CH702682A2

CH702682A2 - Verfahren zur Steuerung einer Brennkammer für eine Gasturbine.

Info

Publication number: CH702682A2
Application number: CH00226/11A
Authority: CH
Inventors: Sachin Khosla; Mihir Lal; Daniel Scott Zehentbauer
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2010-02-12
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2011-08-15
Also published as: JP2011163754A; DE102011000479A1; US8584467B2; CN102162398A; US20110197594A1

Abstract

Es ist ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkammer einer Gasturbine offenbart. Das Verfahren enthält ein betriebsmässiges Anordnen eines Brennkammerrohrs in einer Brennkammer einer Gasturbine. Das Brennkammerrohr weist mehrere Brennkammerbrennstoffdüsen auf, die jeweils einen Brennstoffinjektor aufweisen und konfiguriert sind, um wahlweise einen Flüssigbrennstoff (26), ein Flüssigfluid (46) oder Flüssigbrennstoff und Flüssigfluid zu einer Brennstoffinjektordüse (10) zu liefern, die konfiguriert ist, um jeweils mehrere Flüssigbrennstoffstrahlen (23), mehrere Flüssigfluidstrahlen (43) oder eine Kombination von diesen zu liefern, die wiederum konfiguriert sind, um einen zerstäubten Flüssigbrennstoffström, einen zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zu ergeben. Das Verfahren enthält ferner wahlweises Liefern einer Menge an Brennstoff, Fluid oder einer Kombination von diesen zu der Brennstoffinjektordüse (10), um einen zerstäubten Brennstoffstrom, zerstäubten Fluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Brennstoff-Fluidstrom zu erzeugen.

Description

Hintergrund zu der Erfindung

[0001] Erdgas ist in vielen Fällen aufgrund seiner geringeren Kosten und erwünschten Verbrennungseigenschaften im Vergleich zu alternativen Brennstoffen der Brennstoff der Wahl zur Befeuerung von Gasturbinen. Viele Verbrennungsturbinen haben dennoch die Fähigkeit, abhängig von den Kosten, der Verfügbarkeit und den gewünschten Verbrennungseigenschaften entweder Erdgas oder einen Flüssigbrennstoff, einschliesslich verschiedener Sorten von Dieselbrennstoff, beispielsweise Dieselbrennstoff Nr. 2, zu verfeuern. In vielen Fällen wird das Flüssigbrennstoffsystem in erster Linie als ein Reserve- oder Ausweichssystem verwendet. Als ein Beispiel verwenden derzeitige Dry-Low-NOx(DLN)-Brennkammern allgemein ein Flüssigbrennstoffhilfssystem. In anderen Fällen arbeiten Gasturbinenanlagen saisonal mit Flüssigbrennstoff aufgrund der geringeren Kosten oder einer besseren Verfügbarkeit des Flüssigbrennstoffs.

[0002] Während Flüssigbrennstoffsysteme entweder als eine Reserve oder ein alternatives Brennstoffversorgungssystem erwünscht sind, sind ihre Betriebs- und Instandhaltungskosten derzeit unerschwinglich. Häufig wird Zerstäubungsluft verwendet, um eine Zerstäubung des Flüssigbrennstoffs zu erzielen, um gewünschte Verbrennungseigenschaften, einschliesslich verbesserter Emissionen und Turbinenleistung, zu erhalten. Zerstäubungsluftsysteme erfordern ein Abzupfen von Verdichterluft und die Verwendung von Pumpen, um den Luftdruck auf ein zur Flüssigbrennstoffzerstäubung hinreichendes Niveau anzuheben. Sie verursachen zusätzliche Investitionsgüter- und Instandhaltungskosten und reduzieren den Turbinen- und Kraftwerkswirkungsgrad. Somit ist eine Beseitigung von Zerstäubungsluftsystemen erwünscht, um die Investitionsgüter- und Instandhaltungskosten zu reduzieren, die Systemkomplexität zu reduzieren und die Zuverlässigkeit und den Wärmeverbrauch des Kraftwerks zu verbessern.

[0003] Folglich sind verbesserte Flüssigbrennstoffversorgungssysteme und Brennstoffversorgungsverfahren, die die vorstehend beschriebenen Nachteile vermeiden, erwünscht.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0004] Gemäss einem Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Steuern einer Brennkammer einer Gasturbine offenbart. Das Verfahren enthält ein betriebsmässiges Anordnen eines Brennkammerrohrs in einer Brennkammer einer Gasturbine. Die Brennkammer kann mehrere Brennkammerbrennstoffdüsen aufweisen, die jeweils einen Brennstoffinjektor aufweisen und konfiguriert sind, um wahlweise einen flüssigen Brennstoff, ein flüssiges Fluid oder flüssigen Brennstoff und flüssiges Fluid zu einer Brennstoffinjektordüse zu liefern, die konfiguriert ist, um jeweils mehrere Flüssigbrennstoffstrahlen, mehrere Flüssigfluidstrahlen oder eine Kombination von diesen zu liefern, die wiederum konfiguriert sind, um einen zerstäubten Flüssigbrennstoffström, einen zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoff -Flüssigfluidstrom zu schaffen. Das Verfahren enthält ferner wahlweises Liefern einer Menge von Flüssigbrennstoff, Flüssigfluid oder einer Kombination von diesen zu der Brennstoffinjektordüse, um einen vorbestimmten zerstäubten Flüssigbrennstoffström, zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zu erzeugen.

[0005] Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlicher.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0006] Der Gegenstand, der als die Erfindung angesehen wird, ist in den Ansprüchen am Schluss der Beschreibung besonders angegeben und deutlich beansprucht. Das Vorstehende sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in denen zeigen:

[0007] Fig. 1 eine perspektivische Vorderansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Brennstoffinjektordüse, wie sie hierin offenbart ist;

[0008] Fig. 2 eine perspektivische Rückansicht der Brennstoffinjektordüse aus Fig. 1;

[0009] Fig. 3 eine vergrösserte Ansicht aus Fig. 2, die ferner Strichlinien enthält, um innere Merkmale der Brennstoffinjektordüse zu veranschaulichen;

[0010] Fig. 4 eine Querschnittsansicht der Brennstoffinjektordüse nach Fig. 1, genommen entlang des Schnitts 4-4;

[0011] Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Brennstoffinjektordüse nach Fig. 2, genommen entlang des Schnitts 5-5;

[0012] Fig. 6 eine Perspektivansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Brennstoffinjektordüse und eines diese enthaltenden Brennstoffinjektors;

[0013] Fig. 7 eine Querschnittsansicht der beispielhaften Ausführungsformen nach Fig. 6, genommen entlang des Schnitts 7-7;

[0014] Fig. 8 eine Querschnittsansicht der beispielhaften Ausführungsformen nach Fig. 6, genommen entlang des Schnitts 8-8;

[0015] Fig. 9 eine Querschnittsansicht einer beispielhaften Ausführungsformen einer Brennkammerbrennstoffdüse, wie sie hierin offenbart ist;

[0016] Fig. 10 eine perspektivische Vorderansicht einer beispielhaften Ausführungsform mehrerer Brennkammerbrennstoffdüsen und eines Brennkammerrohrs, das diese enthält, wie hierin offenbart;

[0017] Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer zweiten beispielhaften Ausführungsform einer Brennstoffinjektordüse, wie sie hierin offenbart ist;

[0018] Fig. 12 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen einer Brennstoffinjektordüse; und

[0019] Fig. 13 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Brennkammer einer Gasturbine.

[0020] Die detaillierte Beschreibung erläutert Ausführungsformen der Erfindung gemeinsam mit Vorteilen und Merkmalen zu Beispielszwecken unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0021] Bezugnehmend auf die Fig. 1-10, ist dort eine beispielhafte Ausführungsform einer Brennstoffinjektordüse 10 veranschaulicht. Die Brennstoffinjektordüse 10 enthält einen Düsenkörper 12, der zur Befestigung an und Strömungsverbindung mit einem Brennstoffmodul oder Brennstoffinjektor 100 konfiguriert ist, das bzw. der in der (nicht veranschaulichten) Brennkammer einer (nicht veranschaulichten) Gasturbine verwendet wird, um Strahlen aus einem Flüssigbrennstoff oder Strahlen aus Flüssigbrennstoff und einem anderen Fluid, wie beispielsweise Wasser, zu liefern, um den Brennstoff für eine Verbrennung in dem (nicht veranschaulichten) Brennraum der Brennkammer zu zerstäuben. Der Düsenkörper 12 kann jede beliebige geeignete Gestalt, einschliesslich einer geraden zylindrischen Gestalt, wie veranschaulicht, aufweisen und hat im Allgemeinen eine Gestalt, die zur Befestigung an dem Brennstoffinjektor 100, mit dem er verbunden ist (Fig. 6), konfiguriert ist. Der Düsenkörper 12 weist ein Einlassende 14 und ein gegenüberliegendes Ausgabe- oder Auslassende 16 auf.

