EP1510761A1 - Verfahren zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs sowie Brenner, insbesondere für eine Gasturbine, zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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EP1510761A1
EP1510761A1 EP03018417A EP03018417A EP1510761A1 EP 1510761 A1 EP1510761 A1 EP 1510761A1 EP 03018417 A EP03018417 A EP 03018417A EP 03018417 A EP03018417 A EP 03018417A EP 1510761 A1 EP1510761 A1 EP 1510761A1
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EP
European Patent Office
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fuel
burner
catalytic
reaction
flow
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Withdrawn
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EP03018417A
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English (en)
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Bernd Dr. Prade
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Priority to EP04763827.5A priority patent/EP1654497B1/de
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
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    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/40—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the use of catalytic means

Definitions

  • the invention relates to a method for the combustion of a fluid fuel, in which fuel in a catalytic Reaction implemented and then catalytically prereacted Fuel burned in a secondary reaction becomes.
  • the invention further relates to a burner for combustion a fluidic fuel, wherein in the flow direction of the fuel in a flow channel before the Fuel outlet of a main burner of the fuel outlet a catalytic burner under catalytic conversion of the fuel is arranged.
  • the invention further relates a combustion chamber having such a burner and a gas turbine with such a combustion chamber.
  • Fuel oil and / or heating gas to be understood as he especially for gas turbines application finds. Under heating oil are doing all combustible liquids, eg. Petroleum, Methanol etc., and under fuel gas all combustible gases, eg. B. Natural gas, coal gas, syngas, biogas, propane, butane etc. Understood. Such burners with catalytic reaction are for example, in document EP-A-491 481.
  • a gas turbine usually consists of a compressor part, a Burner part and a turbine part.
  • the compressor part and the turbine part are usually located on a common Wave, which at the same time a generator for electricity generation drives.
  • In the compressor part is preheated Fresh air to the pressure required in the burner part compacted.
  • In the burner part is the compressed and preheated Fresh air with a fuel such.
  • the hot burner exhaust gas is the turbine part fed and relaxed work there.
  • the flame temperature or Flammentemperatur spitzenabsenkung in the burner part as nitrogen oxide-reducing.
  • This is the fuel gas or the compressed and preheated fresh air steam fed or injected water into the combustion chamber.
  • Such Measures that a nitric oxide emissions of the gas turbine per se Reduce, are considered primary measures for nitrogen oxide reduction designated. Accordingly, all are considered secondary Measures designated, in which once in the exhaust gas of a Gas turbine - or in general a combustion process - contained nitrogen oxides by subsequent measures be reduced.
  • One application of a catalytic process is disclosed, for example, in EP 0 832 397 B1, which shows a catalytic gas turbine combustor.
  • a portion of the fuel gas is withdrawn through a conduit system, passed through a catalytic stage and then fed back to the fuel gas to lower its catalytic ignition temperature.
  • the catalytic stage is in this case designed as a preforming stage, which comprises a catalyst system which is provided for the conversion of a hydrocarbon contained in the fuel gas into an alcohol and / or an aldehyde or H 2 and CO.
  • EP 0 832 399 B1 discloses a burner for combustion a fuel, wherein in the direction of flow of the fuel in a flow channel in front of the fuel outlet a main burner of the fuel outlet of a catalytic Support burner for stabilizing the main burner under catalytic Combustion of a pilot fuel stream provided is. This is based on the cross section of the flow channel for the fuel the catalytic support burner centrally and the main burner coronary arranged.
  • catalytic combustion systems exist this consists of a catalyst arranged axially is.
  • the catalyst only part of the fuel is in the energy released, causing stabilization the burnout of the remaining part of the chemically bound Energy in the axial direction downstream of the catalyst in a combustion chamber is improved.
  • This main reaction sets after a certain time, the so-called autoignition-time, one that is essentially dependent on the temperature and the Gas composition depends on the catalyst outlet.
  • the object of the invention is a method for combustion to enter a fluidic fuel with which a as complete as possible implementation of the fluidic fuel achievable with low pollutant emissions.
  • a Another object of the invention is to specify a Burner, in particular for a gas turbine, the Implementation of the method is suitable.
  • the object directed to a method according to the invention solved by a method for burning a fluidic Fuel, in which fuel in a catalytic reaction reacted and then catalytically prereacted Fuel is further burned in an after-reaction, wherein the vorreag faced fuel a swirl component, imprinted becomes.
  • the invention is based on the knowledge that the Afterreaction does not start until after a certain period of time Essentially of the temperature and gas composition the reaction products after the catalytic reaction depends.
  • the post-reaction which is related to the catalytic reaction connects, should thereby under as complete as possible Implementation in heat.
  • the fuel in the After-reaction continues to be burned, this must be complete burn out, with carbon monoxide and hydrocarbons in the Exhaust gas must be avoided.
  • the invention is based on the consideration that z. B. liquid fuels, such as fuel oil, which are not safe or only insufficiently reacted in a catalytic reaction can, usually in a limited existing Reaction volume can not be made to burn out, unless aerodynamic stabilization takes place. Also with practicable existing dimensions is the Problem given that even with partial catalytic conversion the after deduction of auto-ignition available Reaction times for the post-reaction are too small to be COfree to burn.
  • a fluidic Fuel may also preferably be a fuel-air mixture which is obtained by the fluidic Fuel with combustion air to the fuel-air mixture is mixed, which is catalytically reacted.
  • the pre-reacted fuel or a pre-reacted fuel-air mixture from the catalytic reaction is imparted a swirl component.
  • the pre-reacted is swirly Fuel for after-reaction in a combustion chamber, wherein a rotary flow is formed.
  • a spatially Controlled ignition of the post-reaction in the combustion chamber brought about.
  • the residence time can be adjusted by adjusting the Dralls and the resulting confectioning of the Rotational flow in terms of magnitude and direction of the fuel flow, be set. That way is at least on average, based on a residence time distribution the swirling reaction products of the catalytic Reaction, the Edzündzeittician spatially well fixable and thus a sufficient stabilization of the burnout for the Afterreaction ensured.
  • a gaseous fuel or a liquid fuel in particular Heating gas or fuel oil, burned.
  • the second mentioned, directed to a burner task is solved according to the invention by a burner for combustion a fluidic fuel, wherein in the flow direction of the fuel in a flow channel in front of the fuel outlet a main burner of the fuel outlet of a catalytic Burner under catalytic conversion of the fuel is arranged, wherein the catalytic burner a Number of catalytically active elements having such are arranged, that in the flow channel a rotary flow formed.
  • the flow direction of the fuel in the flow channel refers In this case, the axial flow direction along the Flow channels through a longitudinal axis of the Flow channel is set. Which is under the arrangement the catalytically acting elements forming rotary flow is as a rotary flow or swirling flow around the Flow direction or main flow direction of the fuel to understand in the flow channel.
  • a rotary flow or Swirl flow in the wake of the catalytically active elements is the fluidic fuel targeted a swirl component imprinted so that a (mean) circumferential velocity component is generated and the axial Velocity component along the longitudinal axis, that is along the flow direction of the fuel in the Flow channel, according to the swirling through the geometric arrangement of the catalytically active elements reduced.
