DE4000446A1 - Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes - Google Patents

Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Armatur zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners mit Einrichtungen zur Zu­ stellung eines fluidischen Brennstoffes, beispielsweise zum Einsatz in Gasturbinenanlagen.
Wie in der EP-B-01 08 361 beschrieben, weist ein Hybridbrenner mindestens einen als Vormischbrenner betreibbaren Hauptbrenner sowie mindestens einen als Vormisch- oder Diffusionsbrenner betreibbaren Nebenbrenner auf. Dabei wird beim Betrieb unter hoher Last der überwiegende Teil des Brennstoffes durch den Hauptbrenner verbrannt, während der Nebenbrenner mit einem kleinen Teil des Brennstoffes eine "Pilotflamme" liefert, die zur Stabilisierung des Betriebs des Hauptbrenners erforderlich sein kann. Beim Betrieb unter kleiner Last kann hingegen u. U. die Zustellung von Brennstoff zum Hauptbrenner vollständig unterbleiben, so daß lediglich der Nebenbrenner mit Diffusions­ oder Vormischverbrennung betrieben wird. Als "Brenner" soll im vorliegenden Zusammenhang jeweils eine Gesamtheit aus Brenn­ stoffdüse bzw. Brennstoffdüsen-Anordnung sowie Zuführ- und/oder Leitsystem für Verbrennungsluft und/oder, im Fall der Vormisch­ verbrennung, Luft-Brennstoff-Gemisch, verstanden werden. Daß ein Zuführsystem für Verbrennungsluft mehreren Brennern gemeinsam zugehörig ist, ist denkbar - siehe hierzu EP-B-01 08 361, die einen Hybridbrenner mit einer Diffusions­ brenner-Anordnung betrifft, die dasselbe Zuführungssystem für Verbrennungsluft wie die ebenfalls vorhandene Vormischbrenner- Anordnung verwendet.
In der EP-A-02 76 696 ist ein Hybridbrenner der oben erwähnten Art beschrieben, der mit zwei verschiedenen fluidischen Brenn­ stoffen, nämlich Gas und/oder Öl, betreibbar ist. Die vorlie­ gende Erfindung bezieht Armaturen für solche Hybridbrenner mit ein, auch wenn im folgenden aus Gründen der Einfachheit im wesentlichen nur auf Hybridbrenner zum Betrieb mit einem einzigen Brennstoff Bezug genommen wird.
Eine Armatur zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners mit Einrichtungen zur Zustellung eines fluidischen Brennstoffes wird in der EP-B-01 08 361 vorgestellt. Die dort beschriebene Anordnung verbindet eine Hauptfördereinrichtung, bestehend aus Brennstoffpumpe mit nachgeschaltetem Brennstoff-Regelven­ til, mit mindestens einem Hauptbrenner, sowie eine Pilot­ fördereinrichtung mit analogem Aufbau, die gleichermaßen für den Betrieb zur Erzeugung der Pilotflamme wie auch für den Diffusionsbrenner-Betrieb ohne Einsatz des Hauptbrenners dient, mit mindestens einem Nebenbrenner. Zum Betrieb mehrerer Hybrid­ brenner über eine einzige Armatur ist der Haupt- und der Pilot­ fördereinrichtung jeweils ein Verteiler nachgeschaltet, von dem aus zu jedem Hybridbrenner eine Stichleitung führt. Um den Durchsatz des in den Hybridbrenner zugestellten Brennstoffes konstant und unabhängig von eventuell im Hybridbrenner auftre­ tenden Druckschwankungen zu halten, ist das Vorsehen einer Zu­ leitung mit Drosselwirkung, an der ein Druckverlust in merk­ licher Höhe eintritt, sinnvoll. Im Falle des parallelen Be­ triebs mehrerer Hybridbrenner bewirken außerdem Drosselstellen in den Stichleitungen zwischen Brennstoff-Fördereinrichtung und Hybridbrennern eine gleichmäßige Verteilung des Brennstof­ fes auf die einzelnen Brenner.
Eine derartige Armatur kann jedoch dann zu Schwierigkeiten beim Betrieb des Nebenbrenners führen, wenn die für die zwei Be­ triebsarten erforderlichen Brennstoffdurchsätze stark unter­ schiedlich sind, wenn z. B. der zum "Pilotbrennerbetrieb" not­ wendige Brennstoffdurchsatz nur etwa 10% des für "Diffusions­ betrieb" erforderlichen Durchsatzes ausmacht. Der Druckverlust an einer Drosselstelle ist proportional dem Quadrat des Durchsatzes an Fluid; unterscheiden sich die Durchsätze für Pilot- und Diffusionsbrennerbetrieb um den Faktor 10, so sind die jeweiligen Druckverluste verschieden um den Faktor 100. Wird eine Drosselstelle so bemessen, daß für Diffusionsbrenner­ betrieb ein annehmbarer Druckverlust auftritt, vorzugsweise im Bereich zwischen etwa einem bar und etwa zwei bar, so sinkt der Druckverlust beim Pilotbrennerbetrieb auf praktisch unwirksame kleine Werte. Umgekehrt bedingt ein beim Pilotbrennerbetrieb annehmbarer Druckverlust einen Druckverlust in unpraktikabler Höhe bei Diffusionsbrennerbetrieb. Sofern also eine Stichlei­ tung zu einem Hybridbrenner sowohl für große als auch für kleine Durchsätze an Fluid benutzt werden soll, sollte ihre Drosselwirkung variabel, und zwar klein für großen Durchsatz und groß für kleinen Durchsatz, sein.
Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist mithin die Schaffung einer Armatur zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners mit Einrichtungen zur Zustellung eines fluidischen Brennstoffes, die die genannten Nachteile vermei­ det und den stabilen und störungsfreien Betrieb des Hybrid­ brenners bzw. einer Mehrzahl von Hybridbrennern, in einem be­ sonders breiten Arbeitsbereich gestattet, wobei sowohl der Betrieb des Hauptbrenners mit Unterstützung durch eine vom Nebenbrenner gelieferte Pilotflamme als auch der Betrieb des Nebenbrenners allein, je nach Bauart im Diffusions- oder Vormischbetrieb, möglich ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Armatur angegeben, die zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners, der einen mit Vormischverbrennung betreibbaren Hauptbrenner und einen mit Vormisch- und/oder Diffusionsverbrennung allein oder zur Lieferung einer Pilotflamme für den Hauptbrenner betreib­ baren Nebenbrenner aufweist, mit einer Hauptzustelleinrichtung und einer Nebenzustelleinrichtung bestimmt ist, und folgende Bestandteile aufweist:
  • a) Ein Wechselelement, das über eine Hauptzuleitung mit der Hauptzustelleinrichtung und über eine Nebenzuleitung mit der Nebenzustelleinrichtung sowie über eine Hauptstich­ leitung mit dem Hauptbrenner und über eine Nebenstich­ leitung mit dem Nebenbrenner verbindbar ist, das minde­ stens einen ersten Schaltzustand und mindestens einen zweiten Schaltzustand aufweist, wobei im ersten Schaltzu­ stand die Hauptzuleitung mit der Hauptstichleitung und die Nebenzuleitung mit der Nebenstichleitung verbunden ist, und wobei im zweiten Schaltzustand die Hauptzuleitung mit der Nebenstichleitung verbunden und die Nebenzuleitung abgesperrt ist.
