DE2737773C2

DE2737773C2 - Combustion device for gas turbines

Info

Publication number: DE2737773C2
Application number: DE19772737773
Authority: DE
Inventors: Masanobu Hitachi Ibaraki Kusaba; Kazuyoshi Takahashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-08-27
Filing date: 1977-08-22
Publication date: 1982-10-21
Also published as: JPS5857655B2; DE2737773A1; JPS5327715A

Description

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung für Gasturbinen, umfassend ein zylindrisches Außengehäuse, ein zylindrisches Flammrohr, eine Verbrennungszone innerhalb des Flammrohrs, ein Innenrohr, das koaxial im Flammrohr an dessen stromaufwärtigem Ende unter Zwischenschaltung einer Luftverwirbelungseinrichtung radialer Bauart befestigt ist und einen in Achsrichtung veränderlichen Querschnitt hat, der stromauf zur Einspritzdüse klein und stromab groß ist, eine Einspritzdüse und öffnungen zum Einblasen und Verwirbeln von Luft in die Verbrennungszone.The invention relates to a combustion device for gas turbines, comprising a cylindrical outer casing, a cylindrical flame tube, a combustion zone within the flame tube, an inner tube, the coaxially in the flame tube at its upstream end with the interposition of an air turbulence device radial type is attached and has a variable cross-section in the axial direction, the upstream of the injection nozzle is small and downstream is large, an injection nozzle and openings for injection and Swirling air into the combustion zone.

Eine derartige Verbrennungsvorrichtung zeigt die DE-OS 21 07 172. Das Innenrohr ist dabei an seinem stromab liegenden Ende mit dem Flammrohr fest verbunden, was wegen der hohen Temperatur des Innenrohrs ungünstig ist, weil Spannungen auf das Flammrohr übertragen werden können. Die Haltbarkeit der Verbrennungsvorrichtung läßt deshalb zu wünschen übrig. Das Fehlen von Luftzufuhröffnungen im Flammrohr und im Innenrohr hat einen größeren Anteil von Stickoxiden in dem Abgas zur Folge.Such a combustion device is shown in DE-OS 21 07 172. The inner tube is on his downstream end firmly connected to the flame tube, which is due to the high temperature of the Inner tube is unfavorable because stresses can be transferred to the flame tube. The durability the combustion device therefore leaves something to be desired. The lack of air intakes in the flame tube and in the inner pipe results in a greater proportion of nitrogen oxides in the exhaust gas.

Die FR-PS 10 94 871 zeigt eine Verbrennungsvorrichtung für Gasturbinen mit einem an den Brenner anschließenden, im Flammrohr befindlichen Innenrohr, das sich ebenfalls stromab erweitert, aber mit seinem stromabwärtigen Ende nicht dichtend am Flammrohr anliegt, sondern einen breiten Spalt beläßt. Im Innenrohr sind dabei zwar Luftzufuhröffnungen angebracht, das freie Hervorragen des Innenrohrs führt aber im Betrieb zu Schwingungen, wodurch die Luftströmung ungünstig beeinflußt und die Lebensdauer der Einrichtung vermindert wird.The FR-PS 10 94 871 shows a combustion device for gas turbines with a to the burner subsequent inner tube located in the flame tube, which also expands downstream, but with his downstream end does not bear sealingly on the flame tube, but leaves a wide gap. in the Air supply openings are attached to the inner tube, but the free protrusion of the inner tube leads to vibrations during operation, which adversely affects the air flow and the service life of the device is decreased.

s Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Verbrennungsvorrichtung für Gasturbinen zu schaffen, die einen hohen Wirkungsgrad besitzt einen geringen Druckabfall aufweist, die Produktion von Stickoxiden wesentlich verringert und eine hervorragende Haltbarkek aufweists The invention has set itself the task of creating a To create combustion device for gas turbines, which has a high efficiency and a low Has pressure drop, significantly reduces the production of nitrogen oxides, and has excellent shelf life having

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die im Patentanspruch enthaltenen Merkmale.The features contained in the claim serve to solve this problem.

