DE102018104543A1 - Combustion system and micro gas turbine arrangement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Brennkammersystem (1), insbesondere zum Einsatz in einer Gasturbinenanlage, mit einer um eine Längsachse (L) umlaufenden Umfangswandung (3), die einen Brennraum (2) umgrenzt, in dem im Betrieb eine Reaktionszone (21) ausgebildet ist, mit einem eingangsseitig des Brennraums (2) angeordneten Brennerkopf (4) zur Zugabe von Brennstoff und Oxidator in den Brennraum (2), der zumindest eine Brennstoffzufuhr zur Zugabe von Brennstoff in den Oxidator umfasst und mit einem ausgangsseitig des Brennraums (2) angeordneten Brennraumauslass (35). Eine definierte Positionierung des Brennkammersystems auch im Betrieb wird dadurch erreicht, dass das Brennkammersystem (1) in zumindest eine erste und eine zweite Baueinheit (36, 37) unterteilt ist, die in eingebautem Zustand in einer technischen Anwendung axial hintereinander angeordnet sind, wobei sich die zweite Baueinheit (37) zumindest bereichsweise stromab der ersten Baueinheit (36) erstreckt, und dass die Baueinheiten (36, 37) axial relativ zueinander verschiebbar gelagert sind

Figure DE102018104543A1_0000
The invention relates to a combustion chamber system (1), in particular for use in a gas turbine plant, having a peripheral wall (3) surrounding a longitudinal axis (L) and delimiting a combustion space (2) in which a reaction zone (21) is formed during operation. with a burner head (4) arranged on the input side of the combustion chamber (2) for adding fuel and oxidizer into the combustion chamber (2), which comprises at least one fuel supply for adding fuel to the oxidizer and having a combustion chamber outlet (2) arranged on the output side ( 35). A defined positioning of the combustion chamber system during operation is achieved by subdividing the combustion chamber system (1) into at least one first and one second structural unit (36, 37), which are arranged axially behind one another in a built-in state in a technical application second structural unit (37) at least partially extends downstream of the first structural unit (36), and that the structural units (36, 37) are mounted axially displaceable relative to one another
Figure DE102018104543A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennkammersystem, insbesondere zum Einsatz in einer Gasturbinenanlage, mit einer um eine Längsachse umlaufenden Umfangswandung, die einen Brennraum umgrenzt, in dem im Betrieb eine Reaktionszone ausgebildet ist, mit einem eingangsseitig des Brennraums angeordneten Brennerkopf zur Zugabe von Brennstoff und Oxidator in den Brennraum, der zumindest eine Brennstoffzufuhr zur Zugabe von Brennstoff in den Oxidator umfasst, und mit einem ausgangsseitig des Brennraums angeordneten Brennraumauslass. Ferner betrifft die Erfindung eine Mikrogasturbinenanordnung mit einem Brennkammersystem.The invention relates to a combustion chamber system, in particular for use in a gas turbine plant, with a circumferential wall surrounding a longitudinal axis which delimits a combustion chamber in which a reaction zone is formed during operation, with a burner head arranged on the input side of the combustion chamber for adding fuel and oxidizer to the combustion chamber Combustion chamber, which comprises at least one fuel supply for adding fuel into the oxidizer, and having a combustion chamber outlet arranged on the output side of the combustion chamber. Furthermore, the invention relates to a micro gas turbine arrangement with a combustion chamber system.

Derartige Brennkammersysteme werden beispielsweise in Gasturbinenanlagen eingesetzt und sind beispielsweise aus der EP 1 497 589 B1 und der EP 1 995 515 A1 bekannt. Im Allgemeinen zielt die Entwicklung solcher Brennkammersysteme darauf ab, den Schadstoffausstoß zu optimieren und einen stabilen Betrieb zu gewährleisten. Insbesondere bei Mikrogasturbinenanlagen (in einer Leistungsklasse von kleiner 1 MW) soll dabei aufgrund entsprechender Anwendungsgebiete z.B. im Bereich der Kraft-Wärme-Kopplung ein weiter Betriebsbereich, bei Voll- und Teillast, abgedeckt werden. Zudem wird eine hohe Flexibilität z.B. bzgl. des Betriebs mit unterschiedlichen Brennstoffen angestrebt.Such combustion chamber systems are used for example in gas turbine plants and are for example from the EP 1 497 589 B1 and the EP 1 995 515 A1 known. In general, the development of such combustor systems aims to optimize pollutant emissions and ensure stable operation. In particular, in micro gas turbine plants (in a power class of less than 1 MW) is due to appropriate applications, eg in the field of combined heat and power a wide operating range, at full and partial load, are covered. In addition, a high level of flexibility is sought, for example with respect to the operation with different fuels.

Ein spezielles bekanntes Konzept verwendet dabei eine Verbrennungsprozessführung, bei der im Brennraum eine ausgeprägte, insbesondere innere, Rezirkulationszone ausgebildet ist, basierend auf dem sogenannten FLOX®-Prinzip („Flameless Oxidation“). Durch die Rezirkulation werden bereits verbrannte Abgase innerhalb des Brennraums zurückgeführt und der zugeführten Frischluft in größerer Menge beigemischt. Aktuelle Brennkammersysteme basierend auf dem FLOX®-Prinzip sind beispielsweise in „Zanger, J., Monz, T, Aigner, M., Experimental Investigation of the Combustion Characteristics of a double-staged FLOX®-based Combustor on an Atmospheric and a Micro Gas Turbine Test Rig, Proceedings of ASME Turbo Expo 15.-19. Juni 2015“ und „Li, G., Gutmark, E. J., Stankovic, D., Overman, N., Cornwell, M., Fuchs, L. und Milosavljevic, V., Experimental Study of Flameless Combustion in Gas Turbine Combustors, 44th AIAA 9.-12. Januar 2006“ veröffentlicht.A specific known concept used therein an internal process control, in which a marked, in particular inner recirculation zone is formed in the combustion chamber based on the so-called FLOX ® principle ( "Flameless oxidation"). By recirculation already burned exhaust gases are returned within the combustion chamber and added to the fresh air supplied in larger quantities. Current combustion chamber systems are based on the FLOX ® principle for example in "Zanger, J., Monz, T, Aigner, M., Experimental Investigation of the Combustion Characteristics of a double-staged FLOX ® -based combustor on at Atmospheric and a Micro Gas Turbine Test Rig, Proceedings of ASME Turbo Expo 15 .-19. June 2015 "and" Li, G., Gutmark, EJ, Stankovic, D., Overman, N., Cornwell, M., Fuchs, L. and Milosavljevic, V., Experimental Study of Flameless Combustion in Gas Turbine Combustors, 44th AIAA 9.-12. January 2006 ".

Für einen stabilen und emissionsarmen Betrieb in dem Gesamtsystem einer technischen Anwendung, insbesondere einer (Mikro-) Gasturbinenanlage, sind definierte Verhältnisse in dem und um das Brennkammersystem entscheidend. Dabei kann beispielsweise die Einbauposition bzw. Lage des Brennkammersystems in einem Turbinengehäuse Einfluss nehmen, insbesondere, wenn die Außenbegrenzung des Brennkammersystems in die Geometrie von Gasführungswegen integriert ist. Dies können z. B. Kühlluftkanäle um das Brennkammersystem sein. Verändert sich die Positionierung bzw. Lage des Brennkammersystems bezüglich des Gehäuses, beispielsweise durch Wärmeausdehnung im Betrieb, kann dies die Geometrie beeinflussen und die Versorgung des Brennkammersystems mit Brenngas (Oxidator und/oder Brennstoff) verändern. Dies kann sich wiederum negativ auf den Verbrennungsprozess, insbesondere die Stabilität und/oder Abgasemissionen, auswirken.For stable and low-emission operation in the overall system of a technical application, in particular a (micro) gas turbine plant, defined conditions in and around the combustion chamber system are decisive. In this case, for example, the installation position or position of the combustion chamber system in a turbine housing influence, in particular, if the outer boundary of the combustion chamber system is integrated into the geometry of Gasführungswegen. This can z. B. cooling air ducts to be around the combustion chamber system. If the positioning or position of the combustion chamber system with respect to the housing, for example by thermal expansion in operation, this can affect the geometry and change the supply of the combustion chamber system with fuel gas (oxidizer and / or fuel). This in turn can have a negative effect on the combustion process, in particular the stability and / or exhaust emissions.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Brennkammersystem bereitzustellen, welches auch im Betrieb weitgehend definiert in einer technischen Anwendung positioniert ist. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Mikrogasturbinenanordnung mit einem derartigen Brennkammersystem bereitzustellen.The invention has for its object to provide a combustion chamber system, which is also largely defined in operation in a technical application. Furthermore, the invention has for its object to provide a micro gas turbine arrangement with such a combustion chamber system.

Die Aufgabe wird für das Brennkammersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass das Brennkammersystem in zumindest eine erste und eine zweite Baueinheit unterteilt ist, die in eingebautem Zustand in einer technischen Anwendung axial hintereinander angeordnet sind, wobei sich die zweite Baueinheit zumindest bereichsweise stromab der ersten Baueinheit erstreckt, und dass die Baueinheiten axial relativ zueinander verschiebbar gelagert sind.The object is achieved for the combustion chamber system with the features of claim 1. It is provided that the combustion chamber system is divided into at least a first and a second unit, which are arranged axially behind one another in the installed state in a technical application, wherein the second unit extends at least partially downstream of the first unit, and that the units axially relative are mounted to each other displaceable.

Für die Mikrogasturbinenanordnung wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 18 gelöst. Dieser betrifft eine Mikrogasturbinenanordnung mit einem erfindungsgemäßen Brennkammersystem, mit einer stromab des Brennkammersystems angeschlossenen Turbine und mit einem Gehäuse, das zumindest das Brennkammersystem mittels einer Wandung umgibt, wobei zwischen einem Bereich der Wandung und dem Brennkammersystem zumindest ein Kanal zur Gasführung, insbesondere zur Luftführung, gebildet ist.For the micro gas turbine arrangement, the object is achieved with the features of claim 18. This concerns a micro gas turbine arrangement with a combustion chamber system according to the invention, with a turbine connected downstream of the combustion chamber system and with a housing which surrounds at least the combustion chamber system by means of a wall, wherein at least one channel for gas guidance, in particular for air guidance, is formed between a region of the wall and the combustion chamber system is.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird eine Teilung des Brennkammersystems erreicht, die insbesondere senkrecht zur axialen Richtung vorgenommen sein kann. Die zweite Baueinheit schließt z. B. stromab an die erste Baueinheit an. Im Übergang können die Baueinheiten zumindest bereichsweise überlappen. Die axiale Verschiebbarkeit ist derart, dass zumindest das stromab weisende Ende der ersten Baueinheit, insbesondere des ersten Teilabschnitts der Umfangswandung, gegenüber der zweiten Baueinheit, insbesondere dem zweiten Teilabschnitt der Umfangswandung, axial verschiebbar sind.The inventive construction a division of the combustion chamber system is achieved, which may be made in particular perpendicular to the axial direction. The second unit includes z. B. downstream of the first unit. In transition, the units may overlap at least partially. The axial displaceability is such that at least the downstream end of the first unit, in particular the first portion of the peripheral wall, relative to the second unit, in particular the second portion of the peripheral wall, are axially displaceable.

Diese Ausbildung bewirkt, dass Änderungen in der axialen Position einer, z.B. der ersten, Baueinheit, beispielsweise aufgrund von Längenänderung durch Wärmeausdehnung der Umfangswandung, innerhalb des Brennkammersystems kompensiert werden können. Die Positions- bzw. Längenänderung wird nicht auf die anschließende Baueinheit übertragen, da die axialen Bewegungen der Baueinheiten voneinander entkoppelt sind. Positions-, insbesondere Längenvariationen des Brennkammersystems können so minimiert werden. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das Brennkammersystem in eine Innengeometrie einer technischen Anwendung integriert ist, wobei eine genaue Positionierung erforderlich ist. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das Brennkammersystem eine Teilbegrenzung eines Kanals zur Gasführung bildet und Längenänderungen des Brennkammersystems den Strömungsquerschnitt des Kanals beeinflussen würden, was sich wiederum auf den Verbrennungsprozess auswirken kann. Die definierte Positionierung trägt damit zu einer kontrollierten, sauberen und stabilen Verbrennung im Betrieb bei.This design causes changes in the axial position of one, eg the first, Assembly, for example, due to change in length due to thermal expansion of the peripheral wall, can be compensated within the combustion chamber system. The position or length change is not transferred to the subsequent unit, since the axial movements of the units are decoupled from each other. Positions-, in particular length variations of the combustion chamber system can be minimized. This is particularly advantageous when the combustion chamber system is integrated into an internal geometry of a technical application, with an accurate positioning is required. This may be the case, for example, if the combustor system forms a partial boundary of a gas routing channel and changes in length of the combustor system would affect the flow area of the channel, which in turn may affect the combustion process. The defined positioning thus contributes to a controlled, clean and stable combustion during operation.