[0022] Der Düsenkörper 12 enthält ferner eine Brennstoffleitung 18, die sich von einem Brennstoffeinlass 20 an dem Einlassende 14 zu einem Brennstoffauslass 22 oder mehreren Brennstoffauslässen 22 erstreckt, der bzw. die an dem Auslassende 16 angeordnet sind. Der Brennstoffauslass oder die Brennstoffauslässe 22 stehen in Strömungsverbindung mit einem Brennstoffauslasskanal 24 oder mehreren Brennstoffauslasskanälen 24, die sich in der Nähe des Auslassendes 16 befinden. Die Brennstoffauslässe 22 stehen in Strömungsverbindung mit dem Brennstoffkanal 18 und den jeweiligen Brennstoffauslasskanälen 24 und dienen als der Endpunkt des Brennstoffkanals 18 und der jeweiligen Brennstoffauslasskanäle 24. Wie zum Beispiel in den Fig. 1-7 veranschaulicht, können sich mehrere Brennstoffauslasskanäle 24 von einem einzigen Brennstoffkanal 18 aus erstrecken, der als eine Sammelkammer dient, um einen durch einen Pfeil 26 dargestellten unter Druck stehenden Flüssigbrennstoff zu verteilen, der in den Brennstoffeinlass 20 hinein durch den Brennstoffkanal 18 hindurch und in die Brennstoffauslasskanäle 24 hineinströmt, wo er als Ströme oder Strahlen 23 einer unter Druck stehenden Strömung des Flüssigbrennstoffs 26 durch die Brennstoffauslässe 22 an dem Auslassende 16 ausgegeben wird. Der Flüssigbrennstoff 26 kann irgendeinen flüssigen Kohlenwasserstoff enthalten, der sich zur Verbrennung in dem Brennraum einer Gasturbine eignet, einschliesslich verschiedener Sorten von Dieselbrennstoff (z.B. Dieselbrennstoff Nr. 2). Der Brennstoffkanal 18 kann eine beliebige geeignete Grösse und Gestalt aufweisen. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss den Fig. 1-7weist der Brennstoffkanal 18 eine halbkreisförmige Querschnittsgestalt mit einer Fläche auf, deren Grösse in Richtung von dem Brennstoffeinlass 20 weg zunimmt.

[0023] Die Brennstoffauslasskanäle 24 weisen Einlasse 27 auf, die in dem halbkreisförmigen Querschnitt des Brennstoffkanals 18 angeordnet sind. Die Brennstoffauslasskanäle 24 können eine kleinere Querschnittsfläche und eine andere Querschnittsgestalt als der Brennstoffkanal 18 haben, um den Druck des unter Druck stehenden Flüssigbrennstoffs 26 zu erhöhen und Strahlen 23 von Flüssigbrennstoff 26 zu liefern, die vorbestimmte Strahleigenschaften, wie beispielsweise Druck, Durchsatz, Strahlform und dergleichen, aufweisen. Die Brennstoffauslasskanäle 24 und die Brennstoffauslässe 22 können jede beliebige geeignete Querschnittsgestalt, Querschnittsgrösse, Länge, räumliche Lage und Ausrichtung aufweisen, um unter Verwendung des Anteils des unter Druck stehenden Flüssigbrennstoffs 26, der darin strömt, Strahlen 23 mit vorbestimmten Strahleigenschaften zu liefern. Die vorbestimmten Strahleigenschaften können ausgewählt sein, um eine Zerstäubung des Flüssigbrennstoffs zu erzielen, wie dies hierin beschrieben ist. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss den Fig. 1-7weisen die Brennstoffauslasskanäle 24 jeweilige nach innen konvergierende Brennstoffauslasskanalachsen 28 auf, und die Brennstoffauslässe 22 und die Brennstoffauslasskanäle 24 sind voneinander beabstandet, um Strahlen 23 von Flüssigbrennstoff 26 zu liefern, die von dem Auslassende 16 weg nach innen zusammenlaufen. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss den Fig. 1-7 sind die Brennstoffauslässe 22 in Radialrichtung und in Umfangsrichtung um eine Längsachse 29 im Abstand zueinander angeordnet, so dass jeweilige Flüssigbrennstoffstrahlen 23 entlang der Längsachse 29 auf einen Fokuspunkt fokussiert sind, der durch den Brennstoffstrahlwinkel (α) (Fig. 7) bestimmt ist, der durch den Winkel der Brennstoffauslasskanalachsen 28 zu der Längsachse 29 definiert ist. Der Brennstoffstrahlwinkel (α) kann ausgewählt sein, um vorbestimmte Aufprall bzw. Beaufschlagungseigenschaften des Strahls oder der Strahlen 23 mit einem Strahl oder mit Strahlen eines Flüssigbrennstoffs, wie hierin beschrieben, zu erzielen, um einen resultierenden Flussstrom 25 eines zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 mit vorbestimmten Stromeigenschaften, einschliesslich der Stromform, Stromgrösse, Grösse (z.B. mittleren Grösse) und Grössenverteilung der zerstäubten Partikel, dem Massendurchsatz des Flüssigbrennstoffs und dergleichen, zu ergeben.

[0024] Der Düsenkörper 12 enthält ferner einen Fluidkanal 38, der sich von einem Fluideinlass 40 an dem Einlassende 14 zu einem Fluidauslass 42 oder mehreren Fluidauslässen 42 erstreckt, der bzw. die an dem Auslassende 16 angeordnet ist bzw. sind. Der Fluidauslass oder die Fluidauslässe 42 steht/stehen in Strömungsverbindung mit einem Fluidauslasskanal 44 oder mehreren Kanälen 44, die in der Nähe des Auslassendes 16 angeordnet sind. Die Fluidauslässe 42 stehen in Strömungsverbindung mit dem und dienen als das Ende des Fluidkanals 38 und der jeweiligen Fluidauslasskanäle 44. Wie z.B. in den Fig. 1-7veranschaulicht, können sich mehrere Fluidauslasskanäle 44 von einem einzigen Fluidkanal 38 aus erstrecken, der als eine Sammelkammer dient, um ein durch einen Pfeil 46 dargestelltes unter Druck stehendes flüssiges Fluid zu verteilen, das in den Fluideinlass 40 hinein durch den Fluidkanal 38 hindurch und in die Fluidauslasskanäle 44 hinein strömt, wo es in Form von unter Druck stehenden Flussströmen oder Strahlen 43 des flüssigen Fluids 46 durch Fluidauslässe 42 an dem Auslassende 16 ausgegeben wird. Der Fluidkanal 38 kann eine beliebige geeignete Grösse und Gestalt aufweisen. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss den Fig. 1-7weist der Fluidkanal 38 eine halbkreisringförmige oder ringartige Querschnittsgestalt auf, die entlang seiner Längserstreckung im Inneren des Düsenkörpers 12 gleich bleibt.

[0025] Die Fluidauslasskanäle 44 weisen Einlasse 47 auf, die in diesem halbkreisringförmigen Querschnitt des Fluidkanals 38 angeordnet sind. Die Fluidauslasskanäle 44 können eine kleinere Querschnittsfläche und eine andere Querschnittsgestalt als der Fluidkanal 38 aufweisen, um den Druck des unter Druck stehenden Flüssigfluids 46 zu erhöhen und Strahlen 43 flüssigen Fluids 46 zu liefern, die vorbestimmte Strahleigenschaften, wie beispielsweise Druck, Durchsatz, Strahlform und dergleichen, haben. Die Fluidauslasskanäle 44 und die Fluidauslässe 42 können jede beliebige geeignete Querschnittsgestalt, Querschnittsgrösse, Länge, räumliche Lage und Orientierung aufweisen, um Strahlen 43 mit vorbestimmten Strahleigenschaften aus dem Anteil des unter Druck stehenden Flüssigfluids 46, das darin strömt, zu ergeben. Die vorbestimmten Strahleigenschaften können ausgewählt sein, um eine Zerstäubung des Flüssigbrennstoffs 26 zu erzielen, wie dies hierin beschrieben ist. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss den Fig. 1-7weisen die Fluidauslasskanäle 44 jeweilige nach innen konvergierende Fluidauslasskanalachsen 48 auf, und die Fluidauslässe 42 und die Kanäle 44 sind voneinander beabstandet, um Strahlen 43 des Flüssigfluids 46 zu liefern, die in Richtung von dem Auslassende 16 weg nach innen konvergieren. In der beispielhaften Ausführungsform gemäss den Fig. 1-7 sind die Fluidauslässe 42 in Radialrichtung und in Umfangsrichtung um die Längsachse 29 des Düsenkörpers 12 voneinander beabstandet, so dass ein Strahl 43 oder mehrere Strahlen 43 des Flüssigfluids 46 fokussiert wird/werden, um auf einen Strahl 23 oder mehrere Strahlen des Flüssigbrennstoffs 26 entlang der Längsachse 29 an einem Fokuspunkt aufzutreffen, der durch den Brennstoffstrahlwinkel (α) und einen Fluidstrahlwinkel (β) bestimmt ist, wobei der Winkel (β) durch den Winkel der Fluidauslasskanalachsen 48 zu der Längsachse 29 definiert ist. Dieser Winkel (β) kann ausgewählt sein, um vorbestimmte Aufprall- und Beaufschlagungseigenschaften zwischen dem Strahl oder den Strahlen 23 und dem Strahl oder den Strahlen 43, einschliesslich eines resultierenden Flussstroms 25 des zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 mit vorbestimmten Stromeigenschaften, einschliesslich der Stromgestalt, Grösse, der Grösse (z.B. mittleren Grösse) und der Grössenverteilung der zerstäubten Partikel, dem Massendurchsatz des Flüssigbrennstoffs und dergleichen, zu ergeben.

