CH701536A2

CH701536A2 - Gasturbinenvormischsysteme.

Info

Publication number: CH701536A2
Application number: CH00797/10A
Authority: CH
Inventors: Gilbert Otto Kraemer; Balachandar Varatharajan; Andrei Tristan Evulet; Ertan Yilmaz; Benjamin Paul Lacy
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2010-05-20
Publication date: 2011-01-31
Also published as: JP2011027395A; DE102010017003A1; CN101963354A; US20110016871A1; US8616002B2

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zum Vormischen von Brennstoff und Luft in Gasturbinen geschaffen. In einer Ausführungsform enthält eine Brennkammer (30) eine stromaufwärtige Mischwand (50), die zum Leiten von verdichteter Luft und Brennstoff durch eine Vormischzone (54) eingerichtet ist, um ein Brennstoff-Luft-Gemisch zu bilden. Die Brennkammer (30) enthält auch eine stromabwärtige Mischwand (52), die zum Mischen weiteren Brennstoffs mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch eingerichtet ist, um ein Verbrennungsgemisch zu bilden.

Description

Hintergrund der Erfindung

[0001] Der hierin offenbarte Gegenstand bezieht sich auf Vormischsysteme für Gasturbinen und im Einzelnen auf Vormischsysteme, die ein Paar von Brennstoff-Luft-Mischwandelementen verwenden, die durch einen Mischbereich für Brennstoff und Luft getrennt sind.

[0002] Allgemein verbrennen Gasturbinen ein Gemisch aus verdichteter Luft und einem Brennstoff, um heisse Verbrennungsgase zu erzeugen. Die Effizienz einer Gasturbinenanlage kann steigen, wenn die Verbrennungsgastemperatur steigt. Bei hohen Temperaturen können jedoch Verbindungen wie etwa Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid (die zusammenfassend als NOxbekannt sind) gebildet werden, die Gegenstand staatlicher Vorschriften sind. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit chemischer Reaktionen, die NOx bilden, allgemein eine exponentielle Funktion der Temperatur sein. Dementsprechend kann es wünschenswert sein, die Temperaturen zu steuern, um eine NOx-Bildung zu verhindern, wobei Temperaturen zugelassen werden, die hoch genug sind, um die Gasturbinenanlagen in einem effizienten Bereich zu betreiben. Selbst bei kontrollierten Temperaturen können jedoch überhitzte Stellen bzw. Hot Spots als Ergebnis einer ungleichmässigen Vermischung der verdichteten Luft und des Brennstoffs auftreten, die ihrerseits die Bildung von NOx fördern.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0003] Bestimmte Ausführungsbeispiele, die dem Bereich der ursprünglich beanspruchten Erfindung entsprechen, sind unten zusammengefasst. Es ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsbeispiele den Bereich der beanspruchten Erfindung beschränken, sondern vielmehr ist beabsichtigt, dass diese Ausführungsbeispiele nur eine kurze Zusammenfassung möglicher Ausgestaltungen der Erfindung liefern. Tatsächlich kann die Erfindung eine Vielfalt von Ausführungsformen umfassen, die den unten gegebenen Ausführungsbeispielen ähnlich oder von diesen verschieden sein können.

[0004] In einer ersten Ausführungsform enthält ein System eine Brennkammer und ein Vormischsystem, das in der Brennkammer angeordnet ist. Das Vormischsystem enthält eine stromaufwärtige Mischwand mit ersten Brennstoffkanälen und ersten Luftkanälen zum Leiten von Brennstoff und Luft durch die erste Mischwand, eine stromabwärtige Mischwand mit zweiten Brennstoffkanälen und zweiten Luftkanälen zum Leiten des Brennstoffs und der Luft durch die zweite Mischwand zu einem Verbrennungsraum, und eine zwischen der stromaufwärtigen Mischwand und der stromabwärtigen Mischwand gebildete Vormischzone, die dazu eingerichtet ist, den Brennstoff und die Luft von der stromaufwärtigen Mischwand in die stromabwärtige Mischwand zu leiten.

[0005] In einer zweiten Ausführungsform enthält ein System ein Flammrohr, eine in dem Flammenrohr angebrachte stromaufwärtige Mischwand, die zum Leiten von verdichteter Luft und Verbrennungsbrennstoff durch eine Vormischzone zur Bildung eines Brennstoff-Luft-Gemisches eingerichtet ist, eine in dem Flammenrohr angebrachte stromabwärtige Mischwand, die zum Mischen weiteren Brennstoffs mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch zur Bildung eines Verbrennungsgemisches eingerichtet ist, und einen Verbrennungsraum, der zum Verbrennen des Verbrennungsgemisches eingerichtet ist.

[0006] In einer dritten Ausführungsform enthält ein Verfahren das Leiten eines ersten Stroms eines Brennstoffs durch eine stromaufwärtige Mischwand zur Bildung eines Brennstoff-Luft-Gemisches, das Leiten des Brennstoff-Luft-Gemisches durch eine Vormischzone zu einer stromabwärtigen Mischwand, das Leiten eines zweiten Stroms eines Brennstoffs durch die stromabwärtige Mischwand zur Mischung des zweiten Stroms mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch und das Anpassen des ersten Stroms, des zweiten Stroms oder beider Ströme als Reaktion auf das Feststellen von Flammenhaltung und/oder erhöhten NOx-Emissionen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0007] Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente in den Zeichnungen kennzeichnen:

[0008] Fig. 1 ist ein schematisches Strömungsdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Gasturbinenanlage, die Vormischsysteme verwenden kann;

[0009] Fig. 2 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Gasturbinenanlage aus Fig. 1, die entlang der Längsachse geschnitten ist;

[0010] Fig. 3 ist eine Detailansicht eines Abschnitts der Gasturbinenanlage aus Fig. 2, die eine Brennkammer mit einem Vormischsystem zeigt;

[0011] Fig. 4 ist eine Detailansicht einer Ausführungsform des in Fig. 3gezeigten Vormischsystems;

[0012] Fig. 5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Betreiben einer Gasturbinenanlage zeigt, die ein Vormischsystem verwendet;

[0013] Fig. 6 ist eine Ausschnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer Vormischwand, die in dem Vormischsystem aus Fig. 4verwendet werden kann; und

