DE102017114362A1 - Combustion chamber of a gas turbine, gas turbine and method for operating the same - Google Patents

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Abstract

Brennkammer (1) einer Gasturbine, zur Verbrennung eines Kraftstoffs unter Anwesenheit von Verbrennungsluft, wobei die Brennkammer (1) als Dual-Fuel-Brennkammer ausbildet ist, der in einem Gaskraftstoffbetriebsmodus ein Gemisch aus einem gasförmigen Kraftstoff und Verbrennungsluft über einen Drallkörper (3) zuführbar ist, und der in einem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus über eine Zerstäubungseinrichtung (4) ein flüssiger Kraftstoff und über den Drallkörper (3) Verbrennungsluft zuführbar ist. Die Zerstäubungseinrichtung (4) weist eine bezogen auf eine Längsmittelachse (20) der Brennkammer (1) oder bezogen auf eine Längsmittelachse (20) einer Vorkammer (9) der Brennkammer (1) zentrale Zerstäubungslanze (17) mit mindestens einer Zerstäubungsdüse (15, 16) auf. Ferner weist die Zerstäubungseinrichtung (4) mehrere bezogen auf die Längsmittelachse (20) der Brennkammer (1) oder bezogen auf die Längsmittelachse (20) der Vorkammer (9) der Brennkammer (1) dezentrale Zerstäubungsdüsen (18) auf.

Figure DE102017114362A1_0000
Combustion chamber (1) of a gas turbine, for combustion of a fuel in the presence of combustion air, wherein the combustion chamber (1) is formed as a dual-fuel combustion chamber, in a gaseous fuel operating mode, a mixture of a gaseous fuel and combustion air via a swirler (3) supplied is, and in a liquid fuel operating mode via a sputtering device (4), a liquid fuel and the swirl body (3) combustion air can be fed. The atomizing device (4) has a central atomizing lance (17) with at least one atomizing nozzle (15, 16) relative to a longitudinal central axis (20) of the combustion chamber (1) or with respect to a longitudinal central axis (20) of an antechamber (9) of the combustion chamber (1) ) on. Furthermore, the atomizing device (4) has a plurality of decentralized atomizing nozzles (18) with respect to the longitudinal central axis (20) of the combustion chamber (1) or with respect to the longitudinal central axis (20) of the prechamber (9) of the combustion chamber (1).
Figure DE102017114362A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkammer einer Gasturbine nach dem Oberbergriff des Anspruch 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Gasturbine mit einer solchen Brennkammer und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Gasturbine.The invention relates to a combustion chamber of a gas turbine according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a gas turbine with such a combustion chamber and a method for operating such a gas turbine.

Gasturbinen verfügen über eine Brennkammer sowie über eine der Brennkammer nachgeordnete Turbine. In der Brennkammer einer Gasturbine wird ein Kraftstoff verbrannt und hierbei heißes Abgas erzeugt. Das heiße Abgas wird in der Turbine der Gasturbine entspannt, um hierbei Energie zu gewinnen, die dazu dienen kann, Antriebsleistung bereitzustellen, um zum Beispiel zur Erzeugung von elektrischem Strom einen Generator anzutreiben. Aus der Praxis sind bereits als Dual-Fuel-Gasturbinen ausgebildete Gasturbinen bekannt, wobei solche Dual-Fuel-Gasturbinen eine Dual-Fuel-Brennkammer umfassen, in der in einem Gaskraftstoffbetriebsmodus ein gasförmiger Kraftstoff und in einem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus ein flüssiger Kraftstoff verbrannt wird. In dem Gaskraftstoffbetriebsmodus ist ein Gemisch aus einem gasförmigen Kraftstoff und Verbrennungsluft über einen Drallkörper der Brennkammer zuführbar. In dem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus ist der Brennkammer der Gasturbine der flüssige Kraftstoff über eine Zerstäubungseinrichtung und die Verbrennungsluft über den Drallkörper zuführbar.Gas turbines have a combustion chamber and a downstream of the combustion chamber turbine. In the combustion chamber of a gas turbine, a fuel is burned and this hot exhaust gas generated. The hot exhaust gas is expanded in the turbine of the gas turbine to thereby gain energy that can serve to provide drive power, for example, to drive a generator for generating electric power. In practice, gas turbines already designed as dual-fuel gas turbines are known, such dual-fuel gas turbines comprising a dual-fuel combustion chamber in which a gaseous fuel is combusted in a gaseous fuel operating mode and a liquid fuel is burned in a liquid fuel operating mode. In the gaseous fuel operating mode, a mixture of a gaseous fuel and combustion air via a swirl body of the combustion chamber can be fed. In the liquid fuel operating mode, the combustor of the gas turbine can be supplied with the liquid fuel via a sputtering device and the combustion air via the swirl body.

Es besteht Bedarf daran, als Dual-Fuel-Brennkammern ausgebildete Brennkammern einer Gasturbine dahingehend weiter zu verbessern, dass insbesondere im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus der flüssige Kraftstoff effektiver verbrannt werden kann, und zwar unter Reduzierung von unerwünschten Abgasemissionen wie Stickoxidemissionen.There is a need to further improve combustors of a gas turbine engine designed as dual fuel combustors to more efficiently combust the liquid fuel, particularly in the liquid fuel operating mode, while reducing undesirable exhaust emissions such as nitrogen oxide emissions.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Brennkammer einer Gasturbine, eine Gasturbine einer solchen Brennkammer und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Gasturbine zu schaffen.On this basis, the present invention seeks to provide a novel combustion chamber of a gas turbine, a gas turbine such a combustion chamber and a method for operating such a gas turbine.

Diese Aufgabe wird durch eine Brennkammer einer Gasturbine nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist die Zerstäubungseinrichtung eine bezogen auf eine Längsmittelachse der Brennkammer oder bezogen auf eine Längsmittelachse einer Vorkammer der Brennkammer zentrale Zerstäubungslanze mit mindestens einer Zerstäubungsdüse auf. Die Zerstäubungseinrichtung weist ferner mehrere bezogen auf die Längsmittelachse der Brennkammer oder bezogen auf die Längsmittelachse der Vorkammer der Brennkammer dezentrale Zerstäubungsdüsen auf.This object is achieved by a combustion chamber of a gas turbine according to claim 1. According to the invention, the atomizing device has a central atomizing lance having at least one atomizing nozzle with respect to a longitudinal central axis of the combustion chamber or with respect to a longitudinal central axis of an antechamber of the combustion chamber. The atomizing device furthermore has a plurality of decentralized atomizing nozzles with respect to the longitudinal central axis of the combustion chamber or with respect to the longitudinal central axis of the prechamber of the combustion chamber.

