CN104541104A - 利用稀释气体混合器的连续燃烧 - Google Patents

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CN104541104A CN201380043933.2A CN201380043933A CN104541104A CN 104541104 A CN104541104 A CN 104541104A CN 201380043933 A CN201380043933 A CN 201380043933A CN 104541104 A CN104541104 A CN 104541104A
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Abstract

本发明涉及一种连续燃烧器布置(4)，其包括以流体流动连接连续地布置的第一焚烧器(10)、第一燃烧室(11)、用于经由稀释气体入口(19)使稀释气体(32)与在操作期间离开第一燃烧室(11)的热气体掺合的混合器(12)、第二焚烧器(13)以及第二燃烧室(14)。连续燃烧器布置(4)还包括具有冷却通道(15,16,17,18)的四个冷却区。在操作期间，冷却气体(33)流过冷却通道(15,16,17,18)。本公开还涉及一种用于操作具有此类连续燃烧器布置(4)的燃气涡轮(1)的方法。

Description

利用稀释气体混合器的连续燃烧
技术领域
本发明涉及一种用于燃气涡轮的连续燃烧器布置，其中将稀释气体掺合到连续燃烧器布置中。本发明另外涉及一种用于操作燃气涡轮的方法，其中将稀释气体掺合到连续燃烧器布置中。
背景技术
由于由非稳定可再生来源如风或太阳能增加的发电，故现有的基于燃气涡轮的发电设备日益用于平衡功率需求和稳定电网。因此，需要改进的操作灵活性。这隐含了燃气涡轮通常在低于基本负载设计点的负载下操作，即，在低燃烧器入口和点燃温度下。
同时，排放极限值和总体排放许可变得更严格，以使需要在较低的排放值下操作，还在部分负载操作下和瞬变期间保持低排放，因为这些还解决了累积排放极限。
现有技术的燃烧系统设计成在操作状态下应对某些可变性，例如，通过调整压缩机入口质量流或控制不同焚烧器、燃料级或燃烧器之间的燃料分流。然而，这不足以满足新的要求。
为了进一步减小排放和增大操作灵活性，DE10312971A1中已经提出了连续燃烧。取决于操作状态，具体是第一燃烧室的热气体温度，可必要的是在它们被容许进入第二焚烧器(也称为连续焚烧器)之前冷却热气体。该冷却可对允许燃料喷射和喷射的燃料与第一燃烧器的热烟道气体在第二焚烧器中的预混而言为有利的。
为了燃气涡轮使用此类连续燃烧器布置的安全且有效的操作，需要具有冷却气体的低消耗的燃烧室的良好冷却。常规冷却方法需要热交换器结构，其导致主热气流中的高压降，或者提出了冷却介质从侧壁喷射。冷却气体的喷射相对于总质量流减少了第一燃烧器中的主流，这对以此类连续燃烧器布置操作的燃气涡轮的效率不利，并且全部流的受控冷却为困难的。
发明内容
本公开的目的在于提出一种用于具有混合区段的连续燃烧器布置的冷却方案，该混合区段用于稀释气体在第一燃烧室与第二焚烧器之间掺合。稀释气体在混合区段中掺合，以提供对于第二焚烧器的适合的入口流状态。具体而言，热气体冷却至预定热气体温度。此外，速度和含氧量可针对第二燃烧器调节。
偏离规定入口温度可导致第二焚烧器中的高排放(例如，NOx、CO和未燃烃)和/或逆燃。逆燃和NOx由高入口气体温度或高氧浓度引起的喷射燃料的缩短的自燃时间引起，这引起较早点燃(导致逆燃)或缩短的燃料空气混合时间，导致燃烧期间的局部热点，并且因此增加NOx排放。由于延长的自燃时间，故低温区域可引起CO排放。这可减小CO到CO2燃尽的时间，以及降低的局部火焰温度，这可进一步减慢CO到CO2的燃尽。最终，局部热点可导致混合器下游的某些区域中的过热。
为了实现以连续燃烧器布置操作的燃气涡轮的高效率，需要高燃烧温度和特别是高燃烧器出口温度。为了允许高燃烧温度，良好的冷却方案是先决条件。冷却气体必须高效地使用，并且由冷却气体获取的热可有利地用于燃烧过程中。
