EP1235033A2 - Annular combustor and method of operating the same - Google Patents
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- EP1235033A2 EP1235033A2 EP02405087A EP02405087A EP1235033A2 EP 1235033 A2 EP1235033 A2 EP 1235033A2 EP 02405087 A EP02405087 A EP 02405087A EP 02405087 A EP02405087 A EP 02405087A EP 1235033 A2 EP1235033 A2 EP 1235033A2
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Definitions
- the invention relates to a method for operating an annular combustion chamber as well as an annular combustion chamber with a large number of circularly arranged premix burners, in which a fuel-air mixture is generated before it is used Ignition brought and as a hot gas stream to drive at least one turbine stage a gas turbine plant is used.
- a related ring burner with premix burners for a gas turbine is known for example from EP-B1-597 138.
- the one at the head of the ring combustion chamber Premix burners provided are, for example, from EP-A1-387 532 known.
- Such premix burners are so-called double-cone burners.
- This type of premix burner essentially consists of two hollow, conical partial bodies, which are nested in the direction of flow are. The respective central axes of the two partial bodies are against each other added. The adjacent walls of the two partial bodies form in their longitudinal extent tangential slots for the combustion air, which in this way in the Burner inside.
- a fuel nozzle for liquid fuel is arranged there. The fuel is injected into the hollow cone at an acute angle.
- the emerging conical liquid fuel profile is from the tangentially flowing Combustion air enclosed. In the axial direction, the concentration of the Fuel continuously degraded as a result of mixing with the combustion air.
- the premix burner can also be operated with gaseous fuel.
- gaseous fuel in the area of the tangential slots in the walls of the two partial bodies longitudinally distributed gas inflow openings, the so-called premix holes, intended.
- the premix holes In gas operation, the mixture formation begins with the combustion air thus already in the zone of the entry slots. It is understood that on mixed operation with both types of fuel is possible in this way.
- the fuel concentration is as homogeneous as possible above the applied circular cross-section. It arises at the burner outlet a defined dome-shaped backflow zone, at the top of which the ignition takes place.
- the carbon dioxide emissions as well as the emissions regarding unsaturated hydrocarbons (UHC) and especially the extinguishing limits the respective premix burner is strongly influenced by the size of the backflow zone.
- the individual premix burner also plays the fuel distribution, i.e.
- the mixture profile of the fuel / air mixture in the area of flame stabilization a major role.
- the mixture profile between fuel and air inside the premix burner through the premix perforation pattern determined, i.e. the spatial arrangement of the typically along the air inlet slots distributed openings through which premix fuel, preferably Premix gas is injected into the interior of the premix burner.
- the invention has for its object a method for operating an annular combustion chamber and a related annular combustion chamber with a plurality of circularly arranged premix burners, in each of which a fuel-air mixture is generated before it is ignited and as a hot gas stream for driving at least one turbine stage of a gas turbine system is used to develop in such a way that the disadvantages mentioned above are to be avoided.
- measures are to be taken which decisively counteract the combustion chamber pulsations that occur.
- the burnout should be completed and the CO, UHC, NO X emissions that occur should be reduced.
- the invention is a method for operating a combustion chamber with a plurality circularly arranged premix burner according to the preamble of the claim 1 designed such that at least one premix burner is operated in such a way that the at least one premix burner is one of all other premix burners deviating spatial mixture profile within the fuel-air mixture having.
- the object is also achieved by an annular combustion chamber the preamble of claim 5, solved in that at least one premix burner one of all other premix burners at least one area in the Has premix gas perforation in which neighboring premix gas holes have a different one Have a distance from each other than in the rest of the premix gas perforation.
- the idea on which the invention is based is based on the targeted refraction of the symmetry from the circular arrangement of a large number of identically trained Premix burners around the rotating components of a gas turbine system is structurally predetermined. Since the premix burner is usually identical in construction are arranged in a ring around the rotating components of the gas turbine system, which, due to their identical training, each have identical mixing profiles within of the individual fuel-air mixtures - this is the result of identical ones Premix perforation patterns - form in certain load ranges of the Annular combustion chamber circularly circulating, pulsating waves that need to be targeted suppress.
- Fig. 1 is a longitudinal section along the line I-I in Figure 2 through two adjacent Premix burners 1, 2 are shown, which are arranged side by side on an annular circumferential Front plate 3 of an annular combustion chamber 13 are arranged.
