CN106461227A - 具有废气再循环的轴向级燃烧系统 - Google Patents

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Abstract

一种操作燃气涡轮发动机（12）中的轴向级燃烧系统的方法，所述燃气涡轮发动机（12）包括EGR系统（14），所述EGR系统（14）将燃气涡轮发动机（12）产生的一部分废气提取至燃烧器（18）的第二轴向级。所提取的废气在升高的温度下被提供至处于燃烧器（18）的第二轴向级（34）处的一组注射器喷嘴（50）。二级燃料供应管线（34）延伸至每个注射器喷嘴（50）上的入口，并且燃料在注射器喷嘴（50）内与废气混合，并且燃料和废气的混合物被注入到燃烧器（18）的第二轴向级（34）中。

Description

具有废气再循环的轴向级燃烧系统
关于联邦资助开发的声明
本发明的开发部分受到美国能源部授予的合同号DE-FC26-05NT42644支持。因此，美国政府在本发明中可具有特定权利。
技术领域
本发明涉及燃气涡轮发动机，并且更具体而言，涉及一种具有控制轴向级（axialstage）燃烧系统中的排放的废气再循环的燃气涡轮发动机。
背景技术
燃气轮机，例如可在简单或复合式循环发电厂中使用的燃气轮机，燃烧燃料和压缩空气的混合物，以产生热工作气体。工作气体膨胀通过涡轮机的各级，以产生能用于驱动负载和/或驱动压缩机的动力，所述负载即发电机。从涡轮排出的气体可包括各种燃烧副产物，例如一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）及其衍生物以及二氧化碳（CO2）等。这些副产物或排放物一般受到法规限制，这些法规通常日益严格，并且通常可能施加导致电力输出和效率上的降低或限制的操作约束。
例如，能够提高效率的涡轮入口温度（TIT）的提高也可能增加NOx的水平，除非实施附加的措施来抵消与较高的温度相关联的排放增加。这种附加的措施包括注入稀释剂以降低火焰温度，例如包括CO2、N2和/或蒸汽的稀释剂。然而，尽管这些稀释剂已有效地减少了排放，但它们通常会增加电厂成本，并且某些稀释剂可能不易获得用于在所有的电厂处使用。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种操作燃气涡轮发动机中的轴向级燃烧系统的方法，所述轴向级燃烧系统具有将热工作气体供应至涡轮的轴向级燃烧器。所述方法包括：提供将燃料供应至所述燃烧器的燃料供应管线；将压缩空气供应至燃烧器的头端，并且使所述压缩空气与所述燃料混合；在所述燃烧器的第一轴向级中点燃所述燃料和所述压缩空气，以形成供应至所述涡轮的热工作气体；以及提供废气再循环（EGR）系统，其将所述燃气涡轮发动机产生的一部分废气提取至所述燃烧器的第二轴向级。所述EGR系统的操作包括：将从所述燃气涡轮发动机提取的废气的质量流输送至处于所述燃烧器的第二轴向级处的一组注射器喷嘴；通过二级燃料供应管线将燃料流输送至所述注射器喷嘴中的每一个，其中，所述二级燃料供应管线延伸至所述注射器喷嘴中的每一个上的入口，以使所述燃料与所述废气隔离；以及使所述燃料与所述废气在所述注射器喷嘴内混合，并且将燃料和废气的混合物注入到所述燃烧器的第二轴向级中。
所述燃料和所述废气可以是在注射器喷嘴中形成的混合物的专有成分（exclusive constituent）。
当将废气从燃气涡轮发动机输送至注射器喷嘴时，废气可以被部分冷却至低于燃料的自燃温度的温度。在所述部分冷却之后，废气的压力可被增加至高于燃烧器中的壳体空气压力的压力，同时维持废气的温度低于燃料的自燃温度。
提供至燃烧器的第二轴向级的废气的温度可最高达比提供至所述燃烧器的头端的气体的温度高200℃。