Einfache Anpassungsmöglichkeiten des Brennkammersystems beispielsweise an einen Betrieb mit unterschiedlichen Brennstoffen, ergeben sich, wenn in eingebautem Zustand die Baueinheiten lösbar (axial) hintereinander angeordnet sind. Die Baueinheiten können dann bei der oder nach der Demontage des Brennkammersystems separat voneinander vorliegen. Auf diese Weise können Baueinheiten, die für eine andere Betriebsweise anders ausgestaltet sein sollten, einzeln ausgetauscht werden, ohne dass das gesamte Brennkammersystem getauscht werden muss. Dies kann beispielsweise Elemente betreffen, die einen Einfluss auf eine Aufteilung des Oxidatorstroms haben, wie etwa Mischluftöffnungen in einem Teilabschnitt der Umfangswandung.Simple adaptation possibilities of the combustion chamber system, for example, to operation with different fuels, arise when the units are detachably (axially) arranged one behind the other in the installed state. The units can then be present separately during or after disassembly of the combustor system. In this way, assemblies that should be designed differently for a different mode of operation, can be replaced individually, without the entire combustion chamber system must be replaced. This may, for example, relate to elements which have an influence on a distribution of the oxidizer flow, such as mixing air openings in a partial section of the circumferential wall.

Vorzugsweise umfasst die erste Baueinheit einen ersten Teilabschnitt der Umfangswandung und/oder umfasst die zweite Baueinheit einen zweiten Teilabschnitt der Umfangswandung. Die Teilung des Brennkammersystems in die Baueinheiten ist angrenzend an einen oder zwischen zwei Teilabschnitten angeordnet. Die Teilabschnitte verlaufen z. B. jeweils umlaufend um die Längsachse, so dass sich axial hintereinander angeordnete Rohrabschnitte ergeben. In einer einfach zu fertigenden Ausbildung kann die Teilung beispielsweise senkrecht zur axialen Richtung (d. h. zur Längsachse) vorgenommen sein.The first structural unit preferably comprises a first partial section of the circumferential wall and / or the second structural unit comprises a second partial section of the circumferential wall. The division of the combustion chamber system into the units is arranged adjacent to one or between two sections. The sections extend z. B. each circumferentially about the longitudinal axis, so that axially successively arranged pipe sections. In an embodiment that is easy to manufacture, the division may, for example, be made perpendicular to the axial direction (that is, to the longitudinal axis).

In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante überlappen die hintereinander angeordneten Baueinheiten in einem axialen Überlappungsbereich miteinander, wobei insbesondere der erste Teilabschnitt mit der zweiten Baueinheit, insbesondere mit dem zweiten Teilabschnitt, überlappt. Dazu ist (zumindest in dem Überlappungsbereich) der innere Umfang der einen, äußeren Baueinheit bzw. des Teilabschnitts größer als der äußere Umfang der anderen, inneren Baueinheit bzw. des Teilabschnitts und ist in dem Überlappungsbereich über die innere Baueinheit bzw. den inneren Teilabschnitt geschoben. Die genaue Länge des Überlappungsbereichs kann sich je nach axialer Verschiebung der beiden Teilabschnitte zueinander ändern. Bei einer rohrartigen Ausgestaltung der Umfangswandung liegt in dem Überlappungsbereich z. B. eine Rohr-in-Rohr-Anordnung vor. So ist auf einfache Weise ein definierter, einfach zu fertigender Übergang zwischen zwei Baueinheiten bzw. Teilabschnitten erhältl ich.In a preferred embodiment variant, the structural units arranged one behind the other overlap one another in an axial overlap region, wherein in particular the first partial section overlaps with the second structural unit, in particular with the second partial section. For this purpose (at least in the overlap region), the inner circumference of the one, outer structural unit or of the partial section is larger than the outer circumference of the other, inner structural unit or of the partial section and is pushed over the inner structural unit or the inner partial section in the overlapping area. The exact length of the overlap region may vary depending on the axial displacement of the two sections to each other. In a tubular configuration of the peripheral wall is in the overlap region z. B. before a pipe-in-pipe arrangement. Thus, in a simple way, a defined, easy-to-make transition between two units or sub-sections receives I.

In einer bevorzugten Ausgestaltungsvariante sind die Baueinheiten, insbesondere die Teilabschnitte, in dem Überlappungsbereich zumindest teilweise berührungsfrei zueinander angeordnet. Dadurch ergibt sich ein radiales Spiel zwischen den Baueinheiten bzw. Teilabschnitten in Art eines kleinen Spalts. Bei einer rohrartigen Ausgestaltung liegt dieser z.B. als Ringspalt vor. Ggf. können berührende Elemente vorhanden sein, z. B. Abstandshaltemittel, um das Spaltmaß zu halten. Durch eine derartige Ausbildung wird eine einfache, möglichst reibungsarme Montage und Beweglichkeit der Teilabschnitte zueinander ermöglicht. Spannungszustände im Material bei einer axialen Bewegung zueinander werden verringert bzw. vermieden. Der Spalt ist dabei möglichst klein, um Leckagen zwischen Brennraum und Außenbereich gering zu halten, jedoch vorzugsweise ausreichend groß, um auch im Betrieb, z. B. unter Wärmeausdehnung, eine unbeeinträchtigte Beweglichkeit zu gewähren.In a preferred embodiment variant, the structural units, in particular the partial sections, are arranged in the overlap region at least partially without contact with each other. This results in a radial clearance between the units or subsections in the manner of a small gap. In a tubular configuration, this is e.g. as an annular gap. Possibly. touching elements may be present, e.g. B. spacer means to hold the gap. Such a design allows a simple, low-friction mounting and mobility of the sections to each other. Stress conditions in the material in an axial movement to each other are reduced or avoided. The gap is as small as possible in order to keep leaks between the combustion chamber and the outside area low, but preferably sufficiently large to even in operation, for. B. under thermal expansion to grant an undisturbed mobility.

Vorzugsweise umfasst das Brennkammersystem zumindest eine Verdrehsicherungseinrichtung, mittels derer die hintereinander angeordneten Baueinheiten (insbesondere mit aufeinanderfolgenden Teilabschnitten) in Umfangsrichtung verdrehsicher zueinander gelagert sind. Dies ermöglicht eine genaue Positionierbarkeit der Baueinheiten bzw. der Teilabschnitte in Umfangsrichtung zueinander. So können Elemente des Brennkammersystems, die unterschiedlichen Teilabschnitten bzw. Baueinheiten zugeordnet sind, in Umfangsrichtung definiert zueinander angeordnet sein. Ein Beispiel bilden Mischluftöffnungen, die in definierter Positionierung zu Zufuhrdüsen des Brennerkopfes angeordnet werden. Diese Ausbildung trägt zu einem optimierten, kontrollierten Verbrennungsprozess bei.Preferably, the combustion chamber system comprises at least one anti-rotation device, by means of which the assemblies arranged one behind the other (in particular with successive subsections) are mounted in the circumferential direction against rotation relative to one another. This allows a precise positioning of the units or the subsections in the circumferential direction to each other. Thus, elements of the combustion chamber system, which are assigned to different subsections or structural units, can be arranged in the circumferential direction defined relative to one another. An example is mixed air openings, which are arranged in defined positioning to supply nozzles of the burner head. This training contributes to an optimized, controlled combustion process.

In einer einfach zu fertigenden und teileoptimierten Ausgestaltungsvariante ist die Verdrehsicherungseinrichtung in dem Überlappungsbereich ausgebildet, wobei eine der beiden Baueinheiten außen und eine innen angeordnet ist. Dabei umfasst die Verdrehsicherungseinrichtung ein Verdrehsicherungsmittel, das insbesondere auf der Innenseite der im Überlappungsbereich äußeren Baueinheit, insbesondere des äußeren Teilabschnitts, ausgebildet ist und weiterhin eine Aufnahme, die insbesondere an einem stromabweisenden Ende der inneren Baueinheit, insbesondere des inneren Teilabschnitts ausgebildet ist. Das Verdrehsicherungsmittel ist in der Aufnahme axial führbar. Das Verdrehsicherungsmittel ist insbesondere als Vorsprung, z. B. in Form einer „Nase“, eines Stiftes oder eines Stegs ausgebildet. Die Aussparung erstreckt sich vorzugsweise axial längs ausgehend von dem stromab weisenden Ende in die innere Baueinheit, z. B. als ein Schlitz in den inneren Teilabschnitt. Die Aufnahme ist derart dimensioniert, dass das Verdrehsicherungsmittel hineinragen kann. Die Verdrehsicherungseinrichtung lässt eine axiale Relativbewegung zu, verhindert jedoch ein Verdrehen.In an easy-to-manufacture and part-optimized design variant, the anti-rotation device is formed in the overlap region, wherein one of the two units is arranged on the outside and one inside. In this case, the anti-rotation device comprises an anti-rotation means, in particular on the inside of the outer unit in the overlap region, in particular of the outer portion, is formed and further comprises a receptacle which is formed in particular at a current-repellent end of the inner unit, in particular of the inner portion. The anti-rotation means is axially feasible in the receptacle. The anti-rotation is particularly as a projection, z. B. in the form of a "nose", a pin or a web. The recess preferably extends axially along from the downstream end into the inner assembly, e.g. B. as a slot in the inner portion. The receptacle is dimensioned such that the anti-rotation means can protrude. The anti-rotation device allows an axial relative movement, but prevents twisting.

In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst die erste Baueinheit den Brennerkopf sowie den ersten Teilabschnitt der Umfangswandung, die insbesondere an dem Brennerkopf befestigt ist. Mit dem ersten Teilabschnitt erstreckt sich die erste Baueinheit axial über den Bereich der Reaktionszone hinweg. Alternativ oder zusätzlich umfasst die zweite Baueinheit den Brennraumauslass. In und unmittelbar stromab der Reaktionszone ergeben sich im Betrieb hohe Temperaturen, die eine verhältnismäßig große Wärmeausdehnung des ersten Teilabschnitts bewirken. Die dadurch verursachte Längenänderung des ersten Teilabschnitts kann aufgrund der axialen Verschiebbarkeit durch Bewegung relativ zu dem zweiten Teilabschnitt kompensiert werden und führt daher nicht zu einer Längenänderung des gesamten Brennkammersystems. Dies ermöglicht eine weitgehend definierte Lage bzw. Positionierung des Brennkammersystems über die gesamte Länge auch im Betrieb. Auswirkungen der Längenausdehnung auf eine positionierungsabhängige Geometrie in der Peripherie des Brennkammersystems, wie z. B. der eines Gasleitungskanals, können minimiert werden. Von derartigen Geometrien abhängige Parameter, beispielsweise die Aufteilung des Oxidators auf unterschiedliche Strömungsführungsgeometrien (d. h. die Verhältnisse der Luftströme) und/oder die lokalen Luft/Brennstoff-Verhältnisse in der Brennkammer, können auch im Betrieb im Wesentlichen konstant gehalten werden, was zu einem kontrollierten Verbrennungsprozess beiträgt.In a particularly expedient embodiment, the first assembly comprises the burner head and the first portion of the peripheral wall, which is in particular attached to the burner head. With the first section, the first assembly extends axially over the region of the reaction zone. Alternatively or additionally, the second structural unit comprises the combustion chamber outlet. In and immediately downstream of the reaction zone, high temperatures result in operation, which cause a relatively large thermal expansion of the first section. The resulting change in length of the first section can be compensated due to the axial displacement by movement relative to the second section and therefore does not lead to a change in length of the entire combustion chamber system. This allows a largely defined position or positioning of the combustion chamber system over the entire length even during operation. Effects of longitudinal expansion on a positioning-dependent geometry in the periphery of the combustion chamber system, such. B. that of a gas duct, can be minimized. Parameters dependent on such geometries, for example the distribution of the oxidizer to different flow guidance geometries (ie the ratios of the air flows) and / or the local air / fuel ratios in the combustion chamber, can also be kept substantially constant during operation, resulting in a controlled combustion process contributes.

Vorzugsweise erstreckt sich der erste Teilabschnitt möglichst weit in Richtung Brennkammerauslass, sodass ein möglichst großer Teil der Längenänderung durch Wärmeausdehnung des Brennkammersystems kompensiert werden kann. Der erste Teilabschnitt kann so z. B. bis zu einer axialen Position reichen, an dem die Temperatur des Abgases z. B. durch Beimischung von Sekundärluft deutlich reduziert wird, was auch die Wärmeausdehnung reduziert.The first subsection preferably extends as far as possible in the direction of the combustion chamber outlet, so that the largest possible part of the change in length can be compensated by thermal expansion of the combustion chamber system. The first section can be such. B. extend to an axial position at which the temperature of the exhaust gas z. B. is significantly reduced by admixture of secondary air, which also reduces the thermal expansion.

