CN110612419A

CN110612419A - 贫预混燃气涡轮机燃烧的改善调低排放的二元燃料分级方案

Info

Publication number: CN110612419A
Application number: CN201780090891.6A
Authority: CN
Inventors: M.富里; M.恩格尔哈德特; F.桑切斯; T.斯卡林奇
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Priority date: 2017-05-16
Filing date: 2017-05-16
Publication date: 2019-12-24
Anticipated expiration: 2037-05-16
Also published as: ES2901604T3; WO2018212761A1; EP3625504B1; EP3625504A1; CN110612419B; US11125437B2; US20200103115A1

Abstract

一种用于对在具有压缩机区段和涡轮机区段的燃气涡轮机的燃烧系统中的预混器进行分级的方法。该方法包括提供多个燃烧器，每个燃烧器包括预混器，其中来自压缩机区段的压缩空气被提供给预混器。该方法还包括提供多个燃料回路，这些燃料回路将燃料输送到预混器，以提供用于燃烧系统中的燃烧的预混合空气和燃料。此外，该方法包括根据底数为二的幂模式将预混器与每个燃料回路相关联。此外，该方法包括通过激活或停用相关联的燃料回路以分别向预混器输送燃料或停止至预混器的燃料输送，来分阶段地激活或停用预混器，其中连续级之间的分级步长根据底数为二的幂分级方案而定。

Description

贫预混燃气涡轮机燃烧的改善调低排放的二元燃料分级方案

以下专利和专利申请的全部公开以其全文通过引用结合于此：授权于2004年3月2日并且题为“Combustion Chamber”的美国专利No.6,698,206；授权于2004年5月11日并且题为“Combustion Chamber”的美国专利No. 6,732,527；授权于2010年11月30日并且题为“Gas Turbine Engine Combustion Systems”的美国专利No. 7,841,181；授权于2014年11月11日并且题为“Gas Turbine Engine Premix Injectors”的美国专利No. 8,881,531；提交于2017年2月3日并且题为“Combustor with Three-Dimensional Lattice Premixer”的国际申请No. PCT/US17/16420；提交于2017年2月3日并且题为“Method for NormalizingFuel-Air Mixture Within a Combustor”的国际申请 No. PCT/US17/16391。

技术领域

本发明涉及一种用于对在燃烧系统中的预混器进行分级的方法，并且更具体地涉及一种方法，在所述方法中，燃料回路被分阶段地激活或停用，以分别向预混器输送燃料或停止至预混器的燃料输送，其中连续级之间的分级步长根据底数为二的幂分级方案而定。

背景技术

在诸如燃气涡轮机之类的用于能量转换的各种多级涡轮机械中，流体用于产生旋转运动。参考图1，示意性示出了燃气涡轮机10。涡轮机10包括压缩机区段12，压缩机区段12吸入环境空气14并且将压缩空气16输送到燃烧区段18。燃料供给20将燃料22输送到燃烧区段18，在燃烧区段18中，燃料22与压缩空气16组合，并且燃料22被燃烧以产生高温燃烧气体24。燃烧气体24通过涡轮机区段26膨胀，涡轮机区段26包括一系列的成排的静止叶片和转子叶片。燃烧气体24致使转子叶片旋转以产生轴马力，以用于驱动压缩机12和负载，诸如发电机28。膨胀气体30要么直接排出到大气，要么在联合循环设备中，可以通过热回收蒸汽发生器排出到大气。

燃气涡轮机产生的废气可能包括某些排放物，诸如氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）和未燃烧的碳氢化合物（UHC）。所期望的是在将废气释放到大气中之前消除或实质减少废气中的这种排放的量。一种用于减少排放的方法包括在燃气涡轮机中使用干式低排放（DLE）燃烧系统。在这种系统中，使用已知的预混合燃烧过程，其中压缩空气16和燃料22在燃烧之前在预混器元件（预混器）中预混合，以提供空气和燃料的适当混合物，该混合物通过控制燃烧室火焰温度来减少排放。利用DLE燃烧系统的许多燃气涡轮机使用压缩空气排气系统，以确保当燃气涡轮机在部分功率下或在寒冷环境条件期间运行时符合排放标准。然而，由于来自压缩机的高焓空气被排出，因此这种排气系统导致燃气涡轮机的不合期望的热效率损失。