  • b) Ein mit der Nebenstichleitung in Reihe geschaltetes, von dem Brennstoff durchströmbares, schaltbares Drossel­ element, das einen ersten Schaltzustand mit kleiner Drossel­ wirkung und einen zweiten Schaltzustand mit großer Drossel­ wirkung aufweist.
Die Armatur gemäß der vorliegenden Erfindung weist dabei im Vergleich zum Stand der Technik substantielle Vorteile auf:
Der Hauptteil des Brennstoffes für den Hybridbrenner wird in jedem Betriebszustand von der Hauptzustelleinrichtung gelie­ fert. Die Nebenzustelleinrichtung wird lediglich noch zur Brennstoffversorgung des Nebenbrenners zur Lieferung der "Pilotflamme" für den Hauptbrenner eingesetzt. Die Wärmelei­ stung des Hybridbrenners erfolgt somit generell über die Re­ gelung der von der Hauptzustelleinrichtung gelieferten Brenn­ stoffmenge. Eine Regelung der Nebenzustelleinrichtung ist nur noch insoweit erforderlich, als die "Pilotflamme" des Neben­ brenners dem Betriebszustand des Hauptbrenners angepaßt werden muß. Darüber hinaus entfällt die Belastung der Nebenzustell­ einrichtung mit relativ hohen Brennstoffdurchsätzen für den Diffusionsbrennerbetrieb des Nebenbrenners bei stillgelegtem Hauptbrenner. Statt zweier Brennstoffzustelleinrichtungen mit ähnlicher Belastbarkeit ist in Verbindung mit der erfindungs­ gemäßen Armatur lediglich eine Hauptzustelleinrichtung zur Lie­ ferung größerer Brennstoffmengen und eine Nebenzustelleinrich­ tung zur Lieferung lediglich marginaler Brennstoffmengen, even­ tuell auch nur mit engem Regelbereich, erforderlich. Zur gleich­ mäßigen Brennstoffversorgung mehrerer Hybridbrenner über eine einzige Armatur können die Drosselwirkungen der zu den Hybrid­ brennern führenden Stichleitungen und aller mit diesen verbun­ denen Drosselstellen, für einen annehmbaren Druckverlust in je­ dem denkbaren Betriebszustand bemessen werden.
Vorteilhaft ist es, das Wechselelement so auszulegen, daß es wenigstens einen dritten Schaltzustand einnehmen kann, in dem sowohl die Hauptzuleitung als auch die Nebenzuleitung abge­ sperrt sind. Derart wird eine besonders einfache Möglichkeit zur Abschaltung des Hybridbrenners bzw. der Mehrzahl von Hy­ bridbrennern geschaffen, die von weiteren, eventuell notwen­ digen Regeleinrichtungen unabhängig ist.
Als wesentlicher Bestandteil des in der erfindungsgemäßen Armatur vorgesehenen Drosselelementes umfaßt dieses - neben üblichen Stelleinrichtungen - ein mit Brennstoff beaufschlag­ bares Gefäß, dessen Innenwand einen ersten Wandbereich mit mindestens einer ersten Einmündung für die Nebenstichleitung sowie einen zweiten Wandbereich mit mindestens einer zweiten Einmündung für eine mit dem Wechselelement verbundenen Über­ leitung aufweist, wobei über den ersten Wandbereich ein von außerhalb des Gefäßes manipulierbarer, dichtend aufliegender Schieber bewegbar ist, der mindestens eine etwa senkrecht zu dem ersten Wandbereich liegende Bohrung aufweists, und weiter durch den ersten Wandbereich mit dem Schieber zwei aufeinander­ liegende, gegeneinander verschiebbare Flächen gegeben sind, wobei eine der Flächen eine erste, größere Öffnung und eine zweite, kleinere Öffnung, weiter die andere der Flächen eine dritte Öffnung mit mindestens dem Durchmesser der ersten Öff­ nung aufweist und ferner die dritte Öffnung für den ersten Schaltzustand mit der ersten Öffnung und für den zweiten Schalt­ zustand mit der zweiten Öffnung zur Deckung bringbar ist. Bei­ spielsweise weist der erste Wandbereich eine einzige Öffnung, namentlich die Einmündung in der Nebenstichleitung, und der Schieber zwei Öffnungen auf, die beide mit der im zweiten Wand­ bereich mündenden Überleitung kommunizieren und mit der ersten Einmündung wechselweise zur Deckung bringbar sind. Das Drossel­ element stellt sich somit dar als Schieberventil.
In günstiger Weiterbildung der erfindungsgemäßen Armatur ist die große Drosselwirkung des Drosselelementes im zweiten Schalt­ zustand etwa zweimal bis etwa zehnmal so groß wie die kleine Drosselwirkung des Drosselelementes im ersten Schaltzustand. Auf diese Weise kann bei üblichen Anforderungen ein störungs­ freier Betrieb des Nebenbrenners in jedem Betriebszustand ge­ sichert werden.
In günstiger Ausgestaltung des Drosselelementes wird der erste Wandbereich des Gefäßes etwa prismatisch, insbesondere etwa zylindrisch, ausgeführt, und der Schieber ist ein in den ersten Wandbereich dichtend eingepaßter, von außerhalb des Gefäßes verschiebbarer Hohlkolben. Ein derartiges Gefäß ist besonders kostengünstig herstellbar und bietet insbesondere die Möglich­ keit, in dem prismatischen bzw. zylindrischen ersten Wandbereich Einmündungen für eine Mehrzahl von Nebenstichleitungen, zur simultanen Beaufschlagung einer Mehrzahl von Hybridbrennern, vorzusehen. Der zweite Wandbereich des Gefäßes ist günstiger­ weise gegeben durch eine Stirnwand des Innenraumes des Gefäßes, so daß der Brennstofffluß aus der Überleitung in den Innenraum des Gefäßes durch den Hohlkolben nicht behindert werden kann.
Eine vorteilhafte Ausführung des Wechselelementes in der er­ findungsgemäßen Armatur enthält als wesentlichen Bestandteil ein mit Brennstoff beaufschlagbares Gefäß, dessen Innenwand einen ersten Stirnbereich mit einer ersten Einmündung für die Hauptzuleitung, weiter einen zweiten Stirnbereich mit einer zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung sowie ferner einen zwischen dem ersten Stirnbereich und dem zweiten Stirnbereich liegenden prismatischen, insbesondere zylindrischen, Zwischen­ bereich mit einer Achse aufweist. In diesem Zwischenbereich liegen mindestens eine dritte Einmündung für die Hauptstich­ leitung sowie mindestens eine vierte Einmündung für die Neben­ stichleitung oder eine Überleitung, die mit der Nebenstichlei­ tung kommuniziert. Weiterhin ist in dem Gefäß ein von außerhalb manipulierbarer, entlang der Achse über den prismatischen Be­ reich verschiebbarer Kolben angeordnet, durch den in dem Gefäß zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, so daß die erste Einmündung in dem ersten Raum und die zweite Einmündung in dem zweiten Raum liegt. Der Kolben weist einen dichtend über den prismatischen Bereich führbaren, zum ersten Stirnbe­ reich gerichteten Schieberansatz auf mit mindestens einer ersten Bohrung, mit der für den ersten Schaltzustand die dritte Einmün­ dung und in dem zweiten Schaltzustand die vierte Einmündung je­ weils zur Deckung gebracht werden kann. Weitere Bestandteile des Wechselelementes sind übliche Manipuliereinrichtungen für den Kolben, deren Abhandlung an dieser Stelle unterbleiben kann.
