CH661974A5 - Gasturbinen-brenner. - Google Patents

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CH661974A5
CH661974A5 CH1159/82A CH115982A CH661974A5 CH 661974 A5 CH661974 A5 CH 661974A5 CH 1159/82 A CH1159/82 A CH 1159/82A CH 115982 A CH115982 A CH 115982A CH 661974 A5 CH661974 A5 CH 661974A5
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gasturbinen-Brenner nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Brenner werden in Gasturbinen allgemein verwendet, um Hochdruckgase für die Erzeugung der Turbinenleistung zu entwickeln. Bei derartigen Turbinen wird mittels eines Kompressors einer Brennkammer zugeführtes gasförmiges Reaktionsmittel und Kraftstoff gezündet und in die Einlassseite einer Turbine entladen.
Heutzutage werden relativ veredelte Kraftstoffe, wie Kerosin, Dieseltreibstoffe oder Erdgas verwendet, welche in der Vergangenheit relativ leicht erhältlich waren; das Gasreaktionsmittel kann Luft, Sauerstoff, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder Kohlendioxid sein. Wie in der britischen Patentschrift 1 099 959, erteilt am 17. Januar 1968, offenbart, können durch Mischen und Zünden von Kraftstoff und gasförmigem Reaktionsmittel hohe Wärmeaustrittswerte unter turbulenten Zuständen erreicht werden, indem die Konzentrationen und Richtungen des Kraftstoff- und Gasreaktions-mittelstroms derart aufeinander abgestimmt werden, dass die Bereiche hoher Kraftstoffkonzentrationen mit Bereichen grosser Schubspannungen im Gasreaktionsmittelstrom überlappen.
Speziell angesichts der Energieverknappung wird die Verwendung minderwertiger Kraftstoffe, wie hochstickstoffhaltige, hocharomatische Petrolkraftstoffe, Schieferöle und verflüssigte Kohle zum Turbinenantrieb als wünschenswert betrachtet.
Die Hauptprobleme, die zusätzlich zur Leistungserzielung und einem genauen Mischen von Gasen mit den genannten Kraftstoffen auftreten, betreffen die Flammstabilisierung, das Eliminieren von Schwingungen und Lärm und die Steuerung der Schadstoffemissionen, speziell von kohlenstoffhaltigen Teilchen und Stickstoffoxiden (NOx). Von Verbrennungsvorgängen emittierte Stickstoffoxide stammen von zwei Hauptquellen, nämlich dem Stickstoffentzug aus der Verbrennungsluft bei hohen Temperaturen und der Umwandlung ursprünglich im Kraftstoff gebundener Stickstoffbestandteile in NOx. Wenn der Stickstoffgehalt des Kraftstoffs 0,1 Gew.% übersteigt, spielt der kraftstoffgebundene Stickstoff eine zunehmend wichtigere Rolle bei der Emission von NOx. Die Gesetzmässigkeiten, nach denen die Bildung von NOx aus diesen beiden Hauptquellen stattfindet, weichen jedoch sehr voneinander ab. Beispielsweise hängt die Bildung von NOx aus Stickstoff der Luft in erster Linie von der Verbrennungstemperatur ab und wird im allgemeinen als «thermisches NOx» bezeichnet, währenddessen der Umfang der Bildung von NOx aus ursprünglich im Kraftstoff gebundenem Stickstoff, im allgemeinen als «Kraftstoff-NOx» bezeichnet, weitgehend von den herrschenden Kraft-stoff/Luft-Mischungsverhältnissen und nur zu einem geringen Grad von der Temperatur abhängt.