[0014] Fig. 7 ist eine Ausschnittansicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Vormischwand, die in dem Vormischsystem aus Fig. 4 verwendet werden kann.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0015] Ein oder mehrere spezielle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind unten beschrieben. In dem Bestreben, eine knappe Beschreibung dieser Ausführungsbeispiele zu liefern, können nicht alle Merkmale einer tatsächlichen praktischen Umsetzung in der Beschreibung beschrieben werden. Es sollte erkannt werden, dass bei der Entwicklung jeder derartigen tatsächlichen praktischen Umsetzung, wie etwa in einem Entwicklungs- oder Konstruktionsprojekt, zahlreiche anwendungsspezifische Entscheidungen gefällt werden müssen, um die jeweiligen Ziele des Entwicklers zu erreichen, wie etwa die Einhaltung System- und geschäftsbezogener Randbedingungen, die von einer praktischen Umsetzung zur anderen variieren können. Darüber hinaus sollte erkannt werden, dass ein derartiger Entwicklungsvorgang zwar -komplex und zeitraubend sein kann, aber für Fachleute, die aus dieser Offenbarung Nutzen ziehen, dennoch eine Routinemassnahme in Konstruktion, Herstellung und Fertigung wäre.

[0016] Wenn Elemente der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eingeführt werden, ist beabsichtigt, dass die Artikel «ein», «eine», «der», «die» und «das» bedeuten, dass ein oder mehrere dieser Elemente vorhanden sind. Es ist beabsichtigt, dass die Ausdrücke «aufweisen», «enthalten» und «haben» einschliessend sind und bedeuten, dass neben den aufgezählten Elementen auch noch weitere Elemente vorhanden sein können.

[0017] Die vorliegende Offenbarung ist auf Gasturbinenanlagen gerichtet, die Vormischsysteme enthalten, die zum Vormischen eines Teils des Brennstoffs vor der Verbrennungszone ausgelegt sind. Im Einzelnen enthalten die Vormischsysteme zwei Vormischwände, eine stromaufwärtige Vormischwand und eine stromabwärtige Vormischwand, die durch eine Vormischzone getrennt sind. Die stromaufwärtige Vormischwand kann eine Vormischdirekteinspritzung (PDI für Premixed Direct Injection)-Wand oder eine Magerdirekteinspritzungs (LDI für Lean Direct Injection)-Wand enthalten. Die stromabwärtige Vormischwand kann ebenfalls eine Vormischdirekteinspritzungs (PDI)-Wand oder eine Magerdirekteinspritzungs (LDI)-Wand ebenso wie andere Arten vom Mischsystemen für Brennstoff und Luft, wie etwa verwirblergestützte Vormischer enthalten. Allgemein kann die stromaufwärtige Wand etwa 0,25 bis 0,5% des in den Verbrennungsraum eintretenden Brennstoffs aufnehmen. Der durch die stromaufwärtige Wand eingeleitete Brennstoff kann mit Luft gemischt werden und sich weiter mit der Luft vermischen, wenn er durch die Vormischzone strömt, um ein Brennstoff-Luft-Gemisch zu bilden. Das Brennstoff-Luft-Gemisch kann danach durch die stromabwärtige Wand strömen, die den restlichen Anteil des Brennstoffs aufnimmt, der in den Verbrennungsraum eintritt. Innerhalb der stromabwärtigen Wand kann der restliche Anteil des Brennstoffs mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch aus der Vormischzone gemischt werden, um ein Verbrennungsgemisch von Brennstoff und Luft zu bilden.

[0018] Statt eine einzige PDI-Brennkammer oder LDI-Brenn-kammer zu verwenden, verwendet das Vormischsystem Paare von Vormischwänden, die durch eine Vormischzone voneinander getrennt sind. Die Trennung der zwei Vormischwände durch die Vormischzone ermöglicht es, dass die stromaufwärtige Wand von der Verbrennungsflamme entfernt angeordnet ist, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Selbstzündung, eines Rückschlags und/oder einer Flammenhaltung verringert wird. Weil die stromaufwärtige Wand einen Teil des Brennstoffs vormischen kann, kann weiterhin die stromabwärtige Vormischwand allgemein weniger Brennstoff aufnehmen im Vergleich zu Systemen mit einer einzigen LDI- oder PDI-Wand, was die Verbrennungstemperaturen ebenso wie die Wahrscheinlichkeit einer Selbstzündung, eines Rückschlags und/oder einer Flammenhaltung verringern kann. In bestimmten Ausführungsformen können die stromaufwärtigen Luftkanäle grösser sein als die stromabwärtigen Wände, um den Gesamtdruckverlust des Systems zu minimieren.

[0019] Die stromaufwärtige Wand, die stromabwärtige Wand und die Vormischzone können eine gleichmässigere Vermischung des Brennstoffs und der Luft in dem Verbrennungsgemisch ermöglichen, was seinerseits heisse Stellen in der Verbrennungskammer verringert, die zu einer verstärkten Entstehung von NOxführen könnten. Allgemein können die Vormischsysteme die Verbrennung von hochreaktiven Brennstoffen (d.h. Brennstoffen mit einem hohen Wasserstoffgehalt) ermöglichen, wobei weniger als etwa 25 ppm von NOx erzeugt wird. Im Einzelnen können die Vormischsysteme die Verbrennung von hochreaktiven Brennstoffen bei einer Erzeugung von weniger als etwa 10 ppm NOx oder im Spezialfall sogar weniger als etwa 3 ppm NOx ermöglichen.

[0020] Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 10, das eine Gasturbinenanlage 12 enthält, die Vormischsysteme verwenden kann. In bestimmten Ausführungsformen kann das System 10 ein Flugzeug, ein Wasserfahrzeug, eine Lokomotive, ein Kraftwerkssystem oder Kombinationen von diesen enthalten. Die dargestellte Gasturbinenanlage enthält einen Lufteinlassabschnitt 16, einen Verdichter 18, einen Brennkammerabschnitt 20, eine Turbine 22 und einen Auslassabschnitt 24. Die Turbine 22 ist über eine Welle 26 mit dem Verdichter 18 gekoppelt.