Über die zentrale Zerstäubungslanze, die mindestens eine Zerstäubungsdüse umfasst, sowie über die mehreren dezentralen Zerstäubungsdüsen kann im Flüssigkraftstoff-Betriebsmodus der flüssige Kraftstoff optimal in die Brennkammer eingebracht werden, um eine effektive Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs zu gewährleisten. Über die zentrale Zerstäubungslanze kann der flüssige Kraftstoff direkt in eine zentrale Rezirkulationszone innerhalb der Brennkammer oder der Vorkammer der Brennkammer eingebracht werden, wodurch eine stabile Verbrennung erreicht werden kann. Das Einbringen des Kraftstoffs über die zentrale Zerstäubungslanze erfolgt dabei nicht homogen zur Verbrennungsluft, es erfolgt hier keine Vormischung von flüssigem Kraftstoff und Verbrennungsluft. Über die dezentralen Zerstäubungsdüsen kann der flüssige Kraftstoff homogen in der Verbrennungsluft verteilt werden. Ferner wird durch die dezentralen Zerstäubungsdüsen eine Teilvormischung von flüssigem Kraftstoff und Verbrennungsluft erreicht. Durch die dezentralen Zerstäubungsdüsen können im Vergleich zur zentralen Zerstäubungslanze Abgasemissionen, insbesondere Stickoxidemissionen, reduziert werden.In the liquid fuel operating mode, the liquid fuel can be optimally introduced into the combustion chamber via the central atomizing lance, which comprises at least one atomizing nozzle, and via the plurality of decentralized atomizing nozzles, in order to ensure effective combustion of the liquid fuel. Via the central sputtering lance, the liquid fuel can be introduced directly into a central recirculation zone within the combustion chamber or the pre-chamber of the combustion chamber, whereby a stable combustion can be achieved. The introduction of the fuel via the central atomizing lance is not homogeneous to the combustion air, there is no premix of liquid fuel and combustion air here. Via the decentralized atomizing nozzles, the liquid fuel can be distributed homogeneously in the combustion air. Furthermore, a partial premix of liquid fuel and combustion air is achieved by the decentralized atomizing nozzles. Due to the decentralized atomizing nozzles, exhaust emissions, in particular nitrogen oxide emissions, can be reduced compared to the central atomizing lance.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die dezentralen Zerstäubungsdüsen auf einer sich um die Längsmittelachse der Brennkammer oder um die Längsmittelachse der Vorkammer der Brennkammer erstreckenden Kreisbahn positioniert. Vorzugsweise ist ein Mittelpunkt der Kreisbahn, auf welcher die dezentrale Zerstäubungsdüse positioniert ist, auf der Längsmittelachse der Brennkammer oder der Vorkammer der Brennkammer positioniert. Vorzugsweise beträgt ein Radius der Kreisbahn, auf welcher die dezentralen Zerstäubungsdüsen positioniert sind, zwischen dem 0,4-fachen und 1,1-fachen eines Innenradius des Drallkörpers. Über solche dezentralen Zerstäubungsdüsen kann der flüssige Kraftstoff unter Bereitstellung einer homogene Verteilung desselben mit der Verbrennungsluft sowie im Hinblick auf eine Vormischung desselben mit der Verbrennungsluft optimal in die Brennkammer eingebracht werden, um Abgasemissionen wie Stickoxidemissionen möglichst stark zu reduzieren.According to a development of the invention, the decentralized atomizing nozzles are positioned on a circular path extending around the longitudinal central axis of the combustion chamber or about the longitudinal central axis of the pre-chamber of the combustion chamber. Preferably, a center of the circular path, on which the decentralized atomizing nozzle is positioned, is positioned on the longitudinal center axis of the combustion chamber or the prechamber of the combustion chamber. Preferably, a radius of the circular path on which the decentralized atomizing nozzles are positioned is between 0.4 times and 1.1 times an inner radius of the swirl body. By means of such decentralized atomizing nozzles, the liquid fuel can be optimally introduced into the combustion chamber while providing a homogeneous distribution thereof with the combustion air and with regard to premixing thereof with the combustion air in order to reduce exhaust emissions such as nitrogen oxide emissions as much as possible.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die zentrale Zerstäubungslanze mindestens zwei, vorzugsweise zwei, Zerstäubungsdüsen auf, die alleine und gemeinsam jeweils einen Zerstäubungskegel mit einem maximalen Sprühwinkel von 60°, vorzugsweise von maximal 55°, bereitstellen. Jeder der dezentralen Zerstäubungsdüsen stellt jeweils einen Zerstäubungskegel mit einem maximalen Sprühwinkel von 40°, vorzugsweise von maximal 30°, bereit. Hiermit kann vermieden werden, dass Wände der Brennkammer sowie der Vorkammer der Brennkammer mit flüssigem Kraftstoff benetzt werden. Insbesondere dient dies der effektiven Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs unter Reduzierung von Abgasemissionen.According to a development of the invention, the central sputtering lance has at least two, preferably two, sputtering nozzles which, alone and together, each provide a sputtering cone with a maximum spray angle of 60 °, preferably of at most 55 °. Each of the decentralized atomizing nozzles each provides a sputtering cone with a maximum spray angle of 40 °, preferably a maximum of 30 °. This can be avoided that walls of the combustion chamber and the antechamber of the combustion chamber are wetted with liquid fuel. In particular, this serves the effective combustion of the liquid fuel while reducing exhaust emissions.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die zentrale Zerstäubungslanze unter Ausbildung eines Radialspalts radial außen von einem angrenzenden Bauteil zumindest abschnittsweise umgeben, wobei der Brennkammer über den Radialspalt Verbrennungsluft unter Umgehung des Drallkörpers zuführbar ist. Auch hiermit kann bei Verwendung der zentralen Zerstäubungslanze für das Einbringen des flüssigen Kraftstoffs in die Brennkammer oder Vorkammer der Brennkammer eine effektive Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus unter Reduzierung von insbesondere Stickoxidemissionen gewährleistet werden. According to a development of the invention, the central sputtering lance is radially surrounded by an adjacent component at least in sections, forming a radial gap, wherein the combustion chamber can be supplied with combustion air via the radial gap while bypassing the swirl body. Again, with the use of the central atomizing lance for introducing the liquid fuel into the combustion chamber or prechamber of the combustion chamber, effective combustion of the liquid fuel in the liquid fuel operating mode can be ensured while reducing, in particular, nitrogen oxide emissions.

Die erfindungsgemäße Gasturbine ist in Anspruch 9 und das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben derselben ist in Anspruch 10 definiert.The gas turbine according to the invention is in claim 9 and the inventive method for operating the same is defined in claim 10.

Nach einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in dem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus sowohl die zentrale Zerstäubungslanze als auch die dezentralen Zerstäubungsdüsen im gesamten Betriebsbereich zwischen Leerlauf und Volllast genutzt, um der Brennkammer den flüssigen Kraftstoff zuzuführen. Diese Betriebsvariante der Erfindung eignet sich dann, wenn die zu betreibende Gasturbine schnelle Lastwechsel ausführen soll, da dann einzelne Einspritzdüsen nicht eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden müssen. Spülprozeduren, wie sie beim Ausschalten einzelner Zerstäubungsdüsen erforderlich sind, können so vermieden werden. Abgasemissionen können im Vergleich zu Gasturbienen, deren Brennkammern nur eine zentrale Zerstäubungslanze aufweisen, reduziert werden.According to a first variant of the method according to the invention, in the liquid fuel operating mode, both the central atomizing lance and the decentralized atomizing nozzles are used throughout the operating range between idle and full load in order to supply the liquid fuel to the combustion chamber. This operating variant of the invention is suitable when the gas turbine to be operated is to carry out rapid load changes, since then individual injection nozzles do not have to be switched on or switched off. Flushing procedures, such as are required when turning off individual atomizing nozzles, can thus be avoided. Exhaust emissions can be reduced compared to gas turbines, whose combustion chambers have only one central sputtering lance.

Nach einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in dem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus in einem Betriebsbereich unterhalb einer vorgegebenen Lastgrenze sowohl die zentrale Zerstäubungslanze als auch die dezentralen Zerstäubungsdüsen genutzt, um der Brennkammer flüssigen Kraftstoff zuzuführen, wohingegen in einem Betriebsbereich oberhalb der vorgegebenen Lastgrenze ausschließlich die dezentralen Zerstäubungsdüsen genutzt werden, um der Brennkammer den flüssigen Kraftstoff zuzuführen. Diese Betriebsvariante der Erfindung dient der weiteren Reduzierung von Abgasemissionen, insbesondere Stickoxidemissionen. In einem oberen Lastbereich wird die zentrale Zerstäubungslanze zum Einbringen des flüssigen Kraftstoffs nicht weiter genutzt, vielmehr erfolgt im oberen Lastbereich des Einbringen des flüssigen Kraftstoffs ausschließlich unter Verwendung der dezentralen Zerstäubungsdüsen. Hierdurch können Abgasemissionen wie Stickoxidemissionen weiter reduziert werden, nämlich im Betriebsbereich hoher Lasten.According to a second variant of the method according to the invention, both the central atomizing lance and the decentralized atomizing nozzles are used in the liquid fuel operating mode in an operating range below a predetermined load limit in order to supply liquid to the combustion chamber, whereas in an operating range above the predetermined load limit only the decentralized atomizing nozzles are used to supply the liquid fuel to the combustion chamber. This operating variant of the invention serves to further reduce exhaust emissions, in particular nitrogen oxide emissions. In an upper load range, the central sputtering lance for the introduction of the liquid fuel is no longer used, but takes place in the upper load range of the introduction of the liquid fuel exclusively using the decentralized atomizing nozzles. As a result, exhaust emissions such as nitrogen oxide emissions can be further reduced, namely in the operating range of high loads.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

  • 1 einen stark schematisierten Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Brennkammer einer erfindungsgemäßen Gasturbine;
  • 2 das Detail II der 1;
  • 3 ein Detail der 1 in Blickrichtung III;
  • 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines ersten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der erfindungsgemäßen Gasturbine; und
  • 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der erfindungsgemäßen Gasturbine.
Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:
  • 1 a highly schematic section of a combustion chamber according to the invention of a gas turbine according to the invention;
  • 2 the detail II of the 1 ;
  • 3 a detail of 1 in the direction of view III ;
  • 4 a diagram for illustrating a first method according to the invention for operating the gas turbine according to the invention; and
  • 5 a diagram for illustrating a second inventive method for operating the gas turbine according to the invention.