Um die Umwandlung von kraftstoffgebundenem Stickstoff in NOx zu minimieren, ist es notwendig, den Kraftstoff zunächst thermisch zu zersetzen, indem er in einem sauerstoffarmen Milieu erhitzt wird, und anschliessend werden die Verbrennungsprodukte und die Verbrennungsluft zur Vollendung des Verbrennungsvorgangs zugemischt. Die neuere Forschung hat gezeigt, dass unter bestimmten kraftstoffreichen Bedingungen und einer ausreichend langen Verweilzeit und -temperatur in der ersten oder Pyrolysestufe des Verbrennungsprozesses, der kraftstoffgebundene Stickstoff s
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als unschädlich für die NOx-Bildung in der kraftstoffarmen zweiten Stufe betrachtet werden kann. Dies geschieht durch die Umwandlung in molekularen Stickstoff(N2) in der kraftstoffreichen ersten Stufe. Es muss jedoch Vorsicht walten, wenn die restliche Verbrennungsluft zugemischt wird, um lokal hohe Temperaturen zu vermeiden, die zu einer Bildung von thermischem NOx führen würden. Dies wird erreicht, indem Verbrennungsluft und Pyrolyseprodukte derart zugemischt werden, dass die Gemischtemperatur zu Anfang durch ein rasches Mischen herabgesetzt wird. Dadurch werden die Reaktionen gestoppt, die ansonsten zu einer Bildung von thermischem NOx führen würden. Stromabwärts tritt ein Temperaturanstieg durch die Aufnahme von Sauerstoff durch die Pyrolyseprodukte und exothermische Verbrennungsreaktionen auf. Um diese Zustände zu bewerkstelligen, muss das Temperaturverhalten des Gemisches in engen Grenzen geregelt werden, um sicherzustellen, dass die Verbrennungen von Russ und Kohlenwasserstoff innerhalb der Verweilzeit im Brenner bis zu ihrem Abschluss fortschreiten kann, während die Temperaturen in der kraftstoffarmen Stufe unter 1600°K gehalten werden.
Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einen Gasturbinen-Brenner zu schaffen, der imstande ist, die Bildung von Stickstoffoxid-Produkten zu eliminieren, indem die Mischungs- und Temperaturverhältnisse des Kraftstoffs auf bekannte thermodynamische Erfordernisse des Verbrennungsvorgangs abgestimmt werden.
Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe schafft daher einen Gasturbinen-Brenner nach den kennzeichnenden Merkmalendes Patentanspruchs 1.
Ausführungsformen davon sind durch die abhängigen Ansprüche definiert.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gasturbinen-Brenners nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, in der die Bildung von kraftstoffreichen bzw., kraftstoffarmen Toroid-Wirbelströmen in einem ersten und einem zweiten Verbrennungshohlraum gezeigt ist,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zur Verdeutlichung des Einsatzes eines konvergierend-divergierenden Einschnürabschnitts zum Trennen und Verstärken derToroid-Wirbel-ströme im ersten und zweiten Verbrennungshohlraum, und
Fig. 3 eine vergrösserte, zum Teil weggebrochen dargestellte Schnittdarstellung zur Verdeutlichung der Anordnung von Drallschaufeln in den Ringdurchlässen zwischen den konzentrischen Rohren.
In Fig. 1 ist ein Brenner 10 dargestellt, der eine Anordnung von sechs koaxialen Rohren 11 bis 16 aufweist, deren Durchmesser von innen nach aussen ansteigt. Diese Rohre können in herkömmlicher Weise (nicht gezeigt) in einer Wärmegeneratoranlage oder einer Leistungsturbine untergebracht sein. Die überlappende, im wesentlichen konzentrische Ausrichtung der Rohre 11 bis 16 begrenzt einen zentralen Durchlass 1 la und Ringdurchlässe 12a bis 16a, die sich in Längsrichtung zwischen den entsprechenden Rohrwänden erstrecken. Der zentrale bzw. die Ringdurchlässe 1 la bis 16a begrenzt/ begrenzen eine zentrale Eingangsöffnung bzw. ringförmige Eingangsöffnungen, die an einem Ende der Rohre (siehe die Strömungspfeile in Fig. 1) ausgebildet sind. Innerhalb der Auslassöffnungen der Rohre 11 bis 16 sind entlang des inneren Endes der inneren Rohre jeweils ringförmige divergierende Düsen 20 bis 24 vorgesehen. Diese Düsen dienen zur Bildung gasförmiger Umhüllungen, dieToroid-Wirbel-ströme (vgl. Fig. 1) einschliessen, um so einen ersten bzw.
zweiten Verbrennungshohlraum oder -stufen 30 bzw. 40 zu umgrenzen. Innerhalb der zentralen Öffnung ist auf die Brenner-Längsmittellinie L ausgerichtet eine Einlassdüse 31 zur Zufuhr von Kraftstoff zum ersten Hohlraum 30 vorgesehen.
