DE10314941A1 - Brennstoffinjektionseinrichtung für Gasturbinenbrenner - Google Patents

Brennstoffinjektionseinrichtung für Gasturbinenbrenner Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine neue Brennstoffinjektionseinrichtung für einen Gasturbinenbrenner mit einer thermisch bedingten Anpassung des Injektionswinkels und -impulses der Brennstoffinjektion an den Brennstoffinjektionsmassenstrom.

Description

  • Diese Erfindung betrifft eine Brennstoffinjektionseinrichtung für den Brenner einer Gasturbine.
  • In Gasturbinen werden im Wesentlichen flüssige oder gasförmige Brennstoffe zur Erzeugung mechanischer Energie verbrannt. Die Erfindung befasst sich mit der optimalen Ausgestaltung von Brennstoffinjektoren – insbesondere Ölinjektoren, die üblicherweise in Gasturbinenbrennern eingesetzt werden. Gasturbinen, ihre Brenner und zugehörige Brennstoftinjektionssysteme sind seit langer Zeit Gegenstand der technischen Entwicklung und umfangreich dokumentiert, so dass sie hier nicht im Einzelnen erläutert werden müssen. Zur Injektion werden sog. Brennstoffdüsen eingesetzt, wobei im Folgenden allgemein und in nicht einschränkender Weise von einer Brennstoffinjektionseinrichtung gesprochen wird.
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine verbesserte Brennstoffinjektionseinrichtung für flüssige Brennstoffe in Gasturbinenbrennern anzugeben.
  • Die Erfindung richtet sich zum einen auf eine Brennstoffinjektionseinrichtung für einen Gasturbinenbrenner mit einem eine innere Brennstoffleitung bildenden Brennstoffrohr für flüssige Brennstoffe und einem einen das Brennstoffrohr einschließenden Schirmluftkanal bildenden Schirmluftrohr und einer Injektionsdüsenöffnung an einem Ende der Brennstoffinjektionseinrichtung, an welcher Injektionsdüsenöffnung Brennstoff aus der Brennstoffleitung und Schirmluft aus dem Schirmluftkanal in einen Gasturbinenbrenner injiziert werden können und welche Injektionsdüsenöffnung so geformt ist, dass sie dem injizierten Brennstoff einen Injektionswinkel relativ zu der Brennstoffrohrlängsachse verleiht, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsdüsenöffnung so gestaltet ist, dass sich der Injektionswinkel im Betrieb infolge von Temperaturunterschieden zwischen dem Brennstoff in dem Brennstoffrohr und der Schirmluft in dem Schirmluftkanal abhängig von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom verändert.
  • Die Erfindung richtet sich daneben auf eine Brennstoffinjektionseinrichtung für einen Gasturbinenbrenner mit einem eine innere Brennstoffleitung bildenden Brennstoffrohr für flüssige Brennstoffe und einem einen das Brennstoffrohr einschließenden Schirmluftkanal bildenden Schirmluftrohr und einer Injektionsdüsenöffnung an einem Ende der Brennstoffinjektionseinrichtung, an welcher Injektionsdüsenöffnung Brennstoff aus der Brennstoffleitung und Schirmluft aus dem Schirmluftkanal in einen Gasturbinenbrenner injiziert werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsdüsenöffnung so gestaltet ist, dass sich der Injektionsimpuls des Brennstoffs im Betrieb durch Veränderungen der wirksamen Brennstoffinjektionsfläche infolge von Temperaturunterschieden zwischen dem Brennstoff in der Brennstoffleitung und der Schirmluft in dem Schirmluftkanal abhängig von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom verändert.
  • Weiterhin richtet sich die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine und schließlich auf einen mit einer solchen Brennstoffinjektionseinrichtung ausgestatteten Brenner und auf eine entsprechend ausgestattete Gasturbine.
  • Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung angegeben. Dabei richtet sich die Offenbarung in den Einzelmerkmalen sowohl auf den Vorrichtungsaspekt als auch auf den Verfahrensaspekt der Erfindung, ohne dass im Folgenden dazwischen ausdrücklich unterschieden wird.