[0026] Die Strahlen 23 des Flüssigfluids 46 werden verwendet, um die Strahlen 23 des Flüssigbrennstoffs 26 zu beaufschlagen und den Flussstrom 25 des zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 zu bilden. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Flüssigfluid 46 Flüssigbrennstoff 26 enthalten, so dass die Strahlen 43 effektiv die Strahlen 23 sind. In dieser Ausführungsform beaufschlagen wenigstens zwei Strahlen 23 des Flüssigbrennstoffs 26 einander, um den Flüssigbrennstoff 26 zu zerstäuben und den Flussstrom 25 zu erzeugen, der zerstäubten Flüssigbrennstoff 26 enthält. Es kann eine beliebige Anzahl von Strahlen 23 miteinander beaufschlagt werden, um den Flussstrom 25 zu ergeben, der zerstäubten Flüssigbrennstoff 26 mit den hierin beschriebenen vorbestimmten Stromeigenschaften, einschliesslich eines vorbestimmten Massendurchsatzes des Flüssigbrennstoffs, enthält. In dieser Ausführungsform wird jeder Strahl 23 in der hierin beschriebenen Weise orientiert und gerichtet, um durch wenigstens einen anderen Strahl 23 beaufschlagt zu werden, der ebenfalls orientiert und gerichtet worden ist, um die gewünschte Beaufschlagung zu erzielen. Der Fokuspunkt 31 oder Aufprallpunkt kann ausgewählt sein, um auf die Längsachse 29 zu fallen, oder kann durch geeignete Orientierung und Anordnung der Brennstoffauslässe 22 und der Brennstoffauslasskanäle 24 ausgewählt sein, um den Fokuspunkt 31 an einer Stelle vor dem Auslassende 16 zu positionieren, die sich nicht auf der Längsachse 29 befindet, wie in Fig. 7 veranschaulicht. Es versteht sich, dass durch Definition mehrerer Paare von Strahlen 23, die für einen Aufprall in der hierin beschriebenen Weise orientiert sind, eine entsprechende Mehrzahl von Fokuspunkten 31 an entsprechend mehreren Stellen vor dem Auslassende 16 definiert werden kann und dass die entsprechenden mehreren Flussströme 25, die den zerstäubten Flüssigbrennstoff 26 enthalten, einen zusammengesetzten Flussstrom (Verbundstrom) 25 ́ mit vorbestimmten Eigenschaften des zusammengesetzten Stroms bilden können. In dieser Ausführungsform kann Flüssigbrennstoff 26 durch sowohl den Brennstoffkanal 18 als auch den Brennstoffkanal 38 wie in der in Fig. 7 veranschaulichten Konfiguration geliefert werden, in der das flüssige Fluid 46 Brennstoff ist, so dass beide Kanäle effektiv Brennstoffkanäle bilden, oder dieser Düsenkörper kann einfach einen einzigen Brennstoffkanal 18 aufweisen, der konfiguriert ist, um die Brennstoffauslasskanäle 24 und die Fluidauslasskanäle 44 zu versorgen, so dass diese beide effektiv Brennstoffauslasskanäle 24 bilden.

[0027] In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann flüssiges Fluid 46 Wasser enthalten, um eine vorbestimmte Verbrennungscharakteristik, wie beispielsweise eine Reduktion der Temperatur innerhalb der Brennkammer, der Turbineneinlasstemperatur oder der Feuerungstemperatur, zu erzielen. In dieser Ausführungsform werden wenigstens ein Strahl 23 des Flüssigbrennstoffs 26 und wenigstens ein Strahl 43 des Flüssigfluids 46 miteinander beaufschlagt, um den Flüssigbrennstoff 26 und das Flüssigfluid 46 (z.B. Wasser) zu zerstäuben und zu emulgieren und einen Flussstrom 25 zu bilden, der Flüssigbrennstoff 26 und Flüssigfluid 46 in zerstäubter und emulgierter Form enthält. Ohne dass die Absicht besteht, durch eine Theorie gebunden zu sein, zerstäubt und vermischt die gegenseitige Beaufschlagung zwischen dem Strahl 23 des Flüssigbrennstoffs und dem Strahl 43 des Flüssigfluids 46 den Flüssigbrennstoff 26 und das Flüssigfluid 46 unter Erzeugung einer zerstäubten Emulsion aus Flüssigbrennstoff 26 und Flüssigfluid 46. Die zerstäubte Emulsion kann zerstäubte Wassertropfen enthalten, die mit Brennstoff bedeckt oder überzogen sind. Die durch die Brennkammer bereitgestellte Hitze veranlasst die Wassertropfen, schnell zu verdampfen. Die mit der Verdampfung des Wassers im Zusammenhang stehende Verdampfungswärme verringert die Temperatur in der Brennkammer, so dass diese kleiner wird, und die schnelle Verdampfung veranlasst die Tropfen zu explodieren, wodurch sich noch kleinere Tröpfchen von Brennstoff ergeben und ferner seine Zerstäubung und Verbrennungseigenschaften verbessert werden. Es kann eine beliebige Anzahl von Strahlen 23 mit einer beliebigen Anzahl von Strahlen 43 beaufschlagt werden, um einen Flussstrom 25 zu ergeben, der zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff 26-Flüssigfluid 46-Strom mit den vorbestimmten Stromeigenschaften enthält, wie hierin beschrieben. In dieser Ausführungsform wird jeder Strahl 23 des Flüssigbrennstoffs 26 in der hierin beschriebenen Weise orientiert und gerichtet, um durch wenigstens einen Strahl 43 des Flüssigfluids 46 beaufschlagt zu werden, der ebenfalls orientiert und gerichtet worden ist, um die gewünschte Beaufschlagung zu erzielen. Der Fokuspunkt 31 oder Beaufschlagungspunkt kann derart ausgewählt sein, dass er auf die Längsachse 29 fällt, oder kann durch geeignete Orientierung und Anordnung der Brennstoffauslässe 22 und der Brennstoffauslasskanäle 24 sowie der Fluidauslässe 42 und der Fluidauslasskanäle 44 ausgewählt sein, um den Fokuspunkt 31 an einer Stelle vor dem Auslassende 16 zu positionieren, die nicht auf der Längsachse 29 liegt, wie in Fig. 7 veranschaulicht. Es versteht sich, dass durch Definition mehrerer Paare aus dem Strahl 23 und dem Strahl 43, die in der hierin beschriebenen Weise zur gegenseitigen Beaufschlagung orientiert worden sind, eine entsprechende Mehrzahl von Fokuspunkten 31 an entsprechend mehreren Stellen vor dem Auslassende 16 definiert werden kann und dass die entsprechenden mehreren Flussströme 25 des zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 einen Verbundflussstrom 25 ́ mit vorbestimmten Verbundstromeigenschaften bilden können.

[0028] Der Düsenkörper 12, der eine Düsenspitze 50 und einen Adapter 52 enthält, kann durch jedes beliebige geeignete Formgebungsverfahren, einschliesslich der Erzeugung des Düsenkörpers 12 als eine integrale, einstückige Komponente, erzeugt sein und kann abwechselnd durch eine einzelne Art einer Schnittdarstellung oder Schraffur dargestellt sein. Der Düsenkörper 12 kann als eine integrale Komponente erzeugt werden, indem Feingussverfahren verwendet werden, um den Brennstoffkanal 18 des Adapters 52 zu erzeugen, anschliessend herkömmliche maschinelle Bearbeitungsverfahren verwendet werden, um den Fluidkanal 38 des Adapters 52 und die Brennstoffauslasskanäle 24 sowie die Fluidauslasskanäle 44 der Düsenspitze 50 zu erzeugen. Alternativ kann der Düsenkörper 12 erzeugt werden, indem eine gesondert erzeugte Düsenspitze 50, die darin ausgebildete Brennstoffauslasskanäle 24 und Fluidauslasskanäle 44 aufweist, mit einem gesondert erzeugten Adapter 52 verbunden wird, der den darin ausgebildeten Brennstoffkanal 18 und Fluidkanal 38 aufweist. Die Düsenspitze 50 und der Adapter 52 können durch ein beliebiges Fügeverfahren, das sich zur Erzeugung einer metallurgischen Bindung 51 zwischen diesen eignet, einschliesslich verschiedener Formen von Schweissverfahren, miteinander verbunden werden, so dass die metallurgische Verbindung 51 eine Naht enthalten kann. Die Düsenspitze 50 und der Adapter 52 können zur Erzeugung der metallurgischen Verbindung 51 auch durch Hartlötung miteinander verbunden sein, was ein Metallfügeprozess ist, bei dem ein Füllmetall zwischen zwei oder mehreren eng zusammenpassenden Teilen verteilt und die Kapillarwirkung genutzt wird, um das Hartlötmaterial in den Zwischenraum zwischen den Teilen einzuziehen und eine metallurgische Bindung zwischen diesen zu schaffen, so dass die metallurgische Verbindung 51 eine Hartlötverbindung enthalten kann. Der Adapter 52 kann zum Beispiel durch Feinguss, um die zylindrische äussere Gestalt und den Brennstoffkanal 18 zu erzeugen, und anschliessend unter Verwendung herkömmlicher maschineller Bearbeitungstechniken, um den Fluidkanal 38 zu erzeugen, geformt werden.

[0029] Der Düsenkörper 12 kann aus einem beliebigen geeigneten temperaturfesten Material erzeugt sein, das eingerichtet ist, um der Feuerungstemperatur einer Gasturbinenbrennkammer von etwa 2900°F zu widerstehen. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Düsenkörper 12 aus einer Superlegierung, beispielsweise einer Ni-basierten Superlegierung, einschliesslich, als ein Beispiel, Hastalloy X(UNS N06002) erzeugt sein. Das Auslassende 16 des Düsenkörpers 12 kann eine beliebige geeignete Profilform, einschliesslich der nach innen konkaven oder konischen Form, wie in Fig. 7veranschaulicht, haben.