Für die Funktion des Wechselelementes gelten zunächst analog die bereits zur besonderen Ausführung des Drosselelementes ge­ machten Ausführungen. Darüber hinaus ist wesentlich, daß der im Inneren des Gefäßes gebildete, u. a. von dem Kolben begrenz­ te erste Raum mit der Hauptzuleitung kommuniziert, während der von dem ersten Raum durch den Kolben getrennte zweite Raum mit der Nebenzuleitung in Verbindung steht. Indem der Kolben durch externe Manipulatoren in die den einzelnen Schaltzuständen entsprechenden Stellungen gebracht wird, werden Verbindungen zwischen erstem Raum bzw. zweitem Raum und den jeweiligen Stichleitungen geschaffen, indem die ent­ sprechenden Einmündungen mit den jeweiligen Bohrungen in dem Schieberansatz zur Deckung gebracht oder aber von dem Kolben gänzlich freigegeben werden, so daß sie sich direkt in den ersten Raum bzw. den zweiten Raum eröffnen. Gleich dem bereits beschriebenen Gefäß für das Wechselelement ist das beschriebene Gefäß für das Drosselelement auch in besonderer Weise für den Anschluß von Stichleitungen zu einer Mehrzahl von Hybridbren­ nern geeignet.
In günstiger Weiterbildung wird der Schieberansatz des Kol­ bens mit einer weiteren, zweiten Bohrung versehen, deren Durch­ messer kleiner ist als der Durchmesser der ersten Bohrung, und die im zweiten Schaltzustand, wenn also die erste Bohrung mit der zur Nebenstichleitung führenden vierten Einmündung zur Deckung gebracht ist, mit der dritten Einmündung, die zur Haupt­ stichleitung führt, zur Deckung kommen kann. Mit einem derartig modifizierten Wechselelement ist es möglich, bei alleinigem Betrieb des Nebenbrenners dem Hauptbenner zur Einleitung seiner Inbetriebnahme eine geringe Menge an Brennstoff zuzustellen, um insbesondere die Hauptstichleitung und eventuelle Verteilein­ richtungen im Hauptbrenner selbst vor der Umschaltung in den ersten Schaltzustand und der Inbetriebnahme des Hauptbrenners mit Brennstoff zu füllen. Luft, Abgase oder Brennstoffüberreste können auf diese Weise definiert aus dem Hauptbrenner und seinen Zuleitungen entfernt werden, so daß eine störungsfreie Inbe­ triebnahme möglich ist.
Vorteilhafterweise wird der prismatische Bereich des Gefäßes des Wechselelementes zylindrisch und der Schieberansatz des Kolbens axialsymmetrisch bezüglich der Achse ausgeführt. Kolben und Schieberansatz sind mithin als im wesentlichen axialsymmetrischer Hohlkolben ausgeführt.
Zum Betrieb der erfindungsgemäßen Armatur sind regelmäßig das Wechselelement und das Drosselelement im Gleichlauf in erste Schaltzustände bzw. zweite Schaltzustände zu bringen. Aus die­ sem Grunde ist es besonders günstig, statt eines Wechselele­ mentes und eines von diesem getrennten Drosselelementes ein einziges Steuerelement vorzusehen, das die Funktionen von Wech­ selelement und Drosselelement in sich vereinigt. Dies führt zu einer wesentlichen Vereinfachung der Armatur, da nicht nur an­ sonsten notwendige Überleitungen entfallen, sondern auch nur noch eine einzige Stellvorrichtung zur Manipulation des Steuer­ elementes notwendig ist.
In besonderer Ausgestaltung weist das Steuerelement folgen­ de besonderen Merkmale auf:
  • a) Ein von dem Brennstoff durchströmbares Gefäß, dessen Innen­ wand einen ersten Stirnbereich mit einer ersten Einmündung für die Hauptzuleitung und einen zweiten Stirnbereich mit einer zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung sowie einen prismatischen, insbesondere zylindrischen, Bereich mit einer Achse aufweist;
  • b) in dem prismatischen Bereich mindestens eine dritte Ein­ mündung für die Hauptstichleitung und mindestens eine vierte Einmündung für die Nebenstichleitung, wobei in Richtung der Achse die dritte Einmündung zwischen dem ersten Stirnbereich und der vierten Einmündung liegt;
  • c) in dem Gefäß einen von außerhalb entlang der Achse über den prismatischen Bereich verschiebbaren Kolben, durch den in dem Gefäß zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, wobei in dem ersten Raum die erste Einmündung und in dem zweiten Raum die zweite Einmündung liegt;
  • d) der Kolben weist einen in den ersten Raum gerichteten Schie­ beransatz auf, der dichtend über den prismatischen Bereich bewegbar ist und mindestens eine erste Bohrung hat, die für den ersten Schaltzustand mit der dritten Einmündung und für den zweiten Schaltzustand mit der vierten Einmündung zur Deckung bringbar ist;
  • e) die dritte Einmündung ist für den zweiten Schaltzustand von dem Schieberansatz oder dem Kolben überdeckt;
  • f) die vierte Einmündung ist für den ersten Schaltzustand weder von dem Kolben noch von dem Schieberansatz verschlos­ sen, sondern öffnet sich in den zweiten Raum.
Das Steuerelement ist mithin ausgeführt als Gefäß mit einem prismatischen, vorzugsweise zylindrischen Hohlraum, in dem ein - durch externe Stellvorrichtungen positionierbarer - Kolben bewegbar angeordnet ist, so daß im Inneren des Gefäßes zwei gegeneinander abgedichtete Räume entstehen und dabei ein erster Raum mit der Hauptzuleitung und ein zweiter Raum mit der Neben­ zuleitung kommuniziert. An dem Kolben befindet sich ein Schieberansatz, der dichtend über den prismatischen Bereich der Innenwand des Gefäßes führbar ist und Bohrungen aufweist, die entsprechend den Schaltzuständen den ersten Raum bzw. den zweiten Raum mit Hauptstichleitung oder Nebenstichleitung ver­ binden. Die eventuelle Absperrung von Einmündungen erfolgt der­ art, daß sie von dem Kolben oder dem Schieberansatz überdeckt werden.
Wie bereits ausgeführt für Wechselelement und Drosselelement, ist es auch für das Steuerelement besonders vorteilhaft, wenn der prismatische Bereich der Innenwand des Gefäßes wie auch der Kolben und dessen Schieberansatz weitgehend zylindrisch bzw. axialsymmetrisch bezüglich der Achse des Gefäßes gestaltet sind.