[0021] Wie durch die Pfeile dargestellt kann Luft durch den Einlassabschnitt 16 in die Gasturbinenanlage 12 eintreten und in den Verdichter 18 hineinströmen, der die Luft vor dem Eintritt in den Brennkammerabschnitt 20 verdichtet. Der dargestellte Brennkammerabschnitt 20 enthält ein Brennkammergehäuse 28, das zwischen dem Verdichter 18 und der Turbine 22 konzentrisch oder ringförmig um die Welle 26 herum angeordnet ist. Die verdichtete Luft aus dem Verdichter 18 tritt in die Brennkammern 30 ein, wo die verdichtete Luft sich mit dem Brennstoff mischen und innerhalb der Brennkammern 30 verbrennen kann, um die Turbine 23 anzutreiben. Die Vormischsysteme können in den Brennkammern 30 verwendet werden, um die Luft und den Brennstoff vor dem Eintritt in die Verbrennungszone der Brennkammern 30 vorzumischen.

[0022] Aus dem Brennkammerabschnitt 20 strömen die heissen Verbrennungsgase durch die Turbine 22, die über die Welle 26 den Verdichter 18 antreibt. Die Verbrennungsgase können z.B. Antriebskräfte auf Turbinenlaufschaufeln in der Turbine 22 ausüben, um die Welle 26 zu drehen. Nach dem Durchströmen der Turbine 22 können die heissen Verbrennungsgase durch den Auslassabschnitt 24 aus der Gasturbinenanlage 12 austreten.

[0023] Fig. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Gasturbinenanlage 12 aus Fig. 1, die entlang einer Längsachse 29 aufgenommen ist. Die Gasturbinenanlage 12 enthält ein oder mehrere Vormischsysteme 32, die innerhalb des Brennkammerabschnitts 20 angeordnet sind. In bestimmten Ausführungsformen kann die Gasturbinenanlage 12 mehrere Rohr-Ring-Brennkammern 30 enthalten. In diesem Ausführungsformen kann jede oder können einige der mehreren Brennkammern 30 Vormischsysteme 32 enthalten. Gemäss bestimmten Ausführungsformen können die Brennkammern 30 Diffusionsflammen- oder Vormischflammenrohrbrennkammern sein. Weiterhin können die Brennkammern in bestimmten Ausführungsformen Diffusionsflammenbrennkammern mit einem breiten Teillastverhältnis und geringer Dynamik sein, die eine Verbrennung einer grossen Auswahl an Brennstoffen ermöglichen. Darüber hinaus können die Brennkammern 30 in bestimmten Ausführungsformen DLN (Dry Low NOx)-Brennkammern sein, die Magervormischbrenn-kammern und/oder Magerdirekteinspritzungsbrennkammern enthalten.

[0024] Das Vormischsystem 32 erstreckt sich über einen Abschnitt der Brennkammer 30 und führt zu einem Verbrennungsraum 34, der stromabwärts des Vormischsystems 32 angeordnet ist. In die Brennkammer 30 kann Brennstoff durch einen Brennstoffeinlass 36 eintreten, der an einer Endabdeckung 38 der Brennkammer 30 angebracht ist. Wie unten unter Bezug auf Fig. 3 erläutert ist, kann ein Teil des Brennstoffs in das Vormischsystem 32 eintreten, wo der Brennstoff mit Luft aus dem Verdichter 18 gemischt wird, um ein Verbrennungsgemisch aus Brennstoff und Luft zu bilden. Das Verbrennungsgemisch kann danach in den Verbrennungsraum 34 eintreten, wo das Verbrennungsgemisch zur Bildung von Verbrennungsgasen gezündet wird.

[0025] Allgemein kann das Vormischsystem 32 ermöglichen, dass ein Teil des Brennstoffs vor dem Eintritt in die Verbrennungskammer 34 mit Luft gemischt wird, was bei der Verbrennung zu verringerten Temperaturen und dementsprechend verringerter NOx-Bildung führen kann. Die Verbrennungsgase können aus dem Brennkammerabschnitt 20 austreten und durch einen Übergangsabschnitt 40 zu der Turbine 22 strömen. In der Turbine 22 können die Verbrennungsgase Laufschaufeln 42 drehen, die sich in der Turbine 22 radial erstrecken, um die Welle 22 zu drehen, bevor sie durch den Auslassabschnitt 24 austreten.

[0026] Eine detaillierte Ansicht einer Ausführungsform des Brennkammerabschnitts 20 ist in Fig. 3dargestellt. Die Brennkammer 30 enthält den Verbrennungsraum 34, der allgemein durch ein Gehäuse 44, ein Flammrohr 46 und eine Strömungshülse 48 gebildet wird. Die Strömungshülse 48 kann koaxial und/oder ringförmig um das Flammrohr herum angeordnet sein, um Luft von dem Verdichter in das Vormischsystem 32 zu leiten, wie es allgemein durch die Pfeile gezeigt ist.

[0027] Das Vormischsystem 32 erstreckt sich innerhalb eines Abschnitts des Flammenrohres 46 und enthält eine stromaufwärtige Wand 50 und eine stromabwärtige Wand 52, die durch eine Vormischzone oder einen Vormischabschnitt 54 getrennt sind. Die Wände 50 und 52 können innerhalb des Flammrohres 46 z.B. durch eine Ring- bzw. Huladichtung oder andere geeignete Befestigungsvorrichtungen angebracht sein, um den Vormischabschnitt 54 von anderen Bereichen der Brennkammer 30 zu trennen. Der Vormischabschnitt 54 kann sich in dem Flammenrohr 46 über eine Länge 56 erstrecken. Die Wände 50 und 52 können so gestaltet sein, dass sie eine Vermischung innerhalb eines kurzen Abstandes fördern, und gemäss bestimmten Ausführungsbeispielen kann die Länge 56 etwa 5-13 cm (2-5 Zoll) oder beliebige Teilbereiche davon betragen. Im Einzelnen kann die Länge 56 etwa 8-10 cm (3-4 Zoll) betragen. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Länge 56 jedoch davon abweichen.

