EP1456583B1 - Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer - Google Patents

Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer Download PDF

Info

Publication number
EP1456583B1
EP1456583B1 EP02781042A EP02781042A EP1456583B1 EP 1456583 B1 EP1456583 B1 EP 1456583B1 EP 02781042 A EP02781042 A EP 02781042A EP 02781042 A EP02781042 A EP 02781042A EP 1456583 B1 EP1456583 B1 EP 1456583B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
fuel
lance
tube
cavity
purge air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP02781042A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1456583A1 (de
Inventor
Stefano Bernero
Weiqun Geng
Christian Steinbach
Peter Stuber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of EP1456583A1 publication Critical patent/EP1456583A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1456583B1 publication Critical patent/EP1456583B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D17/00—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002—Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details, e.g. burner cooling means, noise reduction means
    • F23D11/40—Mixing tubes or chambers; Burner heads
    • F23D11/402—Mixing chambers downstream of the nozzle
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/72—Safety devices, e.g. operative in case of failure of gas supply
    • F23D14/76—Protecting flame and burner parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00015—Pilot burners specially adapted for low load or transient conditions, e.g. for increasing stability
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/00016—Preventing or reducing deposit build-up on burner parts, e.g. from carbon

Definitions

  • the present invention relates to a method for injecting a fuel air mixture into a combustion chamber according to the preamble of claim 1. Such a method is known from the document US-A-6038863 known.
  • Premix burners allow, depending on premix quality, a significant reduction in NOx emissions from gas turbines.
  • the problem is the relatively narrow operating range of premix burners.
  • vortex breakdown swirl stabilization such as in double cone burners, as they are US 4,932,861 are known, or in double-cone burners with downstream mixing section, as shown for example in the EP 0704657 described, an additional flame for the part-load operation is required.
  • This partial load flame or pilot flame is usually diffusion-like and ideally should have as close as possible contact with the (premix) main flame.
  • aerodynamic measures a recirculation of fuel mixture in the pilot fuel system during the premix operation, as this can ignite and thus can lead to overheating of the fuel lines.
  • DE-A1-44 24 597 discloses a combustion device.
  • This combustion device is particularly suitable for a gas turbine and comprises a combustion chamber with a plurality of burners operating in parallel. These burners are supplied by means of exchangeable inserted fuel lances from the outside liquid or gaseous fuel via corresponding liquid fuel supply channels or gas supply channels. For easy tuning of the fuel distribution changeable throttle points are provided in the liquid fuel supply channels or gas supply channels of the individual fuel lances of the burner.
  • DE-A1-195 45 310 discloses a premix burner.
  • This premix burner for mixing fuel and combustion air consists essentially of at least two partial cone shells with associated pitch cone axes and inlet channels for the combustion air.
  • the premix burner is essentially formed from a straight hollow cone which is delimited by an outer conical surface and an inner conical surface and in which at least two inlet channels are arranged tangentially to the inner conical surface and along a straight conical surface line of the conical surface.
  • the pitch cone axes of the part cone shells formed thereby lie on a common cone axis.
  • US-A-5,782,626 discloses an atomizer nozzle.
  • this airblast atomizer nozzle for operating a liquid and gaseous fuel powered burner, the intermediate wall between the inner and outer air duct is held by inner and outer support members, which have a sliding seat and can be designed as swirl blades.
  • the atomizer edges of the airblast nozzle are angled in the direction of the nozzle axis.
  • the nozzle is characterized by small dimensions, low pressure loss and low coking tendency.
  • the combustion chamber should be able to be operated simultaneously or alternatively with the two fuels, without the risk of re-ignition or coking (in the case of liquid fuel) occurs.
  • the solution of the problem can be found in the characterizing part of the main claim.
  • the solution is that the liquid fuel injected at the injection in radially outward and directed to the flow of scavenging air in the form of a revolving, the lance tip hollow hollow truncated cone is injected and the gaseous fuel at Eindüsungsort in radially inward and on the stream the scavenging air is injected in a directed manner.
  • the essence of the invention thus consists in that the scavenging air, which is likewise guided to the lance tip, is guided in such a way between the fuels injected into the combustion chamber at the lance tip that a "protective shield" of purging air prevents the two fuels from crossing one another. In particular, it can thus be prevented during operation of the lance with only one fuel that fuel enters that fuel channel, which is currently not driven by fuel.
  • the two channels for the fuels and the channel for the scavenging air are formed as substantially concentric cylindrical tubes of different diameters, wherein the three media are guided in the resulting hollow cylindrical or cylindrical spaces to Eindüsungsort.
  • This construction is simple and particularly suitable with regard to the thermal loads in a burner.
  • the fuel systems are a liquid fuel system and a gaseous fuel system.
  • the gaseous fuel is used for the partial load range in the gas mode
  • the liquid fuel for. B. in the form of an oil for the entire load range in oil operation.
  • the liquid fuel is passed through a central, inner tube with the smallest diameter to the lance tip, said inner tube is surrounded by two other, concentrically arranged with the inner tubes and the gaseous fuel, and the scavenging air in the thus formed hollow cylindrical spaces to the lance tip is led to the Eindüsungsort, and further wherein immediately downstream of the injection site, the scavenging air flows in the cavity between the central, inner tube and the middle tube. This ensures that the purge air at the point of injection effectively between the two Fuel flows and in the sense of a shielding shell and the two fuel streams decoupled from each other.
  • the fuel lance is further characterized in that the purging air is injected into the combustion chamber in a substantially axial and circumferential manner, in the sense of a hollow cylinder at Eindüsungsort.
  • the purge air enters the zone of combustion parallel to the burner axis.
  • the injection of the liquid fuel takes place in a slightly radially outward direction and in the axial purge air flow direction, i. E. in the form of a circumferential hollow circular truncated cone opening to the tip of the spear.
  • the liquid fuel can also be injected at this point through a Hohtkegel swirl nozzle or through a multi-hole nozzle.
  • the gaseous fuel is injected in a slightly radially inward direction and in the purge air flow direction, d. H. in the form of a circular hollow circular truncated cone closing to the tip of the lance.
  • Another preferred embodiment of the inventive method is characterized in that the liquid and the gaseous fuel at the lance base in the inner tube respectively in the cavity between the inner tube and the middle tube are guided, and the purging air in the cavity between the middle tube and the outer Tube is guided.
