CN104633711A - 具有顺序燃烧组件的燃气涡轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有顺序燃烧组件的燃气涡轮。本公开涉及运行具有顺序燃烧器的燃气涡轮的方法，顺序燃烧器包括在流体流连接方面按顺序布置的第一喷燃器、第一燃烧室和第二燃烧器。为了最大程度地减少在启动通往第二燃烧器的燃料流时的瞬态变化期间的排放和燃烧稳定性问题，所述方法包括以下步骤：将第二燃料流增大到最少流，以及减少通往同一顺序燃烧器的第一喷燃器的第一燃料流和/或通往顺序燃烧器组件的至少一个其它顺序燃烧器的燃料流，以便使通往燃气涡轮的总燃料质量流保持基本恒定。除了该方法之外，公开了具有燃料分配系统的燃气涡轮，燃料分配系统构造成执行所述方法。

Description

具有顺序燃烧组件的燃气涡轮
技术领域
本发明涉及用于运行具有顺序燃烧器组件的燃气涡轮的方法。本发明另外涉及具有适于执行这种方法的燃料分配系统的燃气涡轮。
背景技术
由于诸如风能或太阳能的不稳定的可再生能源有功率发生量增大，基于现有的燃气涡轮的发电站越来越多地用来平衡功率需求，以及稳定电网。因而需要改进运行灵活性。这表示燃气涡轮通常在比基本负荷设计点更低的负荷下运行，即在较低的燃烧器入口和燃烧温度下运行。
同时，排放极限值和总排放容许量变得越来越严格，使得需要在较低排放值下运行，而且在部分负荷运行时和在瞬态期间保持低排放，因为这些也考虑累积排放极限。
现有技术的燃烧系统设计成例如通过调节压缩机入口质量流或控制不同的喷燃器、燃料级或燃烧器之间的燃料分割，来应对运行状况中的某些变化。但是，这不足以满足新的需求。
为了进一步减少排放和增大运行灵活性，已经提出了顺序燃烧。取决于运行状况，具体而言取决于第一燃烧室的热气温度，可为有利的是在热气被准许进入第二喷燃器(也称为顺序喷燃器)之前冷却热气。在DE 10312971 A1中描述了这样的冷却。可为有利的是，允许在第二喷燃器中进行燃料喷射和预混合喷射的燃料与第一燃烧器的热的烟道气。
已经针对顺序燃烧描述了在基本负荷下针对稳定状态的运行方法。但是，当开启或关闭顺序燃烧组件的第二级时，由于燃料流从第一级转移到第二级或相反，可出现火焰不稳定性和增加的排放。由于燃料流的这个转移，局部燃料与燃烧空气的比率或燃料与氧化剂的比率可变化出清洁的稳定燃烧的设计范围之外。
发明内容
本公开的目标是提供一种运行燃气涡轮的方法，燃气涡轮包括至少压缩机、具有多个顺序燃烧器的顺序燃烧器组件，以及在顺序燃烧器组件下游的涡轮。各个顺序燃烧器包括在流体流连接方面按顺序布置的第一喷燃器、第一燃烧室和第二燃烧器。
典型地，这种顺序燃烧器组件包括呈罐结构的顺序燃烧器。顺序燃烧器组件也可呈环形布置，其中环形第一燃烧室在第一喷燃器下游。第二燃烧器也可布置成环形结构。也可设想到罐结构第一燃烧室和环形第二燃烧器或环形第一燃烧室和罐结构第二燃烧器的组合。
运行方法包括以下步骤：在压缩机中压缩入口气体；在顺序燃烧器的第一喷燃器中掺合第一燃料；在第一燃烧室中燃烧第一燃料和压缩气体的混合物而获得第一燃烧器燃烧产物。方法可进一步包括将稀释气体掺合到第一燃烧器燃烧产物中。
用于喷射到第二燃烧器中的稀释气体可例如为压缩空气或空气和燃气涡轮的烟道气的混合物。而且压缩烟道气可用作稀释气体。其被喷射以控制第二燃烧器中的温度和温度分布。
在低相对负荷时，没有另外的燃料在第一喷燃器下游喷射到顺序燃烧器中，并且第一燃烧器燃烧产物在穿过第二燃烧器之后在涡轮中膨胀。在高相对负荷时，第二燃料在第一燃烧室的下游喷射到顺序燃烧器中，并且第一燃烧器燃烧产物、第二燃料和稀释气体(如果掺合了的话)的混合物被燃烧，以获得第二燃烧器燃烧产物。这些燃烧产物在涡轮中膨胀。
为了最大程度地减少在启动通往第二燃烧器的燃料流时的瞬态变化期间的排放和燃烧稳定性问题，该方法进一步包括以下步骤：将第二燃料流增大到最少流，以及减少通往同一顺序燃烧器的第一喷燃器的第一燃料流和/或通往顺序燃烧器组件的至少一个其它顺序燃烧器的燃料流，以便使通往燃气涡轮的总燃料质量流保持基本恒定。