Das Vorhandensein des ersten Schieberansatzes an dem Kolben ist notwendig, da das Verschließen der in die Hauptstichleitung führenden dritten Einmündung möglich sein muß, wenn die Armatur sich im zweiten Schaltzustand befindet. Dies bedingt, daß im ersten Schaltzustand die dritte Mündung nicht jenseits des von dem Kolben abgewandten Endes des Schieberansatzes liegen kann, sondern daß vielmehr eine Öffnung in dem Schieberansatz erforderlich ist, die im ersten Zustand die dritte Einmündung überlappt. Das Vorhandensein eines weiteren, zweiten Schieber­ ansatzes, der in den zweiten Raum des Gefäßes hineinragt und eine zweite Bohrung aufweist, die für den ersten Schaltzustand der vierten Einmündung zur Deckung bringbar ist, ist für die Funktion des Steuerelementes nicht unbedingt erforderlich. Ein zweiter Schieberansatz mit einer zweiten Bohrung gestattet es jedoch, im ersten Schaltzustand, in den Brennstoffweg zum Nebenbrenner für die Lieferung der Pilotflamme eine zusätzliche Drosselstelle in Form der erwähnten zweiten Bohrung einzubrin­ gen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn ein einziges Steuerelement zur Versorgung einer Mehrzahl von Hybridbrennern eingesetzt werden soll, wobei, wie für den Fall des Drosselele­ mentes und des Wechselelementes bereits beschrieben, eine Ver­ teilung des Brennstoffes auf die zu den Brennern führenden Stichleitungen erfolgt. Auch in diesem Fall ist die günstigste Wahl für die Form des prismatischen Bereiches, des Kolbens und seiner Schieberansätze, die axialsymmetrische bzw. zylindrische Form.
Auch im Fall des Steuerelementes nach der beschriebenen beson­ deren Ausgestaltung empfiehlt es sich, eine dritte Bohrung in dem ersten Schieberansatz vorzusehen, die im zweiten Schaltzu­ stand, wenn die erste Bohrung mit der Nebenzuleitung kommuni­ ziert, mit der dritten Einmündung zur Deckung bringbar ist, so daß eine Verbindung mit der Hauptzuleitung entsteht. Dadurch wird z. B. vor der Zündung das Füllen des Hauptbrenners sowie sämtlicher entsprechender Zuleitungen mit Brennstoff ermöglicht, wodurch eine störungsfreie Inbetriebnahme des Hauptbrenners im Anschluß an den Alleinbetrieb des Nebenbrenners möglich wird.
Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Armatur ist die Versorgung einer Mehrzahl parallel betreibbarer Hybrid­ brenner mit Brennstoff aus einer einzigen Hauptzustelleinrich­ tung und einer einzigen Nebenzustelleinrichtung. Dabei ist eine mögliche und praxisgerechte Konfiguration dadurch gegeben, daß der Nebenstichleitung jedes Hybridbrenners ein eigenes Drossel­ element zugeordnet wird, jedoch alle Hauptstichleitungen und alle Nebenstichleitungen mit einem einzigen Wechselelement verbunden sind. Die Brennstoffversorgung der Hybridbrenner er­ folgt mithin über ein einziges Wechselelement und gleich viele Drosselelemente wie Hybridbrenner.
Besonders günstig ist es, zur Brennstoffversorgung einer Mehr­ zahl parallel betreibbarer Hybridbrenner ein einziges Steuer­ element vorzusehen, das die Funktionen eines sämtlichen Hy­ bridbrennern zugeordneten Wechselelementes und die Funktionen einer Mehrzahl von Drosselelementen, wobei jedem Hybridbrenner ein Drosselelement zugeordnet ist, in sich vereinigt. Damit ist zur Regelung der Gesamtheit der Hybridbrenner nur noch eine ein­ zige Hauptzustelleinrichtung, eine einzige Nebenzustelleinrich­ tung und ein einziges, über entsprechende Stellvorrichtungen schaltbares Steuerelement erforderlich. Es ergibt sich eine Armatur, die größtmögliche Kompaktheit mit einem Höchstmaß an Betriebssicherheit, bedingt durch die geringstmögliche Zahl von Stellgliedern, verbindet.
Sofern beispielsweise die Auslegung einer Gasturbinenanlage das Vorsehen einer Mehrzahl von Hybridbrennern erfordert, so ist aus Gründen der Einheitlichkeit und der Vereinfachung der Bedienung ein möglichst paralleler Betrieb sämtlicher Hy­ bridbrenner erstrebenswert. Um dies optimal zu verwirklichen, empfiehlt es sich, die Drosselwirkungen aller dem gleichen Zweck dienenden Stichleitungen sowie die großen bzw. die kleinen Leit­ werte aller Drosselelemente einander nach Möglichkeit anzu­ gleichen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, eine einzige Armatur zum Betrieb eines einzigen Brenners bzw. einer Mehrzahl parallel betreibbarer Brenner anzugeben. Selbstver­ ständlich einbezogen sind weitere Ausgestaltungen. Zum Beispiel können mehrere Gruppen von Hybridbrennern vorgesehen werden, wobei je­ weils eine Gruppe über eine Armatur gemäß der vorliegenden Erfin­ dung gespeist wird. Möglich ist es auch, einen Hybridbrenner bzw. eine Mehrzahl von Hybridbrennern zum Betrieb mit mehreren verschiedenen Brennstoffen über mehrere, insbesondere zwei, Armaturen nach der vorliegenden Erfindung wechselweise mit zwei oder mehreren Brennstoffen zu betreiben.
Die weitere Erläuterung der Erfindung erfolgt anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 einen Hybridbrenner mit Einrichtungen zur Brennstoff­ zustellung und einer Armatur gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Ausführung eines Steuerelementes für die erfindungs­ gemäße Armatur;
Fig. 3 und Fig. 4 jeweils Teilansichten des Steuerelements, in verschiedenen Schaltstellungen.