  • Die Erfindung richtet sich auf eine leistungsabhängige, also vom Brennstoffinjektionsmassenstrom abhängige, thermisch induzierte Veränderung der Form der Injektionsdüsenöffnung am Ende der Brennstoffinjektionseinrichtung. Die Brennstoffinjektionseinrichtung ist in an sich bekannter Weise mit einem inneren Brennstoffrohr für den zu verbrennenden Brennstoff und einem das Brennstoffrohr umgebenden und von einem Schirmluftrohr umschlossenen Schirmluftkanal ausgestattet. Die Schirmluft dient zur Beabstandung der Verbrennungsflamme von der Injektionsdüsenöffnung und damit auch zur Einstellung der Verbrennungsbedingungen. Sie wird im Gegensatz zu dem zu verbrennenden Brennstoff in der Regel bei erheblich höherer Temperatur als der Brennstoff zugeführt. Dieser Temperaturunterschied soll erfindungsgemäß für eine Formveränderung in der Injektionsdüsenöffnung und damit für eine Beeinflussung des Injektionswinkels ("Spraywinkel") sorgen, mit der das Brennstoff in den Brenner injiziert wird. Diese Formveränderung soll über das Wärmeausdehnungsverhalten der beteiligten Bauteile bzw. deren Materialien erzeugt werden. Dabei können beispielsweise die Temperaturunterschiede zwischen dem Schirmluftrohr und dem Brennstoffrohr, die Temperaturunterschiede zwischen den verschiedenen Lastzuständen bzw. Brennstoffmassenströmen und/oder unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeftizienten der beteiligten Materialien ausgenutzt werden.
  • Bei den konventionellen Brennstoffinjektionssystemen waren die den Injektionswinkel und -impuls bestimmenden geometrischen Verhältnisse fest vorgegeben. Dies führte, wie weiter unten noch näher erläutert, zum Auftreten von Pulsationen im Start- und unteren Teillastbereich beim Hochfahren einer Gasturbine.
  • Im Gegensatz dazu sieht die Erfindung vor, die für den Injektionswinkel bzw. -impuls verantwortliche Form der Injektionsdüsenöffnung veränderlich zu gestalten, und zwar unter Ausnutzung thermischer Veränderungen zwischen den verschiedenen Lastzuständen.
  • Insbesondere kann die erfindungsgemäße Brennstoffinjektionseinrichtung ein Injektionsdüsenkernstück aufweisen, das konzentrisch zu dem Brennstoffrohr und der Brennstoffrohrlängsachse angeordnet ist. Der Brennstoff strömt an einer Ablenkfläche dieses Injektionsdüsenkernstücks entlang, bevor es in den Brenner injiziert wird, und wird dadurch in seinem Strömungsverhalten divergiert. Anschaulich gesprochen wird die in dem Brennstoffrohr transportierte Brennstoffströmung durch die Ablenkung an der Ablenkfläche des Injektionsdüsenkernstücks aufgefächert, wobei sich ein entsprechender Injektionswinkel ergibt. Dabei ist das Injektionsdüsenkernstück entweder an dem Brennstoffrohr gehalten oder an dem Schirmluftrohr gehalten. Infolge unterschiedlicher thermischer Ausdehnung des Brennstoffrohrs und des Schirmluftrohrs verschiebt sich das Injektionsdüsenkernstück in der Richtung der Brennstoffrohrlängsachse abhängig von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom, und zwar in Bezug auf das jeweils andere Rohr, d. h. das Schirmluftrohr bzw. das Brenn stoffrohr. Es kommt also zu einer Relativbewegung zwischen dem Injektionsdüsenkernstück und demjenigen der beiden Rohre, an dem dieses nicht gehalten ist. Infolge dieser Relativbewegung wird der zwischen dem Injektionsdüsenkernstück und dem betreffenden Rohrende vorhandene Zwischenraum als Injektionsdüsenöffnung oder Teil derselben in der Form und/oder in der Querschnittsfläche verändert, woraus sich die gewünschte Beeinflussung des Injektionswinkels und des Impulses des injizierten Brennstoffs ergibt. Dieser Injektionswinkel und Impuls sind dabei – wie bei konventionellen Einrichtungen – nicht unbedingt einheitlich sondern im Sinn lokaler Mittelwerte zu verstehen.
  • Das Injektionsdüsenkernstück kann insbesondere kegelförmig sein, etwa kreiskegelförmig mit geraden Flanken. Dabei sind Stumpfkegelformen natürlich mit inbegriffen. Die Mantelfläche des Kegels bildet dabei die erwähnte Ablenkfläche des Injektionsdüsenkernstücks.