最少燃料可为通往第二燃烧器的设计质量流的大约5%至20%，并且可典型地小于10%。最少流确保第二燃烧器中的稳定燃烧或放热反应。具体而言，必须避免不稳定的燃料进入流产生的脉动和CO排放。进一步，最少流确保热气将不会回流到燃料气体分配系统中。
当启动通往第二燃烧器的燃料供应时，第一喷燃器的燃料质量流的减少也可减少NOx排放。
低相对负荷典型地为低于50%相对负荷(即利用电站在相应的外界状况(环境状况，即，温度、压力和湿度)下的基本负荷功率标准化的负荷)的负荷。高相对负荷典型地为高于50%相对负荷(即利用电站在相应的外界状况下的基本负荷功率标准化的负荷)的负荷。在低相对负荷和高相对负荷之间的阈值取决于燃气涡轮设计、运行状况和排放目标，并且一方面可低于30%相对负荷或甚至低于20%或10%或另一方面高达60%或甚至70%。
相对于进入第二燃烧器的反应区的规定入口温度的偏差可导致高排放(例如，NOx、CO和未燃烧的烃)和/或在第二燃烧器中的逆燃。逆燃和NOx是因为被喷射的燃料由于高燃烧器入口温度或高氧浓度而减少自燃时间引起，高燃烧器入口温度或高氧浓度导致较早的点燃(导致逆燃)或燃料空气混合时间减少，这导致在燃烧期间有局部热点且因此导致增大的NOx排放。低温度区域可导致CO排放，因为自燃时间增大。这可减少CO燃烧成CO2的时间，并且降低局部火焰温度，这可进一步减慢CO燃烧成CO2。最后，局部热点可导致第二燃料喷射部的下游的某些区域的过热。稀释气体可喷射来控制进入第二燃烧器的反应区中的入口状况。稀释气体可单独地喷射或作为与第二燃料的混合物而喷射。
在方法的进一步实施例中，将第二燃料流增大到最少流和减少通往同一顺序燃烧器的第一喷燃器的燃料流和/或减少通往至少一个其它顺序燃烧器的燃料流在第二燃料流启动期间是同步的，以使通往顺序燃烧器组件的总燃料流保持基本恒定。
根据方法的另一个实施例，减少通往其中启动了第二燃料流的同一顺序燃烧器中的第一喷燃器的第一燃料流。从而通往这个特定顺序燃烧器的总燃料流可在启动第二燃料喷射期间保持恒定。
根据方法的备选实施例，减少了通往启动进入其中的第二燃料流的顺序燃烧器的至少一个相邻的顺序燃烧器的燃料流。
在方法的另一个实施例中，同时启动通往多个顺序燃烧器的第二燃料流。
在方法的又一个实施例中，同时启动通往顺序燃烧器组件的所有顺序燃烧器的第二燃料流，并且同时减少通往顺序燃烧器组件的所有第一喷燃器的第一燃料流。
虽然可在基本一个负荷设置下且在没有负荷变化的情况下启动通往一个燃烧器的第二燃料流，但是后续的第二燃料喷射的启动可与负荷成比例。在启动第二燃料喷射之后，由于负荷的增大，增大通往燃气涡轮的总燃料流，直到局部燃料与空气的比例回到启动下一个第二燃料喷射的极限值，并且然后进行额外的第二燃料喷射。启动下一个第二燃料喷射的极限值可例如为温度或压力，具体而言为燃烧温度或热气温度。
根据方法的一个实施例，根据负荷、表示负荷的温度或表示负荷的压力，针对单独的顺序燃烧器按顺序启动通往顺序燃烧器的第二燃料流或针对一组顺序燃烧器启动通往顺序燃烧器的第二燃料流。
表示燃气涡轮负荷的温度为例如涡轮入口温度、热气温度、涡轮排气温度或火焰温度。表示燃气涡轮负荷的压力例如为压缩机出口压力或燃烧压力。这些压力或温度可直接测量或基于在燃气涡轮的其它位置处得到的作为例如抽气或冷却空气温度和压力的测量结果来估计。
进一步，燃烧器脉动水平也可用来控制第一喷燃器和第二燃料喷射部之间的分割；相应地，第二燃料喷射的启动和关闭可根据燃烧器脉动来控制。具体而言，如果在增大燃气涡轮的负荷时在第一喷燃器中的脉动中的阈值被超过，则可启动通往第二燃料喷射部的燃料供应。如果第二燃烧器已经运行，则可使更多的燃料转移到第二燃料喷射部。如果在减少燃气涡轮的负荷时在第二反应区中的脉动的阈值被超过，则可停止通往第二燃料喷射部的燃料供应。
根据方法的另一个实施例，使启动第二燃料流时减少的通往同一顺序燃烧器的第一喷燃器的第一燃料流和/或通往至少一个其它顺序燃烧器的燃料流增大回到启动第二燃料流之前的燃料流。仅在达到原始燃料流之后，启动通往下一顺序燃烧器或下一组顺序燃烧器的第二燃料流。