[0030] Bezugnehmend auf die Fig. 6-8 ist die Brennstoffinjektordüse 10 zur Verwendung bei und Anordnung in dem Brennstoffinjektor 100 konfiguriert. Der Brennstoffinjektor 100 kann eine beliebige geeignete Querschnittsgestalt und Länge, einschliesslich der im Wesentlichen zylindrischen Gestalt, wie in den Fig. 6-8 veranschaulicht, haben. Der Brennstoffinjektor 100 enthält ein abgeteiltes bzw. unterteiltes Fluidrohr 112, das in einem Montageflansch 114 angeordnet ist. Das unterteilte Rohr 112 erstreckt sich von einem Einlassende 116 zu einem Auslassende 118, das mit dem Einlassende 14 des Düsenkörpers 12 verbunden ist. Das unterteilte Rohr 112 kann unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Trennanordnung unterteilt sein, um einen Durchgang von wenigstens zwei Fluiden entlang der Längserstreckung des Rohrs von dem Einlassende 116 zu dem Auslassende 118, wie in den Fig. 7 und 8 veranschaulicht, zu ermöglichen, wobei in einer beispielhaften Ausführungsform das unterteilte Rohr 112 unter Verwendung einer konzentrischen Rohranordnung unterteilt ist, in der ein inneres Rohr 120 innerhalb eines äusseren Rohrs 122 konzentrisch angeordnet ist. Das innere Rohr 120 und das äussere Rohr 122 sind an ihren jeweiligen inneren und äusseren Umfangen bemessen, um einen Brennstoffkreislauf 124 innerhalb des Innenrohrs 120 und einen Fluidkreislauf 126 zwischen dem inneren Rohr 120 und dem äusseren Rohr 122 zu definieren. In einer beispielhaften Ausführungsform kann der Fluidkreislauf 126 ein Brennstoffkreislauf zur Lieferung unter Druck stehenden flüssigen Brennstoffs sein, wie dies hierin beschrieben ist. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform kann der Fluidkreislauf 126 ein unter Druck stehendes flüssiges Fluid 46, einschliesslich Wasser, liefern, wie dies hierin beschrieben ist. Der Düsenkörper 12 kann unter Verwendung eines beliebigen geeigneten Fügeverfahrens, einschliesslich verschiedener Schweissformen, mit dem unterteilten Rohr 112 verbunden sein. Das Einlassende oder die Einlassenden 116 des Unterteilungsrohrs 112 werden in einer passenden Ausnehmung oder in passenden Ausnehmungen 128 angeordnet, die in einem Montageflansch 114 ausgebildet sind, und können durch eine Schweissnaht oder durch Schweissnähte 130 mit dem Montageflansch 114 verbunden sein. Der Brennstoffkreislauf 124 steht in Strömungsverbindung mit einer Quelle unter Druck stehenden Flüssigbrennstoffs 26 über einen äusseren Brennstoffkreislauf 132, der verschiedene (nicht veranschaulichte) Rohre oder Leitungen aufweist und der mit dem Brennstoffinjektor 100 unter Verwendung eines geeigneten lösbar anbringbaren Verbinders 134 strömungsmässig gekoppelt sein kann. In ähnlicher Weise steht der Fluidkreislauf 126 in Strömungsverbindung mit einer Quelle unter Druck stehenden Flüssigfluids 46 über einen äusseren Fluidkreislauf 136, der verschiedene (nicht veranschaulichte) Rohre oder Leitungen zur Übertragung des Flüssigfluids 46 aufweist, die an dem Brennstoffinjektor 100 und dem Montageflansch 114 über einen lösbar anbringbaren Verbinder 138 lösbar befestigt sein können. Der Fluidkreislauf 126 kann ferner einen Montageflanschkreislauf 140 enthalten, der in und in Strömungsverbindung mit dem Fluidkreislauf 126 ausgebildet ist.

[0031] Bezugnehmend auf die Fig. 9und 10 kann der Brennstoffinjektor 100 in einer Brennkammerbrennstoffdüse 200 angeordnet sein, die verwendet wird, um Erdgas als primären Brennstoff für die Brennkammer einer Gasturbine zu liefern. Die Brennkammerbrennstoffdüse 200 enthält einen Erdgaskreislauf 210, der auf einer Seite durch ein inneres Rohr 212 begrenzt ist, das einen Brennstoffinjektorhohlraum 214 definiert, der konfiguriert ist, um den Brennstoffinjektor 100, einschliesslich des unterteilten Rohrs 112 und der Düse 10, aufzunehmen, wobei das Auslassende 16 des Düsenkörpers 12 in einer Öffnung 216 an einem distalen Ende 218 der Brennkammerdüse angeordnet ist. Der Düsenkörper 12 ist konfiguriert, um einen sekundären oder Reservebrennstoff in die Brennkammer als eine zerstäubte Flüssigbrennstoff-Flüssig-fluid-Emulsion durch die Öffnung 216 zu injizieren. Wie in Fig. 10 veranschaulicht, können mehrere Brennkammerbrennstoffdüsen 200, die Brennstoffinjektoren 100 enthalten, kombiniert werden, um ein Brennkammerrohr 300 zu bilden. Es können mehrere Brennkammerrohre 300 (nicht veranschaulicht), die jeweils mehrere Brennkammerbrennstoffdüsen 200 und Brennstoffinjektoren 100 aufweisen, in herkömmlicher Weise längs des Umfangs um einen (nicht veranschaulichten) Brennkammerabschnitt einer Gasturbine herum positioniert werden, um eine Gasturbine zu schaffen, die Dual-Brennstoff-Fähigkeiten aufweist, oder um eine Gasturbine zu schaffen, die die Fähigkeit zur Versorgung bzw. Befeurung mit einem primären (Erdgas) und einem sekundären oder Reservebrennstoff (Flüssigbrennstoff) aufweist.

[0032] Fig. 11 veranschaulicht eine zweite beispielhafte Ausführungsform einer Brennstoffinjektordüse 10. Die Brennstoff injektordüse 10 enthält einen Düsenkörper 12 und die anderen Elemente der Düse, wie sie hierin offenbart sind. In dieser Ausführungsform können der Brennstoffkanal 18 und der Fluidkanal 38 des Adapters 52 derart angeordnet sein, dass ein Kanal innerhalb des anderen Kanals angeordnet ist, wozu eine Konfiguration gehört, bei der ein Kanal konzentrisch in Bezug auf den anderen Kanal angeordnet ist. In der beispielhaften Ausführungsform nach Fig. 11 ist der Brennstoffkanal 18 im Inneren des Fluidkanals 38 angeordnet, und insbesondere ist der Brennstoffkanal 18 konzentrisch innerhalb des Fluidkanals 38 angeordnet. Jedoch kann diese Konfiguration vertauscht werden, so dass der Fluidkanal 38 im Inneren des Brennstoffkanals 18 angeordnet ist und insbesondere der Fluidkanal 38 innerhalb des Brennstoffkanals 18 konzentrisch angeordnet ist. In der in Fig. 11veranschaulichten Konfiguration ist der Brennstoffkanal 18 zur Strömungsverbindung mit dem Brennstoffkreislauf 124 an einem Einlassende 14 konfiguriert und weist eine kegelstumpfförmige Gestalt auf, die sich zu einem Auslassende 15 und einem an die Düsenspitze 50 angrenzenden Auslass 17 des Adapters 52 hin erweitert. Der Fluidkanal 38 ist zur Strömungsverbindung mit dem Fluidkanal 124 an dem Einlassende 14 konfiguriert und weist eine kegelstumpfförmige Ringgestalt auf, die sich zu dem Auslassende 15 und einem Auslass 19 des Adapters 52 hin neben der Spitze 50 aufweitet und den Brennstoffkanal 18 umgibt.

[0033] Eine Anzahl von vier Brennstoffauslasskanälen 24 sind in Radialrichtung von der Längsachse 29 beabstandet in einem geeigneten radialen Abstand angeordnet und in Umfangsrichtung durch einen geeigneten Umfangsabstand voneinander beabstandet. In der Ausführungsform nach Fig. 11sind die Kanäle in etwa 90°-Intervallen gleichmässig voneinander beabstandet. Die Kanäle enthalten die beiden Brennstoffauslasskanäle 24, wie sie in Fig. 11 veranschaulicht sind, die um die Längsachse 29 radial gleichmässig beabstandet sind und die in Umfangsrichtung um 180° entfernt beabstandet sind. Jedoch kann eine beliebige Anzahl zusätzlicher Brennstoffauslasskanäle 24 mit einem beliebigen geeigneten Radial- oder Umfangsabstand verwendet werden. Die Brennstoffauslasskanäle 24 weisen Einlasse 27 auf, die in dem kreisförmigen Querschnitt des Brennstoffkanals 18 angeordnet sind. Die Brennstoffauslasskanäle 24 können eine kleinere Querschnittsfläche und eine andere Querschnittsgestalt als der Brennstoffkanal 18 aufweisen, um den Druck des unter Druck stehenden Flüssigbrennstoffs 26 zu erhöhen und Strahlen 23 von Flüssigbrennstoff 26 mit vorbestimmten Strahleigenschaften, wie beispielsweise Druck, Durchsatz, Strahlform und dergleichen, zu liefern. Die Brennstoffauslasskanäle 24 und die Brennstoffauslässe 22 können eine beliebige geeignete Querschnittsgestalt, Querschnittsgrösse, Länge, räumliche Lage und Orientierung haben, um Strahlen 23 mit vorbestimmten Strahleigenschaften unter Verwendung des Anteils des unter Druck stehenden Flüssigbrennstoffs 26, der darin strömt, zu ergeben. Die vorbestimmten Strahleigenschaften können ausgewählt sein, um eine Zerstäubung des Flüssigbrennstoffs zu erzielen, wie dies hierin beschrieben ist. In der beispielhaften Ausführungsform nach Fig. 11 weisen die Brennstoffauslasskanäle 24 jeweilige nach innen konvergierende Brennstoffauslasskanalachsen 28 auf, und die Brennstoffauslässe 22 und die Brennstoffauslasskanäle 24 sind voneinander beabstandet, um Strahlen 23 von Flüssigbrennstoff 26 zu liefern, die in der Richtung von dem Auslassende 16 weg nach innen konvergieren. In der beispielhaften Ausführungsform nach Fig. 11 sind die Brennstoffauslässe 22 in Radialrichtung und in Umfangsrichtung um eine Längsachse 29 derart voneinander beabstandet, das jeweilige Flüssigbrennstoffstrahlen 23 entlang der Längsachse 29 auf einen Fokuspunkt 31 fokussiert sind, der durch den Brennstoffstrahlwinkel (α) bestimmt ist, der durch den Winkel der Brennstoffauslasskanalachsen 28 zu der Längsachse 29 definiert ist. Der Brennstoffstrahlwinkel (α) kann ausgewählt sein, um vorbestimmte Beaufschlagungseigenschaften der Strahlen 23 zu erzielen, um einen resultierenden Flussstrom 25 zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 mit vorbestimmten Stromeigenschaften, einschliesslich der Stromgestalt, der Stromgrösse, der Grösse (z.B. mittleren Grösse) und Grössenverteilung der zerstäubten Partikel, des Massendurchsatzes des Flüssigbrennstoffs und dergleichen, zu ergeben. In dieser Ausführungsform kann der Brennstoffinjektor 100 vorteilhafterweise mit nur einer Strömung unter Druck stehenden Flüssigbrennstoffs 26 und ohne die Verwendung eines unter Druck stehenden Flüssigfluids 46, beispielsweise Wasser, das in dem Fluidkreislauf 126 strömt, betrieben werden und dennoch einen Strom des zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 für eine Verbrennung liefern.