Fig. 1 zeigt, teilweise im Querschnitt und teilweise schema­ tisch, einen Hybridbrenner 1, der über eine erfindungsgemäße Armatur mit einer Hauptzustelleinrichtung 6 und einer Neben­ zustelleinrichtung 8 verbunden ist, die beide zur Zustellung eines fluidischen Brennstoffes zu dem Hybridbrenner 1 bestimmt sind. Der Hybridbrenner 1 weist einen Hauptbrenner 2 in Form eines Kreisringes auf. Ein Wechselelement 10 ist über eine Hauptzuleitung 7 mit der Hauptzustelleinrichtung 6 und über eine Nebenzuleitung 9 mit der Nebenzustelleinrichtung 8 verbun­ den. Darüber hinaus kommuniziert das Wechselelement 10 mit einer Hauptstichleitung 3, die zum Hauptbrenner 2 führt, sowie mit einer Nebenstichleitung 5, die zu dem Nebenbrenner 4 führt. Die Nebenstichleitung 5 ist dabei nicht unmittelbar mit dem Wechselelement 10 verbunden, sondern von dem Wechselelement 10 führt zunächst eine Überleitung 11 zu dem Drosselelement 12, von dem nunmehr die Nebenstichleitung 5 zum Nebenbrenner 4 führt. Das Wechselelement 10 weist verschiedene Schaltzustände auf, darunter einen ersten Schaltzustand, in dem die Hauptzuleitung 7 mit der Hauptstichleitung 3 und die Nebenzuleitung 9 mit der Ne­ benstichleitung 5 kommuniziert, und mindestens einen zweiten Schaltzustand, in dem die Hauptzuleitung 7 mit der Nebenstich­ leitung 5 kommuniziert und die Nebenzuleitung 9 abgesperrt ist. Im ersten Schaltzustand ist mithin die Hauptzustelleinrich­ tung 6 mit dem Hauptbrenner 2 und die Nebenzustelleinrichtung 8 mit dem Nebenbrenner 4 verbunden, und im zweiten Schaltzustand kommuniziert die Hauptzustelleinrichtung 6 mit dem Nebenbrenner 4 und die Nebenzustelleinrichtung 8 ist vom Hybridbrenner 1 abgetrennt. Das mit der Nebenstichleitung 5 in Reihe geschalte­ te, von dem Brennstoff durchströmbare, schaltbare Drossel­ element 12 weist ebenfalls einen ersten Schaltzustand und einen zweiten Schaltzustand auf, wobei die Drosselwirkung des Dros­ selelementes 12 für den Brennstoffstrom im ersten Schaltzustand klein und im zweiten Schaltzustand groß ist; die Drosselwir­ kungen unterscheiden sich vorzugsweise um einen Faktor 2 bis 10. Wechselelement 10 und Drosselelement 12 müssen dabei jeweils den ersten bzw. zweiten Schaltzustand simultan einnehmen. Sofern das Wechselelement 10, wie weiter unten beschrieben, zusätzlich einen dritten Schaltzustand aufweist, wobei sowohl Hauptzustelleinrichtung 6 wie auch Nebenzustelleinrichtung 8 von dem Hybridbrenner 1 abgetrennt sind, kommt es natürlich auf einen eventuellen dritten Schaltzustand des Drosselelementes 12 nicht an. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Wech­ selelement 10 ein im wesentlichen zylindrisches, mit Brennstoff beaufschlagbares Gefäß 18 auf, dessen Innenwand einen ersten Stirnbereich 19 mit einer ersten Einmündung für die Hauptzu­ leitung 7, einen zweiten Stirnbereich 20 mit einer zweiten Ein­ mündung für die Nebenzuleitung 9 sowie einen zwischen dem ersten Stirnbereich 19 und dem zweiten Stirnbereich 20 liegenden zylindrischen Bereich 21 mit einer Achse 22 aufweist. In dem zylindrischen Bereich 21 ist eine dritte Einmündung für die Hauptstichleitung 3 sowie eine vierte Einmündung für die Über­ leitung 11 vorgesehen. Weiterhin ist in dem Gefäß 18 ein ent­ lang der Achse 22 über den zylindrischen Bereich 21 verschieb­ barer Kolben 23 angeordnet, der in dem Gefäß 18 zwei gegenein­ ander abgedichtete Räume bildet, wobei die erste Einmündung in dem ersten Raum und die zweite Einmündung in dem zweiten Raum liegt. An dem Kolben 23 befindet sich ein Schieberansatz 24 mit mindestens einer ersten Bohrung 25, mit der für den ersten Schaltzustand die dritte Einmündung und für den zweiten Schalt­ zustand die vierte Einmündung jeweils zur Deckung bringbar ist. Der Schieberansatz 24 kann dabei günstigerweise im wesentlichen, wie der zylindrische Bereich 21, rotationssymmetrisch bezüg­ lich der Achse 22 ausgeführt werden. Der Schieberansatz 24 ist mit einer zweiten Bohrung 26 versehen, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der ersten Bohrung 25, und die im zweiten Schaltzustand, wenn also die erste Bohrung 25 mit der vierten Einmündung zur Deckung gebracht ist, mit der dritten Einmündung überlappt. Auf diese Weise ist es möglich, bei alleinigem Betrieb des Nebenbrenners 4 dem Hauptbrenner 2 eine geringe Menge an Brennstoff zuzustellen, insb. zur Füllung der Hauptstichleitung 3 zur Vorbereitung der Inbetriebnahme des Hauptbrenners 2. Im ersten Schaltzustand muß gewährleistet sein, daß die vierte Einmündung nicht von eventuellen Fortsätzen des Kolbens überdeckt ist, so daß eine einwandfreie Verbindung von Nebenzuleitung 9 und Nebenstichleitung 5 vorliegt. Entsprechend muß ein eventuell vorhandener Fortsatz des Kolbens 23 in den zweiten Raum hinein mit einer entsprechenden dritten Bohrung 25a versehen werden, die im ersten Schaltzustand einen Durchfluß in die vierte Einmündung eröffnet. Das Drosselelement 12 weist ein mit Brennstoff beaufschlagbares Gefäß 13 auf, dessen Innenwand einen ersten Wandbereich 14 mit einer ersten Einmündung für die Nebenstichleitung 5 und einen zweiten Wandbereich 15 mit einer zweiten Einmündung für die Überleitung 11 aufweist. Über den ersten Wandbereich 14, der vorzugsweise zylindrisch ist, ist ein von außerhalb des Gefäßes manipulierbarer, dichtend aufliegender Schieber 16, im vorliegenden Fall dargestellt als Hohlkolben, mit zwei unterschiedlich großen Bohrungen 17, die beide wechselweise mit der zweiten Einmündung zur Deckung bring­ bar sind, führbar. Im ersten Schaltzustand ist dabei die größere der Bohrungen 17 mit der zweiten Einmündung zur Deckung ge­ bracht, im zweiten Schaltzustand die kleinere der Bohrungen 17. Der erste Wandbereich 14 des Gefäßes 13 ist im wesentlichen zylindrisch, und der zweite Wandbereich 15 ist etwa eben und senkrecht zu dem ersten Wandbereich 14.