Die Erfindung betrifft eine Brennkammer einer Gasturbine, eine Gasturbine mit einer solchen Brennkammer und ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Gasturbine.The invention relates to a combustion chamber of a gas turbine, a gas turbine with such a combustion chamber and a method for operating such a gas turbine.

1 zeigt einen schematisierten Ausschnitt aus einer Gasturbine im Bereich einer Brennkammer 1. Die Brennkammer 1 wird von einer Wand 2 begrenzt, wobei in der Brennkammer 1 ein Kraftstoff verbrannt wird. Bei der Verbrennung des Kraftstoffs in der Brennkammer 1 entstehendes Abgas ist einer nicht gezeigten Turbine der Gasturbine zuführbar, um das Abgas in der Turbine zu entspannen und hierbei Energie zu gewinnen. 1 shows a schematic section of a gas turbine in the region of a combustion chamber 1 , The combustion chamber 1 is from a wall 2 limited, being in the combustion chamber 1 a fuel is burned. When burning the fuel in the combustion chamber 1 emerging exhaust gas is fed to a turbine, not shown, the gas turbine to relax the exhaust gas in the turbine and thereby gaining energy.

Die Brennkammer 1 ist als Dual-Fuel-Brennkammer ausgebildet, die einerseits in einem Gaskraftstoffbetriebsmodus und andererseits in einem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus betrieben werden kann.The combustion chamber 1 is designed as a dual-fuel combustion chamber, which can be operated on the one hand in a gaseous fuel operating mode and on the other hand in a liquid fuel operating mode.

Im Gaskraftstoffbetriebsmodus der Brennkammer 1 wird in derselben ein gasförmiger Kraftstoff verbrannt, wobei ein Gemisch aus dem gasförmigen Kraftstoff und Verbrennungsluft der Brennkammer 1, in 1 einer Vorkammer 9 der Brennkammer 1, über einen Drallkörper 3 zugeführt wird.In the gaseous fuel operating mode of the combustion chamber 1 in the same a gaseous fuel is burned, wherein a mixture of the gaseous fuel and combustion air of the combustion chamber 1 , in 1 an antechamber 9 the combustion chamber 1 is supplied via a swirler 3.

Der Drallkörper 3 ist vorzugsweise als Radialdrallkörper ausgeführt und erzeugt einen definierten Drall des in die Vorkammer 9 der Brennkammer 1 eintretenden Gemischs aus Verbrennungsluft und gasförmigem Kraftstoff. Das Gemisch aus dem gasförmigen Kraftstoff und der Verbrennungsluft wird im Gaskraftstoffbetriebsmodus mit Hilfe einer nicht gezeigten elektrischen Zündeinrichtung gezündet.The swirl body 3 is preferably designed as a radial swirl body and generates a defined spin of the pre-chamber 9 the combustion chamber 1 entering mixture of combustion air and gaseous fuel. The mixture of the gaseous fuel and the combustion air is ignited in the gaseous fuel operating mode by means of an electric ignition device, not shown.

Im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus der Brennkammer 1 wird in derselben ein flüssiger Kraftstoff verbrannt, wobei der flüssige Kraftstoff der Brennkammer 1, in 1 der Vorkammer 9 der Brennkammer 1, mit Hilfe einer Zerstäubungseinrichtung 4 zugeführt wird.In the liquid fuel operation mode of the combustion chamber 1 in the same a liquid fuel is burned, wherein the liquid fuel of the combustion chamber 1 , in 1 the antechamber 9 of the combustion chamber 1 , with the help of a sputtering device 4 is supplied.

Die Zerstäubungseinrichtung 4 verfügt über eine zentrale Zerstäubungslanze 17, die in etwa in der Mitte der Vorkammer 9 der Brennkammer 1 bzw. auf einer Längsmittelachse 20 der Vorkammer 9 der Brennkammer 1 bzw. auf einer Längsmittelachse 20 der Brennkammer 1 positioniert ist und den flüssigen Kraftstoff in Richtung der Längsmittelachse 20 unter Ausbildung eines Zerstäubungskegels bzw. Sprühkegels 8a in die Vorkammer 9 der Brennkammer 1 einspritzt.The atomizing device 4 has a central sputtering lance 17 , which is roughly in the middle of the antechamber 9 the combustion chamber 1 or on a longitudinal central axis 20 the antechamber 9 the combustion chamber 1 or on a longitudinal central axis 20 the combustion chamber 1 is positioned and the liquid fuel in the direction of the longitudinal central axis 20 forming a spray cone or spray cone 8a in the antechamber 9 the combustion chamber 1 injects.

Zusätzlich zu dieser bezogen auf die Längsmittelachse 20 der Brennkammer 1 oder der Vorkammer 9 zentralen Zerstäubungslanze 17 verfügt die Zerstäubungseinrichtung 4 über mehrere bezogen auf die Längsmittelachse 20 der Brennkammer 1 oder Vorkammer 9 dezentrale Zerstäubungsdüsen 18, die flüssigen Kraftstoff ebenfalls in die Vorkammer 9 der Brennkammer 1 einspritzen können, und zwar unter Ausbildung eines jeweiligen Sprühkegels 8b.In addition to this, based on the longitudinal center axis 20 the combustion chamber 1 or the antechamber 9 central atomizing lance 17 has the atomizer 4 over several relative to the longitudinal central axis 20 the combustion chamber 1 or antechamber 9 decentralized atomizing nozzles 18 , the liquid fuel also in the antechamber 9 the combustion chamber 1 can inject, with the formation of a respective spray cone 8b ,

Die Zerstäubungseinrichtung 4 verfügt demnach über die zentrale Zerstäubungslanze 17 sowie mehrere dezentrale Zerstäubungsdüsen 18. Die zentrale Zerstäubungslanze 17 weist mindestens eine Zerstäubungsdüse auf, vorzugsweise mehrere Zerstäubungsdüsen 15, 16 (siehe 2).The atomizing device 4 therefore has the central sputtering lance 17 and several decentralized atomizing nozzles 18 , The central atomizing lance 17 has at least one atomizing nozzle, preferably a plurality of atomizing nozzles 15 , 16 (see 2 ).

2 zeigt ein Detail der zentralen Zerstäubungslanze 17 der Zerstäubungseinrichtung 4. Zwischen der Zerstäubungslanze 17, die in einer Montagewand 12 der Brennkammer 1 aufgenommen ist, und einem angrenzenden Bauteil 5, das ebenfalls in der Montagewand 12 aufgenommen ist, das sich radial außen an die Zerstäubungslanze 17 der Zerstäubungseinrichtung 4 anschließt und das die Zerstäubungslanze 17 der Zerstäubungseinrichtung 4 radial außen zumindest abschnittsweise umgibt, ist ein Radialspalt 6 ausgebildet, über den ebenfalls Verbrennungsluft der Brennkammer 1, nämlich der Vorkammer 9, zugeführt werden kann, und zwar unter Umgehung des Drallkörpers 3. So visualisiert ein Pfeil 13 (siehe 1) eine Strömung von Verbrennungsluft über den Drallkörper 3 und ein Pfeil 14 (siehe 2) eine Strömung von Verbrennungsluft über den Radialspalt 6 zwischen der Zerstäubungslanze 17 und dem Bauteil 5, wobei die Verbrennungsluftströmung über diesen Radialspalt 6 über einen Drallkörper 25 zugeführt wird . 2 shows a detail of the central sputtering lance 17 the atomizing device 4 , Between the sputtering lance 17 standing in a mounting wall 12 the combustion chamber 1 is included, and an adjacent component 5 also in the mounting wall 12 is received, which is radially outside to the sputtering lance 17 the atomizing device 4 connects and that the sputtering lance 17 the atomizing device 4 radially outside at least partially surrounds, is a radial gap 6 formed, also via the combustion air of the combustion chamber 1 namely, the antechamber 9 , can be supplied, bypassing the swirl body 3 , This is how an arrow visualizes 13 (please refer 1 ) a flow of combustion air over the swirler 3 and an arrow 14 (please refer 2 ) a flow of combustion air over the radial gap 6 between the sputtering lance 17 and the component 5 , wherein the combustion air flow over this radial gap 6 over a swirl body 25 is supplied.