  • the scavenging air can be diverted into the cavity between the inner tube and the middle tube, while the gaseous fuel is passed into the cavity between the middle tube and the outer tube, wherein particularly preferably the introduction of the scavenging air in the middle cavity is made by arranged in corresponding radial segments slots or holes. Since usually the lance tip on the lance base can have a larger diameter, this design allows higher flows of purge air and gaseous fuel.
  • it relates to the use of a method as described above.
  • it relates to such use for the pilot operation of a premix burner, in particular a double-cone burner with or without a downstream mixing section, in which case the fuel lance is arranged on the axis of the premix burner.
  • the lance extends substantially over a length of 3/4 of the total length of the double-cone burner with or without a downstream mixing section, the total length being the length of the conical region of the double-cone burner.
  • Fig. 1 shows the lance tip 1 of a fuel lance in an axial section.
  • the fuel lance consists of an outermost lance tube 2, the lance in the case of.
  • Use in a double-cone burner, as z. B. off US 4,932,861 is known, usually about 3/4 of the length of the burner protrudes into the cavity between the conical Operakörpem.
  • the fuel lance usually has a circular cross-section.
  • a middle tube 4 In the cylindrical outermost tube 2 is located coaxially with the outermost tube 2, a middle tube 4, and another, inner tube, the oil tube 3, with the smallest diameter.
  • liquid fuel that is oil 6, Gasoline, or the like in the oil guide 5 to the lance tip 1 when the fuel lance with liquid fuel 6 is operated.
  • a central insert 7 At the tip of the oil pipe 3 is a central insert 7, which is arranged substantially on the axis of the burner lance, and which causes the flow of oil at the lance tip 1 is deflected radially outwards.
  • the liquid fuel does not occur in the direction of the axis of the fuel lance in the combustion chamber or the cavity in which the combustion is to take place, but in the form of a circular cone-shaped spray cone, which may be closed all around, ie formed circumferentially.
  • the liquid fuel may also be injected at this point through a hollow cone swirl nozzle (not shown in the figures) or through a multi-hole nozzle.
  • gaseous fuel 11 flows to the lance tip 1.
  • the outer tube 2 has at its outermost end directed in the direction of the axis of the fuel lance, circumferential curvature, i. Constriction, which causes the gas flow is deflected just before emerging from the fuel lance in the direction of the axis of the fuel lance. In other words, a conical hollow gas cone is created.
  • scavenging air 9 now flows according to the invention to the spearhead 1.
  • This scavenging air 9 flows essentially axially, ie. H. forming a cylindrical air jacket at the lance tip 1 from.
  • the scavenging air 9 flows between the two fuels used.
  • both the gaseous fuel 11 and the liquid fuel 6 are directed onto this cylindrical air mantle of purging air 9.
  • This particular arrangement allows a mode of operation in which due to the shielding of the fuel streams by the scavenging air 9, the lance can be operated either with one of the two fuels 6,11, or with both, without causing z. B. when operating with only one fuel would be the danger that fuels 6,11 can get from the controlled fuel channel in the non-operated channel (no fuel reflux).
  • such a fuel lance has an outer diameter in the range of 20 to 40 millimeters (outer diameter of the outermost tube 2)
  • the middle tube 4 has an outer diameter of about 2/3 of that of the outermost tube 2
  • the oil tube 3 has a diameter of At the lance base 17 of the lance this usually has a larger outer diameter of in the range of 30 to 60 millimeters.
  • the tubes are advantageously made of nickel-based alloys with a wall thickness in the range of 1 to 3 millimeters.
  • the outer tube 2 which has an inward bend in the foremost region, is tapered there over a length of 10 millimeters in the range of 40%, which causes a deflection of the pilot gas 11 in the direction of the central axis of the fuel lance and whereby the outlet opening of the fuel lance Pilot gas 11 comes to rest so that the shielding effect of the scavenging air 9 is maximum.
  • such a fuel lance is used for pilot operation of premix burners. If possible, only gaseous fuel 11 is used in pilot operation, wherein typically the fuel lance is used up to approximately 50% load, ie. H. until the premix flame is sufficiently stabilized. If the premix flame is sufficiently stabilized, normally the fuel lance is no longer fueled, but only the fuel nozzles at the inlet slots of the premix burner.
  • the fuel lance according to the invention alternatively allows burner operation using liquid fuel 6.
  • This alternative usability is possible because the purging air 9 prevents that when operating with only one fuel this fuel in the not operated channel into it, and leads there to reignitions.
  • the coat of scavenging air 9 also has the advantage of liquid fuel 6 that coking can be avoided.
  • FIG. 2 shows a lance in its entire length. Since usually the liquid and the gaseous fuel 6, 11 are supplied to the lance base 17 of the burner in a pilot gas-15 and an oil inlet 16, there is basically the problem, the purge air 9 to lead between these two fuel channels.
  • FIG. 2 representing the possibility in which the two fuels are first guided in concentric tubes from the lance base 17 into the area of the lance tip 1, and the purging air 9 is arranged in a further intermediate space between the lances middle pipe 4 and an outer tube 2 is guided to this area.
  • the scavenging air 9 is thereby introduced in the region of the lance base 17 at 14 through openings in the intermediate space between the central tube 4 and the outermost tube 2.
  • This scavenging air 9 is usually sucked from an area behind the burner.
  • the inlet openings can be designed as slots, but to prevent the entry of dirt particles, it proves to be advantageous to perform these openings as holes, usually with a diameter in the range of 2 to 4 millimeters.
  • the pilot gas guide 10 is now guided on the one hand in the radially outermost space by the two outer channels are crossed in a region 12.
  • the scavenging air 9 guided in the outermost space between the pipes 2 and 4 is guided into the middle gap 8 between the middle pipe 4 and the inner oil pipe 3.
  • This mutual deflection takes place in segments (with respect to the cross section perpendicular to the axis of symmetry 18 of the fuel lance), three segments for the gas guide and three segments for the scavenging air guide, the segments typically having the same cross section.
  • the guide of the scavenging air 9 shown in FIG. 2 in the outermost interspace up to the region of the lance tip 1 has the advantage that the lance thereby has good cooling through this purging air channel.
  • this lance is particularly suitable when it comes to burners, which have a certain risk of kickback.
  • FIG 3 shows another exemplary embodiment of a fuel lance for pilot operation, in which the intersection 19, 20 of the two channels of purging air and pilot gas does not take place at the lance tip 1 but already at the lance base 17.
  • the introduced scavenging air 9 is guided into the space between the middle tube 4 and the oil pipe 3, and accordingly the pilot gas inlet 15 is already guided at the lance base 17 into the space between the middle pipe 4 and the outermost pipe 2.
  • the inlet 14 of the scavenging air 9 takes place through slots or holes in three segments while in another three segments, the pilot gas is fed into the outermost channel.
  • the embodiment according to FIG. 3 has the advantage that as a result of the larger diameter of the fuel lance at its lance base 17, larger flow cross sections for the pilot gas and the purging air are made possible than when the intersection takes place at the lance tip. Accordingly, in such a fuel lance, higher flows of purge air 9 and pilot gas 11 can be realized.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