  • the catalytic acting elements in a plane perpendicular to the flow direction arranged, wherein the fuel outlet of the catalytic acting elements in the flow channel opens. It is possible that a variety of catalytic acting elements along a circumference in the plane are arranged perpendicular to the flow direction, wherein in each case through the direction of the confluence of the fuel outlets a tangential component in the inflow into the Flow channel is achievable.
  • the catalytically active elements which in their entirety the catalytic burner to the catalytic Implementation of the fuel can form the rotary flow in be prepared in a predetermined manner, so that in the Combustion gives a desired residence time distribution, the a spatially controlled ignition of a homogeneous non-catalytic Afterreaction allows.
  • the system can advantageously be arranged so that as needed when using a z.
  • liquid Fuel also a conventional, that is non-catalytic Combustion, is adjustable.
  • the burner especially suitable for liquid fuels, and overcomes thus the disadvantage of previous catalytic combustion systems, especially for gas turbines, which are only available as single-fuel burners are known for gaseous fuels.
  • the axial length of the Flow channels adapted accordingly.
  • the burner is particularly flexible adaptable to the after a certain time (autoignition-time) onset main reaction in the main burner, which in the Essentially of the temperature and the gas composition at Fuel outlet of the catalytic burner depends and the as a post-reaction of the upstream catalytic Reaction takes place. Because of this targeted customization is a complete implementation in the main reaction possible.
  • a catalytically active Element designed as a honeycomb catalyst
  • the basic component at least one of the substances titanium dioxide, silicon dioxide and zirconia.
  • a noble metal or metal oxide which has an oxidizing effect on the fluidic fuel.
  • precious metals such as platinum, Rhodium, rhenium, iridium and metal oxides, such as.
  • metal ion zeolites can also be used and metal oxides of spinel type may be used.
  • honeycomb structure of the catalytic Acting elements as these through a variety of along an axis of the catalytic element extending channels is formed. This favors the catalytic Reaction due to the increase of the catalytically active Surface through the channels and on the other hand, a flow equalization within the honeycomb catalyst, so that a well-defined outflow of the catalytic pre-reacted fuel from the fuel outlet reached is, in accordance with defined manner a Spin component causes when entering the flow channel is.
  • the burner is according to the invention provided in a combustion chamber.
  • the combustion chamber comprises a combustion chamber, in which the burner preferably protrudes with the fuel outlet of the main burner or opens.
  • the combustion chamber is sufficiently dimensioned, so that a homogeneous, preferably non-catalytic Main reaction started and in the Combustion chamber a complete burnout of the fuel and so that maximum conversion into combustion heat is achieved.
  • such a combustion chamber is suitable for Use in a gas turbine, with one in the combustion chamber generated hot combustion gas to drive a Turbine part of the gas turbine is used.
  • the gas turbine according to FIG. 1 has a compressor 2 for Combustion air, a combustion chamber 4 and a turbine 6 for Drive of the compressor 2 and a non-illustrated Generator or a working machine. These are the turbine 6 and the compressor 2 on a common, as well Turbine rotor designated turbine shaft 8 arranged with which is also connected to the generator or the working machine is, and which is rotatably mounted about its central axis 9.
  • the in the manner of an annular combustion chamber running combustion chamber. 4 is with a number of burners 10 for burning a liquid or gaseous fuel.
  • the burner 10 is configured as a catalytic combustion system and for a catalytic as well as a non-catalytic combustion reaction or combinations thereof. Of the Structure and operation of the burner 10 should be related to be discussed in more detail with Figures 2 and 3.
  • the turbine 6 has a number of with the turbine shaft. 8 connected, rotatable blades 12.
  • the blades 12 are arranged in a ring on the turbine shaft 8 and thus form a number of blade rows.
  • the turbine 6 includes a number of stationary vanes 14, which is also coronal under the formation of Guide vane rows attached to an inner housing 16 of the turbine 6 are.
  • the blades 12 serve to drive the turbine shaft 8 by momentum transfer from the turbine. 6 flowing through hot medium, the working medium M.
  • the vanes 14, however, serve to guide the flow of the working medium M between each two in the flow direction of the Working medium seen consecutive blade rows or blade boundaries.
  • a successive pair from a ring of vanes 14 or a row of guide vanes and from a wreath of bucket 12 or one Blade row is also referred to as a turbine stage.
  • Each vane 14 also has one as a blade root designated platform 18, which is for fixing the respective Guide vane 14 on the inner housing 16 of the turbine as a wall element is arranged.
  • the platform 18 is a thermal, comparatively heavily loaded component that the Outer boundary of a hot gas duct for the turbine 6 flowing through working medium M forms. Every blade is in an analogous manner via a so-called blade root Platform attached to the turbine shaft.
  • Between the spaced spaced platforms 18 of the vane 14 of two adjacent rows of vanes is respectively a guide ring 21 on the inner housing 16 of the turbine. 6 arranged.
  • each guide ring 21 is while also the hot, the turbine 6 flowing through Working medium M exposed and in the radial direction of outer end 22 of the blade 12 opposite it spaced by a gap.
  • the between adjacent Leitschaufelschschschitzschitzschitzschitzschitzschitzered guide rings 21 serve in particular as cover elements, the inner wall 16 or other housing mounting parts from thermal overload by the turbine 6 flowing through the hot Protect working medium M
  • the combustion chamber 4 is of a Combustion chamber housing 29 limited, wherein the combustion chamber side a Combustion chamber wall 24 is formed.
  • the combustion chamber 4 designed as a so-called annular combustion chamber, in the case of a plurality of circumferentially around the turbine shaft 8 around arranged burner in a common Combustor chamber or combustion chamber 27 open.
  • the burner 10th delivered and mixed into a fuel-air mixture and burned.
  • Combustion is the burner 10 as a catalytic combustion system designed with the a complete implementation of the fuel B is reached. That from the combustion process resulting hot gas, the working medium M, points comparatively high temperatures from 1000 ° C up to 1500 ° C on, to a correspondingly high efficiency of the gas turbine 1 to achieve.
  • the combustion chamber 4 for accordingly high temperatures designed. Even with these, for the materials unfavorable operating parameters a comparatively To allow high operating life, the combustion chamber wall 24th on its side facing the working medium M side with a Heat shield elements 26 formed combustion chamber lining Mistake. Due to the high temperatures inside the Combustion chamber 4 is also a for the heat shield elements 26 a not shown in detail cooling system provided.
  • the coming in the combustion chamber 4 of the gas turbine 1 used Burner 10 according to the invention is shown in FIG highly simplified sectional view presented to the underlying lying catalytic combustion concept as an example to explain.
  • the burner 10 for combustion of the fluidic Fuel B has a catalytic burner 35A, 35B and a main burner 37.
  • the main burner 37 includes a first flow channel 31A and a first flow channel concentrically surrounding the second flow channel 31B.
  • the catalytic burner 35A is the first flow channel 31A and the catalytic burner 35B assigned to the second flow channel 31B.
  • the flow channel 31A, 31B extends along a main thing or flow direction 33.
  • Catalytic burner 35A is catalytic acting elements 43C, 43D.
  • the catalytic burner 35B has catalytic elements 43A, 43B.
  • the catalytic acting elements 43A, 43B, 43C, 43D are e.g. when Honeycomb catalysts designed, consisting of a Basic component and a catalytically active component exist, wherein the catalytically active component a oxidizing effect on the fluidic fuel B exerts.
