu eingerichtet ist, der Brennkammer sowohl gasförmigen als auch flüssigen Brennstoff zuzuführen.
Description
- HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
- Diese Erfindung betrifft ganz allgemein Gasturbinenvorrichtungen und insbesondere eine Mehrfachdüsen-Zweibrennstoff-Rohrbrennkammer, mit einer von äußeren Düsen umgebenen zentralen Düse, für den Einsatz in erdgebundenen Kraftwerksgasturbinen.
- Gasturbinen umfassen im Allgemeinen einen Verdichter, eine oder mehrere Brennkammern, ein Brennstoffinjektionssystem und einen mehrere Stufen aufweisenden Turbinenabschnitt. Typischerweise komprimiert der Verdichter Einlassluft, die anschließend in Richtung der Brennkammern umgelenkt oder zu diesen zurückgeleitet wird, wo sie dazu dient, die Brennkammern zu kühlen und darüber hinaus dem Verbrennungsprozess Luft zuzuführen. In manchen Mehrfachbrennkammerturbinen sind die Brennkammern selbst in einer im Allgemeinen als eine "Ring-Rohr"-Anordnung bezeichneten kreisförmigen Reihe um den Turbinenrotor angeordnet, und Übergangskanäle führen aus jeder der Brennkammern austretende Verbrennungsgase der ersten Stufe des Turbinenabschnitts zu.
- Insbesondere gehört in einem typischen Gasturbinenaufbau zu jeder Brennkammer ein im Wesentlichen zylindrisches Brenn kammergehäuse, das an dem Turbinengehäuse befestigt ist. Jede Brennkammer weist auch eine innere Strömungsbüchse und einen Brennkammereinsatz auf, der im Wesentlichen konzentrisch innerhalb der Strömungsbüchse angeordnet ist. Sowohl die Strömungsbüchse als auch der Brennkammereinsatz erstrecken sich zwischen einem an deren stromabwärts gelegenen Enden angeordneten doppelwandigen Übergangskanal und einer an deren stromaufwärts gelegenen Enden angeordneten Brennkammereinsatzkappenanordnung. Die Außenwand des Übergangskanals und ein Abschnitt der Strömungsbüchse sind über einen bedeutenden Abschnitt ihrer entsprechenden Oberflächen mit Luftzufuhröffnungen ausgebildet, was den Eintritt von Verdichterluft in den radialen Raum, der zwischen der inneren und äußeren Wand des Übergangselements sowie zwischen dem Brennkammereinsatz und der Strömungsbüchse angeordnet ist, und die Rückführung der Verdichterluft zu dem stromaufwärts liegenden Abschnitt der Brennkammer ermöglicht, wo die Luftströmungsrichtung nochmals umgekehrt wird, um durch die Kappe und in die Brennkammer zu strömen.
- DLN-Gasturbinen (DLN = Dry Low NOx: geringer Anteil von trockenem NOx) verwenden gewöhnlich Zweibrennstoffbrennkammern, die in der Lage sind, sowohl mit flüssigem als auch mit gasförmigem Brennstoff zu arbeiten. Eine herkömmliche Anordnung weist vier Zweibrennstoffdüsen auf, die eine zentrale Zweibrennstoffdüse umgeben. Die kombinierte Fähigkeit Flüssigbrennstoff, Zerstäuberluft, Verdünnungswasser, Diffusionsgas, vorgemischtes Gas und gegebenenfalls Luftvorhangs/Spülluft zu führen, macht die Düsen jedoch kompliziert und kostspielig, und der Platzbedarf der vielen gesonderten Fluidka näle in der Vormischeinrichtung ist beträchtlich. Darüber hinaus wird es zunehmend schwieriger, den erforderlichen Raum für die vielen Durchlasskanäle bereitzustellen, wenn diese Düsenkonstruktionen für kleinere Maschinen dimensioniert werden soll.
- Die ebenfalls dem Anmelder gehörende US-Patentschrift 6 598 383 offenbart eine Anordnung, bei der eine lediglich gasführende zentrale Düse von mehreren äußeren Zweibrennstoffdüsen umgeben ist. Bei dieser Konfiguration findet die Zündung lediglich in Verbindung mit diffundierendem Brennstoff in der zentralen Düse statt, und das Fehlen eines nahen Funken kann die Zündung erschweren.
- KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung schafft eine vereinfachte Mehrfachdüsen-Zweibrennstoff-"Ring-Rohr"-Brennkammer mit einer zentralen Düse, die von drei oder mehr radial außen angeordneten Düsen umgeben ist. Die zentrale Düse ist eine Zweibrennstoffdüse, die in der Lage ist, Vormischgasbrennstoff und Diffusionsflüssigbrennstoff zu führen. Die äußeren Düsen sind reine Gasdüsen und sind lediglich in der Lage Vormischgasbrennstoff und Diffusionsgasbrennstoff zu führen. Bei dieser Anordnung ist die Gesamtzahl von Brennstoffkanälen in den Düsen erheblich reduziert und die operativen Modi der Brennkammerbrennstoffzufuhr sind dahingehend vereinfacht, dass zu diesen gehören: ein Gasbrennstoffdiffusionsmodus, in dem lediglich den äußeren, lediglich Gas führenden Düsen Brennstoff zugeführt wird; ein pilotierter Vormischmodus, in dem den äußeren Düsen Diffusionsgas zugeführt wird und sämtlichen Düsen Vormischgas zugeführt wird; ein Vormischmodus, in dem sämtlichen Düsen lediglich Vormischgas zugeführt wird; und ein Flüssigbrennstoffmodus, in dem der zentralen Düse Flüssigbrennstoff zugeführt wird.
- Weil die reinen Gasdüsen radial weiter außen und damit näher an der Quelle der Zündung (Zündkerze) angeordnet sind, wird in dem lediglich Gas verwendenden Modus außerdem die Zündung gefördert.
- Dementsprechend betrifft die Erfindung in ihren allgemeineren Aspekten eine Brennkammer für eine Gasturbine, die eine Brennkammer und mehrere radial außen angeordnete Düsen aufweist, die eine einzelne, zentrale Düse umgeben, wobei die radial außen angeordneten Düsen dazu eingerichtet sind, der Brennkammer lediglich gasförmigen Brennstoff zuzuführen, und die zentrale Düse dazu eingerichtet ist, der Brennkammer sowohl gasförmigen als auch flüssigen Brennstoff zuzuführen.
- In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Brennkammer für eine Gasturbine mit mehreren lediglich Gas verwendenden, radial außen angeordneten Düsen, die eine einzelne, zentrale Zweibrennstoffdüse umgeben; wobei die mehreren radial außen angeordneten Düsen auf fünf radial außen angeordneten Düsen basieren, die in Intervallen von etwa zweiundsiebzig Grad angeordnet sind; wobei jede lediglich Gas verwendende, radial außen angeordnete Düse mit Durchlasskanälen ausgebildet ist, die dazu eingerichtet sind, lediglich Diffusionsgas und Vormischgas zuzuführen; und wobei die zentrale Zweibrennstoffdüse mit Durchlasskanälen ausgebildet ist, die dazu eingerichtet sind, der Brennkammer Vormischgasbrennstoff und Diffusionsflüssigbrennstoff zuzuführen.
- In noch einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb von geringe NOx-Anteile aufweisenden Brennkammern in einer Gasturbine, wobei jede der Brennkammern mehrere radial außen angeordnete Düsen aufweist, die eine einzelne zentrale Düse umgeben, mit den Schritten: Betreiben der Brennkammern in einem ersten Diffusionsmodus, in dem lediglich der radial außen angeordneten Düsen Brennstoff zugeführt wird; Betreiben der Brennkammern in einem ersten Diffusionsmodus, in dem lediglich den radial außen angeordneten Düsen Brennstoff zugeführt wird; Betreiben der Brennkammern in einem zweiten, pilotierten Vormischmodus, in dem den radial außen angeordneten Düsen Diffusionsgas zugeführt wird, und der radial außen angeordneten Düse und der zentralen Düse Vormischgas zugeführt wird; Betreiben der Brennkammern in einem dritten Vormischmodus, in dem den radial außen angeordneten Düsen und der zentralen Düse lediglich Vormischgas zugeführt wird; und Betreiben der Brennkammern in einem vierten Flüssigbrennstoffmodus, in dem der zentralen Düse Flüssigbrennstoff zugeführt wird.