根据实施例，一种连续燃烧器布置包括以流体流动连接连续地布置的第一焚烧器、第一燃烧室、用于使稀释气体与在操作期间离开第一燃烧室的热气体掺合的混合装置、第二焚烧器，以及第二燃烧室，其中混合器适于以在第一燃烧室与第二焚烧器之间延伸的热气体流动通路来引导燃烧气体。此类混合器包括导管，其具有适于连接于第一燃烧室的上游端处的入口，以及适于连接于第二焚烧器的下游端处的出口。连续燃烧器布置还包括四个冷却区：
具有第一冷却通道的第一燃烧室冷却区，该第一冷却通道由第一燃烧室壁和第一护套界定，该第一护套包围第一燃烧室壁。
具有第二冷却通道的混合器冷却区，该第二冷却通道由混合器壁和第二护套界定，该第二护套包围混合器壁。
具有第三冷却通道的第二焚烧器冷却区，该第三冷却通道由第二焚烧器壁和第三护套界定，该第三护套包围第二焚烧器壁。
具有第四冷却通道的第二燃烧室冷却区，该第四冷却通道由第二燃烧室壁和第四护套界定，该第四护套包围第二燃烧室壁。
冷却气体在操作期间流过冷却通道。
对于吸气的燃气涡轮，冷却气体典型地是空气。例如，对于具有烟道气体再循环的燃气涡轮，压缩机的入口空气为包括空气和烟道气体的混合物的气体。因此，冷却气体包括空气和烟道气体的混合物。冷却气体还可包括蒸汽或其它成分。在闭合回路的燃气涡轮中，冷却气体例如可为CO2或N2。
根据一个实施例，至少一个冷却通道流体地连接于相邻的冷却通道，使得用于在一个冷却通道中冷却的冷却气体的至少一部分还用于在操作期间在相邻的冷却通道中冷却。
在另一个实施例中，至少三个冷却通道成排地流体地连接于彼此，使得用于在一个冷却通道中冷却的冷却气体的至少一部分还用于在操作期间连续地冷却其它两个冷却通道。
在又一个实施例中，所有四个冷却通道成排地流体地连接于彼此，使得用于在一个冷却通道中冷却的冷却气体的至少一部分还用于在操作期间连续地冷却其它冷却通道。
冷却通道的串行布置允许了冷却气体的有效再使用。因此，更多压缩机排出气体可直接给送到燃烧器中，而不同于其中冷却通道以冷却气体平行给送的布置。
根据另一个实施例，至少两个冷却通道直接连接于压缩机的出口，使得离开压缩机的压缩气体被容许直接进入至少两个冷却通道。该布置避免了插置区中的冷却气体的预先热获取。因此，冷却气体可在相对低温度下提供至相应的冷却通道。此外，对单独的冷却通道的直接冷却气体供应相对于具有连续冷却的方案减小了冷却气体的压力要求。冷却气体仅需要在克服与流过一个冷却通道相关联的压力损失所需的压力下。
穿过第一焚烧器的气流可通过使用冷却气体和稀释气体来显著地减少。为了增加穿过第一焚烧器的流动，在一个实施例中，稀释气体入口可流体地连接于冷却通道的出口。在此类布置中，用于在一个冷却通道中冷却的冷却气体的至少一部分在操作期间在混合器中与热气体掺合。冷却气体作为稀释气体的该再使用有效地减少了压缩气体的量，该压缩气体围绕第一焚烧器旁通。
根据实施例，第二冷却通道在第二燃烧气体喷射上游流体地连接于第二焚烧器的热气体流动通路。在该布置中，冷却气体的至少一部分在操作期间流过第二冷却通道的至少一部分之后在第二燃料喷射上游给送到第二焚烧器中。
根据又一个实施例，第一焚烧器流体地连接于第一冷却通道的出口。在该布置中，冷却气体的至少一部分在操作期间流过第一冷却通道的至少一部分之后给送到第一焚烧器中。
在又一个实施例中，至少一个冷却通道具有相对于热气体的流动方向的下游端处的入口，以及相对于热气体的流动方向的冷却通道的上游端处的出口开口。在此类布置中，在操作期间，冷却气体的至少一部分以与热气体流动方向的逆流流动。
此外或作为备选，至少一个冷却通道具有在相对于热气体的流动方向的上游端处的入口，以及相对于热气体的流动方向的冷却通道的下游端处的出口开口。在此类布置中，冷却气体的至少一部分在操作期间以与热气流的同向流流动。
冷却区中的冷却流不需要限于整个区的一个方向。在一个实施例中，至少一个冷却通道具有相对于热气体的流动方向在下游端与上游端之间的入口。冷却通道还具有相对于热气体的流动方向在冷却通道的上游端处的出口开口，以及相对于热气体的流动方向在冷却通道的下游端处的出口开口。在操作期间，冷却气体的至少一部分以与热气体流动方向的逆流从入口流至上游出口，并且其中冷却气体的至少一部分以与热气流的同向流从入口流至下游出口。