  • the catalytic elements 43A, 43B are in Fluid communication with the flow channel 31B, while the catalytically active elements 43C, 43D in fluid communication stand with the flow channel 31A.
  • the main burner 37 is along the flow direction 33 of the fuel B to the fuel outlet 41 of the catalytic burner 35A, 35B arranged and via the flow channel 31A, 31B with the catalytic burner 35A, 35B in fluid communication.
  • the Main burner 37 has a fuel outlet 39.
  • the catalytic burner 35A, 35B serves for the catalytic conversion or partial conversion of the Fuel B and sets a catalytic pre-reaction in Gang, after a auto-ignition time (autoignition-time) a Ignition of the prereacted fuel B in the main burner 37 causes. This leads to a stabilization of the burnout and to complete the burnout in a burnout zone 45, in the vicinity of the fuel outlet 39 of the Main burner 37 is formed.
  • the length L of the flow channel 31A, 31B is adapted, in particular to the reaction times to be considered and Flow rates of the fuel B.
  • the catalytic acting elements 43A, 43B, 43C, 43D are arranged such in that a rotary flow is formed in the flow channel 31A, 31B. This forms in the wake of the catalytically active Elements 43A, 43B, 43C, 43D after their fuel outlet 41 off.
  • FIG. 3 shows a view along the flow direction 33 of the burner 10 shown in Figure 2, the catalytic acting elements 43A, 43B are in a plane perpendicular to Flow direction 33 is arranged, wherein the fuel outlet 41 of the catalytic elements 43A, 43B in the Flow channel 31 B opens.
  • Analogous are the catalytic acting elements 43C, 43D in a plane perpendicular to Flow direction 33 is arranged, wherein the fuel outlet 41 of the catalytic elements 43C, 43D in the Flow channel 31A opens.
  • the catalytic burners 35A, 35B are along the flow direction 33 to each other spaced apart.
  • the pre-reacted fuel B a spin component is impressed. This is the pre-reacted swirling fuel B for post-reaction in a Ausbrandzone 45 transferred, wherein the rotational flow in the Flow channel 31A, 31B is formed.
  • By setting the residence time of the prereacted fuel B for the transfer becomes a spatially controlled ignition of the after-reaction brought about in the burn-out zone 45.
  • FIG. 3 shows two catalytic burners 35A, 35B with one respective flow channel 31A, 31B fluidically connected.
  • a realization of the invention can also through a burner 10 with only one catalytic burner 35A and a flow channel 31A associated therewith or with a plurality of such burners and associated flow channels.
  • the burner 10 of the Invention is first for a on a catalytic Combustion process based combustion system Operation with different fluidic fuels B possible. That means both liquid and gaseous Fuels B come into consideration.
  • the burner 10th z. B. when using a liquid fuel, for. B. Heating oil, if necessary, also in a conventional Operated with non-catalytic combustion which increases flexibility.
  • the liquid Combustion air fuel to a fuel-air mixture mixed.
  • the combustion air is preferably previously imprinted a swirl component, such as by Supply of combustion air through the swirl-inducing Catalyst elements or other swirl elements.
  • a swirl component such as by Supply of combustion air through the swirl-inducing Catalyst elements or other swirl elements.
  • the Combustion air will then be downstream of the swirl-inducing Catalyst elements a liquid fuel zugedüst.
  • a fuel-air mixture by Mixture of a fluidic, in particular liquid, Fuel can be generated with combustion air, which in a catalytic reaction at least partially implemented and then the catalytically pre-reacted fuel-air mixture is further burned, the pre-reacted Fuel-air mixture a swirl component is impressed.
  • the burner according to the invention can - depending on Fuel selection - under flow of the catalytic acting elements with a fluid fuel or Fuel-air mixture or - in particular at Liquid fuels - passing through combustion air and subsequent Zudüsung the liquid fuel operated become.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs (B), bei dem Brennstoff (B) in einer katalytischen Reaktion umgesetzt wird und anschließend katalytisch vorreagierter Brennstoff (B) in einer Nachreaktion weiterverbrannt wird. Dem vorreagierten Brennstoff (B) wird eine Drallkomponente aufgeprägt. Hierdurch ist eine räumlich kontrollierte Zündung der Nachreaktion möglich, wobei ein vollständiger Ausbrand erreicht ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Brenner (10) zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs (B), bei dem in Strömungsrichtung (33) des Brennstoffs (B) in einem Strömungskanal (31A, 31B) vor dem Brennstoffauslass (39) eines Hauptbrenners (37) der Brennstoffauslass (31) eines katalytischen Brenners (35A, 35B) unter katalytischer Umsetzung des Brennstoffs (B) angeordnet ist. Der katalytische Brenner (35A, 35B) weist eine Anzahl von katalytisch wirkenden Elementen (43A, 43B, 43C, 43D) auf, die derart angeordnet sind, dass sich im Strömungskanal 31A, 31B eine Drehströmung ausbildet. Die Erfindung ist insbesondere in Brennkammern von Gasturbinen anwendbar. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs, bei dem Brennstoff in einer katalytischen Reaktion umgesetzt und anschließend katalytisch vorreagierter Brennstoff in einer Nachreaktion weiterverbrannt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Brenner zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs, bei dem in Strömungsrichtung des Brennstoffs in einem Strömungskanal vor dem Brennstoffauslass eines Hauptbrenners der Brennstoffauslass eines katalytischen Brenners unter katalytischer Umsetzung des Brennstoffs angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Brennkammer, die einen derartigen Brenner aufweist sowie eine Gasturbine mit einer derartigen Brennkammer.
Unter einem fluidischen Brennstoff soll nachfolgend insbesondere Heizöl und/oder Heizgas verstanden werden, wie er insbesondere für Gasturbinen Anwendung findet. Unter Heizöl werden dabei alle brennbaren Flüssigkeiten, z. B. Erdöl, Methanol etc., und unter Heizgas alle brennbaren Gase, z. B. Erdgas, Kohlegas, Synthesegas, Biogas, Propan, Butan etc. verstanden. Derartige Brenner mit katalytischer Reaktion sind beispielsweise in dem Dokument EP-A-491 481 gezeigt.
Derartige Brennersysteme sind auch für Anwendungen in Turbomaschinen, wie beispielsweise Gasturbinen geeignet. Eine Gasturbine besteht üblicherweise aus einem Kompressorteil, einem Brennerteil und einem Turbinenteil. Der Kompressorteil und der Turbinenteil befinden sich üblicherweise auf einer gemeinsamen Welle, die gleichzeitig einen Generator zur Elektrizitätserzeugung antreibt. Im Kompressorteil wird vorgewärmte Frischluft auf den im Brennerteil erforderlichen Druck verdichtet. Im Brennerteil wird die verdichtete und vorgewärmte Frischluft mit einem Brennstoff, wie z. B. Erdgas oder Heizöl verbrannt. Das heiße Brennerabgas wird dem Turbinenteil zugeführt und dort arbeitsleistend entspannt.