- a schematic View according to line II-II in FIG. 1 on the ring combustion chamber 13 is in of Figure 2 visible.
- the conical premix burners 1, 2 have an outlet opening 4, 5, which open downstream into the combustion chamber 6.
- the premix burner 1, 2 have a premix fuel perforation along their air inlet slots 7, 8 9, which consists of individual openings through which preferably gaseous fuel 10 into the interior of the conical premix burner 1, 2 flows.
- the spatial distribution of the premix gas perforation 9 of the premix burner 1 is shown in conventionally distributed homogeneously, i.e. the premix gas holes are equidistant spaced from each other. With such a premix perforation pattern usually becomes a spatially uniformly distributed, homogeneous mixture profile 11 achieved over the entire cross section of the outlet opening 4.
- the premix burner 2 has two areas along the premix perforation pattern in which the individual premix gas holes 9 different distances to each other.
- a mixture profile 12 is obtained which is designed in the manner of a Gaussian distribution is.
- premix perforation pattern to the premix burner 2 invert, i.e. the mutual distances upstream within the premix burner larger than the premix openings downstream of the premix burner 2, whereby a correspondingly inverted mixture profile with respect to that in FIG Reference to the premix burner 2 shown mixing profile can be generated can.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betrieb einer Ringbrennkammer sowie auf eine Ringbrennkammer mit einer Vielzahl zirkular angeordneter Vormischbrenner, in denen jeweils ein Brennstoff-Luft-Gemisch erzeugt wird bevor es zur Zündung gebracht und als Heissgasstrom zum Antrieb wenigstens einer Turbinenstufe einer Gasturbinenanlage genutzt wird.The invention relates to a method for operating an annular combustion chamber as well as an annular combustion chamber with a large number of circularly arranged premix burners, in which a fuel-air mixture is generated before it is used Ignition brought and as a hot gas stream to drive at least one turbine stage a gas turbine plant is used.
Bei der Verbrennung flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes in einer Brennkammer einer Gasturbine hat sich die sogenannte Vormischverbrennung etabliert. Hierbei werden der Brennstoff und die Verbrennungsluft möglichst gleichmässig vorgemischt und anschliessend in die Brennkammer geleitet. Um ökologischen Gesichtspunkten gerecht zu werden, achtet man auf eine niedrige Flammentemperatur mittels einem grossen Luftüberschuss. Auf diese Weise kann die Stickoxidbildung klein gehalten werden.When burning liquid or gaseous fuel in a combustion chamber The so-called premix combustion has established itself in a gas turbine. in this connection the fuel and the combustion air are premixed as evenly as possible and then passed into the combustion chamber. For ecological reasons to be fair, you pay attention to a low flame temperature by means of a large excess air. In this way, the nitrogen oxide formation can be kept low become.
In diesem Zusammenhang haben sich sogenannte Ringbrennkammern durchgesetzt, die eine Vielzahl einzelner Vormischhbrenner in zirkulärer Anordnung um die rotierenden Komponenten einer Gasturbine vorsieht und deren Heissgase über einen ringförmig ausgebildeten Strömungskanal unmittelbar der nachgeordneten Turbinenstufe zugeführt werden.In this context, so-called ring combustion chambers have prevailed, which a multitude of individual premixing burners in a circular arrangement around the provides rotating components of a gas turbine and their hot gases over one annular flow channel immediately downstream of the turbine stage be fed.