Durch die erfindungsgemäße Ausführung der Verbrennungsvorrichtung wird ein hoher Brennerwirkungsgrad erreicht Die mit einer unvollständigen Verbrennung zusammenhängenden Probleme werden optimal gelöst weil dafür gesorgt ist daß im Hochtemperaturbereich des Brenner-Kopfabschnitts in der Nähe der Einspritzdüse kein Luftmangel auftritt Durch die Einführung von Luft an den gekennzeichneten Stellen wird die Produktion von Stickoxiden wesentlich vermindert Die dabei getroffenen Maßnahmen zeichnen sich durch eine besondere Einfachheit aus, wobei gleichzeitig auf eine hohe Haltbarkeit geachtet worden istThe design of the combustion device according to the invention results in a high degree of burner efficiency The problems associated with incomplete combustion are achieved optimal solution because it is ensured that in the high temperature area of the burner head section in There is no lack of air near the injection nozzle By introducing air to the marked The production of nitrogen oxides is significantly reduced. The measures taken are characterized by a particular simplicity, while at the same time attention is paid to high durability has been

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung dargestellt. Es zeigtIn the drawings, exemplary embodiments of the combustion device according to the invention are shown. It shows

F i g. 1 eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen Stellen in einer Brennkammer und einer entsprechend jeder Stelle zuzuführenden Luftmenge;F i g. 1 is a graph showing the relationship between locations in a combustor and a according to the amount of air to be supplied to each point;

Fig.2 einen Längsschnitt einer Ausführungsform einer Verbrennungsvorrichtung für Gasturbinen;2 shows a longitudinal section of an embodiment of a combustion device for gas turbines;

Fig.3 einen Längsschnitt einer weiteren Ausführungsform einer Verbrennungsvorrichtung für Gasturbinen nach der Erfindung.3 shows a longitudinal section of a further embodiment a combustion device for gas turbines according to the invention.

Die Stickoxidproduktion steht im Zusammenhang mit einer Luftmenge in einem Vergasungsbereich X und kann durch Einführen einer größeren Luftmenge in diesen Bereich X verringert werden. Im Bereich X ist jedoch die Luftmenge im Hinblick auf die Stabilität der Verbrennung begrenzt weshalb die Verringerung der Stickoxide (NO_x) durch Einführen einer größeren Luftmenge in einen Verbrennungsbereich Y erfolgt. Durch Verlängern des Verbrennungsbereichs kann überschüssige Luft in die Verbrennung entsprechend dem Fortschreiten der Verbrennung eingeführt werden, d. h. es kann eine richtige Verteilung von Luft im Verbrennungsbereich erfolgen, so daß die Produktion von NO, und Rauch verringert werden kann, wobei unverbrannte Substanzen nicht abgegeben werden können. Der längere Verbrennungsbereich wird dadurch erzielt daß die Querschnittsfläche der Brennkammer kleiner und die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit des Kraftstoff-Luftgemischs größer gemacht wird. Ein sich durch die kleinere Querschnittsfläche der Brennkammer ergebender Vorteil besteht darin, daß Kraftstoff und Luft sehr gut gemischt werden können, so daß ein nur geringer Hochtemperaturbereich der Flamme vorhanden ist, der durch die Ungleichmäßigkeit von miteinander gemischtem Brennstoff und Luft verursacht wird. Die Produktion des NO» wird daher verringert. Das gleichmäßige Kraftstoff-Luftgemisch und die richtige Verteilung von Luft ergibt eine Verringerung des NO» aufgrund der verminderten Zeit, in der das Gemisch der hohen Temperatur ausgesetzt ist.
Gemäß Fig. 1 wird eine Beziehung zwischen denThe nitrogen oxide production is related to an amount of air in a gasification area X and can be reduced by introducing a larger amount of air into this area X. In the area X , however, the amount of air is limited with regard to the stability of the combustion, which is why the reduction in nitrogen oxides (NO _x ) is carried out by introducing a larger amount of air into a combustion area Y. By lengthening the combustion area, excess air can be introduced into the combustion in accordance with the progress of the combustion, that is, air can be properly distributed in the combustion area so that the production of NO and smoke can be reduced while unburned substances cannot be emitted . The longer combustion area is achieved by making the cross-sectional area of the combustion chamber smaller and the average flow rate of the air-fuel mixture larger. An advantage resulting from the smaller cross-sectional area of the combustion chamber is that fuel and air can be mixed very well so that there is only a small high temperature area of the flame caused by the non-uniformity of mixed fuel and air. The production of the NO »is therefore reduced. The even fuel-air mixture and the correct distribution of air result in a reduction in NO »due to the reduced time that the mixture is exposed to the high temperature.
Referring to Fig. 1, a relationship between the