例如，如果朝下游出口流动的冷却气体用于密封和冷却燃烧室与涡轮之间的界面，则这可对于第二燃烧室冷却区是有利的。朝上游出口流动的冷却气体可进一步用于冷却混合器。此外，其还可用作稀释空气和/或用于进一步冷却。
如果朝上游出口流动的冷却气体给送至第一焚烧器，则布置具有上游端处的出口和下游端处的出口的冷却区例如还可对于第一燃烧室冷却区有利。朝下游出口流动的冷却气体可进一步用于冷却混合器。此外，其还可用作稀释空气。
根据一个实施例，冷却通道的出口流体地连接于第一焚烧器。在操作期间，冷却气体的至少一部分在穿过该冷却通道之后经由第一焚烧器引入第一燃烧室中。
根据又一个实施例，混合器的稀释气体入口直接连接于压缩机的出口。在操作期间，离开压缩机的压缩气体可直接给送至稀释气体入口，而没有冷却区中的预先热获取。利用此类布置，可减少确保所需的温度降低需要的稀释空气。此类布置还可有利于向稀释气体提供高压力水平，典型地比混合器中的热气体压力高1%到5%(或更高)，用于从混合器的侧壁喷射。这尤其可对于具有大直径或大等同直径(典型地大于10cm)的混合器相关，以确保喷射的稀释气体充分渗透到热气体中。直接喷射与已经用作冷却气体并且具有较低压力水平(比混合器中的热气体压力高0.2%到1%，或甚至达到2%)的稀释气体的喷射的组合可有利于冷却气体的有效使用，以及横跨整个流动区域的热气体的冷却。低压力水平稀释气体可在热气流的区域中喷射，其接近混合器的侧壁，同时高压稀释气体可喷射到热气流的中心。
除连续燃烧器布置之外，包括此类连续燃烧器布置的燃气涡轮为本公开的主题。此类燃气涡轮至少包括压缩机、根据本公开的实施例中的一个的连续燃烧器布置，以及涡轮。
具体而言，此类连续燃烧器布置包括以流体流动连接连续地布置的第一焚烧器、第一燃烧室、用于使稀释气体与在操作期间离开第一燃烧室的热气体掺合的混合装置、第二焚烧器，以及第二燃烧室，其中混合器适于以在第一燃烧室与第二焚烧器之间延伸的热气体流动通路来引导燃烧气体，包括导管，其具有适于连接于第一燃烧室的上游端处的入口，以及适于连接于第二焚烧器的下游端处的出口。连续燃烧器布置还包括四个冷却区：
具有第一冷却通道的第一燃烧室冷却区，该第一冷却通道由第一燃烧室壁和第一护套界定，该第一护套包围第一燃烧室壁。
具有第二冷却通道的混合器冷却区，该第二冷却通道由混合器壁和第二护套界定，该第二护套包围混合器壁。
具有第三冷却通道的第二焚烧器冷却区，该第三冷却通道由第二焚烧器壁和第三护套界定，该第三护套包围第二焚烧器壁。
具有第四冷却通道的第二燃烧室冷却区，该第四冷却通道由第二燃烧室壁和第四护套界定，该第四护套包围第二燃烧室壁。
除燃气涡轮之外，一种用于操作此类燃气涡轮的方法为本公开的主题。根据该方法的一个实施例，冷却气体给送至至少一个冷却通道，并且流过冷却通道。此外，稀释气体与离开第一燃烧室的热气体掺合。
根据该方法的又一个实施例，冷却通道中的冷却气体的至少一部分以与热气体流动方向的逆流流动。此外或作为备选，冷却通道中的冷却气体的至少一部分以与热气流方向的同向流流动。
在另一个实施例中，用于在冷却通道中冷却的冷却气体的至少一部分进一步用作稀释气体，并且在混合器中与热气体掺合。此外或作为备选，来自压缩机的压缩气体被容许直接进入稀释气体入口，而没有冷却区中的预先热获取，并且在混合器中与热气体掺合。
局部高氧浓度可具有与局部高温类似的效果，例如，导致混合时间缩短的快速反应、高燃烧温度、增加的NOx排放和可能的逆燃。局部低氧浓度可具有与局部低温类似的效果，例如，导致CO和UHC(未燃烃)排放增大的慢反应。
可使用不同类型的混合器。混合器可包括具有喷射孔的热气体导管，同轴喷射孔具有如通过引用并入的欧洲专利申请EP12181736中描述的来自侧壁的射流泵类型的喷射。
混合器还可包括多个喷射管，其从导管的壁指向内，用于掺合稀释气体来冷却离开第一燃烧室的热烟道气体。这些管的直径、长度和数量设计成将稀释气体掺合到热气流中，使得所需的稀释气体可与低压降掺合。为了减小入口压降，可使用圆形管入口。