  • Die Erfindung richtet sich aber gleichermaßen auch auf Varianten, bei denen der Injektionsimpuls des Brennstoffs verändert wird. Dies kann im Prinzip auch bei unveränderlichem Injektionswinkel, aber natürlich auch bei gleichzeitiger Veränderung des Injektionswinkels erfolgen. Einfach gesprochen kann der Injektionsimpuls vor allem dadurch beeinflusst werden, dass die wirksame Fläche der Injektionsdüsenöffnung verändert wird. Wenn dabei die Tendenz der Injektionsdüsenöffnung, die Brennstoffströmung zu divergieren, im Wesentlichen konstant bleibt, ändert sich im Wesentlichen nur der Impuls. Er steigt und fällt nämlich mit dem Injektionsmassenstrom, wobei eine gleichzeitige Vergrößerung oder Absenkung der wirksamen Fläche diese Abhängigkeit schwächen oder auch umkehren kann. Ein einfaches Beispiel für eine dabei weitgehende Konstanz des Injektionswinkels weist neben den beschriebenen, insbesondere kegelförmigen Ablenkflächen des Injektionsdüsenkernstücks außerdem eine dazu im Wesentlichen parallele Innenfläche des entsprechenden Endes des Brennstoffrohrs auf. Diese kann also auch kegelförmig sein. Es wird auf das dritte Ausführungsbeispiel verwiesen.
  • Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Brennstoffrohr und das Schirmluftrohr unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, also aus entsprechend verschiedenen Materialien bestehen. Beispielsweise kann für das Schirmluftrohr ein bei herkömmlichen Brennstoffinjektionseinrichtungen üblicher Stahl (1.4435) mit einem Koeffizienten von 17 – 18 × 10–6 m/K für das Brennstoffrohr jedoch beispielsweise eine warmfester Stahl (etwa 10 CrMo 9-10) mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von etwa 11 × 10–6 m/K gewählt werden oder umgekehrt.
  • Wenn die Schirmluft deutlich wärmer als das Brennstoff ist und daher das Schirmluftrohr wärmer als das Brennstoffrohr, welches durch das Brennstoff gekühlt wird, und wenn diese Temperaturunterschiede mit steigender Last, also mit steigendem Brennstoffinjektionsmassenstrom, zunehmen, so werden die Auswirkungen auf die thermischen Veränderungen der beiden Rohre noch verstärkt, wenn das Brennstoffrohr den kleineren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Allerdings ist die Erfindung im Prinzip auch durchführbar, wenn beide Rohre aus dem gleichen Material bestehen, und zwar weil die Temperaturdifferenz, wie eben beschrieben, vom Brennstoffinjektionsmassenstrom abhängt.
  • Bevorzugt ist ferner, dass um das Schirmluftrohr herum ein weiteres Gasrohr vorgesehen ist, also ein Gaskanal vorhanden ist. Damit ist das Brennstoffinjektionssystem "dualfähig", also für sowohl mit flüssigem Brennstoff als auch mit Gas betreibbare Brenner und Gasturbinen geeignet.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Beispiels für den Stand der Technik und zweier Ausführungsbeispiele für die Erfindung näher erläutert, wobei dabei offenbarte Einzelmerkmale auch in anderen Kombinationen erfindungswesentlich sein können.
  • 1 zeigt eine Querschnittsansicht des verbrennungsseitigen Endes einer konventionellen Brennstoffinjektionseinrichtung.
  • 2 zeigt eine schematisierte Darstellung des entsprechenden Endes eines ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
  • 3 zeigt eine 2 entsprechende Ansicht gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • 4 zeigt eine 3 entsprechende Ansicht gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Bereits im Stand der Technik wurde der Brennstoff mit einem bestimmten Injektionswinkel in den Brenner injiziert. 1 zeigt ein typisches Beispiel für das injektionsdüsenöffnungsseitige Ende einer konventionellen Brennstoffinjektionseinrichtung eines Gasturbinenbrenners. Dabei bezeichnet 1 das Brennstoffrohr, 2 das Schirmluftrohr und 3 ein außenliegendes Gasrohr. Innerhalb des Brennstoffrohr 1 befindet sich die Brennstoffleitung 4, zwischen dem Brennstoffrohr 1 und dem Schirmluftrohr 2 der Schirmluftkanal 5 und zwischen dem Schirmluftrohr 2 und dem Gasrohr 3 der Gaskanal 6. Das Brennstoffrohr 1 endet in der linken Seite in vier zu der in 1 waagrecht liegenden Längsachse leicht gewinkelten Injektionsdüsenöffnungen 7. Davon sind in 1 zwei im Schnitt durch die Zeichenebene und eine dritte unterhalb der Zeichenebene zu sehen. Eine vierte liegt oberhalb der Zeichenebene und ist nicht dargestellt. Die Injektionsdüsenöffnungen 7 werden in Bezug auf die Brennstoffrohrlängsachse konzentrisch von einer entsprechenden Öffnung des Schirmluftkanals 5 und einer weiteren konzentrischen Öffnung des Gaskanals 6 umgeben. Man erkennt dabei, dass der Injektionswinkel oder sogenannte "Spraywinkel", mit dem der Brennstoff aus der Brennstoffleitung 4 durch die Injektionsdüsenöffnungen 7 in den links der Einrichtung liegenden Brennraum injiziert wird, durch die Geometrie der Injektionsdüsenöffnungen 7 bestimmt wird. Insbesondere spielen andere geometrische Details des dargestellten Endes der Brennstoffinjektionseinrichtung keine spürbare Rolle. Bei geringen Massenströmen im Start- und unteren Teillastbereich ergeben sich somit ungünstige Verbrennungsparameter und insbesondere Pulsationen.