Stellen in der Brennkammer und einer an jeder Stelle erforderlichen Luftmenge im folgenden im einzelnen erläutert.Places in the combustion chamber and one in each place required amount of air explained in detail below.

Die Stabilität der Verbrennung wird durch eine Luftmenge in der Mitte des Vergasungsbereichs X bestimmt Die Luftmenge beträgt das 0,8 bis 1,2-fache der theoretischen Luftmenge Ao. Ist die Luftmenge unterhalb 0,8Ao, so wird Rauch erzeugt und ist die Luftmenge über 1,2 Ao, so wird die Verbrennung instabil. Die Produktion von No* wird In hohem Maß beeinflußt durch die Luftzufuhr zwischen der Mitte des Vergasungsbereichs X und der Mitte des Verbrennungsbereichs Y, wobei die in der Mitte des Verbrennungsbereichs Y benötigte Luftmenge 1,7 bis 2,5 Ao beträgt 1st die Luftmenge kleiner als 1,7 Ao, so wird die Produktion an NO, erhöht und es wird auch Rauch erzeugt 1st die Luftmenge über 2,5 Ao, so wird die Verbrennung instabil. Die am Ende des Verbrennungsbereichs benötigte Luftmenge beträgt 2,0 bis 2,7 Ao. ist die Luftmenge unter 2,0 Ao, so wird die Produktion an NO, erhöht Ist die Luftmenge über 2,7 Ao, so werden die unverbrannten Substanzen plötzlich abgekühlt so daß feste Kohlenstoffe erzeugt werden können und den Rauch anreichern.The stability of the combustion is determined by an amount of air in the middle of the gasification area X. The amount of air is 0.8 to 1.2 times the theoretical amount of air Ao. If the amount of air is below 0.8Ao, smoke is generated, and if the amount of air is over 1.2Ao, the combustion becomes unstable. The production of No * is largely influenced by the air supply between the center of the gasification area X and the center of the combustion area Y, the amount of air required in the center of the combustion area Y being 1.7 to 2.5 Ao, the amount of air being less than 1.7 Ao, the production of NO is increased and smoke is also generated. If the amount of air is above 2.5 Ao, the combustion becomes unstable. The amount of air required at the end of the combustion area is 2.0 to 2.7 Ao. If the amount of air is below 2.0 Ao, the production of NO is increased. If the amount of air is over 2.7 Ao, the unburned substances are suddenly cooled so that solid carbons can be produced and the smoke enriched.

Der oben genannte Ausdruck Verbrennungsbereich Y bedeutet nicht, daß die Verbrennung vollständig erfolgt In einem sich anschließenden Bereich erfolgt die Verbrennung in nur sehr geringem Ausmaß. Die Produktion an NO», die Verbrennungsstabilität, die Rauchfarbe usw. werden jedoch durch die Verbrennung im sich anschließenden Bereich kaum beeinflußt Es ist daher nicht erforderlich, eine spezielle Luftmenge bezüglich der Stellen im sich anschließenden Bereich vorzuschlagen.The above expression combustion area Y does not mean that the combustion takes place completely. In a subsequent area, the combustion takes place only to a very small extent. The production of NO », the combustion stability, the smoke color etc. are, however, hardly influenced by the combustion in the adjoining area. It is therefore not necessary to propose a special amount of air for the locations in the adjoining area.