Bei der Verbrennung der verdichteten und vorgewärmten Frischluft mit dem Brenngas entstehen als besonders unerwünschte Verbrennungsprodukte Schadstoffe, beispielsweise Stickoxide NOx oder Kohlenmonoxid CO. Die Stickoxide gelten neben Schwefeldioxid als Hauptverursacher für das Umweltproblem des sauren Regens. Man ist daher - auch aufgrund strenger gesetzlicher Grenzwertvorgaben für den NOx-Ausstoß - gewillt, den NOx-Ausstoß von einer Gasturbine besonders gering zu halten und dabei gleichzeitig die Leistung der Gasturbine weitgehend nicht zu beeinflussen.
So wirkt beispielsweise die Flammentemperatur- bzw. Flammentemperaturspitzenabsenkung im Brennerteil als stickoxidmindernd. Hierbei wird dem Brenngas oder der komprimierten und vorgewärmten Frischluft Wasserdampf zugeführt oder Wasser in den Brennraum eingespritzt. Solche Maßnahmen, die ein Stickoxidausstoß der Gasturbine per se verringern, werden als Primärmaßnahmen zur Stickoxidminderung bezeichnet. Dementsprechend werden als Sekundärmaßnahmen alle Maßnahmen bezeichnet, bei denen einmal im Abgas einer Gasturbine - oder auch allgemein eines Verbrennungsprozesses - enthaltene Stickoxide durch nachträgliche Maßnahmen verringert werden.
Hierzu hat sich weltweit das Verfahren der selektiven katalytischen Reduktion (SCR) durchgesetzt, bei dem die Stickoxide zusammen mit einem Reduktionsmittel, bevorzugt Ammoniak, an einem Katalysator kontaktiert werden und dabei unschädlichen Stickstoff und Wasser bilden. Mit dem Einsatz dieser Technologie ist aber zwangsläufig der Verbrauch von Reduktionsmitteln verbunden. Die im Abgaskanal angeordneten Katalysatoren zur Stickoxidminderung verursachen naturgemäß einen Druckabfall in dem Abgaskanal, der einen Leistungsabfall der Turbine nach sich zieht. Selbst ein Leistungsabfall in Höhe von einigen Promille wirkt sich bei einer Leistung der Gasturbine von beispielsweise 150 MV und einem Stromverkaufspreis von etwa 8 Cent pro kWh Strom gravierend auf das mit einer solchen Einrichtung erzielbare Ergebnis aus.
Neuere Überlegungen bezüglich der Ausgestaltung des Brenners gehen dahin, dass ein üblicher normalerweise in der Gasturbine eingesetzter Diffusionsbrenner oder ein drallstabilisierter Vormischbrenner durch ein katalytisches Verbrennungssystem ersetzt wird. Mit einem katalytischen Verbrennungssystem werden schon durch den Verbrennungsprozess als solchen niedrigere Stickoxidemissionen erreicht, als dies mit den oben genannten konventionellen Verbrennertypen möglich ist. Auf diese Weise können die bekannten Nachteile des SCR-Verfahrens (große Katalysatorvolumina, Reduktionsmittel-Verbrauch, hoher Druckverlust) überwunden werden.
Eine Anwendung eines katalytischen Prozesses ist beispielsweise in der EP 0 832 397 B1 offenbart, die einen katalytischen Gasturbinenbrenner zeigt. Hierbei wird durch ein Leitungssystem ein Teil des Brenngases abgezogen, über eine katalytische Stufe geleitet und anschließend wieder dem Brenngas zur Absenkung seiner katalytischen Zündtemperatur zugeführt. Die katalytische Stufe ist hierbei als Preformierungsstufe ausgebildet, welche eine Katalysatoranlage umfasst, die zur Umformung eines im Brenngas enthaltenen Kohlenwasserstoffs in ein Alkohol und/oder ein Aldehyd oder H2 und CO vorgesehen ist.
Die EP 0 832 399 B1 offenbart einen Brenner zur Verbrennung eines Brennstoffs, bei dem in Strömungsrichtung des Brennstoffes in einem Strömungskanal vor dem Brennstoffauslass eines Hauptbrenners der Brennstoffauslass eines katalytischen Stützbrenners zur Stabilisierung des Hauptbrenners unter katalytischer Verbrennung eines Pilotbrennstoffstroms vorgesehen ist. Hierbei ist bezogen auf den Querschnitt des Strömungskanals für den Brennstoff der katalytische Stützbrenner zentral und der Hauptbrenner koronar angeordnet.
Die oben beschriebenen katalytischen Verbrennungssysteme bestehen hierbei aus einem Katalysator, der axial angeordnet ist. In dem Katalysator wird nur ein Teil der im Brennstoff enthaltenen Energie freigesetzt, wodurch die Stabilisierung des Ausbrandes des restlichen Teils der chemisch gebundenen Energie in axialer Richtung stromabwärts vom Katalysator in einem Brennraum verbessert wird. Diese Hauptreaktion setzt nach einer bestimmten Zeit, der so genannten autoignition-time, ein, die im Wesentlichen von der Temperatur und der Gaszusammensetzung am Katalysator-Austritt abhängt.
Problematisch ist in diesem Zusammenhang in der Regel die Nutzung solcher bekannten Anordnungen für den Betrieb mit deutlich unterschiedlichen Brennstoffen, da der Katalysator i.a. für bestimmte Brennstoffe spezifisch angepasst werden muss. Insbesondere erschwert dies auch die Nutzung eines Katalysators, der für Erdgas ausgelegt worden ist, als Reaktor zur Umsetzung langkettiger Kohlenwasserstoffe (insbesondere also vorverdampftes Heizöl), da die entsprechenden reaktionskinetischen Eigenschaften deutlich anders sind. Daher sind solche Anordnungen nur bedingt geeignet, einen Betrieb der Gasturbine mit einem Flüssigbrennstoff zu ermöglichen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs einzugeben, mit dem eine möglichst vollständige Umsetzung des fluidischen Brennstoffs bei geringen Schadstoff-Emissionen erreichbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Angabe eines Brenners, insbesondere für eine Gasturbine, der zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.
Die auf ein Verfahren gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs, bei dem Brennstoff in einer katalytischen Reaktion umgesetzt und anschließend katalytisch vorreagierter Brennstoff in einer Nachreaktion weiter verbrannt wird, wobei dem vorreagierten Brennstoff eine Drallkomponente, aufgeprägt wird.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass die Nachreaktion erst nach einer bestimmten Zeit einsetzt, die im Wesentlichen von der Temperatur und der Gaszusammensetzung der Reaktionsprodukte nach der katalytischen Reaktion abhängt. Die Nachreaktion, die sich an die katalytische Reaktion anschließt, soll dabei unter möglichst vollständiger Umsetzung in Wärme erfolgen. Der Brennstoff, der in der Nachreaktion weiter verbrannt wird, muss hierzu vollständig ausbrennen, wobei Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe im Abgas zu vermeiden sind.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass z. B. flüssige Brennstoffe, wie Heizöl, die nicht sicher oder nur unzureichend in einer katalytischen Reaktion umgesetzt werden können, in der Regel in einem begrenzt vorhandenen Reaktionsvolumen nicht zum Ausbrennen gebracht werden können, sofern nicht eine aerodynamische Stabilisierung erfolgt. Ebenfalls ist mit praktikabel vorhandenen Dimensionen das Problem gegeben, dass auch mit katalytischer Teilumsetzung die nach Abzug der Selbstzündzeit zur Verfügung stehenden Reaktionszeiten für die Nachreaktion zu klein sind, um COfrei zu verbrennen.