Eine diesbezügliche Ringbrennkamer mit Vormischbrennern für einer Gasturbine ist beispielsweise aus der EP-B1-597 138 bekannt. Die am Kopfende der Ringbrennkammer vorgesehenen Vormischbrenner sind beispielsweise aus der EP-A1-387 532 bekannt. Bei derartigen Vormischbrennern handelt es sich um sogenannte Doppelkegelbrenner. Im wesentlichen besteht diese Art von Vormischbrenner aus zwei hohlen, kegelförmigen Teilkörpern, die in Strömungsrichtung ineinandergeschachtelt sind. Dabei sind die jeweiligen Mittelachsen der beiden Teilkörper gegeneinander versetzt. Die benachbarten Wandungen der beiden Teilkörper bilden in deren Längserstreckung tangentiale Schlitze für die Verbrennungsluft, die auf diese Weise in das Brennerinnere gelangt. Dort ist eine Brennstoffdüse für flüssigen Brennstoff angeordnet. Der Brennstoff wird in einem spitzen Winkel in die Hohlkegel eingedüst. Das entstehende kegelige Flüssigbrennstoffprofil wird von der tangential einströmenden Verbrennungsluft umschlossen. In axialer Richtung wird die Konzentration des Brennstoffes fortlaufend infolge der Vermischung mit der Verbrennungsluft abgebaut.A related ring burner with premix burners for a gas turbine is known for example from EP-B1-597 138. The one at the head of the ring combustion chamber Premix burners provided are, for example, from EP-A1-387 532 known. Such premix burners are so-called double-cone burners. This type of premix burner essentially consists of two hollow, conical partial bodies, which are nested in the direction of flow are. The respective central axes of the two partial bodies are against each other added. The adjacent walls of the two partial bodies form in their longitudinal extent tangential slots for the combustion air, which in this way in the Burner inside. A fuel nozzle for liquid fuel is arranged there. The fuel is injected into the hollow cone at an acute angle. The emerging conical liquid fuel profile is from the tangentially flowing Combustion air enclosed. In the axial direction, the concentration of the Fuel continuously degraded as a result of mixing with the combustion air.
Der Vormischbrenner kann ebenfalls mit gasförmigem Brennstoff betrieben werden. Hierzu sind im Bereich der tangentialen Schlitze in den Wandungen der beiden Teilkörper in Längsrichtung verteilte Gaseinströmöffnungen, die sogenannten Premixbelochung, vorgesehen. Im Gasbetrieb beginnt die Gemischbildung mit der Verbrennungslufl somit bereits in der Zone der Eintrittsschlitze. Es versteht sich, dass auf diese Weise auch ein Mischbetrieb mit beiden Brennstoffarten möglich ist. Am Brenneraustritt stellt sich eine möglichst homogene Brennstoffkonzentration über dem beaufschlagten kreisringförmigen Querschnitt ein. Es entsteht am Brenneraustritt eine definierte kalottenförmige Rückströmzone, an deren Spitze die Zündung erfolgt.The premix burner can also be operated with gaseous fuel. For this purpose, in the area of the tangential slots in the walls of the two partial bodies longitudinally distributed gas inflow openings, the so-called premix holes, intended. In gas operation, the mixture formation begins with the combustion air thus already in the zone of the entry slots. It is understood that on mixed operation with both types of fuel is possible in this way. At the burner outlet the fuel concentration is as homogeneous as possible above the applied circular cross-section. It arises at the burner outlet a defined dome-shaped backflow zone, at the top of which the ignition takes place.
Nun ist aus verschiedenen Druckschriften, beispielsweise Combust. Sci. and Tech. 1992, Vol. 87, Seiten 329 bis 362 bekannt, dass bei einer perfekt vorgemischten Flamme die Größe der Rückströmzone, die gleichbedeutend ist mit dem sogenannten Flammenstabilisationsgebiet, keinen Einfluss auf die Stickoxydemissionen hat. Now is from various publications, such as Combust. Sci. and tech. 1992, vol. 87, pages 329 to 362 that, in the case of a perfectly premixed flame, the size of the backflow zone, which is synonymous with the so-called flame stabilization area, has no influence on the nitrogen oxide emissions.