Die geeignete Beziehung für die Verbrennung bei einer Verringerung des NOx-Gehalts befindet sich im schraffierten Bereich von F i g. 1.The appropriate relationship for combustion with a decrease in NOx is in hatched area of FIG. 1.

Wenn die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit zu hoch ist erhöht sich der Druckabfall der Brennkammer. Bei Gasturbinen ergibt eine Erhöhung des Druckabfalls für den Brenner eine Verminderung der Gasturbinenleistung. Zur Verhinderung einer Zunahme des Druckabfalls im Brenner im sich anschließenden Abschnitt des Verbrennungsbereichs, in dem nur wenig NO» erzeugt wird und die durchschnittliche Strömungsgeschwindigkeit plötzlich erhöht wird, wird die Querschnittsfläche der Brennkammer stufenweise oder allmählich erhöhtIf the average flow velocity is too high, the pressure drop increases Combustion chamber. In gas turbines, an increase in the pressure drop for the burner results in a decrease the gas turbine power. To prevent an increase in the pressure drop in the burner itself subsequent section of the combustion area in which little NO »is produced and the average The flow velocity is suddenly increased, the cross-sectional area of the combustion chamber becomes stepwise or gradually increased

Gemäß F i g. 2 wird im folgenden eine Austührungsform der Erfindung im einzelnen beschrieben.According to FIG. 2 is an embodiment below of the invention described in detail.

F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt eines Brenners t für Gasturbinen, wobei ein zylindrisches Außengehäuse 3 luftdicht an einer äußeren Endplatte 5 befestigt ist Die äußere Endplatte 5 weist in der Mitte ein Loch auf. Eine Düse 7 ist luftdicht an der äußeren Endplatte 5 befestigt, so daß ein Ende der Düse 7 in das zylindrische Außengehäuse 3 ragt. Im zylindrischen Außengehäuse 3 ist eine innere Endplatte 9 im Abstand von der äußeren Endplatte 5 fest eingesetzt. Die innere Endplatte 9 weist öffnungen 11 für einen Luftdurchtritt am Außenumfang und ein Loch 13 an ihrer Mitte auf. Im Loch 13 ist eine erste Wirbeleinrichtung 15 vorgesehen zum Einführen von Druckluft unter gleichzeitiger Verwirbelung. Ein Ende 17 der Düse 7 i:st unbeweglich in ein Loch an der Mitte der ersten Verwirbelungseinrichtung 15 eingesetzt. Ein Flammrohr 19 ist koaxial zum Außengehäuse 3 angeordnet, so daß durch das Außengehäuse 3 und das Flammrohr 19 ein Luftkanal 21 begrenzt wird. Ein EndeF i g. 2 shows a longitudinal section of a burner t for gas turbines, with a cylindrical outer casing 3 is airtightly attached to an outer end plate 5. The outer end plate 5 has a hole in the center. One Nozzle 7 is airtightly attached to the outer end plate 5 so that one end of the nozzle 7 into the cylindrical Outer housing 3 protrudes. In the cylindrical outer housing 3, an inner end plate 9 is at a distance from the outer End plate 5 firmly inserted. The inner end plate 9 has openings 11 for air to pass through on the outer circumference and a hole 13 at its center. In the hole 13 a first vortex device 15 is provided for insertion of compressed air with simultaneous turbulence. One end 17 of the nozzle 7 is immovable in a hole on the Used in the middle of the first swirl device 15. A flame tube 19 is coaxial with the outer housing 3 arranged so that an air duct 21 is delimited by the outer housing 3 and the flame tube 19. An end