Mit der Erfindung wird nunmehr ein völlig neuer Weg aufgezeigt, die Verbrennung eines fluidischen Brennstoffes zu erreichen, wobei die katalytische Reaktion und die Nachreaktion zur Vervollständigung des Ausbrands des Brennstoffs gezielt aufeinander abgestimmt werden. Ein fluidischer Brennstoff kann dabei auch vorzugsweise ein Brennstoff-Luft-Gemisch sein, welches erhalten wird, indem der fluidische Brennstoff mit Verbrennungsluft zu dem Brennstoff-Luft-Gemisch vermischt wird, welches katalytisch umgesetzt wird. Hierzu wird vorgeschlagen, dass dem vorreagierten Brennstoff bzw. einem vorreagierten Brennstoff-Luftgemisch aus der katalytischen Reaktion eine Drallkomponente aufgeprägt wird. Durch den Drall des vorreagierten Brennstoffs wird erreicht, dass der aus der katalytischen Reaktion entweichenden Brennstoff mehr Reaktionszeit zur Verfügung steht, als dies bei einer drallfreien, das heißt rein axialen Reaktionskoordinate der herkömmlichen katalytischen Verbrennungssystemen der Fall war. Aufgrund des Dralls wird der vorreagierte Brennstoff die Selbstzündzeit - in einer axialen Koordinate betrachtet -, auf einer deutlich reduzierten Wegstrecke erreichen, weil durch den Drall die axiale Geschwindigkeitskomponente des vorreagierten Brennstoffs reduziert und eine durch den Drall induzierte Umfangsgeschwindigkeitskomponente bewirkt ist, und vor allem eine Rückströmzone erzeugt wird. Damit steht für die Nachreaktion, in der der vorreagierte Brennstoff weiterhin verbrannt wird, genügend Reaktionsvolumen zur Verfügung, so dass der Brennstoff - ohne nennenswerte axiale Bauraumvergrößerung des Verbrennungssystems - vollständig zum Ausbrand gebracht werden kann.
Damit steht bei katalytischer Teilumwandlung nach Abzug der Selbstzündzeit eine gegenüber herkömmlichen katalytischen Verbrennungssystemen deutlich größere Reaktionszeit für die Nachreaktion zur Verfügung, so dass insbesondere ein COfreies vollständiges Verbrennen erzielt ist. Mit konventionellen Systemen ohne Drallbeaufschlagung war hierfür eine erhebliche Vergrößerung der Baulänge des Ausbrandraumes für die Nachreaktion erforderlich, was solche Systeme konstruktiv sehr aufwendig, kostenintensiv und in der Handhabung beschwerlich macht. Mit der vorliegenden Erfindung können diese Nachteile nunmehr überwunden werden, wobei unterschiedliche fluidische Brennstoffe, das heißt sowohl flüssige als auch gasförmige Brennstoffe in dem Verfahren verwendet werden können, wobei bedarfsweise flüssige Brennstoffe auch konventionell in Form einer drallstabilisierten Flamme unter Umgehung des Katalysators verbrannt werden können.
In vorteilhafter Ausgestaltung wird der vorreagierte drallbehaftete Brennstoff zur Nachreaktion in einem Brennraum übergeleitet, wobei eine Drehströmung ausgebildet wird.
Dabei wird vorzugsweise durch Einstellen der Verweilzeit des vorreagierten Brennstoffs für die Überleitung eine räumlich kontrollierte Zündung der Nachreaktion im Brennraum herbeigeführt. Die Verweilzeit kann dabei durch Einstellung des Dralls und die dadurch herbeigeführte Konfektionierung der Drehströmung im Hinblick auf Betrag und Richtung des Brennstoffstroms, eingestellt werden. Auf diese Weise ist zumindest im Mittel, bezogen auf eine Verweilzeitverteilung der drallbehafteten Reaktionsprodukte der katalytischen Reaktion, der Selbstzündzeitpunkt räumlich gut fixierbar und somit eine hinreichende Stabilisierung des Ausbrands für die Nachreaktion gewährleistet.
Bevorzugt wird als Nachreaktion eine homogene nicht-katalytische Nachreaktion gezündet. Weiter bevorzugt wird der Brennstoff in der Nachreaktion vollständig verbrannt. Somit ist eine katalytische Vorreaktion mit einer nicht katalytischen Nachreaktion vorteilhaft kombiniert, wobei durch die Drallkomponente des katalytisch vorreagierten Brennstoffs oder eines unter Umständen bedarfsweise stramab von Katalysator eingedüsten Flüssigbrennstoffs eine räumlich kontrollierte Zündung der homogenen nicht katalytischen Nachreaktion sichergestellt ist.
In bevorzugter Ausgestaltung wird als fluidischer Brennstoff ein gasförmiger Brennstoff oder ein Flüssigbrennstoff, insbesondere Heizgas oder Heizöl, verbrannt.
Die zweitgenannte, auf einen Brenner gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Brenner zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs, bei dem in Strömungsrichtung des Brennstoffs in einem Strömungskanal vor dem Brennstoffauslass eines Hauptbrenners der Brennstoffauslass eines katalytischen Brenners unter katalytischer Umsetzung des Brennstoffs angeordnet ist, wobei der katalytische Brenner eine Anzahl von katalytisch wirkenden Elementen aufweist, die derart angeordnet sind, dass sich im Strömungskanal eine Drehströmung ausbildet.
Die Strömungsrichtung des Brennstoffs im Strömungskanal bezeichnet hierbei die axiale Strömungsrichtung entlang des Strömungskanals, die durch eine Längsachse des Strömungskanals festgelegt ist. Die sich unter der Anordnung der katalytisch wirkenden Elemente ausbildende Drehströmung ist als Drehströmung oder drallbehaftete Strömung um die Strömungsrichtung oder Hauptströmungsrichtung des Brennstoffs in dem Strömungskanal zu verstehen.
Hierbei wird vorzugsweise die Drehströmung im Nachlauf der katalytisch wirkenden Elemente nach deren Brennstoffauslass ausgebildet, indem beispielsweise der Brennstoffauslass senkrecht zu einer Längsachse des Strömungskanals in den Strömungskanal einmündet, wobei bezogen auf die Längsachse der Brennstoffauslass versetzt angeordnet ist, so dass ein Drall erzeugt ist. Durch die Herbeiführung einer Drehströmung oder Drallströmung im Nachlauf der katalytisch wirkenden Elemente wird dem fluidischen Brennstoff gezielt eine Drallkomponente aufgeprägt, so dass eine (mittlere) Umfangsgeschwindigkeitskomponente erzeugt ist und die axiale Geschwindigkeitskomponente entlang der Längsachse, das heißt entlang der Strömungsrichtung des Brennstoffs in dem Strömungskanal, ist entsprechend der Drallgebung durch die geometrische Anordnung der katalytisch wirkenden Elemente reduziert.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung sind die katalytisch wirkenden Elemente in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnet, wobei der Brennstoffauslass der katalytisch wirkenden Elemente in den Strömungskanal einmündet. Hierbei ist es möglich, dass eine Vielzahl von katalytisch wirkenden Elementen entlang eines Kreisumfangs in der Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung angeordnet sind, wobei jeweils durch die Richtung der Einmündung der Brennstoffauslässe eine Tangentialkomponente bei der Einströmung in den Strömungskanal erzielbar ist. Durch eine entsprechende Anzahl und Anordnung der katalytisch wirkenden Elemente, die in ihrer Gesamtheit den katalytischen Brenner zur katalytischen Umsetzung des Brennstoffs bilden, kann die Drehströmung in vorbestimmter Weise konfektioniert werden, so dass sich im Brennraum eine gewünschte Verweilzeitverteilung ergibt, die eine räumlich kontrollierte Zündung einer homogenen nichtkatalytischen Nachreaktion ermöglicht. Das System kann vorteilhafterweise auch so angeordnet werden, dass bedarfsweise bei Verwendung eines z. B. flüssigen Brennstoffes auch eine konventionelle, das heißt nicht-katalytische Verbrennung, einstellbar ist. Somit ist der Brenner insbesondere auch für Flüssigbrennstoffe geeignet, und überwindet damit den Nachteil bisheriger katalytischer Verbrennungssysteme, insbesondere für Gasturbinen, die nur als Einstoffbrenner für gasförmige Brennstoffe bekannt sind.