Der erste Hohlraum 30 bildet eine kraftstoffreiche Stufe des Combustors 10, die sich von der Kraftstoffstrahldüse 31 nach vorne entlang der divergierenden Düsen 20 bis 22 erstreckt. Wie gezeigt, nimmt der Axialabstand dieser Düsen im Verhältnis ihres Radialabstandes von der Combustor-Mit-tellinie Lzu, um einen divergierenden Hohlraum mit einer im wesentlichen konkaven äusseren Begrenzung zu definieren. Der zweite Hohlraum 40 bildet eine kraftstoffarme Stufe des Combustors 10, die sich entlang der divergierenden Düsen 22 bis 24 erstreckt. Diese zweiten divergierenden Düsen sind in gleich grossem Abstand im Verhältnis zu ihrem Radialabstand von der Brennermittellinie L vorgesehen, um einen zweiten divergierenden Hohlraum abzugrenzen, der eine im wesentlichen geradlinige äussere Umgrenzung besitzt. Diese zweite Stufe befindet sich unmittelbar stromabwärts vom ersten Hohlraum 30. Wie in Fig. 1 gezeigt, besitzt sowohl der erste als auch der zweite Hohlraum 30,40 jeweils zwei divergierende Düsen, wobei die am weitesten aussen liegende divergierende Düse 22 des ersten Hohlraums im wesentlichen die innerste Düse des zweiten Hohlraums begrenzt.
Wie in Fig. 3 gezeigt, sind mehrere stationäre Leitschaufeln 45 in abstandgebenden Umfangsintervallen in jedem Ringdurchlass vorgesehen, um dem in die Durchlässe 12a bis 14a eintretenden gasförmigen Reaktionsmitteln eine Drallkomponente zu verleihen. Das eintretende Reaktionsmittel kann von einem Kompressor (nicht dargestellt) zugeführt werden. Die Rotation des gasförmigen Reaktionsmittels um die Combustor-Mittellinie L stellt einen vorteilhaften Faktor dar für den erhöhten Wirkungsgrad der Verbrennung und die Steuerung der Gastemperaturen in den beiden Stufen zur Verringerung der Verunreinigung im Abgas, wie nachstehend im einzelnen näher erläutert wird. Die Leitschaufeln 45 sind an den inneren Rohrwandungen eines jeden Rohrpaars befestigt, das jeweils einen der Ringdurchlässe 12a bis 16a begrenzt. Die Leitschaufeln 45 besitzen vorzugsweise einen feststehenden Schaufelwinkel A (vgl. Fig. 3 ) zur Rotation der gasförmigen Reaktionsmittel um die Brennermittellinie L. Eine vollständigere Diskussion der Leitschaufeln 45 findet sich in Combustion Aerodynamics von J.M. Beer und N.A. Chigier, Elsevier, 1972, Kapitel 5.
Im Betrieb werden flüssiger, gasförmiger oder disper-gierter Kraftstoff in den ersten Hohlraum 30 durch die Düse 31 eingespritzt und mit gasförmigem Reaktionsmittel, das durch die divergierenden Düsen 20 bis 22 der ersten Stufe zugeführt wird, vermischt. Der lebhaft drehende gasförmige Reaktionsmittelstrom bildet, in Verbindung mit der Divergenz innerhalb des ersten Hohlraums 30, eine Toroid-Wirbel-strömung, wie sie durch die Strömungslinien T (Fig. 1)
gezeigt ist. Im zweiten Hohlraum 40 wird eine zweite Toroid-Wirbelströmung, mit den Strömungslinien T', innerhalb der Umhüllung des Reaktionsmittels erzeugt, das in den Hohlraum durch die Ringdurchlässe 15a, 16a eintritt.
Jede Toroid-Wirbelströmung erstreckt sich längslaufend innerhalb eines Hohlraums und besitzt ein entlang der Brenner-Mittellinie L in Richtung des Kraftstoffstrahls 31 umlaufendes Strömungsbild. Etwas stromabwärts der Toroid-Wirbelströmung T, befindet sich eine Staudruckzone P. Um eine genaue Flammstabilisierung und Trennung im ersten Hohlraum 30 zu erreichen, muss der Axialabstand zwischen den divergierenden Düsen 21 und 22 ausreichend gross sein, um eine genügende Trennung der Wirbelströme T,
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T' in jedem Hohlraum 30,40 aufrechtzuerhalten, wie nachstehend erörtert.