[0028] Durch den Brennstoffeinlass 36 kann Brennstoff in die Brennkammer 30 eintreten. Es kann jeder geeignete Verbrennungsbrennstoff verwendet werden. Gemäss bestimmten Ausführungsbeispielen kann der Brennstoff jedoch ein synthetisches Gas (Synthesegas) oder andere hochreaktive Brennstoffe (d.h. Brennstoffe mit geringem Methananteil und geringen inerten Anteilen), wie etwa Wasserstoff, Ethin (Acetylen), Ethen (Ethylen), Kohlenmonoxid oder Kombinationen von diesen enthalten. Der Brennstoff kann durch einen oder mehrere Kanäle in der Endabdeckung 38 zu einem stromaufwärtigen Brennstoffkanal 58 strömen. Der stromaufwärtige Brennstoffkanal 58 kann einen Teil des Brennstoffs durch die stromaufwärtige Wand 50 leiten. Gemäss bestimmten Ausführungsformen können etwa 15% bis 85% des Brennstoffs, der in die Brennkammer 30 eintritt, durch die stromaufwärtige Wand 50 geleitet werden. Mehr im Einzelnen können etwa 25% bis 75% des Brennstoffs, der in die Brennkammer 30 eintritt, durch die stromaufwärtige Wand 50 hindurch geleitet werden. In der Wand 50 oder beim Austritt aus der Wand 50 kann sich der Brennstoff mit der verdichteten Luft mischen und durch den Vormischabschnitt 54 strömen, um ein Brennstoff-Luft-Gemisch zu bilden. Wenn der Brennstoff und die Luft die Länge 56 des Vormischabschnitts 54 entlang strömen, können sich der Brennstoff und die Luft weiter vermischen, was ein gleichmässigeres Gemisch von Brennstoff und Luft fördern kann. Das Brennstoff-Luft-Gemisch kann danach aus dem Vormischabschnitt 54 durch die stromabwärtige Wand 52 austreten, wo das Brennstoff-Luft-Gemisch in den Verbrennungsabschnitt 34 eingeleitet werden kann.

[0029] Der restliche Teil des Brennstoffs (d.h. der nicht durch die stromaufwärtige Wand 50 strömende Brennstoff) kann durch den stromabwärtigen Brennstoffkanal 60 zu der stromabwärtigen Wand 52 geleitet werden. In bestimmten Ausführungsformen kann der stromabwärtige Brennstoffkanal 60 konzentrisch innerhalb des stromaufwärtigen Brennstoffkanals 58 angeordnet sein. In anderen Ausführungsformen können die Brennstoffkanäle 58 und 60 jedoch auch getrennt voneinander und/oder an unterschiedlichen Orten innerhalb der Brennkammer 30 angeordnet sein. In bestimmten Ausführungsformen kann sich der stromabwärtige Brennstoffkanal 60 z.B. durch das Flammrohr 46 in den Vormischabschnitt 54 hinein erstrecken. Der restliche Teil des Brennstoffs kann in dem Brennstoffkanal 60 enthalten sein, wenn der Brennstoff durch den Vormischabschnitt 54 strömt, wodurch verhindert wird, dass sich der restliche Teil des Brennstoffs mit der Luft mischt, bevor der Brennstoff durch die stromabwärtige Wand 52 strömt. In bestimmten Ausführungsformen kann der stromabwärtige Brennstoffkanal 60 weiterhin den Vormischabschnitt 54 umgehen und sich direkt durch das Flammrohr 46 zu der stromabwärtigen Wand 52 erstrecken. Wenn der restliche Teil des Brennstoffs durch die stromabwärtige Wand 52 strömt - und/oder aus der stromabwärtigen Wand 52 austritt, kann dieser weitere Brennstoff mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch aus dem Vormischabschnitt 54 vermischt werden, um ein Verbrennungsgemisch aus Brennstoff und Luft zu bilden. Das Verbrennungsgemisch kann danach innerhalb des Verbrennungsraums 34 verbrannt werden.

[0030] Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der Brennkammer 30. Jede Wand 50 und 52 kann einen oder mehrere Brennstoffkanäle, wie etwa Brennstoffverteiler 62, und einen oder mehreren Luftkanäle, wie etwa Luftrohre 64 enthalten. Der Brennstoff kann aus den Brennstoffkanälen 58 und 60 in die Brennstoffverteiler eintreten und innerhalb der Verteiler 62 um die Rohre 64 herum verteilt werden. In anderen Ausführungsformen können die Brennstoffkanäle und/oder die Luftkanäle jedoch irgendeine geeignete Art von Strömungspfaden, wie etwa Röhren, Verteiler oder Kombinationen von diesen enthalten.

[0031] Die Wände 50 und 52 können PDI-Wände, LDI-Wände o-der Kombinationen von diesen enthalten. Im Einzelnen kann die Vermischung des Brennstoffs und der Luft in einer PDI-Wand innerhalb der Wand 50 oder 52 stattfinden. Wie in Fig. 4 gezeigt können die Luftrohre 64 z.B. Öffnungen aufweisen, die dem Brennstoff aus dem Verteiler 62 den Eintritt in die Luftrohre 64 ermöglichen. Der Brennstoff und die Luft können sich innerhalb der Luftrohre 64 vor dem Austritt aus der Wand 50 oder 52 mischen. In einer LDI-Wand kann die Vermischung des Brennstoffs und der Luft stattfinden, wenn der Brennstoff und die Luft aus der Wand 50 oder 52 austreten. Wie unten unter Bezug auf Fig. 7 beschrieben ist, kann der Brennstoff z.B. durch separate Kanäle, die an den Ausgang der Luftrohre 64 angrenzend angeordnet und/oder auf diesen gerichtet sind, aus der Wand 50 oder 52 austreten. Unabhängig von der Art der Wand können die Wände 50 und 52 dazu ausgelegt sein, hohen Temperaturen standzuhalten, wie sie innerhalb des Vormisch-systems 54 herrschen. Die Wände 50 und 52 können z.B. dazu ausgelegt sein, Temperaturen standzuhalten, die etwa 1090°C (2000°F) überschreiten. In bestimmten Ausführungsformen kann die stromabwärtige Wand 52 weiterhin jede geeignete Art von Vormischwand einschliesslich PDI- und LDI-Wänden oder konventionelle wirbelgestützte Vormischer neben weiteren enthalten. Die stromaufwärtige Wand kann eine von der stromabwärtigen Wand abweichende Ausgestaltung aufweisen, um Systemparameter, wie etwa den Druckverlust zu optimieren. Die Wände können zusammenhängende Einheiten oder diskrete Abschnitte sein, die direkt zusammengebracht oder z.B. in einer Aufsatz- oder Abdeckkappenanordnung verbunden sind, in der die PDI-, LDI- o-der andere Brennstoff-Luft-Vormischerkonstruktionen angebracht sind.