Vorzugsweise ist zum Einstellen einer vorgegebenen Verweilzeit von Brennstoff im Strömungskanal die axiale Länge des Strömungskanals entsprechend angepasst. Durch konstruktive Auslegung und Anpassung der Länge des Strömungskanals, das heißt der Festlegung des Abstandes des Brennstoffauslasses des Hauptbrenners vom Brennstoffauslass des katalytischen Brenners, ist unter Berücksichtigung der Drehströmung in Folge des aufgeprägten Dralls und der relevanten Selbstzündzeit eine für die Ingangsetzung und Unterstützung der Verbrennung des Hauptbrenners angemessene Verweilzeit einstellbar. Somit ist der Brenner besonders flexibel anpassbar an die nach einer bestimmten Zeit (autoignition-time) einsetzende Hauptreaktion im Hauptbrenner, die im Wesentlichen von der Temperatur und der Gaszusammensetzung am Brennstoffauslass des katalytischen Brenners abhängt und die sich als Nachreaktion der vorgeschalteten katalytischen Reaktion vollzieht. Aufgrund dieser gezielten Anpassung ist eine vollständige Umsetzung in der Hauptreaktion möglich.
In bevorzugter Ausgestaltung ist ein katalytisch wirkendes Element als ein Wabenkatalysator ausgestaltet, der als Grundbestandteil mindestens eine der Substanzen Titandioxid, Siliziumdioxid und Zirkonoxid aufweist.
Weiter bevorzugt weist als katalytisch aktive Komponente der Wabenkatalysator ein Edelmetall oder Metalloxid auf, welches eine oxidierende Wirkung auf den fluidischen Brennstoff aufweist. Es sind dies beispielsweise Edelmetalle wie Platin, Rhodium, Rhenium, Iridium und Metalloxide, wie z. B. die Übergangsmetalloxide Vananadiumoxid, Wolframoxid, Molybdänoxid, Chromoxid, Kupferoxid, Manganoxid und Oxide der Lanthanoiden, wie z. B. Ceroxid. Ebenso können auch Metall-Ionen-Zeolithe und Metalloxide von Spinelltyp verwendet sein.
Besonders vorteilhaft erweist die Wabenstruktur der katalytisch wirkenden Elemente, da diese durch eine Vielzahl von sich entlang einer Achse des katalytisch wirkenden Elements erstreckenden Kanäle gebildet ist. Dies begünstigt die katalytische Reaktion aufgrund der Erhöhung der katalytisch aktiven Oberfläche durch die Kanäle und andererseits eine Strömungsvergleichmäßigung innerhalb des Wabenkatalysators, so dass ein wohl definiertes Ausströmen des katalytisch vorreagierten Brennstoffs aus dem Brennstoffauslass erreicht ist, wobei in entsprechend definierter Weise eine Drallkomponente beim Eintritt in den Strömungskanal bewirkt ist.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist der Brenner gemäß der Erfindung in einer Brennkammer vorgesehen. Die Brennkammer umfasst dabei einen Brennraum, in den der Brenner vorzugsweise mit dem Brennstoffauslass des Hauptbrenners hineinragt bzw. einmündet. Der Brennraum ist ausreichend dimensioniert, so dass eine homogene, vorzugsweise nicht-katalytische Hauptreaktion in Gang gesetzt und in dem Brennraum ein vollständiger Ausbrand des Brennstoffs und damit maximale Umsetzung in Verbrennungswärme erreicht wird.
Vorzugsweise ist eine solche Brennkammer geeignet für die Verwendung in einer Gasturbine, wobei ein in der Brennkammer erzeugtes heißes Verbrennungsgas zum Antrieb eines Turbinenteils der Gasturbine dient.
Die Vorteile einer derartigen Brennkammer und derartigen Gasturbine ergeben sich aus den oben genannten Ausführungen zu dem Verbrennungsverfahren und zu dem Brenner.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen in vereinfachter und nicht maßstäblicher Darstellung:
Figur 1
einen Halbschnitt durch eine Gasturbine,
Figur 2
in einer Schnittansicht eine vereinfachte Darstellung eines Brenners gemäß der Erfindung und
Figur 3
der in Figur 2 dargestellten Brenner in einer Ansicht in Hauptströmungsrichtung des Brennstoffs.
Gleiche Teile sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Die Gasturbine gemäß Figur 1 weist einen Verdichter 2 für Verbrennungsluft, eine Brennkammer 4 sowie eine Turbine 6 zum Antrieb des Verdichters 2 und eines nicht näher dargestellten Generators oder einer Arbeitsmaschine auf. Dazu sind die Turbine 6 und der Verdichter 2 auf einer gemeinsamen, auch als Turbinenläufer bezeichneten Turbinenwelle 8 angeordnet, mit der auch der Generator bzw. die Arbeitsmaschine verbunden ist, und die um ihre Mittelachse 9 drehbar gelagert ist. Die in der Art einer Ringbrennkammer ausgeführte Brennkammer 4 ist mit einer Anzahl von Brennern 10 zur Verbrennung eines flüssigen oder gasförmigen Brennstoffs bestückt. Der Brenner 10 ist als ein katalytisches Verbrennungssystem ausgestaltet und für eine katalytische sowie eine nicht-katalytische Verbrennungsreaktion oder Kombinationen davon ausgelegt. Der Aufbau und die Funktionsweise des Brenners 10 soll im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 näher diskutiert werden.