喷射孔或管还可与阻尼器组合，或作为如通过引用并入的欧洲专利申请EP12189685中所述的阻尼体积的连接器。
混合器还可包括沟槽或叶形混合器，以将稀释气体掺合到热气流中。
混合器可集成到第一燃烧室的下游端中或第二焚烧器的上游端中。
燃气涡轮可包括烟道气体再循环系统，其中离开涡轮的烟道气体的一部分与燃气涡轮的压缩机入口气体掺合。
不同的冷却技术可用于冷却区中。例如，可使用喷射冷却、冲击冷却或对流冷却，或冷却方法的组合。
提到连续燃烧，燃烧器的组合可按以下设置：
第一燃烧器和第二燃烧器两者构造为连续的筒-筒构架。
第一燃烧器构造为环形燃烧室，并且第二燃烧器构造为筒形构造。
第一燃烧器构造为筒形构架，并且第二燃烧器构造为环形燃烧室。
第一燃烧器和第二燃烧器两者构造为环形燃烧室。
可使用不同焚烧器类型。例如，对于第一燃烧器，可使用例如从EP0321809获知的所谓的EV焚烧器或例如从DE19547913获知的AEV焚烧器。另外，可使用如通过引用并入的欧洲专利申请EP12189388.7中所述的包括涡旋室的BEV焚烧器。在筒形构架中，可使用每个筒形燃烧器的单个或多个焚烧器布置。此外，如通过引用并入的US2004/0211186中所述的火焰板燃烧器可用作第一燃烧器。
对于如从EP06237867获知的具有燃料喷枪的第二焚烧器，例如可使用沟槽或叶形喷射。
附图说明
本公开、其性质以及其优点应当借助于示意性附图在下文中更详细描述。参照附图：
图1示出了具有带用于掺合稀释气体的混合器和四个冷却区的连续燃烧布置的燃气涡轮；
图2示出了具有冷却通道的连续燃烧布置，该冷却通道部分地由与热气流同向流的冷却气体冷却并且部分地由与热气流逆流的冷却气体冷却；
图3示出了具有冷却区的串行冷却以及作为稀释气体的冷却气体的随后使用的连续燃烧布置；
图4示出了具有冷却区的串行冷却，以及作为稀释气体的冷却气体的随后使用，以及冷却气体在第一焚烧器中的随后使用的连续燃烧布置；
图5示出了具有与热气流同向流的冷却气流的连续燃烧布置，其中冷却气体随后用作稀释气体，以及具有与热气流逆流的冷却气流的连续燃烧布置，其中冷却气体随后用作稀释气体；
图6示出了连续燃烧布置，其中冷却气体随后用作稀释气体，并且压缩机排出气体作为稀释气体直接注入；
图7示出了以筒形构架并且具有火焰板焚烧器的连续燃烧布置；
图8示出了以筒形构架并且具有火焰板焚烧器的连续燃烧布置，其中冷却区串行冷却，并且冷却气体随后用作稀释气体，并且冷却气体随后在第一焚烧器中使用；
图9示出了连续燃烧布置，其具有火焰板焚烧器，具有冷却区的串行冷却，以及作为稀释气体的冷却气体的随后使用。
部件列表
1 燃气涡轮
2 轴
3 压缩机
4 连续燃烧器布置
5 涡轮
7 排出气体
8 压缩气体
9 燃烧产物
10 第一焚烧器
11 第一燃烧室
12 混合器
13 第二焚烧器
14 第二燃烧室
15 第一冷却通道
16 第二冷却通道
17 第三冷却通道
18 第四冷却通道
19,19’ 稀释气体入口
20 第一燃烧室护套
21 第二护套
22 第三护套
23 第四护套
24 第一燃烧室壁
25 混合器壁
26 第二焚烧器壁
27 第二燃烧室壁
28 第一燃料喷射
29 第二燃料喷射
30 压缩机扩散器
31 燃烧器壳
32 稀释气体
33 冷却气体。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的具有连续燃烧器布置4的燃气涡轮1。其包括压缩机3、连续燃烧器布置4和涡轮5。
连续燃烧器布置4包括第一焚烧器10、第一燃烧室11和混合器12，其用于使稀释气体32与在操作期间离开第一燃烧室11的热气体掺合。在混合器12的下游，连续燃烧器布置4还包括第二焚烧器13和第二燃烧室14。第一燃烧器10、第一燃烧室11、混合器12、第二焚烧器13和第二燃烧室14以流体流动连接连续地布置。连续燃烧器布置4收纳在燃烧器壳31中。离开压缩机8的压缩气体8穿过扩散器30，用于至少部分地回收离开压缩机的气体的动压。