Dasjenige Bauteil 5, welches zusammen mit der Zerstäubungslanze 17 der Zerstäubungseinrichtung 4 den Ringspalt 6 definiert, ist vorzugsweise als separate Hülse ausgeführt,die mit der Zerstäubungslanze 17 verbunden ist. Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass die Montagewand 12 selbst das sich radial außen an die Zerstäubungslanze 17 angrenzende Bauteil 5, welches zusammen mit der Zerstäubungslanze 17 den Radialspalt 6 definiert, bereitstellt.That component 5 , which together with the sputtering lance 17 the atomizing device 4 the annular gap 6 is preferably designed as a separate sleeve, which with the sputtering lance 17 connected is. In contrast, it is also possible that the mounting wall 12 even that is radially on the outside of the sputtering lance 17 adjacent component 5 , which together with the sputtering lance 17 the radial gap 6 defined, provides.

Die bezogen auf die Längsmittelachse 20 der Brennkammer 1 oder Vorkammer 9 dezentralen Zerstäubungsdüsen 8 der Zerstäubungseinrichtung 4 sind vorzugsweise auf einer Kreisbahn 19 (siehe 3) positioniert, die sich um die Längsmittelachse 20 der Brennkammer 1 bzw. die Längsmittelachse 20 der Vorkammer 9 der Brennkammer 1 herum erstreckt.The related to the longitudinal center axis 20 the combustion chamber 1 or antechamber 9 decentralized atomizing nozzles 8th the atomizing device 4 are preferably on a circular path 19 (please refer 3 ) positioned around the longitudinal central axis 20 the combustion chamber 1 or the longitudinal center axis 20 the antechamber 9 the combustion chamber 1 extends around.

Ein Mittelpunkt dieser Kreisbahn 19, auf welcher die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 positioniert sind, ist dabei auf der Längsmittelachse 20 positioniert. Die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 umgeben demnach die zentrale Zerstäubungslanze 17 vorzugsweise konzentrisch.A center of this circular path 19 on which the decentralized atomizing nozzles 18 are positioned, is on the longitudinal central axis 20 positioned. The decentralized atomizing nozzles 18 accordingly surround the central sputtering lance 17 preferably concentric.

3 zeigt einen Radius d18 der Kreisbahn 19, auf welcher die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 angeordnet sind. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass dieser Radius d18 der Kreisbahn 19, auf welcher die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 positioniert sind, zwischen dem 0,4-fachen und dem 1,1-fachen eines Innendurchmessers d3 des Drallkörpers 3 beträgt. Dann, wenn der Radius d18 der Kreisbahn 19, auf welchem die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 angeordnet sind, zwischen dem 1,0-fachen und dem 1,1-fachen des Innendurchmessers d3 des Drallkörpers 3 beträgt, überdecken die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 zumindest teilweise den Drallkörper 3 im Bereich seines Austrittsbereichs. 3 shows a radius d 18 the circular path 19 on which the decentralized atomizing nozzles 18 are arranged. It is especially provided that this radius d 18 the circular path 19 on which the decentralized atomizing nozzles 18 are positioned between 0.4 times and 1.1 times an inside diameter d 3 of the swirl body 3 is. Then, if the radius d 18 the circular path 19 on which the decentralized atomizing nozzles 18 are arranged between 1.0 times and 1.1 times the inner diameter d 3 of the swirl body 3 amounts, cover the decentralized atomizing nozzles 18 at least partially the swirl body 3 in the area of its exit area.

Die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 können auch auf mehreren vorzugsweise konzentrischen Kreisbahnen oder auf einer Ellipsenbahn oder einem Polygon angeordnet sein.The decentralized atomizing nozzles 18 may also be arranged on a plurality of preferably concentric circular paths or on an elliptical path or a polygon.

Wie bereits ausgeführt, umfasst die zentrale Zerstäubungslanze 17 der Zerstäubungseinrichtung 4 vorzugsweise mehrere Zerstäubungsdüsen, im Ausführungsbeispiel der 2 zwei Zerstäubungsdüsen 15, 16, bei welchen es sich vorzugsweise um Drall-Zerstäubungsdüsen handelt. Diesen beiden Zerstäubungsdüsen 15, 16 der zentralen Zerstäubungslanze 17 kann der flüssige Kraftstoff im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus ausgehend von einer gemeinsamen Flüssigkraftstoffzuführung 21 zugeführt werden, wobei der von der Flüssigkraftstoffzuführung 21 geführte Kraftstoff in zwei Flüssigkraftstoffteilzuführungen 21a, 21b aufteilbar ist, um beide Zerstäubungsdüsen 15, 16 der zentralen Zerstäubungslanze 17 mit flüssigem Kraftstoff zu versorgen.As already stated, the central sputtering lance comprises 17 the atomizing device 4 preferably a plurality of atomizing nozzles, in the embodiment of the 2 two atomizing nozzles 15 . 16 which are preferably swirl sputtering nozzles. These two atomizing nozzles 15 . 16 the central sputtering lance 17 In the liquid fuel operating mode, the liquid fuel may start from a common liquid fuel supply 21 be supplied, wherein the of the liquid fuel supply 21 guided fuel in two liquid fuel sub-feeders 21a . 21b is divisible to both atomizing nozzles 15 . 16 the central sputtering lance 17 to supply with liquid fuel.

Die zentrale Zerstäubungslanze 17 mit ihren beiden Zerstäubungsdüsen 15, 16 sprüht den flüssigen Kraftstoff in Richtung auf die Brennkammer 1 mit dem Sprühwinkel α ein, der maximal 60°, vorzugsweise maximal 55°, beträgt. Sowohl dann, wenn beide Zerstäubungsdüsen 15, 16 der Zerstäubungslanze 17 gemeinsam betrieben werden, als auch dann, wenn eine dieser Zerstäubungsdüsen 15, 16 alleine betrieben wird, beträgt der Sprühwinkel α jeweils maximal 60°, vorzugsweise maximal 55°. Dadurch wird sichergestellt, dass weder Wände 2a der Vorkammer 9 noch Wände 2 der Brennkammer 1 mit flüssigem Kraftstoff benetzt werden, wodurch eine effektivere Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs bereitgestellt werden kann.The central atomizing lance 17 with its two atomizing nozzles 15 . 16 sprays the liquid fuel towards the combustion chamber 1 With the spray angle α, which is a maximum of 60 °, preferably a maximum of 55 °. Both if both atomizing nozzles 15 . 16 the sputtering lance 17 operated together, as well as when one of these atomizing nozzles 15 , 16 is operated alone, the spray angle α is in each case a maximum of 60 °, preferably a maximum of 55 °. This ensures that neither walls 2a the antechamber 9 still walls 2 the combustion chamber 1 be wetted with liquid fuel, whereby a more efficient combustion of the liquid fuel can be provided.

Wie bereits ausgeführt, kann über den Spalt 6 Verbrennungsluft der Brennkammer 1, insbesondere der Vorkammer 9, zugeführt werden. Die Luftströmung 14, die über diesen Ringspalt 6 geführt wird, dient einerseits dazu, die zentrale Zerstäubungslanze 17 der Zerstäubungseinrichtung 4 zu kühlen, andererseits umgibt diese Luftströmung 14 zumindest teilweise außen den Sprühkegel 8a des flüssigen Kraftstoffs der Zerstäubungslanze 17 und bündelt so denselben.As already stated, can over the gap 6 Combustion air of the combustion chamber 1 , especially the prechamber 9 be supplied. The air flow 14, over this annular gap 6 is guided, serves on the one hand, the central sputtering lance 17 the atomizing device 4 to cool, on the other hand surrounds this air flow 14 at least partially outside the spray cone 8a the liquid fuel of the sputtering lance 17 and thus bundles the same.

Diejenige Verbrennungsluft 14, welche der Brennkammer 1, in 1 der Vorkammer 9, unter Umgehung des Drallkörpers 3 über den Radialspalt 6 zuführbar ist, beträgt insbesondere zwischen 1 % und 10 % der Verbrennungsluft, welche der Brennkammer über den Drallkörper 3 zuführbar ist.The combustion air 14 , which is the combustion chamber 1 , in 1 the antechamber 9 , bypassing the swirl body 3 over the radial gap 6 can be supplied, is in particular between 1% and 10% of the combustion air, which the combustion chamber via the swirler 3 can be fed.