更具体而言，根据所述方法，使在启动第二燃料流时减少的通往同一顺序燃烧器组件的第一喷燃器的燃料流和/或通往至少一个其它顺序燃烧器的燃料流被增大回到启动第二燃料之前的燃料流。在再次达到启动第二燃料喷射之前的燃料流之后，使第二燃料流增大到超过最少流，以控制燃气涡轮的负荷。
根据方法的另一个实施例，以相反的顺序执行第二燃料喷射的关闭。
具体而言，方法包括以下步骤：将通往第二燃料喷射部的燃料流减少到最少燃料；停止第二燃料喷射；以及同时增大通往同一顺序燃烧器的第一喷燃器或顺序燃烧器组件的至少一个顺序燃烧器的燃料流，以使通往燃气涡轮的总燃料质量流保持恒定。
根据方法的特定实施例，使所有第一喷燃器和第二燃料喷射部进行运行，并且使通往至少一个第一喷燃器的燃料流增大超过通往顺序燃烧器组件的至少另一个第一喷燃器的燃料流。同时，通往流到其第一喷燃器的燃料流被增大的顺序燃烧器的第二燃料喷射部的燃料流与通往顺序燃烧器组件的至少另一个第二燃料喷射部的燃料流相比而减少，使得通往顺序燃烧器的总燃料流保持不变。这样增大(相应地减少)通往第一喷燃器和第二燃烧器的燃料流导致顺序燃烧器之间的分级，并且可增大火焰稳定性。
因而可针对第一燃烧室和第二燃烧器实现相邻的喷燃器之间的分级，同时针对所有顺序燃烧器，沿周向方向保持均匀的涡轮入口温度。
可对触发第二燃料喷射的关闭的极限值提供滞后，以便避免在相对负荷或另一个运行参数有略微变化的情况下重复地启动和关闭第二燃料喷射，该略微变化可用作启动通往第二燃料喷射部的燃料供应的阈值。也就是说，例如停止第二燃料喷射所处的相对负荷比启动第二燃料喷射所处的相对负荷更低。
除了方法之外，用于实现所述方法的燃气涡轮是本发明的目标。取决于所选择的方法或方法组合，必须调节燃气涡轮的设计和/或必须调节燃料分配系统，以便确保方法的可行性。
根据第一实施例，燃气涡轮包括至少压缩机、具有多个顺序燃烧器的顺序燃烧器组件，以及在顺序燃烧器组件下游的涡轮。各个顺序燃烧器包括具有第一燃料喷射部的第一喷燃器、第一燃烧室，以及具有第二燃料喷射部和第二反应区的第二燃烧器，它们在流体流连接方面按顺序布置。进一步，燃气涡轮包括燃料分配系统，以将燃料供应到第一燃料喷射部以及供应到第二燃料喷射部。燃料分配系统包括燃料控制阀和燃料环干线，以用于将燃料供应到第一燃料喷射部且对燃料进行控制。燃料分配系统的特征在于，通往第二燃料喷射部的至少一个供应管线在燃料控制阀下游分流，以将燃料供应到第一燃料喷射部，并且第二燃料控制阀布置在通往第二燃料喷射部的供应管线中。
第二燃料控制阀允许燃料供应从第一燃料喷射部、相应地从第一燃烧器转移到第二燃料喷射部。
根据实施例，顺序燃烧器组件可进一步包括在第二燃烧器中、在第二反应区上游的稀释气体喷射部。
根据另一个实施例，燃气涡轮的顺序燃烧器组件包括：第一组第一喷燃器，其连接到第一组第一喷燃器燃料环干线上；第二组第一喷燃器，其连接到第二组第一喷燃器燃料环干线上；第一组第二燃料喷射器，其连接到第一顺序组燃料环干线上；以及第二组第二燃料喷射器，其连接到第二顺序组燃料环干线上。
在这个顺序燃烧器组件的燃料气体分配系统中，第一喷燃器组燃料控制阀布置在通往第一组第一喷燃器燃料环干线的供应管线中，第二喷燃器组燃料控制阀布置在通往第二组第一喷燃器燃料环干线的供应管线中，用于第一顺序组燃料环干线的供应管线在第一组第一喷燃器燃料控制阀的下游分流，并且第一顺序组燃料控制阀布置在这个分流管线中。进一步，用于第二顺序组燃料环干线的供应管线在第二组第一喷燃器燃料控制阀的下游分流，并且第二顺序组燃料控制阀布置在这个分流管线中。在这个顺序燃烧器组件中，第一组第二燃料喷射器中的各个第二燃料喷射器在一个顺序燃烧器中布置在第一组第一喷燃器中的一个第一喷燃器的下游。
根据备选实施例，燃气涡轮的顺序燃烧器组件包括：第一组第一喷燃器，其连接到第一组第一喷燃器燃料环干线上；第二组第一喷燃器，其连接到第二组第一喷燃器燃料环干线上；第一组第二燃料喷射器，其连接到第一顺序组燃料环干线上；以及第二组第二燃料喷射器，其连接到第二顺序组燃料环干线上。
