DE4424597B4

DE4424597B4 - incinerator

Info

Publication number: DE4424597B4
Application number: DE19944424597
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr. Althaus; Tino-Martin Marling
Original assignee: Alstom SA
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 1994-07-13
Filing date: 1994-07-13
Publication date: 2006-03-23
Anticipated expiration: 2014-07-14
Also published as: GB2291179A; JP3645939B2; GB2291179B; DE4424597A1; JPH0842823A; GB9512239D0

Abstract

Verbrennungsvorrichtung, insbesondere für eine Gasturbine, welche Verbrennungsvorrichtung eine Brennkammer (1) mit einer Mehrzahl von parallel arbeitenden Brennern (2; 2a-d) umfasst, welchen Brennern (2; 2a-d) mittels austauschbar eingeschobener Brennstofflanzen (3; 3a-d) von aussen flüssiger oder gasförmiger Brennstoff über entsprechende Flüssigbrennstoff-Zuführungskanäle (9, 21) bzw. Gaszuführungskanäle (5, 24) zugeführt wird, wobei zur Abstimmung der Brennstoffverteilung auf die einzelnen Brenner (2; 2a-d) in den Flüssigbrennstoff-Zuführungskanälen (9, 21) oder Gaszuführungskanälen (5, 24) der einzelnen Brennstofflanzen (3; 3a-d) veränderbare Drosselstellen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstellen so ausgebildet sind, dass ihre Drosselwirkung im unveränderten Zustand maximal ist, und die Drosselwirkung durch mechanische Bearbeitung schrittweise verringerbar ist.Combustion device especially for a gas turbine, which combustion device a combustion chamber (1) with a plurality of burners (2; 2a-d) operating in parallel includes which burners (2, 2a-d) inserted by means of interchangeable Fuel lances (3, 3a-d) from the outside liquid or gaseous fuel via corresponding Liquid fuel supply ducts (9, 21) or gas supply channels (5, 24) supplied is, where to tune the fuel distribution to the individual Burner (2; 2a-d) in the liquid fuel supply ducts (9, 21) or gas supply channels (5, 24) of the individual fuel lances (3; 3a-d) provided variable throttle points are, characterized in that the throttle bodies are formed are that their throttling action in the unaltered state is maximum, and the throttling action by mechanical processing stepwise is reducible.

Description

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL TERRITORY

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Energietechnik. Sie betrifft eine Verbrennungsvorrichtung, insbesondere für eine Gasturbine, welche Verbrennungsvorrichtung eine Brennkammer mit einer Mehrzahl von parallel arbeitenden Brennern umfasst, welchen Brennern mittels austauschbar eingeschobener Brennstofflanzen von aussen flüssiger oder gasförmiger Brennstoff über entsprechende Flüssigbrennstoff-Zuführungskanäle bzw. Gaszuführungskanäle zugeführt wird.The The present invention relates to the field of power engineering. It relates to a combustion device, in particular for a gas turbine, which combustion device has a combustion chamber with a plurality of parallel burners, which burners by means of interchangeable inserted fuel lances from the outside liquid or gaseous Fuel over appropriate Liquid fuel supply channels or Gas supply channels is supplied.

Bei grösseren Brennkammern 1 (1), wie sie z.B. für stationäre Gasturbinen Verwendung finden, wird häufig eine Mehrzahl von parallel arbeitenden Brennern 2a-d eingesetzt, die von aussen mittels geeigneter Brennstoffzuführungen mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff versorgt werden und die heissen Gase zum Antrieb der Turbine erzeugen. Als Brennstoffzuführungen werden hierbei insbesondere sogenannte Brennstofflanzen 3a-d verwendet, die von aussen austauschbar in die Brenner 2a-d eingeschoben werden können und entsprechende Flüssigbrennstoff-Zuführungskanäle für den flüssigen Brennstoff bzw. Gaszuführungskanäle für den gasförmigen Brennstoff aufweisen.For larger combustion chambers 1 ( 1 ), as used for example for stationary gas turbines, is often a plurality of parallel burners 2a -d used externally by means of suitable fuel feeds with liquid or gaseous fuel and produce the hot gases to drive the turbine. As fuel feeds are in particular so-called fuel lances 3a -d used the externally exchangeable in the burner 2a -d can be inserted and have corresponding liquid fuel supply channels for the liquid fuel or gas supply channels for the gaseous fuel.