Zweckmäßigerweise kann die Länge des ersten Teilabschnitts bzw. die Teilung so gewählt werden, dass Elemente bzw. Ausgestaltungen des Brennkammersystems stromab der Reaktionszone, die bei unterschiedlichen Betriebsweisen anzupassen sind (z. B. Mischluftöffnungen), der zweiten Baueinheit zugeordnet sind. Auf diese Weise ergeben sich zusätzlich vorteilhafte einfache Anpassungsmöglichkeiten des Brennkammersystems. Es kann auch auf einen zweiten Teilabschnitt der Umfangswandung verzichtet werden und sich der erste Teilabschnitt in einen dafür vorgesehenen Bereich in der zweiten Baueinheit, z. B. an dem Brennraumauslass, ausdehnen.Conveniently, the length of the first section or the division can be selected so that elements or configurations of the combustion chamber system downstream of the reaction zone, which are to be adapted for different operating modes (eg mixed air openings), are assigned to the second structural unit. In this way, there are additionally advantageous simple adaptation possibilities of the combustion chamber system. It can also be dispensed with a second portion of the peripheral wall and the first portion in a designated area in the second unit, z. B. at the combustion chamber outlet, expand.

Eine stabile, von der ersten Baueinheit unabhängige Lagerung für eine präzise Festlegung der zweiten Baueinheit ist dadurch erreichbar, dass die zweite Baueinheit an ihrem Außenumfang zumindest ein Lagermittel aufweist, das dazu ausgebildet ist, die zweite Baueinheit an einem das Brennkammersystem umgebenden Gehäuse (z. B. dem Übergang zwischen zwei Gehäuseteilen, wie einem Druck- und einem Turbinengehäuseteil) zu lagern.A stable, independent of the first assembly storage for a precise determination of the second unit is achieved in that the second unit has at its outer periphery at least one bearing means which is adapted to the second unit on a combustion chamber system surrounding housing (eg the transition between two housing parts, such as a pressure and a turbine housing part) to store.

Vorzugsweise ist das Lagermittel zur Anordnung in einem Gasführungsabschnitt, insbesondere in einem Kanal, ausgebildet, wobei es von Gas passierbar ist. Der Gasführungsabschnitt ist zwischen dem Brennkammersystem und dem umgebenden Gehäuse einer technischen Anwendung ausgebildet. „Von Gas passierbar“ heißt, dass das Lagermittel strömungsgünstig mit einer geringen Versperrwirkung ausgebildet ist, wobei es z. B. weniger als die Hälfte des Strömungsquerschnitts versperrt. So kann es vorteilhafterweise zugleich als (radiales) Distanzhaltemittel wirken, das eine definierte Querschnittsfläche des Kanals sicherstellt und so einen gleichmäßigen Gasstrom ermöglicht. Bei einer zylindrischen Ausbildung von Umfangswandung und umgebendem Gehäuse ist insbesondere ein ringartiges Element zweckmäßig, da es eine hohe Stabilität aufweist und verhältnismäßig einfach, z. B. als Dreh- und/oder Frästeil, zu fertigen ist.Preferably, the bearing means for arrangement in a gas guide portion, in particular in a channel formed, wherein it is passable by gas. The gas guide section is formed between the combustion chamber system and the surrounding housing of a technical application. "Passable by gas" means that the bearing means is aerodynamically designed with a low Verperrwirkung, wherein it z. B. blocks less than half of the flow cross-section. Thus, it can advantageously also act as a (radial) distance-holding means, which ensures a defined cross-sectional area of the channel and thus enables a uniform gas flow. In a cylindrical design of peripheral wall and surrounding housing in particular a ring-like element is useful because it has a high stability and relatively simple, z. B. as a turned and / or milled part, to manufacture.

Eine solche vorteilhafte gaspassierbare, stabile Ausbildung des Lagermittels ergibt sich z. B., wenn das Lagermittel (insbesondere ringförmig) umlaufend ausgebildet ist, mit einem umlaufenden äußeren Anlageabschnitt zur Anlage an einem das Brennkammersystem umgebenden Gehäuse und mit einem umlaufenden inneren Anlageabschnitt, der an der zweiten Baueinheit, insbesondere an dem zweiten Teilabschnitt, angeordnet, z. B. befestigt, ist und wenn die beiden Anlageabschnitte über radial angeordnete Stege miteinander Gas passierbar verbunden sind. Der äußere Anlageabschnitt kann für eine einfache axiale Fixierung an dem Gehäuse einen umlaufenden, radial nach außen gerichteten Überstand aufweisen, der z. B. in einer Nut einer Flanschverbindung eingreifen kann.Such an advantageous gas-passable, stable training of the bearing means results z. B., when the bearing means (in particular annular) is formed circumferentially, with a circumferential outer abutment portion for abutment with a combustion chamber surrounding the housing and with a circumferential inner abutment portion disposed on the second unit, in particular on the second portion, z. B. is fixed, and when the two abutment sections are connected passable via radially arranged webs with each other gas. The outer abutment section can for a simple axial fixation on the housing a circumferential, radially outwardly directed projection have, the z. B. can engage in a groove of a flange connection.

Eine Verringerung der Temperaturbelastung des Lagermittels ist dadurch erreichbar, dass das Lagermittel in dem Überlappungsbereich, insbesondere zwischen dem ersten Teilabschnitt und dem zweiten Teilabschnitt, angeordnet ist. In diesem Bereich herrschen z. B. aufgrund einer berührungsfreien Anordnung der beiden Baueinheiten zueinander und einer ggf. vorhandenen Luftleckage in die Brennkammer geringere Temperaturen an der Außenseite der Umfangswandung. Das Lagermittel kann somit weniger temperaturfest ausgelegt sein, was in der Regel mit geringeren Fertigungskosten und/oder -aufwand einhergeht.A reduction in the temperature load on the bearing means can be achieved by arranging the bearing means in the overlapping area, in particular between the first section and the second section. In this area, z. B. due to a non-contact arrangement of the two units to each other and any existing air leakage into the combustion chamber lower temperatures on the outside of the peripheral wall. The storage means can thus be designed less temperature resistant, which is usually associated with lower production costs and / or effort.

Eine teile- und strömungsoptimierte Lagerung der ersten Baueinheit ergibt sich, wenn die erste Baueinheit über den Brennerkopf (bzw. zumindest Teilen davon) und über eine Brennstoffzuleitung gelagert ist. Auf diese Weise werden großteils bereits vorhandene Teilkomponenten als Lagerung benutzt, die in der Regel bereits strömungsoptimiert ausgelegt sind. Insbesondere bei Mikrogasturbinen ist diese Ausgestaltung von Vorteil, da dort die Brennstoffzuleitung verhältnismäßig groß dimensioniert sein kann relativ zu der ersten Baueinheit und damit eine gute Stabilität für deren stabile Lagerung aufweist.A part and flow-optimized storage of the first unit results when the first unit is mounted on the burner head (or at least parts thereof) and a fuel supply line. In this way, largely already existing subcomponents are used as storage, which are usually already designed flow optimized. Particularly in the case of micro gas turbines, this configuration is advantageous, since the fuel supply line can be dimensioned relatively large relative to the first structural unit and therefore has good stability for its stable mounting.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn das Brennkammersystem derart ausgebildet ist, dass im Betrieb von einem Gesamt-Oxidatorstrom ein Sekundärstrom an Oxidator abgezweigt und über den Brennerkopf in einen Kanal zwischen der Umfangswandung und einer das Brennkammersystem umgebenden Wandung gelenkt wird. Die Wandung ist insbesondere einem das Brennkammersystem umgebenden Gehäuse zugeordnet. Der Sekundärstrom wird z. B. zu Kühlzwecken eingesetzt, sowohl konvektiv durch Vorbeiströmen an der Umfangswandung als auch zur Kühlung des Abgases durch Beimischung hinter der Reaktionszone durch Mischluftöffnungen. Das Verhältnis zwischen Gesamt-Oxidatorstrom und Sekundärstrom wird in der Regel über die Geometrie und einem damit verbundenen bestimmten Druckverlustverhältnis ausgelegt. Änderungen in der Länge des Brennkammersystems können dieses Verhältnis über Geometrieänderungen des Kanals beeinflussen, was wiederum den Verbrennungsprozess beeinflussen kann. Dies kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Brennkammersystems verringert bzw. vermieden werden. Zugleich kann das Verhältnis gezielt geändert werden durch Änderung der Geometrie der Luftzufuhr des Kanals und/oder von vorhandenen Mischluftöffnungen durch die einfache Austauschbarkeit der zweiten Baueinheit.Particular advantages arise when the combustion chamber system is designed such that, in operation, a secondary stream of oxidant is branched off from an overall oxidant stream and directed via the burner head into a channel between the peripheral wall and a wall surrounding the combustion chamber system. The wall is associated in particular with a housing surrounding the combustion chamber system. The secondary current is z. B. used for cooling purposes, both convective by Vorbeiströmen on the peripheral wall and for cooling the exhaust gas by admixing behind the reaction zone by mixing air openings. The ratio between total oxidant flow and secondary flow is usually designed over the geometry and associated specific pressure loss ratio. Changes in the length of the combustor system can affect this ratio via channel geometry changes, which in turn can affect the combustion process. This can be reduced or avoided by the inventive design of the combustion chamber system. At the same time, the ratio can be selectively changed by changing the geometry of the air supply of the channel and / or existing mixing air openings by the simple interchangeability of the second unit.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich, wenn in dem zweiten Teilabschnitt der Umfangswandung, insbesondere umlaufend, Mischluftöffnungen angeordnet sind, über die im Betrieb stromab der Reaktionszone Oxidator des Sekundärstroms in den Brennraum strömt. Durch die Beimischung von Oxidator wird das Abgas vor Eintritt in die Turbine abgekühlt, was die thermische Belastung der Turbine wesentlich reduziert und auch die Wärmeausdehnung der Umfangswandung ab der Position der Mischluftöffnungen verringern kann. Wenn die Mischluftöffnungen dem zweiten Teilabschnitt zugeordnet sind, können die Mischluftöffnungen auf einfache Weise durch Austausch lediglich der zweiten Baueinheit geändert werden, z. B., wenn eine andere Betriebsweise ein anderes Verhältnis von Gesamt- zu Sekundärstrom erfordert.An advantageous embodiment is obtained when in the second section of the peripheral wall, in particular circumferentially, mixed air openings are arranged, flows through the downstream of the reaction zone in the operation of the secondary oxidant oxidizer in the combustion chamber. The admixture of oxidizer cools the exhaust gas prior to entering the turbine, which substantially reduces the thermal load on the turbine and can also reduce the thermal expansion of the peripheral wall from the position of the mixed air ports. If the mixed air openings are assigned to the second section, the mixed air openings can be changed in a simple manner by replacing only the second unit, z. B., when another mode of operation requires a different ratio of total to secondary.

Ein besonders vorteilhaftes Brennkammersystem ergibt sich, wenn das Brennkammersystem zum Betrieb mit einer ausgeprägten inneren Rezirkulationszone ausgebildet ist, wobei insbesondere Zufuhrdüsen zur Zufuhr von Oxidator und/oder Brennstoff über den Brennerkopf ringförmig umlaufend in der Stirnwand des Brennerkopfes angeordnet sind. Vorzugsweise befinden sich die Zufuhrdüsen radial im Außenbereich, näher an der Umfangswandung als an der Längsachse, vorzugsweise im äußeren Drittel. Die Umfangswandung ist dabei für eine symmetrische Verbrennung z. B. zylindrisch umlaufend ausgebildet. Brennkammersysteme dieser Art sind beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2016 118 632.5 , eingereicht beim DPMA am 30.09.2016, und in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 10 2016 118 633.3, eingereicht beim DPMA am 30.09.2016, angegeben.A particularly advantageous combustion chamber system is obtained when the combustion chamber system is designed to operate with a pronounced inner recirculation zone, wherein in particular supply nozzles for supplying oxidant and / or fuel are arranged in an annular fashion in the front wall of the burner head via the burner head. Preferably, the supply nozzles are located radially in the outer region, closer to the peripheral wall than on the longitudinal axis, preferably in the outer third. The peripheral wall is for a symmetrical combustion z. B. formed cylindrical circumferential. Combustor systems of this type are, for example, in the unpublished German Patent Application No. 10 2016 118 632.5 , filed with the DPMA on 30.09.2016, and in the non-prepublished German patent application no. 10 2016 118 633.3 filed with the DPMA on 30.09.2016.