- Die Erfindung wird nun in Verbindung mit den im Folgenden bezeichneten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 zeigt einen teilweisen Querschnitt einer Gasturbinenbrennkammer nach dem Stand der Technik; -
2 zeigt einen vereinfachten und teilweise schematischen Querschnitt einer bekannten lediglich mit Gas betriebenen Düse für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung; -
3 zeigt einen vereinfachten und teilweise schematischen Querschnitt einer bekannten Zweibrennstoffdüse einer Gasturbine; -
4 zeigt einen vereinfachten und teilweise schematischen Querschnitt einer modifizierten Zweibrennstoffdüse für den Einsatz in der vorliegenden Erfindung; und -
5 zeigt ein Blockschaltbild einer "Ring-Rohr"-Anordnung von Brennkammern gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Zu der (in einem Ausschnitt gezeigten) Gasturbine
10 gehören ein (ebenfalls in einem Ausschnitt gezeigter) Verdichter12 , eine Anzahl Brennkammern14 (von denen eine gezeigt ist) und ein Turbinenabschnitt, der hier durch ein einzelnes Blatt16 repräsentiert ist. Obwohl nicht im Einzelnen dargestellt, ist die Turbine entlang einer gemeinsamen Achse antriebsmäßig mit dem Verdichter12 verbunden. Der Verdichter12 komprimiert Einlassluft, die anschließend zu der Brennkammer14 zurückgeleitet wird, wo sie genutzt wird, um die Brennkammer zu kühlen und dem Verbrennungsprozess Luft zuzuführen. - Wie oben erwähnt, sind mehrere Brennkammern
14 in einer ringförmigen Reihe um die Achse der Gasturbine angeordnet. Ein doppelwandiger Übergangskanal18 verbindet das Auslassende jeder Brennkammer mit dem Einlassende der Turbine, um der Turbine die heißen Verbrennungsprodukte zuzuführen. Die Zündung in den vielfältigen Brennkammern14 wird mittels einer Zündkerze20 in Verbindung mit Querstromrohren22 (von denen eines gezeigt ist) in der üblichen Weise erzielt. - Jede Brennkammer
14 weist ein im Wesentlichen zylindrisches Brennkammergehäuse24 auf, das mittels Bolzenschrauben28 an einem offenen vorderen Ende an dem Turbinengehäuse26 befestigt ist. Das hintere oder proximale Ende des Brennkammergehäuses wird durch eine Schlussabdeckungsanordnung30 abgeschlossen, die Zufuhrrohre, Verteiler und zugeordnete Ventile enthält, um der Brennkammer, wie weiter unten eingehen der beschrieben, gasförmigen Brennstoff, Flüssigbrennstoff, Luft und Wasser zuzuführen. In der Schlussabdeckungsanordnung30 sind mehrere (beispielsweise drei bis sechs) "äußere" Brennstoffdüsenvorrichtungen32 (von denen aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich eine in1 gezeigt ist), die kreisförmig um eine Längsachse der Brennkammer angeordnet sind, und eine zentrale Düse aufgenommen. - Innerhalb des Brennkammergehäuses
24 ist weitgehend konzentrisch zu dieser eine im Wesentlichen zylindrische Strömungsbüchse34 angebracht, die an ihrem vorderen Ende mit der Außenwand36 des doppelwandigen Übergangskanals18 verbunden ist. Die Strömungsbüchse34 ist an ihrem hinteren Ende bei einer Stoßfuge37 , wo vordere und hintere Abschnitte des Brennkammergehäuses24 vereinigt sind, mittels eines radialen Flansches35 mit dem Brennkammergehäuse24 verbunden. - Innerhalb der Strömungsbüchse
34 ist ein konzentrisch eingerichteter Brennkammereinsatz38 angeordnet, der eine Brennkammer39 definiert und der an seinem vorderen Ende mit der Innenwand40 des Übergangskanals18 verbunden ist. Das hintere Ende des Brennkammereinsatzes38 wird durch eine Brennkammereinsatzkappenanordnung42 getragen, die ihrerseits innerhalb des Brennkammergehäuses24 durch eine Anzahl Streben und eine (im Einzelnen nicht gezeigte) zugeordnete Befestigungsanordnung gestützt wird. - Die Außenwand