23 des Flammrohrs 19 ist an der inneren Endplatte 9 befestigt, während das andere Ende 25 von einem Übergangsstück 27 axial verschiebbar gehalten wird. Im Flammrohr 19 ist koaxial eine zylindrische zweite Verwirbelungseinrichtung 29 angeordnet Die zweite Verwirbeiungseinrichtung 29 weist in ihrer zylindrischen Wand mehrere Löcher auf und ist an ihrem einen Ende an der inneren Endplatte 9 befestigt Ferner ist im Flammrohr 19 ein Innenrohr 33 koaxial zum Flammrohr 19 angeordnet Das Innenrohr 33 weift einen Abschnitt 35 mit kleiner Querschnittsfläche, einen Abschnitt 37 mit mittlerer Querschnittsfläche und einen Abschnitt 39 mit größerer Querschnittsfläche auf. Das Ende des Abschnitts 35 mit kleiner Querschnittsfläche ist an der zweiten Verwirbelungseinrichtung 29 befestigt, während das Ende des Abschnitts 39 mit großer Querschnittsfläche verschiebbar durch das Flammrohr 19 gehalten wird. Durch das Innenrohr 33 und das Flammrohr 19 wird eine Brennkammer 40 begrenzt wobei im Innenrohr 33 ein Vergasungsbereich und ein Verbrennungsbereich oder wenigstens ein Teil eines Verbrennungsbereichs enthalten sind. Das Innenrohr 33 weist mehrere Luftlöcher 41,43,45,47 auf zur Lieferung einer Überschußluftmenge und enthält an der zylindrischen Wand mehrere nicht gezeigte Schlitze. Die Anzahl und die Größe der Löcher 41,43,45,47 werden so festgelegt, daß die Luftüberschußmenge gemäß dem Fortschreiten der Verbrennungsreaktion, wie in F i g. 1 gezeigt geliefert wird. Das Flammrohr 19 weist23 of the flame tube 19 is attached to the inner end plate 9, while the other end 25 is held axially displaceably by a transition piece 27. A cylindrical second swirling device 29 is arranged coaxially in the flame tube 19. The second swirling device 29 has several holes in its cylindrical wall and is attached at one end to the inner end plate 9 33 has a section 35 with a small cross-sectional area, a section 37 with a medium cross-sectional area and a section 39 with a larger cross-sectional area. The end of the section 35 with a small cross-sectional area is attached to the second turbulence device 29, while the end of the section 39 with a large cross-sectional area is held displaceably by the flame tube 19. A combustion chamber 40 is delimited by the inner tube 33 and the flame tube 19, a gasification area and a combustion area or at least a part of a combustion area being contained in the inner tube 33. The inner tube 33 has a plurality of air holes 41,43,45,47 for supplying an excess amount of air and contains a plurality of slots, not shown, on the cylindrical wall. The number and the size of the holes 41,43,45,47 are determined so that the excess air amount according to the progress of the combustion reaction, as shown in FIG. 1 shown is delivered. The flame tube 19 has

mehrere Löcher 49 auf zum Einlaß einer Überschußluftmenge in eine das Innenrohr 33 umgebenden Luftkammer, und weist Luftlöcher 51 auf zum Verdünnen und Kühlen des Verbrennungsgases. Der Gesamtquerschnitt der Luftlöcher 49 des Flammrohrs 19 ist doppelt so groß oder größer als die Gesamtfläche der Luftlöcher 41 bis 47 im Innenrohr 33 und der Luftlöcher 31 der zweiten Verwirbelungseinrichtung 29.a plurality of holes 49 for admitting an excess amount of air into an air chamber surrounding the inner tube 33, and has air holes 51 for diluting and cooling the combustion gas. The total cross-section the air holes 49 of the flame tube 19 is twice as large or larger than the total area of the air holes 41 to 47 in the inner tube 33 and the air holes 31 of the second swirl device 29.

Durch eine derartige Festlegung der Gesamtfläche der Luftlöcher 49 wird die Höhe des Druckabfalls im Brenner 1, der eines der Elemente zur Bewertung der Brennerleistung ist, auf einen Wert unter 25% des Wertes abgesenkt, der sich ergibt, wenn beide Gesamtflächen gleich groß gemacht werden.By defining the total area of the air holes 49 in this way, the amount of pressure drop in the Burner 1, which is one of the elements for evaluating the burner performance, to a value below 25% of the Lowered the value that results when both total areas are made the same size.