Bei derartigen Gruppen von parallel arbeitenden Brennern kann es aufgrund geringer baulicher Unterschiede in den Brennstoffzuführungen bzw. Brennstofflanzen 3a-d der einzelnen Brenner 2a-d zu einer unerwünschten ungleichen Brennstoffverteilung kommen. Ungleiche Brennstoffverteilung bedeutet aber eine ungleiche Temperaturverteilung in der Brennkammer 1, wodurch die Brennkammer 1 ungleichmässig belastet und die Lebensdauer der Turbine verringert wird.In such groups of parallel burners, it may be due to low structural differences in the fuel feeds or fuel lances 3a -d the individual burner 2a -d lead to an undesirable unequal fuel distribution. However, unequal fuel distribution means an uneven temperature distribution in the combustion chamber 1 , whereby the combustion chamber 1 unevenly loaded and the life of the turbine is reduced.

Andererseits kann es aber auch von Vorteil sein, in der Pilotstufe die einzelnen Brenner bewusst und gezielt unterschiedlich zu fahren, um damit ein unterschiedliches Temperaturprofil zu erzeugen und aufgrund dieser ungleichförmigen Temperaturstufung beim Hochfahren der Turbine Schwingungen in der Brennkammer zu verhindern. Wünschenswert wäre dabei eine leichte Nachrüstbarkeit bestehender Pilotstufen. Bei einer Gasturbine mit einem herkömmlichen internen Brennstoffsystem ist aber eine solche nachträgliche Veränderung der Brennstoffmenge nicht möglich.on the other hand but it can also be beneficial in the pilot stage, the individual Burner deliberately and purposefully drive differently to order to produce a different temperature profile and due this nonuniform Temperature grading at turbine startup Oscillations in the combustion chamber to prevent. Desirable would be present easy retrofitting existing pilot stages. In a gas turbine with a conventional internal fuel system is but such a subsequent change the amount of fuel is not possible.

In diesem Zusammenhang offenbart die Druckschrift DE 3238046 ein Brennstoffverteilungssystem für eine Gasturbine, welches eine verbesserte Abstimmung der Durchflusscharakteristiken der Zuführleitungen gewährleisten soll. Das dort vorgestellte System zeichnet sich dadurch aus, dass in die einzelnen Brennstoffzuführleitungen einstellbare Stopfen zwecks Veränderung des freien Strömungsquerschnitts eingeführt werden, um so die Brennstoffverteilung in einer gewünschten Weise zu beeinflussen.In this context, the document discloses DE 3238046 a fuel distribution system for a gas turbine, which is to ensure an improved balance of the flow characteristics of the supply lines. The system presented there is characterized in that adjustable plugs are introduced into the individual fuel supply lines for the purpose of changing the free flow cross-section so as to influence the fuel distribution in a desired manner.

Im Interesse geringer Schadstoffemissionen werden Vormischbrenner nahe der mageren Löschgrenze betrieben. Daraus resultiert das Problem der Gefahr eines Erlöschens der Flamme, nicht zuletzt infolge von Brennkammerschwingungen. Zur Erhöhung der Flammenstabilität von Vormischbrennern in einer Gasturbine schlägt die Druckschrift EP 274630 eine Brenneranordnung vor, die sich dadurch auszeichnet, dass Brennerlanzen brennkammerseitig mit zusätzlichen Austrittsöffnungen für den Brennstoff ausgerüstet sind, wodurch zusätzlicher Brennstoff in die Brennkammer eingedüst wird und damit die Funktion eines Stützbrenners erfüllt. Durch fest gewählte Durchtrittsquerschnitte werden die Strömungsverhältnisse eingestellt.In the interest of low pollutant emissions, premix burners operate near the lean extinction limit. This results in the problem of the risk of extinguishing the flame, not least as a result of combustion chamber vibrations. To increase the flame stability of premix burners in a gas turbine, the publication suggests EP 274630 a burner assembly, which is characterized in that burner lances combustion chamber side are equipped with additional outlet openings for the fuel, whereby additional fuel is injected into the combustion chamber and thus fulfills the function of a support burner. By fixed passage cross-sections, the flow conditions are set.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION THE INVENTION