发明内容

公开了一种用于对在具有压缩机区段和涡轮机区段的燃气涡轮机的燃烧系统中的燃料回路进行分级的方法。该方法包括提供多个燃烧器，每个燃烧器包括预混器，其中来自压缩机区段的压缩空气被提供给预混器。该方法还包括提供多个燃料回路，这些燃料回路将燃料输送到预混器，以提供用于在燃烧系统中燃烧的预混合空气和燃料。此外，该方法包括根据底数为二的幂模式将预混器与每个燃料回路相关联。此外，该方法包括通过激活或停用相关联的燃料回路以分别向预混器输送燃料或停止至预混器的燃料输送，来分阶段地激活或停用预混器，其中连续级之间的分级步长根据底数为二的幂分级方案而定。

本领域技术人员可以以任何组合或子组合的方式联合或分别应用本发明的相应特征。

附图说明

在以下详细描述中结合附图进一步描述了本发明的示例性实施例，在附图中：

图1描绘了燃气涡轮机的示意图。

图2示出了用于对燃气涡轮机中的预混器进行分级的二元分级配置的燃料回路/块调度阀（BSV）布置结构。

图3描绘了用于预混器或燃烧器的二元分级方案的实现方式。

图4是描绘燃气涡轮机的示例性燃烧器火焰温度相对于燃烧室入口温度的曲线图。

图5是燃气涡轮机的示例性燃烧区段的示意性横截面视图。

图6A和图6B描绘了用于对关于图5所描述的燃烧器进行分级的二元分级方案。

图7是燃气涡轮机燃烧区段的替代实施例的示意性横截面视图。

图8A和图8B描绘了用于对关于图7所描述的预混器进行分级的二元分级方案。

图9是燃气涡轮机的燃烧区段的另一实施例的示意性横截面视图。

图10A和图10B描绘了用于对关于图9所描述的预混器进行分级的二元分级方案。

图11是在燃烧系统中使用的示例性单个集成瓦片的视图。

图12描绘了用于单个集成瓦片的预混器和燃料回路布置结构。

图13示出了用于对包括在关于图12所描述的单个瓦片中的预混器进行分级的二元分级方案。

为了便于理解，在可能的情况下，已使用相同的附图标记来指代附图中共有的相同元件。这些附图未按比例绘制。

具体实施方式

尽管本文中已经详细示出和描述了结合本公开的教导的各种实施例，但是本领域技术人员可以容易地设计出仍然结合这些教导的许多其他变化的实施例。本公开的范围在其应用方面不限于说明书中所阐述或附图中所图示的示例性实施例的构造细节和部件的布置结构。本公开包含其他实施例以及以各种方式被实践或实行的实施例。此外，应当理解，本文中所使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被视为是限制性的。本文中对“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用旨在包含其后列出的项目及其等同物以及附加项目。除非另有指定或限制，否则术语“被安装”、“被连接”、“被支撑”和“被耦合”及其变体被广泛使用，并且包含直接和间接的安装、连接、支撑和耦合。此外，“被连接”和“被耦合”不限制于物理或机械的连接或耦合。

在本发明的方面中，利用二元分级方案以便对所选的预混器或燃烧器的激活或停用（deactivation）进行分级或排序，以便将燃烧室火焰温度维持在适合于减少燃气涡轮机排放的期望范围内。图2示出了用于燃气涡轮机中分级预混器的二元分级配置的燃料回路/块调度阀（BSV）布置结构40。来自燃料供给42的燃料经由相关联的燃料回路46被输送到相关联的预混器或燃烧器（即燃烧室）44的组或子集。每个燃料回路46包括诸如已知的块调度阀（BSV）48的单个燃料阀48，其控制至相关联的预混器或燃烧器44的燃料输送。特别地，每个BSV 48要么打开以向相关联的预混器或燃烧器44输送燃料（即，激活燃料回路46和预混器或燃烧器44），要么关闭以停止向相关联的预混器或燃烧器44输送燃料（即，停用燃料回路和预混器或燃烧器44）。从燃料供给42到燃料控制阀48的燃料输送由已知的燃料计量阀（FMV） 50控制。BSV 48和燃料计量阀50由控制器控制。根据本发明的实施例，底数为2的幂模式用于确定与每个燃料回路46或BSV 48相关联的预混器或燃烧器44的数量。与BSV 48（以及相关联的燃料回路46）相关联的预混器44的数量由下式给定：