Die Turbine 6, weist eine Anzahl von mit der Turbinenwelle 8 verbundenen, rotierbaren Laufschaufeln 12 auf. Die Laufschaufeln 12 sind kranzförmig an der Turbinenwelle 8 angeordnet und bilden somit eine Anzahl von Laufschaufelreihen. Weiterhin umfasst die Turbine 6 eine Anzahl von feststehenden Leitschaufeln 14, die ebenfalls kranzförmig unter der Bildung von Leitschaufelreihen an einem Innengehäuse 16 der Turbine 6 befestigt sind. Die Laufschaufeln 12 dienen dabei zum Antrieb der Turbinenwelle 8 durch Impulsübertrag vom die Turbine 6 durchströmenden heißen Medium, dem Arbeitsmedium M. Die Leitschaufeln 14 dienen hingegen zur Strömungsführung des Arbeitsmediums M zwischen jeweils zwei in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums gesehen aufeinanderfolgenden Laufschaufelreihen oder Laufschaufelgrenzen. Ein aufeinanderfolgendes Paar aus einem Kranz von Leitschaufeln 14 oder einer Leitschaufelreihe und aus einem Kranz von Laufschaufel 12 oder einer Laufschaufelreihe wird dabei auch als Turbinenstufe bezeichnet. Jede Leitschaufel 14 weist eine auch als Schaufelfuß bezeichnete Plattform 18 auf, die zur Fixierung der jeweiligen Leitschaufel 14 am Innengehäuse 16 der Turbine als Wandelement angeordnet ist. Die Plattform 18 ist dabei ein thermisches, vergleichsweise stark belastetes Bauteil, das die äußere Begrenzung eines Heißgaskanals für das die Turbine 6 durchströmende Arbeitsmedium M bildet. Jede Laufschaufel ist in analoger Weise über eine auch als Schaufelfuß bezeichnete Plattform an der Turbinenwelle befestigt. Zwischen den beabstandet voneinander angeordneten Plattformen 18 der Leitschaufel 14 zweier benachbarter Leitschaufelreihen ist jeweils ein Führungsring 21 am Innengehäuse 16 der Turbine 6 angeordnet. Die äußere Oberfläche jedes Führungsrings 21 ist dabei ebenfalls dem heißen, die Turbine 6 durchströmenden Arbeitsmedium M ausgesetzt und in radialer Richtung vom äußeren Ende 22 der ihm gegenüberliegenden Laufschaufel 12 durch einen Spalt beabstandet. Die zwischen benachbarten Leitschaufelreihen eingeordneten Führungsringe 21 dienen dabei insbesondere als Abdeckelemente, die die Innenwand 16 oder andere Gehäuse-Einbauteile vor einer thermischen Überbeanspruchung durch die das Turbine 6 durchströmende heiße Arbeitsmedium M schützen. Die Brennkammer 4 ist von einem Brennkammergehäuse 29 begrenzt, wobei brennkammerseitig eine Brennkammerwand 24 gebildet ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Brennkammer 4 als so genannte Ringbrennkammer ausgestaltet, bei der eine Vielzahl von in Umfangsrichtung um die Turbinenwelle 8 herum angeordnete Brenner in einen gemeinsamen Brennkammerraum oder Brennraum 27 einmünden. Dazu ist die Brennkammer 4 in ihrer Gesamtheit als ringförmige Struktur ausgestaltet, die um die Turbinenwelle 8 herum positioniert ist.
Zur Erzeugung des heißen Arbeitsmediums M wird ein fluider Brennstoff B sowie Verbrennungsluft A dem Brenner 10 zugestellt und zu einem Brennstoff-Luftgemisch gemischt und verbrannt. Zur vollständigen und weitgehend schadstoffarmen Verbrennung ist der Brenner 10 als katalytisches Verbrennungssystem ausgestaltet mit dem eine vollständige Umsetzung des Brennstoffs B erreichbar ist. Das aus dem Verbrennungsprozess resultierende Heißgas, das Arbeitsmedium M, weist vergleichsweise hohe Temperaturen von 1000 °C bis zu 1500 °C auf, um einen entsprechend hohen Wirkungsgrad der Gasturbine 1 zu erzielen. Hierzu ist die Brennkammer 4 für entsprechend hohe Temperaturen ausgelegt. Um auch bei diesen, für die Materialien ungünstigen Betriebsparametern eine vergleichsweise hohe Betriebsdauer zu ermöglichen, ist die Brennkammerwand 24 auf ihrer dem Arbeitsmedium M zugewandten Seite mit einer aus Hitzeschildelementen 26 gebildeten Brennkammerauskleidung versehen. Aufgrund der hohen Temperaturen im Inneren der Brennkammer 4 ist zudem für die Hitzeschildelemente 26 ein nicht näher dargestelltes Kühlsystem vorgesehen.
Der in der Brennkammer 4 der Gasturbine 1 zum Einsatz kommende Brenner 10 gemäß der Erfindung ist in Figur 2 in einer stark vereinfachten Schnittansicht dargestellt, um das zugrunde liegende katalytische Verbrennungskonzept beispielhaft zu erläutern. Der Brenner 10 zur Verbrennung des fluidischen Brennstoffs B weist einen katalytischen Brenner 35A, 35B sowie einen Hauptbrenner 37 auf. Der Hauptbrenner 37 umfasst einen ersten Strömungskanal 31A sowie einen den ersten Strömungskanal konzentrisch umgebenden zweiten Strömungskanal 31B. Der katalytische Brenner 35A ist dem ersten Strömungskanal 31A zugeordnet und der katalytische Brenner 35B dem zweiten Strömungskanal 31B. Der Strömungskanal 31A, 31B erstreckt sich entlang einer Hauptsache oder Strömungsrichtung 33. Bei Zufuhr eines fluidischen Brennstoffs B ist die Strömungsrichtung 33 zugleich die axiale Strömungsrichtung oder Hauptströmungsrichtung des Brennstoffs B in dem Strömungskanal 31A, 31B. Der katalytische Brenner 35A weist katalytisch wirkende Elemente 43C, 43D auf. Der katalytische Brenner 35B weist katalytisch wirkende Elemente 43A, 43B auf. Die katalytisch wirkenden Elemente 43A, 43B, 43C, 43D sind z.B. als Wabenkatalysatoren ausgestaltet, die aus einem Grundbestandteil und einer katalytisch aktiven Komponente bestehen, wobei die katalytisch aktive Komponente eine oxidierende Wirkung auf den fluidischen Brennstoff B ausübt. Die katalytisch wirkenden Elemente 43A, 43B stehen in Strömungsverbindung mit dem Strömungskanal 31B, während die katalytisch aktiven Elemente 43C, 43D in Strömungsverbindung mit dem Strömungskanal 31A stehen. Hierzu mündet jeweils ein Brennstoffauslass 41 der katalytischen Brenner 35A, 35B in den zugeordneten Strömungskanal 31A, 31B. Der Hauptbrenner 37 ist entlang der Strömungsrichtung 33 des Brennstoffs B nach dem Brennstoffauslass 41 des katalytischen Brenners 35A, 35B angeordnet und über den Strömungskanal 31A, 31B mit dem katalytischen Brenner 35A, 35B in Strömungsverbindung. Der Hauptbrenner 37 weist einen Brennstoffauslass 39 auf. Entsprechend ist in Strömungsrichtung 33 des Brennstoffs B in dem Strömungskanal 31A, 31B vor dem Brennstoffauslass 39 des Hauptbrenners 37 der Brennstoffauslass 41 des katalytischen Brenners 35A, 35B vorgesehen. Der katalytische Brenner 35A, 35B dient der katalytischen Umsetzung oder Teilumsetzung des Brennstoffs B und setzt eine katalytische Vorreaktion in Gang, die nach einer Selbstzündezeit (autoignition-time) eine Zündung des vorreagierten Brennstoffs B im Hauptbrenner 37 bewirkt. Diese führt zu einer Stabilisierung des Ausbrands und zu einer Vervollständigung des Ausbrands in einer Ausbrandzone 45, die in der Nähe des Brennstoffauslasses 39 des Hauptbrenners 37 gebildet ist. Zum Einstellen einer vorgegebenen Verweilzeit von Brennstoff B im Strömungskanal 31A, 31B ist die Länge L des Strömungskanals 31A, 31B angepasst, insbesondere an die zu berücksichtigenden Reaktionszeiten und Strömungsgeschwindigkeiten des Brennstoffs B. Die katalytisch wirkenden Elemente 43A, 43B, 43C, 43D sind derart angeordnet, dass sich im Strömungskanal 31A, 31B eine Drehströmung ausbildet. Diese bildet sich im Nachlauf der katalytisch wirkenden Elemente 43A, 43B, 43C, 43D nach deren Brennstoffauslass 41 aus.
