CH699759B1 - Vormischvorrichtung mit Schutzvorrichtung für ein Turbinen-Triebwerk und Verfahren zur Herstellung der Vormischvorrichtung. - Google Patents

Abstract

Eine Vormischvorrichtung (14 ) für ein Turbinen(30)-Triebwerk (2) umfasst: einen Hauptkörper (44) mit einem Einlassabschnitt (46), einem Auslassabschnitt (52) und einer Aussenwand (45), die zusammen mindestens ein Brennstoffabgabeplenum bilden; und eine Vielzahl von Brennstoffmischröhren, die durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Brennstoffabgabeplenums verlaufen, wobei jede von der Vielzahl von Brennstoffmischröhren mindestens eine Brennstoffzuleitungsöffnung aufweist, die mit dem mindestens einen Brennstoffabgabeplenum in Fluidverbindung steht; und eine Schutzvorrichtung, bestehend aus mindestens einer Thermosicherung (211), die auf einer Aussenfläche mindestens einer Brennstoffmischröhre (60) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Thermosicherung (211) ein Material einschliesst, das bei einer Entzündung des Brennstoffs im Inneren der mindestens einen Brennstoffmischröhre (60) schmilzt und eine Umlenkung des Brennstoffs von der Brennstoffzuführungsöffnung zur mindestens einen Bypass-Öffnung bewirkt. Auch ein Verfahren zur Herstellung einer Vormischvorrichtung (14) mit der Schutzvorrichtung wird bereitgestellt.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft das Gebiet der Turbomaschinen-Verbrennungssysteme und insbesondere eine Vormischvorrichtung für Turbinen-Triebwerke sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vormischvorrichtung. Die Erfindung dient unter anderem einer Flammenunterdrückung zum Schutz einer Vormischvorrichtung bestehend aus mehrfachen Brennstoffmischröhren in einem Turbinen-Triebwerk.

Beschreibung des Stands der Technik

[0002] Allgemein verbrennen Turbinentriebwerke ein Brennstoff-Luft-Gemisch, das Wärmeenergie freisetzt, um einen Hochtemperaturgasstrom zu formen. Der Hochtemperaturgasstrom wird über einen Heissgasweg zu einer Turbine kanalisiert. Die Turbine wandelt Wärmeenergie aus dem Hochtemperaturgasstrom in mechanische Energie um, die eine Turbinenwelle dreht. Die Welle kann in verschiedenen Anwendungen wie z.B. für den Kraftantrieb einer Pumpe oder eines Stromgenerators eingesetzt werden.

[0003] In einer Gasturbine nimmt die Triebwerksleistung mit zunehmender Verbrennungsgastemperatur zu. Leider erzeugen höhere Gasstromtemperaturen höhere Mengen an Stickoxiden (NOx), eine Emission, die staatlichen Regelungen unterworfen ist. Deshalb gibt es einen sorgfältigen Balanceakt zwischen dem Betreiben von Gasturbinen in einem leistungsfähigen Bereich und dem gleichzeitigen Sicherstellen, dass der Ausstoss an NOxunter den vorgeschriebenen Pegeln bleibt.

[0004] Niedrige NOx-Pegel können erreicht werden, indem eine sehr gute Mischung des Brennstoffs und der Luft und die Verbrennung eines Magergemischs gewährleistet wird. Verschiedene Techniken wie Dry-Low-NOx(DLN)-Brennkammern einschliesslich Brennkammern mit Mager-Vorgemisch und Brennkammern mit Mager-Direkteinspritzung werden angewandt, um für die korrekte Mischung zu sorgen. In Turbinen, die Brennkammern mit Mager-Vorgemisch verwenden, wird Brennstoff in einer Vormischvorrichtung mit Luft gemischt, bevor er einer Reaktions- oder Verbrennungszone zugeführt wird. Die Vormischung senkt die Spitzenverbrennungstemperaturen und reduziert dadurch den NOx-Ausstoss. Doch je nach dem verwendeten spezifischen Brennstoff kann die Vormischung Selbstentzündung, Flammenrückschlag und/oder das Halten der Flamme im Inneren der Vormischvorrichtung verursachen. Wie man sich vorstellen kann, können Fälle der Selbstentzündung, des Rückschlags und/oder des Haltens der Flamme im Inneren des Vormischvorrichtung für die Maschinenkomponenten schädlich sein. Derartige Bedingungen können die Emissionen sowie die Leistung des Verbrennungssystems zumindest beeinträchtigen und eine Schädigung oder Zerstörung der Ausrüstung zur Folge haben.

[0005] Es ist der vorliegenden Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Vormischvorrichtung oder Düse für ein Turbinen-Triebwerk zu schaffen, die eine Selbstentzündung, einen Flammenrückschlag und/oder ein Halten der Flamme im Inneren der Vormischvorrichtung oder Düse möglichst verhindert. Zudem ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Vormischvorrichtung zu schaffen.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0006] Diese Aufgaben sind durch eine Vormischvorrichtung gemäss Anspruch 1 bzw. durch ein Verfahren gemäss Anspruch 6 gelöst.

[0007] Gemäss der Erfindung ist eine Vormischvorrichtung für ein Turbinentriebwerk offenbart, umfassend: einen Hauptkörper mit einem Einlassabschnitt, einem Auslassabschnitt und einer Aussenwand, die zusammen mindestens ein Brennstoffabgabeplenum bilden; und eine Vielzahl von Brennstoffmischröhren, die durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Brennstoffabgabeplenums verlaufen, wobei jede von der Vielzahl von Brennstoffmischröhren mindestens eine Brennstoffzuleitungsöffnung aufweist, die mit dem mindestens einen Brennstoffabgabeplenum in Fluidverbindung steht; und mindestens eine Thermosicherung, die auf einer Aussenfläche mindestens einer Brennstoffmischröhre angeordnet ist, wobei das mindestens eine Schutzsystem mit einer Thermosicherung ein Material einschliesst, das bei einer Entzündung des Brennstoffs im Inneren der mindestens eine Brennstoffmischröhre schmilzt und eine Umlenkung des Brennstoffs von der Brennstoffzuführungsöffnung zu mindestens einer Bypass-Öffnung bewirkt.