Andererseits jedoch werden die Kohlenoxydemissionen sowie die Emissionen hinsichtlich ungesättigter Kohlenwasserstoffe (UHC) und im speziellen die Löschgrenzen der jeweiligen Vormischbrenner durch die Größe der Rückströmzone stark beeinflusst. Dies bedeutet, dass je größer die Rückströmzone ausgebildet ist, umso mehr fallen die Kohlenoxydemissionen, die Emissionen hinsichtlich ungesättigter Kohlenwasserstoffe sowie die Löschgrenze. Dies hat auch zur Folge, dass mit einer größeren Rückströmzone ein größerer Lastbereich des Vormischbrenners abgedeckt werden kann, ohne dass dabei die Flamme gelöscht wird. Neben der Größe der Rückströmzone, die wie vorstehend erläutert, entscheidenden Einfluss auf die Betriebsweise der einzelnen Vormischbrenner hat, spielt auch die Brennstoffverteilung, d.h. das Mischungsprofil des Brennstoff-/Luft-Gemisches im Bereich der Flammenstabilisation eine große Rolle. In an sich bekannter Weise wird das Mischungsprofil zwischen Brennstoff und Luft innerhalb des Vormischbrenners durch das Premixbelochungspattern bestimmt, d.h. die räumliche Anordnung der typischerweise entlang der Lufteintrittsschlitze verteilten Öffnungen, durch die Premixbrennstoff, vorzugsweise Premixgas, in das Innere des Vormischbrenners eingedüst wird.On the other hand, however, the carbon dioxide emissions as well as the emissions regarding unsaturated hydrocarbons (UHC) and especially the extinguishing limits the respective premix burner is strongly influenced by the size of the backflow zone. This means that the larger the backflow zone, the more the carbon dioxide emissions fall, the emissions with respect to unsaturated ones Hydrocarbons as well as the extinction limit. This also means that with a larger backflow zone covered a larger load range of the premix burner can be extinguished without extinguishing the flame. In addition to the size of the Backflow zone, which, as explained above, has a decisive influence on the mode of operation the individual premix burner also plays the fuel distribution, i.e. the mixture profile of the fuel / air mixture in the area of flame stabilization a major role. In a manner known per se, the mixture profile between fuel and air inside the premix burner through the premix perforation pattern determined, i.e. the spatial arrangement of the typically along the air inlet slots distributed openings through which premix fuel, preferably Premix gas is injected into the interior of the premix burner.
Normalerweise werden bei Ringbrennkammern zum Betrieb einer Gasturbine sämtliche Vormischbrenner mit identischen Premixbelochungspattern bestückt. Es zeigt sich allerdings, dass durch die unterschiedlichen Lastbedingungen der Gasturbinenanlage Betriebsbereiche der Gasturbine entstehen, die durch starke Brennkammerpulsationen, schlechten Ausbrand hinsichtlich Kohlenoxydwerte und Werte ungesättigter Kohlenwasserstoffe sowie schlechtes Querzündverhalten der einzelnen Vormischbrenner gekennzeichnet sind. Dies gilt es entscheidend zu verbessern.Normally, all ring combustion chambers are used to operate a gas turbine Premix burner equipped with identical premix perforation patterns. It shows however, that is due to the different load conditions of the gas turbine system Operating areas of the gas turbine arise which are caused by strong combustion chamber pulsations, bad burnout with regard to carbon oxide values and values of unsaturated Hydrocarbons and poor cross-ignition behavior of the individual premix burners Marked are. This needs to be significantly improved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Ringbrennkammer sowie eine diesbezügliche Ringbrennkammer mit einer Vielzahl zirkular angeordneter Vormischbrenner, in denen jeweils ein Brennstoff-Luft-Gemisch erzeugt wird bevor es zur Zündung gebracht und als Heissgasstrom zum Antrieb wenigstens einer Turbinenstufe einer Gasturbinenanlage genutzt wird, derart weiterzubilden, dass die vorstehend genannten Nachteile vermieden werden sollen. Insbesondere sollen Maßnahmen getroffen werden, die entscheidend den auftretenden Brennkammerpulsationen entgegenwirken. Ferner sollen bereits aus umwelttechnischen Gründen und den immer strenger werdenden Vorgaben hinsichtlich Emissionswerten, der Ausbrand vervollständigt und die auftretenden CO-, UHC-, NOX-Emissionen reduziert werden.The invention has for its object a method for operating an annular combustion chamber and a related annular combustion chamber with a plurality of circularly arranged premix burners, in each of which a fuel-air mixture is generated before it is ignited and as a hot gas stream for driving at least one turbine stage of a gas turbine system is used to develop in such a way that the disadvantages mentioned above are to be avoided. In particular, measures are to be taken which decisively counteract the combustion chamber pulsations that occur. Furthermore, for environmental reasons and the increasingly stringent requirements regarding emission values, the burnout should be completed and the CO, UHC, NO X emissions that occur should be reduced.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkammer mit einer Vielzahl