在这个顺序燃烧器组件的燃料气体分配系统中，第一喷燃器组燃料控制阀布置在通往第一组第一喷燃器燃料环干线的供应管线中，第二喷燃器组燃料控制阀布置在通往第二组第一喷燃器燃料环干线的供应管线中，用于第一顺序组燃料环干线的供应管线在第一组第一喷燃器燃料控制阀下游分流，并且第一顺序组燃料控制阀布置在这个分流管线中。进一步，用于第二顺序组燃料环干线的供应管线在第二组第一喷燃器燃料控制阀下游分流，并且第二顺序组燃料控制阀布置在这个分流管线中。在这个顺序燃烧器组件中，第一组第二燃料喷射器中的各个第二燃料喷射器在一个顺序燃烧器中布置在第二组第一喷燃器中的一个第一喷燃器的下游。
在又一个备选实施例中，顺序燃烧器组件的各个第二燃料喷射器利用具有单个喷射器燃料控制阀的燃料供给连接到在用于控制进入第一喷燃器中的燃料喷射的燃料控制阀下游分流的供应管线上。
对于第一燃烧器，可使用不同的喷燃器类型。可使用例如EP 0 321 809中知道的例如所谓的EV喷燃器或例如DE195 47 913中知道的AEV喷燃器。而且，可使用包括旋流室的BEV喷燃器，如欧洲专利申请EP 12189388.7所描述，该申请通过引用而结合在本文中。在罐结构中，对于每个罐燃烧器可使用单喷燃器或多喷燃器布置。进一步，火焰面燃烧器可用作第一燃烧器，如US 2004/0211186中描述，该专利通过引用而结合在本文中。
第二燃烧器可仅包括第二燃料喷射部，后面是反应区。第二燃烧器可另外包括在第二燃料喷射部上游的稀释气体掺合器。
第二燃烧器可例如也包括：喷燃器，其用于进行燃料喷射和混合燃料与第一燃烧器的燃烧产物；以及布置在喷燃器下游的燃烧室。这种第二喷燃器可进一步包括稀释气体掺合器。
附图说明
借助于示意性附图，在下面更详细地描述本公开、本公开的特性以及其优点。
参照附图：
图1显示具有压缩机、顺序燃烧组件和涡轮的燃气涡轮；
图2显示顺序燃烧组件，其具有第一喷燃器、第一燃烧室、具有燃料喷射部和稀释气体喷射部的第二燃烧器，以及第二燃烧区域；
图3显示顺序燃烧组件，其具有第一喷燃器、第一燃烧室、具有稀释气体掺合器的第二燃烧器、第二燃料喷射部和第二燃烧区域；
图4显示燃气涡轮，其具有顺序燃烧组件，顺序燃烧组件具有第一喷燃器的、第一燃烧室、具有稀释气体掺合器和燃料喷射部的第二喷燃器，以及具有第二燃烧区域的第二燃烧室；
图5显示用于第二燃烧器的不同的燃料和稀释气体喷射装置。
图6显示通过第一喷燃器的截面A-A和第二燃烧器的截面B-B的剖面，其具有用于两个喷燃器组的燃料气体分配系统，其中，燃料分配可在同一组的顺序燃烧器的第一喷燃器和第二燃料喷射部之间转移；
图7显示通过第一喷燃器的截面A-A和第二燃烧器的截面B-B的剖面，其具有相等尺寸的两个喷燃器组的燃料气体分配系统，其中，燃料分配可在一组第一喷燃器中的第一喷燃器和相邻组的顺序燃烧器的第二燃料喷射部之间转移；
图8显示通过第一喷燃器的截面A-A和第二燃烧器的截面B-B的剖面，其具有用于所有第一喷燃器和所有第二燃料喷射部的燃料气体分配系统单独的燃料气体控制阀；
图9显示通过第一喷燃器的截面A-A和第二燃烧器的截面B-B的剖面，其中用于所有第一喷燃器和所有第二燃料喷射部的燃料气体分配系统单独的燃料气体控制阀布置成在各个顺序燃烧器的第一喷燃器和第二燃料喷射部之间转移燃料气体。
部件列表：
1燃气涡轮
2进气空气
3压缩机
4顺序燃烧器组件
5涡轮
6轴
7顺序燃烧器
8燃料
9第一喷燃器
10燃料供给
11压缩气体
12第一燃料
13第二燃料
14第二燃烧器
15第一燃烧室
16混合器
17稀释空气
18第二喷燃器
19燃烧产物
20第二喷燃器
21第二反应区
22排气
23第一组第一喷燃器燃料控制阀
24第二组第一喷燃器燃料控制阀
25第一组第一喷燃器燃料环干线
26第二组第一喷燃器燃料环干线
27主燃料控制阀
28第二燃料控制阀
29燃料供给
30第一喷燃器燃料环干线
31第一顺序组燃料环干线
32第二顺序组燃料环干线
33第一顺序组燃料控制阀
34第二顺序组控制阀
35第二燃料喷射部燃料环干线
36单个第一喷燃器燃料控制阀
37单个喷射器燃料控制阀
38发电机
39第一燃烧产物