连续燃烧器布置4还包括具有第一冷却通道15的第一燃烧室冷却区，第一冷却通道15由第一燃烧室壁24和包围第一燃烧室壁24的第一护套20界定。其包括具有第二冷却通道16的混合器冷却区，第二冷却通道16由混合器壁25和包围混合器壁25的第二护套21界定。其包括具有第三冷却通道的第二焚烧器冷却区，第三冷却通道由第二焚烧器壁26和包围第二焚烧器壁26的第三护套22界定。其还包括具有第四冷却通道18的第二燃烧室冷却区，第四冷却通道18由第二燃烧室壁27和包围第二燃烧室壁(27)的第四护套23界定。
压缩气体8在上游端处(相对于热气流方向)给送到第一冷却通道15中作为冷却气体33，并且平行于第一燃烧室11中的热气流的主流动方向流过第一冷却通道15。在穿过第一冷却通道15之后，冷却气体33进入第二冷却通道用于冷却混合器。在至少部分地冷却之后，混合器冷却气体33给送到稀释气体入口19中，并且与热气体掺合来在混合器12中作为稀释气体32。
压缩气体8还在下游端(关于热气流方向)处给送到第四冷却通道18中来作为冷却气体33，并且以与第二燃烧室14中的热气流的主流动方向的逆流流动。在穿过第四冷却通道18之后，冷却气体33在下游端(关于热气流方向)处进入第三冷却通道17，并且以与第二焚烧器13中的热气流的主流动方向的逆流流动。在冷却第二燃烧室壁27和第二焚烧器壁26之后，冷却气体33给送至第二焚烧器13。冷却气体33例如可给送至第二焚烧器13来作为冷却气体，例如，作为膜冷却气体或扩散冷却。在第二燃烧室壁27的冷却期间，冷却气体33的一部分可已经给送至第二燃烧室14中的热气体9(未示出)。
燃料可经由第一燃料喷射28引入第一焚烧器10中，与在压缩机3中压缩的压缩气体8混合，并且在第一燃烧室11中焚烧。稀释气体32在随后的混合器12中掺合。附加燃料可经由第二燃料喷射29引入第二焚烧器13中，与离开混合器12的热气体混合，并且在第二燃烧室14中焚烧。离开第二燃烧室14的热气体在随后的涡轮5中膨胀，执行功。涡轮5和压缩机3布置在轴2上。
离开涡轮5的排出气体7的其余热可进一步用于余热回收蒸汽发生器或锅炉(未示出)中用于蒸汽生成。
在这里所示的实例中，压缩气体8掺合来作为稀释气体12。典型地，压缩机气体8为压缩的环境空气。对于具有烟道气体再循环的燃气涡轮(未示出)，压缩机气体为环境空气与再循环烟道气体的混合物。
典型地，燃气涡轮系统包括发电机(未示出)，该发电机联接于燃气涡轮1的轴2。燃气涡轮1还包括用于涡轮5的冷却系统，其也未示出，因为其不是本发明的主题。
图2至图8中示出了冷却布置和焚烧器的不同示例性实施例。仅为了简化，连续的燃烧器布置4在这些图中示出，并且省略了其它燃气涡轮构件，如压缩机和涡轮。
图2的实施例与图1的实施例的差别在于，冷却气体33在第四冷却通道18的上游端与下游端之间的位置处给送至第四冷却通道18。冷却气体33的一部分从给送位置以与第二燃烧室14中的热气流的主流动方向的逆流流动。在穿过第四冷却通道18之后，冷却气体33像在图1的实例中在下游端处进入第三冷却通道17。给送到第四冷却通道18中的其余冷却气体33平行于第二燃烧室14中的热气流的主流动方向流过第四冷却通道18。在穿过第四冷却通道18的下游端之后，冷却气体33用作与涡轮的界面处的冷却和密封气体。
图3的实施例与图1的实施例的差别在于，第二冷却通道16和第三冷却通道17流体地连接，并且冷却气体33在其穿过第三冷却通道17之后继续以与混合器12中的热气流的主流动方向的逆流流动。在至少部分地冷却混合器壁之后，冷却气体33给送到稀释气体入口19中，并且与混合器12中的热气体掺合。
图3的实施例与图1的实施例的差别还在于第一冷却通道15并未以同向流冷却，而是以逆流冷却。
为了冷却第一燃烧室11，压缩气体8在下游端(关于热气流方向)处给送到第一冷却通道15中来作为冷却气体33，并且以与第一燃烧室11中的热气流的主流动方向的逆流流动。在穿过冷却通道15之后，冷却气体33给送至第一焚烧器10。
在该实例中，仅冷却气体33给送至第一焚烧器10。附加的压缩气体8可直接给送至第一焚烧器(未示出)。