36 des Übergangskanals18 kann mit einer Reihe Öffnungen43 ausgebildet sein, um zu ermöglichen, dass Luft (wie durch die Strömungsrichtungspfeile in1 ange deutet) in umgekehrter Richtung von dem Verdichter12 durch die Öffnungen43 und in den zwischen der Strömungsbüchse34 und dem Brennkammereinsatz38 definierten ringförmigen Raum zu dem stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammer strömt. Dies ist eine hinlänglich bekannte Anordnung, die keiner weiteren Erläuterung bedarf. - Indem nun auf
2 eingegangen wird, kann gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der Gruppe radial außen angeordneter Düsen, die die einzelne zentrale Düse umgeben, eine herkömmliche reine Gasdüse44 verwendet werden. Die Düse44 basiert auf einem äußeren Rohr46 , das an einem hinteren Ende48 mit einem Flansch50 ausgebildet sein kann, der eine Anbindung an eine Schlussabdeckungsanordnung ermöglicht, wie sie bei Bezugszeichen30 in1 gezeigt ist. Alternativ könnte der Flansch50 einstückig mit der Schlussabdeckungsanordnung ausgebildet sein. Es ist einsichtig, dass die Weise, in der die vielfältigen Durchlasskanäle in der Düse ausgebildet sind, sowie die Befestigungsanordnungen für die vielfältigen Rohre innerhalb der Düse für Zwecke der vorliegenden Erfindung als im Rahmen des Standes der Technik zu erachten sind. Ein erstes innenliegendes Rohr52 ist konzentrisch innerhalb des äußeren Rohrs46 angeordnet, wobei ein Ringvorhangluftzufuhrkanal56 (oder erster Kanal) entsteht, wobei Verdichterluft durch das Rohr46 über in dem Rohr46 kreisförmig angeordnete (nicht gezeigte) Löcher und über (ebenfalls nicht gezeigte) Durchlasskanäle in den feststehenden Leitschaufeln eines Turbulenzerzeugers58 in den Durchlasskanal56 eintritt. - Ein zweites radial innenliegendes Rohr
60 erstreckt sich innerhalb des ersten radial innenliegenden Rohrs52 konzentrisch durch die Mitte der Düse. Diese Anordnung erzeugt einen ringförmigen Diffusionsgaskanal62 (oder zweiten Kanal) zwischen dem ersten und zweiten radial innenliegenden Rohr. Das Diffusionsgas wird durch Muffen/Flansche und durch auf der Schlussabdeckungsanordnung angeordnete Verteilerrohre zugeführt. Das zweite radial innenliegende Rohr (oder zentrale Rohr)60 definiert seinerseits einen Spülluftkanal64 , wobei die Luft ebenfalls über eine an der Schlussabdeckungsanordnung angeordnete Ausrüstung zugeführt wird. - Ein radial innenliegender Vormischkanal
66 (oder dritter Kanal) ist innerhalb des Rohrs46 angeordnet, wobei sein vorderes Ende benachbart zu der Vorderkante des Turbulenzerzeugers58 endet. Zwischen den Kanälen56 und66 kann ein (nicht gezeigter) zweiter Vormischkanal radial ausgebildet sein. Vormischgas tritt in die Düse über Kernbohrungen67 in den Flansch50 ein und tritt durch in den Seiten der Leitschaufeln70 ausgebildete Durchgangsbohrungen68 aus und in den Ringspalt72 des Brennerrohrs74 ein, wo es vorvermischt wird und anschließend in die Verbrennungszone eintritt. Diffusionsgas und Vorhangluft vermischen sich über in der Spitze eines Rohrs52 in Querrichtung ausgebildete Bohrungen. -