[0008] Zudem ist ein erfindungsgemässes Verfahren zur Herstellung einer Vormischvorrichtung zur Brennstoffversorgung einer Verbrennungskammer offenbart, umfassend: das Wählen einer Vormischvorrichtung, umfassend einen Hauptkörper mit einem Einlassabschnitt, einem Auslassabschnitt und einer Aussenwand, die zusammen mindestens ein Brennstoffabgabeplenum bilden; und eine Vielzahl von Brennstoffmischröhren, die durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Brennstoffabgabeplenums verlaufen, wobei jede von der Vielzahl von Brennstoffmischröhren mindestens eine Brennstoffzuführungsöffnung aufweist, die mit dem mindestens einen Brennstoffabgabeplenum in Fluidverbindung steht; das Wählen eines Sicherungsmaterials, um mindestens eine Thermosicherung in die Vormischvorrichtung zu installieren; und das Anordnen mindestens einer Thermosicherung auf einer Aussenfläche mindestens einer Brennstoffmischröhre der Vormischvorrichtung; ausserdem das Anordnen mindestens einer Bypass-Öffnung an einer Stelle, die gewählt wird, um nach einer Aktivierung der mindestens einen Thermosicherung Brennstoff zu empfangen, wobei für das Sicherungsmaterial ein Material gewählt wird, das einen Schmelzpunkt hat, der beim Erreichen einer Entzündungstemperatur des Brennstoffs im Inneren der Vormischvorrichtung überschritten wird.

[0009] Es ist zudem ein Turbinentriebwerk offenbart, jedoch nicht beansprucht, umfassend: mindestens eine Brennstoffquelle; mindestens eine Verbrennungsluftquelle; eine Vorrichtung zum Mischen des Brennstoffs mit der Verbrennungsluft, wobei die Vorrichtung umfasst einen Hauptkörper mit einem Einlassabschnitt, einem Auslassabschnitt und einer Aussenwand, die zusammen mindestens ein Brennstoffabgabeplenum bilden; und eine Vielzahl von Brennstoffmischröhren, die durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Brennstoffabgabeplenums verlaufen, wobei jede von der Vielzahl von Brennstoffmischröhren mindestens eine Brennstoffzuführungsöffnung aufweist, die mit dem mindestens einen Brennstoffabgabeplenum in Fluidverbindung steht; mindestens eine Thermosicherung, die auf einer Aussenfläche mindestens einer Röhre angeordnet ist, wobei die mindestens eine Thermosicherung ein Material einschliesst, das bei einer Entzündung des Brennstoffs im Inneren der mindestens einen Röhre schmilzt und eine Umlenkung des Brennstoffs von der Brennstoffzuführungsöffnung zu mindestens einer Bypass-Öffnung bewirkt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0010] <tb>Fig. 1<SEP>ist eine Querschnittsseitenansicht eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks mit einer Brennstoffzuleitungsdüse oder Vormischvorrichtung oder Düse, die einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung gemäss aufgebaut ist; <tb>Fig. 2<SEP>ist eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Düse; <tb>Fig. 3<SEP>ist eine Querschnittsseitenansicht der Düse von Fig. 2 ; <tb>Fig. 4<SEP>ist eine perspektivische Querschnittsansicht eines Auslassabschnitts der Düse und veranschaulicht Brennstoffabgabeöffnungen; <tb>Fig. 5<SEP>ist eine Querschnittsseitenansicht einer anderen Ausführungsform der Düse und veranschaulicht Betriebsanomalien einschliesslich eines Flammenhalteereignisses und Rückschlags; <tb>Fig. 6<SEP>ist eine partielle Querschnittsseitenansicht der in Fig. 5 dargestellten Düse mit Zusatz einer Thermosicherung und zeigt zudem die Arbeitsweise der Thermosicherung als thermisches Schutzsystem; <tb>Fig. 7 – 13<SEP>veranschaulichen weitere Ausführungsformen der Thermosicherung.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

[0011] Hierin werden Verfahren und eine Vorrichtung offenbart, um in einer Düse bestehend aus mehrfachen Röhren für ein Turbinentriebwerk einen Flammenhalte- und Rückschlagschutz zu gewährleisten. Um einen Kontext für die Lehren hierin bereitzustellen, werden in Fig. 1 bis Fig. 4 eine beispielhafte Ausführungsform des Turbinentriebwerks und eine beispielhafte Ausführungsform der Düse gezeigt.

[0012] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines beispielhaften Gasturbinentriebwerks 2. Das Triebwerk 2 umfasst einen Verdichter 4 und eine Brennkammeranordnung 8. Die Brennkammeranordnung 8 weist eine Brennkammeranordnungswand 10 auf, die mindestens teilweise eine Verbrennungskammer 12 definiert. Mindestens eine Vormischvorrichtung 14, fortan Düse 14 genannt, verläuft durch die Brennkammeranordnungswand 10 und führt in die Verbrennungskammer 12. Wie weiter unten ausführlicher beschrieben, empfängt die Düse 14 ein erstes Fluid oder Brennstoff durch einen Brennstoffeinlass 18 und ein zweites Fluid oder verdichtete Luft aus dem Verdichter 4. Der Brennstoff und die verdichtete Luft werden gemischt, in die Verbrennungskammer 12 geleitet und gezündet, um ein(en) Hochtemperatur-, Hochdruck-Verbrennungsprodukt oder Luftstrom zu formen. Auch wenn in der beispielhaften Ausführungsform nur eine einzelne Brennkammeranordnung 8 gezeigt wird, kann der Motor 2 eine Vielzahl von Brennkammeranordnungen 8 umfassen. In jedem Falle umfasst das Triebwerk 2 auch eine Turbine 30 und eine Verdichter/Turbinenwelle 34 (manchmal als Rotor bezeichnet). Die Turbine 30 ist auf bekannte Weise mit der Welle 34 gekoppelt und treibt diese an, die ihrerseits den Verdichter 4 antreibt.