  • In 2 sind der 1 entsprechende Bezugsziffern zur Beschreibung eines ersten Ausführungsbeispiels verwendet. Man erkennt ein zentrales Brennstoffrohr 1 mit Brennstoffleitung 4, dieses umgebend einen Schirmluftkanal 5 mit Schirmluftrohr 2 und einen dieses umgebenden Gaskanal 6 mit äußerem Gasrohr 3. Die Gestaltung des Gasrohrs 3 mit dem Gaskanal 6 entspricht im Wesentlichen der konventionellen Bauform aus 1, ist jedoch nicht in diesen Einzelheiten dargestellt. Das Brennstoffrohr 1 endet gegenüber dem Ende des Schirmluftrohrs 2 etwas zurückversetzt. Konzentrisch zu dem Brennstoffrohr 1 ist ein kreiskegelförmiges Injektionsdüsenkernstück 8 eingesetzt, dessen Kegelspitze in das Brennstoffrohr 1 hineinweist. Dieses Injektionsdüsenkernstück 8 ist mit schmalen Brücken 9 an dem Schirmluftrohr 2 gehalten und mit dem Brennstoffrohr 1 mechanisch nicht verbunden.
  • Die Geometrie aus 2 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zur Längsachse (Horizontalen in 2). Die Erfindung richtet sich aber auch auf andere Rohrformen.
  • Zwischen der Mantelfläche des Injektionsdüsenkernstücks 8 und dem Brennstoffrohr 1 ergibt sich ein in Strömungsrichtung kreisringförmiger Kanal, der infolge des Winkels der Kegelmantelfläche des Injektionsdüsenkernstücks 8 zu der in 2 aufrechten Längsachse des Brennstoffrohrs 1 dem injizierten Brennstoff einen Injektionswinkel verleiht. Wenn sich nun infolge der stärkeren Temperaturdifferenz des Schirmluftrohrs 2 gegenüber dem Brennstoffrohr 1 bei stärkerem Brennstoffinjektionsmassenstrom das Schirmluftrohr 2 thermisch stärker ausdehnt als das Brennstoffrohr 1, so schiebt sich das Injektionsdüsenkernstück 8 in 2 relativ zu dem Brennstoffrohr 1 nach oben. Der Querschnitt bzw. die wirksame Fläche des erwähnten Kreisringkanals wird also vergrößert, womit sich der Injektionswinkel verkleinert. Dies erfolgt durch die Temperaturdifferenz zwischen der Schirmluft in dem Schirmluftkanal 5 und dem Brennstoff in der Brennstoffleitung 4. Diese Temperaturdifferenz wirkt sich bei stärkerem Durchsatz stärker aus. Der Impuls des injizierten Brennstoffs kann sich dabei auch verkleinern oder aber schwächer mit dem Injektionsmassenstrom ansteigen sowie auch etwa konstant bleiben.