所述注射器喷嘴可包括延伸穿过所述燃烧器的壁的多个周向隔开的喷嘴，所述燃烧器的壁限定了与通过所述燃烧器的热气体接触的流动边界。
用于EGR系统的从所述燃气涡轮发动机提取的废气的全部质量流可被输送至所述第二轴向级。
从燃气涡轮发动机提取的废气的质量流可在离开所述涡轮的废气的总质量流的8%至15%之间。
在废气进入所述燃烧器的第二轴向级之前，可将废气输送通过热回收蒸汽发生器（HRSG），其中，所述HRSG可以是从所述燃气涡轮发动机到所述燃烧器的第二轴向级的废气的流路中唯一的热提取部件。
在通过HRSG之后，废气的压力可被增加至高于燃烧器中的壳体空气压力的压力，同时维持废气的温度低于燃料的自燃温度。
根据本发明的另一方面，提供了一种操作燃气涡轮发动机中的轴向级燃烧系统的方法，所述轴向级燃烧系统具有将热工作气体供应至涡轮的轴向级燃烧器。所述方法包括：提供将燃料供应至所述燃烧器的燃料供应管线；将压缩空气供应至燃烧器的头端，并且使所述压缩空气与所述燃料混合；在所述燃烧器的第一轴向级中点燃所述燃料和所述压缩空气，以形成供应至所述涡轮的热工作气体；提供废气再循环（EGR）系统，其将所述燃气涡轮发动机产生的一部分废气提取至所述燃烧器的第二轴向级。所述EGR系统的操作包括：将从所述燃气涡轮发动机提取的废气的质量流输送至所述燃烧器的第二轴向级；通过二级燃料供应管线将燃料流输送至所述燃烧器的第二轴向级；使所述燃料与所述废气混合，以将燃料和废气的混合物提供至所述燃烧器的第二轴向级中；以及在所述废气进入所述燃烧器的第二轴向级之前，将所述废气输送通过热回收蒸汽发生器（HRSG），其中，所述HRSG是从所述燃气涡轮发动机到所述燃烧器的第二轴向级的所述废气的流路中唯一的热提取部件。
废气可在HRSG中被冷却至低于燃料的自燃温度的温度。
在通过HRSG之后，废气的压力可被增加至高于燃烧器中的壳体空气压力的压力，同时维持废气的温度低于燃料的自燃温度。
提供至燃烧器的第二轴向级的废气的温度可最高达比提供至所述燃烧器的头端的气体的温度高200℃。
燃料和废气可被提供至延伸穿过所述燃烧器的壁的多个周向隔开的喷嘴，所述燃烧器的壁限定了与通过所述燃烧器的热气体接触的流动边界。
用于EGR系统的从燃气涡轮发动机提取的废气的全部质量流可被输送至第二轴向级，并且可在离开涡轮的废气的总质量流的8%至15%之间。
根据本发明的另一方面，提供了一种发电厂，其包括：燃气涡轮发动机，其具有将热工作气体供应至涡轮的轴向级燃烧器；燃料供应装置，其通过第一供应管线将燃料供应至所述燃烧器；以及所述燃气涡轮发动机具有将压缩空气供应至所述燃烧器的头端的压缩机。所述燃烧器具有第一轴向级，在那里，燃料和压缩空气的混合物被点燃，以形成供应至涡轮的热工作气体。提供了废气再循环（EGR）系统，其具有入口和出口，所述入口提取燃气涡轮发动机产生的一部分废气，所述出口将废气作为稀释剂提供至所述燃烧器的第二轴向级。所述EGR系统包括：将废气输送至所述燃烧器的第二轴向级的废气流管线；将燃料从所述燃料供应装置输送至所述燃烧器的第二轴向级的二级燃料供应管线；以及处于所述燃烧器的第二轴向级处的一组周向隔开的注射器喷嘴。所述注射器喷嘴中的每一个具有一对入口，包括用于接收来自所述废气流管线的废气流的单独的入口，以及用于接收来自所述二级燃料流管线的燃料流的单独的入口，并且每个注射器喷嘴将废气与燃料混合，并且将废气和燃料的混合物注入到所述燃烧器的第二轴向级中。
用于EGR系统的从燃气涡轮发动机提取的废气的整个部分可被输送至第二轴向级，并且可在离开涡轮的废气的总质量流的8%至15%之间。
热回收蒸汽发生器（HRSG）可位于所述EGR系统的入口和出口之间的废气流管线中，其中，所述HRSG可以是从燃气涡轮发动机到所述燃烧器的第二轴向级的废气流路中唯一的热提取部件。