[0032] Unabhängig von der Art der Wand erzeugen die Wände 50 und 52 allgemein ein entflammbares Gemisch von Brennstoff und Luft, das ein Zurückschlagen, eine Flammenhaltung und/oder Selbstzündung ermöglichen kann. Die Einbeziehung von zwei Wänden 50 und 52 in das Vormischsystem 32 ermöglicht es jedoch, dass ein Teil des Brennstoffs und die Luft in einem Bereich vorgemischt werden, der von der Flamme innerhalb des Verbrennungsraumes 34 abgetrennt ist. Im Einzelnen ermöglicht es die stromaufwärtige Wand 50, dass ein Teil des Brennstoffs und Luft in eine Vormischzone 54 gemischt werden, die von der Verbrennungszone 34 durch die stromabwärtige Wand 52 getrennt ist. Darüber hinaus schafft die Vormischzone 54 zusätzlichen Raum zum Vermischen des Brennstoffs und der Luft, die ein gleichmässigeres Gemisch in dem Verbrennungsraum 34 bilden können, wodurch die Verbrennungstemperaturen (das heisst die adiabatische Flammentemperatur) gesenkt werden können. Um die Gefahr von Flammenhaltung, die nahe bei der stromaufwärtigen Wand 50 auftritt, weiter zu verringern, können die Luftrohre 66 nahe bei dem stromabwärtigen Brennstoffkanal 60 keine Öffnungen zur Aufnahme von Brennstoff (das heisst bei einer PDI-Wand) aufweisen oder können keine zu ihnen gerichteten separaten Brennstoffkanäle (das heisst bei einer LDI-Wand) aufweisen. Dementsprechend können die angrenzenden Luftrohre 66 um den stromaufwärtigen Brennstoffkanal 60 herum einen relativ brennstofffreien Luftschleiervorhang erzeugen, der eine Flamme kühlen oder löschen kann, wenn diese sich an dem stromaufwärtigen Brennstoffkanal 60 entlang aufwärts bewegt.

[0033] Die Einbeziehung von zwei Wänden 50 und 52 in das Vormischsystem 32 kann weiterhin dazu vorgesehen sein, in der Verbrennungszone 34 ein gleichmässigeres Gemisch von Brennstoff und Luft zu erzeugen. Weil ein Teil des Brennstoffs, der in die stromabwärtige Wand 52 eintritt, vor dem Eintritt in die stromabwärtige Wand mit Luft vorgemischt worden ist, kann der stromabwärtigen Wand 52 im Einzelnen ein geringerer Anteil unvermischten Brennstoffs zugeführt werden. Dementsprechend kann in der stromabwärtigen Wand 52 und/oder beim Austritt aus dieser eine vollständigere Vermischung’ des Brennstoffs und der Luft erzielt werden. Die gleichmässigere Vermischung kann allgemein dazu geeignet sein, überhitzte Stellen in der Verbrennungszone 34 zu vermeiden, die zu erhöhten NOx-Werten führen und die Lebensdauer von Gasturbinenkomponenten verringern könnten.

[0034] Wie oben unter Bezug auf Fig. 3erläutert ist, kann der Brennstoff durch den Brennstoffeinlass 36 in die Brennkammer 30 eintreten, und Luft kann durch den Ringraum zwischen der Strömungshülse 48 und dem Flammrohr 46 in die Brennkammer 30 eintreten, wie es allgemein durch die Pfeile gekennzeichnet ist. Eine optionale Strömungsanpassungseinrichtung kann stromaufwärts von der stromaufwärtigen Wand 50 angeordnet sein. Die Strömungsanpassungseinrichtung 68 kann eine perforierte Platte oder eine andere geeignete Struktur aufweisen, die dazu eingerichtet ist, die Strömung von Teilchen in das Vormischsystem 32 zu verhindern. In anderen Ausführungsformen kann die Strömungsanpassungseinrichtung 68 auch weggelassen werden. Gemäss bestimmten Ausführungsformen kann die gesamte Luft durch die stromaufwärtige Wand 50 in das Vormischsystem 32 eintreten. In anderen Ausführungsformen kann es jedoch einem Teil der Luft auch ermöglicht werden, durch einen oder mehrere Luftumgehungsabschnitte 70 in das Vormischsystem 32 einzutreten, die den Ringkanal zwischen der Strömungshülse 48 und dem Flammrohr 46 mit der Vormischzone 54 verbinden. In bestimmten Ausführungsformen kann es z.B. wünschenswert sein, einen ausreichenden Druck in der Brennkammer aufrecht zu erhalten, indem ein Teil der verdichteten Luft oder die gesamte verdichtete Luft durch die Luftumge-bungsabschnitte 70 geleitet wird.

[0035] Der Betrieb des Vormischsystems 32 kann durch eine Steuerung 72 gesteuert werden. Die Steuerung 72 kann eine Steuerschaltung und Steuerkomponenten, wie etwa einen Analog-Digital-Wandler, einen Mikroprozessor, einen nichtflüchtigen Speicher und eine Schnittstelleneinrichtung neben weiteren Komponenten enthalten. Die Steuerung 72 kann dazu eingerichtet sein, den Brennstoffström durch den stromaufwärtigen Brennstoffkanal 58, den stromabwärtigen Brennstoffkanal 60 oder beide in Abhängigkeit von einer Rückmeldung einzustellen, die von Sensoren 74 und 76 empfangen wird. Die Sensoren 74 und 76 können z.B. Flammendetektoren, wie etwa optische Sonden, Drucksonden, dynamische Drucksonden oder Thermoelemente, enthalten, die innerhalb der Vormischzone 54 und dem Verbrennungsraum 34 angeordnet sind. Im Einzelnen kann der Sensor 74 dazu eingerichtet sein, eine Flammenhaltung innerhalb der Vormischzone 54 zu erkennen, und der Sensor 76 kann dazu eingerichtet sein, das Vorhandensein einer Flamme Innerhalb der Verbrennungszone 34 zu erkennen. Die Steuerung 72 kann ebenfalls eine Rückmeldung von einem kontinuierlichen Emissionsüberwachungssystem (CEM) 78 erhalten. Das CEM-System kann z.B. zum Erfassen von NOx-Emissionen in dem Auslassabschnitt 24 eingerichtet sein. In bestimmten Ausführungsformen kann das CEM-System 78 Sensoren enthalten, die innerhalb des obereren Abschnitts des Abgasschachtes angeordnet sind. Das CEM-System 78 kann der Steuerung 72 Informationen über die NOx-Emissionen liefern.