Fig. 2 zeigt den Längsschnitt eines Steuerelementes 27, das die Funktionen des Wechselelementes 10 und des Drossel­ elementes 12 in sich vereinigt und im Rahmen einer besonders günstigen Ausführung der Armatur nach der vorliegenden Er­ findung verwendet wird. Das dargestellte Steuerelement 27 führt auch Verteilerfunktionen aus, denn es verteilt den durch die Hauptzuleitung 39 und die Nebenzuleitung 40 strömenden Brennstoff auf jeweils eine Mehrzahl, namentlich eine Zahl von zwei, Hauptstichleitungen 41 und Nebenstichleitungen 42. Wesentlicher Bestandteil des Steuerelementes 27 ist ein im wesentlichen gerades, zylindrisches Gefäß 28, mit einer Achse 32 dessen Innenwand etwa senkrecht zu der Achse 32 liegend einen ersten Stirnbereich 29 mit einer ersten Einmündung für die Hauptzuleitung 39, einen zweiten Stirnbereich 30 mit einer zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung 40 sowie einen paral­ lel zu der Achse 32 liegenden dazwischen angeordneten prismati­ schen, insbesondere zylindrischen Bereich 31 aufweist. Der pris­ matische Bereich weist dritte Einmündungen für die Hauptstich­ leitungen 41 und vierte Einmündungen für die Nebenstichleitun­ gen 42 auf, wobei, entlang der Achse 32 gesehen, die dritten Einmündungen zwischen dem ersten Stirnbereich 29 und den vier­ ten Einmündungen liegen. In dem Gefäß 28 angeordnet, und über den prismatischen Bereich 31 entlang der Achse 32 verschiebbar, ist ein Kolben 33, der den Innenraum des Gefäßes 28 in zwei Räu­ me teilt, wobei ein erster Raum von dem ersten Stirnbereich 29 und ein zweiter Raum von dem zweiten Stirnbereich 30 begrenzt wird. Der Kolben 33 weist einen dem ersten Stirnbereich 29 zuge­ wandten ersten Schieberansatz 34 und einen dem zweiten Stirnbe­ reich 30 zugewandten zweiten Schieberansatz 36 auf. Der erste Schieberansatz 34 ist mit ersten Bohrungen 35 sowie dritten Bohrungen 38 versehen, der zweite Schieberansatz 36 weist zwei­ te Bohrungen 37 auf. Im ersten Schaltzustand, wie dargestellt in Fig. 2, sind die ersten Bohrungen 35 mit den dritten Einmündun­ gen 41, und die zweiten Bohrungen 37 mit den vierten Einmündun­ gen 42 zur Deckung gebracht. Derart kommuniziert die Hauptzulei­ tung 39 mit den Hauptstichleitungen 41 und die Nebenzuleitung 40 mit den Nebenstichleitungen 42.
Fig. 3 zeigt eine Teilansicht des in Fig. 2 dargestellten Gefäßes 2, wobei der Kolben 33 in eine Stellung gebracht ist, die dem zweiten Schaltzustand entspricht. Nunmehr sind die ersten Bohrungen 35 in Überdeckung mit den vierten Ein­ mündungen, während die zweiten Bohrungen 37 versperrt sind. Entsprechend sind die Nebenstichleitungen 42 mit der Haupt­ zuleitung verbunden, und die Nebenzuleitung 40 ist abgesperrt. Auch die dritten Bohrungen 38 und die Hauptstichleitungen 41 sind versperrt.
Fig. 4 zeigt eine weitere Teilansicht des Gefäßes 28, wobei der Kolben 33 in eine andere, einem zweiten Schaltzustand entsprechende Stellung gebracht ist. Wiederum sind die ersten Bohrungen 35 mit den vierten Einmündungen zur Deckung gebracht. Darüber hinaus münden die dritten Bohrungen 38, die im Ver­ gleich zu den ersten Bohrungen 35 und den zweiten Bohrungen 37 kleine Querschnitte haben, in die dritten Einmündungen. Mithin sind die Hauptstichleitungen 41, allerdings mit relativ großen Drosselwirkungen mit der Hauptzuleitung 39 verbunden, und sie erhalten eine geringe Brennstoffzustellung. Diese Schaltstellung kann benutzt werden, um zur Einleitung des Betriebs der Haupt­ brenner 2 (vgl. Fig. 1) die Hauptstichleitungen 41, und even­ tuelle weitere Verteileinrichtungen in den Hybridbrennern 1, mit Brennstoff zu füllen und vorher dort vorhandene Gase auszu­ blasen. Auf diese Weise wird eine weitgehend störungsfreie Aufnahme des Hochlastbetriebs der Hybridbrenner 1 möglich.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Armatur zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners, bestehend aus Hauptbrenner und Nebenbrenner, mit einer Hauptzustelleinrichtung und einer Nebenzustelleinrichtung zur Zustellung eines fluidischen Brenn­ stoffes. Die Armatur ermöglicht die Verwendung einer einzigen Hauptzustelleinrichtung für großen Brennstoffdurchsatz bei wei­ tem Regelbereich neben einer Nebenzustelleinrichtung für ver­ gleichsweise geringen Brennstoffdurchsatz bei engem Regelbe­ reich, wobei sowohl der alleinige Betrieb des Nebenbrenners als auch der Betrieb des Hauptbrenners mit Unterstützung durch eine von dem Nebenbrenner gelieferte "Pilotflamme" über einen weiten Regelbereich in stabiler Weise möglich ist.

Claims (17)

1. Armatur zur Verbindung mindestens eines Hybridbrenners (1), der einen mit Vormischverbrennung betreibbaren Haupt­ brenner (2) und einen mit Vormisch- und/oder Diffusions­ verbrennung allein oder zur Lieferung einer Pilotflamme für den Hauptbrenner (2) betreibbaren Nebenbrenner (4) aufweist, mit einer Hauptzustelleinrichtung (6) und einer Nebenzustell­ einrichtung (8), mit folgenden Bestandteilen:
  • a) ein Wechselelement (10), das über eine Hauptzuleitung (7, 39) mit der Hauptzustelleinrichtung (6) und über eine Neben­ zuleitung (9, 40) mit der Nebenzustelleinrichtung (8) sowie über eine Hauptstichleitung (3, 41) mit dem Hauptbrenner (2) und über eine Nebenstichleitung (5, 42) mit dem Nebenbrenner (4) verbindbar ist, das mindestens einen ersten Schaltzustand und mindestens einen zweiten Schaltzustand aufweist, wobei im ersten Schaltzustand die Hauptzuleitung (7, 39) mit der Haupt­ stichleitung (3, 41) und die Nebenzuleitung (9, 40) mit der Nebenstichleitung (5, 42) verbunden ist, und wobei im zweiten Schaltzustand die Hauptzuleitung (7, 39) mit der Nebenstich­ leitung (5, 42) verbunden und die Nebenzuleitung (9, 40) ab­ gesperrt ist;
  • b) ein mit der Nebenstichleitung (5, 42) in Reihe geschalte­ tes, von dem Brennstoff durchströmbares, schaltbares Drossel­ element (12), das einen ersten Schaltzustand mit kleiner Drosselwirkung und einen zweiten Schaltzustand mit großer Drosselwirkung aufweist.
2. Armatur nach Anspruch 1, wobei für das Drosselelement (12) die große Drosselwirkung zwischen etwa zweimal und etwa zehn­ mal so groß wie die kleine Drosselwirkung ist.
3. Armatur nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wechselelement (10) mindestens einen dritten Schaltzustand aufweist, wobei die Hauptzuleitung (7, 39) und die Nebenzuleitung (9, 40) abge­ sperrt sind.