附图说明
虽然说明书以具体指出并且明确地要求保护本发明的权利要求结束，但相信通过以下描述结合附图将更好地理解本发明，在附图中，相同的附图标记标示相同的元件，并且在附图中：
图1为图示了本发明的多个方面的简单循环发电厂的一部分的示意图；
图2为图示了本发明的多个方面的复合式循环发电厂的一部分的示意图；
图3为根据本发明的多个方面的轴向分级燃烧器（axially staged combustor）的剖视图；以及
图4为用于图3的燃烧器的轴向级的喷嘴的剖视图。
具体实施方式
在下面对优选实施例的详细描述中，参考了形成本文的一部分的附图，并且在附图中，作为图示而非作为限制示出了其中可以实践本发明的特定的优选实施例。应当理解的是，可以利用其他实施例，并且可以作出改变，而不脱离本发明的精神和范围。
本发明针对使用燃气涡轮发动机中的废气，所述燃气涡轮发动机使用以化学计量燃烧的再循环废气来减少NOx排放物的形成。为了在较高的涡轮入口温度（TIT）下操作燃气涡轮发动机，而不显著增加NOx或声响，可以实施轴向分级燃烧器。根据本发明的一个方面，已注意到的是，将纯燃料注入到燃烧器的轴向级中可导致非常高的局部火焰温度，这能够包括相关联的NOx的增加。根据本发明的另一方面，可将燃气涡轮发动机所产生的废气中相对小比例的废气再循环至发动机的燃烧器的轴向级作为稀释剂，以减少在升高的火焰温度下形成的燃烧产物中的NOx排放，所述升高的火焰温度例如高达大约1700℃。根据本发明的另一方面，对再循环的废气施加最小冷却，从而导致冷却成本降低，并且废气可与二级燃料供应分开地被输送至燃烧器的轴向级。根据本发明的一个附加的方面，废气被提供至处于燃烧器的轴向级处的注射喷嘴，并且在它被注入到燃烧器中时，在注射喷嘴处与二级燃料混合。
参照图1，其图示了发电厂10。发电厂10包括燃气涡轮发动机12，其由在燃烧期间产生高温工作气体来产生动力和/或电力。燃气涡轮发动机12在发电厂10的简单循环构造中示出，并且包括废气再循环（EGR）系统14，所述废气再循环系统14使燃气涡轮发动机12所产生的废气再循环。
燃气涡轮发动机12包括压缩机16、轴向级燃烧器18和涡轮20。压缩机16被构造成压缩进入空气，并且使压缩空气通过压缩空气通道提供至燃烧器18，所述压缩空气通道通过管线22来标示。如在图3中能够看到的，燃烧器18可以是筒环形燃烧器，其具有用于接收来自压缩机16的压缩空气的壳腔24，并且将压缩空气（壳体空气）提供至燃烧器篮（combustor basket）28的头端26。燃烧器18包括燃烧器壁30，其为通过燃烧器18的热气体限定了流动边界。燃烧器壁30可由一个或多个圆筒形壁段形成，并且围绕和限定了形成主燃烧区或第一燃烧区的燃烧器18的第一轴向级32，以及形成二级燃烧区或第二燃烧区的燃烧器18的第二轴向级34，，所述第二燃烧区处于第一燃烧区32的下游。
参照图1，燃料由燃料源36例如经由主燃料管线或第一燃料管线38供应至燃烧器18。可提供的典型燃料包括油、天然气、合成气、氢气或者天然气、合成气和氢气的组合。壳体空气和燃料可以在篮28的头端26处混合，并且在第一轴向级32中点燃，以形成热工作气体。热工作气体从第一轴向级32通过第二轴向级34，并且进入到工作气体导管或过渡部40（图3）中，从而将热工作气体传送至涡轮20。二级或第二燃料管线42将燃料（二级燃料）从燃料源36输送至燃烧器18，在那里，燃料被注入到第二轴向级34中，以在燃烧器的第二轴向级中产生附加的燃烧产物，以便提高TIT。涡轮20使热工作气体膨胀以提取功（extractwork），从而使轴44旋转以给压缩机16和/或负载提供动力，所述负载例如发电机45。