[0036] Die Steuerung 72 kann die Informationen von dem CEM-System 78 zu verwenden, um einen Anstieg der NOx-Emissionen festzustellen, der anzeigen kann, dass in der Vormischzone 54 Flammenhaltung aufgetreten ist. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 72 in Abhängigkeit von einer Rückmeldung von dem Sensor 74 verifizieren, ob Flammenhaltung aufgetreten ist. Als Reaktion auf die Feststellung von Flammenhaltung kann die Steuerung 72 den Brennstoffström zu einer der Wände 50 und 52 oder zu beiden anpassen. Wenn in der Vormischzone 54 z.B. Flammenhaltung festgestellt wird, kann die Steuerung 72 den Brennstoffström durch den stromaufwärtigen Brennstoffkanal 58 unter die Magergrenze reduzieren, wodurch ein Löschen der Flamme erleichtert wird. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 72 den Brennstoffström durch einen der Brennstoffkanäle 58 und 60 unterbrechen. In einem anderen Beispiel kann die Steuerung 72 auf die Zufuhr eines weniger reaktiven Brennstoffs, z.B. Erdgas, durch den stromaufwärtigen Brennstoffkanal 58 umschalten.

[0037] In Abhängigkeit von der Rückmeldung von dem Sensor 76, der innerhalb der Verbrennungszone 34 angeordnet ist, kann die Steuerung 72 auch Flammenhaltung nahe bei der stromabwärtigen Wand 52 erkennen. Als Reaktion auf die Erkennung von Flammenhaltung kann die Steuerung den Strom des Brennstoffs, der durch den stromabwärtigen Brennstoffkanal 60 strömt, verringern und/oder die Art des Brennstoffs-, der durch den stromabwärtigen Brennstoffkanal 60 strömt, verändern. In anderen Ausführungsformen können sich die Eingangsdaten der Steuerung 72 unterscheiden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 72 Eingangsdaten z.B. nur vom dem CEM-System 78, von dem CEM-System 78 und einem oder beiden Sensoren 74 und 76 oder von einem oder mehreren der Sensoren 74 und 76 ohne eine Rückmeldung von dem CEM-System erhalten. Darüber hinaus kann die Steuerung 72 den Brennstoffstrom durch die Brennstoffkanäle 58 und 60 durch das Steuern eines oder mehrerer (nicht gezeigter) Ventile und Rohranordnungen regeln. Weiterhin können zusätzliche Einrichtungen, wie etwa Temperatursensoren, Drucksensoren, Strömungssensoren und/oder Regler mit der Steuerung 72 verbunden sein.

[0038] Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform eines Verfahrens 80 zum Steuern des Vormischsystems 32. Das Verfahren kann mit dem Leiten (Block 82) von Brennstoff zu der ersten Wand beginnen. Wie in Fig. 4 gezeigt kann die Steuerung 72 z.B. einen Brennstoffström durch die stromaufwärtige Wand 50 oder die stomabwärtige Wand 52 ermöglichen. Wenn die Brennkammer 30 zu Beginn unter Verwendung der stromaufwärtigen Wand 50 gestartet wird, kann in bestimmten Ausführungsformen in der Vormischzone 54 eine Zündkerze angeordnet sein, um während des Hochfahrens eine Verbrennung zu ermöglichen. In der Verbrennungszone 34 können z.B. typische Zündkerzen- oder Kreuzfeuerrohre angeordnet sein. Das Verfahren 80 kann danach mit dem Leiten (Block 84) von Brennstoff zu der zweiten Wand fortgesetzt werden. Die Steuerung 72 kann z.B. den Strom von Brennstoff zu der verbleibenden Wand 50 oder 52 ermöglichen. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 72 hochreaktiven Brennstoff (d.h. Brennstoff mit einem hohen Wasserstoffgehalt, wie etwa Wasserstoffreiches Synthesegas) zu der stromabwärtigen Wand 52 leiten und weniger reaktiven Brennstoff (d.h. Brennstoff mit einem niedrigeren Wasserstoffgehalt, wie etwa wasserstoffarmes Synthesegas) zu der stromaufwärtigen Wand 50 leiten, um ein Zurückschlagen in der Vormischzone 54 zu erschweren.

[0039] Sobald Brennstoff zu beiden Wänden geleitet wird, kann die Steuerung 72 die Anteile des Brennstoffs, die durch die Wände 50 bzw. 52 strömen, variieren. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 72 z.B. etwa 25% bis 50% des Brennstoffs durch die stromaufwärtige Wand 50 und etwa 75% bis 50% des Brennstoffs durch die stromabwärtige Wand 52 lenken. In bestimmten Ausführungsformen kann die Steuerung 72 die Brennstoffverteilung zwischen den Wänden 50 und 52 in Abhängigkeit von der Reaktivität des Brennstoffs variieren. Wenn ein hochreaktiver Brennstoff, wie etwa Synthesegas mit einem hohen Wasserstoffanteil, verwendet wird, kann die Steuerung 72 etwa 25% des Brennstoffs durch die stromaufwärtige Wand 50 und etwa 75% des Brennstoffs durch die stromabwärtige Wand 52 leiten. Wenn in einem anderen Beispiel ein weniger reaktiver Brennstoff, wie etwa Synthesegas mit einem geringen Wasserstoffgehalt, verwendet wird, kann die Steuerung etwa 33% des Brennstoffs durch die stromaufwärtige Wand und etwa 67% des Brennstoffs durch die stromabwärtige Wand 52 leiten.