zirkular angeordneter Vormischbrenner gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 derart ausgebildet, dass wenigstens ein Vormischbrenner derart betrieben wird,
dass der wenigstens eine Vormischbrenner ein von allen anderen Vormischbrennern
abweichendes räumliches Mischungsprofil innerhalb des Brennstoff-Luft-Gemisches
aufweist.According to the invention is a method for operating a combustion chamber with a plurality
circularly arranged premix burner according to the preamble of the
Erfindungsgemäss wird die Aufgabe auch durch eine Ringbrennkammer gemäss
dem Oberbegriff des Anspruchs 5, dadurch gelöst, dass mindestens ein Vormischbrenner
eine von allen anderen Vormischbrennern mindestens einen Bereich in der
Premixgasbelochung aufweist, in dem benachbarte Premixgaslöcher einen unterschiedlichen
Abstand zueinander aufweisen als im übrigem Bereich der Premixgasbelochung.According to the invention, the object is also achieved by an annular combustion chamber
the preamble of
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee geht von der gezielten Brechung der Symmetrie aus, die durch die zirkulare Anordnung einer Vielzahl von identisch ausgebildeten Vormischbrennern um die rotierenden Komponenten einer Gasturbinenanlage konstruktiv vorgegeben ist. Da üblicherweise im Aufbau identische Vormischbrenner ringförmig um die rotierenden Komponenten der Gasturbinenanlage angeordnet sind, die aufgrund ihrer identischen Ausbildung jeweils identische Mischungsprofile innerhalb der einzelnen Brennstoff-Luft-Gemische ausbilden - dies ist die Folge von identischen Premixbelochungspattern -, bilden sich in bestimmten Lastbereichen der Ringbrennkammer zirkular umlaufende, pulsierende Wellen aus, die es gilt, gezielt zu unterdrücken. The idea on which the invention is based is based on the targeted refraction of the symmetry from the circular arrangement of a large number of identically trained Premix burners around the rotating components of a gas turbine system is structurally predetermined. Since the premix burner is usually identical in construction are arranged in a ring around the rotating components of the gas turbine system, which, due to their identical training, each have identical mixing profiles within of the individual fuel-air mixtures - this is the result of identical ones Premix perforation patterns - form in certain load ranges of the Annular combustion chamber circularly circulating, pulsating waves that need to be targeted suppress.
Zwingt man hingegen dem an sich bekannten symmetrischen Aufbau eine gezielte Asymmetrie auf, durch die die durch die konstruktive Identität aller Vormischbrenner erzeugte Symmetrie aufgebrochen wird, so können sich keine zirkular umlaufende Pulsationsschwingungen, die letztlich auf resonante Ursachen zurückführen lassen, einstellen.On the other hand, if you force the well-known symmetrical structure, a targeted one Asymmetry due to which by the constructive identity of all premix burners generated symmetry is broken, so there can be no circular orbiting Pulsation vibrations, which can ultimately be attributed to resonant causes, to adjust.
Eine derartige Asymmetrie wird erfindungsgemäß dadurch erzwungen, indem wenigstens
ein, vorzugsweise drei oder mehr Vormischbrenner eine unterschiedliche Premixbelochung
aufweisen, deren Premixbelochungspattern sich von allen übrigen
Vormischbrennern unterscheiden. Durch die gezielte Verwendung von von den üblicherweise
gleich verteilten Premixbelochungspattern abweichende Premixbelochungspattern
werden unterschiedliche Mischungsprofile erzeugt, die wiederum zu
unterschiedlichen Ausbrandergebnissen führen. Dies führt letztlich zu einer entscheidenden
Dämpfung bzw. Bekämpfung von sich üblicherweise in resonanter Form
ausbildenden zirkular in der Ringbrennkammer umlaufenden Pulsationen. Insbesondere
führt die erfindungsgemäße Maßnahme zu folgenden Vorteilen:
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben, wobei
- Fig.1
- einen Längsschnitt durch zwei benachbarte zirkular innerhalb einer Ringbrennkammer
angeordnete Vormischbrenner gemäss dem Schnitt I-I in
der Figur 2 zeigt und - Fig.2
- eine Ansicht gemäss der Linie II-II in
der Figur 1 darstellt.
- Fig.1
- 2 shows a longitudinal section through two adjacent premix burners arranged circularly within an annular combustion chamber, according to section II in FIG
- Fig.2
- is a view along the line II-II in Figure 1.