根据本发明的一个方面，EGR系统14包括废气流管线46，其从涡轮20的废气出口48延伸至处于燃烧器18的第一轴向级32的下游的轴向级，并且更具体而言，延伸至限定了第二燃烧区的第二轴向级34。如下面进一步描述的，一部分的废气流可在分流器49处从废气流中被提取，以通过废气流管线46输送至燃烧器18。通过EGR系统14输送的废气与第二燃料管线42所供应的二级燃料混合，并且通过延伸穿过燃烧器18的壁30的多个周向隔开的注射喷嘴50（图3）注入到燃烧器18中。在废气流管线46中可设置热交换器52，以在与二级燃料混合之前将废气冷却。根据本发明的另一方面，当废气被输送到燃烧器18时，所述废气优选地通过热交换器52来冷却最小的量，以由此最小化用于冷却废气的能量，并伴随着相关联的电厂效率的改进。
参照图1，EGR压缩机53也被设置在废气流管线46中，以提高待供给至燃烧器18的第二轴向级34的废气的压力。为了以足以注入到燃烧器18中的压力来提供废气，压缩机53将废气流管线46中的压力增加至比壳体空气的压力高2巴至4巴的压力。
参照图4，注射喷嘴50的实施例被示出为延伸穿过燃烧器18的壁30。喷嘴50具有一对入口，其可包括用于接收从第二燃料管线42供应的燃料的第一入口54，以及用于接收从废气流管线46接收的废气的第二入口56。应当注意的是，从第二燃料供应42供应的燃料和来自废气流管线46的废气是在注射器喷嘴50中形成的混合物的专有成分。特别地，燃料和废气在没有添加例如壳体空气之类的氧化剂的情况下在喷嘴50中混合。
第一入口54可在喷嘴50的中心体58中形成，并且第二入口56可限定在中心体58和同心外体60之间。第一入口54将燃料流提供至中心体58的中央通道62，并且中心体58中的径向端口64允许燃料进入到外部主流动通道66中，以在从喷嘴出口68注入到第二轴向级34中之前与废气流混合。尽管已描述了喷嘴的特定实施例，但应理解的是，也可以设置提供相同或相似操作特性的其他喷嘴构造。
注射喷嘴50可与歧管相结合，所述歧管绕燃烧器18周向延伸，以由第二燃料管线42和废气流管线46供应燃料和再循环的废气。具体而言，周向延伸的燃料歧管70可接收来自第二燃料管线42的燃料流，并且包括与每个注射喷嘴50的第一入口54流体连通的内部通道71。类似地，周向延伸的废气歧管72可接收来自废气流管线46的废气流，并且包括与每个注射喷嘴50的第二入口56流体连通的内部通道73。替代性地，可理解的是，可通过单独的管线给喷嘴50中的每一个供给由第二燃料管线42和废气流管线46直接供应至相应的第一和第二入口54、56的燃料和废气。
根据本发明的一个方面，EGR系统14被构造成将再循环的废气供应至燃烧器18，以允许燃烧器在大约1700℃的升高的烧成温度（firing temperature）下操作，而不会使NOx排放增加至超过可接受的水平。特别是，将再循环的废气添加至第二轴向级34降低了化学计量的火焰温度，从而允许燃烧器18在较高的火焰温度下操作，而不会使NOx排放增加至超过可接受的水平。本发明的一个方面包括将从涡轮发动机12提取的再循环废气的全部质量流提供至燃烧器18的第二轴向级34，这可与将再循环废气提供至例如燃烧器的头端之类的上游位置或至压缩机级的现有系统形成对比。相信当前构造使得与将废气供应至上游位置的构造相比，能够提供较少的废气，同时又能获得相同的效果，即，在提高TIT的情况下降低或防止NOx排放的增加。
例如，EGR系统14的废气流管线46可提供从涡轮发动机12的废气出口48提取的废气的质量流，所述质量流在离开涡轮20的废气的总质量流的8%至15%之间，而将再循环的废气提供至燃烧器的头端的构造则可能需要多于排出废气的总质量流的30%，以获得排放的益处。此外，在将废气再循环至上游位置的构造中，所述上游位置例如压缩机的入口或燃烧器的头端，通常需要施加大量的冷却以避免压缩机效率的严重下降，并且可能需要将废气冷却至基本上不高于40℃的温度。