Der erste dieser Wirbelströme erzeugt eine kraftstoffreiche Stufe des Brenners 10, bestehend aus dem Kraftstoff, der entlang der Brenner-Mittellinie L eingeführt wird und einem Anteil der stöch io metrischen Verbrennungsluft. Typischerweise werden % der stöchiometrischen Verbrennungsluft durch die drei am weitesten innen liegenden Rohre 12 bis 14 eingeführt. Die heftige Reaktion dieser Zone ist entscheidend für das rasche Verdampfen des flüssigen Kraftstoffs, die effektive Umwandlung von kraftstoffgebundenem Stickstoff in N2 und auch zur Vermeidung einer exzessiven Bildung von Russ in der kraftstoff reichen Zone. Die zweite Toroid-Wirbelströmung T', die im zweiten Hohlraum 40 geformt wird, bildet eine kraftstoffarme Verbrennungsstufe, in der die Verbrennungsprodukte der ersten Stufe rasch gekühlt werden, um die thermische NOx-Bildungsreaktion zu stoppen, während die Mischtemperatur für die Vervollständigung der Verbrennung von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoff und Russ aus dem ersten Hohlraum 30 ausreichend hoch gehalten wird.
Die Kühlung der Rohrwände, d.h. die Abschnitte der Rohre 12 bis 16, diezwischen den divergierenden Düsen 20 bis 24 liegen, ist rekuperativ wodurch es möglich wird, dass die gesamte Menge des gasförmigen Reaktionsmittels die Wände kühlt, indem es an ihnen vorbeiströmt und Wärme in das Verbrennungssystem des ersten und zweiten Hohlraums 30,40 zurückführt. Diese die Wirbelströme umgebende Umhüllung reduziert den Wärmeverlust aus der kraftstoffreichen Stufe, was wünschenswert ist, da hohe Temperaturen helfen, die chemischen Reaktionen der Umwandlung des kraftstoffgebundenen Stickstoffs in Nîzu beschleunigen. Das gesamte gasförmige Reaktionsmittel tritt axial ein, wodurch die Rohrwände wirksam gekühlt werden. Es ist nicht nötig, einen Teil des gasförmigen Reaktionsmittels als «Schleierkühler» für die Wände zu benutzen, somit steht die gesamte Menge des gasförmigen Reaktionsmittels zur effizienten Lenkung des Strömungs- und Mischgebildes im Combustor 10 zur Verfügung. Eine gute Kontrolle der Strömungs- und Mischungsgebilde bei einer einfachen Brennergeometrie gestattet ferner, dass der Druckabfall über den Brenner auf niedrigeren Werten gehalten werden kann als bei herkömmlichen Combustoren, die auf entsprechendem Leistungsniveau arbeiten.
Das zur Vervollständigung der Verbrennung und Herabsetzung der Temperatur in der kraftstoffarmen Zone des zweiten Hohlraums 40 benötigte gasförmige Reaktionsmittel wird durch divergierende Düsen 22 bis 24 bereitgestellt. Eine rasche Mischung zwischen diesem gasförmigen Reaktionsmittel und den Produkten der kraftstoffreichen Zone führt zu einer Senkung der Mischungstemperatur auf unter 1600°K, die benötigt wird, um sicherzustellen, dass wenig oder überhaupt kein thermisches NOx gebildet und dass trotzdem die Temperatur ausreichend hoch gehalten wird, um die Brennstoffe zu verbrennen. Hohe turbulente Schubspannungen, die zwischen benachbarten divergierenden Düsen auftreten, führen zu einer gleichförmigen Verteilung der Fluideigenschaften, wie der Gastemperatur, über den Querschnitt des Combustors 10, was für den Gasturbineneinsatz vorteilhaft ist. Nötigenfalls kann zusätzlicher Kraftstoff entweder flüssig, gasförmig oder dispergiert an anderen Stellen entlang des Brenners zugeführt werden, entweder axial durch einen Ringstrahl (nicht gezeigt) in die Rohre, oder tangential durch eine oder mehrere Rohrwände zwischen benachbarten divergierenden Düsen.