[0034] Eine Anzahl von vier Fluidauslasskanälen 44 sind durch einen beliebigen geeigneten radialen Abstand in Radialrichtung von der Längsachse 29 beabstandet und in Umfangsrichtung durch einen beliebigen geeigneten Umfangsabstand voneinander beabstandet. In der Ausführungsform nach Fig. 11sind die Kanäle in 90°-Intervallen gleichmässig voneinander beabstandet. Die Kanäle enthalten die beiden Fluidauslasskanäle 44, wie sie in Fig. 11 veranschaulicht sind, die radial gleichmässig um die Längsachse 29 herum beabstandet und die in Umfangsrichtung um 180° voneinander entfernt beabstandet sind. Jedoch kann eine beliebige Anzahl zusätzlicher Fluidauslasskanäle 44 mit einem beliebigen geeigneten Radial- oder Umfangsabstand verwendet werden. In der veranschaulichten Ausführungsform ist der radiale Abstand der Fluidauslasskanäle 44 grösser als der radiale Abstand der Fluidauslasskanäle 24, so dass die Brennstoffauslasskanäle 24 und die Brennstoffauslässe 22 innerhalb der Fluidauslasskanäle 44 und der Fluidkanäle 42 konzentrisch angeordnet sind. Die Fluidauslasskanäle 44 weisen Einlasse 47 auf, die in dem kreisringförmigen oder ringartigen Querschnitt des Fluidkanals 38 angeordnet sind. Die Fluidauslasskanäle 44 können eine kleinere Querschnittsfläche und eine andere Querschnittsgestalt als der Fluidkanal 38 aufweisen, um den Druck des unter Druck stehenden Flüssigfluids 46 zu erhöhen und Strahlen 43 des Flüssigfluids 46 mit vorbestimmten Strahleigenschaften, wie beispielsweise Druck, Durchsatz, Strahlform und dergleichen, zu liefern. Die Fluidauslasskanäle 44 und Fluidauslässe 42 können eine beliebige geeignete Querschnittsgestalt, Querschnittsgrösse, Länge, räumliche Lage und Orientierung haben, um Strahlen 43 mit vorbestimmten Strahleigenschaften aus dem Anteil des unter Druck stehenden Flüssigfluids 46, das darin strömt, zu schaffen. Die vorbestimmten Strahleigenschaften können ausgewählt sein, um eine weitere Zerstäubung des Flüssigbrennstoffs 26 zu erzielen, wie dies hierin beschrieben ist. In der beispielhaften Ausführungsform nach Fig. 11, weisen die Fluidauslasskanäle 44 jeweilige nach innen konvergierende Fluidauslasskanalachsen 48 auf, und die Fluidauslässe 42 und die Kanäle 44 sind voneinander beabstandet, um Strahlen 43 des Flüssigfluids 46 zu liefern, die von dem Auslassende 16 weg nach innen konvergieren. In der beispielhaften Ausführungsform nach Fig. 11 sind die Fluidauslässe 42 in Radialrichtung und in Umfangsrichtung um die Längsachse 29 des Düsenkörpers 12 beabstandet, so dass ein Strahl 43 oder mehrere Strahlen 43 des Flüssigfluids 46 fokussiert wird/werden, um auch die mehreren Strahlen des Flüssigbrennstoffs 26 entlang der Längsachse 29 an einem Fokuspunkt zu beaufschlagen, der durch den Brennstoffstrahlwinkel (α) und einen Fluidstrahlwinkel (β) bestimmt ist, wobei der Winkel β durch den Winkel der Fluidauslasskanalachsen 48 zu der Längsachse 29 definiert ist. Dieser Winkel (β) kann ausgewählt sein, um vorbestimmte Aufprall- und Beaufschlagungseigenschaften des Strahls oder der Strahlen 23 und des Strahls oder der Strahlen 43, einschliesslich eines resultierenden Flussstroms 25 des zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 mit vorbestimmten Stromeigenschaften, einschliesslich der Stromgestalt, Strom-grösse, der Grösse (z.B. mittleren Grösse) und der Grössenverteilung der zerstäubten Partikel, des Massendurchsatzes des Flüssigbrennstoffs und dergleichen, zu erzielen.

[0035] In dieser Ausführungsform kann das Flüssigfluid 46 Wasser enthalten, um eine vorbestimmte Verbrennungseigenschaft, wie beispielsweise eine Reduktion der Temperatur innerhalb der Brennkammer, der Turbineneinlasstemperatur oder der Feuerungstemperatur, zu schaffen. In dieser Ausführungsform werden mehrere Strahlen 23 des Flüssigbrennstoffs 26 und mehrere Strahlen 43 des Flüssigfluids 46 miteinander beaufschlagt, um den Flüssigbrennstoff 26 und das Flüssigfluid 46 (z.B. Wasser) zu zerstäuben und zu emulgieren und einen Flussstrom 25 zu bilden, der den Flüssigbrennstoff 26 und das Flüssigfluid 46 in zerstäubter und emulgierter Form aufweist. Ohne dass die Absicht besteht, durch eine Theorie gebunden zu sein, zerstäubt und vermischt die Beaufschlagung des Strahls 23 des Flüssigbrennstoffs mit dem Strahl 43 des Flüssigfluids 46 den Flüssigbrennstoff 26 und das Flüssigfluid 46 unter Erzeugung einer zerstäubten Emulsion aus Flüssigbrennstoff 26 und Flüssigfluid 46. Die zerstäubte Emulsion kann zerstäubte Tropfen von Wasser enthalten, die mit Brennstoff bedeckt oder überzogen sind. Die durch die Brennkammer bereitgestellte Hitze veranlasst die Wassertropfen, schnell zu verdampfen. Die mit einer Verdampfung des Wassers im Zusammenhang stehende Verdampfungswärme verringert die Temperatur innerhalb der Brennkammer, die kleiner wird, und die schnelle Verdampfung veranlasst die Tropfen zu explodieren, wodurch sich noch kleinere Tröpfchen von Brennstoff ergeben und seine Zerstäubung und Verbrennungseigenschaften weiter verbessert werden. Es kann eine beliebige Anzahl von Strahlen 23 mit einer beliebigen Anzahl von Strahlen 43 beaufschlagt werden, um den Flussstrom 25 zu schaffen, der einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff 26-Flüssigfluid 46-Strom mit den vorbestimmten Stromeigenschaften, wie sie hierin beschrieben sind, enthält. In dieser Ausführungsform wird jeder Strahl 23 des Flüssigbrennstoffs 26 in der hierin beschriebenen Weise orientiert und gerichtet, um durch wenigstens einen Strahl 43 des Flüssigfluids 46 beaufschlagt zu werden, der ebenfalls orientiert und geführt worden ist, um die gewünschte Beaufschlagung zu erzielen. Der Fokuspunkt 31 oder Aufprallpunkt kann ausgewählt sein, um auf der Längsachse 29 zu liegen, oder er kann durch geeignete Orientierung und Anordnung der Brennstoffauslässe 22 und der Brennstoffauslasskanäle 24 sowie der Fluidauslässe 42 und der Fluidauslasskanäle 44 ausgewählt sein, um den Fokuspunkt 31 an einer Stelle vor dem Auslassende 16 zu positionieren, die nicht auf der Längsachse 29 liegt, wie in Fig. 7 veranschaulicht. Es versteht sich, dass durch die Definition mehrerer Paare von Strahlen 23 und Strahlen 43, die in der hierin beschriebenen Weise zur Beaufschlagung ausgerichtet sind, eine entsprechende Mehrzahl von Fokuspunkten 31 an entsprechend mehreren Stellen vor dem Auslassende 16 definiert werden können und dass die entsprechenden mehreren Flussströme 25 des zerstäubten Flüssigbrennstoffs 26 einen Verbundflussstrom 25 ́ mit vorbestimmten Verbundstromeigenschaften bilden können.