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbrennungsvorrichtung zu schaffen, bei der eine vorgegebene Brennstoffverteilung auf die einzelnen Brenner leicht realisierbar ist und die ausserdem mit geringem Aufwand nachgerüstet werden kann.It The object of the invention is to provide a combustion device, at a given fuel distribution to the individual Burner is easy to implement and also with little effort retrofitted can be.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass zur Abstimmung der Brennstoffverteilung auf die einzelnen Brenner in den Flüssigbrennstoff-Zuführungskanälen oder Gaszuführungskanälen der einzelnen Brennstofflanzen veränderbare Drosselstellen dergestalt vorgesehen sind, dass ihre Drosselwirkung im unveränderten Zustand maximal ist und durch mechanische Bearbeitung schrittweise verringerbar ist.The Task is characterized in a device of the type mentioned by solved, that to tune the fuel distribution to the individual burners in the liquid fuel supply channels or Gas supply channels of individual fuel lances changeable Throttling bodies are provided such that their throttle effect unchanged Condition is maximum and by mechanical processing step by step is reducible.

Gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Verringerung durch mechanische Materialabtragung bewirkt werden kann. Insbesondere können die Drosselstellen rotationssymmetrisch ausgebildet sein und durch Abdrehen verändert werden.According to one first preferred embodiment The invention can reduce by mechanical material removal can be effected. In particular, the throttle points can be rotationally symmetrical be formed and changed by twisting.

Die Korrektur kann damit auf der Baustelle mittels mechanischer Materialabtragung an der Drosselstelle leicht durchgeführt werden, wodurch die Brennstoff-Zuführungskanäle erweitert werden. Dadurch, dass die Lanzen einfach aus- und einzubauen sind, kann die Prozedur so lange wiederholt werden, bis eine gleichmässige bzw. eine vorgegebene ungleichmässige Brennstoffverteilung zu jedem Brenner erreicht ist, wodurch die Temperaturunterschiede in der Brennkammer auf ein Minimum reduzierbar sind bzw. einem vorgebenen Temperaturprofil folgen.The correction can thus be easily performed on the site by means of mechanical material removal at the throttle point, whereby the fuel supply channels are extended. By making it easy to remove and install the lances, the procedure can be repeated until a uniform or predetermined uneven fuel distribution to each burner is achieved, thereby reducing the temperature differences in the combustion chamber can be reduced to a minimum or follow a given temperature profile.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass jede Brennstofflanze zumindest an ihrem vorderen Ende einen rohrförmigen Aussenmantel, ein im Aussenmantel konzentrisch angeordnetes Luftzuführungsrohr und ein im Luftzuführungsrohr konzentrisch angeordnetes Flüssigbrennstoff-Zuführungsrohr aufweist, wobei zwischen dem Aussenmantel und dem Luftzuführungsrohr ein ringförmiger erster Gaszuführungskanal, zwischen dem Luftzuführungsrohr und dem Flüssigbrennstoff-Zuführungsrohr ein ringförmiger Luftzuführungskanal und innerhalb des Flüssigbrennstoff-Zuführungsrohres ein erster Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal gebildet wird, dass am vorderen Ende der Brennstofflanze das Luftzuführungsrohr aus dem Aussenmantel ein Stück weit herausragt und mit dem herausragenden Teil in eine entsprechende Aufnahmebohrung grösseren Innendurchmessers im Brenner hineinragt, wobei zwischen dem Luftzuführungsrohr und der Aufnahmebohrung ein ringförmiger zweiter Gaszuführungskanal gebildet wird, welcher an den ersten Gaszuführungskanal anschliesst, und dass die Drosselstelle im zweiten Gaszuführungskanal durch einen aussen auf das Luftzuführungsrohr aufgebrachten Drosselring erzeugt wird, dessen Aussendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung.A second preferred embodiment of invention Device is characterized by the fact that every fuel lance at least at its front end a tubular outer shell, a in Outer shell concentrically arranged air supply pipe and a in the air supply pipe concentrically arranged liquid fuel feed tube having, between the outer shell and the air supply pipe a ring-shaped first gas supply channel, between the air supply pipe and the liquid fuel supply pipe a ring-shaped Air duct and within the liquid fuel feed tube a first liquid fuel supply passage is formed that at the front end of the fuel lance, the air supply pipe from the outer coat a piece protrudes far and with the outstanding part in an appropriate Larger bore hole Inner diameter protrudes in the burner, wherein between the air supply pipe and the receiving bore an annular second gas supply passage is formed, which adjoins the first gas supply channel, and that the throttle point in the second gas supply passage through an outside on the air supply pipe applied throttle ring is generated, the outer diameter smaller than the inner diameter of the receiving bore.