[0013] In Betrieb strömt Luft in den Verdichter 4 und wird zu einem Hochdruckgas verdichtet. Das Hochdruckgas wird der Brennkammeranordnung 8 zugeführt und in der Düse 14 mit Brennstoff, zum Beispiel Prozessgas und/oder synthetisches Gas (Syngas), gemischt. Das Brennstoff-Luft- oder brennbare Gemisch wird in die Verbrennungskammer 12 geleitet und gezündet, um einen Hochdruck-, Hochtemperatur-Verbrennungsgasstrom zu formen. Alternativ dazu kann die Brennkammeranordnung 8 Brennstoffe verbrennen, die Erdgas und/oder Heizöl einschliessen, ohne aber darauf beschränkt zu sein. In jedem Falle kanalisiert die Brennkammeranordnung 8 den Verbrennungsgasstrom zur Turbine 30, die Wärmeenergie in mechanische Rotationsenergie umwandelt.

[0014] In der Beschreibung der Düse 14, die einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung gemäss aufgebaut ist, wird nun auf Fig. 2 – 4 Bezug genommen. Wie gezeigt, umfasst die Düse 14 einen Hauptkörper 44 mit einer Aussenwand 45, die einen Einlassabschnitt 46 mit einem ersten Fluideinlass 48 und einen Auslassabschnitt 52 definiert, aus welchem das brennbare Gemisch in die Verbrennungskammer 12 geleitet wird. Die Düse 14 umfasst ferner eine Vielzahl von Fluidabgabe- oder Mischröhren, wovon eine bei 60 angezeigt wird, die zwischen dem Einlassabschnitt 46 und dem Auslassabschnitt 52 verlaufen, sowie eine Vielzahl von Fluidabgabeplena 74, 76 und 78, die den Abgaberöhren 60 auf selektive Weise ein erstes Fluid und/oder andere Substanzen zuführen, wie weiter unten ausführlicher erläutert. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform definiert das Plenum 74 ein erstes Plenum, das nahe am Auslassabschnitt 52 angeordnet ist, das Plenum 76 definiert ein Zwischenplenum, das mittig in der Düse 14 angeordnet ist, und das Plenum 78 definiert ein drittes Plenum, das nahe am Einlassabschnitt 46 angeordnet ist. Schliesslich weist die gezeigte Düse 14 einen Befestigungsflansch 80 auf. Der Befestigungsflansch 80 wird verwendet, um die Düse 14 an der Brennkammeranordnungswand 10 zu befestigen.

[0015] Die Röhre 60 stellt einen Durchgang bereit, um das zweite Fluid und das brennbare Gemisch der Verbrennungskammer 12 zuzuführen. Es versteht sich, dass mehr als ein Durchgang pro Röhre vorgesehen sein kann, wobei jede Röhre 60 abhängig von den Betriebsanforderungen des Triebwerks 2 in verschiedenen Winkeln geformt ist (Fig. 2 und 3 ). Natürlich kann die Röhre 60 auch ohne angewinkelte Abschnitte geformt sein, wie in Fig. 4 gezeigt. Wie weiter unten deutlich wird, ist jede Röhre 60 konstruiert, um die geeignete Mischung des ersten und zweiten Fluids vor ihrer Einleitung in die Verbrennungskammer 12 sicherzustellen. Zu diesem Zweck umfasst jede Röhre 60 einen ersten oder Einlassendabschnitt 88, der am Einlassabschnitt 46 vorgesehen ist, einen zweiten oder Auslassendabschnitt 89, der am Auslassabschnitt 52 vorgesehen ist, und einen Zwischenabschnitt 90.

[0016] Der gezeigten beispielhaften Ausführungsform gemäss hat die Röhre 60 einen allgemein kreisrunden Querschnitt mit einem Durchmesser, der dimensioniert ist, um die Leistung und Herstellbarkeit zu verbessern. Wie weiter unten ausführlicher erläutert, kann der Durchmesser der Röhre 60 entlang einer Länge der Röhre 60 variieren. Einem Beispiel gemäss ist die Röhre 60 mit einem Durchmesser von etwa 2,5 mm bis etwa 22 mm oder grösser geformt. Die Röhre 60 hat auch eine Länge, die etwa zehn (10) Mal dem Durchmesser entspricht. Natürlich kann die spezifische Beziehung von Durchmesser und Länge je nach der spezifischen Anwendung, die für das Triebwerk 2 gewählt wird, variieren. Der gezeigten Ausführungsform gemäss weist der Zwischenabschnitt 90, der in Fig. 2 und 3 gezeigt wird, zudem einen angewinkelten Abschnitt 93 auf, sodass der Einlassendabschnitt 88 an einer Achse entlang verläuft, die relativ zum Auslassendabschnitt 89 versetzt ist. Der angewinkelte Abschnitt 93 erleichtert die Mischung des ersten und zweiten Fluids, indem er in der Röhre 60 einen Sekundärstrom erzeugt. Zusätzlich dazu, dass er die Mischung erleichtert, schafft der angewinkelte Abschnitt 93 Raum für die Plena 74, 76 und 78. Natürlich kann die Röhre 60 je nach Konstruktions- und Betriebsanforderungen auch ohne angewinkelten Abschnitt 93 geformt sein, wie in Fig. 4 gezeigt, wobei der erste Fluideinlass 48 an Seitenabschnitten davon liegt oder dergleichen.

[0017] Der in Fig. 1 – 4 gezeigten beispielhaften Ausführungsform gemäss umfasst jede Röhre 60 eine erste Fluidabgabeöffnung 103, die nahe am Auslassendabschnitt 89 angeordnet ist und mit dem ersten Plenum 74 in Fluidverbindung steht, eine zweite Fluidabgabeöffnung 104, die entlang des Zwischenabschnitts 90 angeordnet ist und mit dem zweiten Plenum 76 in Fluidverbindung steht, und eine dritte Fluidabgabeöffnung 105, die im Wesentlichen vom Einlassendabschnitt 88 beabstandet ist und vor den ersten und zweiten Fluidabgabeöffnungen 103 und 104 angeordnet ist. Die dritte Fluidabgabeöffnung 105 steht mit dem dritten Plenum 78 in Fluidverbindung. Die Fluidabgabeöffnungen 103–105 können je nach der spezifischen Anwendung, in der die Turbine 2 eingesetzt wird, in verschiedenen Winkeln geformt sein. Einer beispielhaften Ausführung der Erfindung zufolge wird ein flacher Winkel verwendet, um dem Brennstoff die Unterstützung des Luftstroms durch die Röhre 60 zu erlauben und den Druckabfall durch die Röhre 60 zu reduzieren. Zudem reduziert ein flacher Winkel potenzielle Störungen im Luftstrom, die durch einen Brennstoffstrahl verursacht werden. Einer anderen beispielhaften Ausführung zufolge ist die Röhre 60 mit einem abnehmenden Durchmesser geformt, der z.B. an der ersten Fluidabgabeöffnung 103 eine Region mit höherer Strömungsgeschwindigkeit erzeugt, um das Flammenhaltepotenzial zu verringern. Der Durchmesser nimmt dann dahinter zu, um für eine Wiederherstellung des Drucks zu sorgen. Bei dieser Anordnung erlaubt die erste Fluidabgabeöffnung 104 die versenkte Mager-Direkteinspritzung des brennbaren Gemischs, erlaubt die zweite Fluidabgabeöffnung 103 eine partiell vorgemischte Einspritzung des brennbaren Gemischs und erlaubt die dritte Fluidabgabeöffnung 105 die voll vorgemischte Abgabe des brennbaren Gemischs in die Verbrennungskammer 12.