Zum Zwecke der Stabilisierung der Toroid-Wirbelströme und weiteren Verstärkung der Umlauf Strömung der kraftstoffreichen Wirbelströmung ist eine Einschnüranordnung vorgesehen zur Erhöhung des Staudrucks im Bereich P. Wie in Fig. 1 gezeigt, umfasst eine derartige Anordnung vorzugsweise einen Ring 42 aus Düsen, die sich um das Rohr 14 herum zwischen divergierenden Düsen 21,22 erstrecken. Druckluft wird radial nach innen durch die Ringdüsen 42 in den Staubereich P innerhalb der kraftstoffreichen Toroid-Wirbelströmung T eingespritzt. Nach der Verbrennung in der kraftstoffreichen Wirbelströmung T treten die Verbrennungsprodukte aus dem ersten Hohlraum 30 stromabwärts in den zweiten Hohlraum 40, um die Verbrennung im kraftstoffarmen Wirbelstrom 40 zu vervollständigen.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung, bei der ein zusätzliches Rohr 14' zwischen den Rohren 14 und 15 gelagert ist. Ein Einschnürabschnitt des Rohres 14' liegt zwischen längsbeabstandeten benachbarten Düsen 21, 22 (welche erste und zweite Hohlräume 30,40 begrenzen). Die Einschnürung ist mit konvergierenden ringförmigen Wandabschnitten 14a' und divergierenden Wandabschnitten 14b' versehen, so dass ein Einschnürdurchlass abgegrenzt wird, der imstande ist, die kraftstoffreichen und die kraftstoffarmen Wirbelströme zu trennen, indem der Staudruck im Bereich P erhöht wird und eine Verstärkung der Umlaufströmung des kraftstoffreichen Wirbelstroms stattfindet. Die Bildung der Einschnürung in dieser Weise verbessert auch eine rasche Zumischung von Luft im zweiten Hohlraum 40 zu Verbrennungsprodukten vom ersten Hohlraum 30, um die thermischen NOx-Bildungsreaktionen im zweiten Hohlraum auszulöschen. Zusätzlich erfolgt eine Verstärkung der umlaufenden kraftstoffreichen Wirbelströmung, um heisse Verbrennungsprodukte für eine Mischung mit frischem Kraftstoff zur Sicherstellung der Flammstabilität zurückzuleiten.
Zur Erleichterung der raschen Mischung zwischen dem gasförmigen Reaktionsmittel, das durch die benachbarten Ringdurchlässe 12a bis 16a zugeführt wird, sind die divergierenden Düsen 20 bis 24 als venturi-förmige Axialabschnitte geformt. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, wird jede divergierende Düse 20 bis 24 aus einem Ring gebildet mit einem Abschnitt, der nach innen und um einen kleinen Abstand zu einem minimalen Innendurchmesser hin konvergiert und dann graduell in Richtung auf die Austrittsöffnung divergiert. Die benachbarten Rohrenden der ringförmigen Austrittsöffnungen sind vorzugsweise aufgeweitet, um die Divergenz einer jeden Düse fortzuführen.
Zur Verstärkung des rezirkulierenden Stroms der kraftstoffreichen Wirbelströmung ist es wünschenswert, den Winkel der Leitschaufeln 45 so einzustellen, dass im innersten Ringdurchlass die höchste Drallgeschwindigkeit erzielt wird. Die Drallgeschwindigkeit sinkt dann mit zunehmendem Radialabstand von der Brenner-Mittellinie L.
Zur Verbesserung der Rezirkulationsströmung der kraftstoffreichen Toroid-Wirbelströmung im ersten Hohlraum 30 nimmt der radiale Abstand zwischen den benachbarten Düsen von der Brenner-Mittellinie L aus zu, damit eine konkav geformte Umhüllung innerhalb des divergierenden Hohlraums begrenzt wird. Die entsprechende Hüllkurve erstreckt sich entlang der Spitzen der divergierenden Düsen, wie durch die Projektionslinien C gezeigt.
Die axial auf Abstand liegende Anordnung der divergierenden Düsen 22 bis 24 im zweiten Hohlraum 40 lässt eine kegelstumpfförmige, sich entlang der Düsen erstreckende Kontur (dargestellt durch die geraden Projektionslinien C) erzielen, durch welche eine grössere Kontrolle über die thermische NOx-Bildung erreicht wird.
Die vorstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgte zum Zwecke der Illustration und Veranschaulichung. Die Erfindung soll dadurch nicht erschöpfend behandelt oder auf die präzise offenbarte
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Form beschränkt werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen im Rahmen der vorstehenden Lehre möglich. Die Ausführungsform wurde gewählt und dargestellt, um die Prinzipien der Erfindung im Sinne dern, damit andere einschlägige Fachleute fähig sind, die Erfindung in verschiedenartigen Ausführungsformen und bei unterschiedlichen Modifikationen, die auf den speziellen beabsichtigten Einsatz abgestellt sind, bestmöglichst auszu-
einer praktikablen Anwendung am deutlichsten zu schil- s werten.