图4示出了具有冷却区的串行冷却，以及作为稀释气体32的冷却气体33的随后使用，以及冷却气体33在第一焚烧器10中的随后使用的连续燃烧布置。相比于图1的实例，所有四个冷却通道15,16,17,18流体地连接。压缩气体8在下游端(关于热气流方向)处给送到第四冷却通道18中来作为冷却气体33，并且以与第二燃烧室14中的热气流的主流动方向的逆流流动。冷却气体33的至少一部分串行地流过第四冷却通道18、第三冷却通道17、第二冷却通道16以及第一冷却通道15。
在至少部分地冷却混合器壁之后，冷却气体33的部分给送到稀释气体入口19中，并且与热气体掺合来作为混合器12中的稀释气体32。
在穿过第一冷却通道15之后，其余的冷却气体33给送至第一焚烧器10。
在该实例中，仅冷却气体33给送至第一焚烧器10。附加的压缩气体8可直接给送至第一焚烧器(未示出)。
图5的实施例与图1的实施例的差别在于第二冷却通道16分成两个区段。第一区段流体地连接于第一冷却通道15，并且冷却气体33从第一冷却通道15进入第二冷却通道用于冷却混合器壁。在至少部分地冷却混合器壁之后，冷却气体33给送到稀释气体入口19’中，并且与热气体掺合来作为混合器12中的稀释气体32。
第二冷却通道16的第二区段流体地连接于第三冷却通道17，并且冷却气体33进入第二冷却通道用于冷却混合器壁。在至少部分地冷却混合器之后，冷却气体33给送到稀释气体入口19中，并且与热气体掺合来作为混合器12中的稀释气体32。
图6的实施例基于图3。在该实例中，第二冷却通道16并未沿混合器12的全长延伸。在上游端处，混合器由压缩气体8直接接近。压缩气体8直接给送至附加的稀释气体入口19'，并且与热气体掺合来作为混合器12中的稀释气体32。
图7的实施例基于图1。在该实例中，冷却气体33在第一冷却通道15的上游端与下游端之间的位置处给送至第一冷却通道15。从给送位置，冷却气体33的一部分以与第一燃烧室11中的热气流的主流动方向的逆流流动。在穿过第一冷却通道15之后，该冷却气体33给送至焚烧器10。
给送到第一冷却通道15中的其余冷却气体33平行于第一燃烧室11中的热气流的主流动方向流过第一冷却通道15。在穿过第一冷却通道15之后，冷却气体33像在图1的实例中在上游端处进入第二冷却通道16。
此外，图7示出了以筒形构架并且具有火焰板焚烧器的连续燃烧布置。在该实例中，除冷却气体33之外，压缩气体8直接给送至焚烧器10。
图8的实施例基于图4。在该实例中，冷却方案未改变，但示出了以筒形构架并且具有火焰板焚烧器的连续燃烧布置。
图9的实施例基于图3。在该实例中，冷却方案未改变，但示出了以筒形构架并且具有火焰板焚烧器的连续燃烧布置。
对于所有所示的布置，筒形或环形构架或两者的任何组合为可能的。EV、AEV或BEV焚烧器可用于筒形构架以及环形构架。
混合器12的混合质量对于稳定的清洁燃烧是关键的，因为第二燃烧室14的焚烧器系统需要规定的入口状态。
所有说明的优点不限于指定的组合，而是还可用于其它组合或单独使用，而不脱离本公开的范围。例如，其它可能性能够可选地构想用于在部分负载操作下停用单独的焚烧器或焚烧器组。此外，冷却气体和稀释气体可在分别用作冷却气体、稀释气体之前在冷却气体冷却器中再冷却。

Claims (15)

1. 一种连续燃烧器布置(4)，包括以流体流动连接连续地布置的第一焚烧器(10)、第一燃烧室(11)、用于经由稀释气体入口(19)使稀释气体(32)与在操作期间离开所述第一燃烧室(11)的热气体掺合的混合器(12)、第二焚烧器(13)，以及第二燃烧室(14)，其中所述混合器(12)适于以在所述第一燃烧室(11)与所述第二焚烧器(13)之间延伸的热气体流动通路来引导燃烧气体，包括导管，所述导管具有适于连接于所述第一燃烧室(11)的上游端处的入口，以及适于连接于所述第二焚烧器(13)的下游端处的出口，