Eine dritte bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass bei jeder Brennstofflanze am vorderen Ende im Luftzuführungskanal konzentrisch ein zweiter Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal angeordnet ist, welcher mit dem ersten Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal in Verbindung steht, und welcher aus zwei konzentrischen Rohren, einem äusseren Prefilmer-Rohr und einem innenliegenden Rohrstück gebildet wird, und den Luftzuführungskanal in einen äusseren Luftkanal und einen inneren Luftkanal unterteilt, dass das Prefilmer-Rohr an seinem vorderen Ende eine radial nach innen gerichtete, ringförmige Stufe aufweist, deren Höhe in etwa der lichten Höhe des zweiten Flüssigbrennstoff-Zuführungskanals entspricht, und dass das innenliegende Rohrstück in axialer Richtung vor der Stufe endet und zusammen mit der Stufe eine über die Länge des Rohrstücks veränderbare Drosselstelle in Form eines radial nach innen gerichteten Ringspaltes bildet.A third preferred embodiment the inventive Device is characterized by the fact that with every fuel lance at the front end in the air supply duct Concentric, a second liquid fuel supply channel which is connected to the first liquid fuel supply channel and which consists of two concentric tubes, an external one Prefilmer tube and an inner tube piece is formed, and the air supply channel into an outer one Air duct and an inner air duct that divides the Prefilmer tube at its front end a radially inwardly directed, annular step whose height in about the clear height of the second liquid fuel supply channel corresponds, and that the inner pipe piece in the axial direction before the stage ends and, together with the step a variable over the length of the pipe section Throttle in the form of a radially inwardly directed annular gap forms.

Durch die ringspaltförmige Drosselstelle wird eine kontinuierliche Flüssigbrennstoff-Verteilung (ein abrissfreier Flüssigbrennstoffstrom) erzeugt. Hierdurch wird eine bessere Beaufschlagung der in Strömungsrichtung dahinterliegenden Prefilmerfläche garantiert, was eine günstigere Tröpfchenverteilung zur Folge hat und somit die Emissionen verbessert.By the annular gap-shaped Orifice becomes a continuous liquid fuel distribution (a demolition-free Liquid fuel stream) generated. As a result, a better admission of the flow direction underlying Prefilmerfläche Guaranteed what a cheaper droplet distribution result in improved emissions.

Weitere Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Further embodiments arise from the dependent ones Claims.

KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGURENSHORT EXPLANATION THE FIGURES

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigenThe Invention is intended below with reference to embodiments in connection closer to the drawing explained become. Show it

1 eine schematische Seitenansicht einer beispielhaften Verbrennungseinrichtung mit einer Mehrzahl von Brennern und Brennstofflanzen, bei welcher Verbrennungseinrichtung die Erfindung verwirklicht werden kann; 1 a schematic side view of an exemplary combustion device with a plurality of burners and fuel lances, in which combustion device, the invention can be realized;

2 im Längsschnitt den vergrösserten Ausschnitt eines bevorzugtes Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung, bei der die Brennstofflanze mit ihrem vorderen Ende in eine entsprechende Aufnahmebohrung eines Doppelkegel-Brenners eingeschoben ist, und 2 in longitudinal section the enlarged section of a preferred embodiment of a device according to the invention, in which the fuel lance is inserted with its front end into a corresponding receiving bore of a double-cone burner, and

3 einen zur besseren Sichtbarkeit der Drosselstellen nochmals vergrösserten Ausschnitt aus der Darstellung nach 2. 3 a section of the illustration, which has been enlarged again for better visibility of the throttle points 2 ,

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNGWAYS TO PERFORM THE INVENTION

In 2 ist im Längsschnitt der vergrösserte Ausschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung wiedergegeben. Zu sehen ist der hintere Teil eines Brenners 2, der in 1 schematisch dargestellt ist, als Doppelkegelbrenner oder EV-Brenner bezeichnet wird, und z.B. aus der DE-A1-37 07 773 bekannt ist. Der Brenner 2 weist in seinem hinteren Teil eine Aufnahmebohrung 26 auf, in die eine Brennstofflanze 3 mit ihrem vorderen Ende, dem Lanzenkopf 10, eingeschoben ist. Die Brennstofflanze 3 reicht – was in 2 nicht zu sehen ist – nach rechts durch das Plenum hindurch aus dem Turbinengehäuse heraus und kann ausserhalb des Gehäuses an entsprechende Brennstoffleitungen angeschlossen werden.In 2 is shown in longitudinal section of the enlarged section of a preferred embodiment of a device according to the invention. You can see the back of a burner 2 who in 1 is shown schematically as a double-cone burner or EV burner is called, and for example from DE-A1-37 07 773 is known. The burner 2 has a receiving bore in its rear part 26 into which a fuel lance 3 with its front end, the lance head 10 , is inserted. The fuel lance 3 enough - what in 2 can not be seen - right through the plenary through out of the turbine housing and can be connected outside the housing to appropriate fuel lines.