通过热交换器52给经由废气流管线46供应的废气提供的冷却为部分冷却，其中，部分冷却废气流被定义为：当废气离开EGR压缩机53时，将废气冷却至低于燃料的自燃温度的温度，以避免当燃料与废气混合时燃料自燃。根据本发明的多个方面，如果废气被注入到燃烧器18的头端26，则部分冷却的废气处于高于能高效利用的温度的升高温度，即，大幅高于40℃。然而，与将废气提供至上游位置的构造形成对比的是，提供至第二轴向级34的废气的升高温度不会实质影响发动机的效率。因此，本发明的一个目的在于在升高的温度下将废气提供至燃烧器18的轴向级，即，减少消耗来冷却废气的能量，以便提供废气稀释剂，同时最小化或减少与冷却废气相关联的任何发动机效率的降低。相信所描述的涡轮发动机的构造和操作可允许更高的TIT，同时减少与废气冷却相关联的能量损耗。
可以注意到，在低于自燃温度的温度下提供废气也可确保防止燃料管线42中的回火（flashback）。此外，燃料和废气可以在分离的管线或流路中被输送到喷嘴入口54、56，以维持燃料与废气分离，直到与第二轴向级34的入口相邻的混合位置。
燃气涡轮发动机的燃料的自燃温度可在400℃至500℃的范围中，使得根据本发明的一个方面，提供至第二轴向级34的废气优选地以低于400℃的温度来供应。此外，为了维持废气流管线46的长期使用寿命，废气应被冷却至形成废气流管线46的材料的操作极限内的温度。
提供至燃烧器18的轴向级的废气的示例性温度可能是大于100℃的温度，其限定为大幅高于40℃的温度，并且在简单循环的情况下，升高的温度将比提供至燃烧器18的头端26的气体（例如，壳体空气）的温度高至少大约200℃，以便大幅减少冷却废气所需的能量。一般而言，可理解的是，根据本发明所述的方面，进入燃烧器18的轴向级的较高的废气温度，伴随着相关联的减少的冷却，将提供电厂效率的改善，所述较高的废气温度最高达低于自燃温度的温度，例如低于400℃。
此外，由于废气的升高温度低于燃料的自燃温度，因此避免了燃料/废气混合物在喷嘴50中自燃。尽管被认为是优选的是，在进入燃烧器18的轴向级时提供燃料和废气在喷嘴50中的混合，但在供应管线的上游位置处形成燃料/废气混合物仍在本发明的范围内，所述上游位置例如用于将所述混合物注入到燃烧器18的轴向级中的喷嘴的上游。
参照图2，其图示了发电厂10'的一种替代性构造。发电厂10'包括燃气涡轮发动机12，其由在燃烧期间产生高温工作气体来产生动力和/或电力。燃气涡轮发动机12在复合式循环构造中示出，并且包括替代性的废气再循环（EGR）系统14'，所述替代性的废气再循环系统14'使燃气涡轮发动机12所产生的废气再循环。
在废气再循环（EGR）系统14'的替代性构造中，热回收蒸汽发生器（HRSG）74位于限定在涡轮废气出口48处的EGR系统14'的入口与限定在例如第二喷嘴入口56处的EGR系统14'的出口之间的废气流管线46中。HRSG 74接收来自涡轮20的废气出口48的废气，并且将来自废气的热能中相当大的部分转换至用于复合式循环电厂10'中的蒸汽循环76的蒸汽。蒸汽循环76可包括一个或多个蒸汽涡轮（未示出），并且可包括附加的发生器（未示出）。出口48处的废气的温度通常在大约600℃至大约700℃的范围中，并且离开HRSG 74的气体的温度通常在大约90℃至大约150℃的范围中。
离开HRSG 74的一部分废气可以在分流器49处分流，所述一部分废气例如在废气的总质量流的8%至15%之间，并且分流部分可以按照与上文中参照图1所述的相同的方式来输送至燃烧器18。HRSG 74可以是废气流管线46中唯一的热提取部件，使得将不需要包括热交换器52'，所述热交换器52'在图2中以虚线可选地描绘。在包括热交换器52'的情况下，将废气冷却至低于自燃温度的温度以便压缩并通过废气流管线46传送所需的能量将小于图1的实施例所需的能量。因此，本发明在图2的实施例中可以进一步改善的效率来实施。