Es werden nur die für die Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt. Gleiche Elemente werden in verschiedenen Figuren gleich bezeichnet.Only the elements essential to the invention are shown. Same elements are identified in the same way in different figures.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt gemäss der Linie I-I in der Figur 2 durch zwei benachbarte
Vormischbrenner 1, 2 dargestellt, die nebeneinander auf einer ringförmig umlaufenden
Frontplatte 3 einer Ringbrennkammer 13 angeordnet sind. Eine schematische
Ansicht gemäss der Linie II-II in der Figur 1 auf die Ringbrennkammer 13 ist in
der Figur 2 sichtbar. Die kegelförmig ausgebildeten Vormischbrenner 1, 2 weisen
eine Austrittsöffnung 4, 5 auf, die stromab in die Brennkammer 6 münden. Die Vormischbrenner
1, 2 weisen längs zu ihren Lufteintrittsschlitzen 7, 8 eine Premixbrennstoffbelochung
9 auf, die aus einzelnen Öffnungen besteht, durch die vorzugsweise
gasförmiger Brennstoff 10 in das Innere der kegelförmig ausgebildeten Vormischbrenner
1, 2 einmündet.In Fig. 1 is a longitudinal section along the line I-I in Figure 2 through two
Die räumliche Verteilung der Premixgasbelochung 9 des Vormischbrenners 1 ist in
konventioneller Weise homogen verteilt, d.h. die Premixgaslöcher sind äquidistant
voneinander beabstandet angeordnet. Mit einem derartigen Premixbelochungspattern
wird üblicherweise ein räumlich gleichverteiltes, homogenes Mischungsprofil 11
über den gesamten Querschnitt der Austrittsöffnung 4 erzielt.The spatial distribution of the
Demgegenüber weist der Vormischbrenner 2 zwei Bereiche entlang des Premixbelochungspatterns
auf, in denen die einzelnen Premixgaslöcher 9 unterschiedliche Abstände
zueinander aufweisen. Mit dem im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1
dargestellten Premixbelochungspattern des Vormischbrenners 2, bei dem die stromab
angeordneten Premixlöcher einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen als
stromauf, erhält man ein Mischungsprofil 12, das in Art einer Gaussverteilung ausgebildet
ist. Durch das Vorsehen eines derartigen Vormischbrenners 2 in der zirkularen
Gesamtanordnung aller Vormischbrenner innerhalb der Ringbrennkammer 13 kann
eine gezielte Asymmetrie im Verbrennungsverhalten entlang der sich zirkular ausbildenden
Heissgase eingebracht werden, wodurch, wie vorstehend ausgeführt, wirksam
der Ausbildung von Brennkammerpulsationen entgegengetreten werden kann.In contrast, the
Wie in der Figur 2 angedeutet, sollten zur wirkungsvollen Vermeidung von den genannten
Pulsationen innerhalb der Brennkammer mindestens drei Vormischbrenner
2 in vorstehender Weise ausgebildet und zirkular gleichverteilt um die Ringbrennkammer
13 angeordnet sein.As indicated in FIG. 2, in order to effectively avoid the aforementioned
Pulsations within the combustion chamber of at least three
Ebenso ist es denkbar, das Premixbelochungspatterns des Vormischbrenners 2 zu
invertieren, d.h. die gegenseitigen Abstände stromauf innerhalb des Vormischbrenners
größer als die Premixöffnungen stromab des Vormischbrenners 2 auszubilden,
wodurch ein entsprechend invertiertes Mischungsprofil bezüglich des in Fig. 1 unter
Bezugnahme auf den Vormischbrenner 2 gezeigten Mischungsprofils erzeugt werden
kann.It is also conceivable to add the premix perforation pattern to the
Selbstverständlich ist es möglich, auch weitere, von der homogenen Premixbelochungsanordnung abweichende Premixbelochungspattern zu realisieren. Of course, it is also possible to use more of the homogeneous premix perforation arrangement to implement different premix perforation patterns.
- 1, 21, 2
- Vormischbrennerpremix
- 33
-
Frontplatte der Ringbrennkammer 13Front plate of the
ring combustion chamber 13 - 4, 54, 5
- Austrittsöffnungenoutlet openings
- 66
- Brennkammercombustion chamber
- 7, 87, 8
- LufteintrittsschlitzAir inlet slot
- 99
- PremixgaszuführöffnungenPremixgaszuführöffnungen
- 1010
- Brennstofffuel
- 11,1211.12
- Mischungsprofilmixture profile
- 1313
- Ringbrennkammerannular combustion chamber
Claims (9)
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Vormischbrenner (2) derart betrieben wird, dass der wenigstens eine Vormischbrenner (2) ein von allen anderen Vormischbrennern (1) abweichendes räumliches Mischungsprofil (12) innerhalb des Brennstoff-Luft-Gemisches aufweist.Method for operating an annular combustion chamber (13) with a plurality of circularly arranged premix burners (1, 2), in each of which a fuel-air mixture is generated before it is ignited and used as a hot gas stream to drive at least one turbine stage of a gas turbine system,
characterized in that
at least one premix burner (2) is operated such that the at least one premix burner (2) has a spatial mixture profile (12) within the fuel / air mixture that differs from all other premix burners (1).