Dabei kann die Verbrennungsluftströmung 14 nicht nur im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus der Brennkammer 1 sondern auch im Gaskraftstoffbetriebsmodus der Brennkammer 1 über den Radialspalt 6 zugeführt werden, wobei im Gaskraftstoffbetriebsmodus die Zerstäubungseinrichtung 4, also insbesondere die Zerstäubungslanze 17 derselben, inaktiv ist, sodass dann im Gaskraftstoffbetriebsmodus über die Zerstäubungseinrichtung 4 kein Kraftstoff eingebracht wird, sondern lediglich über den Drallkörper 3.In this case, the combustion air flow 14 not only in the liquid fuel operation mode of the combustion chamber 1 but also in the gaseous fuel operating mode of the combustion chamber 1 over the radial gap 6 in the gaseous fuel operating mode, the atomizing device 4 , so in particular the sputtering lance 17 the same is inactive, so then in the gaseous fuel operating mode via the atomizer 4 no fuel is introduced, but only on the swirler 3 ,

Wie bereits ausgeführt, ist die Zerstäubungslanze 17 zentrisch, bezogen auf die Längsmittelachse 20, ausgerichtet, über die Zerstäubungslanze 17 kann im Flüssigkraftstoff-Betriebsmodus flüssiger Kraftstoff in eine zentrale Rezirkulationszone eingebracht werden. Hierdurch kann eine sehr stabile Verbrennung gewährleistet werden. Das Einbringen des flüssigen Kraftstoffs über die bezogen auf die Längsmittelachse 20 zentrale Zerstäubungslanze 17 erfolgt demnach lokal, also nicht homogen zur Verbrennungsluft, sodass keine Vormischung flüssigem Kraftstoff und Verbrennungsluft erfolgt.As already stated, the sputtering lance 17 centric, based on the longitudinal center axis 20 , aligned, over the sputtering lance 17 For example, in liquid fuel mode of operation, liquid fuel may be introduced into a central recirculation zone. As a result, a very stable combustion can be ensured. The introduction of the liquid fuel over the relative to the longitudinal central axis 20 central atomizing lance 17 takes place locally, that is not homogeneous to the combustion air, so that no premixing of liquid fuel and combustion air takes place.

Wie bereits ausgeführt, umfasst die Brennkammer 1 zusätzlich zur zentralen Zerstäubungslanze 17 mehrere dezentrale Zerstäubungsdüsen 18, die vorzugsweise auf der Kreisbahn 19 angeordnet sind. Diese dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 sind über eine separate Flüssigkraftstoffzuführung 22 (siehe 1) mit flüssigem Kraftstoff versorgbar, wobei die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 den flüssigen Kraftstoff in etwa in der gleichen Richtung in die Vorkammer 9 bzw. Brennkammer 1 einbringen, wie die zentrale Zerstäubungslanze 17, jedoch mit einem Sprühwinkel β, der kleiner als der Sprühwinkel α ist, wobei der Sprühwinkel β der dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 vorzugsweise maximal 40°, bevorzugt maximal 30°, beträgt.As already stated, the combustion chamber comprises 1 in addition to the central sputtering lance 17 several decentralized atomizing nozzles 18 , preferably on the circular path 19 are arranged. These decentralized atomizing nozzles 18 are via a separate liquid fuel supply 22 (please refer 1 ) supplied with liquid fuel, wherein the decentralized atomizing nozzles 18 the liquid fuel in about the same direction in the antechamber 9 or combustion chamber 1 as the central sputtering lance 17 but with a spray angle β which is smaller than the spray angle α, the spray angle β of the decentralized spray nozzles 18 preferably not more than 40 °, preferably not more than 30 °.

Mithilfe der dezentralen Zerstäubungsdüsen 18, die über die Kreisbahn 19 vorzugsweise gleichverteilt sind, wird der Brennstoff unter Ausbildung einer homogenen Verteilung mit der Verbrennungsluft in die Brennkammer 1, insbesondere in die Vorkammer 9 eingebracht, gleichzeitig wird eine Teilvormischung von Verbrennungsluft und flüssigem Kraftstoff bereitgestellt, insbesondere unterstützt dadurch, dass die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 benachbart zum Austritt des Drallkörpers 3 angeordnet sind. Diese Teilvormischung kann verbessert werden, wenn der Radius d18 größer als der Radius d3 ist. So kann der Radius d18 zwischen dem 1,0-fachen und dem 1,1-fachen des Radius d3 betragen.Using the decentralized atomizing nozzles 18 that go over the circular path 19 are preferably uniformly distributed, the fuel to form a homogeneous distribution with the combustion air in the combustion chamber 1 , especially in the antechamber 9 introduced, at the same time a partial premix of combustion air and liquid fuel is provided, in particular supported by the fact that the decentralized atomizing nozzles 18 adjacent to the exit of the swirl body 3 are arranged. This partial premix can be improved if the radius d 18 greater than the radius d 3 is. So can the radius d 18 between 1.0 times and 1.1 times the radius d 3 be.

Als dezentrale Zerstäubungsdüsen 18 finden vorzugsweise Doppelstrahl-Düsen oder. sogenannte Plain-Jets Verwendung. Über die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 wird eine homogene Zufuhr des flüssigen Kraftstoffs zur Verbrennungsluft erreicht, ferner eine Teilvormischung von flüssigem Kraftstoff und Verbrennungsluft.As decentralized atomizing nozzles 18 preferably find double jet nozzles or. Plain jets use. About the decentralized atomizing nozzles 18 a homogeneous supply of the liquid fuel is achieved to the combustion air, also a partial premix of liquid fuel and combustion air.

Dann, wenn die Brennkammer 1 im Gaskraftstoffbetriebsmodus betrieben werden soll, wird der Brennkammer 1 ein Gas-Verbrennungsluft-Gemisch über den Drallkörper 3 zugeführt.Then, if the combustion chamber 1 in gaseous fuel mode of operation, the combustor becomes 1 a gas-combustion air mixture over the swirler 3 fed.

Ebenfalls kann im Gaskraftstoffbetriebsmodus Verbrennungsluft über den Ringspalt 6 geführt werden. Die über den Ringspalt 6 geführte Verbrennungsluftströmung 14 wird im Bereich eines Luftraums, eines sogenannten Plenums 10, stromaufwärts des Drallkörpers 3 abgezweigt.Also, in the gaseous fuel operating mode, combustion air may flow across the annular gap 6 be guided. The over the annular gap 6 guided combustion air flow 14 becomes in the area of an airspace, a so-called plenum 10 , upstream of the swirl body 3 diverted.

So zeigt 1 eine Luftleitung 11, über die vom Plenum 10 Verbrennungsluft abgezweigt werden kann, wobei die vom Plenum 10 über die Luftleitung 11 abgezweigte Verbrennungsluft 14 einer von der Wand 12 ausgebildeten Luftkammer 7 zugeführt wird, um dann ausgehend von dieser Luftkammer 7 über den zwischen der Zerstäubungslanze 17 der Zerstäubungseinrichtung 4 und dem angrenzenden Bauteil 5 ausgebildeten Ringspalt 6 in die Vorkammer 9 der Brennkammer 1 eingebracht zu werden.So shows 1 an air line 11 , about the plenum 10 Combustion air can be diverted, from the plenum 10 over the air line 11 branched combustion air 14 one from the wall 12 trained air chamber 7 is fed, then starting from this air chamber 7 over the between the sputtering lance 17 the atomizing device 4 and the adjacent component 5 trained annular gap 6 in the antechamber 9 the combustion chamber 1 to be introduced.

Dann, wenn die Brennkammer 1 im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus mit aktiver Zerstäubungseinrichtung 4 betrieben wird, wird der Brennkammer 1 bzw. Vorkammer 9 der flüssige Kraftstoff über die Zerstäubungseinrichtung 4 zugeführt, Verbrennungsluft über den Drallkörper 3 und vorzugsweise über den Ringspalt 6 zwischen der zentralen Zerstäubungslanze 17 und dem Bauteil 5.Then, if the combustion chamber 1 in liquid fuel operating mode with active atomizing 4 is operated, the combustion chamber 1 or antechamber 9 the liquid fuel through the atomizer 4 fed, combustion air over the swirl body 3 and preferably over the annular gap 6 between the central sputtering lance 17 and the component 5 ,

In einer ersten vorteilhaften Betriebsart ist vorgesehen, dass im FlüssigkraftstoffBetriebsmodus sowohl die zentrale Zerstäubungslanze 17 als auch die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 der Zerstäubungseinrichtung 4 im gesamten Betriebsbereich zwischen Leerlauf und Volllast genutzt werden, um der Brennkammer 1 den flüssigen Kraftstoff zuzuführen.In a first advantageous mode of operation it is provided that in the liquid fuel operating mode both the central sputtering lance 17 as well as the decentralized atomizing nozzles 18 the atomizing device 4 throughout the operating range between idle and full load are used to the combustion chamber 1 to supply the liquid fuel.