如同图1的实施例，图2的实施例可在升高的温度下将废气作为稀释剂提供至燃烧器18的第二轴向级34。废气稀释剂的升高的温度允许电厂10'在使用较少能量来冷却废气的情况下操作，从而提供相关联的改善的电厂效率。
虽然已图示和描述了本发明的特定实施例，但对于本领域技术人员而言将明显的是，能够作出各种其他改变和修改，而不脱离本发明的精神和范围。因此，意在于所附权利要求中覆盖属于本发明的范围内的所有这样的改变和修改。

Claims (19)

1.一种操作燃气涡轮发动机中的轴向级燃烧系统的方法，所述轴向级燃烧系统具有将热工作气体供应至涡轮的轴向级燃烧器，所述方法包括：
提供将燃料供应至所述燃烧器的燃料供应管线；
将压缩空气供应至燃烧器的头端，并且使所述压缩空气与所述燃料混合；
在所述燃烧器的第一轴向级中点燃所述燃料和所述压缩空气，以形成供应至所述涡轮的热工作气体；
提供废气再循环（EGR）系统，其将所述燃气涡轮发动机产生的一部分废气提取至所述燃烧器的第二轴向级，包括：
将从所述燃气涡轮发动机提取的废气的质量流输送至处于所述燃烧器的第二轴向级处的一组注射器喷嘴；
通过二级燃料供应管线将燃料流输送至所述注射器喷嘴中的每一个，其中，所述二级燃料供应管线延伸至所述注射器喷嘴中的每一个上的入口，以使所述燃料与所述废气隔离；以及
使所述燃料与所述废气在所述注射器喷嘴内混合，并且将燃料和废气的混合物注入到所述燃烧器的第二轴向级中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃料和所述废气是在所述注射器喷嘴中形成的混合物的专有成分。
3.如权利要求1所述的方法，包括在将所述废气从所述燃气涡轮发动机输送至所述注射器喷嘴时，将所述废气部分冷却至低于所述燃料的自燃温度的温度。
4.如权利要求3所述的方法，还包括，在所述部分冷却之后，将所述废气的压力增加至高于所述燃烧器中的壳体空气压力的压力，同时维持所述废气的温度低于所述燃料的自燃温度。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，提供至所述燃烧器的第二轴向级的废气的温度最高达比提供至所述燃烧器的头端的气体的温度高200℃。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述注射器喷嘴包括延伸穿过所述燃烧器的壁的多个周向隔开的喷嘴，所述燃烧器的壁限定了与通过所述燃烧器的热气体接触的流动边界。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述EGR系统的从所述燃气涡轮发动机提取的废气的全部质量流被输送到所述第二轴向级。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，从所述燃气涡轮发动机提取的废气的质量流在离开所述涡轮的废气的总质量流的8%至15%之间。
9.如权利要求1所述的方法，包括在所述废气进入所述燃烧器的第二轴向级之前，将所述废气输送通过热回收蒸汽发生器（HRSG），其中，所述HRSG是从所述燃气涡轮发动机到所述燃烧器的第二轴向级的所述废气的流路中的唯一的热提取部件。
10.如权利要求9所述的方法，在通过所述HRSG之后，将所述废气的压力增加至高于所述燃烧器中的壳体空气压力的压力，同时维持所述废气的温度低于所述燃料的自燃温度。
11.一种操作燃气涡轮发动机中的轴向级燃烧系统的方法，所述轴向级燃烧系统具有将热工作气体供应至涡轮的轴向级燃烧器，所述方法包括：