40燃料喷管
41笛状物
42叶形混合器
43壁孔掺合器
44壁喷射管
a,b,c,…,t单个第二喷射器燃料管线。
具体实施方式
图1显示具有顺序燃烧器组件4的燃气涡轮1。其包括压缩机3、顺序燃烧器组件4和涡轮5。
进气空气2被压缩机3压缩成压缩气体11。燃料8在顺序燃烧器组件4中与压缩气体一起燃烧，而产生燃烧产物19。这些燃烧产物在涡轮6中膨胀，从而产生机械功。
典型地，燃气涡轮系统包括发电机38，其联接到燃气涡轮1的轴6上。燃气涡轮1进一步包括用于涡轮5和顺序燃烧器组件4的冷却系统，其未显示，因为它们不是本公开的目标。
排气22离开涡轮5。留下的热量典型地用于后续的水蒸汽循环中，这也未显示在本文中。
图2中显示顺序燃烧器组件4的第一示例。顺序燃烧器组件4包括第一喷燃器9，压缩气体11和第一燃料12被准许进入第一喷燃器9。压缩气体11和第一燃料12的混合物在第一燃烧室15中燃烧，从而产生第一燃烧产物39。这些燃烧产物流入布置在第一燃烧室下游的第二燃烧器14中。
在具有罐结构的这个实施例中，第一燃烧室15具有平滑的圆柱形流路径。从第一燃烧室15的圆形横截面到在出口处(即涡轮入口处)的具有环带的截面或实际上是长方形流横截面的形状的横截面的过渡部结合在第二燃烧器14中。
第二燃烧器14包括稀释气体喷射部17和第二燃料喷射部13。第一燃烧产物39、稀释气体17和第二燃料13的混合物在第二燃烧器14的第二反应区21中反应，从而形成燃烧产物19，燃烧产物离开第二燃烧器14且被准许进入涡轮。
在这个示例中，第一燃料12和第二燃料13具有公共的燃料8供应。但是，它们也可具有使用不同的燃料类型的单独的燃料源。
图3和4的实施例基于图2。在图3中显示的示例中，在第二燃料13被喷射之前，稀释气体17和第一燃烧产物39在稀释气体混合器16中进行混合。
在图4中显示的示例中，第二燃烧器包括第二喷燃器20。第一燃烧产物39被准许在上游端处进入第二喷燃器20。在混合器16中掺合稀释气体17，混合器16结合到第二喷燃器20中，并且第二燃料13喷射到第二喷燃器20中且与第一燃烧产物39、稀释气体17和第二燃料13混合。第二燃料13也可被准许进入混合器16且在混合器16中与第一燃烧产物39和稀释气体17混合(这里未显示)。
在这个示例中，第二喷燃器20的流路径在出口处的横截面小于用于稳定火焰的后续的第二反应区21的横截面。
图5a至5d中显示了用于第二燃烧器的燃料和稀释气体喷射装置的不同的示例性实施例。
图5a显示利用用于第二燃料喷射13的燃料喷管40将第二燃料掺合到第二燃烧器14中的示例。
图5b显示利用用于第二燃料喷射13的笛状物组件41将第二燃料掺合到第二燃烧器14中的示例。
图5c显示利用用于第二燃料喷射13的叶形混合器42将第二燃料掺合到第二燃烧器14中的示例。
图5d显示利用用于第二燃料喷射13的沿周向分布的侧壁孔43将第二燃料掺合到第二燃烧器14中的示例。
图5e显示利用用于第二燃料喷射13的沿周向分布的侧壁喷射管44将第二燃料掺合到第二燃烧器14中的示例。
在所有示例中，稀释气体17(未显示)可与第二燃料13一起喷射。
图6至10中显示了燃料气体分配系统的不同的示例性实施例的细节。
图6显示通过第一喷燃器的图2的截面A-A和通过具有示例性燃料分配系统的第二燃烧器的图2的截面B-B。
通过主燃料管线供应燃料8，并且燃料8分流到用于第一组第一喷燃器燃料环干线25的供应管线和用于第二组第一喷燃器燃料环干线26的供应管线中。第一组第一喷燃器燃料控制阀23布置在通往第一组第一喷燃器燃料环干线25的燃料管线中，并且第二组第一喷燃器燃料控制阀24布置在通往第二组第一喷燃器燃料环干线26的燃料管线中。从燃料环干线25、26通过燃料供给10对各个第一喷燃器9供应燃料。在显示的示例中，喷燃器9中的一半连接到第一组第一喷燃器燃料环干线25上，并且喷燃器9中的另一半连接到第二组第一喷燃器燃料环干线26上。喷燃器可交替地连接到第一组第一喷燃器燃料环干线、相应地第二组第一喷燃器燃料环干线25、26上。在这个示例中，一些喷燃器交替地连接到两个燃料环干线25、26上，并且一些以成对的布置连接，这可有利于缓解脉动。