Eine strömungsgünstige Ausbildung des Brennerkopfes und damit des Brennkammersystems wird erreicht, wenn die Stirnwand zumindest teilweise gegen die Anströmrichtung des Oxidators zulaufend ausgebildet ist. Dabei verjüngt sich die Stirnwand beispielsweise konisch und läuft insbesondere symmetrisch auf der Längsachse zusammen. Dadurch wird der Anströmverlust durch den Oxidator, der über ein Plenum in Richtung der Brennkammer bzw. um die Brennkammer geleitet wird, reduziert. Dies trägt zur Strömungsoptimierung des Brennkammersystems und damit zur Steigerung des Gesamtwirkungsgrades einer Anlage bei, in der das Brennkammersystem zum Einsatz kommt. Auch die Abzweigung eines Sekundärstromes aus dem Oxidator und dessen Verteilung auf einen Kanal um die Umfangswandung kann dadurch strömungseffizient erfolgen.A streamlined design of the burner head and thus of the combustion chamber system is achieved when the end wall is formed at least partially tapering towards the direction of flow of the oxidizer. In this case, the end wall tapers conically, for example, and converges in particular symmetrically on the longitudinal axis. As a result, the flow loss through the oxidizer, which is passed through a plenum in the direction of the combustion chamber or to the combustion chamber, reduced. This contributes to the flow optimization of the combustion chamber system and thus to an increase in the overall efficiency of a system in which the combustion chamber system is used. Also, the diversion of a secondary stream from the oxidizer and its distribution to a channel around the peripheral wall can be carried flow-efficient.

Vorzugsweise ist die Stirnwand als Wandung anstelle aus Vollmaterial ausgebildet. Vorhandene Zufuhrdüsen in die Brennkammer sind an der Stirnwand befestigt und ragen dabei zumindest stromauf in das Plenum, vorzugsweise auch stromab in den Brennraum hinein. Dadurch kann die Materialdicke der Stirnwand möglichst gering sein, jedoch derart, dass eine ausreichende Stabilität auch bei für Brennkammersysteme typischer thermischer Belastung gewährleistet ist. Es hat sich herausgestellt, dass eine derartige, möglichst dünnwandige Stirnwand zur Stabilität des Verbrennungsprozesses beiträgt: Durch die geringe Masse ergibt sich eine geringe thermische Trägheit. So werden stationäre Zustände im Brennkammersystem, mit stabilem Verbrennungsbetrieb, schneller erreicht.Preferably, the end wall is formed as a wall instead of solid material. Existing feed nozzles in the combustion chamber are attached to the end wall and protrude at least upstream in the plenary, preferably also downstream in the Combustion chamber into it. As a result, the material thickness of the end wall can be as low as possible, but in such a way that sufficient stability is ensured even with combustion chamber systems typical thermal load. It has been found that such an end wall, which is as thin-walled as possible, contributes to the stability of the combustion process. The low mass results in low thermal inertia. Thus stationary conditions in the combustion chamber system, with stable combustion operation, are reached faster.

Eine kompakte erste Baueinheit mit einer stabilen Lagerung ist dadurch erhältlich, dass die Stirnwand stromauf in ein Positionierelement übergeht, das auf der Längsachse angeordnet ist, und dass das Positionierelement stromauf in einen Verteilerbereich und darüber in eine Brennstoffzuleitung übergeht. Dadurch ist zugleich eine symmetrische, teileoptimierte und strömungseffiziente Ausbildung des Brennkammersystems erreichbar. Die Symmetrie begünstigt dabei einen optimierten Verbrennungsprozess mit geringem Schadstoffausstoß.A compact first structural unit with a stable bearing is obtainable in that the end wall merges upstream into a positioning element which is arranged on the longitudinal axis, and in that the positioning element passes upstream into a distributor area and thereafter into a fuel feed line. As a result, a symmetrical, part-optimized and flow-efficient design of the combustion chamber system can be achieved at the same time. The symmetry favors an optimized combustion process with low pollutant emissions.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Brennkammersystem mit einer ersten und einer zweiten Baueinheit, denen jeweils ein Teilabschnitt einer Umfangswandung zugeordnet ist und
  • 2 eine Ansicht des Brennkammersystems gemäß 1 von vorne in Richtung Brennerkopf und Lagermittel.
The invention will be explained in more detail by means of embodiments with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a sectional view through a combustion chamber system according to the invention with a first and a second structural unit, which in each case a partial section of a peripheral wall is assigned and
  • 2 a view of the combustion chamber system according to 1 from the front in the direction of burner head and bearing means.

1 zeigt in einer Schnittdarstellung ein Brennkammersystem 1 mit einem Brennerkopf 4 und einer Brennkammer 10. Das Brennkammersystem 1 ist zur Verbrennungsprozessführung nach dem sogenannten „FLOX®“-Prinzip ausgelegt, bei dem sich im Betrieb eine ausgeprägte innere Rezirkulationszone 22 ausbildet. Durch die erfindungsgemäße Weiterbildung des derartigen Brennkammersystems 1 lassen sich die bereits günstigen Emissionswerte weiter optimieren bzw. stabilisieren. So wird in Zusammenwirken mit den nachfolgend beschriebenen Ausbildungen, insbesondere auch des Brennerkopfes 4, ein effizient, stabil und emissionsarm zu betreibendes Brennkammersystem 1 bereitgestellt. 1 shows a sectional view of a combustion chamber system 1 with a burner head 4 and a combustion chamber 10 , The combustion chamber system 1 is designed for combustion process management according to the so-called "FLOX ® " principle, in which during operation a pronounced inner recirculation zone 22 formed. The inventive development of such a combustion chamber system 1 the already favorable emission values can be further optimized or stabilized. Thus, in cooperation with the training described below, in particular also the burner head 4 , an efficient, stable and low-emission combustion system 1 provided.

Die Brennkammer 10 umfasst einen Brennraum 2, der von einer Umfangswandung 3 der Brennkammer 10 umgrenzt ist. Die Umfangswandung 3 ist zylindrisch um eine Längsachse L angeordnet, entlang derer sich das Brennkammersystem 1 axial erstreckt. Im ausgangsseitigen Endbereich der Brennkammer 10 sind rundum in der Umfangswandung 3 Mischluftöffnungen 30 zum Zuführen von Mischluft in das verbrannte, aus der Brennkammer 10 strömende Abgas eingebracht. Diese sind vorliegend in einer Reihe ringartig, radial gleichmäßig um die Umfangswandung 3 verteilt und im Einzelnen als Kreisbohrungen ausgeführt, wobei andere Öffnungsformen und auch andere Anordnungen möglich sind.The combustion chamber 10 includes a combustion chamber 2 from a peripheral wall 3 the combustion chamber 10 is bounded. The peripheral wall 3 is arranged cylindrically about a longitudinal axis L, along which the combustion chamber system 1 extends axially. In the output end of the combustion chamber 10 are all around in the peripheral wall 3 Mixed air openings 30 for supplying mixed air into the burned, out of the combustion chamber 10 introduced flowing exhaust gas. These are present in a row ring-like, radially evenly around the peripheral wall 3 distributed and executed in detail as circular holes, with other opening shapes and other arrangements are possible.

Der Brennerkopf 4 ist eingangsseitig des Brennraums 2 angeordnet und weist für die Zugabe von zu verbrennenden Frischgasen (d. h. Oxidator, hier weiterhin als „(Brenn-) Luft“ bezeichnet, und Brennstoff) mehrere, hier beispielhaft sechs, Zufuhrdüsen 47 mit in den Brennraum 2 mündenden Zufuhröffnungen 46 auf. Die Zufuhröffnungen 46 sind gleichmäßig umlaufend auf einem gedachten Ring in einer eingangsseitigen Stirnwand 40 angeordnet. Der Ring, insbesondere Kreisring, auf dem die Zufuhröffnungen 46 angeordnet sind, befindet sich im äußeren Bereich der Stirnwand 40, sodass der radiale Abstand der Zufuhröffnungen 46 (bezüglich ihrer Mittelpunkte) zu der Umfangswandung 3 geringer ist als zu der Längsachse L. Das Frischgas „Luft“ kann auch durch einen anderen Oxidator gebildet sein und/oder Gaszusätze aufweisen, wie etwa Abgas, oder thermisch verwertbare Kohlenwasserstoffverbindungen. Als Brenngas wird z. B. Erdgas eingesetzt, oder ein anderer, insbesondere gasförmiger, Brennstoff.The burner head 4 is the input side of the combustion chamber 2 arranged and has for the addition of fresh gases to be combusted (ie oxidizer, hereinafter referred to as "(combustion) air", and fuel) several, here six exemplary, feed nozzles 47 with in the combustion chamber 2 opening feed ports 46 on. The feed openings 46 are evenly circulating on an imaginary ring in an input-side end wall 40 arranged. The ring, in particular circular ring, on which the feed openings 46 are arranged, located in the outer region of the end wall 40 so that the radial distance of the feed openings 46 (with respect to their centers) to the peripheral wall 3 The fresh gas "air" can also be formed by another oxidizer and / or have gas additives, such as exhaust gas, or thermally usable hydrocarbon compounds. As a fuel gas z. B. natural gas, or another, in particular gaseous, fuel.

Der Brennerkopf 4 umfasst neben den Zufuhrdüsen 47 und der Stirnwand 40, die eingangsseitig den Brennraum 2 begrenzt, eine Brennstoffzufuhr zur Zugabe von Brennstoff in die Brennluft. Die Stirnwand 40 ist entgegen der Anströmrichtung bezüglich der Brennluft konisch verjüngt, um den Anströmverlust im Betrieb gegenüber einer flachen Ausführung zu verringern.The burner head 4 includes next to the feed nozzles 47 and the front wall 40 , the input side of the combustion chamber 2 limited, a fuel supply for adding fuel into the combustion air. The front wall 40 is conically tapered against the direction of flow with respect to the combustion air to reduce the flow loss during operation compared to a flat design.

Die Brennstoffzufuhr umfasst vorliegend mehrere Brennstoffdüsen 44, die hier jeweils einer der Zufuhrdüsen 47 zur Bildung von Luft-/ Brennstoffdüsenanordnungen 41 zugeordnet sind. Dabei ragt je eine Zufuhrdüse 47 mit einem, hier durch einen Zylinderabschnitt gebildeten, stromaufseitigen Ende in ein Plenum 49 hinein und bildet so eine Luftzufuhr 45. Stromab der Luftzufuhr 45 verjüngt sich der Querschnitt der Zufuhrdüse 47, hier des Zylinderabschnitts, zur Bildung einer Beschleunigungsstrecke, hier über einen konischen axialen Bereich, und ragt mit einem verjüngten, stromabseitigen Abschnitt durch die Stirnwand 40 in die Brennkammer 10 hinein. Der in die Brennkammer 10 ragende Abschnitt ist ebenfalls zylinderförmig ausgebildet, kann aber auch eine andere Form aufweisen. Die Zufuhrdüsen 47 erstrecken sich entlang von Mittellängsachsen M, die parallel zur Längsachse L ausgerichtet sind, zur axialen Zufuhr des teilvorgemischten Brennstoff-Luft-Gemisches in die Brennkammer 10. Möglich ist auch eine nicht-vorgemischte oder technisch vollständig vorgemischte Zugabe der Frischgase, wobei der Brennerkopf 4 entsprechend ausgelegt ist.The fuel supply in the present case comprises a plurality of fuel nozzles 44 here each one of the feed nozzles 47 to form air / fuel nozzle assemblies 41 assigned. Each one feed nozzle protrudes 47 with a, formed here by a cylindrical portion, the upstream end in a plenum 49 into it and forms an air supply 45 , Downstream of the air supply 45 the cross-section of the feed nozzle tapers 47 , here the cylinder portion, to form an acceleration section, here via a conical axial region, and projects with a tapered, downstream portion through the end wall 40 into the combustion chamber 10 into it. The in the combustion chamber 10 projecting portion is also cylindrical, but may also have a different shape. The feed nozzles 47 extend along central longitudinal axes M parallel to the longitudinal axis L are aligned, for the axial supply of the partially premixed fuel-air mixture in the combustion chamber 10 , Also possible is a non-premixed or technically completely premixed addition of the fresh gases, wherein the burner head 4 is designed accordingly.