Für diesen ersten Betriebsfall sind in 4 über der Last L der Gasturbine mehrere Kurvenverläufe 21, 22, 23 und 24 gezeigt, wobei der Kurvenverlauf 21 der Flüssigkraftstoffzuführung 21 über die zentrale Zerstäubungslanze 17 entspricht, wobei der Kurvenverlauf 22 die Flüssigkraftstoffzuführung 22 über die dezentrale Zerstäubungsdüsen 18 entspricht, wobei der Kurvenverlauf 23 den Lastanteil an der Gesamtlast L zeigt, der durch die Verbrennung des über die zentrale Zerstäubungslanze 17 eingebrachten Flüssigkraftstoffs bereitgestellt werden kann, und wobei der Kurvenverlauf 24 den Lastanteil an der Gesamtlast L zeigt, der durch die Verbrennung des Kraftstoffs bereitstellt werden kann, der über die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 in die Brennkammer eingebracht wird.For this first operating case are in 4 over the load L of the gas turbine several curves 21 . 22 . 23 and 24 shown, with the curve 21 the liquid fuel supply 21 via the central sputtering lance 17 corresponds to the curve 22 the liquid fuel supply 22 via the decentralized atomizing nozzles 18 corresponds to the curve 23 shows the load proportion of the total load L caused by the combustion of the over the central atomizing lance 17 introduced liquid fuel can be provided, and wherein the curve 24 shows the proportion of load on the total load L that can be provided by the combustion of the fuel through the decentralized atomizing nozzles 18 is introduced into the combustion chamber.

So zeigt 4, dass dann, wenn über den gesamten Lastbereich zwischen 0 % (Leerlauf) und 100 % (Volllast) sowohl über die zentrale Zerstäubungslanze 17 als auch über die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 Kraftstoff der Brennkammer 1 zugeführt wird, im gesamten Betriebsbereich zwischen Leerlauf (0 %) und Volllast (100 %) über die zentrale Zerstäubungslanze 17 (siehe Kurvenverlauf 21) vorzugsweise eine konstante Menge an flüssigem Kraftstoff der Brennkammer 1 zugeführt wird. Die Leistungsmodulation erfolgt dann durch Veränderung des über die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 (siehe Kurvenverlauf 22) in die Brennkammer 1 eingebrachten flüssigen Kraftstoffs, sodass mit zunehmender Lastanforderung L der Lastanteil 23 der zentralen Zerstäubungslanze 17 gegenüber dem Lastanteil der dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 abfällt bzw. der entsprechende Lastanteil 24 der dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 zunimmt.So shows 4 in that, if over the entire load range between 0% (idle) and 100% (full load) both via the central sputtering lance 17 and via the decentralized atomizing nozzles 18 Fuel of the combustion chamber 1 over the entire operating range between idling (0%) and full load (100%) via the central atomizing lance 17 (see graph) 21 ) preferably a constant amount of liquid fuel of the combustion chamber 1 is supplied. The power modulation is then carried out by changing the decentralized atomizing nozzles 18 (see graph) 22 ) in the combustion chamber 1 introduced liquid fuel, so that with increasing load requirement L of the load share 23 the central sputtering lance 17 relative to the load portion of the decentralized atomizing nozzles 18 drops or the corresponding load proportion 24 the decentralized atomizing nozzles 18 increases.

Nach diesem Betriebskonzept, bei welchem im gesamten Lastbereich bzw. Betriebsbereich zwischen Leerlauf und Volllast sowohl die zentrale Zerstäubungslanze 17 als auch die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 genutzt werden, um der Brennkammer den flüssigen Kraftstoff zuzuführen, ist insbesondere vorgesehen, dass beim Beschleunigen der Gasturbine der Verbrennung in der Brennkammer 1 ausschließlich über eine der beiden Zerstäubungsdüsen 15, 16 der Zerstäubungslanze 17 Kraftstoff in die Brennkammer 1 eingebracht wird, und dass nach dem Beschleunigen und nach dem Erreichen einer definierten Drehzahl der Gasturbine beide Zerstäubungsdüsen 15, 16 der Zerstäubungslanze 17 genutzt werden, um den Kraftstoff über die Zerstäubungslanze 17 in die Brennkammer 1 einzubringen.According to this operating concept, in which in the entire load range or operating range between idle and full load both the central sputtering lance 17 as well as the decentralized atomizing nozzles 18 are used to supply the liquid fuel to the combustion chamber, it is particularly provided that when accelerating the gas turbine combustion in the combustion chamber 1 exclusively via one of the two atomizing nozzles 15 . 16 the sputtering lance 17 Fuel in the combustion chamber 1 is introduced, and that after accelerating and after reaching a defined speed of the gas turbine both atomizing nozzles 15 . 16 the sputtering lance 17 be used to fuel through the sputtering lance 17 into the combustion chamber 1 contribute.

Wie bereits ausgeführt, ist über den gesamten Betriebsbereich und damit Lastbereich der Gasturbine nach dem Betriebskonzept der 4 die über die zentrale Zerstäubungslanze 17 bereitgestellte Kraftstoffmenge konstant, die Leistungsmodulation erfolgt ausschließlich über die Variation der über die dezentrale Zerstäubungsdüsen 18 bereitgestellten Kraftstoffmenge. Dieses Betriebskonzept ist besonders für schnelle Lastwechsel an der Gasturbine geeignet, da dann bis auf den Zündvorgang keine Zerstäubungsdüsen eingeschaltet bzw. ausgeschaltet werden müssen. Auch ist es nicht erforderlich, nach dem Ausschalten von Zerstäubungsdüsen dieselben zu spülen. Dieses Betriebskonzept dient einer sehr robusten und stabilen Verbrennung des flüssigen Kraftstoffs. Es können darüber hinaus geringe Kraftstoffemissionen realisiert werden, insbesondere Stickoxidemissionen von weniger als 150 vppm bezogen auf 15% Sauerstoff.As already stated, over the entire operating range and thus load range of the gas turbine according to the operating concept of 4 via the central sputtering lance 17 Provided fuel quantity constant, the power modulation is done exclusively via the variation of the decentralized atomizing nozzles 18 provided amount of fuel. This operating concept is particularly suitable for rapid load changes to the gas turbine, since then no atomization nozzles must be turned on or turned off until the ignition process. Also, it is not necessary to flush the same after turning off atomizing nozzles. This operating concept serves for a very robust and stable combustion of the liquid fuel. In addition, low fuel emissions can be realized, in particular nitrogen oxide emissions of less than 150 vppm based on 15% oxygen.

5 verdeutlicht ein zweites Betriebskonzept der erfindungsgemäßen Brennkammer bzw. der die erfindungsgemäße Brennkammer umfassenden, erfindungsgemäßen Gasturbine. So zeigt 5, dass sich der Lastbereich L zwischen dem Leerlauf (0 %) und der Volllast (100 %) in zwei Lastbereiche untergliedert, und zwar in einen Lastbereich zwischen Leerlauf (0 %) und einem Grenzwert GW, sowie in einen Lastbereich zwischen einem Grenzwert GW und Volllast (100 %). 5 illustrates a second operating concept of the combustion chamber according to the invention or the gas turbine according to the invention comprising the inventive combustion chamber. So shows 5 in that the load range L between idling ( 0 %) and the full load (100%) are subdivided into two load ranges, namely into a load range between idling ( 0 %) and a limit value GW, as well as in a load range between a limit value GW and full load ( 100 %).

Nach dem zweiten erfindungsgemäßen Betriebskonzept der 5 wird im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus im Betriebsbereich bzw. Lastbereich unterhalb der vorgegebenen Lastgrenze GW sowohl die zentrale Zerstäubungslanze 17 als auch die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 genutzt, um flüssigen Kraftstoff der Brennkammer 1 zuzuführen. Dabei ist vorzugsweise in diesem Lastbereich die über die zentrale Zerstäubungslanze 17 eingebrachte Kraftstoffmenge (siehe Kurvenverlauf 21) konstant, die Leistungsmodulation erfolgt dann wiederum ausschließlich über die Änderung der über die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 eingebrachten Flüssigkraftstoffmenge (siehe Kurvenverlauf 22).After the second operating concept of the invention 5 is in the liquid fuel operating mode in the operating range or load range below the predetermined load limit GW both the central sputtering lance 17 as well as the decentralized atomizing nozzles 18 used to liquid fuel the combustion chamber 1 supply. In this case, the amount of fuel introduced via the central atomizing lance 17 is preferably in this load range (see graph 21 ) constant, the power modulation is then again exclusively on the change in the introduced via the decentralized atomizing nozzles 18 liquid fuel amount (see graph 22 ).