在第一组第一喷燃器燃料控制阀23下游，燃料管线分流到第一顺序组燃料环干线31，并且在第二组第一喷燃器燃料控制阀24下游，燃料管线分流到第二顺序组燃料环干线32。
第一顺序组燃料控制阀33布置在通往第一顺序组燃料环干线31的燃料管线中和第二顺序组控制阀34布置在通往第二顺序组燃料环干线32的燃料管线中。从顺序组燃料环干线31、32通过燃料供给10对各个第二燃烧器14供应燃料。
第一顺序组的第二燃烧器14在顺序燃烧器组件中布置在第一组第一喷燃器的第一燃烧器9的下游。当打开第二顺序组控制阀34时，燃料从第一组第一喷燃器转移到第一顺序组的第二燃烧器14。类似地，当第一顺序组燃料控制阀33打开时，燃料从第二组第一喷燃器转移到第二顺序组的第二燃烧器。
图7基于图6，但是第一组第一喷燃器燃料控制阀23布置在燃料管线分流到第二组第一喷燃器燃料环干线26所处的位置的上游；因而，第一组第一喷燃器燃料控制阀23有效地控制总燃料8流。
另外，图7的示例是不同的，因为通往第一顺序组燃料环干线31的燃料管线在第二组第一喷燃器燃料控制阀24下游分流，并且通往第二顺序组燃料环干线32的燃料管线在第一组第一喷燃器燃料控制阀23和第二组第一喷燃器燃料控制阀24之间分流。
当打开第二顺序组控制阀34时，燃料从第一组第一喷燃器转移到第二顺序组的第二燃烧器。类似地，当第一顺序组燃料控制阀33打开时，燃料从第二组第一喷燃器转移到第一顺序组的第二燃烧器。
图8在通过第一喷燃器的图2的截面A-A和通过图2的第二燃烧器的截面B-B中显示燃料分配系统的另一个示例。
通过主燃料管线供应燃料8，并且总燃料流由主燃料控制阀27控制。燃料管线分流到通往第一喷燃器燃料环干线30的供应管线和通往第二燃料喷射部燃料环干线35的供应管线中。
从第一喷燃器燃料环干线30通过燃料供给10和单个第一喷燃器燃料控制阀36对各个第一喷燃器9供应燃料。
从第二燃料喷射部燃料环干线35通过燃料供给10和单个喷射器燃料控制阀37对各个第二燃烧器14供应燃料。
这个布置允许对各个第一喷燃器9和各个第二燃烧器14进行单独的流控制。从而可根据任何期望运行概念来使流从第一喷燃器9转移到第二燃烧器以及在第一喷燃器9之间和在第二燃烧器14之间转移。
如显示，第二燃料控制阀28可布置在通往第二燃料喷射部燃料环干线35的供应管线的燃料管线中，以控制第一喷燃器9和第二燃烧器14之间的总的燃料分割。但是，在另一个实施例中，这也可被省略。
图9基于图8，但是没有第二燃料喷射部燃料环干线35，并且没有供应管线在其上分流，并且没有第二燃料控制阀28。
在这个示例中，各个第二燃烧器14由单独的燃料供应管线a,b,c,…,t进行供应，燃料供应管线在单个第一喷燃器燃料控制阀26下游从第一喷燃器9的燃料供给10分流。
这个布置允许对各个第一喷燃器9和各个第二燃烧器14进行单独的流控制。从而可根据任何期望运行概念使流从第一喷燃器9转移到第二燃烧器以及在第一喷燃器9之间和在第二燃烧器14之间转移。因为各个第二燃烧器14的燃料供应在相应的单个第一喷燃器燃料控制阀36的下游从上游喷燃器9的燃料供给10分流，所以燃料流从任何第一喷燃器9转移到下游的第二燃烧器14，而实际上不影响总燃料8流。
对于所有显示的布置，罐或环形结构或两种结构的任何组合是可行的。
所有阐述的优点不限于规定的组合，而是也可以其它组合或单独地使用，而不脱离本公开的范围。可以可选地设想到其它可行方案，例如，以在部分负荷运行时停用单独的顺序燃烧器7，即第一喷燃器9和第二燃烧器14或成组的顺序燃烧器7。另外，稀释气体17可在用作稀释气体之前在冷却气体冷却器中重新冷却。

Claims (15)

1. 一种运行燃气涡轮(1)的方法，所述燃气涡轮(1)包括至少压缩机(3)、具有多个顺序燃烧器(7)的顺序燃烧器组件(4)，以及在所述顺序燃烧器组件(4)下游的涡轮(5)，
各个顺序燃烧器(7)包括在流体流连接方面按顺序布置的第一喷燃器(9)、第一燃烧室(15)和第二燃烧器(14)，
所述方法包括以下步骤：