In jeweils eine Zufuhrdüse 47 ragt eine Zweigleitung 43 einer fingerartigen Leitungsanordnung hinein. Dabei gehen die Zweigleitungen 43 fingerartig von einer zentralen Brennstoffzuleitung 42 ab, wobei sie eine gewisse Leitungslänge, beispielsweise mehr als dreimal so lang wie der Leitungsaußendurchmesser, aufweisen. Für eine genaue, symmetrische Zuführung des Brennstoffes von der zentralen Brennstoffzuleitung 42 radial mittig in die Zufuhrdüsen 47 sind die Zweigleitungen 43 mit einem Richtungswechsel, hier für eine günstige Strömungsführung gebogen, ausgeführt, wobei der Winkel α der Biegungen größer 90° und weniger 180° beträgt. Je eine Zweigleitung 43 mündet in einer Brennstoffdüse 44, die unmittelbar stromauf des verjüngten Abschnitts, mit einer Mündung unmittelbar zu Beginn der Beschleunigungsstrecke, positioniert ist. Der Brennstoff kann so koaxial der einströmenden Brennluft zugegeben werden, wobei unmittelbar stromab der Brennstoff-Zugabeposition die Brennluft durch die Querschnittsverengung beschleunigt wird. Bis zu der Zufuhröffnung 46 kann eine (Teil-) Vormischung von Brennstoff und Brennluft stattfinden. In each case a feed nozzle 47 protrudes a branch line 43 a finger-like conduit arrangement. The branches go 43 finger-like from a central fuel supply 42 while having a certain length of pipe, for example, more than three times as long as the pipe outer diameter. For a precise, symmetrical supply of fuel from the central fuel supply 42 radially in the center of the feed nozzles 47 are the branch lines 43 with a change of direction, bent here for a favorable flow guidance, executed, wherein the angle α of the bends is greater than 90 ° and less than 180 °. One branch each 43 flows into a fuel nozzle 44 which is positioned immediately upstream of the tapered section, with an orifice immediately at the beginning of the acceleration section. The fuel can thus be added coaxially to the incoming combustion air, wherein immediately downstream of the fuel addition position, the combustion air is accelerated by the cross-sectional constriction. Up to the feed opening 46 a (partial) premix of fuel and combustion air can take place.

Neben den Brennstoffdüsen 44 umfasst die Brennstoffzufuhr weiterhin einen zentralen, symmetrisch auf der Längsachse L angeordneten Verteilerbereich 421 und die davon abgehenden und in die Brennstoffdüsen 44 mündenden Zweigleitungen 43. Die Zweigleitungen 43 werden über den Verteilerbereich 421 und eine Brennstoffzuleitung 42 mit Brennstoff gespeist. So ergibt sich eine symmetrische Anordnung der Brennstoffzufuhr, bei der nicht explizit ein Brennstoffplenum vorgesehen ist. Dadurch kann auf einen hohen Druckverlust zur gleichmäßigen Verteilung des Brennstoffes, wie in der Regel bei Ausführungen mit Brennstoffplenum vorgesehen, verzichtet werden.Next to the fuel nozzles 44 the fuel supply furthermore comprises a central distribution area arranged symmetrically on the longitudinal axis L. 421 and the ones going off and into the fuel nozzles 44 opening branch lines 43 , The branch lines 43 be over the distributor area 421 and a fuel supply line 42 fueled. This results in a symmetrical arrangement of the fuel supply, in which not explicitly a Brennstoffplenum is provided. As a result, it is possible to dispense with a high pressure loss for uniform distribution of the fuel, as is generally provided in embodiments with fuel plenum.

Der Brennerkopf 4 und die Umfangswandung 3 können als Montagehilfe eine radiale Positioniereinheit aufweisen (hier nicht gezeigt). Diese kann z.B. durch einen nasenartigen Vorsprung im Außenbereich der Stirnwand 4 und eine komplementäre Aufnahme in der Umfangswandung 3 gebildet sein. Die Aufnahme ist z. B. so ausgebildet und positioniert, dass der Vorsprung bei der Montage von Brennerkopf 4 und Umfangswandung 3 eingreift. Diese Ausbildung erleichtert bei der Erstmontage des Brennkammersystems 1, bei der der Brennerkopf 4 und die Umfangswandung 3 aneinander befestigt werden, eine definierte Positionierung dieser beiden Teile zueinander in Umfangsrichtung.The burner head 4 and the peripheral wall 3 can have as a mounting aid a radial positioning (not shown here). This can, for example, by a nose-like projection in the outer region of the end wall 4 and a complementary receptacle in the peripheral wall 3 be formed. The recording is z. B. so formed and positioned that the projection in the assembly of burner head 4 and peripheral wall 3 intervenes. This training facilitates the initial assembly of the combustion chamber system 1 in which the burner head 4 and the peripheral wall 3 be attached to each other, a defined positioning of these two parts to each other in the circumferential direction.

An ihrem stromab gelegenen Ende weist das Brennkammersystem 1 einen Brennraumauslass 35 auf, mittels dem das Brennkammersystem 1 in eine Abgasleitung (hier nicht dargestellt) eines Abgasbereichs 5 übergeht. Über die Abgasleitung wird das Abgas im Betrieb beispielsweise einer Turbine zugeführt. Der Brennraumauslass 35 weist einen konischen Abschnitt 38 auf, der zur strömungsgünstigen Querschnittsreduktion von der Umfangswandung 3 auf die Abgasleitung vorhanden ist. Der konische Abschnitt 38 kann fest, z. B. einteilig mit der Umfangswandung 3 verbunden sein. Auf den konischen Abschnitt 38 kann auch verzichtet werden.At its downstream end is the combustion chamber system 1 a combustion chamber outlet 35 on, by means of which the combustion chamber system 1 in an exhaust pipe (not shown here) of an exhaust region 5 passes. During operation, the exhaust gas is supplied to a turbine via the exhaust gas line, for example. The combustion chamber outlet 35 has a conical section 38 on, the flow-favorable cross-section reduction of the peripheral wall 3 is present on the exhaust pipe. The conical section 38 can be fixed, z. B. in one piece with the peripheral wall 3 be connected. On the conical section 38 can also be dispensed with.

Das Brennkammersystem 1 ist in einem Gehäuse einer technischen Anwendung montiert, dessen Wandung 8 in 1 teilweise schematisch angedeutet ist. Insbesondere kann dies das Gehäuse einer Mikrogasturbinenanordnung sein, z.B. mit einem Druckgehäuseteil 81, das einen Großteil des Brennkammersystems 1 beherbergt und mit einem Turbinengehäuseteil 82, die über eine Flanschverbindung 83 (hier angedeutet) verbunden sind. Zwischen der Wandung 8 und der Außenseite der Umfangswandung 3 ist ein Kanal 84 zur Luftführung gebildet. Der Kanal 84 dient der Sekundärluftführung, die sich im Betrieb aus dem Gesamtluftstrom des Plenums 49 stromauf der Stirnwand 40 abteilt. Die Wandung 8 läuft im Bereich des konischen Abschnitts 38 in einer, hier konischen, Querschnittsverengung zusammen. Wie 1 erkennen lässt, hängt der Strömungsquerschnitt des Kanals 84 im Bereich der Querschnittsverengung u. a. von der axialen Länge des Brennkammersystems 1 ab.The combustion chamber system 1 is mounted in a housing of a technical application whose wall 8th in 1 partially indicated schematically. In particular, this may be the housing of a micro gas turbine arrangement, for example with a pressure housing part 81 that covers much of the combustion chamber system 1 houses and with a turbine housing part 82 , which have a flange connection 83 (indicated here) are connected. Between the wall 8th and the outside of the peripheral wall 3 is a channel 84 formed for air flow. The channel 84 Serves the secondary air flow, which is in operation from the total air flow of the plenum 49 upstream of the front wall 40 divides. The wall 8th runs in the area of the conical section 38 in one, here conical, cross-sectional constriction together. As 1 can recognize, depends on the flow cross-section of the channel 84 in the area of the cross-sectional constriction, inter alia, of the axial length of the combustion chamber system 1 from.

Gemäß einem Kernaspekt der Erfindung ist das Brennkammersystem 1 axial in zwei Baueinheiten 36 und 37 unterteilt, die relativ zueinander axial verschiebbar gelagert sind. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Lagerung getrennt voneinander. Möglich sind auch mehr als zwei Baueinheiten 36, 37, die das Brennkammersystem 1 bilden. Den Baueinheiten 36 und 37 ist jeweils ein axialer Teilabschnitt 30, 31 der Umfangswandung 3 zugeordnet, sodass die Umfangswandung 3 in zwei axiale Teilabschnitte 30, 31 unterteilt ist. Die Baueinheiten 36, 37 sind mit den Teilabschnitten 30, 31 axial hintereinander und in ihrem Übergang relativ zueinander axial verschiebbar angeordnet. Dabei ist zumindest ein stromab weisendes Ende 39 des ersten Teilabschnitts 30 gegenüber dem zweiten Teilabschnitt 31 axial verschiebbar.In accordance with a key aspect of the invention, the combustor system is 1 axially in two units 36 and 37 divided, which are mounted axially displaceable relative to each other. In the embodiment shown, the storage takes place separately. Also possible are more than two units 36 . 37 that the combustion chamber system 1 form. The building units 36 and 37 is in each case an axial section 30 . 31 the peripheral wall 3 assigned so that the perimeter wall 3 in two axial sections 30 . 31 is divided. The building units 36 . 37 are with the sections 30 . 31 arranged axially one behind the other and axially displaceable relative to one another in their transition. It is at least one downstream end 39 of the first section 30 opposite the second section 31 axially displaceable.

Die erste, weiter stromauf angeordnete Baueinheit 36 umfasst weiterhin den Brennerkopf 4, an dessen Stirnwand 40 die Umfangswandung 3 umlaufend befestigt ist und von der aus sich der erste Teilabschnitt 30 der Umfangswandung 3 erstreckt. Der erste Teilabschnitt 30 weist axial eine derartige Länge auf, dass er sich zumindest über eine Reaktionszone 21 hinweg erstreckt, in der im Betrieb die schnellen Verbrennungsreaktionen stattfinden. Die zweite Baueinheit 37 umfasst neben dem zweiten Teilabschnitt 37 den Brennraumauslass 35 mit dem konischen Abschnitt 38. In dem zweiten Teilabschnitt 31 der Umfangswandung 3 sind weiterhin die Mischluftöffnungen 34 angebracht.The first, further upstream arranged assembly 36 further includes the burner head 4 , on the front wall 40 the peripheral wall 3 is circumferentially secured and from the first section 30 the peripheral wall 3 extends. The first section 30 has a length axially such that it is at least over a reaction zone 21 in which the rapid combustion reactions take place during operation. The second unit 37 includes next to the second subsection 37 the combustion chamber outlet 35 with the conical section 38 , In the second subsection 31 the peripheral 3 are still the mixed air openings 34 appropriate.

Die beiden Baueinheiten 36, 37 sind derart lösbar montiert, dass die Teilabschnitte 30, 31 unmittelbar axial hintereinander angeordnet sind. „Lösbar“ bedeutet, dass die Baueinheiten 36, 37 bei oder nach der Demontage trennbar sind bzw. getrennt vorliegen. Ein definierter, axial lückenloser Übergang zwischen den beiden Teilabschnitten 30, 31 wird dadurch erreicht, dass die beiden Teilabschnitte 30, 31 in einem axialen Überlappungsbereich 32 miteinander überlappen. Dazu ist der Innendurchmesser des zweiten Teilabschnitts 31 geringfügig größer als der Außendurchmesser des ersten Teilabschnitts 30, sodass bei der Montage der erste Teilabschnitt 30 in den zweiten Teilabschnitt 31 geschoben werden kann. Vorliegend ist der Innendurchmesser des zweiten Teilabschnitts 31 derart größer gewählt, dass die beiden Teilabschnitte 30, 31 berührungsfrei unter Bildung eines Ringspalts 33 in dem Überlappungsbereich 32 zueinander angeordnet sind (bis auf z. B. ggf. vorhandene Verdrehsicherungsmittel und/oder Führungsmittel und/oder Abstandshaltemittel 381). Dies erlaubt eine einfache Montage und eine gute axiale Beweglichkeit zueinander. Der Ringspalt 33 ist radial so weit, dass auch bei z. B. Verformungen im Betrieb die axiale Beweglichkeit zueinander erhalten bleibt, ansonsten jedoch möglichst eng, um eine Luftleckage zwischen dem Kanal 84 und dem Brennraum 2 gering zu halten.The two building units 36 . 37 are detachably mounted so that the sections 30 . 31 are arranged directly axially one behind the other. "Releasable" means that the building units 36 . 37 are separable during or after disassembly or present separately. A defined, axially gapless transition between the two sections 30 . 31 is achieved by the fact that the two subsections 30 . 31 in an axial overlap area 32 overlap with each other. For this purpose, the inner diameter of the second section 31 slightly larger than the outer diameter of the first section 30 so that during assembly of the first section 30 in the second section 31 can be pushed. In the present case, the inner diameter of the second section 31 chosen so larger that the two subsections 30 . 31 non-contact forming an annular gap 33 in the overlap area 32 are arranged to each other (except, for example, possibly present anti-rotation means and / or guide means and / or spacer means 381 ). This allows easy installation and a good axial mobility to each other. The annular gap 33 is radially so far that even at z. B. deformations in operation, the axial mobility is maintained to each other, but otherwise as close as possible to an air leakage between the channel 84 and the combustion chamber 2 to keep low.