与BSVn相关联的预混器或燃烧器44的数量= 方程（1）

其中n = BSV或燃料回路数，p = 分级步长并且。分级步长p设置用于分级方案的分辨率（即连续分级步骤之间有效预混器或燃烧器44的数量的改变）。

例如，如果n = 4，那么BSV1、BSV2、BSV3和BSV4分别与p、2p、4p和8p个预混器或燃烧器44相关联，如图2中所示。例如，如果p = 2，那么BSV1、BSV2、BSV3和BSV4分别与2、4、8和16个预混器或燃烧器44相关联。因此，BSV2、BSV3和BSV4各自能够使多于一个的预混器或燃烧器44激活或停用。

对于给定数量的BSV 48，预混器或燃烧器44的总数量由下式给定：

预混器或燃烧器44的总数量 = 。方程（2）

此外，可能的分级步骤的总数量由下式给定：

可能的分级步骤的总数量 = 。方程（3）

如果n = 4，则预混器或燃烧器44的总数量 = 1p + 2p + 4p + 8p = 15p。如果p = 2，则预混器或燃烧器44的总数量 = 30，其中可能的分级步骤的总数量S = 30/2 - 1 = 14。因此，在30个预混器或燃烧器44的情况下，仅需要4个BSV 48来执行14个步骤或阀操作（即打开或关闭阀门的动作）。例如，分级步骤15p、14p、13p、12p、11p、10p、9p、8p、7p、6p、5p、4p、3p、2p、1p导致14个阀操作。在一方面中，本发明使给定数量的分级步骤所需的BSV 48的数量最小化，因此减少了系统成本和复杂性。例如，在没有二元分级方案的情况下，将需要多达14个阀、诸如14个BSV 48来实现分辨率p的该相同数量的分级步骤。

图3描绘了用于预混器或燃烧器44的二元分级方案52的实现方式，其中在分级步骤54A-54FV的序列期间，所选的预混器或燃烧器44（见图2）被激活或停用。注意到，燃烧室入口温度是涡轮机功率和环境温度的函数。根据本发明的方面，燃料回路46被重新组合（即，被激活或停用），使得随着燃烧室入口温度改变，连续步骤54A-54FV之间的分级步长p被最小化，以便使燃烧室火焰温度的任何实质性跳跃/增加最小化。由于燃料回路46用底数为2的幂被分组，因此燃料回路46被重新组合，使得分级步长总是等于p。在最大燃烧室入口温度下（步骤54A），有效预混器或燃烧器44的数量（图3中的“NA”）等于预混器或燃烧器44的总数量（图3中的“N”）。随着燃烧室入口温度减少，预混器或燃烧器44根据二元分级方案52被停用，因此减少了有效预混器或燃烧器44的数量。特别地，有效预混器或燃烧器44的数量以分级步长p减少（步骤54B），并且随后通过增加p的连续倍数而减少（在步骤54C、54D、54E、54F、54G、54H处分别是N-p、N-2p、N-3p、N-4p、N-5p、N-6p、N-7p等），其中附加的预混器或燃烧器44被停用。该模式继续，直到有效预混器或燃烧器44的数量等于分级步长p（步骤54V-“第一/最终值”）为止。

图4是描绘燃气涡轮机的示例性燃烧器或燃烧室火焰温度58相对于燃烧室入口温度60的曲线图56。随着燃烧室入口温度60增加，预混器或燃烧器44根据二元分级方案52被激活，因此增加了有效预混器或燃烧器44的数量。例如，随着燃烧室入口温度60增加，有效预混器或燃烧器44的数量通过减少p的倍数而增加（在步骤54D、54C、54B处分别是N-3p、N-2p、N-p）。该模式继续，直到有效预混器或燃烧器44的数量等于预混器或燃烧器44的总数量为止。参考图4，燃气涡轮机的燃烧室火焰温度58在每个分级步骤期间维持在目标火焰温度范围59内，从而最小化所有燃烧室入口温度下的污染物排放。