When the burner is in operation, nozzle 7

Kraftstoff in die Brennkammer 40 eingespritzt. Gleichzeitig wird im Luftkanal 21,11,10 strömende Druckluft von der ersten Verwirbelungseinrichtung 15 aus in die Brennkammer 40 eingeführt und verwirbelt und wird Druckluft aus den Luftlöchern 49 durch die Löcher 31 der zweiten Verwirbelungseinrichtung 29 und durch die Löcher 41,43,45,47 in die Brennkammer 40 eingeführt. Die Luft aus der zweiten Verwirbelungseinrichtung 29 wird in derselben Richtung verwirbelt wie die Luft aus der ersten Verwirbelungseinrichtung 15. Eingespritzter Kraftstoff und Luft werden gemischt und vergast, während sie herumwirbeln und teilweise im Vergasungsbereich verbrennen und stromab zum Verbrennungsbereich hin strömen. Im Verbrennungsbereich wird der vergaste Kraftstoff mit aus den Löchürn 41,43,Fuel is injected into the combustion chamber 40. At the same time, compressed air is flowing in the air duct 21, 11, 10 introduced from the first swirl device 15 into the combustion chamber 40 and swirled and is Compressed air from the air holes 49 through the holes 31 of the second swirl device 29 and through the Holes 41,43,45,47 are introduced into the combustion chamber 40. The air from the second swirler 29 is swirled in the same direction as the air from the first swirl device 15.Injected fuel and air are mixed and gasified, as they whirl around and burn partially in the gasification area and downstream to the combustion area pour out. In the combustion area, the gasified fuel is extracted from the holes 41, 43,

45, 47 gelieferter Überschußluft verbrannt und strömt weiter stromabwärts. Das Verbrennungsgas wird durch das Übergangsstück 27 zu einer Gasturbine geliefert, wobei die Luft zur Verdünnung aus den Löchern 51 gelierei ι wird.45, 47 supplied excess air is burned and flows further downstream. The combustion gas is through the transition piece 27 is supplied to a gas turbine, the air for dilution from the holes 51 gelierei ι becomes.

Das Innenrohr 33 ist im Hochtemperaturbereich angeordnet und trägt nur sein Eigengewicht. Im Innenrohr 33 wird eine Spannungskonzentration verhindert und die Steifheit und Dauerhaftigkeit desThe inner tube 33 is arranged in the high temperature area and only bears its own weight. in the Inner tube 33 prevents stress concentration and improves the rigidity and durability of the

Flammrohrs 19 und des Innenrohrs 33 werden im Vergleich mit herkömmlichen Ausführungen erhöht, da das Ende 39 des Innenrohrs 33 gegenüber dem Flammrohr 19 verschoben werden kann.Flame tube 19 and the inner tube 33 are increased compared with conventional designs because the end 39 of the inner tube 33 can be displaced relative to the flame tube 19.

Weiterhin wird die aus den Löchern 49 des Flammrohrs 19 zum Innenrohr 33 strömende Luft durch die Löcher 49 so eingeschnürt, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Luft größer wird. Daher wird das Innenrohr 33 unter harten Temperaturbedingungen durch die Luft abgekühlt, so daß die Produktion an NO, hierdurch ebenfalls verringert wird.Furthermore, the air flowing from the holes 49 of the flame tube 19 to the inner tube 33 is passed through the holes 49 constricted so that the flow velocity of the air is greater. Hence the Inner tube 33 is cooled by the air under severe temperature conditions, so that the production of NO, this is also reduced.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist in F i g. 3 gezeigt. Sie unterscheidet sich von der in F i g. 2 gezeigten lediglich durch das Innenrohr 61. Es wird daher nur das Innenrohr 61 beschrieben.Another embodiment of the invention is shown in FIG. 3 shown. It differs from that in FIG. 2 shown only by the inner pipe 61. Only the inner pipe 61 will therefore be described.