Bei einer Brennstofflanze, mit welcher über wenigstens zwei voneinander getrennte Kanäle (5, 10) Brennstoffe (6, 11) an einem im wesentlichen an der Lanzenspitze (1) angeordneten Eindüsungsort in eine Brennkammer alternativ oder gleichzeitig eingedüst werden können, wird eine sichere Betriebsweise ohne Gefahr von Rückzündungen und bei Vermeidung von Verkokung dadurch erreicht, dass die Brennstofflanze neben Brennstoff auch Spülluft (9) zum Eindüsungsort leitet, und dass die Spülluft (9) am Eindüsungsort derart zwischen die beiden Brennstoffsysteme (6, 11) geführt wird, dass diese voneinander durch die Spülluft (9) abgeschirmt werden.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff Luftgemisches in eine Brennkammer gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches Verfahren ist aus dem Dokument US-A-6.038.863 bekannt.
    • STAND DER TECHNIK
  • Vormischbrenner erlauben, je nach Vormischgüte, eine deutliche Reduktion der NOx-Emissionen von Gasturbinen. Problematisch ist aber der relativ enge Betriebsbereich von Vormischbrennern. Sogar mit einer Drallstabilisierung mit Vortex Breakdown, wie beispielsweise in Doppelkegelbrennern, wie sie aus US 4,932,861 bekannt sind, oder in Doppelkegelbrennern mit nachgeschalteter Mischstrecke, wie sie beispielsweise in der EP 0704657 beschrieben werden, ist eine zusätzliche Flamme für den Teillastbetrieb erforderlich. Diese Teillastflamme oder Pilotflamme ist in der Regel diffusionsartig und soll idealerweise möglichst engen Kontakt zur (Premix-)Hauptflamme haben. Weiterhin ist es notwendig, durch aerodynamische Massnahmen eine Rezirkulation von Brennstoffluftgemisch im Pilotbrennstoffsystem während des Premixbetriebes zu vermeiden, da dieses sich entzünden kann und damit zu Überhitzungen der Brennstoffleitungen führen kann.
  • DE-A1-44 24 597 offenbart eine Verbrennungsvorrichtung. Diese Verbrennungsvorrichtung eignet die sich insbesondere für eine Gasturbine und umfasst eine Brennkammer mit einer Mehrzahl von parallel arbeitenden Brennern. Diesen Brennern wird mittels austauschbar eingeschobener Brennstofflanzen von aussen flüssiger oder gasförmiger Brennstoff über entsprechende Flüssigbrennstoff-Zuführungskanäle bzw. Gaszuführungskanäle zugeführt. Zur einfachen Abstimmung der Brennstoffverteilung sind in den Flüssigbrennstoff-Zuführungskanälen oder Gaszuführungskanälen der einzelnen Brennstofflanzen der Brenner veränderbare Drosselstellen vorgesehen.
  • DE-A1-195 45 310 offenbart einen Vormischbrenner. Dieser Vormischbrenner zur Vermischung von Brennstoff und Verbrennungsluft besteht im wesentlichen aus mindestens zwei Teilkegelschalen mit zugehörigen Teilkegelachsen und Eintrittskanälen für die Verbrennungsluft. Der Vormischbrenner wird im wesentlichen aus einem geraden Hohlkegel gebildet, der durch einen äusseren Kegelmantel und einen inneren Kegelmantel begrenzt wird und in dem mindestens zwei Eintrittskänale tangential zum inneren Kegelmantel und entlang einer geraden Kegelmantellinie des Kegelmantels angeordnet sind. Die Teilkegelachsen der dadurch gebildeten Teilkegelschalen liegen auf einer gemeinsamen Kegelachse.
  • US-A-5,782,626 offenbart eine Zerstäuberdüse. Bei dieser airblast-Zerstäuberdüse für den Betrieb eines mit flüssigen und gasförmigen Brennstoffen betriebenen Brenners wird die Zwischenwand zwischen innerem und äusserem Luftkanal über innere und äussere Stützelemente gehalten, welche einen Schiebesitz aufweisen und als Drallschaufeln ausgebidet sein können. Die Zerstäuberkanten der airblast-Düse sind in Richtung Düsenachse abgewinkelt. Die Düse zeichnet sich durch geringe Abmasse, niedrigen Druckverlust und geringe Verkokungsneigung aus.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einer Verfahren für die Einleitung von zwei getrennt voneinander von einer Lanzenbasis, welche üblicherweise am Fuss des Brenners angeordnet ist, zugeführten Brennstoffen zum Eindüsungsort auf der Brennerachse stromauf des Vortex-Breakdowns, zur Verfügung zu stellen. Es geht also darum ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit welchem wenigstens zwei voneinander getrennte Brennstoffe an einem im wesentlichen an der Lanzenspitze angeordneten Eindüsungsort in eine Brennkammer alternativ oder gleichzeitig eingedüst werden können. Die Brennkammer soll dabei gleichzeitig oder alternativ mit den beiden Brennstoffen betrieben werden können, ohne dass die Gefahr von Rückzündungen oder von Verkokung (im Falle von flüssigem Brennstoff) auftritt.
  • Die Lösung der Aufgabe findet sich im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches dargestellt. Die Lösung besteht darin, dass der flüssige Brennstoff beim Eindüsungsort in radial nach aussen und auf den Strom der Spülluft gerichteter Weise in Form eines umlaufenden, zur Lanzenspitze sich öffnenden hohlen Kreiskegelstumpfes eingedüst wird und der gasförmige Brennstoff beim Eindüsungsort in radial nach innen und auf den Strom der Spülluft gerichteter Weise eingedüst wird.
  • Der Kern der Erfindung besteht somit darin, dass die ebenfalls zur Lanzenspitze geführte Spülluft derart zwischen die bei der Lanzenspitze in die Brennkammer eingespritzten Brennstoffe geführt wird, dass ein "Schutzschirm" von Spülluft die Überkreuzung der beiden Brennstoffe verhindert. Insbesondere kann so beim Betrieb der Lanze mit nur einem Brennstoff verhindert werden, dass Brennstoff in jenen Brennstoffkanal gelangt, welcher gerade nicht mit Brennstoff angesteuert wird.
  • Gemäss der Erfindung sind die beiden Kanäle für die Brennstoffe sowie der Kanal für die Spülluft als im wesentlichen konzentrische zylindrische Rohre unterschiedlichen Durchmessers ausgebildet, wobei die drei Medien in den dabei entstehenden hohlzylindrischen oder zylindrischen Zwischenräumen zum Eindüsungsort geführt werden. Diese Bauweise ist einfach und in bezug auf die thermischen Belastungen in einem Brenner besonders geeignet.
  • Es handelt sich bei den Brennstoffsystemen um ein System mit flüssigem Brennstoff und um ein System mit gasförmigem Brennstoff. Typischerweise wird dabei der gasförmige Brennstoff für den Teillastbereich im Gasbetrieb verwendet, und der flüssige Brennstoff, z. B. in Form eines Öls für den ganzen Lastbereich im Ölbetrieb. Dabei wird der flüssige Brennstoff über ein zentrales, inneres Rohr mit geringstem Durchmesser zur Lanzenspitze geführt, wobei dieses innere Rohr von zwei weiteren, mit dem inneren konzentrisch angeordneten Rohren umgeben ist und der gasförmige Brennstoff, sowie die Spülluft in den dadurch gebildeten hohlzylindrischen Zwischenräumen zur Lanzenspitze zum Eindüsungsort geführt wird, und wobei weiterhin unmittelbar beim Eindüsungsort die Spülluft im Hohlraum zwischen dem zentralen, inneren Rohr und dem mittleren Rohr strömt. Dadurch wird sichergestellt, dass die Spülluft am Ort der Eindüsung effektiv zwischen den beiden Brennstoffströmen und im Sinne eines abschirmenden Mantels strömt und die beiden Brennstoffströme voneinander entkoppelt.