参考图5，示出了燃气涡轮机64的示例性燃烧区段62的示意性横截面视图。燃烧区段62包括例如布置成罐或环形架构的燃烧器66。每个燃烧器66包括至少一个预混器。在该示例中，燃气涡轮机64包括4个燃料回路（燃料回路1、燃料回路2、燃料回路3、燃料回路4），并且p被选择为2。燃料回路1与2个燃烧器（p）相关联，燃料回路2与4个燃烧器（2p）相关联，燃料回路3与8个燃烧器（4p）相关联，并且燃料回路4与16个燃烧器（8p）相关联。此外，根据方程2，燃烧器的总数量是30。燃料回路1至4各自向与燃烧器66相关联的所有预混器输送燃料。此外，燃料回路1至4各自包括单个BSV 48，以用于控制至与燃烧器66相关联的所有预混器的燃料输送。因此，打开或关闭BSV 48分别激活或停用与燃烧器66相关联的所有预混器，并且分别打开或关闭燃烧器66。

参考图6A和6B，示出了用于对关于图5所描述的燃烧器66进行分级的二元分级方案52。在最大燃烧室入口温度下（步骤54A），与燃料回路1至4相关联的BSV 48中的每者被打开，因此激活每个燃烧器66（即，NA = N = 30）。随着燃烧室入口温度减少，根据二元分级方案52停用燃烧器66，因此减少有效燃烧器66的数量。特别地，有效燃烧器66的数量以分级步长p减少（步骤54B），并且随后通过增加p 的连续倍数而减少（在步骤54B、54C、54D、54E、54F、54G、54H、54I、54J、54K、54L、54M、54N处分别是N-p、N-2p、N-3p、N-4p、N-5p、N-6p、N-7p、N-8p、N-9p、N-10p、N-11p、N-12p、N-13p），其中，附加的燃烧器66如先前关于图3所描述的那样被停用。因此，在步骤54B处停用2个燃烧器，并且有效燃烧器66的数量是30-2 = 28（即，NA = N – p）。在步骤54C处，停用4个燃烧器66，并且有效燃烧器66的数量是30-4 = 26（即，NA = N - 2p）。在步骤54D处，停用6个燃烧器66，并且有效燃烧器66的数量是30-6 = 24（即，NA = N - 3p）。在步骤54E处，停用8个燃烧器66，并且有效燃烧器66的数量是30-8 =22（即，NA = N - 4p）。根据关于图3所描述的二元分级方案52停用附加的燃烧器66，使得在步骤54F、54G、54H、54I、54J、54K、54L、54M、54N处，有效燃烧器66的数量分别是20、18、16、14、12、10、8、6、4，直到有效燃烧器66的数量等于分级步长2（即，p；步骤54FV）为止。

参考图7，示出了燃气涡轮机64的燃烧区段68的替代实施例的示意性横截面视图。燃烧区段68包括多个燃烧器70，其中每个燃烧器70包括至少一个预混器72。在该实施例中，每个燃烧器70内的预混器72根据二元分级方案52被分级。燃气涡轮机64包括四个燃料回路（燃料回路1至4），并且p选择为10。燃料回路1与10个预混器（p）相关联，燃料回路2与20个预混器（2p）相关联，燃料回路3与40个预混器（4p）相关联，并且燃料回路4与80个预混器（8p）相关联。根据方程2，预混器的总数量是150。每个燃烧器70包括与燃料回路（燃料回路1至4）中的每者相关联的预混器72。特别地，每个燃烧器70包括与燃料回路1相关联的1个预混器72、与燃料回路2相关联的2个预混器72、与燃料回路3相关联的4个预混器72以及与燃料回路4相关联的8个预混器72。燃料回路1至4各自包括用于控制向相关联的预混器72输送燃料的单个BSV 48。因此，打开或关闭BSV 48激活或停用燃烧器70中的每者中的相关联的预混器72，以在每个燃烧器70内提供预混器72的分级。