Im Lastbereich oberhalb des definierten Grenzwerts GW wird die zentrale Zerstäubungslanze 17 abgeschaltet, sodass dann über dieselbe keinerlei Kraftstoff mehr zugeführt wird, sodass dann im oberen Lastbereich zwischen der Lastgrenze GW und Volllast (100 %) flüssiger Kraftstoff ausschließlich über die dezentralen Zerstäubungsdüsen 18 der Brennkammer 1 zugeführt wird.In the load range above the defined limit value GW, the central atomizing lance 17 is switched off so that no more fuel is supplied via it, so that in the upper load range between the load limit GW and full load (100%) liquid fuel exclusively via the decentralized atomizing nozzles 18 of the combustion chamber 1 is supplied.

Ein Vorteil dieses zweiten erfindungsgemäßen Betriebskonzepts besteht darin, dass bei Lasten oberhalb der definierten Lastgrenze GW der flüssige Kraftstoff nicht zentral in die Rezirkulationszone der Brennkammer 1 eingebracht wird, sondern ausschließlich dezentral, sodass für den sämtlichen eingebrachten flüssigen Kraftstoff eine homogene Einbringung zur Verbrennungsluft und eine Teilvormischung mit Verbrennungsluft gewährleistet werden kann, wodurch Abgasemissionen, insbesondere Stickoxidemissionen, gegenüber dem Betriebskonzept der 4 weiter reduziert werden können. Insbesondere können Stickoxidemissionen von weniger als 90 vppm, bezogen auf 15% Sauerstoff, realisiert werden.An advantage of this second operating concept according to the invention is that, in the case of loads above the defined load limit GW, the liquid fuel does not centrally enter the recirculation zone of the combustion chamber 1 is introduced, but only decentralized, so that for all liquid fuel introduced a homogeneous introduction to the combustion air and a partial premixing with combustion air can be ensured, which exhaust emissions, especially nitrogen oxide emissions, compared to the operating concept of 4 can be further reduced. In particular, nitrogen oxide emissions of less than 90 vppm, based on 15% oxygen, can be realized.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Brennkammercombustion chamber
22
Wandwall
2a2a
Wandwall
33
Drallkörperswirler
44
Zerstäubungseinrichtungatomizing
55
Bauteilcomponent
66
Radialspaltradial gap
77
Luftraumairspace
8a8a
Zerstäubungskegelatomization
8b8b
Zerstäubungskegelatomization
99
Vorkammerantechamber
1010
Luftraum / PlenumAirspace / plenum
1111
Luftleitungair line
1212
Wandwall
1313
VerbrennungsluftströmungCombustion air flow
1414
VerbrennungsluftströmungCombustion air flow
1515
Zerstäubungsdüseatomizing nozzle
1616
Zerstäubungsdüseatomizing nozzle
1717
ZerstäubungslanzeZerstäubungslanze
1818
Zerstäubungsdüseatomizing nozzle
1919
Kreisbahnorbit
2020
LängsmittelachseLongitudinal central axis
2121
FlüssigkraftstoffzuführungLiquid fuel supply
21a21a
FlüssigkraftstoffteilzuführungLiquid fuel supply part
21b21b
FlüssigkraftstoffteilzuführungLiquid fuel supply part
2222
FlüssigkraftstoffzuführungLiquid fuel supply
2323
LastanteilLast share
2424
LastanteilLast share
2525
VentilValve

Claims (14)