  • Die Brennstofflanze ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass beim Eindüsungsort die Spülluft in im wesentlichen axialer und umlaufender Weise, im Sinne eines Hohlzylinders, in die Brennkammer eingedüst wird. Mit anderen Worten tritt die Spülluft parallel zur der Brennerachse in die Zone der Verbrennung. Dabei erfolgt die Eindüsung des flüssigen Brennstoffs in leicht radial nach aussen und auf den axialen Spülluftstrom gerichteter Weise, d.h. in Form eines umlaufenden, zur Lanzenspitze sich öffnenden hohlen Kreiskegelstumpfes Der flüssige Brennstoff kann an dieser Stelle auch durch eine Hohtkegel-Dralldüse oder durch eine Mehrlochdüse eingespritzt werden. Beim Eindüsungsort wird der gasförmige Brennstoff in leicht radial nach innen und auf den Spülluftstrom gerichteter Weise eingedüst, d. h. in Form eines umlaufenden, zur Lanzenspitze sich schliessenden hohlen Kreiskegelstumpfes.
  • Eine andere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der flüssige und der gasförmige Brennstoff an der Lanzenbasis im inneren Rohr respektive im Hohlraum zwischen dem inneren Rohr und dem mittleren Rohr geführt werden, und die Spülluft im Hohlraum zwischen dem mittleren Rohr und dem äusseren Rohr geführt wird. Dabei kann entweder unmittelbar bei der Lanzenbasis die Spülluft in den Hohlraum zwischen dem inneren Rohr und dem mittleren Rohr umgeleitet werden, während der gasförmige Brennstoff in den Hohlraum zwischen dem mittleren Rohr und dem äusseren Rohr geleitet wird, wobei insbesondere bevorzugt die Einleitung der Spülluft in den mittleren Hohlraum durch in entsprechenden radialen Segmenten angeordnete Schlitze oder Bohrungen erfolgt. Da üblicherweise die Lanzenspitze an der Lanzenbasis einen grösseren Durchmesser aufweisen kann, erlaubt diese Bauweise höhere Ströme von Spülluft und von gasförmigem Brennstoff.
  • Andererseits ist es möglich, die Spülluft erst an der Lanzenspitze mit der Führung des gasförmigen Brennstoffes zu kreuzen. Das heisst, dass die Spülluft im Hohlraum zwischen dem mittleren Rohr und dem äusseren Rohr zur Lanzenspitze geführt wird, und im Bereich der Lanzenspitze die Spülluft in den mittleren Hohlraum zwischen dem inneren Rohr und dem mittleren Rohr umgeleitet wird, während der gasförmige Brennstoff in den äusseren Hohlraum zwischen dem mittleren Rohr und dem äusseren Rohr geleitet wird. Diese Bauweise erlaubt zwar üblicherweise nur etwas niedrigere Ströme an Spülluft und gasförmigem Brennstoff infolge der geringeren Ausmasse der Lanzenspitze, weist aber den Vorteil auf, dass die Spülluft, welche im äussersten Kanal verläuft, gleichzeitig eine Kühlwirkung aufweist und übermässige Erhitzung und damit verbundene Rückzündungen dadurch zusätzlich verhindert werden.
  • Des Weiteren betrifft es die Verwendung eines Verfahrens wie es oben beschrieben ist. Insbesondere betrifft sie eine derartige Verwendung für den Pilotbetrieb eines Vormischbrenners, insbesondere eines Doppelkegelbrenners mit oder ohne nachgeschalteter Mischstrecke, wobei dann die Brennstofflanze auf der Achse des Vormischbrenners angeordnet ist.
  • Gemäss einer ersten bevorzugten Ausführungsform der genannten Verwendung erstreckt sich die Lanze im wesentlichen über eine Länge von 3/4 der Gesamtlänge des Doppelkegelbrenners mit oder ohne nachgeschalteter Mischstrecke, wobei als Gesamtlänge die Länge des konischen Bereiches des Doppelkegelbrenners gemeint ist.
    • KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
  • Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine Brennstofflanze ;
    • Fig. 2 einen axialen Schnitt durch eine gesamte Brennstofflanze, bei welcher die Kreuzung an der Lanzenspitze angeordnet ist; und
    • Fig. 3 einen axialen Schnitt durch eine Brennstofflanze, bei welcher die Kreuzung an der Lanzenbasis angeordnet ist.
  • Es sind nur die für die Erfindung wesentlichen Elemente dargestellt. Gleiche Elemente sind in unterschiedlichen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Strömungsrichtungen werden mit Pfeilen bezeichnet.
    • WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Fig. 1 zeigt die Lanzenspitze 1 einer Brennstofflanze in einem axialen Schnitt. Die Brennstofflanze besteht aus einem äussersten Lanzenrohr 2, wobei die Lanze im Falle der. Verwendung in einem Doppelkegelbrenner, wie er z. B. aus US 4,932,861 bekannt ist, üblicherweise zirka 3/4 der Länge des Brenners in den Hohlraum zwischen den konischen Teilkörpem hineinragt. Es ist aber auch möglich, die vorgeschlagene Brennstofflanze bei einem Vormischbrenner mit vortex-breakdown einzusetzen, welcher zusätzlich über eine nachgeschaltete Mischstrecke verfügt (vgl. dazu z. B. EP 0704657 ).
  • Üblicherweise weist die Brennstofflanze einen kreisrunden Querschnitt auf. Im zylindrischen äussersten Rohr 2 befindet sich, koaxial mit dem äussersten Rohr 2 angeordnet, ein mittleres Rohr 4, sowie ein weiteres, inneres Rohr das Ölrohr 3, mit geringstem Durchmesser. Durch das Ölrohr 3 strömt flüssiger Brennstoff, das heisst Öl 6, Benzin, oder Ähnliches in der Ölführung 5 zur Lanzenspitze 1 wenn die Brennstofflanze mit flüssigem Brennstoff 6 betrieben wird. An der Spitze des Ölrohres 3 befindet sich ein zentraler Einsatz 7, welcher im wesentlichen auf der Achse der Brennerlanze angeordnet ist, und welcher dazu führt, dass der Ölstrom an der Lanzenspitze 1 radial nach aussen abgelenkt wird. Der flüssige Brennstoff tritt dadurch nicht in Richtung der Achse der Brennstofflanze in die Brennkammer respektive den Hohlraum, in welchem die Verbrennung stattfinden soll, sondern in Form eines kreiskegelförmigen Sprühkegels, welcher rundum geschlossen, d. h. umlaufend ausgebildet sein kann. Der flüssige Brennstoff kann an dieser Stelle auch durch eine (nicht in den Figuren darstellte) Hohlkegel-Dralldüse oder durch eine Mehrlochdüse eingespritzt werden.
  • Im Hohlraum zwischen dem äussersten Rohr 2 und dem mittleren Rohr 4 strömt üblicherweise gasförmiger Brennstoff 11 zur Lanzenspitze 1. Das äussere Rohr 2 weist dabei an seinem äussersten Ende eine in Richtung der Achse der Brennstofflanze gerichtete, umlaufende Krümmung, d.h. Verengung auf, welche dazu führt, dass der Gasstrom kurz vor dem Austritt aus der Brennstofflanze in Richtung der Achse der Brennstofflanze abgelenkt wird. Mit anderen Worten entsteht ein konisch zulaufender hohler Gaskegel.