Die Brennstofflanze 3 des Ausführungsbeispiels ist zumindest an ihrem vorderen Ende aufgebaut aus einem rohrförmigen Aussenmantel 4, einem im Aussenmantel 4 konzentrisch angeordneten Luftzuführungsrohr 6 und einem im Luftzuführungsrohr 6 konzentrisch angeordneten Flüssigbrennstoff-Zuführungsrohr 8. Zwischen dem Aussenmantel 4 und dem Luftzuführungsrohr 6 verläuft ein ringförmiger erster Gaszuführungskanal 5, zwischen dem Luftzuführungsrohr 6 und dem Flüssigbrennstoff-Zuführungsrohr 8 ein ringförmiger Luftzuführungskanal 7, und innerhalb des Flüssigbrennstoff-Zuführungsrohres 8 ein erster Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal 9. Am vorderen Ende der Brennstofflanze 3 ragt das Luftzuführungsrohr 6 aus dem Aussenmantel 4 ein Stück weit heraus und ist mit dem herausragenden Teil in die Aufnahmebohrung 26 im Brenner 2 hineingeschoben. Da der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 26 grösser ist als der Aussendurchmesser des Luftzuführungsrohres 6 an dieser Stelle, wird zwischen dem Luftzuführungsrohr 6 und der Aufnahmebohrung 26 ein ringförmiger zweiter Gaszuführungskanal 24 gebildet, der an den ersten Gaszuführungskanal 5 anschliesst. In diesem zweiten Gaszuführungskanal 24 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine erste erfindungsgemässe Drosselstelle angeordnet, die im vergrösserten Ausschnitt der 3 deutlicher zu erkennen ist.The fuel lance 3 of the embodiment is constructed at least at its front end of a tubular outer shell 4 one in the outer jacket 4 concentrically arranged air supply pipe 6 and one in the air supply pipe 6 concentrically arranged liquid fuel supply pipe 8th , Between the outer shell 4 and the air supply pipe 6 extends an annular first gas supply channel 5 , between the air supply pipe 6 and the liquid fuel supply pipe 8th an annular air supply duct 7 , and inside the liquid fuel supply pipe 8th a first liquid fuel supply passage 9 , At the front end of the fuel lance 3 the air rises Core tube 6 from the outer jacket 4 a little way out and is with the protruding part in the receiving bore 26 in the burner 2 pushed. As the inner diameter of the mounting hole 26 greater than the outer diameter of the air supply pipe 6 at this point, is between the air supply pipe 6 and the receiving bore 26 an annular second gas supply passage 24 formed at the first gas supply channel 5 adjoined. In this second gas supply channel 24 is in the illustrated embodiment, a first inventive throttle point arranged in the enlarged section of the 3 can be seen more clearly.

Wie in 3 dargestellt, wird die erste Drosselstelle im zweiten Gaszuführungskanal 24 durch einen aussen auf das Luftzuführungsrohr 6 aufgebrachten Drosselring 16 erzeugt, dessen Aussendurchmesser kleiner ist als der Innendurchmesser der Aufnahmebohrung 26. Wird die Brennstofflanze 3 aus dem Turbinengehäuse herausgezogen, ist der Drosselring 16 auf dem herausragenden Luftzuführungsrohr 6 von aussen frei zugänglich und kann bearbeitet werden. Dadurch ist eine Verringerung des Aussendurchmessers des Drosselringes 16 möglich und damit auch der Drosselwirkung der Drosselstelle. Das Abdrehen kann schrittweise erfolgen. Nach jeder Reduktion des Ringdurchmessers kann die Brennstoffverteilung der Vorrichtung überprüft werden, so dass sukzessive eine sehr genaue Justierung der Brennstoffverteilung erreicht wird.As in 3 is shown, the first throttle point in the second gas supply channel 24 through an outside on the air supply pipe 6 applied throttle ring 16 generated, whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the receiving bore 26 , Will the fuel lance 3 pulled out of the turbine housing, is the throttle ring 16 on the outstanding air supply pipe 6 freely accessible from the outside and can be edited. This is a reduction of the outside diameter of the throttle ring 16 possible and thus also the throttle effect of the throttle point. The twisting can be done gradually. After each reduction of the ring diameter, the fuel distribution of the device can be checked, so that successively a very accurate adjustment of the fuel distribution is achieved.