在所述压缩机(3)中压缩入口气体，
在所述顺序燃烧器(7)的第一喷燃器(9)中掺合第一燃料(12)，
在所述第一燃烧室(15)中燃烧第一燃料(12)和压缩气体(11)的混合物而获得第一燃烧产物(39)，
其中在低相对负荷时，没有另外的燃料在所述第一喷燃器(9)下游被喷射到所述顺序燃烧器(7)中，以及在高相对负荷时，第二燃料(13)在所述第一燃烧室(15)下游被喷射到所述顺序燃烧器(7)中；
燃烧第一燃烧产物(39)和所述第二燃料(13)的混合物而获得第二燃烧器燃烧产物(19)，以及
使所述燃烧产物(19)在所述涡轮(5)中膨胀；
其特征在于，在所述燃气涡轮(1)的部分负荷运行期间，当启动所述第二燃料(13)的燃料输入时，使所述第二燃料流增大到最少流，并且，减少通往同一顺序燃烧器(7)的第一喷燃器(9)的第一燃料(12)流和/或通往所述顺序燃烧器组件(4)的至少一个其它顺序燃烧器(7)的燃料(8)流，以使通往所述燃气涡轮(1)的总燃料(8)质量流保持基本恒定。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在燃烧第一燃烧器燃烧产物(37)和第二燃料(13)的混合物之前，将稀释气体(17)掺合到所述第一燃烧器燃烧产物(37)中。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，减少通往其中启动了所述第二燃料(13)流的同一顺序燃烧器(7)中的上游的第一喷燃器(9)的第一燃料(12)流。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，减少通往启动了通往其中的第二燃料流的顺序燃烧器(7)的至少一个相邻的顺序燃烧器(7)的第一燃料(12)流。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同时启动通往多个顺序燃烧器(7)的第二燃料(13)流。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，同时启动通往所述顺序燃烧器组件(4)的所有顺序燃烧器(7)的第二燃料(13)流，并且同时减少通往所述顺序燃烧器组件(4)的所有第一喷燃器(9)的第一燃料(12)流。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述燃气涡轮的负荷、表示负荷的温度和表示负荷的压力中的至少一个，针对单独的顺序燃烧器(4)按顺序启动通往所述顺序燃烧器(7)的第二燃料流(13)或针对成组的顺序燃烧器(7)启动通往所述顺序燃烧器(7)的第二燃料流(13)。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，使在启动所述第二燃料(13)流时被减少的通往同一顺序燃烧器(7)的第一喷燃器(9)的第一燃料(12)流和/或通往至少一个其它顺序燃烧器(7)的燃料流增大回到启动所述第二燃料(13)流之前的燃料流，并且然后启动通往下一顺序燃烧器(7)或下一组顺序燃烧器(7)的第二燃料(13)流。
9. 根据权利要求6至8中的任一项所述的方法，其特征在于，在启动所述第二燃料(13)流时被减少的通往同一顺序燃烧器组件的第一喷燃器(9)的燃料流(12)和/或通往至少一个其它顺序燃烧器(7)的燃料流增大回到启动所述第二燃料(13)流之前的燃料(8)流之后，使所述第二燃料(13)流增大到超过所述最少流，以控制所述燃气涡轮的负荷。
10. 根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其特征在于，以相反的顺序进行所述第二燃料(13)的关闭。
11. 根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其特征在于，在所有第一喷燃器(9)和第二燃料喷射部(13)运行之后，使通往至少一个第一喷燃器(9)的燃料流增大超过通往所述顺序燃烧器组件(4)的至少另一个第一喷燃器(9)的燃料流，并且使通往流到其第一喷燃器(9)的燃料流被增大的顺序燃烧器的第二燃料喷射部(13)的燃料流与通往所述顺序燃烧器组件(4)的至少另一个第二燃料喷射部(13)的燃料流相比而减少，使得通往所述顺序燃烧器(7)的总燃料流保持不变。