[0018] Das heisst, die erste Fluidabgabeöffnung 103 erlaubt die Einleitung des ersten Fluids oder Brennstoffs in die Röhre 60, die bereits einen zweiten Fluid- oder Luftstrom enthält. Die spezielle Lage der ersten Fluidabgabeöffnung 103 gewährleistet, dass das erste Fluid sich mit dem zweiten Fluid vermischt, kurz bevor es in die Verbrennungskammer 12 eintritt. Auf diese Weise bleiben der Brennstoff und die Luft im Wesentlichen ungemischt, bis sie in die Verbrennungskammer 12 eintreten. Die zweite Fluidabgabeöffnung 104 erlaubt die Einleitung des ersten Fluids in das zweite Fluid an einem Punkt, der vom Auslassendabschnitt 89 beabstandet ist. Durch Beabstanden der zweiten Fluidabgabeöffnung 104 vom Auslassendabschnitt 89 wird die partielle Mischung des Brennstoffs und der Luft ermöglicht, bevor sie in die Verbrennungskammer 12 eingeleitet werden. Schliesslich ist die dritte Fluidabgabeöffnung 105 vom Auslassendabschnitt 89 im Wesentlichen beabstandet und liegt bevorzugt vor dem angewinkelten Abschnitt 93, sodass das erste Fluid und das zweite Fluid im Wesentlichen komplett vorgemischt sind, bevor sie in die Verbrennungskammer 12 eingeleitet werden. Wenn der Brennstoff und die Luft die Röhre 60 durchlaufen, erzeugt der angewinkelte Abschnitt 93 eine Verwirbelungswirkung, die zur Mischung beiträgt. Zusätzlich zur Formung von Fluidabgabeöffnungen 103–105 in verschiedenen Winkeln können Vorsprünge zu jeder Röhre 60 hinzugefügt werden, die das Fluid von den Röhrenwänden (nicht separat bezeichnet) wegleiten. Die Vorsprünge können im gleichen Winkel wie die entsprechende Fluidabgabeöffnung 103–105 oder in einem anderen Winkel geformt sein, um einen Einspritzwinkel des eintretenden Fluids zu regulieren.

[0019] Mit dieser Gesamtanordnung wird Brennstoff auf selektive Weise durch den ersten Fluideinlass 48 und in ein Plenum oder mehrere Plena 74, 76 und 78 zugeführt, um sich an verschiedenen Punkten entlang der Röhre 60 zu mischen, um das Brennstoff-Luft-Gemisch zu regeln und es an Unterschiede in den Umgebungs- oder Betriebsbedingungen anzupassen. Das heisst, voll gemischtes Brennstoff-Luft-Gemisch tendiert dazu, niedrigere NOx-Pegel zu erzeugen als partiell gemischtes oder ungemischtes Brennstoff/Luft-Gemisch. Unter Kaltstartbedingungen und/oder beim Runterfahren sind jedoch fettere Gemische vorzuziehen. Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung bieten daher vorteilhafterweise eine grössere Kontrolle über Verbrennungsnebenprodukte, indem sie das Brennstoff-Luft-Gemisch auf selektive Weise regeln, um sich an verschiedene Betriebs- oder Umgebungsbedingungen des Triebwerks 2 anzupassen.

[0020] Zusätzlich zur selektiven Einleitung von Brennstoff können andere Substanzen oder Verdünnungsmittel in das Brennstoff-Luft-Gemisch eingeleitet werden, um Verbrennungseigenschaften zu regulieren. Das heisst, während Brennstoff typischerweise in das dritte Plenum 78 eingeleitet wird, können Verdünnungsmittel zum Beispiel in das zweite Plenum 76 eingeleitet und mit dem Brennstoff und der Luft gemischt werden, bevor sie in die Verbrennungskammer 12 eingeleitet werden. Ein weiterer Vorteil der obigen Anordnung ist, dass Brennstoff oder andere Substanzen in den Plena 74, 76 und 78 das die Röhre 60 durchlaufende Brennstoff-Luft-Gemisch kühlen, wodurch die Flamme gelöscht wird und bessere Flammenhaltefähigkeiten gewährleistet werden. Obwohl mehrfache Plena und Abgabeöffnungen offensichtliche Vorteile aufzuweisen haben, versteht es sich in jedem Falle, dass die Düse 14 mit einer einzigen Brennstoffabgabeöffnung geformt sein kann, die mit einem einzigen Brennstoffplenum in Fluidverbindung steht, das strategisch angeordnet ist, um zur Anpassung an verschiedene Anwendungen des Triebwerks 2 die effiziente Verbrennung zu erleichtern.

[0021] Nun kann, was den Wärmeschutz der Düse 14 anbetrifft, in einigen Fällen während des Betriebs ein Flammenhalte-Ereignis oder ein Flammenrückschlag auftreten. Das heisst, bestimmte Probleme wie Brennstoffunvereinbarkeiten (d.h. die Einleitung begrenzter Brennstoffmengen mit niedrigem Flammpunkt), Funken und andere Probleme können die Entzündung (d.h. Betriebsanomalien, allgemein als «Ereignis» bezeichnet) des Brennstoff/Luft-Gemischs im Inneren der Röhre 60 und vor der Einspritzung in die Verbrennungskammer 12 zur Folge haben. Daher werden verschiedene Ausführungsformen des Wärmeschutzes der Düse 14 bereitgestellt.