[0036] Die Brennstoffinjektordüse 10 und der Düsenkörper 12 können als eine integrale Komponente erzeugt sein oder können als eine zweistückige Komponente durch Verbindung eines Adapters 52 mit einer Düsenspitze 50, wie hierin beschrieben, erzeugt sein.

[0037] Das Einlassende 14 der Brennstoffinjektordüse 10 ist an dem Auslassende 118 des Brennstoffinjektors 100 angeordnet. Die Düse 10 kann an dem Brennstoffinjektor 100 durch eine beliebige geeignete Befestigung oder ein beliebiges geeignetes Befestigungsverfahren angeordnet sein, wird jedoch vorzugsweise mit einer metallurgischen Verbindung 119 angebracht. Es kann jede beliebige geeignete metallurgische Verbindung 119, einschliesslich einer Hartlötverbindung oder einer Schweissverbindung, die mit unterschiedlichen Formen von Schweissen erzeugt werden kann, verwendet werden. In der beispielhaften Ausführungsform nach Fig. 11enthält die metallurgische Verbindung 119 eine Stumpfschweissnaht 121. Die Stumpfschweissnaht 121 kann zum Beispiel erzeugt werden, indem zunächst das innere Rohr 120 durch Stumpfschweissung an dem inneren Abschnitt 123 des Einlassendes 14 des Adapters 52 angeschweisst wird. Nach irgendeiner erforderlichen Untersuchung des inneren Abschnitts der Stumpfschweissnaht 121 kann das äussere Rohr 122 durch Stumpfschweissung an dem äusseren Abschnitt 125 des Einlassendes 14 des Adapters 52 angeschweisst werden. Wie in Fig. 11 veranschaulicht, enthält das Einlassende 14 des Düsenkörpers 12 eine Stufe 13, und das Auslassende 118 des Brennstoffinjektors 100 enthält eine Stufe 113, wobei diese Stufen 13, 113 zueinander passend angeordnet sind. Diese passenden Stufen können verwendet werden, um das Zusammenfügen zu erleichtern, indem sie ermöglichen, dass die Schweissnähte in unterschiedlichen Ebenen und mit gesonderten Schweissvorgängen geschaffen werden können. In einer beispielhaften Ausführungsform kann das Einlassende nach aussen gestuft sein, wobei der Innenabschnitt 123 des Einlassendes 14 von dem Adapter 52 weg nach aussen vorragt, während das Auslassende des Brennstoffinjektors 100 mit dem innerhalb des nach aussen vorragenden Aussenrohrs 122 ausgesparten Innenrohr 120 gestuft ausgebildet ist.

[0038] Bezugnehmend auf Fig. 12enthält ein Verfahren 500 zur Herstellung einer Brennstoffinjektordüse 10 ein Erzeugen bzw. Formen 510 eines Düsenkörpers 12 zur Strömungsübertragung eines Flüssigbrennstoffs 26, um einen Fluidbrennstoffstrahl 23 zu erzeugen, und eines Flüssigfluids 46, um einen Fluidstrahl 43 zu erzeugen, wie hierin beschrieben. Wie hierin beschrieben, kann das Formen 510 optional ein Formen eines integralen Körpers 12 der Düse 520 beispielsweise durch Feinguss oder Sintern eines Metallpulver-Presskörpers enthalten und kann ferner ein maschinelles Bearbeiten, Bohren und sonstige Metallumformverfahren einsetzen, um verschiedene Merkmale des Düsenkörpers 12 zu schaffen. Alternativ kann das Formen 510 auch ein Formen eines zweistückigen Düsenkörpers 530 durch Formen 532 des Adapters 52, Formen 534 der Düsenspitze 50 und Zusammenfügen 536 des Adapters 52 mit der Düsenspitze 50 beispielsweise durch Schweissung oder Hartlötung, wie hierin beschrieben, enthalten. Das Verfahren 500 kann ferner ein Verbinden 540 eines Einlassendes 14 des Düsenkörpers 12 mit einem Auslassende 118 eines Brennstoffinjektors 100 enthalten, wobei das Einlassende des Düsenkörpers 12 mit einer Stufe 13 gestuft und für eine passende Eingriffsverbindung mit einer Stufe 113 an dem Auslassende 118 des Brennstoffinjektors 100 konfiguriert ist.

[0039] Bezugnehmend auf Fig. 13ist ein Verfahren 600 zum Steuern einer Brennkammer einer Gasturbine offenbart. Die Brennkammer und die Gasturbine können eine beliebige geeignete Konstruktion, einschliesslich verschiedener herkömmlicher Brennkammer- und Gasturbinenkonstruktionen, aufweisen. Das Verfahren 600 enthält ein betriebsmässiges Anordnen 610 eines Brennkammerrohrs 300, wie hierin beschrieben, in der Brennkammer der Gasturbine. Das Brennkammerrohr 300 enthält mehrere Brennkammerbrennstoffdüsen 200, die jeweils einen Brennstoffinjektor 100 aufweisen, der konfiguriert ist, um wahlweise einen Flüssigbrennstoff, ein Flüssigfluid oder einen Flüssigbrennstoff und ein Flüssigfluid zu einer Brennstoffinjektordüse 10 zu liefern, die konfiguriert ist, um jeweils mehrere Flüssigbrennstoffstrahlen, mehrere Flüssig-fluidstrahlen oder eine Kombination von diesen zu liefern, die wiederum konfiguriert sind, um einen zerstäubten Flüssigbrennstoff ström, einen zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zu schaffen. Das Verfahren 600 enthält ferner ein wahlweises Liefern 620 einer Menge von Flüssigbrennstoff, Flüssigfluid oder einer Kombination von diesen zu der Brennstoffinjektordüse, um einen vorbestimmten zerstäubten Flüssigbrennstoffström, zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoffflüssigfluidstrom zu erzeugen.

[0040] Das Verfahren 600 kann z.B. bei dem Brennstoffinjektor 100, wie er in Fig. 11 veranschaulicht ist, dazu verwendet werden, wahlweise unter Druck stehenden Brennstoff nur durch den Brennstoffkanal 18 und die Brennstoffauslassleitungen 24 zu liefern, um einen zerstäubten Flüssigbrennstoffstrom 25 zur Verbrennung in der Brennkammer zu erzeugen. Diese Betriebskonfiguration kann während eines vorbestimmten Niederlastzustands der Gasturbine verwendet werden, wenn es nicht erforderlich ist, die Verbrennungstemperatur zu begrenzen, oder wenn z.B. die Brennkammer auf eine vorbestimmte Verbrennungstemperatur hochgefahren wird. In einer beispielhaften Ausführungsform ist ein Niederlastzustand eine Last, die kleiner als oder gleich etwa 30% der Grundlast einer Gasturbine ist, und insbesondere ein Lastzustand, der etwa 10% bis etwa 30% der Grundlast beträgt. Ein Hochlastzustand ist eine Last, die grösser ist als etwa 30% der Grundlast der Gasturbine. Diese Konfiguration kann vorteilhafterweise z.B. während des Anlaufvorgangs der Gasturbine zur Definition eines Anlaufbetriebsmodus verwendet werden. Beim Anlaufen liegt ein Niederlast zustand vor, so dass die Verwendung eines Kühlfluids, wie beispielsweise Wasser, zur Kühlung der Brennkammer, um Abgasemissionen zu steuern, allgemein nicht erforderlich ist. Somit kann beim Anlauf nur eine Brennstoffzufuhr verwendet werden, wobei jedoch der unter Druck stehende Brennstoff 26 in der hierin beschriebenen Weise zerstäubt wird, um den Wirkungsgrad der Verbrennung zu verbessern.

[0041] Das Verfahren 600 kann ferner z.B. bei dem Brennstoffinjektor 100, der in Fig. 11 veranschaulicht ist, dazu verwendet werden, unter Druck stehenden Flüssigbrennstoff durch den Brennstoffkanal 18 und die Brennstoffauslasskanäle 24 sowie unter Druck stehendes Fluid, einschliesslich eines Kühlfluids, wie beispielsweise Wasser, durch den Fluidkanal 38 und die Fluidauslasskanäle 44 wahlweise zu liefern, 620, um einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff 26-Flüssigfluid 46-Strom 25 zur Verbrennung in der Brennkammer zu erzeugen. Diese Betriebskonfiguration kann während eines vorbestimmten Betriebszustands der Brennkammer verwendet werden, wenn wenigstens eine Brennkammerbrennstoffdüse 200 konfiguriert ist, um sowohl flüssigen Brennstoff als auch flüssiges Fluid zu liefern, und die entsprechenden Flüssigbrennstoff strahlen und Flüssigfluidstrahlen ergeben einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom für eine Verbrennung in der Brennkammer. Dieser Strom kann z.B. verwendet werden, um durch die Zerstäubung und Emulgierung des Brennstoffs, wie hierin beschrieben, eine verbesserte Verbrennung, einschliesslich eines vorbestimmten Wirkungsgrads der Verbrennung, zu erzielen. Das Flüssigfluid, beispielsweise Wasser, reduziert ferner die Verbrennungstemperatur, was verwendet werden kann, um insbesondere durch eine Reduktion der während der Verbrennung erzeugten Menge an NOx die Abgasemissionen aus der Brennkammer zu steuern und ein vorbestimmtes Profil der Emissionsbestandteile sowie eine vorbestimmte Verbrennungstemperatur zu erzielen. Somit können die relativen Mengen des Flüssigbrennstoffs 26 und des Flüssigfluids 46, die durch den Brennstoffinjektor geliefert werden, gesteuert werden, um einen vorbestimmten Wirkungsgrad der Verbrennung, eine vorbestimmte Verbrennungstemperatur oder ein vorbestimmtes Emissionsbestandteileprofil oder eine Kombination von diesen zu erzielen. Die Mengen können unabhängig davon, ob anhand von Gewichtsprozent oder Volumenprozent gemessen wird, im Bereich von 100>X>0 gesteuert bzw. kontrolliert werden, wobei X die Brennstoffmenge in Volumen- oder Gewichtsprozent der Gesamtmenge aus Flüssigbrennstoff und Flüssigfluid ist und die Menge des Flüssigfluids durch 1-X definiert ist. Der zerstäubte und emulgierte Strom 25 aus Flüssigbrennstoff 26 und Flüssigfluid 46 kann vorteilhafterweise durch Steuerung ihrer Mengen über einen weiten Bereich von normalen Betriebsbedingungen der Brennkammer und der Gasturbine verwendet werden, um einen Betriebsmodus zu definieren. Er kann mit besonderem Vorteil bei hohen Turbinendrehzahlen und Lasten verwendet werden, die im Allgemeinen höhere Verbrennungstemperaturen aufweisen, und wenn die Erfüllung von Abgasemissionsvorschriften eine Verringerung der Verbrennungstemperaturen erfordert, um ein vorbestimmtes Profil von Emissionsbestandteilen zu erzielen.