  • Im Zwischenraum 8 zwischen dem mittleren Rohr 4 und dem Ölrohr 3 strömt nun erfindungsgemäss Spülluft 9 zur Lanzenspitze 1. Diese Spülluft 9 strömt im wesentlichen axial, d. h. unter Bildung eines zylindrischen Luftmantels an der Lanzenspitze 1 aus. Die Spülluft 9 strömt mit anderen Worten zwischen den beiden verwendeten Brennstoffen. Erfindungsgemäss ist es so, dass sowohl der gasförmige Brennstoff 11, als auch der flüssige Brennstoff 6 auf diesen zylindrischen Luftmantel aus Spülluft 9 gerichtet sind. Diese besondere Anordnung erlaubt eine Betriebsweise, bei welcher infolge der Abschirmung der Brennstoffströme durch die Spülluft 9 die Lanze entweder mit einem der beiden Brennstoffe 6,11 betrieben werden kann, oder mit beiden, ohne dass dabei z. B. beim Betrieb mit nur einem Brennstoff die Gefahr bestehen würde, dass Brennstoffe 6,11 vom angesteuerten Brennstoffkanal in den nicht betriebenen Kanal gelangen kann (kein Brennstoffrückfluss).
  • Typischerweise weist eine derartige Brennstofflanze einen Aussendurchmesser im Bereich von 20 bis 40 Millimetern auf (Aussendurchmesser des äussersten Rohres 2), das mittlere Rohr 4 weist einen Aussendurchmesser von etwa 2/3 jenes des äussersten Rohres 2 auf, und das. Ölrohr 3 einen Durchmesser von etwas 1/3 jenes des äussersten Rohres 2. An der Lanzenbasis 17 der Lanze weist diese meist einen grösseren Aussendurchmesser von im Bereich von 30 bis 60 Millimetern auf. Die Rohre werden vorteilhafterweise aus Nickel-Basis-Legierungen gefertigt mit einer Wandstärke im Bereich von 1 bis 3 Millimetern. Das äussere Rohr 2, welches im vordersten Bereich eine Krümmung nach innen aufweist, wird dort über eine Länge von 10 Millimetern um im Bereich von 40% verjüngt, was eine Ablenkung des Pilotgases 11 in Richtung der zentralen Achse der Brennstofflanze bewirkt und wodurch die Austrittsöffnung des Pilotgases 11 so zu liegen kommt, dass die Abschirmwirkung der Spülluft 9 maximal wird.
  • Üblicherweise wird eine derartige Brennstofflanze für den Pilotbetrieb von Vormischbrennern verwendet. Wenn möglich kommt dabei nur gasförmiger Brennstoff 11 im Pilotbetrieb zum Einsatz, wobei typischerweise die Brennstofflanze bis zu zirka 50% Last zum Einsatz gelangt, d. h. bis die Vormischflamme genügend stabilisiert ist. Ist die Vormischflamme genügend stabilisiert, wird normalerweise die Brennstofflanze nicht mehr mit Brennstoff angesteuert, sondern nur noch die Brennstoffdüsen an den Eintrittsschlitzen des Vormischbrenners.
  • Steht nun z. B. kein gasförmiger Brennstoff 11 zur Verfügung, so erlaubt die erfindungsgemässe Brennstofflanze alternativ einen Brennerbetrieb unter Verwendung von flüssigem Brennstoff 6. Diese alternative Verwendbarkeit ist möglich, da durch die Spülluft 9 verhindert wird, dass beim Betrieb mit nur einem Brennstoff dieser Brennstoff in den nicht betriebenen Kanal hinein gelangt, und dort zu Rückzündungen führt. Der Mantel aus Spülluft 9 hat ausserdem bei flüssigem Brennstoff 6 den Vorteil, dass Verkokungen vermieden werden.
  • Fig. 2 zeigt eine Lanze in ihrer gesamten Länge. Da üblicherweise der flüssige und der gasförmige Brennstoff 6, 11 an der Lanzenbasis 17 des Brenners in einem Pilotgas-15 und einem Öleingang 16 zugeführt werden, besteht grundsätzlich das Problem, die Spülluft 9 zwischen diese beiden Brennstoffkanäle zu führen. Dies kann auf zwei unterschiedliche Arten erfolgen, wobei Fig. 2 jene Möglichkeit darstellt, bei welcher von der Lanzenbasis 17 aus zunächst die beiden Brennstoffe in konzentrischen Rohren bis in den Bereich der Lanzenspitze 1 geführt werden, und die Spülluft 9 in einem weiteren Zwischenraum zwischen dem mittleren Rohr 4 und einem äusseren Rohr 2 bis in diesen Bereich geführt wird. Die Spülluft 9 wird dabei im Bereich der Lanzenbasis 17 bei 14 durch Öffnungen in den Zwischenraum zwischen dem mittleren Rohr 4 und dem äussersten Rohr 2 eingebracht. Diese Spülluft 9 wird üblicherweise aus einem Bereich hinter dem Brenner angesaugt. Die Eintrittsöffnungen können dabei als Schlitze gestaltet sein, zur Verhinderung des Eintretens von Schmutzpartikeln erweist es sich aber als vorteilhaft, diese Öffnungen als Bohrungen auszuführen, üblicherweise mit einem Durchmesser im Bereich von 2 bis 4 Millimetern. Im Bereich der Lanzenspitze 1 wird nun auf der einen Seite die Pilotgasführung 10 in den radial äussersten Zwischenraum geführt, indem in einem Bereich 12 die beiden äusseren Kanäle überkreuzt werden. Im Bereich 13 wird dabei die im äussersten Zwischenraum zwischen den Rohren 2 und 4 geführte Spülluft 9 in den mittleren Zwischenraum 8 zwischen mittlerem Rohr 4 und innerem Ölrohr 3 geführt. Diese wechselseitige Umlenkung geschieht segmentweise (in Bezug auf den Querschnitt senkrecht zur Symmetrieachse 18 der Brennstofflanze), dabei reichen drei Segmente für die Gasführung und drei Segmente für die Spülluftführung, wobei die Segmente typischerweise den gleichen Querschnitt aufweisen.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Führung der Spülluft 9 im äussersten Zwischenraum bis in den Bereich der Lanzenspitze 1 weist den Vorteil auf, dass dadurch die Lanze eine gute Kühlung durch diesen Spülluftkanal aufweist. Damit eignet sich diese Lanze insbesondere dann, wenn es sich um Brenner handelt, welche eine gewisse Rückschlaggefahr aufweisen.
  • Fig. 3 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Brennstofflanze für den Pilotbetrieb, bei welcher die Kreuzung 19,20 der beiden Kanäle Spülluft und Pilotgas nicht bei der Lanzenspitze 1 sondern bereits an der Lanzenbasis 17 erfolgt. Mit anderen Worten wird bereits an der Lanzenbasis 17 die eingeführte Spülluft 9 in den Zwischenraum zwischen mittlerem Rohr 4 und Ölrohr 3 geführt, und entsprechend die Pilotgaseingang 15 bereits an der Lanzenbasis 17 in den Zwischenraum zwischen mittlerem Rohr 4 und äusserstern Rohr 2 geleitet. Wiederum geschieht dies segmentweise, das heisst der Eintritt 14 der Spülluft 9 erfolgt durch Schlitze oder Bohrungen in drei Segmenten während in weiteren drei Segmenten das Pilotgas in den äussersten Kanal geführt wird. Auch hier erweist es sich als vorteilhaft, Bohrungen für den Eintritt 14 der Spülluft 9 vorzusehen, um den Eintritt von Schmutzpartikeln zu verhindern.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 weist den Vorteil auf, dass infolge des grösseren Durchmessers der Brennstofflanze an ihrer Lanzenbasis 17 auch grössere Durchflussquerschnitte für das Pilotgas und die Spülluft ermöglicht werden, als wenn die Kreuzung an der Lanzenspitze erfolgt. Entsprechend können bei einer derartigen Brennstofflanze höhere Ströme an Spülluft 9 und Pilotgas 11 realisiert werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Lanzenspitze
    2
    äusserstes Länzenrohr
    3
    Ölrohr
    4
    mittleres Rohr
    5
    Ölführung
    6
    Öl, flüssiger Brennstoff
    7
    zentraler Einsatz
    8
    Zwischenraüm
    9
    Spülluft
    10
    Pilotgasführung
    11
    Pilotgas, gasförmiger Brennstoff.
    12
    Bereich der Pilotgasführung 10
    13
    Bereich der Spülluftführung
    14
    Eintritt der Spülluft 9 in die Spülluftführung (Zwischenraum 8)
    15
    Pilotgaseingang
    16
    Öleingang
    17
    Lanzenbasis
    18
    Symmetrieachse der Lanze
    19
    Kreuzung der Pilotgasführung 10
    20
    Kreuzung der Spülluftführung