[0022] Allgemein wird der Wärmeschutz hierin so beschrieben, dass ein Merkmal wie eine Thermosicherung aktiviert wird (d.h. schmilzt) und einen weiteren Schaden am Rest der Düse begrenzt, wenn ein Flammenhalteereignis oder Rückschlagereignis auftritt. Ein weiterer Schaden wird begrenzt, indem der Brennstoff die Problemregion umgeht und die weitere Funktionsfähigkeit in gewissem Umfang ermöglicht wird, bis die Düse 14 repariert oder ausgetauscht werden kann.

[0023] Zunächst ist anzumerken, dass die obigen beispielhaften Ausführungsformen von Fig. 1 – 4 lediglich der Veranschaulichung des Triebwerks 2 und der Düse 14 dienen. Demnach sind die Schutzsysteme, die hierin bereitgestellt werden, nicht auf die in Fig. 6 – 13 gezeigten Ausführungsformen eingeschränkt.

[0024] Nun Bezug nehmend auf Fig. 5 wird ein Beispiel einer anderen Ausführungsform der Düse 14 gezeigt. In dieser Ausführungsform weist die Düse 14 eine Vielzahl von Röhren 160 auf, um der Verbrennungskammer 12 durch einen Auslassabschnitt 152 Luft zuzuführen. Die Vielzahl von Röhren 160 kann durch eine Aussenwand 145 des Brennstoffplenums begrenzt werden und einen länglichen Zwischenabschnitt 190 einschliessen. Zwischen der Vielzahl von Röhren 160 liegt ein Brennstoffplenumsraum 161. Ein erster Befestigungsflansch 181 und ein zweiter Befestigungsflansch 182 sind in der Aussenwand 145 des Brennstoffplenums integriert und axial entlang einer Länge der Düse 14 angeordnet. Allgemein sorgen der erste Befestigungsflansch 181 und der zweite Befestigungsflansch 182 für die sichere Installation der Düse 14. Die Düse 14 weist einen Einlassabschnitt 146 auf. Die Düse weist ein erstes Fluidabgabeplenum 174 und ein zweites Fluidabgabeplenum 176 auf.

[0025] Allgemein wird Luft durch den Einlassabschnitt 146 und in die Vielzahl von Röhren 160 geleitet. Brennstoff tritt aus dem Brennstoffplenumsraum 161 durch verschiedene Brennstoffzuleitungsöffnungen (in Fig. 6 – 13 dargestellt) in die Vielzahl von Röhren 160 ein. In Fig. 5 werden zwei Ereignisse 171 gezeigt. Diese umfassen ein Flammenhalte-Ereignis 171 in einem mittleren Abschnitt einer Röhre 160 und ein Rückschlagereignis 171 (aus der Verbrennungskammer 12) in einer anderen Röhre 160. Es ist anzumerken, dass diese Beispielereignisse 171 lediglich beispielhaft für zwei Formen eines Ereignisses 171 sind. Ungeachtet ihrer Form wird gewünscht, dass derartige Ereignisse 171 möglichst schnell gelöscht werden, um die Düse 14 zu schützen, eine zu frühe oder katastrophale Entzündung der Brennstoffzufuhr zu verhindern und schlechte Verbrennungsbedingungen zu begrenzen.

[0026] Das Variieren der Länge L der Düse 14 bietet Konstrukteuren die Möglichkeit, die Mischung des Brennstoffs und die Verbrennung zu regulieren. Demnach können Konstrukteure Ausführungsformen mit «Mager-Direkteinspritzung» (LDI), wo eine wesentliche Brennstoffmenge am oder nahe am Auslassabschnitt 152 in die Vielzahl von Röhren 160 eingespritzt wird, «vorgemischter Direkteinspritzung» (PDI), wo eine wesentliche Brennstoffmenge vor dem Auslassabschnitt 152 in die Vielzahl von Röhren 160 eingespritzt wird, was eine gründliche und wesentliche Mischung von Brennstoff und Luft zur Folge hat, und andere Formen der Einspritzung bevorzugen.

[0027] Vor der Erläuterung von Fig. 6 – 13 wird zunächst auf allgemeine Aspekte des Wärmeschutzes für die Düse 14 eingegangen. Allgemein weist die Düse 14 Wärmeschutzmerkmale in Form einer Thermosicherung und mindestens einer Bypass-Öffnung auf. Im Normalbetrieb tritt Brennstoff im Brennstoffplenumsraum 161 durch mindestens eine Brennstoffzuführungsöffnung (d.h., eine Öffnung in der Seite der Röhre 160) in jede Röhre 160 ein. Hinter der Brennstoffzuführungsöffnung ist mindestens eine Thermosicherung angeordnet. Allgemein ist mindestens eine Bypass-Öffnung nahe an, benachbart zu, angrenzend zu oder in einer ähnlichen Beziehung zur mindestens einen Thermosicherung angeordnet. Wenn das Ereignis 171 eingeleitet wird, tritt eine Schmelzung (auch als «Aktivierung» bezeichnet) der Thermosicherung auf. Als Ergebnis ändert sich ein Brennstoffstrom in der Düse 14. Das heisst, ein wesentlicher Anteil des Brennstoffs läuft durch die mindestens eine Brennstoffzuführungsöffnung, allgemein durch eine vorherige Stelle der Thermosicherung (eine Stelle, die vor dem Schmelzen der Thermosicherung blockiert war), und tritt durch die mindestens eine Bypass-Öffnung aus. Es ist anzumerken, dass der Brennstoff und die Luft in den Zeichnungen von Fig. 6 – 13 allgemein in der X-Richtung strömen. Eine erste Ausführungsform der Wärmeschutzmerkmale wird in Fig. 6 gezeigt.