Die beschriebene erste Drosselstelle mit dem Drosselring 16 bezieht sich auf die Zufuhr des gasförmigen Brennstoffes in den Gaszuführungskanälen 5 und 24. Eine zweite Drosselstelle ist im Ausführungsbeispiel der 3 in der Zuführung des Flüssigbrennstoffes (z.B. Oel oder Oel/Wasser-Emulsion) vorgesehen. Dazu ist bei der Brennstofflanze 3 am vorderen Ende im Luftzuführungskanal 7 konzentrisch ein zweiter Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal 21 angeordnet, welcher mit dem ersten Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal 9 in Verbindung steht. Der zweite Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal 21 wird aus zwei konzentrischen Rohren, einem äusseren Prefilmer-Rohr 14 und einem innenliegenden ersten Rohrstück 22 gebildet. Er unterteilt den Luftzuführungskanal 7 in einen äusseren Luftkanal 19 und einen inneren Luftkanal 15, die beide von Luft aus dem Luftzuführungskanal 7 durchströmt werden.The described first throttle point with the throttle ring 16 refers to the supply of gaseous fuel in the gas supply channels 5 and 24 , A second throttle point is in the embodiment of 3 provided in the supply of the liquid fuel (eg oil or oil / water emulsion). This is at the fuel lance 3 at the front end in the air supply duct 7 Concentric, a second liquid fuel supply channel 21 arranged with the first liquid fuel supply channel 9 communicates. The second liquid fuel supply passage 21 is made of two concentric tubes, an outer Prefilmer tube 14 and an inner first tube piece 22 educated. It divides the air supply duct 7 in an outer air duct 19 and an inner air duct 15 , both of air from the air supply duct 7 be flowed through.

Das Prefilmer-Rohr 14 weist an seinem vorderen Ende eine radial nach innen gerichtete, ringförmige Stufe 13 auf, deren Höhe in etwa der lichten Höhe des zweiten Flüssigbrennstoff-Zuführungskanals 21 entspricht. Das innenliegende erste Rohrstück 22 endet in axialer Richtung vor der Stufe 13 und bildet zusammen mit der Stufe 13 eine Drosselstelle in Form eines radial nach innen gerichteten Ringspaltes 20, die durch Veränderung der Länge des ersten Rohrstückes 22 verändert werden kann. Das Prefilmer-Rohr 14 geht in Strömungsrichtung hinter dem Ringspalt 20 in eine Prefilmer-Lippe 12 über, auf deren Innenfläche, der Prefilmerfläche, der aus dem Ringspalt 20 austretende Flüssigbrennstoff einen Film bildet, der am als Abreisskante wirkenden Ende der Prefilmer-Lippe 12 abreisst. Durch den relativ engen Ringspalt 20 wird eine kontinuierliche Flüssigbrennstoff-Verteilung (ein abrissfreier Flüssigbrennstoffstrom) gewährleistet, was eine günstigere Tröpfchenverteilung zur Folge hat und somit die Emissionen verbessert. Weiterhin bleibt bei dieser Konstruktion der Abstand der Flüssigbrennstoff-Abreisskante zur Luftaustrittskante immer konstant, wodurch die Flüssigbrennstoffemissionen berechenbarer werden.The Prefilmer pipe 14 has at its front end a radially inwardly directed annular step 13 whose height is approximately the clear height of the second liquid fuel supply channel 21 equivalent. The inner first pipe section 22 ends in the axial direction in front of the step 13 and forms together with the step 13 a throttle point in the form of a radially inwardly directed annular gap 20 By changing the length of the first piece of pipe 22 can be changed. The Prefilmer pipe 14 goes in the flow direction behind the annular gap 20 in a Prefilmer lip 12 on, on its inner surface, the Prefilmerfläche, from the annular gap 20 emerging liquid fuel forms a film on the acting as a tear-off end of the Prefilmer lip 12 tears off. Due to the relatively narrow annular gap 20 it ensures a continuous distribution of liquid fuel (a liquid fuel jet without breakage), resulting in a more favorable distribution of droplets, thus improving emissions. Furthermore, in this construction, the distance of the liquid fuel tear-off edge from the air outlet edge always remains constant, which makes the liquid fuel emissions more predictable.