Claims (6)

  1. Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer,
    - wobei mittels einer Brennstofflanze, die eine Lanzenspitze (1) und zwei Kanäle für Brennstoffe (6, 11), sowie einen Kanal für die Spülluft (9) aufweist, alternativ oder gleichzeitig ein flüssiger und ein gasförmiger Brennstoff (6, 11) und Spülluft (9) in die Brennkammer eingedüst werden,
    - wobei der flüssige Brennstoff (6) über ein zentrales, inneres Rohr (3) mit geringstem Durchmesser zur Lanzenspitze (1) geführt wird, wobei dieses innere Rohr (3) von zwei weiteren, mit dem inneren konzentrisch angeordneten Rohren (2, 4) umgeben ist und
    - wobei die Spülluft (9) im Hohlraum zwischen dem zentralen, inneren Rohr (3) und dem mittleren Rohr (4) strömt und am Eindüsungsort in im wesentlichen axialer und umlaufender Weise, im Sinne eines Hohlzylinders, zwischen den flüssigen und gasförmigen Brennstoff (6, 11) geführt wird, so dass diese durch die Spülluft (9) voneinander abgeschirmt werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der flüssige Brennstoff (6) beim Eindüsungsort in radial nach aussen und auf den Strom der Spülluft (9) gerichteter Weise in Form eines umlaufenden, zur Lanzenspitze (1) sich öffnenden hohlen Kreiskegelstumpfes eingedüst wird und
    - der gasförmige Brennstoff (11) beim Eindüsungsort in radial nach innen und auf den Strom der Spülluft (9) gerichteter Weise eingedüst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der flüssige und der gasförmige Brennstoff (6, 11) an der Lanzenbasis (17) im inneren Rohr (3) respektive im Hohlraum zwischen dem inneren Rohr (3) und dem mittleren Rohr (4) geführt werden, und die Spülluft (9) im Hohlraum zwischen dem mittleren Rohr (4) und dem äusseren Rohr (2) geführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2.
    dadurch gekennzeichnet, dass
    unmittelbar bei der Lanzenbasis (17) die Spülluft (9) in den Hohlraum zwischen dem inneren Rohr (3) und dem mittleren Rohr (4) umgeleitet wird, während der gasförmige Brennstoff (6) in den Hohlraum zwischen dem mittleren Rohr (4) und dem äusseren Rohr (2) geleitet wird, wobei insbesondere bevorzugt die Einleitung der Spülluft (9) in den mittleren Hohlraum durch in entsprechenden radialen Segmenten angeordnete Schlitze oder Bohrungen erfolgt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Spülluft (9) im Hohlraum zwischen dem mittleren Rohr (4) und dem äusseren Rohr (2) zur Lanzenspitze (1) geführt wird, und im Bereich der Lanzenspitze (1) die Spülluft (9) in den mittleren Hohlraum zwischen dem inneren Rohr (3) und dem mittleren Rohr (4) umgeleitet wird, während der gasförmige Brennstoff (11) in den äusseren Hohlraum (10) zwischen dem mittleren Rohr (4) und dem äusseren Rohr (2) geleitet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Brennstofflanze auf der Achse eines Vormischbrenners angeordnet ist und das Verfahren für den Pilotbetrieb des Vormischbrenners, insbesondere eines Doppelkegelbrenners mit oder ohne nachgeschalteter Mischstrecke verwendet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Brennstofflanze im wesentlichen eine Länge von 3/4 der Gesamtlänge des Doppelkegelbrenners aufweist und für den Pilotbetrieb des Vormischbrenners verwendet wird.
EP02781042A 2001-12-20 2002-12-06 Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer Expired - Lifetime EP1456583B1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH23312001 2001-12-20
CH233101 2001-12-20
PCT/CH2002/000675 WO2003054447A1 (de) 2001-12-20 2002-12-06 Brennstofflanze