4. Armatur nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei:
  • a) das Drosselelement (12) ein mit Brennstoff beaufschlag­ bares Gefäß (13) aufweist, dessen Innenwand einen ersten Wandbereich (14) mit mindestens einer ersten Einmündung für die Nebenstichleitung (5, 42) sowie einen zweiten Wandbereich (15) mit mindestens einer zweiten Einmündung für eine mit dem Wechselelement (10) verbundenen Überleitung (11) aufweist;
  • b) über den ersten Wandbereich (14) ein von außerhalb des Gefäßes manipulierbarer, dichtend aufliegender Schieber (16) bewegbar ist, der mindestens eine etwa senkrecht zu dem ersten Wandbereich (14) liegende Bohrung (17) aufweist;
  • c) durch den ersten Wandbereich (14) und den Schieber (16) zwei aufeinanderliegende, gegeneinander verschiebbare Flächen ge­ geben sind, wobei eine der Flächen eine erste, größere Öffnung und eine zweite, kleinere Öffnung und weiter die andere der Flächen eine dritte Öffnung mit mindestens dem Durchmesser der ersten Öffnung aufweist, und ferner die dritte Öffnung für den ersten Schaltzustand mit der ersten Öffnung und für den zweiten Schaltzustand mit der zweiten Öffnung zur Deckung bringbar ist.
5. Armatur nach Anspruch 4, wobei die Innenwand des Gefäßes (13) einen etwa prismatischen, insbesondere einen etwa zylin­ drischen Bereich aufweist, der der erste Wandbereich (14) ist, und der Schieber (16) ein in den ersten Wandbereich (14) ein­ gepaßter, von außerhalb des Gefäßes (13) verschiebbarer Hohl­ kolben ist.
6. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei:
  • a) das Wechselelement (10) ein mit Brennstoff beaufschlagbares Gefäß (18) aufweist, dessen Innenwand einen ersten Stirnbereich (19) mit einer ersten Einmündung für die Hauptzuleitung (7, 39) sowie einen zweiten Stirnbereich (20) mit einer zweiten Ein­ mündung für die Nebenzuleitung (9, 40) sowie weiter einen zwischen dem ersten Stirnbereich (19) und dem zweiten Stirn­ bereich (20) liegenden prismatischen, insb. zylindrischen, Bereich (21) mit einer Achse (22) aufweist;
  • b) in dem prismatischen Bereich (21) mindestens eine dritte Einmündung für die Hauptstichleitung (3, 41) sowie mindestens eine vierte Einmündung für die Nebenstichleitung (5, 42) oder eine Überleitung (11), die mit der Nebenstich­ leitung (5, 42) kommuniziert, liegen;
  • c) in dem Gefäß (18) ein von außerhalb manipulierbarer, entlang der Achse (22) über den prismatischen Bereich (21) verschiebbarer Kolben (23) liegt, durch den in dem Gefäß (18) zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, wobei die erste Einmündung in dem ersten Raum und die zweite Einmündung in dem zweiten Raum liegt;
  • d) der Kolben (23) einen dichtend über den prismatischen Bereich (21) führbaren, zum ersten Stirnbereich (19) ra­ genden Schieberansatz (24) aufweist mit mindestens einer ersten Bohrung (25), mit der für den ersten Schaltzustand die dritte Einmündung und für den zweiten Schaltzustand die vierte Einmündung jeweils zur Deckung bringbar ist.
7. Armatur nach Anspruch 6, wobei der Schieberansatz (24) eine zweite Bohrung (26) aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der ersten Bohrung (25), und die im zweiten Schaltzustand mit der dritten Einmündung zur Deckung bringbar ist.
8. Armatur nach Anspruch 6 oder 7, wobei der prismatische Bereich (21) zylindrisch und der Schieberansatz (24) axial­ symmetrisch bezüglich der Achse (22) ist.
9. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wechselelement (10) und das Drosselelement (12) zu einem einzigen Steuerelement (27) vereinigt sind.
10. Armatur nach Anspruch 9, wobei:
  • a) das Steuerelement (27) ein von dem Brennstoff durchströmba­ res Gefäß (28) aufweist, dessen Innenwand einen ersten Stirnbereich (29) mit einer ersten Einmündung für die Haupt­ zuleitung (7, 39) und einen zweiten Stirnbereich (30) mit einer zweiten Einmündung für die Nebenzuleitung (9, 40) sowie einen prismatischen, insbesondere zylindrischen, Bereich (31) mit einer Achse (32) aufweist;
  • b) in dem prismatischen Bereich (31) mindestens eine dritte Einmündung für die Hauptstichleitung (3, 41) und mindestens eine vierte Einmündung für die Nebenstichleitung (5, 42) liegen, wobei in Richtung der Achse (32) die dritte Einmündung zwischen dem ersten Stirnbereich (29) und der vierten Einmün­ dung liegt;
  • c) in dem Gefäß (28) ein von außerhalb entlang der Achse (32) über den prismatischen Bereich (31) verschiebbarer Kolben (33) angeordnet ist, durch den in dem Gefäß (28) zwei gegeneinander abgedichtete Räume gebildet sind, wobei in dem ersten Raum die erste Einmündung in in dem zweiten Raum die zweite Ein­ mündung liegt;
  • d) der Kolben (33) in dem ersten Raum einen Schieberansatz (34) aufweist, der dichtend über den prismatischen Bereich (31) be­ wegbar ist und mindestens eine erste Bohrung (35) aufweist, die für den ersten Schaltzustand mit der dritten Einmündung und für den zweiten Schaltzustand mit der vierten Einmündung zur Deckung bringbar ist;
  • e) die dritte Einmündung für den zweiten Schaltzustand von dem Schieberansatz (34) oder dem Kolben (33) überdeckt ist;
  • f) die vierte Einmündung für den ersten Schaltzustand weder von dem Kolben (33) noch von dem Schieberansatz (34) überdeckt ist.
11. Armatur nach Anspruch 10, wobei der prismatische Bereich (31) zylindrisch und ferner der erste Schieberansatz (34) axialsymmetrisch bezüglich der Achse (32) ist.
12. Armatur nach Anspruch 10 oder 11, wobei der Kolben (33) in dem zweiten Raum einen zweiten Schieberansatz (36) aufweist, der dichtend über den prismatischen Bereich (31) bewegbar ist und mindestens eine zweite Bohrung (37) hat, die für den ersten Schaltzustand mit der vierten Einmündung zur Deckung bringbar ist.
13. Armatur nach Anspruch 12, wobei der prismatische Be­ reich (31) zylindrisch und der zweite Schieberansatz (36) axialsymmetrisch bezüglich der Achse (32) ist.
14. Armatur nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der erste Schieberansatz (34) zwischen der ersten Bohrung (35) und der ersten Einmündung eine dritte Bohrung (38) aufweist, die im zweiten Schaltzustand mit der dritten Einmündung zur Deckung bringbar ist.
15. Armatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Zuführung eines fluidischen Brennstoffes zu einer Mehrzahl parallel betreibbarer Hybridbrenner (1), wobei:
  • a) jeder Hybridbrenner (1) eine Hauptstichleitung (3, 41) und eine Nebenstichleitung (5, 42) mit einem Drosselelement (12) aufweist;
  • b) alle Hauptstichleitungen (3, 41) und alle Nebenstichlei­ tungen (5, 42) mit einem einzigen Wechselelement (10) verbunden sind.