Das erste Rohrstück 22 ist über radial orientierte erste Stege 25 mit einem zweiten Rohrstück 18 kleineren Durchmessers verbunden, welches direkt an das Flüssigbrennstoff-Zuführungsrohr 8 anschliesst. Durch die ersten Stege 25 verlaufen Bohrungen 23, welche den ersten Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal 9 mit den zweiten Flüssigbrennstoff-Zuführungskanal 21 verbinden. Das Prefilmer-Rohr 14 ist auf einen entsprechenden Ansatz am hinteren Ende des ersten Rohrstückes 22 aufgeschoben und mittels radial orientierter zweiter Stege 17 gegen das Luftzuführungsrohr 6 abgestützt. Die Luft aus dem Luftzuführungskanal 7 strömt zwischen den ersten und zweiten Stegen 25 bzw. 17 in den inneren Luftkanal 15 bzw. äusseren Luftkanal 19. Das zweite Rohrstück 18 ist vorne durch einen eingelöteten Zapfen 11 abgeschlossen, der sich im Durchmesser zur Brennkammer hin konisch erweitert.The first piece of pipe 22 is over radially oriented first webs 25 with a second piece of pipe 18 connected smaller diameter, which directly to the liquid fuel supply pipe 8th adjoined. Through the first bridges 25 are bored 23 , which the first liquid fuel supply channel 9 with the second liquid fuel supply channel 21 connect. The Prefilmer pipe 14 is on a similar approach at the rear end of the first piece of pipe 22 deferred and by means of radially oriented second webs 17 against the air supply pipe 6 supported. The air from the air supply duct 7 flows between the first and second webs 25 respectively. 17 in the inner air duct 15 or external air duct 19 , The second piece of pipe 18 is front through a soldered pin 11 completed, which widens conically in diameter to the combustion chamber.

Soll nun die Drosselstelle (20) in der Flüssigbrennstoff-Zuführung in ihrer Drosselwirkung verändert werden, wird zunächst die Brennstofflanze 3 aus dem Gehäuse herausgezogen. Anschliessend wird der Zapfen 11 aus dem zweiten Rohrstück 18 ausgelötet. Das erste Rohrstück 22 ist nun von innen frei zugänglich und kann durch Abdrehen in seiner Länge (z.B. von der durchgezogenen auf die punktierte Linie in 3) verkürzt werden. Der Zapfen 11 wird dann wieder eingesetzt und die Brennstofflanze kann im Betrieb getestet werden. Ist die Drosselwirkung immer noch zu stark, wird die Bearbeitung wiederholt, bis die gewünschte gleichmässige Brennstoffverteilung erreicht ist. Es versteht sich dabei von selbst, dass die Drosselungen in der Gas- und Flüssigbrennstoffzufuhr unabhängig voneinander eingestellt werden können.Should now the throttle point ( 20 ) are changed in the liquid fuel supply in its throttle effect, the fuel lance is first 3 pulled out of the housing. Subsequently, the pin is 11 from the second piece of pipe 18 unsoldered. The first piece of pipe 22 is now freely accessible from the inside and can be adjusted in length (eg from the solid to the dotted line in 3 ) be shortened. The pin 11 is then reused and the fuel lance can be tested during operation. If the throttle effect is still too strong, the processing is repeated until the desired uniform fuel distribution is achieved. It goes without saying that the throttling in the gas and liquid fuel supply can be set independently.

Insgesamt ergibt sich mit der Erfindung eine einfache und wirkungsvolle Justierbarkeit der Brennstoffzufuhr bei den mittels Brennstofflanzen versorgten Brennern einer Verbrennungsvorrichtung, die eine gleichmässige oder gewollt ungleichmässige Temperaturverteilung ermöglicht und (insbesondere in Pilotstufen) leicht nachgerüstet werden kann.Overall, with the invention results in a simple and effective adjustability of the fuel supply in the supplied by fuel lances burners of a combustion device, a uniform or deliberately uneven Temperature distribution allows and (especially in pilot stages) can be easily retrofitted.