3 veranschaulicht eine Zweibrennstoffdüse76 , die ebenfalls eine bekannte Konstruktion aufweist. Der Gesamtaufbau der Düse kann im Allgemeinen jenem der in2 gezeigten Düse ähneln, weist jedoch zusätzliche Durchlasskanäle auf, die den Betrieb der Düse als Zweibrennstoffdüse ermögli chen. Dementsprechend weist die Düse76 ein äußeres Rohr78 mit einem an dessen hinteren oder stromaufwärts gelegenen Ende vorgesehenen Flansch80 auf, der in eine Schlussabdeckungsanordnung integriert sein kann. Ein innerhalb des äußeren Rohrs78 konzentrisch angeordnetes erstes innenliegendes Rohr82 bildet einen Ringvorhangluftkanal84 , wobei Verdichterluft in derselben Weise, wie es oben in Verbindung mit der in2 gezeigten Düse beschrieben ist, in den Durchlasskanal eintritt. - Ein innerhalb des Rohrs
82 konzentrisch angeordnetes zweites innenliegendes Rohr86 erzeugt einen ringförmigen Diffusionsgaskanal88 . Ein innerhalb des Rohrs86 konzentrisch angeordnetes drittes innenliegendes Rohr90 erzeugt einen ringförmigen Wasserkanal92 . Ein zentrales Rohr94 erzeugt einen ringförmigen Zerstäuberluftkanal96 , während das zentrale Rohr94 selbst als der Flüssigbrennstoffkanal98 dient. Auch hier sind die vielfältigen Rohre in einer Schlussabdeckungsanordnung befestigt und werden in einer im Übrigen herkömmlichen Art mit dem geeigneten Brennstoff oder einem sonstigen Fluid (d.h. Luft oder Wasser) beschickt. - Innerhalb des Rohres
78 ist ein Vormischgaskanal100 ausgebildet, der benachbart zu dem Turbulenzerzeuger102 endet (ein (nicht gezeigter) zweiter Vormischkanal kann zwischen den Durchlasskanälen84 und100 vorgesehen sein). Wie in der in2 veranschaulichten Düse44 gezeigt, kann das Vormischgas durch in dem Flansch (oder in der Schlussabdeckung)80 ausgebildete Kernbohrungen104 in den Durchlasskanal100 eingebracht werden, um durch in den Seiten von Leit schaufeln108 ausgebildete Bohrungen106 in den Ringspalt110 des Brennerrohrs112 hinein auszutreten. -
4 veranschaulicht eine modifizierte Zweibrennstoffdüse114 gemäß dem exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung. Zu beachten ist die Eliminierung des Diffusionsgaskanals88 in3 . Auf diese Weise weist die modifizierte Düse114 ein äußeres Rohr116 mit einem an seinem hinteren oder stromaufwärts gelegenen Ende vorgesehenen Flansch118 auf, der in eine Schlussabdeckungsanordnung integriert sein kann. Ein innerhalb des äußeren Rohrs116 konzentrisch angeordnetes erstes innenliegendes Rohr120 bildet einen Ringvorhangluftkanal122 , wobei in derselben Weise, wie es oben in Verbindung mit der in2 gezeigten Düse beschrieben ist, Verdichterluft über einen Turbulenzerzeuger123 in den Durchlasskanal eintritt. - Ein innerhalb des Rohrs
120 konzentrisch angeordnetes zweites innenliegendes Rohr124 erzeugt einen ringförmigen Wasserkanal126 . Ein zentrales Rohr128 erzeugt einen ringförmigen Zerstäuberluftkanal130 , während das zentrale Rohr128 selbst als der Flüssigbrennstoffkanal132 dient. Auch hier sind die vielfältigen Rohre in einer Schlussabdeckungsanordnung befestigt und werden in einer im Übrigen herkömmlichen Art mit einem geeigneten Brennstoff oder einem sonstigen Fluid (d.h. Luft oder Wasser) beschickt. - Innerhalb des Rohrs
120 ist ein Vormischgaskanal134 ausgebildet, der ansonsten identisch zu dem in3 veranschaulichten Vormischkanal100 sein kann, wobei die Vormisch luft durch in den Seiten von Leitschaufeln138 ausgebildete Bohrungen136 austritt und in den Ringspalt140 des Brennerrohrs142 eintritt. - Unter Verwendung der in
2 gezeigten, lediglich Gas verwendenden Düsenkonfiguration und der in4 gezeigten modifizierten Zweibrennstoffdüse ist in5 eine bevorzugte Anordnung von Düsen in einer Brennkammer126 gezeigt. Insbesondere kann die zentrale Düse eine Zweibrennstoffdüse114 sein, wie sie in4 gezeigt ist, während die fünf äußeren Düsen44 reine Gasdüsen44 sein können, wie sie in2 veranschaulicht sind. Die Erfindung ist allerdings nicht auf die in5 gezeigte Anordnung beschränkt. Die Anzahl äußerer Düsen kann im Bereich von drei und fünf oder darüber liegen. - Mittels der oben erwähnten vereinfachten Mehrfachdüsen-Zweibrennstoffrohrbrennkammer, die eine von äußeren Düsen