16. Armatur nach einem der Ansprüche 9 bis 14 zur Zu­ führung eines fluidischen Brennstoffes zu einer Mehrzahl parallel betreibbarer Hybridbrenner (1), wobei:
  • a) jeder Hybridbrenner (1) eine Hauptstichleitung (3, 41) und eine Nebenstichleitung (5, 42) mit einem Drosselelement (12) aufweist;
  • b) das Wechselelement (10) mit allen Drosselelementen (12) zu einem einzigen Steuerelement (27) vereinigt ist;
  • c) alle Hauptstichleitungen (3, 41) und alle Nebenstichlei­ tungen (5, 42) mit dem Steuerelement (27) verbunden sind.
17. Armatur nach Anspruch 15 oder 16, wobei:
  • a) die Leitwerte aller Hauptstichleitungen (3, 41) etwa gleich sind;
  • b) die Leitwerte aller Nebenstichleitungen (5, 42) etwa gleich sind;
  • c) die großen Leitwerte aller Drosselelemente (12) etwa gleich sind;
  • d) die kleinen Leitwerte aller Drosselelemente (12) etwa gleich sind.
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JP3500933A JPH05501758A (ja) 1990-01-09 1990-12-17 少なくとも1つのハイブリッド形バーナを流体燃料供給装置に接続するための弁装置
ES91900158T ES2050050T3 (es) 1990-01-09 1990-12-17 Accesorio de montaje para la conexion de al menos un quemador hibrido con dispositivos para la alimentacion de un combustible fluido.
DE91900158T DE59004839D1 (de) 1990-01-09 1990-12-17 Armatur zur verbindung mindestens eines hybridbrenners mit einrichtungen zur zustellung eines fluidischen brennstoffes.
US07/639,600 US5066221A (en) 1990-01-09 1991-01-09 Fitting for joining at least one hybrid burner to apparatus for supplying a fluid fuel
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997044622A1 (de) * 1996-05-23 1997-11-27 Bmw Rolls-Royce Gmbh Kraftstoffeinspritzung für eine gestufte gasturbinenbrennkammer
DE102015222950A1 (de) * 2015-11-20 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner
DE102022101002A1 (de) 2022-01-17 2023-07-20 Ebm-Papst Landshut Gmbh Hauptmengenventil zur zweistufigen Einstellung einer Hauptmenge eines zu einem Brenner strömenden Gases
DE102022102753A1 (de) 2022-02-07 2023-08-10 Vaillant Gmbh Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes, Computerprogramm, Regel- und Steuergerät, Heizgerät und Verwendung einer Drosseleinrichtung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5165241A (en) * 1991-02-22 1992-11-24 General Electric Company Air fuel mixer for gas turbine combustor
DE59204270D1 (de) * 1991-04-25 1995-12-14 Siemens Ag Brenneranordnung, insbesondere für gasturbinen, zur schadstoffarmen verbrennung von kohlegas und anderen brennstoffen.
US5251447A (en) * 1992-10-01 1993-10-12 General Electric Company Air fuel mixer for gas turbine combustor
US5365902A (en) * 1993-09-10 1994-11-22 General Electric Company Method and apparatus for introducing fuel into a duel fuel system using the H-combustion process
US6666029B2 (en) * 2001-12-06 2003-12-23 Siemens Westinghouse Power Corporation Gas turbine pilot burner and method
EP1645805A1 (de) * 2004-10-11 2006-04-12 Siemens Aktiengesellschaft Brenner für fluidische Brennstoffe und Verfahren zum Betreiben eines derartigen Brenners
KR100820233B1 (ko) * 2006-10-31 2008-04-08 한국전력공사 연소기 및 이를 포함하는 멀티 연소기, 그리고 연소방법
JP4220558B2 (ja) * 2007-04-05 2009-02-04 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジンの燃焼装置
JP4815537B1 (ja) 2010-04-23 2011-11-16 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジンの燃料供給装置
JP5896766B2 (ja) * 2012-02-03 2016-03-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービンの制御装置、ガスタービン、及びガスタービンの制御方法
DE102014219678A1 (de) * 2014-09-29 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Speichern von Energie
CN108061310A (zh) * 2017-11-28 2018-05-22 中国航发沈阳发动机研究所 一种旋流雾化装置及具有其的航空发动机主燃烧室

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD96574A1 (de) * 1971-05-03 1973-03-20 Koho Es Gepipari Miniszterium Kombinierter brenner,vorzugsweise fuer drehtrommeloefen
EP0108361B1 (de) * 1982-11-08 1985-08-14 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Vormischbrenner mit integriertem Diffusionsbrenner
EP0276696A2 (de) * 1987-01-26 1988-08-03 Siemens Aktiengesellschaft Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2335085A (en) * 1941-03-18 1943-11-23 Colonnade Company Valve construction
US3176753A (en) * 1961-08-31 1965-04-06 Whirlpool Co Fluid fuel burner apparatus
US4027473A (en) * 1976-03-05 1977-06-07 United Technologies Corporation Fuel distribution valve
DE3303915C2 (de) * 1983-02-05 1986-09-18 Danfoss A/S, Nordborg Mengenregelvorrichtung für einen Ölbrenner
EP0193838B1 (de) * 1985-03-04 1989-05-03 Siemens Aktiengesellschaft Brenneranordnung für Feuerungsanlagen, insbesondere für Brennkammern von Gasturbinenanlagen sowie Verfahren zu ihrem Betrieb
DE3606625A1 (de) * 1985-03-04 1986-09-04 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Pilotbrenner mit geringer no(pfeil abwaerts)x(pfeil abwaerts)-emission fuer feuerungsanlagen, insbesondere von gasturbinenanlagen, und verfahren zu seinem betrieb
GB2210446B (en) * 1987-09-30 1991-09-18 Gen Electric Fuel distribution system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD96574A1 (de) * 1971-05-03 1973-03-20 Koho Es Gepipari Miniszterium Kombinierter brenner,vorzugsweise fuer drehtrommeloefen
EP0108361B1 (de) * 1982-11-08 1985-08-14 Kraftwerk Union Aktiengesellschaft Vormischbrenner mit integriertem Diffusionsbrenner
EP0276696A2 (de) * 1987-01-26 1988-08-03 Siemens Aktiengesellschaft Hybridbrenner für Vormischbetrieb mit Gas und/oder Öl, insbesondere für Gasturbinenanlagen

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997044622A1 (de) * 1996-05-23 1997-11-27 Bmw Rolls-Royce Gmbh Kraftstoffeinspritzung für eine gestufte gasturbinenbrennkammer
US6381947B2 (en) 1996-05-23 2002-05-07 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Fuel injection for a staged gas turbine combustion chamber
DE102015222950A1 (de) * 2015-11-20 2017-05-24 Robert Bosch Gmbh Heizgerät mit einem von einem Gebläse unterstützten Brenner
DE102022101002A1 (de) 2022-01-17 2023-07-20 Ebm-Papst Landshut Gmbh Hauptmengenventil zur zweistufigen Einstellung einer Hauptmenge eines zu einem Brenner strömenden Gases
DE102022102753A1 (de) 2022-02-07 2023-08-10 Vaillant Gmbh Verfahren zur Inbetriebnahme eines Heizgerätes, Computerprogramm, Regel- und Steuergerät, Heizgerät und Verwendung einer Drosseleinrichtung

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