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1456583A1 EP1456583A1 (de) 2004-09-15
EP1456583B1 true EP1456583B1 (de) 2007-10-10

Family

ID=4568627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02781042A Expired - Lifetime EP1456583B1 (de) 2001-12-20 2002-12-06 Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer

Country Status (8)

Country Link
US (2) US7082768B2 (de)
EP (1) EP1456583B1 (de)
JP (1) JP4246067B2 (de)
CN (1) CN1320307C (de)
AU (1) AU2002349248A1 (de)
DE (1) DE50211068D1 (de)
ES (1) ES2295423T3 (de)
WO (1) WO2003054447A1 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0502438D0 (en) * 2005-02-05 2005-03-16 Alstom Technology Ltd Fuel injection system and method of monitoring purging of the same
US8062027B2 (en) * 2005-08-11 2011-11-22 Elster Gmbh Industrial burner and method for operating an industrial burner
FR2891314B1 (fr) * 2005-09-28 2015-04-24 Snecma Bras d'injecteur anti-cokefaction.
FR2915989B1 (fr) * 2007-05-10 2011-05-20 Saint Gobain Emballage Injecteur mixte a bas nox
US7926282B2 (en) * 2008-03-04 2011-04-19 Delavan Inc Pure air blast fuel injector
US8099940B2 (en) 2008-12-18 2012-01-24 Solar Turbines Inc. Low cross-talk gas turbine fuel injector
EP2208927B1 (de) 2009-01-15 2016-03-23 Alstom Technology Ltd Brenner einer Gasturbine
US8347631B2 (en) * 2009-03-03 2013-01-08 General Electric Company Fuel nozzle liquid cartridge including a fuel insert
US8468831B2 (en) * 2009-07-13 2013-06-25 General Electric Company Lean direct injection for premixed pilot application
EP2282115A1 (de) * 2009-07-30 2011-02-09 Alstom Technology Ltd Brenner einer Gasturbine
JP5558168B2 (ja) * 2010-03-30 2014-07-23 三菱重工業株式会社 燃焼器及びガスタービン
US8893500B2 (en) 2011-05-18 2014-11-25 Solar Turbines Inc. Lean direct fuel injector
US8919132B2 (en) 2011-05-18 2014-12-30 Solar Turbines Inc. Method of operating a gas turbine engine
CN102287825A (zh) * 2011-07-15 2011-12-21 马鞍山科达洁能股份有限公司 燃烧喷嘴及煤气化炉
US9182124B2 (en) 2011-12-15 2015-11-10 Solar Turbines Incorporated Gas turbine and fuel injector for the same
JP5618337B2 (ja) * 2012-02-28 2014-11-05 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン燃焼器
US20130269351A1 (en) * 2012-04-17 2013-10-17 General Electric Company Micromixer assembly of a turbine system and method of assembly
US9086017B2 (en) * 2012-04-26 2015-07-21 Solar Turbines Incorporated Fuel injector with purged insulating air cavity
US9261279B2 (en) * 2012-05-25 2016-02-16 General Electric Company Liquid cartridge with passively fueled premixed air blast circuit for gas operation
WO2014081334A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-30 General Electric Company Anti-coking liquid fuel cartridge
EP2743582A1 (de) * 2012-12-14 2014-06-18 Siemens Aktiengesellschaft Brennerspitze und Brenner
US11555612B2 (en) * 2017-11-29 2023-01-17 Babcock Power Services, Inc. Dual fuel direct ignition burners
GB2592267A (en) * 2020-02-24 2021-08-25 Altair Uk Ltd Pulse nozzle for filter cleaning systems
CN116928698A (zh) * 2023-07-17 2023-10-24 中国航发燃气轮机有限公司 一种喷嘴头、双燃料喷嘴及燃烧室

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2959003A (en) * 1957-06-20 1960-11-08 Rolls Royce Fuel burner
US3684186A (en) * 1970-06-26 1972-08-15 Ex Cell O Corp Aerating fuel nozzle
GB1377184A (en) * 1971-02-02 1974-12-11 Secr Defence Gas turbine engine combustion apparatus
US3763650A (en) * 1971-07-26 1973-10-09 Westinghouse Electric Corp Gas turbine temperature profiling structure
US3777983A (en) * 1971-12-16 1973-12-11 Gen Electric Gas cooled dual fuel air atomized fuel nozzle
US3979069A (en) * 1974-10-11 1976-09-07 Luigi Garofalo Air-atomizing fuel nozzle
US4139157A (en) * 1976-09-02 1979-02-13 Parker-Hannifin Corporation Dual air-blast fuel nozzle
US4111369A (en) * 1977-07-05 1978-09-05 General Motors Corporation Fuel nozzle
US4260367A (en) * 1978-12-11 1981-04-07 United Technologies Corporation Fuel nozzle for burner construction
US4311277A (en) * 1979-06-20 1982-01-19 Lucas Industries Limited Fuel injector
US4600151A (en) * 1982-11-23 1986-07-15 Ex-Cell-O Corporation Fuel injector assembly with water or auxiliary fuel capability
US4595143A (en) * 1983-07-20 1986-06-17 Parker-Hannifin Corporation Air swirl nozzle
GB2175992B (en) * 1985-06-07 1988-12-21 Rolls Royce Gas turbine engine gaseous fuel injector
GB2175993B (en) * 1985-06-07 1988-12-21 Rolls Royce Improvements in or relating to dual fuel injectors
DE3520781A1 (de) * 1985-06-10 1986-12-11 Stubinen Utveckling AB, Stockholm Verfahren und vorrichtung zum verbrennen fluessiger und/oder fester brennstoffe in pulverisierter form
US4798330A (en) * 1986-02-14 1989-01-17 Fuel Systems Textron Inc. Reduced coking of fuel nozzles
CH674561A5 (de) 1987-12-21 1990-06-15 Bbc Brown Boveri & Cie
CN2038198U (zh) * 1988-11-16 1989-05-24 邯郸钢铁总厂 低压油-气两用烧嘴
US5224333A (en) * 1990-03-13 1993-07-06 Delavan Inc Simplex airblast fuel injection
US5259184A (en) * 1992-03-30 1993-11-09 General Electric Company Dry low NOx single stage dual mode combustor construction for a gas turbine
US5288021A (en) * 1992-08-03 1994-02-22 Solar Turbines Incorporated Injection nozzle tip cooling
US5256352A (en) * 1992-09-02 1993-10-26 United Technologies Corporation Air-liquid mixer
US5337961A (en) * 1992-12-07 1994-08-16 General Electric Company Ceramic tip and compliant attachment interface for a gas turbine fuel nozzle
US5408830A (en) * 1994-02-10 1995-04-25 General Electric Company Multi-stage fuel nozzle for reducing combustion instabilities in low NOX gas turbines
DE69506308T2 (de) * 1994-04-20 1999-08-26 Rolls-Royce Plc Brennstoffeinspritzdüse für Gasturbinentriebwerke
DE4424599A1 (de) * 1994-07-13 1996-01-18 Abb Research Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines kombinierten Brenners für flüssige und gasförmige Brennstoffe
DE4424597B4 (de) * 1994-07-13 2006-03-23 Alstom Verbrennungsvorrichtung
DE4435266A1 (de) 1994-10-01 1996-04-04 Abb Management Ag Brenner
DE19539246A1 (de) 1995-10-21 1997-04-24 Asea Brown Boveri Airblast-Zerstäuberdüse
DE19545310B4 (de) * 1995-12-05 2008-06-26 Alstom Vormischbrenner
US5761907A (en) * 1995-12-11 1998-06-09 Parker-Hannifin Corporation Thermal gradient dispersing heatshield assembly
DE69704932T2 (de) * 1996-03-13 2001-09-06 Parker-Hannifin Corp., Cleveland Düse mit innerem wärmeschutzschild
DE19618856B4 (de) * 1996-05-10 2006-04-13 Alstom Vorrichtung zum Betreiben einer mit kombinierten Brennern für flüssige und gasförmige Brennstoffe bestückten Ringbrennkammer
DE19652899A1 (de) * 1996-12-19 1998-06-25 Asea Brown Boveri Brenneranordnung für eine Gasturbine
JPH1162622A (ja) * 1997-08-22 1999-03-05 Toshiba Corp 石炭ガス化複合発電設備およびその運転方法
US6715292B1 (en) * 1999-04-15 2004-04-06 United Technologies Corporation Coke resistant fuel injector for a low emissions combustor
US6272840B1 (en) * 2000-01-13 2001-08-14 Cfd Research Corporation Piloted airblast lean direct fuel injector
US6622488B2 (en) * 2001-03-21 2003-09-23 Parker-Hannifin Corporation Pure airblast nozzle
US6543235B1 (en) * 2001-08-08 2003-04-08 Cfd Research Corporation Single-circuit fuel injector for gas turbine combustors
US6959535B2 (en) * 2003-01-31 2005-11-01 General Electric Company Differential pressure induced purging fuel injectors
US6935117B2 (en) * 2003-10-23 2005-08-30 United Technologies Corporation Turbine engine fuel injector
GB2439097B (en) * 2006-06-15 2008-10-29 Rolls Royce Plc Fuel injector