Im Betrieb kommt es aufgrund hoher thermischer Belastung, insbesondere in der Reaktionszone 21, zu einer Wärmeausdehnung insbesondere der Umfangswandung 3. Dies bewirkt eine (axiale) Längenausdehnung der Umfangswandung 3, die bei einem herkömmlichen, einteiligen Brennkammersystem 1 in einer axialen Verschiebung am Brennraumauslass 35 resultieren kann, insbesondere wenn es stromauf der Brennkammer 10 gelagert ist, beispielsweise über den Brennerkopf 4. Wenn - wie auch bei dem hier gezeigten Beispiel - das Brennkammersystem 1 in eine Gasführungsgeometrie (hier der Luftführungsgeometrie) einer Gasturbinenanlage eingebunden ist, kann die Längenänderung diese Geometrie verändern. Der Brennraumauslass 35 mit dem konischen Abschnitt 38 wird axial in Richtung Turbinengehäuseteil 82 verschoben, was den Strömungsquerschnitt des Kanals 84 verringert. Dies beeinflusst die Druckverlustverhältnisse in der Gasführung und damit das Verhältnis der Luftaufteilung (Brennluft zu Sekundärluft), was einen direkten Einfluss auf den Verbrennungsprozess und damit den Abgasemissionen nimmt.In operation, it comes due to high thermal stress, especially in the reaction zone 21 , to a thermal expansion in particular of the peripheral wall 3 , This causes an (axial) longitudinal extension of the peripheral wall 3 that in a conventional, one-piece combustion chamber system 1 in an axial displacement at the combustion chamber outlet 35 can result, especially if it is upstream of the combustion chamber 10 is stored, for example via the burner head 4 , If - as with the example shown here - the combustion chamber system 1 in a gas guide geometry (here the air guide geometry) of a gas turbine plant is involved, the change in length can change this geometry. The combustion chamber outlet 35 with the conical section 38 becomes axially towards the turbine housing part 82 shifted, which is the flow cross section of the channel 84 reduced. This influences the pressure loss conditions in the gas guide and thus the ratio of the air distribution (combustion air to secondary air), which has a direct influence on the combustion process and thus the exhaust emissions.

Durch die hier gezeigte Ausbildung wird die wärmeausdehnungsbedingte Längenänderung des Brennkammersystems 1 durch die axiale Relativbewegung der Teilabschnitte 30, 31 zueinander weitgehend kompensiert. Unter der thermischen Belastung im Betrieb schiebt sich der erste Teilabschnitt 30 der Umfangswandung 3 axial weiter unter den zweiten Teilabschnitt 31 der Umfangswandung 3. Der Weg der axialen Verschiebbarkeit ist dabei zumindest so groß ausgelegt wie die zu erwartende wärmebedingte Längenausdehnung der ersten Baueinheit 36, um diese kompensieren zu können. Dabei vergrößert sich der Überlappungsbereich 32 um die axiale Längenausdehnung, die Gesamtlänge des Brennkammersystems 1 bleibt jedoch weitgehend unverändert. Die Gesamtlänge variiert im Wesentlichen um die Längenausdehnung der zweiten Baueinheit 37. Diese Längenausdehnung fällt aufgrund der dort niedrigeren Gastemperaturen (insbesondere auch durch Beimischung von Mischluft) und der vergleichsweise geringen Länge der zweiten Baueinheit 37 gering aus. Der Strömungsquerschnitt des Kanals 84 bleibt somit im Wesentlichen unverändert. Dadurch bleiben die Druckverlustverhältnisse in der Strömungsführung und damit das Verhältnis der Luftaufteilung im Wesentlichen konstant. Dies trägt zu einer definierten Verbrennungsprozessführung bei.Due to the design shown here, the heat expansion-related change in length of the combustion chamber system 1 by the axial relative movement of the sections 30 . 31 largely compensated each other. Under the thermal load during operation, the first section slides 30 the peripheral wall 3 axially further under the second section 31 the peripheral wall 3 , The path of the axial displaceability is at least as large as the expected thermal expansion of the first structural unit 36 to be able to compensate for them. This increases the overlap area 32 around the axial length, the total length of the combustion chamber system 1 remains largely unchanged. The overall length essentially varies by the length of the second structural unit 37 , This longitudinal expansion is due to the lower gas temperatures there (in particular by mixing mixed air) and the relatively short length of the second unit 37 low. The flow cross section of the channel 84 remains essentially unchanged. As a result, the pressure loss ratios in the flow guide and thus the ratio of the air distribution remain substantially constant. This contributes to a defined combustion process management.

Die beiden Baueinheiten 36, 37 sind für eine axial verschiebbare Lagerung der Teilabschnitte 30, 31 zweckmäßigerweise getrennt voneinander gelagert. Die zweite Baueinheit 37 ist an dem sie umgebenden Gehäuse der technischen Anwendung, hier der Mikrogasturbinenanordnung, gelagert. Zu diesem Zweck weist die zweite Baueinheit 37 vorliegend ein Lagermittel 6 auf, das an dem Außenumfang des zweiten Teilabschnitts 31 befestigt ist. In der gezeigten Ausführungsvariante erfolgt die Lagerung des Lagermittels 6 an der Flanschverbindung 83 zwischen den beiden Gehäuseteilen 81, 82, wodurch das Lagermittel 6 einfach montierbar und die zweite Baueinheit 37 sicher gelagert ist. Das Lagermittel 6 ist bei dem Ausführungsbeispiel so ausgebildet, dass es umlaufend in einem Gasführungsabschnitt, hier dem Kanal 84, angeordnet werden kann, wobei es von dem Gas passierbar ist. Dabei ist das Lagermittel 6 vorteilhaft so ausgebildet, dass es einen geringen Strömungswiderstand aufweist, aber zugleich ausreichend stabil ist für eine sichere Lagerung.The two building units 36 . 37 are for axially displaceable mounting of the sections 30 . 31 expediently stored separately from each other. The second unit 37 is mounted on the surrounding housing of the technical application, here the micro gas turbine arrangement. For this purpose, the second unit 37 in the present case a storage means 6 on, on the outer periphery of the second section 31 is attached. In the embodiment shown, the bearing of the bearing means takes place 6 at the flange connection 83 between the two housing parts 81 . 82 , whereby the storage means 6 easy to install and the second unit 37 is stored safely. The storage medium 6 is formed in the embodiment so that it circulating in a gas guide section, here the channel 84 , can be arranged, wherein it is passable by the gas. Here is the storage means 6 Advantageously designed so that it has a low flow resistance, but at the same time is sufficiently stable for safe storage.

Die genannte vorteilhafte Lagerung lässt sich z. B. durch die hier gezeigte Ausbildung erreichen. Wie im Detail auch aus 2 ersichtlich, weist das Lagermittel 6 eine Ringstruktur auf. Dabei umfasst das Lagermittel 6 einen ringförmigen äußeren Anlageabschnitt 61 zur Anlage an dem umgebenden Gehäuse und einen inneren Anlageabschnitt 63, mit dem das Lagermittel 6 an dem zweiten Teilabschnitt 31 der Umfangswandung 3 befestigt ist und so einen Teil der zweiten Baueinheit 37 bildet. Die Anlageabschnitte 61, 63 sind für eine sichere Anlage bzw. gute Befestigungsmöglichkeit mit zugleich widerstandsarmer Formgebung ringartig und vorzugsweise dünnwandig ausgebildet. Die Materialstärke ist jedoch zumindest ausreichend dick, um den Anlageabschnitten 61, 63 die für die Lagerung nötige Stabilität zu verleihen. Der äußere Anlageabschnitt 61 weist einen umlaufenden, radial nach außen gerichteten Überstand 62 auf, der hier axial mittig ausgebildet ist. Mit dem Überstand 62 greift das Lagermittel 6 z. B. in eine in der Flanschverbindung 83 gebildete Nut ein. Dabei kann das Lagermittel 6 zwischen den Flanschen geklemmt sein, wodurch vorteilhaft eine definierte Positionierung des Lagermittels 6 und damit der zweiten Baueinheit 37 erreicht wird. Bei vertikaler Montage des Brennkammersystems 1 könnte das Lagermittel 6 mit dem Überstand 62 auch auf dem Flansch des Turbinengehäuseteils 82 aufliegen und sich gegen diesen abstützen (hier nicht gezeigt). Die beiden Anlageabschnitte 61, 63 sind durch sich radial (bzgl. der Längsachse L) erstreckende Stege 64 stabil miteinander verbunden, hier beispielhaft sechs an der Zahl.The said advantageous storage can be z. B. reach through the training shown here. As in detail also out 2 can be seen, the storage means 6 a ring structure on. In this case, the storage means comprises 6 an annular outer abutment section 61 for abutment with the surrounding housing and an inner abutment section 63 with which the storage medium 6 at the second subsection 31 the peripheral wall 3 is attached and so a part of the second unit 37 forms. The investment sections 61 . 63 are ring-shaped and preferably thin-walled for a secure system or good attachment with at the same time low-resistance design. The material thickness is however at least sufficiently thick around the abutment sections 61 . 63 to give the necessary stability for storage. The outer abutment section 61 has a circumferential, radially outward projection 62 on, which is formed axially centrally here. With the supernatant 62 picks up the storage device 6 z. B. in one in the flange 83 formed groove. In this case, the storage means 6 be clamped between the flanges, thereby advantageously a defined positioning of the bearing means 6 and thus the second unit 37 is reached. For vertical installation of the combustion chamber system 1 could be the storage agent 6 with the supernatant 62 also on the flange of the turbine housing part 82 rest and support against it (not shown here). The two investment sections 61 . 63 are radially (with respect to the longitudinal axis L ) extending webs 64 stable connected with each other, here by way of example six in number.

Durch die genannte Ausbildung und Positionierung wirkt das Lagermittel 6 zugleich als radialer Distanzring. Dadurch wird ein gleichmäßiger radialer Abstand des Brennkammersystems 1 zu der Wandung 8, und damit ein gleichmäßiger symmetrischer Strömungsquerschnitt des Kanals 84 sichergestellt. Dies trägt zu einer symmetrischen Luftführung bei. Wie 1 zeigt, kann/können zusätzlich ein oder mehrere Abstandshaltemittel 381 an der zweiten Baueinheit 37 vorhanden sein, um den Strömungsquerschnitt des Kanals 84 möglichst konstant zu halten. Die Abstandshaltemittel 381 sind vorliegend in Form von Vorsprüngen an der Außenseite des konischen Abschnitts 38 zur Anlage an der Wandung 8 angeordnet. Sie dienen insbesondere dazu, die zweite Baueinheit 37 zusätzlich festzulegen und Positionsänderungen der zweiten Baueinheit 37 z. B. durch Verformungen entgegenzuwirken.Due to the aforementioned training and positioning the bearing means acts 6 at the same time as a radial spacer ring. This results in a uniform radial distance of the combustion chamber system 1 to the wall 8th , and thus a uniform symmetrical flow cross-section of the channel 84 ensured. This contributes to a symmetrical air flow. As 1 shows, may additionally contain one or more spacer means 381 on the second unit 37 be present to the flow cross-section of the channel 84 keep as constant as possible. The spacer means 381 are present in the form of protrusions on the outside of the conical section 38 to the plant on the wall 8th arranged. They serve in particular to the second unit 37 additionally set and position changes of the second unit 37 z. B. counteract by deformations.

Das Lagermittel 6 ist in dem Überlappungsbereich 32 an der zweiten Baueinheit 37 befestigt. Der Überlappungsbereich 32 entspricht in seiner axialen Ausdehnung z. B. in etwa der axialen Ausdehnung des Lagermittels 6 bzw. des inneren Anlageabschnitts 63. Der Überlappungsbereich 32 kann auch länger sein, insbesondere im Betrieb, in dem sich der Überlappungsbereich 32 um die Verschiebung durch Wärmeausdehnung axial vergrößert. Die Befestigung des Lagermittels 6 in dem Überlappungsbereich 32 hat den Vorteil, dass die Wärmebelastung des Anlageabschnitts 63 verringert wird. Dies ergibt sich insbesondere durch die berührungsfreie Anordnung der Teilabschnitte 30, 31 zueinander, wobei der Ringspalt und eine ggf. vorhandenen Luftleckage in den Brennraum 2 die Wärmeübertragung zwischen dem Brennraum 2 und dem Anlageabschnitt 63 reduzieren.The storage medium 6 is in the overlap area 32 on the second unit 37 attached. The overlap area 32 corresponds in its axial extent z. B. approximately the axial extent of the bearing means 6 or the inner plant section 63 , The overlap area 32 can also be longer, especially during operation, in which the overlap area 32 increased axially by the displacement due to thermal expansion. The attachment of the bearing means 6 in the overlap area 32 has the advantage that the heat load of the plant section 63 is reduced. This results in particular by the non-contact arrangement of the sections 30 . 31 to each other, the annular gap and any existing air leakage into the combustion chamber 2 the heat transfer between the combustion chamber 2 and the investment section 63 to reduce.