[0042] Das Verfahren 600 kann ferner z.B. bei dem Brennstoffinjektor 100, wie er in Fig. 11veranschaulicht ist, dazu verwendet werden, wahlweise unter Druck stehendes Flüssigfluid nur durch den Fluidkanal 38 und die Fluidauslasskanäle 44 zu liefern, 620, um einen zerstäubten Flüssigfluidstrom 25 zu erzeugen. Dieser Strom kann in Verbindung mit anderen Brennstoffinjektoren, die einen Strom 25 eines zerstäubten Brennstoffs 26 oder einen zerstäubten und emulgierten Strom 25 aus Flüssigbrennstoff 26 und Flüssigfluid 46 zur Verbrennung liefern, dazu verwendet werden, die Brennkammer zu kühlen oder die Verbrennungstemperatur zu verringern und einen Kühlbetriebsmodus zu schaffen. Er kann mit besonderem Vorteil bei höheren Turbinendrehzahlen und lasten verwendet werden, die im Allgemeinen einen höheren Brennstoffverbrauch und höhere Verbrennungstemperaturen aufweisen, und wenn die Erfüllung von Abgasemissionsvorschriften eine weitere Verringerung der Verbrennungstemperaturen erfordert, um ein vorbestimmtes Profil von Emissionsbestandteilen zu erzielen. Während eines Hochlastzustands der Brennkammer ist wenigstens eine Brennkammerbrennstoffdüse 200 konfiguriert, um nur flüssiges Fluid zu liefern, und die zugehörigen Flüssigfluidstrahlen ergeben einen zerstäubten Flüssigfluidstrom zur Kühlung der Brennkammer oder zur Verringerung der Verbrennungstemperatur.

[0043] Das wahlweise Liefern 620 kann ferner während eines Übergangs von einem Niederlastzustand der Brennkammer zu einem Betriebszustand ein Konfigurieren wenigstens einer Brennkammerbrennstoffdüse 200, um nur Flüssigbrennstoff 26 zu liefern, enthalten, und die entsprechenden Flüssigbrennstoffstrahlen 23 ergeben einen zerstäubten Flüssigbrennstoffstrom 25 zur Verbrennung in der Brennkammer während des Niederlastzustands, wobei der Übergang ferner ein Liefern von Flüssigfluid zu diesen Brennkammerbrennstoffdüsen aufweist, so dass die Flüssigbrennstoffstrahlen und Flüssigfluidstrahlen zerstäubte und emulgierte Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidströme zur Verbrennung in der Brennkammer ergeben. Alternativ kann der Übergang ein Konfigurieren mehrerer anderer Brennkammerbrennstoffdüsen 200, um gleichzeitig sowohl Flüssigbrennstoff 26 als auch Flüssigfluid 23 zu liefern, enthalten, und die entsprechenden Flüssigbrennstoffstrahlen 26 und Flüssigfluidstrahlen 23 der anderen Brennkammerbrennstoffdüsen 200 ergeben einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom 25 zur Verbrennung in der Brennkammer. Die Menge des Flüssigfluids, der während des Übergangs geliefert wird, kann als Funktion der Zeit variiert werden. Zum Beispiel kann die Menge des Flüssigfluids entsprechend einem vorbestimmten Profil in Abhängigkeit von der Zeit erhöht werden. Dies kann z.B. dazu verwendet werden, die Aufheizgeschwindigkeit der Brennkammer oder die Geschwindigkeit der Erhöhung der Verbrennungstemperatur zu steuern, um einen vorbestimmten Wert der Brennkammertemperatur oder Verbrennungstemperatur oder eine Kombination von diesen zu erhalten oder um ein vorbestimmtes Profil der Emissionsbestandteile zu erhalten.

[0044] Das wahlweise Liefern 620 kann ferner während eines Übergangs von einem Betriebszustand zu einem Kühlzustand ein Konfigurieren wenigstens einer Brennkammerbrennstoffdüse 200, um Flüssigbrennstoff 26 und Flüssigfluid 46 zu der Brennkammerbrennstoffdüse 200 zu liefern, enthalten, so dass die Flüssigbrennstoffstrahlen 23 und die Flüssigfluidstrahlen 43 zerstäubte und emulgierte Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidströme 25 zur Verbrennung in der Brennkammer während des Betriebszustands ergeben, wobei der Übergang eine Unterbrechung der Brennstoffzufuhr zu der Brennkammerbrennstoffdüse aufweist, so dass die Flüssigfluidstrahlen zerstäubte Flüssigfluidströme für eine Kühlung in der Brennkammer ergeben. Die Menge des Flüssigbrennstoffs 26, der während des Übergangs geliefert wird, kann als Funktion der Zeit variiert werden. Zum Beispiel kann die Menge des Flüssigfluids entsprechend einem vorbestimmten Profil in Abhängigkeit von der Zeit erhöht werden. Dies kann zum Beispiel dazu verwendet werden, die Abkühlgeschwindigkeit der Brennkammer oder die Geschwindigkeit der Verringerung der Verbrennungstemperatur zu steuern, um einen vorbestimmten Wert der Brennkammertemperatur oder der Verbrennungstemperatur oder eine Kombination von diesen zu erhalten oder um ein vorbestimmtes Profil der Emissionsbestandteile zu erhalten.

[0045] Zusätzlich zu der hierin beschriebenen Steuerung, die innerhalb eines einzigen Brennstoffinjektors 100 bewerkstelligt werden kann, der in einer einzigen Brennkammerbrennstoffdüse 200 untergebracht ist, kann eine Steuerung ferner in den mehreren Brennkammerbrennstoffdüsen 200 eines einzelnen Brennkammerrohrs 300 oder unter den mehreren Brennkammerbrennstoffdüsen 200 mehrerer Brennkammerrohre 300 innerhalb einer Brennkammer einer Gasturbine erzielt werden. Zum Beispiel kann/können in einer beispielhaften Ausführungsform irgendeiner, irgendwelche oder alle der Brennkammerrohre 300 einer Brennkammer derart konfiguriert sein, dass der Anlaufmodus, der Betriebsmodus oder der Kühlmodus oder eine Kombination von diesen, wie hierin beschrieben, darin bereitgestellt werden kann.

[0046] Die Verwendung der Brennstoffinjektordüse 10 und des Brennstoffinjektors 100 ermöglicht die Beseitigung von Zerstäubungsluftsystemen, während sie ferner die Brennstoffzerstäubung verbessert und Emissionsreduktionen durch Verringerung der Betriebstemperatur während des Flüssigbrennstoffbetriebs von Gasturbinenbrennkammern, die diese enthalten, wie hierin beschrieben, erreicht, wodurch deren Komplexität und System-, Instandhaltungs- und Betriebskosten deutlich reduziert werden. Derzeit wird Wasser bereits eingespritzt, um Betriebstemperaturen zu verringern und Emissionen während eines Flüssigbrennstoffsbetriebs zu reduzieren, wobei jedoch die Verwendung des Brennstoffinjektors 100 und der Brennstoffinjektordüse 10 sowie der Verfahren zu deren Verwendung, wie sie hierin offenbart sind, die Injektion von Flüssigfluid (z.B. Wasser) doppelt ausnutzen, um auch eine Zerstäubung des Flüssigbrennstoffs zu erzielen, und einen weiteren beträchtlichen Vorteil haben, weil sie ohne weiteres in die Brennkammern bestehender Gasturbinen integriert werden können.

[0047] Während die Erfindung im Einzelnen in Verbindung mit lediglich einer begrenzten Anzahl von Ausführungsformen beschrieben worden ist, sollte ohne weiteres verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf derartige offenbarte Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von Veränderungen, Modifikationen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen aufzunehmen, die hier vorstehend nicht beschrieben sind, die jedoch dem Rahmen und Schutzumfang der Erfindung entsprechen. Ausserdem ist zu verstehen, dass, während verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, Aspekte der Erfindung lediglich einige von den beschriebenen Ausführungsformen umfassen können. Demgemäss ist die Erfindung nicht als durch die vorstehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern ist nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.