参考图8A和8B，示出了用于对关于图7所描述的预混器72进行分级的二元分级方案52。在最大燃烧室入口温度下（步骤54A），与燃料回路1至4相关联的BSV 48中的每者被打开，因此激活每个预混器72（即，NA = N = 150）。随着燃烧室入口温度减少，根据二元分级方案52停用预混器72，因此减少了有效预混器72的数量。特别地，有效预混器72的数量以分级步长p减少（步骤54B），并且随后通过增加p 的连续倍数而减少（在步骤54B、54C、54D、54E、54F、54G、54H、54I、54J、54K、54L、54M、54N处分别是N-p、N-2p、N-3p、N-4p、N-5p、N-6p、N-7p、N-8p、N-9p、N-10p、N-11p、N-12p、N-13p），其中，附加的预混器72如先前关于图3所描述的那样被停用。因此，在步骤54B处停用10个预混器，并且有效预混器的数量是150-10 =140（即，NA = N – p）。在步骤54C处，停用20个预混器72，并且有效预混器72的数量是150-20 = 130（即NA = N - 2p）。在步骤54D处，停用30个预混器72，并且有效预混器72的数量是150-30 = 120（即NA = N - 3p）。在步骤54E处，停用40个预混器72，并且有效预混器72的数量是150-40 = 110（即NA = N - 4p）。根据关于图3所描述的二元分级方案52停用附加的预混器72，使得在步骤54F、54G、54H、54I、54J、54K、54L、54M、54N处，有效预混器的数量分别是100、90、80、70、60、50、40、30、20，直到有效预混器72的数量等于分级步长10（即，p；步骤54FV）为止。

参考图9，示出了燃气涡轮机64的燃烧区段74的另一实施例的示意性横截面视图。在图9中，燃料回路1至4不对称地分布在燃烧器之间。燃气涡轮机64包括四个燃料回路（燃料回路1至4），p被选择为10，并且燃料回路1至4中的每者包括单个BSV 48，其用于控制向相关联的预混器72输送燃料，如前所述。在该实施例中，第一燃烧器76和第二燃烧器78包括与单个燃料回路（即，例如燃料回路4）相关联的预混器72。附加的燃烧器对包括与多于一个的燃料回路相关联的预混器72。例如，第三燃烧器80和第四燃烧器82包括与燃料回路3和燃料回路4相关联的预混器72，第五燃烧器84和第六燃烧器86包括与燃料回路1和燃料回路4相关联的预混器72，第七燃烧器88和第八燃烧器90包括与燃料回路2和燃料回路4相关联的预混器72，并且第九燃烧器92和第十燃烧器94包括与燃料回路3和燃料回路4相关联的预混器72。

参考图10A和10B，示出了用于对关于图9所描述的预混器72进行分级的二元分级方案52。对于图9中所示的配置，与分级步骤54A-54FV相关联的有效预混器的数量与关于图8A和8B描述的有效预混器的数量相同（即，分别是150、140、130、120、110、100、90、80、70、60、50、40、30、20、10）。在该实施例中，由于燃料回路1至4相对于燃烧器的不对称分布，因此与图8A和8B中所示的那些预混器集合相比，不同的预混器集合被激活或停用。例如，在步骤54I处，打开或关闭与燃料回路4相关联的BSV 48分别激活或停用与第一燃烧器76和第二燃烧器78相关联的所有预混器72，并且分别打开或关闭第一燃烧器76和第二燃烧器78。参考图8A的步骤54I，可以看出，所选的预混器72仍然被激活，并且相关联的燃烧器70仍然打开。

在实施例中，燃烧区段可以包括多个瓦片，其中每个瓦片与燃烧器相关联。关于与燃气涡轮机中的燃烧器结合使用的瓦片，代理案号为2017P02079WO、序列号待定的题为“Gas Turbine Combustion System Having Tiles That Include Premixers”的专利申请的全部公开以其全文通过引用结合于此。参考图11，示出了示例性集成瓦片96。瓦片96包括在前表面100和后表面102之间延伸的多个预混器98（即，一组预混器）。每个预混器98包括分别位于瓦片96的前表面100和后表面102上的入口端112和出口端114（出于说明的目的，在图11中以部分剖视图示出了一个出口端114）。入口端112接收在瓦片气流路径116上移动的压缩空气16。

瓦片96包括至少一个气体燃料入口118，其接收经由燃料通道被输送到预混器98的子集的气态燃料。气体燃料在基本上横向于空气通过入口端112进入预混器98的方向上进入所选的预混器98。预混器98具有已知配置，并且可以包括已知的内旋流器和外旋流器，所述内旋流器和外旋流器致使通过它们相应的入口端112接收的气流旋转。预混器98内的进入空气由于旋流器导致的旋转、与引入预混器98的气体燃料结合，使燃料和空气在燃烧之前预混，以便向燃烧器提供空气和燃料的适当混合物，从而减少排放。空气-燃料混合物然后经由出口端114离开预混器98，穿过网格区段120，并且最终进入相关联的燃烧器以供燃烧。