所述连续燃烧器布置(4)还包括具有由第一燃烧室壁(24)和包围所述第一燃烧室壁(24)的第一护套(20)界定的第一冷却通道(15)的第一燃烧室冷却区、具有由混合器壁(25)和包围所述混合器壁(25)的第二护套(21)界定的第二冷却通道(16)的混合器冷却区、具有由第二焚烧器壁(26)和包围所述第二焚烧器壁(26)的第三护套(22)界定的第三冷却通道的第二焚烧器冷却区，以及具有由第二燃烧室壁(27)和包围所述第二燃烧室壁(27)的第四护套(23)界定的第四冷却通道(18)的第二燃烧室冷却区，并且其中冷却气体在操作期间流过所述冷却通道(15,16,17,18)。
2. 根据权利要求1所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，至少一个冷却通道(15,16,17,18)流体地连接于相邻的冷却通道(15,16,17,18)，使得用于在一个冷却通道(15,16,17,18)中冷却的所述冷却气体(33)的至少一部分进一步用于在操作期间在所述相邻的冷却通道(15,16,17,18)中冷却。
3. 根据权利要求1所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，至少三个冷却通道(15,16,17,18)成排地流体地连接于彼此，使得用于在一个冷却通道(15,16,17,18)中冷却的所述冷却气体(33)的至少一部分还用于在操作期间连续地冷却其它两个冷却通道(15,16,17,18)。
4. 根据权利要求1所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，所有四个冷却通道(15,16,17,18)成排地流体地连接于彼此，使得用于在一个冷却通道(15,16,17,18)中冷却的所述冷却气体(33)的至少一部分还用于在操作期间连续地冷却其它冷却通道(15,16,17,18)。
5. 根据权利要求1至权利要求3中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，所述至少两个冷却通道(15,16,17,18)直接连接于所述压缩机(3)的出口，使得离开所述压缩机(3)的压缩气体被容许直接进入所述至少两个冷却通道(15,16,17,18)，而不在插置的冷却区中预先获取热。
6. 根据权利要求1至权利要求5中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，所述稀释气体入口(19)流体地连接于冷却通道(15,16,17,18)的出口，使得用于在一个冷却通道(15,16,17,18)中冷却的所述冷却气体(33)的至少一部分在操作期间在所述混合器(12)中与所述热气体掺合。
7. 根据权利要求1至权利要求6中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，所述第二冷却通道(16)在所述第二燃料气体喷射(29)上游流体地连接于所述第二焚烧器(13)的热气体流动通路，使得在操作期间，所述冷却气体(33)的至少一部分在流过所述第二冷却通道(16)的至少一部分之后在所述第二燃料喷射(29)上游给送到所述第二焚烧器中。
8. 根据权利要求1至权利要求7中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，所述第一焚烧器(10)流体地连接于所述第一冷却通道(15)的出口，使得所述冷却气体(33)的至少一部分在于操作期间流过所述第一冷却通道(15)的至少一部分之后给送到所述第一焚烧器(10)中。
9. 根据权利要求1至权利要求8中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，至少一个冷却通道(15,16,17,18)具有相对于所述热气体(9)的流动方向在下游端处的入口，以及相对于所述热气体(9)的流动方向在所述冷却通道(15,16,17,18)的上游端处的出口开口，并且所述冷却气体(33)的至少一部分在操作期间以与所述热气体(9)流动方向的逆流流动，并且/或者