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens drei Vormischbrenner in der vorstehenden Weise betrieben werden, und dass diese wenigstens drei Vormischbrenner (1) gleichverteilt mit äquidistantem Abstand zueinander zirkular in der Ringbrennkammer (13) angeordnet werden.Method according to claim 1,
characterized in that
at least three premix burners are operated in the manner described above, and that these at least three premix burners (1) are arranged in a circular manner in the annular combustion chamber (13) in a uniformly distributed manner with an equidistant distance from one another.
dadurch gekennzeichnet, dass
das räumlich abweichende Mischungsprofil (12) durch eine abweichende Premixgasbelochung (9) innerhalb des Vormischbrenners (2) erzeugt wird.The method of claim 1 or 2,
characterized in that
the spatially deviating mixture profile (12) is generated by a deviating premix gas perforation (9) within the premix burner (2).
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Vormischbrenner (2) derart betrieben wird, dass mindestens eine innerhalb der zirkular aus der Gesamtheit aller Vormischbrenner austretenden Heissgase auftretende Asymmetrie hervorgerufen wird, die wirksam das Auftreten von Brennkammpulsationen wenigstens reduziert. Method according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
the at least one premix burner (2) is operated in such a way that at least one asymmetry is generated within the hot gases emerging circularly from the entirety of all premix burners, which at least effectively reduces the occurrence of combustion comb pulsations.
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Vormischbrenner (2) eine von allen anderen Vormischbrennern (1) mindestens einen Bereich in der Premixgasbelochung (9) aufweist, in dem benachbarte Öffnungen der Premixgasbelochung (9) einen unterschiedlichen Abstand zueinander aufweisen als im übrigem Bereich der Premixgasbelochung (9).Annular combustion chamber (13) with a multiplicity of circularly arranged premix burners (1, 2) with a premix gas perforation (9) inside the premix burner (1, 2), for driving a gas turbine,
characterized in that
at least one premix burner (2) has one of all other premix burners (1) at least one area in the premix gas perforation (9) in which adjacent openings of the premix gas perforation (9) are at a different distance from one another than in the rest of the premix gas perforation (9).
dadurch gekennzeichnet, dass
alle anderen Vormischbrenner (1) eine gleichverteilte Premixgasbelochung (9) aufweisen.Annular combustion chamber (13) according to claim 5,
characterized in that
all other premix burners (1) have a uniformly distributed premix gas perforation (9).
dadurch gekennzeichnet, dass
bei dem mindestens einen Vormischbrenner (2) innerhalb des Vormischbrenners (2) die stromab angeordneten Öffnungen der Premixgasbelochung (9) einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen als stromauf.Annular combustion chamber (13) according to claim 5 or 6,
characterized in that
in the case of the at least one premix burner (2) within the premix burner (2), the openings of the premix gas perforation (9) arranged downstream have a greater mutual distance than upstream.
dadurch gekennzeichnet, dass
bei dem mindestens einen Vormischbrenner (2) innerhalb des Vormischbrenners (2) die stromauf angeordneten Öffnungen der Premixgasbelochung (9) einen größeren gegenseitigen Abstand aufweisen als stromab.Annular combustion chamber (13) according to claim 5 or 6,
characterized in that
in the at least one premix burner (2) within the premix burner (2), the openings of the premix gas perforation (9) arranged upstream are at a greater mutual distance than downstream.
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens drei Vormischbrenner in vorstehender Weise ausgebildet sind und dass die wenigstens drei Vormischbrenner zirkular gleichverteilt um die Ringbrennkammer (13) angeordnet sind.Annular combustion chamber (13) according to one of Claims 5 to 8,
characterized in that
at least three premix burners are designed in the above manner and that the at least three premix burners are arranged in a circular, uniform distribution around the annular combustion chamber (13).
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