[0028] Fig. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform der Düse 14, die die Wärmeschutzmerkmale aufweist. Es ist anzumerken, dass diese Zeichnung nur einen Ausschnitt von der Vielzahl von Röhren 160 und des Brennstoffplenumsraums 161 darstellt. In diesem Beispiel weist jede Röhre 160 hinter dem Einlassabschnitt 146 eine Brennstoffzuleitungsöffnung 203 auf. Weiter hinten liegt eine einzelne Thermosicherung 201, auch als «Einheitsicherung», «gemeinsame Sicherung» und durch andere ähnliche Ausdrücke bezeichnet. Die Einheitsthermosicherung 201 umgibt allgemein jede Röhre 160 und erstreckt sich über den ganzen Brennstoffplenumsraum 161 (eine gemeinsame Thermosicherung 201 muss sich nicht über den ganzen Brennstoffplenumsraum 161 erstrecken). Dies blockiert auf effektive Weise den Durchgang des Brennstoffs an der Thermosicherung 201 vorbei, solange die Thermosicherung 201 intakt ist. Schliesslich tritt der Brennstoff durch den Auslassabschnitt 152 aus.

[0029] Brennstoff strömt normalerweise durch die Brennstoffzuleitungsöffnung 203 in eine jeweilige Röhre 160, um sich mit Luft zu mischen, die aus dem Einlassabschnitt 146 kommt. Wenn ein Flammenhalteereignis 171 auftritt, wird die Thermosicherung 201 in der Nachbarschaft der Röhre 160, die das Flammenhalteereignis 171 enthält, durch Schmelzen aktiviert. Als Ergebnis wird die Thermosicherung 201 den Brennstoffplenumsraum 161 in der Nachbarschaft der Röhre 160 nicht mehr blockieren. Demnach tritt mindestens ein Anteil des Brennstoffs in den Brennstoffplenumsraum 161 hinter der Thermosicherung 201 (z.B., wo die Thermosicherung 201 lag) ein und tritt schliesslich direkt durch eine Bypass-Öffnung 205, die im Auslassabschnitt 152 enthalten ist, aus der Düse 14 aus. Es ist anzumerken, dass die Bypass-Öffnung 205 in dieser Ausführungsform als eine Einzelöffnung (das heisst, als eine offene Fläche) ausgeführt ist, die sich über den Auslassabschnitt 152 erstreckt, obwohl es auch mehrfache verbundene Öffnungen geben kann, die sich über dem Auslassabschnitt 152 erstrecken. Das heisst, in einigen Ausführungsformen kann eine Fläche des Auslassabschnitts 152 nicht offen sein und eine Platte (z.B. zum Tragen der Röhren 160) umfassen, wobei die Platte (nicht gezeigt) mehrere Löcher darin aufweist, um den Austritt des Brennstoffs aus der Düse 14 zuzulassen.

[0030] Nach Aktivierung der Thermosicherung 201 umgeht der Brennstoff nun grösstenteils die Brennstoffzuleitungsöffnungen 203, und dem Flammenereignis 171 wird dadurch wirksam Brennstoff entzogen. Dadurch wird die Düse 14 vor zusätzlicher Wärmebelastung und der resultierenden Schädigung geschützt.

[0031] Fig. 7 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Düse 14 mit den Wärmeschutzmerkmalen. Wie die Ausführungsform von Fig. 6 weist jede Röhre 160 die Brennstoffzuleitungsöffnung 203 auf. Weiter hinten liegt die Einheitsthermosicherung 201, und dahinter liegt eine Vielzahl von Bypass-Öffnungen 205. Im Normalbetrieb tritt Brennstoff durch jede Röhre 160 aus dem Auslassabschnitt 152 aus. Solange die Thermosicherung 201 intakt bleibt, bleiben die Bypass-Öffnungen 205 unbenutzt.

[0032] Wenn das Flammenhalteereignis 171 auftritt, wird wie im Beispiel von Fig. 6 die Thermosicherung 201 in der Nachbarschaft der Röhre 160, die das Flammenhalteereignis 171 enthält, durch Schmelzen aktiviert. Als Ergebnis wird ein Abschnitt der Thermosicherung 201 entfernt und blockiert nicht mehr einen Abschnitt des Brennstoffplenumsraums 161, der die Röhre 160 umgibt. Daher erlaubt die Aktivierung (d.h., das Schmelzen) eines Abschnitts der Einheitsthermosicherung 201 dem Brennstoff, die Brennstoffzuleitungsöffnung 203 für die betroffene Röhre 160 zu umgehen.

[0033] Das Schmelzen eines Abschnitts der Einheitsthermosicherung 201 erlaubt mindestens einem Teil des Brennstoffs, sich im Brennstoffplenumsraum 161 (d.h. in einer Y-Richtung) hinter der Thermosicherung 201 zu verteilen. Demnach tritt der Brennstoff in die Bypass-Öffnung 205 für die Röhre 160 ein, die das Ereignis 171 enthält, und ein Teil des Brennstoffs kann auch in Bypass-Öffnungen 205 für andere Röhren 160 nahebei eintreten. Als Ergebnis der Aktivierung der Thermosicherung 201 umgeht der Brennstoff nun grösstenteils die Brennstoffzuleitungsöffnungen 203 für die betroffene Röhre 160, und dem Flammenereignis 171 wird wirksam Brennstoff entzogen. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sie mindestens einen Teil der Funktionsfähigkeit der Düse 14 aufrechterhält, indem sie eine Brennstoff-Luft-Mischung zulässt, bevor das Gemisch aus der Düse 14 austritt.

[0034] Fig. 8 veranschaulicht eine andere Ausführungsform, in der Wärmeschutzmerkmale implementiert sind. In diesem Beispiel wird eine Vielzahl von flachen Thermosicherungen 201 verwendet. Jede einzelne flache Thermosicherung 201 bedeckt eine jeweilige Bypass-Öffnung 205. Im Normalbetrieb strömt Brennstoff durch jede der Brennstoff Zuleitungsöffnungen 203 in eine jeweilige Röhre 160. Der Brennstoff mischt sich dann mit der aus dem Einlassabschnitt 146 kommenden Luft. Im Falle eines Flammenhalte-Ereignisses 171 wird die flache Thermosicherung 201 zum Schutz der Röhre 160, in der das Ereignis 171 enthalten ist, durch Schmelzen aktiviert. Dies erlaubt Brennstoff, die Brennstoffzuleitungsöffnung 203 zu umgehen und in die Bypass-Öffnung 205 einzutreten. Da ein Teil des Brennstoffs nun die Brennstoffzuleitungsöffnung 203 umgeht, wird dem Ereignis 171 nun wirksam Brennstoff entzogen, wodurch die Düse 14 vor zusätzlicher Wärmebelastung und der resultierenden Schädigung geschützt wird. Dies bietet den Vorteil, dass der Betrieb anderer Röhren 160 durch das Ereignis 171 nicht gestört wird, während zusätzlich mindestens ein Teil der Funktionsfähigkeit der jeweiligen Röhre 160 erhalten bleibt.