提供将燃料供应至所述燃烧器的燃料供应管线；
将压缩空气供应至燃烧器的头端，并且使所述压缩空气与所述燃料混合；
在所述燃烧器的第一轴向级中点燃所述燃料和所述压缩空气，以形成供应至所述涡轮的热工作气体；
提供废气再循环（EGR）系统，其将所述燃气涡轮发动机产生的一部分废气提取至所述燃烧器的第二轴向级，包括：
将从所述燃气涡轮发动机提取的废气的质量流输送至所述燃烧器的第二轴向级；
通过二级燃料供应管线将燃料流输送至所述燃烧器的第二轴向级；
使所述燃料与所述废气混合，以将燃料和废气的混合物提供至所述燃烧器的第二轴向级中；以及
在所述废气进入所述燃烧器的第二轴向级之前，将所述废气输送通过热回收蒸汽发生器（HRSG），其中，所述HRSG是从所述燃气涡轮发动机到所述燃烧器的第二轴向级的所述废气的流路中的唯一的热提取部件。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述废气在所述HRSG中被部分冷却至低于所述燃料的自燃温度的温度。
13.如权利要求12所述的方法，还包括，在通过所述HRSG之后，将所述废气的压力增加至高于所述燃烧器中的壳体空气压力的压力，同时维持所述废气的温度低于所述燃料的自燃温度。
14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，提供至所述燃烧器的第二轴向级的废气的温度最高达比提供至所述燃烧器的头端的气体的温度高200℃。
15.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述燃料和所述废气被提供至延伸穿过所述燃烧器的壁的多个周向隔开的喷嘴，所述燃烧器的壁限定了与通过所述燃烧器的热气体接触的流动边界。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，用于所述EGR系统的从所述燃气涡轮发动机提取的废气的全部质量流被输送至所述第二轴向级，并且在离开所述涡轮的废气的总质量流的8%至15%之间。
17.一种发电厂，包括：
燃气涡轮发动机，其具有将热工作气体供应至涡轮的轴向级燃烧器；
燃料供应装置，其通过第一供应管线将燃料供应至所述燃烧器；
所述燃气涡轮发动机具有将压缩空气供应至所述燃烧器的头端的压缩机；
所述燃烧器具有第一轴向级，在那里，所述燃料和所述压缩空气的混合物被点燃，以形成供应至所述涡轮的热工作气体；
废气再循环（EGR）系统，其具有入口和出口，所述入口提取所述燃气涡轮发动机产生的一部分废气，所述出口将废气作为稀释剂提供至所述燃烧器的第二轴向级，所述EGR系统包括：
将废气输送至所述燃烧器的第二轴向级的废气流管线；
将燃料从所述燃料供应装置输送至所述燃烧器的第二轴向级的二级燃料供应管线；
处于所述燃烧器的第二轴向级处的一组周向隔开的注射器喷嘴；
所述注射器喷嘴中的每一个具有一对入口，包括用于接收来自所述废气流管线的废气流的单独的入口，以及用于接收来自所述二级燃料流管线的燃料流的单独的入口，并且每个注射器喷嘴将所述废气与所述燃料混合，并且将废气和燃料的混合物注入到所述燃烧器的第二轴向级中。
18.如权利要求17所述的发电厂，其特征在于，用于所述EGR系统的从所述燃气涡轮发动机提取的废气的整个部分被输送至所述第二轴向级，并且在离开所述涡轮的废气的总质量流的8%至15%之间。
19.如权利要求17所述的发电厂，热回收蒸汽发生器（HRSG）位于所述EGR系统的入口和出口之间的废气流管线中，其中，所述HRSG是从所述燃气涡轮发动机到所述燃烧器的第二轴向级的废气流路中唯一的热提取部件。
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