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3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

  1. 661974
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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Gasturbinen-Brenner (10) zur Reduzierung der Emission von Stickstoffoxid-Produkten NOx während der Verbrennung von stickstoffreichen und hocharomatische Bestandteile enthaltenden Kraftstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner mehrere im wesentlichen koaxiale Rohre(ll bis 16)umfasst, die Ringdurchlässe (12a bis 16a) mit konzentrischen ringförmigen Öffnungen begrenzen, die zur Aufnahme von Kraftstoff und einem verwirbelten gasförmigen Reaktionsmittel vorgesehen sind, und sich mehrere, jeweils am stromabwärtsliegenden Ende der Durchlässe (12a bis 16a) liegende, im wesentlichen konzentrische, ventu-riartige Düsen (20 bis 24), gruppenweise zusammenwirkend, in einem solchen axialen Abstand befinden, dass durch die Düsengruppen (20,21 ; 22,23,24) je ein erster und zweiter stromabwärts divergierender Hohlraum (30,40) begrenzt wird, welche miteinander kommunizieren, wobei der zweite Hohlraum (40) stromabwärts vom ersten Hohlraum (30) liegt und der Abstand zwischen den Düsengruppen so gewählt ist, um einen kraftstoffreichen und einen kraftstoffarmen Toroidwirbelstrom (T, T') im ersten und zweiten Hohlraum (30,40) zu bilden, und dass ein zwischen dem ersten und dem zweiten Hohlraum (30,40) vorhandenes Einschnürmittel (42; 214a') zum Trennen des kraftstoffreichen vom kraftstoffarmen Wirbelstrom (T, T') vorhanden ist.
  2. 2. Gasturbinen-Brenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Drallerzeuger (45) in den Durchlässen (12a bis 16a) angeordnet sind, um dem gasförmigen Reaktionsmittel eine Drallgeschwindigkeitskomponente zu verleihen, wodurch eine Rotation des gasförmigen Reaktionsmittels um die Brenner-Längsmittellinie (L) möglich wird.
  3. 3. Gasturbinen-Brenner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drallerzeuger eine Vielzahl von Leitschaufeln (45) umfasst, die in Umfangsabständen voneinander innerhalb der Ringdurchlässe (12a bis 16a) unter einem vorgegebenen Schaufelwinkel feststehend angebracht sind.
  4. 4. Gasturbinen-Brenner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Winkel der Leitschaufeln (45) jeweils so gewählt ist, dass die grösste Drallstromgeschwindigkeit im innersten, mit dem ersten Hohlraum (30) in Verbindung stehenden Ringdurchlass (12a) und eine mit zunehmendem Radialabstand von der Längsmittellinie (L) des Brenners abnehmende Drallstromgeschwindigkeit erzielt wird, wodurch die Bildung derToroidwirbelströme (T, T') zur Minimierung der NOx-Produkte möglich wird.
  5. 5. Gasturbinen-Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschnürmittel in einem Rohrabschnitt angeordnet ist, der zwischen der letzten Düse (21) der ersten Düsengruppe (20,21) und der ersten Düse (22) der zweiten Düsengruppe (22,23,24) liegt und dass das Einschnürmittel in diesem Rohrabschnitt durch einen konvergierenden Teil (14a') sowie einen divergierenden Teil (14b') gebildet wird (Fig. 2).
  6. 6. Gasturbinen-Brenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einschnürmittel eine Anordnung (42) zum radialen Einspritzen eines Hochdruck-fluids in der Nähe einer Staustelle der kraftstoffreichen Wirbelströmung aufweist, um dadurch diese Wirbelströmung durch ein Anheben des Staudrucks und eine weitere Anreicherung des rückzirkulierenden Stroms der kraftstoffreichen Wirbelströmung zu stabilisieren (Fig. 1).
  7. 7. Gasturbinen-Brenner nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die den ersten Hohlraum (30) begrenzenden Düsen (20,21) in Axialrichtung so im Abstand zueinander liegen, dass eine gedachte Umhüllung (C) mit konkaven Randhüllkurven abgegrenzt wird und dass die den zweiten Hohlraum (40) begrenzenden
    Düsen (22 bis 24) in Axialrichtung so im Abstand zueinander liegen, dass eine gedachte Umhüllung (C) mit geradlinigen Randhüllkurven abgegrenzt wird.
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