12. 一种燃气涡轮(1)包括至少压缩机(3)、具有多个顺序燃烧器(7)的顺序燃烧器组件(4)和在所述顺序燃烧器组件(4)下游的涡轮(5)，
各个顺序燃烧器(7)包括具有第一燃料喷射部(12)的第一喷燃器(9)、第一燃烧室(15)，以及具有第二燃料喷射部(13)和第二反应区(21)的第二燃烧器(14)，它们在流体流连接方面按顺序布置，所述顺序燃烧器(7)包括用于将燃料供应到所述第一燃料喷射部(12)和所述第二燃料喷射部(13)的燃料分配系统，所述燃料分配系统包括燃料控制阀(23，24，27)和燃料环干线(30，25，26)，以用于将燃料供应到所述第一燃料喷射部(12)；
其特征在于，通往所述第二燃料喷射部(13)的至少一个供应管线在用于将燃料供应到所述第一燃料喷射部(12)的所述燃料控制阀(23，24，27，36)的下游分流，并且第二燃料控制阀(28，33，34，38)布置在通往所述第二燃料喷射部(13)的供应管线中。
13. 根据权利要求12所述的燃气涡轮(1)，其特征在于，所述顺序燃烧器组件(4)包括：
第一组第一喷燃器(9)，其连接到第一组第一喷燃器燃料环干线(25)上，
第二组第一喷燃器(9)，其连接到第二组第一喷燃器燃料环干线(26)上，
第一组第二燃料喷射器(13)，其连接到第一顺序组燃料环干线(31)上，以及
第二组第二燃料喷射器(13)，其连接到第二顺序组燃料环干线(32)上，
其中第一喷燃器组燃料控制阀(23)布置在通往所述第一组第一喷燃器燃料环干线(25)的供应管线中，
第二喷燃器组燃料控制阀(24)布置在通往所述第二组第一喷燃器燃料环干线(26)的供应管线中，
用于所述第一顺序组燃料环干线(31)的供应管线在所述第一组第一喷燃器燃料控制阀(23)的下游分流，并且第一顺序组燃料控制阀(33)布置在这个分流管线中，
用于所述第二顺序组燃料环干线(32)的供应管线在所述第二组第一喷燃器燃料控制阀(24)的下游分流，并且第二顺序组燃料控制阀(34)布置在这个分流管线中，
并且其中在一个顺序燃烧器(7)中，所述第一组第二燃料喷射器(13)中的各个第二燃料喷射器(13)布置在所述第一组第一喷燃器(9)中的一个第一喷燃器(9)的下游。
14. 根据权利要求12所述的燃气涡轮(1)，其特征在于，所述顺序燃烧器组件(4)包括
第一组第一喷燃器(9)，其连接到第一组第一喷燃器燃料环干线(25)上，
第二组第一喷燃器(9)，其连接到第二组第一喷燃器燃料环干线(26)上，
第一组第二燃料喷射器(13)，其连接到第一顺序组燃料环干线(31)上，以及
第二组第二燃料喷射器(13)，其连接到第二顺序组燃料环干线(32)上，
其中第一喷燃器组燃料控制阀(23)布置在通往所述第一组第一喷燃器燃料环干线(25)的供应管线中，
第二喷燃器组燃料控制阀(24)布置在通往所述第二组第一喷燃器燃料环干线(26)的供应管线中，
用于所述第一顺序组燃料环干线(31)的供应管线在所述第一组第一喷燃器燃料控制阀(23)下游分流，并且第一顺序组燃料控制阀(33)布置在这个分流管线中，
用于所述第二顺序组燃料环干线(32)的供应管线在所述第二组第一喷燃器燃料控制阀(24)下游分流，并且第二顺序组燃料控制阀(34)布置在这个分流管线中，
并且其中在一个顺序燃烧器(7)中，所述第一组第二燃料喷射器(13)中的各个第二燃料喷射器(13)布置在所述第二组第一喷燃器(9)中的一个第一喷燃器(9)下游。
15. 根据权利要求12所述的燃气涡轮(1)，其特征在于，所述顺序燃烧器组件(4)的各个第二燃料喷射器(12)利用具有单个喷射器燃料控制阀(38)的燃料供给(10)连接到在所述燃料控制阀(23，24，25，37)下游分流的供应管线上。
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