Brennkammer (1) einer Gasturbine, zur Verbrennung eines Kraftstoffs unter Anwesenheit von Verbrennungsluft, wobei die Brennkammer (1) als Dual-Fuel-Brennkammer ausbildet ist, der in einem Gaskraftstoffbetriebsmodus ein Gemisch aus einem gasförmigen Kraftstoff und Verbrennungsluft über einen Drallkörper (3) zuführbar ist, und der in einem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus über eine Zerstäubungseinrichtung (4) ein flüssiger Kraftstoff und über den Drallkörper (3) Verbrennungsluft zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäubungseinrichtung (4) eine bezogen auf eine Längsmittelachse (20) der Brennkammer (1) oder bezogen auf eine Längsmittelachse (20) einer Vorkammer (9) der Brennkammer (1) zentrale Zerstäubungslanze (17) mit mindestens einer Zerstäubungsdüse (15, 16) aufweist, die Zerstäubungseinrichtung (4) mehrere bezogen auf die Längsmittelachse (20) der Brennkammer (1) oder bezogen auf die Längsmittelachse (20) der Vorkammer (9) der Brennkammer (1) dezentrale Zerstäubungsdüsen (18) aufweist.Combustion chamber (1) of a gas turbine, for combustion of a fuel in the presence of combustion air, wherein the combustion chamber (1) is formed as a dual-fuel combustion chamber, in a gaseous fuel operating mode, a mixture of a gaseous fuel and combustion air via a swirler (3) supplied is, and in a liquid fuel operating mode via a sputtering device (4) a liquid fuel and the swirl body (3) combustion air can be supplied, characterized in that the sputtering means (4) relative to a longitudinal center axis (20) of the combustion chamber (1) or has a central atomizing lance (17) with at least one atomizing nozzle (15, 16) relative to a longitudinal central axis (20) of an antechamber (9) of the combustion chamber (1); the atomizing device (4) has a plurality with respect to the longitudinal center axis (20) of the combustion chamber (1 ) or relative to the longitudinal center axis (20) of the prechamber (9) of the combustion chamber (1) decentralized All atomizing nozzles (18). Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) auf einer sich um die Längsmittelachse (20) der Brennkammer oder um die Längsmittelachse (20) der Vorkammer der Brennkammer erstreckenden Kreisbahn (19) positioniert sind.Combustion chamber after Claim 1 , characterized in that the decentralized atomizing nozzles (18) are positioned on a circular path (19) extending around the longitudinal central axis (20) of the combustion chamber or around the longitudinal central axis (20) of the prechamber of the combustion chamber. Brennkammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittelpunkt der Kreisbahn (19), auf welcher die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) positioniert sind, auf der Längsmittelachse (20) der Brennkammer (1) oder der Vorkammer (9) der Brennkammer (1) positioniert ist.Combustion chamber after Claim 2 , characterized in that a center of the circular path (19) on which the decentralized atomizing nozzles (18) are positioned on the longitudinal central axis (20) of the combustion chamber (1) or the prechamber (9) of the combustion chamber (1) is positioned. Brennkammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Radius der Kreisbahn (19), auf welcher die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) positioniert sind, zwischen dem 0,4-fachen und 1,1-fachen eines Innenradius des Drallkörpers (3) beträgt.Combustion chamber after Claim 2 or 3 , characterized in that a radius of the circular path (19) on which the decentralized atomizing nozzles (18) are positioned is between 0.4 times and 1.1 times an inner radius of the swirl body (3). Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Zerstäubungslanze (17) mindestens zwei, vorzugsweise zwei, Zerstäubungsdüsen (15, 16) aufweist, die alleine und gemeinsam jeweils einen Zerstäubungskegel (8a) mit einem maximalen Sprühwinkel (a) von 60° bereitstellen, jeder der dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) jeweils einen Zerstäubungskegel (8b) mit einem maximalen Sprühwinkel (β) von 50° bereitstellt.Combustion chamber after one of Claims 1 to 4 characterized in that the central sputtering lance (17) has at least two, preferably two, sputtering nozzles (15, 16) which alone and together provide a sputtering cone (8a) with a maximum spray angle (a) of 60 °, each of the decentralized atomizing nozzles (18) each provides a sputtering cone (8b) with a maximum spray angle (β) of 50 °. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Zerstäubungslanze (17) unter Ausbildung eines Radialspalts (6) radial außen von einem angrenzenden Bauteil (5) zumindest abschnittsweise umgeben ist, wobei der Brennkammer (1) über den Radialspalt (6) Verbrennungsluft unter Umgehung des Drallkörpers (3) zuführbar ist.Combustion chamber after one of Claims 1 to 5 , characterized in that the central atomizing lance (17) is at least partially surrounded by an adjacent component (5) forming a radial gap (6), wherein the combustion chamber (1) via the radial gap (6) combustion air bypassing the swirl body ( 3) can be fed. Brennkammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluftströmung, welche der Brennkammer (1) unter Umgehung des Drallkörpers (3) über den Radialspalt (6) zwischen der Zerstäubungslanze (17) der Zerstäubungseinrichtung (4) und dem angrenzenden Bauteil (5) zuführbar ist, zwischen 1% und 10% der Verbrennungsluftströmung beträgt, welche der Brennkammer über den Drallkörper (3) zuführbar ist.Combustion chamber after Claim 6 , characterized in that the combustion air flow, which the combustion chamber (1), bypassing the swirl body (3) via the radial gap (6) between the sputtering lance (17) of the atomizing device (4) and the adjacent component (5) can be fed, between 1 % and 10% of the combustion air flow, which is the combustion chamber via the swirl body (3) can be fed. Brennkammer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer sowohl im Gaskraftstoffbetriebsmodus als auch im Flüssigkraftstoffbetriebsmodus Verbrennungsluft über den Radialspalt (6) zwischen der Zerstäubungslanze (17) der Zerstäubungseinrichtung (4) und dem angrenzenden Bauteil (5) zuführbar ist.Combustion chamber after Claim 6 or 7 , characterized in that the combustion chamber in both the gaseous fuel operating mode and in the liquid fuel operating mode combustion air via the radial gap (6) between the sputtering lance (17) of the sputtering device (4) and the adjacent component (5) can be fed. Gasturbine, mit einer Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Verbrennung eines Kraftstoffs unter Anwesenheit von Verbrennungsluft, mit einer Turbine zur Entspannung des bei der Verbrennung entstehenden Abgases.Gas turbine, with a combustion chamber (1) according to one of Claims 1 to 8th for combustion of a fuel in the presence of combustion air, with a turbine for relaxing the exhaust gas produced during combustion. Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer (1) in dem Gaskraftstoffbetriebsmodus ein Gemisch aus einem gasförmigen Kraftstoff und Verbrennungsluft über den Drallkörper (3) zugeführt wird, der Brennkammer (1) in dem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus über die Zerstäubungseinrichtung (4) ein flüssiger Kraftstoff und zumindest über den Drallkörper (3) Verbrennungsluft zugeführt wird.Method for operating a gas turbine after Claim 9 characterized in that the combustion chamber (1) is supplied in the gaseous fuel operating mode, a mixture of a gaseous fuel and combustion air via the swirler (3), the combustion chamber (1) in the liquid fuel operating mode via the sputtering device (4) a liquid fuel and at least over the swirl body (3) combustion air is supplied. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus sowohl die zentrale Zerstäubungslanze (17) als auch die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) im gesamten Betriebsbereich zwischen Leerlauf und Volllast genutzt werden, um der Brennkammer (1) den flüssigen Kraftstoff zuzuführen.Method according to Claim 10 characterized in that, in the liquid fuel operating mode, both the central atomizing lance (17) and the decentralized atomizing nozzles (18) are utilized throughout the operating range between idling and full load to supply the liquid fuel to the combustion chamber (1). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass über die zentrale Zerstäubungslanze (17) im gesamten Betriebsbereich zwischen Leerlauf und Volllast der Brennkammer (1) eine konstante Menge an flüssigen Kraftstoff zugeführt wird, wobei die Leistungsmodulation durch Veränderung einer der Brennkammer (1) über die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) zugeführten Menge des flüssigen Kraftstoff durchgeführt wird.Method according to Claim 11 , characterized in that over the central atomizing lance (17) in the entire operating range between idle and full load of the combustion chamber (1) a constant amount of liquid fuel is supplied, wherein the power modulation by changing one of the combustion chamber (1) via the decentralized atomizing nozzles (18 ) supplied amount of the liquid fuel is performed. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Flüssigkraftstoffbetriebsmodus in einem Betriebsbereich unterhalb einer vorgegebenen Lastgrenze sowohl die zentrale Zerstäubungslanze (17) als auch die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) genutzt werden, um der Brennkammer (1) den flüssigen Kraftstoff zuzuführen, wohingegen in einem Betriebsbereich oberhalb der vorgegebenen Lastgrenze ausschließlich die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) genutzt werden, um der Brennkammer (1) den flüssigen Kraftstoff zuzuführen.Method according to Claim 10 characterized in that in the liquid fuel operating mode in an operating range below a predetermined load limit, both the central atomizing lance (17) and the decentralizing atomizing nozzles (18) are used to supply the liquid fuel to the combustion chamber (1), whereas in an operating range above the predetermined load limit only the decentralized atomizing nozzles (18) are used to supply the combustion chamber (1) the liquid fuel. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Betriebsbereich unterhalb der vorgegebenen Lastgrenze über die zentrale Zerstäubungslanze (17) eine konstante Mange an flüssigem Kraftstoff zugeführt wird, wobei die Leistungsmodulation durch Veränderung einer der Brennkammer (1) über die dezentralen Zerstäubungsdüsen (18) zugeführten Menge des flüssigen Kraftstoff durchgeführt wird.Method according to Claim 13 , characterized in that in the operating range below the predetermined load limit on the central sputtering lance (17) a constant mangle of liquid fuel is supplied, the power modulation by changing one of the combustion chamber (1) via the decentralized atomizing nozzles (18) supplied amount of liquid Fuel is carried.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018125848A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 Man Energy Solutions Se Combustion chamber of a gas turbine, gas turbine and method for operating the same
CN113551259B (en) * 2021-07-19 2022-09-30 南昌航空大学 Wavy middle-slit type V-shaped flame stabilizer with lobe partition plate
CN113983496B (en) * 2021-09-23 2022-11-22 中国联合重型燃气轮机技术有限公司 Nozzle, combustion chamber and gas turbine

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19903770A1 (en) * 1998-01-31 1999-09-23 Alstom Gas Turbines Ltd Gasification burner for a gas turbine engine
DE19839085A1 (en) * 1998-08-27 2000-03-02 Siemens Ag Burner arrangement with primary and secondary pilot burner
DE69617290T2 (en) * 1995-01-13 2002-06-13 European Gas Turbines Ltd., Lincoln Combustion device for gas turbine engine
DE69525920T2 (en) * 1995-01-13 2002-09-19 European Gas Turbines Ltd., Lincoln Fuel injection device for turbine operated with gaseous or liquid fuel
EP1662202A1 (en) * 2004-11-30 2006-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Burner for a gas turbine and method to operate such a burner
US9810433B2 (en) * 2012-02-15 2017-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Inclined fuel injection of fuel into a swirler slot

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3121996A (en) * 1961-10-02 1964-02-25 Lucas Industries Ltd Liquid fuel combustion apparatus
US3648457A (en) * 1970-04-30 1972-03-14 Gen Electric Combustion apparatus
US4431403A (en) * 1981-04-23 1984-02-14 Hauck Manufacturing Company Burner and method
EP0902233B1 (en) * 1997-09-15 2003-03-12 ALSTOM (Switzerland) Ltd Combined pressurised atomising nozzle
JP3712947B2 (en) * 2001-03-02 2005-11-02 川崎重工業株式会社 Liquid fuel-fired low NOx combustor for gas turbine engines
JP3940705B2 (en) * 2003-06-19 2007-07-04 株式会社日立製作所 Gas turbine combustor and fuel supply method thereof
US6973791B2 (en) * 2003-12-30 2005-12-13 General Electric Company Method and apparatus for reduction of combustor dynamic pressure during operation of gas turbine engines
US20090044537A1 (en) * 2007-08-17 2009-02-19 General Electric Company Apparatus and method for externally loaded liquid fuel injection for lean prevaporized premixed and dry low nox combustor
US8313046B2 (en) * 2009-08-04 2012-11-20 Delavan Inc Multi-point injector ring
US8973366B2 (en) * 2011-10-24 2015-03-10 General Electric Company Integrated fuel and water mixing assembly for use in conjunction with a combustor
JP6210810B2 (en) * 2013-09-20 2017-10-11 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Dual fuel fired gas turbine combustor
DE102015205069B4 (en) * 2015-03-20 2020-04-23 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Incinerator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69617290T2 (en) * 1995-01-13 2002-06-13 European Gas Turbines Ltd., Lincoln Combustion device for gas turbine engine
DE69525920T2 (en) * 1995-01-13 2002-09-19 European Gas Turbines Ltd., Lincoln Fuel injection device for turbine operated with gaseous or liquid fuel
DE19903770A1 (en) * 1998-01-31 1999-09-23 Alstom Gas Turbines Ltd Gasification burner for a gas turbine engine
DE19839085A1 (en) * 1998-08-27 2000-03-02 Siemens Ag Burner arrangement with primary and secondary pilot burner
EP1662202A1 (en) * 2004-11-30 2006-05-31 Siemens Aktiengesellschaft Burner for a gas turbine and method to operate such a burner
US9810433B2 (en) * 2012-02-15 2017-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Inclined fuel injection of fuel into a swirler slot

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