44 umgebene zentrale Düse114 aufweist, werden die operative Kraftstoffzufuhrmodi außerdem dahingehend vereinfacht, dass zu diesen gehören: (1) ein Diffusionsmodus, in dem lediglich den äußeren Düsen44 Brennstoff zugeführt wird; (2) ein pilotierter Vormischmodus, in dem den äußeren Düsen44 Diffusionsgas zugeführt wird und sämtliche Düsen44 und114 mit Vormischgas beschickt werden; (3) ein Vormischmodus, in dem sämtlichen Düsen44 und114 Vormischgas zugeführt wird; (4) ein Flüssigbrennstoffmodus, in dem lediglich der zentralen Düse114 Flüssigbrennstoff zugeführt wird. - Modusübergänge zwischen Gas und Flüssigbrennstoff sind ebenfalls insofern vereinfacht, als Diffusionsgas und Flüssigbrennstoff in der Regel nicht gleichzeitig in derselben Düse vorkommen.
- Die Erfindung wurde zwar anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben, von dem gegenwärtig angenommen wird, dass es sich am besten verwirklichen lässt, es ist allerdings selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt sein soll, sondern vielmehr vielfältige Abwandlungen und äquivalente Anordnungen abdecken soll, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
-
- 10
- Gasturbine
- 12
- Verdichter
- 14
- Mehrere Brennkammern
- 16
- Blatt
- 18
- Übergangskanal
- 20
- Zündkerze
- 24
- Brennkammergehäuse
- 26
- Turbinengehäuse
- 28
- Bolzenschrauben
- 30
- Schlussabdeckungsanordnung
- 32
- Brennstoffdüsenvorrichtungen
- 34
- Strömungsbüchse
- 36
- Außenwand
- 38
- Brennkammereinsatz
- 39
- Brennkammer
- 40
- Innenwand
- 42
- Brennkammereinsatzkappenanordnung
- 43
- Öffnungen
- 44
- Reine Gasdüse
- 46
- Äußeres Rohr
- 48
- Hinteres Ende
- 50
- Flansch
- 52
- Innenliegendes Rohr
- 56
- Ringvorhangluftzufuhrkanal
- 58
- Turbulenzerzeuger
- 60
- Radial innenliegendes Rohr
- 62
- Ringförmiger Diffusionsgaskanal
- 64
- Spülluftkanal
- 66
- Radial innenliegender Vormischkanal
- 67
- Mit Kern ausgebildete Öffnungen
- 68
- Öffnungen
- 70
- Leitschaufeln
- 72
- Ringspalt
- 74
- Brennerrohr
- 76
- Zweibrennstoffdüse
- 78
- Äußeres Rohr
- 80
- Flansch
- 82
- Erstes innenliegendes Rohr
- 84
- Ringvorhangluftkanal
- 86
- Zweites innenliegendes Rohr
- 88
- Ringförmiger Diffusionsgaskanal
- 90
- Drittes innenliegendes Rohr
- 92
- Ringförmiger Wasserkanal
- 94
- Zentrales Rohr
- 96
- Ringförmiger Zerstäuberluftkanal
- 98
- Flüssigbrennstoffkanal
- 100
- Vormischgaskanal
- 102
- Turbulenzerzeuger
- 104
- Kernbohrungen
- 106
- Öffnungen
- 108
- Leitschaufeln
- 110
- Ringspalt
- 112
- Brennerrohr
- 114
- Zweibrennstoffdüse
- 116
- Äußeres Rohr
- 118
- Flansch
- 120
- Erstes innenliegendes Rohr
- 122
- Ringvorhangluftkanal
- 123
- Turbulenzerzeuger
- 124
- Zweites innenliegendes Rohr
- 126
- Ringförmiger Wasserkanal
- 128
- Zentrales Rohr
- 130
- Ringförmiger Zerstäuberluftkanal
- 132
- Flüssigbrennstoffkanal
- 134
- Vormischgaskanal
- 136
- Öffnungen
- 138
- Leitschaufeln
- 140
- Ringspalt
- 142
- Brennerrohr
Claims (9)
- Brennkammer für eine Gasturbine mit einer Brennkammer und mehreren radial außen angeordneten Düsen, die eine einzelne, zentrale Düse umgeben, wobei die radial außen angeordneten Düsen dazu eingerichtet sind, der Brennkammer lediglich gasförmigen Brennstoff zuzuführen, und die zentrale Düse dazu eingerichtet ist, der Brennkammer sowohl gasförmigen als auch flüssigen Brennstoff zuzuführen.