  • Der beschriebene thermische Effekt kann dadurch verstärkt werden, dass das Brennstoffrohr 1 aus einem warmfesten Stahl, etwa 10 CrMo 9-10 mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 11 × 10–6 m/K besteht, das Schirmluftrohr 2 jedoch aus einem für solche Einrichtungen üblichen Stahl 1.4435 mit einem Wärmeausdehnungskoeftizienten von 17 – 18 × 10–6 m/K. Damit ist die relative Wärmeausdehnung des Schirmluftrohrs 2 noch verstärkt. Umgekehrt kann die Einflussnahme auf den Injektionswinkel auch gedrosselt werden, indem eine andere Materialwahl getroffen wird. Durch die Wahl des Vorzeichens und des Betrages des Unterschieds zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten einerseits und auch durch die Geometrieparameter der in 2 qualitativ wiedergegebenen Konstruktion lässt sich somit eine Feinanpassung an die gewünschte Abhängigkeit des Injektionswinkels von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom erzielen. Entsprechendes gilt unter Berücksichtigung der Abhängigkeit vom Injektionsmassenstrom auch für den Injektionsimpuls.
  • 3 zeigt eine Alternative als zweites Ausführungsbeispiel. Hier ist ein kegelförmiges Injektionsdüsenkernstück 10 vorgesehen, dessen in 3 mit der Spitze nach unten weisende Kegelhälfte in ihrer Form dem Injektionsdüsenkernstück 8 aus 2 entspricht.
  • Dieses Injektionsdüsenkernstück 10 ist über einen Stab 11 und eine schmale Brücke 12 an dem Brennstoffrohr 1 angebracht und mit dem Schirmluftrohr 2 nicht verbunden. Ferner enthält das Schirmluftrohr 2 an seinem obersten Ende an seiner Innenfläche eine gemeinsam mit dem Injektionsdüsenkernstück 10 einen Düsenkanal bildenden Einsatz 13. Man erkennt leicht, dass sich bei diesem Ausführungsbeispiel der Querschnitt des Düsenkanals bei stärkerer Wärmeausdehnung des Schirmluftrohrs 2 als des Brennstoffrohrs 1 verringert und nicht wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel vergrößert. Dieser Effekt könnte an sich gewünscht sein, um die Abhängigkeit des Injektionsimpulses von dem Injektionsmassenstrom zu verstärken.
  • Im Übrigen lassen sich durch entsprechende Materialien, d. h. im Vergleich zu den Erläuterungen zur 2 umgekehrten Verhältnissen der Wärmeausdehnungskoeffizienten, Abschwächungen oder im Prinzip auch gegenläufige Bewegungen erzielen.
  • Im Prinzip sind auch Designvarianten denkbar, bei denen der Impuls des injizierten Brennstoffs konstant gehalten werden kann und der Spraywinkel sich verändert oder umgekehrt.
  • 4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, das weitgehend dem ersten Ausführungsbeispiel aus 2 entspricht. Ein Unterschied liegt darin, dass die Innenseite des injektionsdüsenseitigen Endes des Brennstoffrohrs 1 kegelförmig angeschrägt ist, und zwar im Wesentlichen parallel zu der Kegelform des Injektionsdüsenkernstücks 15. Die angeschrägte Fläche ist mit dem Bezugszeichen 14 versehen. Dadurch ergibt sich, ähnlich wie in 1, ein unabhängig vom Injektonsmassenstrom im Wesentlichen konstanter Injektionswinkel, verändert sich jedoch die wirksame Fläche, wie dies bereits anhand 2 erläutert wurde. In dieser Form lässt sich die Abhängigkeit des Injektionsimpulses vom Injektionsmassenstrom schwächen oder sogar umkehren oder auch im Wesentlichen ein konstanter Injektionsimpuls erzielen.
  • 1
    Brennstoffrohr
    2
    Schirmluftrohr
    3
    Gasrohr
    4
    Brennstoffleitung
    5
    Schirmluftkanal
    6
    Gaskanal
    7
    Injektionsdüsenöffnung
    8
    Injektionsdüsenkernstück
    9
    schmale Brücke
    10
    Injektionsdüsenkernstück
    11
    Stab
    12
    schmale Brücke
    13
    Einsatz
    14
    kegelförmige Innerfläche
    15
    Injektionsdüsenkernstück

Claims (13)

  1. Brennstoffinjektionseinrichtung für einen Gasturbinenbrenner mit einem eine innere Brennstoffleitung (4) bildenden Brennstoffrohr (1) für flüssige Brennstoffe und einem einen das Brennstoffrohr (1) einschließenden Schirmluftkanal (5) bildenden Schirmluftrohr (2) und einer Injektionsdüsenöffnung (7) an einem Ende der Brennstoffinjektionseinrichtung, an welcher Injektionsdüsenöffnung (7) Brennstoff aus der Brennstoffleitung (4) und Schirmluft aus dem Schirmluftkanal (5) in einen Gasturbinenbrenner injiziert werden können, und welche Injektionsdüsenöffnung (7) so geformt ist, dass sie dem injizierten Brennstoff einen Injektionswinkel relativ zu der Brennstoffrohrlängsachse verleiht, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsdüsenöffnung (7) so gestaltet ist, dass sich der Injektionswinkel im Betrieb infolge von Temperaturunterschieden zwischen dem Brennstoff in der Brennstoffleitung (4) und der Schirmluft in dem Schirmluftkanal (5) abhängig von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom verändert.