在又另一实施例中，燃气涡轮机包括四个燃料回路（燃料回路1至4），并且p被选择为24，从而导致总共360个预混器。燃气涡轮机可以包括24个瓦片96，每个瓦片与燃烧器相关联。因此，每个瓦片包括360/24 = 15个预混器98，这些预混器98根据二元分级方案52被分级。参考图12，示出了用于具有15个预混器98、并且其中p=1的单个瓦片96的示例性预混器和燃料回路布置结构。燃料回路1与1个预混器98相关联，燃料回路2与2个预混器98相关联，燃料回路3与4个预混器98相关联，并且燃料回路4与8个预混器98相关联。燃料回路1至4各自包括用于控制向相关联的预混器98输送燃料的单个BSV 48。因此，打开或关闭BSV 48来激活或停用瓦片96中的相关联的预混器98，以根据二元分级方案52提供预混器98的分级。

参考图13，示出了用于对包含在关于图12所描述的单个瓦片96中的预混器98进行分级的二元分级方案52的分级步骤。在最大燃烧室入口温度下（步骤54A），与燃料回路1至4相关联的BSV 48中的每者被打开，因此激活每个预混器96（即，NA = N = 15）。随着燃烧室入口温度减少，根据二元分级方案52停用预混器98，因此减少了有效预混器98的数量。特别地，有效预混器98的数量以分级步长p减少（步骤54B），并且随后通过增加p的连续倍数而减少（在步骤54C、54D、54E、54F、54G、54H……54N处分别为N-p、N-2p、N-3p、N-4p、N-5p、N-6p、N-7p……N-13p）。在步骤54M处，所有预混器均不工作，并且燃料喷射器可以被激活用于涡轮机启动。由于二元分级方案52，用于燃烧区段中的所有瓦片24的燃烧室中的每者被同时且相同地分级。

二元分级方案使控制预混器或燃烧器所需的阀的数量最小化。此外，二元分级方案使分级步骤的大小最小化，因此使燃烧室火焰温度的波动最小化。使用底数为2的幂模式比使用其他底数的幂更好。例如，使用底数为3的分级方案由于分组大小：p、3p、9p、27p、81p等而导致相对大的分级步骤，因此导致燃烧室火焰温度的不合期望的大波动。本发明解决了与常规分级方案相关联的缺点，常规分级方案利用相对少的阀，并且因此提供对火焰温度的相对有限控制，并且导致不良的调节。替代地，利用许多阀的其他常规分级方案可以提供对火焰温度的精确控制，但是实现起来相对昂贵且复杂。特别地，非二元分级方案可以导致与分级步骤一样多的阀，而根据方程（3），二元分级方案具有比分级步骤S的数量更少的阀n。此外，本发明使得能够实现在燃气涡轮机的调节能力（turndown ability）方面的改善，以将燃烧室火焰温度维持在有限的范围内。这在不使用排气系统的情况下被实现，因此避免了燃气涡轮机的热效率损失。

虽然已经示出和描述了本公开的特定实施例，但是对于本领域技术人员而言明显的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种其他改变和修改。因此旨在在所附权利要求书中覆盖本公开的范围内的所有这种改变和修改。

Claims

1.一种用于对在具有压缩机区段和涡轮机区段的燃气涡轮机的燃烧系统中的预混器进行分级的方法，包括：

提供多个燃烧器，每个燃烧器包括预混器；

将来自所述压缩机区段的压缩空气提供给所述预混器；

提供多个燃料回路，所述多个燃料回路将燃料输送到所述预混器，以提供用于所述燃烧系统中的燃烧的预混合空气和燃料；

根据底数为二的幂模式将预混器与每个燃料回路相关联；以及

通过激活或停用相关联的燃料回路以分别向所述预混器输送燃料或停止至所述预混器的燃料输送，来分阶段地激活或停用所述预混器，其中连续级之间的分级步长根据底数为二的幂分级方案而定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中与给定燃料回路n相关联的预混器的数量由下式给出：