[0040] Als Reaktion auf die Erfassung (Block 86) von Flammenhaltung kann die Steuerung 72 den Brennstoffström anpassen (Block 88). Wie in Fig. 4 gezeigt kann die Steuerung 72 Flammenhaltung z.B. in Abhängigkeit von einer Rückmeldung von dem CEM-System 78, dem in der Vormischzone 54 angeordneten Sensor 74, dem in der Verbrennungszone 34 angeordneten Sensor 76 oder Kombinationen von diesen erkennen. Die Steuerung 72 kann danach den Brennstoffström durch den stromaufwärtigen Brennstoffkanal 58, den stromabwärtigen Brennstoffkanal 60 oder beide Kanäle 58 und 60 anpassen, um die Flammenhaltung zu verringern. Die Steuerung 72 kann z.B. den Brennstoffdurchsatz ändern, den Brennstoffström unterbrechen oder die Art des Brennstoffs, der in einen der Kanäle 58 und 60 oder beide eintritt, wechseln bzw. verändern. Nachdem die Flammenhaltung verringert worden ist, kann die Steuerung 72 zu einem normalen Betrieb zurückkehren (Block 90). Die Steuerung 72 kann z.B. die Brennstoffdurchsätze oder die Brennstoffarten wieder auf die vorherigen Verhältnisse einstellen.

[0041] Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt einer Ausführungsform einer PDI-Wand 92, die in der stromaufwärtigen Wand 50, der stromabwärtigen Wand 52 oder beiden verwendet werden kann. Die PDI-Wand 92 enthält Luftrohre 64, die verdichtete Luft durch die Wand 92 hindurch leiten können. Die PDI-Wand 92 enthält Brennstoffverteiler 62, die aus einem Brennstoffkanal 58 oder 60 (Fig. 4) Brennstoff aufnehmen können. Innerhalb der Brennstoffverteiler 62 kann der Brennstoff um die Luftrohre 64 herumströmen und durch Öffnungen 94 in den Luftrohren 64 in diese eintreten. Innerhalb der Luftrohre 64 können sich die Luft und der Brennstoff mischen und durch Öffnungen 96, die in einer stromabwärtigen Oberfläche 98 der PDI-Wand 92 ausgebildet sind, aus der PDI-Wand 92 austreten. Eine gegenüberliegende Oberfläche 100 kann gemeinsam mit der stromabwärtigen Oberfläche 98 den Brennstoffverteiler 62 um-schliessen. In bestimmten Ausführungsformen kann weiterhin eine optionale Strömungsanpassungseinrichtung 102, wie etwa eine perforierte Platte, den Brennstoffverteiler 62 unterteilen, um Turbulenzen zu verringern, den Druckabfall zu steuern und/oder einen gleichmässigeren Brennstoffström innerhalb des Brennstoffverteilers 62 zu ermöglichen. In weiteren Ausführungsformen können darüber hinaus auch andere Arten von PDI-Wänden, wie etwa PDI-Wände mit spiral- bzw. schraubenförmigen Rohren, und/oder mehrere Brennstoffverteiler und/oder Brennstoffkanäle neben anderen verwendet werden. Weiterhin können die Wände zusammenhängende Einheiten oder diskrete Abschnitte sein, die direkt zusammengebracht worden sind oder über einen Aufsatz, an dem die PDI-Düsen angebracht sind, verbunden sind.

[0042] Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform einer LDI-Wand 104, die in der stromaufwärtigen Wand 50, der stromabwärtigen Wand 52 oder beiden verwendet werden kann. Die LDI-Wand 104 enthält Luftrohre 64, die verdichtete Luft durch die Wand 104 hindurch leiten können. Im Einzelnen enthält die LDI-Wand 104 einen Luftverteiler 106, der verdichtete Luft aufnehmen und die Luft durch Öffnungen in einer Strömungsanpassungseinrichtung 107 zu den Luftrohren 64 leiten kann. Die LDI-Wand 104 enthält auch einen Brennstoffverteiler 62, der Brennstoff aus einem Brennstoffkanal 58 oder 60 (Fig. 4) aufnehmen kann. In dem Brennstoffverteiler 62 kann der Brennstoff um die Luftrohre 64 herum strömen. Der Brennstoff kann danach durch Öffnungen 108 aus der LDI-Wand 104 hinaus geleitet werden. Die Öffnungen 108 können angrenzend an die Öffnungen 110 angeordnet sein, die die Luft aus der LDI-Wand 104 abgeben. In bestimmten Ausführungsformen können die Öffnungen 108 gegenüber den Öffnungen 110 angewinkelt angeordnet sein, um die Vermischung des Brennstoffs und der Luft zu fördern. In weiteren Ausführungsformen können darüber hinaus noch andere Arten LDI-Wänden, wie etwa radiale LDI-Wände oder axiale LDI-Wände neben weiteren verwendet werden. In bestimmten Ausführungsformen kann die Verwendung radialer und/oder axialer LDI-Wände eine verstärkte Durchmischung fördern, diese als stromabwärtige Wand 52 (Fig. 4) verwendet werden. In anderen Ausführungsformen kann jedoch eine beliebige Art von LDI-Wand für die Wände 50 und 52 verwendet werden. Die Wände können zusammenhängende Einheiten oder diskrete Abschnitte sein, die direkt zusammengebracht oder über einen Aufsatz verbunden sind, an dem die PDI-Düsen angebracht sind.

[0043] Diese schriftliche Beschreibung verwendet Beispiele zur Offenbarung der Erfindung, die die beste Art enthalten und einen Fachmann auch in die Lage versetzen, die Erfindung in die Praxis umzusetzen, einschliesslich der Herstellung und der Verwendung aller Vorrichtungen und Systeme sowie der Durchführung der enthaltenen Verfahren. Der patentierbare Bereich der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann noch weitere Beispiele umfassen, die Fachleuten einfallen. Es ist beabsichtigt, dass derartige weitere Beispiele innerhalb des Bereiches der Ansprüche liegen, wenn sie strukturelle Elemente enthalten, die nicht von dem Wortlaut der Ansprüche abweichen, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit nur unwesentlichen Abweichungen von dem Wortlaut der Ansprüche enthalten.

[0044] Es werden Verfahren und Systeme zum Vormischen von Brennstoff und Luft in Gasturbinen geschaffen. In einer Ausführungsform enthält eine Brennkammer (30) eine stromaufwärtige Mischwand 50, die zum Leiten von verdichteter Luft und Brennstoff durch eine Vormischzone (54) eingerichtet ist, um ein Brennstoff-Luft-Gemisch zu bilden. Die Brennkammer (30) enthält auch eine stromabwärtige Mischwand (52), die zum Mischen weiteren Brennstoffs mit dem Brennstoff-Luft-Gemisch eingerichtet ist, um ein Verbrennungsgemisch zu bilden.