Der Querschnitt des Innenrohrs 61 wird ausgehend von seinem an der zweiten Verwirbelungseinrichtung 29 befestigten Ende 62 zum anderen Ende 64 hin, das durch das Flammrohr 19 verschiebbar gehalten wird, allmählich größer. Mehrere Luftlöcher 63, 65, 67, 69 sind zwischen beiden Enden 62 und 64 ausgebildet zur Lieferung von Überschußluft in die Brennkammer 70.The cross section of the inner tube 61 is based on its at the second swirl device 29 attached end 62 towards the other end 64, which is held displaceably by the flame tube 19, gradually greater. A plurality of air holes 63, 65, 67, 69 are formed between both ends 62 and 64 for Delivery of excess air into the combustion chamber 70.

Ein Vergasungsbereich und ein Verbrennungsbereich oder wenigstens ein Teil eines Verbrennungsbereichs sind in einem durch das Innenrohr 61 begrenzten Bereich enthalten.A gasification area and a combustion area or at least a part of a combustion area are contained in an area delimited by the inner pipe 61.

Der Betrieb des in Fig.3 gezeigten Brenners 2 erfolgt in der Weise, daß der von der Düse 7 eingespritzte Kraftstoff mit der durch die ersten und zweiten Verwirbelungseinrichtungen 15,29 zugeführten Luft während des Verwirbelns gemischt wird. Gemischter Kraftstoff und Luft strömen stromabwärts, während sie vergast und teilweise verbrannt werden. Der vergaste Brennstoff wird mit einer Überschußluftmenge verbrannt, die aus den Löchern 63, 65, 67, 69 des Innenrohrs 61 geliefert werden. Das verbrannte GasThe operation of the burner 2 shown in Figure 3 takes place in such a way that the nozzle 7 injected fuel with that supplied by the first and second swirl devices 15,29 Air is mixed during the swirling. Mixed fuel and air flow downstream while they are gassed and partially burned. The gasified fuel is with an excess amount of air burned supplied from the holes 63, 65, 67, 69 of the inner pipe 61. The burned gas

wird durch das Übergangsstück 27 zusammen mit aus dem Loch 51 des Flammrohrs 19 gelieferten Luft zum Verdünnen und Kühlen zu einer Gasturbine geliefert.is through the transition piece 27 together with air supplied from the hole 51 of the flame tube 19 to the Diluting and cooling supplied to a gas turbine.

Das Ende 64 des Innenrohrs 61 kann in dem Flammrohr 19 gleiten, so daß im Innenrphr 61 nur minimale Wärmespannungen auf ein Minimum entstehen können, wodurch eine hohe Haltbarkeit erzielt wird.The end 64 of the inner tube 61 can slide in the flame tube 19, so that in the inner tube 61 only minimal thermal stresses can arise to a minimum, whereby a high durability is achieved.

For this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Combustion device for gas turbines, comprising

- a cylindrical outer casing,

- a cylindrical flame tube,

- a combustion zone inside the flame tube,

- An inner tube, which is coaxial in the flame tube at its upstream end with the interposition an air swirl device of radial type is attached and one in Axial direction has variable cross-section, which is small and upstream of the injection nozzle downstream is large,

- an injection nozzle and openings for injection and swirling air into the combustion zone,

characterized,

- That the inner tube (33,61) at its downstream end sealingly and slidingly with the flame tube (19) is in contact with the formation of an air chamber,

- That air supply openings (49) are provided in the flame tube (19) in the area of the air chamber are,

- That in the inner tube (33,61) openings (41,43, 45, 47 or 63, 65, 67, 69) are arranged for the introduction of air into the combustion zone, and

- That the total area of the air supply openings (49) is at least twice as large as that Sum of the areas of all openings in the inner tube (33, 61) and in the air swirl device (29).