- Brennkammer nach Anspruch 1, bei der die mehreren radial außen angeordneten Düsen auf fünf radial außen angeordneten Düsen basieren, die in Intervallen von etwa zweiundsiebzig Grad angeordnet sind.
- Brennkammer nach Anspruch 1, bei der jede lediglich Gas verwendende, radial außen angeordnete Düse mit Durchlasskanälen ausgebildet ist, die dazu eingerichtet sind, der Brennkammer lediglich Diffusionsgas und Vormischgas zuzuführen.
- Brennkammer nach Anspruch 1, bei der die Zweibrennstoffdüse mit wenigstens einem Vormischgaskanal, einem Flüssigbrennstoffkanal, einem Zerstäuberluftkanal, einem NOx-Wasserkanal und einem Vorhangluftkanal ausgebildet ist.
- Brennkammer nach Anspruch 3, bei dem die zentrale Zweibrennstoffdüse mit Durchlasskanälen ausgebildet ist, die dazu eingerichtet sind, der Brennkammer Vormischgasbrennstoff und Diffusionsflüssigbrennstoff zuzuführen.
- Brennkammer nach Anspruch 3, bei der die Zweibrennstoffdüse mit wenigstens einem Vormischgaskanal und einem Flüssigbrennstoffkanal, einem Zerstäuberluftkanal und einem NOx-Wasserkanal ausgebildet ist.
- Brennkammer nach Anspruch 3, bei dem die Zweibrennstoffdüse mit wenigstens einem Vormischgaskanal und einem Flüssigbrennstoffkanal, einem Zerstäuberluftkanal, einem NOx-Wasserkanal und einem Vorhangluftkanal ausgebildet ist.
- Brennkammer für eine Gasturbine mit mehreren lediglich Gas verwendenden, radial außen angeordneten Düsen, die eine einzelne, zentrale Zweibrennstoffdüse umgeben; wobei jede lediglich Gas verwendende radial außen angeordnete Düse mit Durchlasskanälen ausgebildet ist, die dazu eingerichtet sind, lediglich Diffusionsgas und Vormischgas zuzuführen; und wobei die zentrale Zweibrennstoffdüse mit Durchlasskanälen ausgebildet ist, die dazu eingerichtet sind, der Brennkammer Vormischgasbrennstoff und Diffusionsflüssigbrennstoff zuzuführen.
- Verfahren zum Betreiben von geringe NOx-Werte aufweisenden Brennkammern in einer Gasturbine, wobei jede der Brennkammern mehrere radial außen angeordnete Düsen aufweist, die eine einzelne zentrale Düse umgeben, mit den Schritten: Betreiben der Brennkammern in einem ersten Diffusionsmodus, in dem lediglich den radial außen angeordneten Düsen Brennstoff zugeführt wird; Betreiben der Brennkammern in einem zweiten, pilotierten Vormischmodus, in dem den radial außen angeordneten Düsen Diffusionsgas zugeführt wird, und der radial außen angeordneten Düse und der zentralen Düse Vormischgas zugeführt wird; Betreiben der Brennkammern in einem dritten Vormischmodus, in dem den radial außen angeordneten Düsen und der zentralen Düse Vormischgas zugeführt wird; und Betreiben der Brennkammern in einem vierten Flüssigbrennstoffmodus, in dem der zentralen Düse Flüssigbrennstoff zugeführt wird.
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