[0035] Fig. 9 veranschaulicht eine andere Ausführungsform, die Wärmeschutzmerkmale verwendet. Diese Ausführungsform entspricht der Ausführungsform von Fig. 8 . Die einzelnen Thermosicherungen 201 bedecken jeweils hintere Bypass-Öffnungen 205 nahe am Austritt der Röhre 160 auf der Auslassseite 152. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass sie den unbetroffenen Röhren 160 den Weiterbetrieb wie zuvor erlaubt, während sie die Gefahr eines fortbestehenden Ereignisses 171 im Inneren der beschädigten Röhre 160 reduziert.

[0036] Natürlich dienen diese Zeichnungen nur Veranschaulichungszwecken und stellen die Arbeitsweise, die Grösse oder den Massstab der Düse 14 nicht präzise dar.

[0037] Allgemein ist die Thermosicherung 201 aus einem Material hergestellt, das eine niedrigere oder im Wesentlichen niedrigere Schmelztemperatur hat als das Material, das zur Herstellung jeder der Röhren 160, der Aussenwand 145 und anderer Komponenten, die in der Nähe der Anomalie 171 liegen können, verwendet wird. Allgemein wird das Material, das für jede Sicherung 201 verwendet wird, gewählt, um bei einer Temperatur zu schmelzen, die für einen wesentlichen Schutz der Düse 14 vor Beschädigung durch das Ereignis 171 sorgt, während sie während des Normalbetriebs des Triebwerks 2 intakt bleibt. Beispielhafte Materialien schliessen Aluminium, Blei, Zinn, Lötmetall, verschiedene Legierungen solcher Metalle und andere derartige Materialien ein. Materialien können einer Verbrennungstemperatur des Brennstoffs entsprechend gewählt werden.

[0038] Die Thermosicherung 201 ist allgemein auf einer Aussenfläche jeder der Röhren 160 angeordnet. Die Thermosicherung 201 kann die jeweilige Röhre 160 mindestens partiell umgeben und kann die jeweilige Röhre 160 vollständig umgeben. Eine einzelne Thermosicherung 201 kann alle Röhren 160 umgeben, wobei sie den Raum zwischen allen Röhren zu den Aussenwänden 145 des Brennstoffplenumsraums 161 überbrückt. Verschiedene Ausführungsformen der Thermosicherung 201 werden in Fig. 10 veranschaulicht.

[0039] Fig. 10 ist eine Endansicht eines Abschnitts der Düse 14. In diesem Beispiel werden verschiedene Ausführungsformen von Beziehungen der Thermosicherung 201 gezeigt. Manche dieser Ausführungsformen können nicht geeignet sein, um in einer Anwendung zu koexistieren, und daher dient Fig. 10 nur der Veranschaulichung. In diesem Beispiel werden die Thermosicherungen 201 in Beziehung zu ausgewählten Röhren 160 und Öffnungen gezeigt, die als die mindestens eine Brennstoffzuleitungsöffnung 203 und Bypass-Öffnung 205 verwendet werden. Zum Beispiel wird eine gemeinsame Thermosicherung 211 gezeigt. Allgemein ist die gemeinsame Thermosicherung 211 zwischen mindestens zwei Röhren 160 vorgesehen. In einigen Ausführungsformen überbrückt die gemeinsame Thermosicherung 211 den Brennstoffplenumsraum 161 (den Raum zwischen allen Röhren, und der sich zu den Brennstoffplenumswänden 145 erstreckt) als Einheitsthermosicherung (siehe Fig. 6 und 7 ). In einem anderen Beispiel, das in Fig. 10 gezeigt wird, bedeckt eine separate Thermosicherung 212 eine einzelne Bypass-Öffnung 205 in jeder Brennstoffröhre 160 und kann als flache Thermosicherung ausgeführt sein, wodurch eine reduzierte Strömungsturbulenz gewährleistet wird. In einem weiteren Beispiel, das in Fig. 10 gezeigt wird, ist eine Vielzahl von radialen Thermosicherungen 213 radial um eine Einzelröhre 160 herum verteilt, wobei jede eine andere Öffnung bedeckt. Radiale Thermosicherungen 201 können zum Beispiel benutzt werden, wenn mehr als eine Bypass-Öffnung 205 pro Röhre 160 gewünscht wird.

[0040] Fig. 11 zeigt einen Ausschnitt einer Einzelröhre 160 mit der gemeinsamen Thermosicherung 211, wie sie in der Ausführungsform von Fig. 7 verwendet werden kann. Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt einer Einzelröhre 160 mit der gemeinsamen Thermosicherung 211, wie sie in der Ausführungsform von Fig. 8 verwendet werden kann. Fig. 13 zeigt einen Ausschnitt einer Einzelröhre 160 mit der separaten Sicherung 212 pro Röhre 160, wie sie in anderen Ausführungsformen, die hierin beschrieben wurden, verwendet werden kann.

[0041] Nachdem eine Düse 14 bestehend aus mehrfachen Röhren und eines Wärmeschutzes für die Düse 14 beschrieben wurde, versteht es sich, dass es verschiedene Ausführungsformen geben kann. Zum Beispiel kann jede der vorgenannten Öffnungen (die Brennstoffzuleitungsöffnung 203 oder die Bypass-Öffnungen 205) als eine Einzelöffnung oder eine Vielzahl von Öffnungen ausgeführt sein. Die Lage der Öffnungen sowie die Lage der jeweiligen Thermosicherung(en) 201 kann so gewählt werden, dass die Durchmischung auf geeignete Weise geregelt wird, sobald eine Thermosicherung 201 durchgebrannt ist. Als beschränktes Beispiel kann die Düse 14 so konfiguriert sein, dass Brennstoff am Auslassabschnitt 152 zwischen Röhren abgelassen wird. Der Ablass kann angewinkelt sein, um den Betrieb im Stil der Mager-Direkteinspritzung zu erlauben. In einigen Ausführungsformen ist der Brennstoffablass ausgelegt, um eine gewisse Vormischung zu gewährleisten. In weiteren Ausführungsformen ist der Brennstoffablass ausgelegt, um eine wesentliche Vormischung zu gewährleisten, im Wesentlichen für den Betrieb mit vorgemischter Direkteinspritzung. Demnach können Konstrukteure Designs anstreben, um die Erzeugung von bestimmten Verbrennungsnebenprodukten wie NOxzu kontrollieren, und können zudem Brennstofftypen berücksichtigen, die im Triebwerk 2 verwendet werden.