Bezugszeichenliste

[0045] <tb>10<sep>System <tb>12<sep>Gasturbinenanlage <tb>16<sep>Lufteinlassabschnitt <tb>18<sep>Verdichter <tb>20<sep>Brennkammerabschnitt <tb>22<sep>Turbine <tb>24<sep>Auslassabschnitt <tb>26<sep>Welle <tb>28<sep>Brennkammergehäuse <tb>29<sep>Längsachse <tb>30<sep>Brennkammer <tb>32<sep>Vormischsystem <tb>34<sep>Verbrennungsraum <tb>36<sep>Brennstoffeinlass <tb>38<sep>Endabdeckung <tb>40<sep>Übergangsabschnitt <tb>42<sep>Laufschaufel <tb>44<sep>Gehäuse <tb>46<sep>Flammrohr <tb>48<sep>Strömungshülse <tb>50<sep>Stromaufwärtige Wand <tb>52<sep>Stromabwärtige Wand <tb>54<sep>Vormischabschnitt <tb>56<sep>Länge <tb>58<sep>Stromaufwärtiger Brennstoffkanal <tb>60<sep>Stromabwärtiger Brennstoffkanal <tb>62<sep>Brennstoffkanal <tb>64<sep>Luftkanal <tb>66<sep>Luftrohr <tb>68<sep>Strömungsanpassungseinrichtung <tb>70<sep>Luftumgehungskanal <tb>72<sep>Steuerung <tb>74<sep>Flammendetektor <tb>76<sep>Flammendetektor <tb>78<sep>Kontinuierliches Emissionsüberwachungssystem (CEM <tb>80<sep>Verfahren <tb>82<sep>Block <tb>84<sep>Block <tb>86<sep>Block <tb>88<sep>Block <tb>90<sep>Block <tb>92<sep>PDI-Wand <tb>94<sep>Öffnung <tb>96<sep>Öffnung <tb>98<sep>Oberfläche <tb>100<sep>Oberfläche <tb>102<sep>Strömungsanpassungseinrichtung <tb>104<sep>LDI-Wand <tb>106<sep>Luftverteiler <tb>107<sep>Strömungsanpassungseinrichtung <tb>108<sep>Öffnung <tb>110<sep>Öffnung

Claims

1. System (10), das eine Brennkammer (30) und ein in der Brennkammer angeordnetes Vormischsystem enthält, das aufweist: eine stromaufwärtige Mischwand (50) mit ersten Brennstoffkanälen (62) und ersten Luftkanälen (64) zum Leiten von Brennstoff und Luft durch die erste Mischwand (50); eine stromabwärtige Mischwand (52) mit zweiten Brennstoffkanälen (62) und zweiten Luftkanälen (64) zum Leiten des Brennstoffs und der Luft durch die zweite Mischwand (52) zu einem Verbrennungsraum (34); und eine Vormischzone (54), die zwischen der stromaufwärtigen Mischwand (50) und der stromabwärtigen Mischwand (52) ausgebildet und dazu eingerichtet ist, den Brennstoff und die Luft von der stromaufwärtigen Mischwand (50) in die stromabwärtige Mischwand (52) zu leiten.

2. System nach Anspruch 1, bei dem die stromaufwärtige Mischwand (50) und die stromabwärtige Mischwand (52) innerhalb eines Flammrohres (46) der Brennkammer (30) angebracht sind.

3. System nach Anspruch 1, bei dem die stromaufwärtige Mischwand (50) eine Magerdirekteinspritzungs (LDI)-Wand oder eine Vormischdirekteinspritzungs (PDI)-Wand enthält und die stromabwärtige Mischwand (52) eine Magerdirekteinspritzungs (LDI)-Wand, eine Vormischdirekteinspritzungs (PDI)-Wand oder einen verwirblergestützten Vormischer enthält.

4. System nach Anspruch 1, das eine Steuerung (72) aufweist, die zum Einstellen des Brennstoffstroms durch die stromaufwärtige Mischwand (50), die stromabwärtige Mischwand (52) oder beide eingerichtet ist.

5. System nach Anspruch 4, das einen oder mehrere Flammendetektoren (74, 76) aufweist, die in der Brennkammer (30) angeordnet sind, wobei die Steuerung (72) dazu eingerichtet ist, den Brennstoffström als Reaktion auf eine Rückmeldung von dem einen oder den mehreren Flammendetektoren (74, 76) einzustellen.

6. System nach Anspruch 4, das ein kontinuierliches Emissionsüberwachungs-(CEM)-System (78) aufweist, das zur Messung von NOx-Emissionswerten eingerichtet ist, wobei die Steuerung (72) zur Einstellung des Brennstoffstroms in Abhängigkeit von den gemessenen NOx-Emissionswerten eingerichtet ist.

7. System nach Anspruch 1, bei dem die Brennkammer (30) eine Diffusionsflammenbrennkammer aufweist.

8. Verfahren (80), das enthält: Leiten (82) eines ersten Stroms eines Brennstoffes durch eine stromaufwärtige Mischwand (50) zur Bildung eines Brennstoff-Luft-Gemisches; Leiten des Brennstoff-Luft-Gemisches durch eine Vormischzone zu einer stromabwärtigen Mischwand (52); Leiten (84) eines zweiten Stroms eines Brennstoffes durch die stromabwärtige Mischwand (52) zur Mischung des zweiten Stroms mit der Brennstoff-Luft-Gemisch; und Einstellen (88) des ersten Stroms, des zweiten Stroms oder beider Ströme in Abhängigkeit von einer Erkennung von Flammenhaltung und/oder gestiegenen NOx-Emissionen.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Einstellen (88) des ersten Stroms, des zweiten Stroms oder beider Ströme das Anpassen eines Durchsatzes, Anpassen einer Brennstoffart oder beides enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Einstellen (88) des ersten Stroms, des zweiten Stroms oder beider Ströme ein Umschalten des Brennstoffs auf einen anderen Brennstoff mit einem niedrigeren Wasserstoffgehalt oder einer niedrigeren Reaktionsgeschwindigkeit enthält.