Also Published As

Publication number Publication date
AU2002349248A1 (en) 2003-07-09
JP4246067B2 (ja) 2009-04-02
ES2295423T3 (es) 2008-04-16
JP2005513399A (ja) 2005-05-12
WO2003054447A1 (de) 2003-07-03
US7406827B2 (en) 2008-08-05
EP1456583A1 (de) 2004-09-15
DE50211068D1 (de) 2007-11-22
US20050028532A1 (en) 2005-02-10
US20080163626A1 (en) 2008-07-10
US7082768B2 (en) 2006-08-01
CN1620579A (zh) 2005-05-25
CN1320307C (zh) 2007-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1456583B1 (de) Verfahren zum Eindüsen eines Brennstoff-/Luftgemisches in eine Brennkammer
EP1802915B1 (de) Brenner für gasturbine
EP2179222B1 (de) Brenner für eine brennkammer einer turbogruppe
DE2143012C3 (de) Brenneranordnung bei einer Gasturbinen-Brennkammer
DE69210715T2 (de) Brenner mit geringer NOx-Produktion
DE19903770B4 (de) Vergasungsbrenner für einen Gasturbinenmotor
EP1754002B1 (de) Gestufter vormischbrenner mit einem injektor für flüssigbrennstoff
DE102005032109B4 (de) Kohlenstaubbrenner für niedrige NOx-Emissionen
DE4326802A1 (de) Brennstofflanze für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe sowie Verfahren zu deren Betrieb
EP3559551B1 (de) Mischvorrichtung und brennerkopf für einen brenner mit reduziertem nox-ausstoss
EP2116766A1 (de) Brennstofflanze
WO2007101427A1 (de) Rundbrenner
WO2011023648A2 (de) Drallschaufel, brenner und gasturbine
EP0692675A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines kombinierten Brenners für flüssige und gasförmige Brennstoffe
EP1999410B1 (de) Brenner für den betrieb eines wärmeerzeugers
DE19618856B4 (de) Vorrichtung zum Betreiben einer mit kombinierten Brennern für flüssige und gasförmige Brennstoffe bestückten Ringbrennkammer
WO2007051705A1 (de) Brennstofflanze
EP2264370B1 (de) Brenneranordnung für eine Verfeuerungsanlage zum Verfeuern fluidischer Brennstoffe und Verfahren zum Betrieb einer solchen Brenneranordnung
EP3301370A1 (de) Brennerkopf, brennersystem und verwendung des brennersystems
EP1510755A1 (de) Brenner mit Brennerlanze und gestufter Brennstoffeindüsung
EP2558781B1 (de) Drallerzeuger für einen brenner
DE102017118166B4 (de) Brennerkopf, Brennersystem und Verwendung des Brennersystems
EP0730121A2 (de) Vormischbrenner
EP2449310B1 (de) Brenner insbesondere für gasturbinen
EP0740108A2 (de) Brenner

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040614

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO

RTI1 Title (correction)

Free format text: METHOD FOR INJECTING A FUEL/AIR MIXTURE IN A COMBUSTION CHAMBER

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): CH DE ES GB LI

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 50211068

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20071122

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: ALSTOM TECHNOLOGY LTD

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20080102

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FG2A

Ref document number: 2295423

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: T3

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20080711

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PFA

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

Free format text: FORMER OWNER: ALSTOM TECHNOLOGY LTD, CH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50211068

Country of ref document: DE

Representative=s name: ROESLER, UWE, DIPL.-PHYS.UNIV., DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50211068

Country of ref document: DE

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

Free format text: FORMER OWNER: ALSTOM TECHNOLOGY LTD., BADEN, CH

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50211068

Country of ref document: DE

Owner name: ANSALDO ENERGIA IP UK LIMITED, GB

Free format text: FORMER OWNER: ALSTOM TECHNOLOGY LTD., BADEN, CH

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: PC2A

Owner name: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH

Effective date: 20161021

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20161221

Year of fee payment: 15

Ref country code: DE

Payment date: 20161213

Year of fee payment: 15

Ref country code: GB

Payment date: 20161222

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Payment date: 20161213

Year of fee payment: 15

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PUE

Owner name: ANSALDO ENERGIA IP UK LIMITED, GB

Free format text: FORMER OWNER: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, CH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 50211068

Country of ref document: DE

Representative=s name: ROESLER, UWE, DIPL.-PHYS.UNIV., DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 50211068

Country of ref document: DE

Owner name: ANSALDO ENERGIA IP UK LIMITED, GB

Free format text: FORMER OWNER: GENERAL ELECTRIC TECHNOLOGY GMBH, BADEN, CH

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: 732E

Free format text: REGISTERED BETWEEN 20170824 AND 20170830

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: PC2A

Owner name: ANSALDO ENERGIA IP UK LIMITED

Effective date: 20170927

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 50211068

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20171206

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20180703

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171231

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171231

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171206

REG Reference to a national code

Ref country code: ES

Ref legal event code: FD2A

Effective date: 20190702

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20171207