[0042] Ferner kann die Lage der Thermosicherungen 201 derart sein, dass das Vorhandensein der Thermosicherung 201 die Brennstoffeinleitung in eine jeweilige Brennstoffzuleitungsöffnung 203 fördert (wie z.B. die Anordnung direkt nach der Brennstoffzuleitungsöffnung 203). Eine Vielzahl von Thermosicherungen 201 und Bypass-Öffnungen 205 können entlang der Röhre 160 verwendet werden, wodurch mehrfache Schutzschichten vorgesehen werden.

[0043] Auch wenn der Wärmeschutz hierin als eine Thermosicherung aufweisend beschrieben wird, versteht es sich, dass der Begriff «Sicherung» nicht einschränkend ist. Zum Beispiel kann der Wärmeschutz einen Materialpfropfen, ein Materialblech, mindestens eine Materialschicht und andere Formen von Material oder Materialien verwenden, die für den Wärmeschutz als geeignet erachtet werden.

[0044] Allgemein stützt sich diese Beschreibung auf Beispiele, um die Erfindung einschliesslich der besten Art der Ausführung zu offenbaren, und auch, um den Fachmann die Umsetzung der Erfindung zu gestatten. Der patentfähige Umfang der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert.

Claims (8)

1. Vormischvorrichtung (14) für ein Turbinen(30)-Triebwerk (2), umfassend: einen Hauptkörper (44) mit einem Einlassabschnitt (46), einem Auslassabschnitt (52) und einer Aussenwand (45), die zusammen mindestens ein Brennstoffabgabeplenum (74, 76, 78) bilden; und eine Vielzahl von Brennstoffmischröhren (60, 160), die durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Brennstoffabgabeplenums (74, 76, 78) verlaufen, wobei jede von der Vielzahl von Brennstoffmischröhren (60, 160) mindestens eine Brennstoffzuleitungsöffnung (203) aufweist, die mit dem mindestens einen Brennstoffabgabeplenum in Fluidverbindung steht; und eine Schutzvorrichtung bestehend aus mindestens einer Thermosicherung (201), die auf einer Aussenfläche mindestens einer Brennstoffmischröhre (60, 160) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Thermosicherung (201) ein Material einschliesst, das bei einer Entzündung des Brennstoffs in der mindestens einen Brennstoffmischröhre (60, 160) schmilzt und eine Umlenkung des Brennstoffs von der Brennstoffzuleitungsöffnung (203) zu mindestens einer Bypass-Öffnung (205) bewirkt.

2. Vormischvorrichtung (14) nach Anspruch 1, wobei die Bypass-Öffnung (205) in dem Auslassabschnitt (52, 152) des Hauptkörpers (44) der Vormischvorrichtung (14) und/oder einem in Strömungsrichtung hinteren Abschnitt der mindestens einen Brennstoffmischröhre (60, 160) und/oder entlang der mindestens einen Brennstoffröhre (60, 160) angeordnet ist.

3. Vormischvorrichtung (14) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Thermosicherung (201) Aluminium, Blei, Zinn und/oder ein anderes Material einschliesst, das eine Schmelztemperatur aufweist, die bei Erreichen einer Entzündungstemperatur des Brennstoffs in der mindestens einen Brennstoffröhre (60, 160) überschritten wird.

4. Vormischvorrichtung (14) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Thermosicherung (201) von mindestens zwei der Brennstoffmischröhren (60, 160) gemeinsam benutzt ist.

5. Vormischvorrichtung (14) nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Thermosicherung (201) eine Einheitsthermosicherung umfasst, die jede der Vielzahl der Brennstoffmischröhren (160) umgibt und sich über den gesamten Brennstoffabgabeplenumsraum (161) erstreckt.

6. Verfahren zur Herstellung einer Vormischvorrichtung (14) zur Brennstoffversorgung einer Verbrennungskammer (12) eines Turbinentriebwerks, wobei das Verfahren umfasst: das Wählen einer Vormischvorrichtung (14), umfassend einen Hauptkörper (44) mit einem Einlassabschnitt (46), einem Auslassabschnitt (52) und einer Aussenwand (45), die zusammen mindestens ein Brennstoffabgabeplenum (74, 76, 78) bilden; und eine Vielzahl von Brennstoffmischröhren (60, 160), die durch mindestens einen Abschnitt des mindestens einen Brennstoffabgabeplenums (74, 76, 78) verlaufen, wobei jede von der Vielzahl von Brennstoffmischröhren (60, 160) mindestens eine Brennstoffzuleitungsöffnung (203) aufweist, die mit dem mindestens einen Brennstoffabgabeplenum (74, 76, 78) in Fluidverbindung steht; das Wählen eines Sicherungsmaterials für die Installation von mindestens einer Thermosicherung (201) in die Vormischvorrichtung (14); und das Anordnen mindestens einer Thermosicherung (201) auf einer Aussenfläche mindestens einer Brennstoffmischröhre (60, 160) der Vormischvorrichtung (14), ausserdem umfassend das Anordnen mindestens einer Bypass-Öffnung (205) an einer Stelle, die gewählt wird, um nach einer Aktivierung der mindestens einen Thermosicherung (201) Brennstoff zu empfangen, wobei für das Sicherungsmaterial ein Material gewählt wird, das einen Schmelzpunkt hat, der beim Erreichen einer Entzündungstemperatur des Brennstoffs im Inneren der Vormischvorrichtung (14) überschritten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Wählen das Bestimmen des Sicherungsmaterials umfasst, das einen Schmelzpunkt hat, der während des Normalbetriebs der Vormischvorrichtung (14) nicht erreicht wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Anordnen der mindestens einen Bypass-Öffnung (205) und der mindestens einen Thermosicherung (201) gemäss einer Leistungscharakteristik einer mit der Vormischvorrichtung (14) ausgerüsteten Turbine (30) erfolgt.