与燃料回路相关联的预混器的数量=

其中n = 燃料回路数，p = 分级步长并且。

3.根据权利要求1所述的方法，其中给定数量的燃料回路的预混器的总数量由下式给出：

预混器的总数量 =

其中n = 燃料回路数，p = 分级步长并且。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，可能的分级步骤的总数量由下式给出：

可能的分级步骤的总数量 = S = N/p - 1

其中N = 预混器的总数量，并且p = 分级步长。

5.根据权利要求1所述的方法，其中随着燃烧室入口温度减少，有效预混器或燃烧器的数量通过增加所述分级步长的连续倍数而减少，其中相关联的燃料回路根据底数为二的幂模式被重新组合。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述分级步长遵循以下模式：所述模式包括N-p、N-2p、N-3p、N-4p、N-5p、N-6p、N-7p，其中，N = 预混器的总数量，并且p是所述分级步长，并且其中随着燃烧室入口温度减少，所述模式继续直到有效预混器或燃烧器的数量等于所述分级步长p为止。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，随着燃烧室入口温度增加，有效预混器或燃烧器的数量通过减少所述分级步长的连续倍数而增加，其中相关联的燃料回路根据底数为二的幂模式被重新组合。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述分级方案将燃烧器火焰温度维持在适合于减少燃气涡轮机排放的范围内。

9.根据权利要求1所述的方法，其中燃料回路的激活或停用由燃料阀控制。

10.一种用于对在具有压缩机区段和涡轮机区段的燃气涡轮机的燃烧系统中的预混器进行分级的方法，包括：

提供多个燃烧器，每个燃烧器包括预混器；

将来自所述压缩机区段的压缩空气提供给所述预混器；

根据底数为二的幂模式将所述预混器与每个燃料回路相关联；其中至少一个燃烧器包括与第一燃料回路相关联的第一预混器；以及

通过激活或停用相关联的燃料回路以分别向所述预混器输送燃料或停止至所述预混器的燃料输送，来分阶段地激活或停用所述预混器，其中连续级之间的分级步长根据底数为二的幂分级方案而定，并且其中所述第一燃料回路的激活或停用分别激活或停用所述第一预混器并且分别打开或关闭所述燃烧器。

11.根据权利要求10所述的方法，其中与给定燃料回路n相关联的预混器的数量由下式给出：

与燃料回路相关联的预混器的数量 =

其中n = 燃料回路数，p = 分级步长并且。

12.根据权利要求10所述的方法，其中给定数量的燃料回路的预混器的总数量由下式给出：

预混器的总数量 =

其中n = 燃料回路数，p = 分级步长并且。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，可能的分级步骤的总数量由下式给出：

可能的分级步骤的总数量 = S = N/p - 1

其中N = 预混器的总数量，并且p = 分级步长。

14.根据权利要求10所述的方法，其中，随着燃烧室入口温度减少，有效预混器的数量通过增加所述分级步长的连续倍数而减少，其中相关联的燃料回路根据底数为二的幂模式被重新组合。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述分级步长遵循以下模式：所述模式包括N-p、N-2p、N-3p、N-4p、N-5p、N-6p、N-7p，其中N = 预混器的总数量，并且p是所述分级步长，并且其中随着燃烧室入口温度减少，所述模式继续直到有效预混器或燃烧器的数量等于所述分级步长p为止。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述分级方案将燃烧器火焰温度维持在适合于减少燃气涡轮机排放的范围内。

17.根据权利要求10所述的方法，其中燃料回路的激活或停用由燃料阀控制。

18.一种用于对在具有压缩机区段和涡轮机区段的燃气涡轮机的燃烧系统中的预混器进行分级的方法，包括：

提供用于燃烧的多个燃烧器；

提供与每个燃烧器相关联的瓦片，其中每个瓦片包括多个预混器；

将来自所述压缩机区段的压缩空气提供给所述预混器；

提供多个燃料回路，所述燃料回路将燃料输送到所述预混器，以提供用于所述燃烧系统中的燃烧的预混合空气和燃料；

19.根据权利要求18所述的方法，其中与燃料回路相关联的预混器的数量由下式给出：

与燃料回路相关联的预混器的数量 =

其中n = 燃料回路数，p = 分级步长并且。

20.根据权利要求18所述的方法，其中给定数量的燃料回路的预混器的总数量由下式给出：

预混器的总数量 =

其中n = 燃料回路数，p = 分级步长并且。