其中至少一个冷却通道(15,16,17,18)具有相对于所述热气体(9)的流动方向在所述上游端处的入口，以及相对于所述热气体(9)的流动方向在所述冷却通道(15,16,17,18)的下游端处的出口开口，并且所述冷却气体(33)的至少一部分在操作期间以与所述热气体(9)流的同向流流动。
10. 根据权利要求1至权利要求9中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，至少一个冷却通道(15,16,17,18)具有相对于所述热气体(9)的流动方向在所述下游端与所述上游端之间的入口，以及相对于所述热气体(9)的流动方向在所述冷却通道(15,16,17,18)的上游端处的出口开口，以及相对于所述热气体(9)的流动方向在所述冷却通道(15,16,17,18)的下游端处的出口开口，并且所述冷却气体(33)的至少一部分在操作期间以与所述热气体(9)流动方向的逆流从所述入口流至所述上游出口，并且所述冷却气体(33)的至少一部分在操作期间以与所述热气体(9)流的同向流在操作期间从所述入口流至所述下游端出口。
11. 根据权利要求1至权利要求10中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，冷却通道(15,16,17,18)的出口流体地连接于所述第一焚烧器(10)，使得所述冷却气体(33)的至少一部分在穿过所述冷却通道(15,16,17,18)之后经由所述第一焚烧器(10)引入所述第一燃烧室(11)中。
12. 根据权利要求1至权利要求11中的一项所述的连续燃烧器布置(4)，其特征在于，所述混合器(12)的稀释气体入口(19)直接连接于所述压缩机(3)的出口，使得离开所述压缩机(3)的压缩气体(8)被容许直接进入所述稀释气体入口(19)，而没有冷却区中的预先热获取。
13. 用于操作燃气涡轮(1)的方法，所述燃气涡轮(1)至少具有压缩机(3)、连续燃烧器布置(4)，其包括以流体流动连接连续地布置的第一焚烧器(10)、第一燃烧室(11)、用于使稀释气体(32)与离开所述第一燃烧室(11)的热气体掺合的混合器(12)、第二焚烧器(13)，以及第二燃烧室(14)，其中所述混合器(12)适于以在所述第一燃烧室(11)与所述第二焚烧器(13)之间延伸的热气体流动通路来引导燃烧气体，包括导管，所述导管具有适于连接于所述第一燃烧室(11)的上游端处的入口，以及适于连接于所述第二焚烧器(13)的下游端处的出口，
所述连续燃烧器布置(4)还包括具有由第一燃烧室壁(24)和包围所述第一燃烧室壁(24)的第一护套(20)界定的第一冷却通道(15)的第一燃烧室冷却区、具有由混合器壁(25)和包围所述混合器壁(25)的第二护套(21)界定的第二冷却通道(16)的混合器冷却区、具有由第二焚烧器壁(26)和包围所述第二焚烧器壁(26)的第三护套(22)界定的第三冷却通道的第二焚烧器冷却区，以及具有由第二燃烧室壁(27)和包围所述第二燃烧室壁(27)的第四护套(23)界定的第四冷却通道(18)的第二燃烧室冷却区，
其中冷却气体(33)给送并且引导穿过所述冷却通道(15,16,17,18)，并且稀释气体(32)与离开所述第一燃烧室的所述热气体(9)掺合。
14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于，冷却通道(15,16,17,18)中的所述冷却气体(33)的至少一部分以与所述热气体(9)流动方向的逆流流动，
并且/或者，冷却通道(15,16,17,18)中的所述冷却气体(33)的至少一部分以与所述热气体(9)流动方向的同向流流动。
15. 根据权利要求14或权利要求15所述的方法，其特征在于，用于在冷却通道(15,16,17,18)中冷却的所述冷却气体(33)的至少一部分还用作稀释气体(32)，并且在所述混合器(12)中与所述热气体(9)掺合，
并且/或者，来自所述压缩机(3)的压缩气体(8)被容许直接进入所述稀释气体入口(19)，而没有冷却区中的预先热获取，并且在所述混合器(12)中与所述热气体(9)掺合。
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