11: Brennkammercombustion chamber
2;2a-d2; 2a-d: Brennerburner
3;3a-d3; 3a-d: Brennstofflanzefuel lance
44: Aussenmantelsheath
5,245.24: GaszuführungskanalGas supply channel
66: LuftzuführungsrohrAir supply pipe
77: LuftzuführungskanalAir supply duct
88th: Flüssigbrennstoff-ZuführungsrohrLiquid fuel supply pipe
9,219.21: Flüssigbrennstoff-ZuführungskanalLiquid fuel supply passage
1010: Lanzenkopflance head
1111: Zapfen (konisch)spigot (conical)
1212: Prefilmer-LippePrefilmer Lip
1313: Stufestep
1414: Prefilmer-RohrPrefilmer pipe
1515: innerer Luftkanalinternal air duct
1616: Drosselringthrottle ring
17,2517.25: Stegweb
18,2218.22: Rohrstückpipe section
1919: äusserer Luftkanalouter air duct
2020: Ringspaltannular gap
2323: Bohrungdrilling
2626: Aufnahmebohrunglocation hole

Claims

Combustion device, in particular for a gas turbine, which combustion device has a combustion chamber ( 1 ) with a plurality of parallel burners ( 2 ; 2a d) which burners ( 2 ; 2a -d) by means of exchangeable inserted fuel lances ( 3 ; 3a -d) from outside liquid or gaseous fuel via corresponding liquid fuel supply channels ( 9 . 21 ) or gas supply channels ( 5 . 24 ), wherein for tuning the fuel distribution to the individual burner ( 2 ; 2a d) in the liquid fuel supply channels ( 9 . 21 ) or gas supply channels ( 5 . 24 ) of the individual fuel lances ( 3 ; 3a -d) variable throttle bodies are provided, characterized in that the throttle points are formed so that their throttle effect in the unmodified state is maximum, and the throttle effect is gradually reduced by mechanical processing.

Combustion device according to claim 1, characterized characterized in that the throttle points are formed so that their throttle effect by mechanical removal of material reduced is.

Combustion device according to claim 2, characterized in that the throttle points are rotationally symmetrical are and changeable by twisting are.

Combustion device according to claim 3, characterized in that each fuel lance ( 3 ; 3a d) at least at its front end a tubular outer shell ( 4 ), an outer jacket ( 4 ) concentrically arranged air supply pipe ( 6 ) and in the air supply pipe ( 6 ) concentrically arranged liquid fuel feed pipe ( 8th ), wherein between the outer shell ( 4 ) and the air supply pipe ( 6 ) an annular first gas supply channel ( 5 ), between the air supply pipe ( 6 ) and the liquid fuel feed pipe ( 8th ) an annular air supply duct ( 7 ) and within the liquid fuel feed tube ( 8th ) a first liquid fuel supply channel ( 9 ) is formed that at the front end of the fuel lance ( 3 ) the air supply pipe ( 6 ) from the outer shell ( 4 ) protrudes a bit far and with the protruding part in a corresponding receiving bore ( 26 ) larger inside diameter in the burner ( 2 protruding between the air supply pipe ( 6 ) and the receiving bore ( 26 ) an annular second gas supply channel ( 24 ) which is connected to the first gas supply channel ( 5 ) and that the throttle point in the second gas supply channel ( 24 ) by an outside on the air supply pipe ( 6 ) applied throttle ring ( 16 ) is produced, whose outer diameter is smaller than the inner diameter of the receiving bore ( 26 ).

Combustion device according to claim 4, characterized in that for each fuel lance at the front end in the air supply duct ( 7 ) concentrically a second liquid fuel supply channel ( 21 ) arranged with the first liquid fuel supply channel ( 9 ) and which consists of two concentric tubes, an outer Prefilmer tube ( 14 ) and an inner tube piece ( 22 ) is formed, and the air supply channel ( 7 ) in an outer air duct ( 19 ) and an inner air duct ( 15 ) that the Prefilmer tube ( 14 ) at its front end a radially inwardly directed, annular step ( 13 ) whose height is approximately the clear height of the second liquid fuel supply channel ( 21 ), and that the inner pipe section ( 22 ) in the axial direction before the step ( 13 ) ends and together with the stage ( 13 ) one over the length of the pipe section ( 22 ) variable throttle body in the form of a radially inwardly directed annular gap ( 20 ).

Combustion device according to Claim 5, characterized in that the prefilm tube is directed towards the burner ( 2 ) behind the annular gap ( 20 ) in a Prefilmer lip ( 12 ) passes over.