Die Lagerung der ersten Baueinheit 36 erfolgt teileoptimiert über den Brennerkopf 4, der mit dem ersten Teilabschnitt 30 verbunden ist. Die Übertragung der Lagerkräfte erfolgt über die Stirnwand 40, die stromauf in ein stabartiges Positionierelement 48 übergeht, das zentral auf der Längsachse L angeordnet ist. Das Positionierelement 48 geht stromauf in den Verteilerbereich 421 und darüber in die Brennstoffzuleitung 42 über. Die Festlegung der ersten Baueinheit 36 erfolgt über die Brennstoffzuleitung 42 stromauf des Brennkammersystems 1 (hier nicht gezeigt). So sind in die Lagerung der ersten Baueinheit 36 vorteilhaft großteils bereits vorhandene Elemente des Brennerkopfes 4 involviert. Die Lagerung ist zugleich strömungsgünstig ausgelegt, durch die widerstandsarme Formgebung der gegen die Anströmrichtung konischen Stirnwand 4 und der zentralen, im Querschnitt kompakten Anordnung und Ausbildung des Positionierelements 48, des Verteilerbereichs 421 und der Brennstoffzuleitung 42. So wird zugleich eine strömungseffiziente stabile Lagerung erreicht.The storage of the first unit 36 Optimized for parts via the burner head 4 that with the first section 30 connected is. The transfer of the bearing forces via the front wall 40 upstream in a rod-like positioning element 48 passes, centrally on the longitudinal axis L is arranged. The positioning element 48 goes upstream into the distribution area 421 and above in the fuel supply line 42 about. The definition of the first unit 36 takes place via the fuel supply line 42 upstream of the combustion chamber system 1 (not shown here). So are in the storage of the first unit 36 advantageously largely already existing elements of the burner head 4 involved. The storage is also designed aerodynamic, by the low-resistance design of the conical against the flow direction end wall 4 and the central, compact in cross-section arrangement and design of the positioning element 48 , of the distribution area 421 and the fuel supply 42 , Thus, at the same time a flow-efficient stable storage is achieved.

Das Brennkammersystem 1 umfasst eine Verdrehsicherungseinrichtung 7, über die die beiden Baueinheiten 36, 37 und damit die Teilabschnitte 30, 31 in Umfangsrichtung verdrehsicher zueinander gelagert sind. Dadurch wird in radialer Richtung eine festgelegte Positionierung der beiden Baueinheiten 36, 37 erreicht. So lassen sich Elemente bzw. Ausbildungen in beiden Baueinheit 36, 37 in Umfangsrichtung zueinander definiert positionieren. Vorliegend betrifft dies z. B. die Zufuhröffnungen 46 des Brennerkopfes 4, die radial eindeutig definiert zu den Mischluftöffnungen 34 der zweiten Baueinheit 37 angeordnet sind, z. B. so, dass zwei Mischluftöffnungen 34 radial jeweils zwischen zwei Zufuhröffnungen 46 liegen. Dies ermöglicht eine definierte, saubere Verbrennungsprozessführung.The combustion chamber system 1 includes an anti-rotation device 7 about which the two building units 36 . 37 and thus the sections 30 . 31 are mounted against rotation to each other in the circumferential direction. As a result, in the radial direction, a fixed positioning of the two units 36 . 37 reached. This allows elements or training in both units 36 . 37 Position defined in the circumferential direction. In the present case, this concerns z. B. the supply openings 46 of the burner head 4 that defines radially uniquely to the mixed air openings 34 the second unit 37 are arranged, for. B. such that two mixing air openings 34 radially between each two supply openings 46 lie. This allows a defined, clean combustion process management.

In dem gezeigten Beispiel ist die Verdrehsicherungseinrichtung 7 in dem Überlappungsbereich 32 ausgebildet. Dabei umfasst die Verdrehsicherungseinrichtung 7 ein Verdrehsicherungsmittel 71, das vorliegend als Vorsprung an der Innenseite des äußeren, hier des zweiten, Teilabschnitts 31 ausgebildet ist, z. B. in Form einer „Nase“, eines Stegs oder Stifts. Weiterhin umfasst die Verdrehsicherungseinrichtung 7 eine Aufnahme 72, die hier an dem Ende 39 des inneren, ersten Teilabschnitts 30 ausgebildet ist. Die Aufnahme 72 ist dabei in Art einer axial verlaufenden länglichen Aussparung, beispielsweise als Schlitz, in das Ende 39 des ersten Teilabschnitts 30 eingebracht. Die Aussparung ist so breit ausgebildet, dass das Verdrehsicherungsmittel 71 hineinragen kann, wobei das Verdrehsicherungsmittel 71 eine entsprechende radiale Höhe aufweist. Die axiale Länge der Aussparung entspricht zumindest dem Weg der zu erwartenden axialen Verschiebung, in der die Wärmeausdehnung in diesem Bereich resultiert. Der erste Teilabschnitt 30 ist so mit seinem Ende 39 gegenüber dem zweiten Teilabschnitt 31 über den gesamten Weg der Wärmeausdehnung bewegbar bzw. verschiebbar und radial geführt.In the example shown, the anti-rotation device 7 in the overlap area 32 educated. In this case, the anti-rotation device comprises 7 an anti-rotation device 71 , which in the present case as a projection on the inside of the outer, here the second, section 31 is formed, for. B. in the form of a "nose", a bridge or pin. Furthermore, the anti-rotation device comprises 7 a recording 72 that's here at the end 39 of the inner, first subsection 30 is trained. The recording 72 is in the form of an axially extending elongated recess, for example as a slot in the end 39 of the first section 30 brought in. The recess is formed so wide that the anti-rotation means 71 can protrude, wherein the anti-rotation means 71 has a corresponding radial height. The axial length of the recess corresponds at least to the path of the expected axial displacement, in which the thermal expansion results in this area. The first section 30 is so with its end 39 opposite the second section 31 about the entire path of thermal expansion movable or displaceable and guided radially.

Ein weiterer Vorteil der hier beschriebenen Teilung des Brennkammersystems 1 besteht darin, dass mit wenig Aufwand Einfluss auf die Luftverhältnisse genommen werden kann. Soll z. B. das Brennkammersystem 1 flexibel, beispielsweise mit unterschiedlichen Brennstoffen, eingesetzt werden, erfordert dies häufig eine Anpassung der Luftverhältnisse. Durch die hier beschriebene Teilung des Brennkammersystems 1 ist insbesondere das Mischluft-Verhältnis mit geringem Aufwand durch Austausch der zweiten Baueinheit 37 anpassbar.Another advantage of the division of the combustion chamber system described here 1 is that with little effort influence on the air conditions can be taken. Should z. B. the combustion chamber system 1 flexible, for example, with different fuels used, this often requires an adjustment of the air conditions. Through the division of the combustion chamber system described here 1 in particular, the mixed air ratio with little effort by replacing the second unit 37 customizable.

Im Betrieb wird dem Brennkammersystem 1 Luft durch das Plenum 49 zugegeben. In 1 ist die Luftführung durch Pfeile angedeutet. Die Luft teilt sich gemäß einem bestimmten Verhältnis, in einen Sekundärluftstrom und einen Brennluftstrom auf. Die Sekundärluft wird entlang der Stirnwand 40 in den Kanal 84 geleitet, wobei die Strömungsführung durch die konische Verjüngung der Stirnwand 40 widerstandsarm gestaltet ist. Die die Brennkammer 10 umströmende Sekundärluft kühlt die Stirnwand 40 und die Umfangswandung 3 insbesondere konvektiv. Durch die Mischluftöffnungen 34 gelangt ein Teil der Sekundärluft als Mischluft in die Brennkammer 10. Der Rest strömt weiter in Richtung Abgasbereich 5. Das Verhältnis der Aufteilung von Gesamtluft (oder Brennluft) zu Sekundärluft und Mischluft zu restlicher Luft in der Sekundärluft wird durch die Geometrie der Strömungsführung, insbesondere der Ausbildung der Mischluftöffnungen 34 und des Kanals 84, bestimmt.In operation, the combustion chamber system 1 Air through the plenum 49 added. In 1 the air flow is indicated by arrows. The air splits according to a certain ratio, into a secondary air flow and a combustion air flow. The secondary air gets along the front wall 40 in the channel 84 passed, wherein the flow guidance through the conical taper of the end wall 40 designed to be low in resistance. The the combustion chamber 10 secondary air flowing around cools the end wall 40 and the peripheral wall 3 especially convective. Through the mixed air openings 34 Part of the secondary air enters the combustion chamber as mixed air 10 , The rest continues to flow towards the exhaust area 5 , The ratio of the distribution of total air (or combustion air) to secondary air and mixed air to residual air in the secondary air is determined by the geometry of the flow guide, in particular the formation of the mixed air openings 34 and the channel 84 , certainly.

Die restliche Luft gelangt als Brennluft durch die Luftzufuhren 45 in die Luft-/Brennstoffdüsenanordnungen 41. Hier wird der Brennluft Brennstoff koaxial zur Hauptströmungsrichtung in die Zufuhrdüsen 47 unmittelbar stromauf der Querschnittsverengungen zugegeben, sodass über die durch die Querschnittsverengungen gebildeten Beschleunigungsstrecken die Brennluft mit dem zugegebenen Brennstoff beschleunigt wird. Bis zu den Austrittsöffnungen 46 erfolgt eine teilweise Vermischung von Brennluft und Brennstoff. Dieses Gemisch wird nun der Brennkammer 10 zugeführt, entzündet sich dort und wird in der Reaktionszone 21 verbrannt. In dem Brennraum 2 bildet sich in der Rezirkulationszone 21 eine Rezirkulationsströmung mit einer inneren Rezirkulation des verbrannten Abgases aus, durch die ein Teil des verbrannten Abgases wieder in einen Bereich stromauf der Verbrennungszone zurückgeführt wird und sich in die noch unverbrannten Frischgase einmischt (in der Figur durch Pfeile angedeutet). Auf diese Weise wird die Verbrennungstemperatur reduziert. Die verhältnismäßig weit außen angeordneten Zufuhröffnungen 46 begünstigen dabei eine im Wesentlichen nach innen gerichtete Rezirkulation, sodass die zurückströmenden Abgase in der inneren Rezirkulationszone 21, umgeben von der ringförmigen Verbrennungszone, zurückströmen, d.h. näher an der Längsachse L vorbei als die verbrennenden Gase. Durch die im Wesentlichen innere Rezirkulation wird eine kompakte Strömungsführung erreicht, wodurch wiederum die Brennkammer 10 insbesondere bezüglich ihrer Länge kompakt ausgelegt werden kann.The remaining air passes as combustion air through the air supply 45 into the air / fuel nozzle arrangements 41 , Here, the combustion air fuel becomes coaxial with the main flow direction in the supply nozzles 47 added immediately upstream of the cross-sectional constrictions, so that over the accelerations formed by the cross-sectional constrictions, the combustion air is accelerated with the added fuel. Up to the outlet openings 46 There is a partial mixing of combustion air and fuel. This mixture is now the combustion chamber 10 fed, ignites there and is in the reaction zone 21 burned. In the combustion chamber 2 forms in the recirculation zone 21 a recirculation flow with an internal recirculation of the burned exhaust gas, through which a part of the burned exhaust gas is returned to a region upstream of the combustion zone and mixes into the still unburned fresh gases (indicated in the figure by arrows). In this way, the combustion temperature is reduced. The relatively far outwardly arranged feed openings 46 thereby promote a substantially inward recirculation, so that the exhaust gases flowing back in the inner recirculation zone 21 , surrounded by the annular combustion zone, flow back, ie closer to the longitudinal axis L over as the burning gases. Due to the essentially internal recirculation, a compact flow guidance is achieved, which in turn causes the combustion chamber 10 especially compact in terms of their length.

Der Brennerkopf 4 und die Brennkammer 10 sind derart ausgelegt, dass die Reaktionszone 21 und Rezirkulationszone 22 stromauf der Mischluftöffnungen 34 gelegen sind. Die durch die Mischluftöffnungen 34 zugegebene Mischluft mischt sich im Wesentlichen in das in Richtung stromab in den Abgasbereich 5 strömende Abgas ein und kühlt dieses.The burner head 4 and the combustion chamber 10 are designed so that the reaction zone 21 and recirculation zone 22 upstream of the mixed air openings 34 are located. The through the mixed air openings 34 added mixed air mixes essentially in the direction downstream in the exhaust gas area 5 flowing exhaust gas and cools this.