  2. Brennstoffinjektionseinrichtung für einen Gasturbinenbrenner mit einem eine innere Brennstoffleitung (4) bildenden Brennstoffrohr (1) für flüssige Brennstoffe und einem einen das Brennstoffrohr (1) einschließenden Schirmluftkanal (5) bildenden Schirmluftrohr (2) und einer Injektionsdüsenöffnung (7) an einem Ende der Brennstoffinjektionseinrichtung, an welcher Injektionsdüsenöffnung (7) Brennstoff aus der Brennstoffleitung (4) und Schirmluft aus dem Schirmluftkanal (5) in einen Gasturbinenbrenner injiziert werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Injektionsdüsenöffnung (7) so gestaltet ist, dass sich der Injektionsimpuls des Brennstoffs im Betrieb durch Veränderungen der wirksamen Brennstoffinjektionsfläche infolge von Temperaturunterschieden zwischen dem Brennstoff in der Brennstoffleitung (4) und der Schirmluft in dem Schirmluftkanal (5) abhängig von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom verändert.
  3. Brennstoffinjektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Injektionsdüsenkernstück (10), das in der Injektionsdüsenöffnung (7) relativ zu dem Brennstoffrohr (1) konzentrisch liegt, dem aus dem Brennstoffrohr (1) austretenden Brennstoff eine dessen Strömung divergierende Ablenkfläche bietet, an dem Brennstoffrohr (1) gehalten ist und sich im Betrieb relativ zu dem Schirmluftrohr (2) abhängig von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom in Richtung der Brennstoffrohrlängsachse verschiebt.
  4. Brennstoffinjektionseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Injektionsdüsenkernstück (8), das in der Injektionsdüsenöffnung (7) relativ zu dem Brennstoffrohr (1) konzentrisch liegt, dem aus dem Brennstoffrohr (1) austretenden Brennstoff eine dessen Strömung divergierende Ablenkfläche bietet, an dem Schirmluftrohr (2) gehalten ist und sich im Betrieb relativ zu dem Brennstoffrohr (1) abhängig von dem Brennstoffinjektionsmassenstrom in Richtung der Brennstoffrohrlängsachse verschiebt.
  5. Brennstoffinjektionseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der das Injektionsdüsenkernstück (8, 10) kegelförmig ist.
  6. Brennstoffinjektionseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4 auch in Verbindung mit Anspruch 5, bei der das Ende des Brennstoffrohrs (1) an der Injektionsdüsenöffnung (7) innenseitig eine die Brennstoffströmung divergierende und zu der Ablenkfläche im Wesentlichen parallele Fläche (14) aufweist.
  7. Brennstoffinjektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Brennstoffrohr (1) und das Schirmluftrohr (2) aus Materialien mit verschiedenen Wärmeausdehnungskoeffizienten bestehen.
  8. Brennstoffinjektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem das Schirmluftrohr (2) einschließenden und einen Gaskanal (6) bildenden Gasrohr (3).
  9. Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine mit einer Brennstoffinjektionseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Gasturbine mit einem kleineren Brennstoffinjektionsmassenstrom gestartet wird und sich der Injektionswinkel während der Lasterhöhung infolge von Temperaturunterschieden zwischen dem Brennstoff in der Brennstoffleitung (4) und der Schirmluft in dem Schirmluftkanal (5) verändert.
  10. Brenner für eine Gasturbine mit einer Brennstoffinjektionseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 – 8 zum Injizieren von Brennstoff in den Brenner.
  11. Brenner nach Anspruch 10, bei dem sämtliche Brennstoffinjektionseinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 – 8 gestaltet sind.
  12. Gasturbine mit einem Brenner nach Anspruch 10 oder 11.
  13. Gasturbine nach Anspruch 12, die sowohl für einen Betrieb mit ausschließlich flüssigem Brennstoff als auch mit Gas ausgelegt ist.
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