[0048] Es ist ein Verfahren 600 zur Steuerung einer Brennkammer einer Gasturbine offenbart. Das Verfahren 600 enthält ein betriebsmässiges Anordnen 610 eines Brennkammerrohrs 300 in einer Brennkammer einer Gasturbine. Das Brennkammerrohr 300 weist mehrere Brennkammerbrennstoffdüsen 200 auf, die jeweils einen Brennstoffinjektor aufweisen und konfiguriert sind, um wahlweise einen Flüssigbrennstoff 26, ein Flüssigfluid 46 oder Flüssigbrennstoff und Flüssigfluid zu einer Brennstoffinjektordüse 10 zu liefern, die konfiguriert ist, um jeweils mehrere Flüssigbrennstoffstrahlen 23, mehrere Flüssigfluidstrahlen 43 oder eine Kombination von diesen zu liefern, die wiederum konfiguriert sind, um einen zerstäubten Flüssigbrennstoffström, einen zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zu ergeben. Das Verfahren 600 enthält ferner wahlweises Liefern 620 einer Menge an Brennstoff, Fluid oder einer Kombination von diesen zu der Brennstoffinjektordüse, um einen zerstäubten Brennstoffström, zerstäubten Fluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Brennstoff-Fluidstrom zu erzeugen.

Bezugszeichenliste

[0049] <tb>10<sep>Brennstoffinjektordüse <tb>12<sep>Düsenkörper <tb>13<sep>Stufe <tb>14<sep>Einlassende <tb>15<sep>Auslassende <tb>16<sep>Auslassende <tb>17<sep>Auslass <tb>18<sep>Brennstoffkanal <tb>19<sep>Auslass <tb>20<sep>Brennstoffeinlass <tb>22<sep>Brennstoffauslass <tb>23<sep>Strahlen <tb>24<sep>Brennstoffauslasskanal <tb>25<sep>Resultierender Flussstrom <tb>26<sep>Flüssigbrennstoff <tb>27<sep>Einlasse <tb>28<sep>Auslasskanalachsen <tb>29<sep>Längsachse <tb>31<sep>Fokuspunkt <tb>38<sep>Fluidkanal <tb>40<sep>Fluideinlass <tb>42<sep>Fluidauslass <tb>43<sep>Strahlen <tb>44<sep>Fluidauslasskanäle <tb>46<sep>Flüssigfluid <tb>47<sep>Einlasse <tb>48<sep>Auslasskanalachsen <tb>50<sep>Düsenspitze <tb>51<sep>Metallurgische Verbindung <tb>52<sep>Adapter <tb>100<sep>Brennstoffinjektor <tb>112<sep>Rohr <tb>113<sep>Stufe <tb>114<sep>Montageflansch <tb>116<sep>Einlassende <tb>118<sep>Auslassende <tb>119<sep>Metallurgische Verbindung <tb>120<sep>Inneres Rohr <tb>121<sep>Stumpfschweissnaht <tb>122<sep>Äusseres Rohr <tb>123<sep>Innerer Abschnitt <tb>124<sep>Brennstoffkreislauf <tb>125<sep>Äusserer Abschnitt <tb>126<sep>Fluidkreislauf <tb>128<sep>Ausnehmungen <tb>130<sep>Schweissnähte <tb>132<sep>Äusserer Brennstoffkreislauf <tb>134<sep>Verbinder <tb>136<sep>Äusserer Brennstoffkreislauf <tb>138<sep>Verbinder <tb>140<sep>Montageflanschkreislauf <tb>200<sep>Brennkammerbrennstoffdüsen <tb>210<sep>Erdgaskreislauf <tb>212<sep>Inneres Rohr <tb>214<sep>Brennstoffinjektorhohlraum <tb>216<sep>Öffnung <tb>218<sep>Distales Ende <tb>300<sep>Brennkammerrohr <tb>500<sep>Verfahren zum Herstellen einer Brennstoffinjektordüse <tb>510<sep>Formen eines Düsenkörpers <tb>520<sep>Düse <tb>530<sep>Düsenkörper <tb>532<sep>Formen des Adapters <tb>534<sep>Formen der Düsenspitze <tb>536<sep>Verbinden des Adapters mit der Düsenspitze <tb>540<sep>Verbinden des Einlassendes des Düsenkörpers mit einem Auslassende eines Brennstoffinjektors <tb>600<sep>Verfahren zum Steuern einer Brennkammer einer Gasturbine <tb>610<sep>Anordnen eines Brennkammerrohrs <tb>620<sep>Liefern einer Menge von Flüssigbrennstoff

Claims

1. Verfahren (600) zur Steuerung einer Brennkammer einer Gasturbine, das aufweist: betriebsmässiges Anordnen eines Brennkammerrohrs (610) in einer Brennkammer einer Gasturbine, wobei das Brennkammerrohr (300) mehrere Brennkammerbrennstoffdüsen (200) aufweist, die jeweils einen Brennstoffinjektor (100) aufweisen und konfiguriert sind, um wahlweise einen Flüssigbrennstoff (26), ein Flüssigfluid (46) oder Flüssigbrennstoff und Flüssigfluid zu einer Brennstoffinjektordüse (10) zu liefern, die konfiguriert ist, um jeweils mehrere Flüssigbrennstoffstrahlen (23), mehrere Flüssigfluidstrahlen (43) oder eine Kombination von diesen zu liefern, die wiederum konfiguriert sind, um einen zerstäubten Flüssigbrennstoffström, einen zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zu ergeben; und wahlweises Liefern einer Menge des Flüssigbrennstoffs (620), des Flüssigfluids (46) oder einer Kombination von diesen zu der Brennstoffinjektordüse (10), um einen vorbestimmten zerstäubten Flüssigbrennstoffström, zerstäubten Flüssigfluidstrom oder einen zerstäubten bzw. emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zu erzeugen.

2. Verfahren (600) nach Anspruch 1, wobei während eines Niederlastzustands der Brennkammer wenigstens eine Brennkammerbrennstoffdüse (200) konfiguriert ist, um nur Flüssigbrennstoff (26) zu liefern, und die entsprechenden Flüssigbrennstoffstrahlen (23) einen zerstäubten Flüssigbrennstoffström zur Verbrennung in der Brennkammer ergeben.

3. Verfahren (600) nach Anspruch 2, wobei die mehreren Flüssigbrennstoffstrahlen (23) einen zerstäubten Flüssigbrennstoffström ergeben, indem sie in einem Fokuspunkt einander beaufschlagen.

4. Verfahren (600) nach Anspruch 2, wobei der Niederlastzustand mit einem Anlauf der Brennkammer im Zusammenhang steht.

5. Verfahren (600) nach Anspruch 1, wobei während eines Betriebszustands der Brennkammer wenigstens eine Brennkammerbrennstoffdüse (200) konfiguriert ist, um sowohl Flüssigbrennstoff (26) als auch Flüssigfluid (46) zu liefern, und die entsprechenden mehreren Flüssigbrennstoffstrahlen und mehreren Flüssigfluidstrahlen (43) einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zur Verbrennung in der Brennkammer ergeben.

6. Verfahren (600) nach Anspruch 5, wobei die mehreren Flüssigbrennstoffstrahlen (23) und die mehreren Flüssigfluidstrahlen (43) einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom ergeben, indem sie an einem Fokuspunkt einander beaufschlagen.

7. Verfahren (600) nach Anspruch 5, wobei die Mengen des Flüssigbrennstoffs (26) und des Flüssigfluids (46), die während einer Verbrennung durch den Brennstoffinjektor zugeführt werden, gesteuert werden können, um einen vorbestimmten Wirkungsgrad der Verbrennung, eine vorbestimmte Verbrennungstemperatur oder ein vorbestimmtes Emissionsbestandteileprofil oder eine Kombination von diesen zu erzielen.

8. Verfahren (600) nach Anspruch 1, wobei das wahlweise Liefern einen Übergang von einem Niederlastzustand der Brennkammer zu einem Betriebszustand aufweist durch: Konfigurieren wenigstens zweier Brennkammerbrennstoffdüsen (200), um nur Flüssigbrennstoff (26) zu liefern, wobei die entsprechenden mehreren Flüssigbrennstoffstrahlen (23) zerstäubte Flüssigbrennstoffströme zur Verbrennung in der Brennkammer während des Niederlastzustands ergeben; und ferner Liefern von Flüssigfluid (46) zu diesen Brennkammerbrennstoffdüsen (200) in einer derartigen Weise, dass die mehreren Flüssigbrennstoffstrahlen (43) und die mehreren Flüssigfluidstrahlen einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zur Verbrennung in der Brennkammer ergeben, um den Betriebszustand zu erreichen.

9. Verfahren (600) nach Anspruch 1, wobei das wahlweise Liefern einen Übergang von einem Betriebszustand zu einem Kühlzustand aufweist durch: Liefern von Flüssigbrennstoff (26) und Flüssigfluid (46) zu der Brennkammerbrennstoffdüse (200) in einer derartigen Weise, dass die mehreren Flüssigbrennstoffstrahlen (23) und die mehreren Flüssigfluidstrahlen (43) einen zerstäubten und emulgierten Flüssigbrennstoff-Flüssigfluidstrom zur Verbrennung in der Brennkammer während des Betriebszustands ergeben; und Unterbrechen der Brennstoff Versorgung zu der Brennkammerbrennstoffdüse (200), so dass die mehreren Flüssigfluidstrahlen (43) einen zerstäubten Flüssigfluidstrom ergeben, um den Kühlzustand zu erzielen und die Brennkammer zu kühlen.

10. Verfahren (600) nach Anspruch 1, wobei das betriebsmässige Anordnen des Brennkammerrohrs ein betriebsmässiges Anordnen (610) mehrerer Brennkammerrohre (300) innerhalb der Brennkammer der Gasturbine aufweist.