Der Brennerkopf 4 und die Brennkammer 10 sind z. B. derart ausgelegt, dass sich eine Rezirkulationsrate (Massenverhältnis an zurückgeführtem Abgas zu zugegebenen Frischgasen) von kleiner 1,5, bevorzugt kleiner 1, beispielsweise 0,4 bis 0,8 ergibt. Diese Rezirkulationsrate erlaubt eine über einen weiten Betriebsbereich stabile, saubere Verbrennung.The burner head 4 and the combustion chamber 10 are z. B. designed such that a recirculation rate (mass ratio of recirculated exhaust gas to added fresh gases) of less than 1.5, preferably less than 1, for example, 0.4 to 0.8 results. This recirculation rate allows stable, clean combustion over a wide operating range.

Die angegebene Verbrennungsprozessführung ermöglicht einen emissionsarmen, stabilen und effizienten Betrieb der Mikrogasturbinenanordnung. Die erfindungsgemäße Ausbildung des Brennkammersystems 1 trägt zu dem vorteilhaften Betrieb bei, indem die auslegungsgemäßen Verhältnisse zwischen den Luftströmen genauer eingehalten werden können.The specified combustion process management enables a low-emission, stable and efficient operation of the micro gas turbine arrangement. The inventive construction of the combustion chamber system 1 contributes to the advantageous operation by the design relationships between the air streams can be maintained more accurately.

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Claims (18)

Brennkammersystem (1), insbesondere zum Einsatz in einer Gasturbinenanlage, mit einer um eine Längsachse (L) umlaufenden Umfangswandung (3), die einen Brennraum (2) umgrenzt, in dem im Betrieb eine Reaktionszone (21) ausgebildet ist, mit einem eingangsseitig des Brennraums (2) angeordneten Brennerkopf (4) zur Zugabe von Brennstoff und Oxidator in den Brennraum (2), der zumindest eine Brennstoffzufuhr zur Zugabe von Brennstoff in den Oxidator umfasst und mit einem ausgangsseitig des Brennraums (2) angeordneten Brennraumauslass (35), dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkammersystem (1) in zumindest eine erste und eine zweite Baueinheit (36, 37) unterteilt ist, die in eingebautem Zustand in einer technischen Anwendung axial hintereinander angeordnet sind, wobei sich die zweite Baueinheit (37) zumindest bereichsweise stromab der ersten Baueinheit (36) erstreckt, und dass die Baueinheiten (36, 37) axial relativ zueinander verschiebbar gelagert sind.Combustion chamber system (1), in particular for use in a gas turbine plant, with a circumferential wall (3) circumscribing a longitudinal axis (L) and defining a combustion chamber (2) in which a reaction zone (21) is formed in operation, with an inlet side of the combustion chamber the combustion chamber (2) arranged in the burner head (4) for the addition of fuel and oxidizer into the combustion chamber (2) comprising at least one fuel supply to the addition of fuel into the oxidizer and arranged with an outlet side of the combustion chamber (2) combustion chamber outlet (35), characterized characterized in that the combustion chamber system (1) is subdivided into at least one first and one second structural unit (36, 37), which are arranged axially behind each other in a built-in state in a technical application, wherein the second structural unit (37) at least partially downstream of the first Assembly (36) extends, and that the structural units (36, 37) are mounted axially displaceable relative to each other. Brennkammersystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baueinheit (36) einen ersten Teilabschnitt (30) der Umfangswandung (3) umfasst, und/oder dass die zweite Baueinheit (37) einen zweiten Teilabschnitt (31) der Umfangswandung (3) umfasst und dass die Teilung des Brennkammersystems (1) in die Baueinheiten (36, 37) angrenzend an einen oder zwischen zwei Teilabschnitten (30, 31) angeordnet ist.Combustor system (1) according to Claim 1 , characterized in that the first assembly (36) comprises a first portion (30) of the peripheral wall (3), and / or that the second unit (37) comprises a second portion (31) of the peripheral wall (3) and that the pitch of the combustion chamber system (1) in the building units (36, 37) adjacent to one or between two sections (30, 31) is arranged. Brennkammersystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hintereinander angeordneten Baueinheiten (36, 37) in einem axialen Überlappungsbereich (32) miteinander überlappen, wobei insbesondere der erste Teilabschnitt (30) mit der zweiten Baueinheit (37), insbesondere mit dem zweiten Teilabschnitt (31), überlappt.Combustor system (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the successively arranged units (36, 37) in an axial overlap region (32) overlap with each other, wherein in particular the first portion (30) with the second unit (37), in particular with the second portion (31), overlaps , Brennkammersystem (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheiten (36, 37) in dem Überlappungsbereich (32) zumindest teilweise berührungsfrei zueinander angeordnet sind.Combustor system (1) according to Claim 3 , characterized in that the structural units (36, 37) in the overlap region (32) are arranged at least partially non-contact with each other. Brennkammersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkammersystem (1) zumindest eine Verdrehsicherungseinrichtung (7) umfasst, mittels derer die hintereinander angeordneten Baueinheiten (36, 37) in Umfangsrichtung verdrehsicher zueinander gelagert sind.Combustion chamber system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion chamber system (1) comprises at least one anti-rotation device (7) by means of which the building units (36, 37) arranged one behind the other are mounted against rotation relative to each other in the circumferential direction. Brennkammersystem (1) nach zumindest den Ansprüchen 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrehsicherungseinrichtung (7) in dem Überlappungsbereich (32) ausgebildet ist, wobei eine der beiden Baueinheiten (36, 37) außen und eine innen angeordnet ist und wobei die Verdrehsicherungseinrichtung (7) ein Verdrehsicherungsmittel (71) umfasst, das insbesondere auf der Innenseite der äußeren Baueinheit (37), insbesondere des äußeren Teilabschnitts (31), ausgebildet ist und weiterhin eine Aufnahme (72) umfasst, die insbesondere an einem stromabweisenden Ende (39) der inneren Baueinheit (36), insbesondere des inneren Teilabschnitts (30), ausgebildet ist, und dass das Verdrehsicherungsmittel (71) in der Aufnahme (72) axial geführt ist.Combustor system (1) after at least the Claims 3 and 5 , characterized in that the anti-rotation device (7) in the overlapping region (32) is formed, wherein one of the two structural units (36, 37) is arranged on the outside and an inside and wherein the anti-rotation device (7) comprises an anti-rotation means (71) in particular on the inside of the outer unit (37), in particular of the outer portion (31), and further comprises a receptacle (72), in particular at a current-repellent end (39) of the inner unit (36), in particular of the inner portion (30), is formed, and that the anti-rotation means (71) in the receptacle (72) is axially guided. Brennkammersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baueinheit (36) den Brennerkopf (4) sowie den ersten Teilabschnitt (30) umfasst und sich mit dem ersten Teilabschnitt (30) axial über den Bereich der Reaktionszone (21) hinweg erstreckt und/oder dass die zweite Baueinheit (37) den Brennraumauslass (35) umfasst.Combustion chamber system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first structural unit (36) comprises the burner head (4) and the first partial section (30) and extends axially with the first partial section (30) over the region of the reaction zone (21 ) and / or that the second structural unit (37) comprises the combustion chamber outlet (35). Brennkammersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Baueinheit (37) an ihrem Außenumfang zumindest ein Lagermittel (6) aufweist, das dazu ausgebildet ist, in eingebautem Zustand die zweite Baueinheit (37) an einem das Brennkammersystem (1) umgebenden Gehäuse (81, 82) zu lagern.Combustion chamber system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second structural unit (37) has on its outer circumference at least one bearing means (6) which, when installed, forms the second structural unit (37) on a combustion chamber system ( 1) surrounding the housing (81, 82) store. Brennkammersystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagermittel (6) zur Anordnung in einem Gasführungsabschnitt, insbesondere in einen Kanal (8), ausgebildet ist, wobei es von Gas passierbar ist.Combustor system (1) according to Claim 8 , characterized in that the bearing means (6) for arrangement in a gas guide portion, in particular in a channel (8) is formed, wherein it is passable by gas. Brennkammersystem (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagermittel (6) umlaufend ausgebildet ist, mit einem umlaufenden äußeren Anlageabschnitt (61) zur Anlage an einem das Brennkammersystem (1) umgebenden Gehäuse und mit einem umlaufenden inneren Anlageabschnitt (63), der an der zweiten Baueinheit (37), insbesondere an dem zweiten Teilabschnitt (31), angeordnet ist und dass die beiden Anlageabschnitte (61, 63) über radial angeordnete Stege (64) miteinander Gas passierbar verbunden sind.Combustor system (1) according to Claim 9 , characterized in that the bearing means (6) is formed circumferentially, with a peripheral outer abutment portion (61) for abutment with the combustion chamber system (1) surrounding housing and with a circumferential inner abutment portion (63) on the second structural unit (37 ), in particular on the second subsection (31), is arranged and that the two abutment sections (61, 63) via radially arranged webs (64) are connected to each other gas passable. Brennkammersystem (1) nach zumindest den Ansprüchen 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagermittel (6) in dem Überlappungsbereich (32) angeordnet ist.Combustor system (1) after at least the Claims 3 and 8th , characterized in that the bearing means (6) in the overlapping region (32) is arranged. Brennkammersystem (1) nach zumindest Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Baueinheit (36) über den Brennerkopf (4) und über eine Brennstoffzuleitung (42) gelagert ist.Combustor system (1) according to at least Claim 7 , characterized in that the first assembly (36) via the burner head (4) and via a fuel supply line (42) is mounted. Brennkammersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkammersystem (1) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb von einem Gesamt-Oxidatorstrom ein Sekundärstrom an Oxidator abgezweigt und über den Brennerkopf (4) in einen Kanal (84) zwischen der Umfangswandung (3) und einer das Brennkammersystem (1) umgebenden Wandung (8) gelenkt wird. Combustor system (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the combustion chamber system (1) is designed such that in operation of a total Oxidatorstrom a secondary stream branched to oxidizer and the burner head (4) in a channel (84) between the peripheral wall (3) and a wall (8) surrounding the combustion chamber system (1). Brennkammersystem (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Teilabschnitt (31) der Umfangswandung (3), insbesondere umlaufend, Mischluftöffnungen (34) angeordnet sind, über die im Betrieb stromab der Reaktionszone (21) Oxidator des Sekundärstroms in den Brennraum (2) strömt.Combustor system (1) according to one of Claims 2 to 13 , characterized in that in the second section (31) of the peripheral wall (3), in particular circumferentially, mixing air openings (34) are arranged, via which in operation downstream of the reaction zone (21) of the secondary current oxidizer flows into the combustion chamber (2). Brennkammersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennkammersystem (1) zum Betrieb mit einer ausgeprägten inneren Rezirkulationszone (22) ausgebildet ist, wobei insbesondere Zufuhrdüsen (47) zur Zufuhr von Oxidator und/oder Brennstoff ringförmig umlaufend in einer Stirnwand (40) des Brennerkopfes (4) angeordnet sind.Combustion chamber system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion chamber system (1) is designed for operation with a pronounced inner recirculation zone (22), in particular feed nozzles (47) for supplying oxidant and / or fuel in an annular fashion End wall (40) of the burner head (4) are arranged. Brennkammersystem (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand (40) zumindest teilweise gegen die Anströmrichtung des Oxidators zulaufend ausgebildet ist.Combustor system (1) according to Claim 15 , characterized in that the end wall (40) is formed at least partially tapering towards the direction of flow of the oxidizer. Brennkammersystem (1) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnwand (40) stromauf in ein Positionierelement (48) übergeht, das auf der Längsachse (L) angeordnet ist, und dass das Positionierelement (48) stromauf in einen Verteilerbereich (421) und darüber in eine Brennstoffzuleitung (42) übergeht.Combustor system (1) according to Claim 15 or 16 , characterized in that the end wall (40) merges upstream into a positioning element (48) arranged on the longitudinal axis (L), and that the positioning element (48) upstream in a distributor region (421) and above in a fuel supply line (42 ) passes over. Mikrogasturbinenanordnung mit einem Brennkammersystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer stromab des Brennkammersystems (1) angeschlossenen Turbine und mit einem Gehäuse, das zumindest das Brennkammersystem (1) mittels einer Wandung (8) umgibt, wobei zwischen einem Bereich der Wandung (8) und dem Brennkammersystem (1) zumindest ein Kanal (84) zur Gasführung, insbesondere zur Luftführung, gebildet ist.Microturbine arrangement comprising a combustion chamber system (1) according to one of the preceding claims, with a turbine connected downstream of the combustion chamber system (1) and with a housing which surrounds at least the combustion chamber system (1) by means of a wall (8), between a region of the wall ( 8) and the combustion chamber system (1) at least one channel (84) for guiding the gas, in particular for air guidance, is formed.
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