Figur 3 zeigt eine Ansicht entlang der Strömungsrichtung 33 des in Figur 2 gezeigten Brenners 10. Die katalytisch wirkenden Elemente 43A, 43B sind in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung 33 angeordnet, wobei der Brennstoffauslass 41 der katalytisch wirkenden Elemente 43A, 43B in den Strömungskanal 31B mündet. Analog sind die katalytisch wirkenden Elemente 43C, 43D in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung 33 angeordnet, wobei der Brennstoffauslass 41 der katalytisch wirkenden Elemente 43C, 43D in den Strömungskanal 31A einmündet. Die katalytischen Brenner 35A, 35B sind dabei entlang der Strömungsrichtung 33 zueinander beabstandet angeordnet. Durch die Anordnung der katalytisch wirkenden Elemente 43A, 43B wird bei Einströmen des fluidischen Brennstoffs B durch den Brennstoffauslass 41 in den ringförmigen äußeren Strömungskanal 31B dem fluidischen Brennstoff B eine Drallkomponente aufgeprägt. Gleiches gilt bei Zufuhr des fluidischen Brennstoffs B über die katalytisch wirkenden Elementen 43C, 43D in den inneren ringförmigen Strömungskanal 31A, wo ein entsprechender Drall dem Brennstoff B aufgeprägt wird.
Im Betrieb des Brenners 10 wird der fluidische Brennstoff B einem katalytischen Brenner 35A, 35B zugeführt und dort in einer katalytischen Reaktion zumindest teilweise umgesetzt. Anschließend wird der so katalytisch vorreagierte Brennstoff B in einer Nachreaktion in der Ausbrandzone 45 des Hauptbrenners weiter verbrannt. Dem vorreagierten Brennstoff B wird eine Drallkomponente aufgeprägt. Dabei wird der vorreagierte drallbehaftete Brennstoff B zur Nachreaktion in eine Ausbrandzone 45 übergeleitet, wobei die Drehströmung in dem Strömungskanal 31A, 31B ausgebildet wird. Durch Einstellen der Verweilzeit des vorreagierten Brennstoffs B für die Überleitung wird eine räumlich kontrollierte Zündung der Nachreaktion in der Ausbrandzone 45 herbeigeführt. Durch Auswahl und Einstellung der Drallkomponente kann eine gewünschte Drehströmung in dem Strömungskanal 31A, 31B erzeugt werden und damit beispielsweise - wie dargestellt - die axiale Länge L des Strömungskanals 31B entsprechend festgelegt werden. Hierdurch wird der Bauraum, insbesondere die axiale Erstreckung, des Brenners 10 auf handhabbare Dimensionen begrenzt und zugleich eine räumlich kontrollierte Zündung der Nachreaktion in der dem Hauptbrenner 37 zugeordneten Ausbrandzone 45 gewährleistet. Die Ausbrandzone 45 ist aufgrund der Drehströmung des fluidischen Brennstoffs B entsprechend in seiner axialen Dimension begrenzt, so dass eine Realisierung mit üblich dimensionierten Brennkammern 4 und Brennräumen 27 (vergleiche Figur 1), insbesondere für die Anwendung in einer Gasturbine 1, realisierbar ist. In der Ausbrandzone 45 wird eine homogene nicht-katalytische Nachreaktion gezündet, die zu einem vollständigen Ausbrand des im katalytischen Brenner 35A, 35B bereits zumindest teilweise vorreagierten Brennstoffs B führt.
In den gezeigten Ausführungsbeispielen gemäß Figur 2 und Figur 3 sind zwei katalytische Brenner 35A, 35B mit einem jeweiligen Strömungskanal 31A, 31B strömungstechnisch verbunden. Eine Realisierung der Erfindung kann aber auch durch einen Brenner 10 mit nur einem katalytischen Brenner 35A und einem diesen zugeordneten Strömungskanal 31A erzielt werden oder auch mit einer Mehrzahl solcher Brenner und zugeordneten Strömungskanälen. Mit dem Brenner 10 der Erfindung ist erstmals für ein auf einem katalytischen Verbrennungsprozess basierenden Verbrennungssystem ein Betrieb mit unterschiedlichen fluidischen Brennstoffen B möglich. Das heißt sowohl flüssige als auch gasförmige Brennstoffe B kommen in Betracht. Hierbei kann der Brenner 10 z. B. bei Verwendung eines flüssigen Brennstoffs, z. B. Heizöl, bedarfsweise auch in einer konventionellen Betriebsweise mit nicht-katalytischer Verbrennung gefahren werden, was die Flexibilität erhöht. Hierzu wird der flüssige Brennstoff mit Verbrennungsluft zu einem Brennstoff-Luftgemisch gemischt. Der Verbrennungsluft wird vorzugsweise zuvor bereits eine Drallkomponente aufgeprägt, etwa durch Zufuhr der Verbrennungsluft über die drallbewirkenden Katalysatorelemente oder über andere Drallelemente. Der Verbrennungsluft wird dann stromab der drallbewirkenden Katalysatorelemente ein Flüssigbrennstoff zugedüst.
Alternativ kann auch ein Brennstoff-Luftgemisch durch Mischung eines fluidischen, insbesondere flüssigen, Brennstoffs mit Verbrennungsluft erzeugt werden, welches in einer katalytischen Reaktion zumindest teilweise umgesetzt und anschließend das katalytisch vorreagierte Brennstoff-Luftgemisch weiter verbrannt wird, wobei dem vorreagierten Brennstoff-Luftgemisch eine Drallkomponente aufgeprägt wird. Der Brenner gemäß der Erfindung kann dabei - je nach Brennstoffwahl - unter Durchströmung der katalytisch wirkenden Elemente mit einem fluidischen Brennstoff bzw. Brennstoff-Luftgemisch oder - insbesondere bei Flüssigbrennstoffen - unter Durchströmen mit Verbrennungsluft und nachfolgender Zudüsung des Flüssigbrennstoffs betrieben werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs (B), bei dem Brennstoff (B) in einer katalytischen Reaktion umgesetzt und anschließend katalytisch vorreagierter Brennstoff (B) in einer Nachreaktion weiter verbrannt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass dem vorreagierten Brennstoff (B) eine Drallkomponente aufgeprägt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass vorreagierter drallbehafteter Brennstoff (B) zur Nachreaktion in einen Brennraum (27) übergeleitet wird, wobei eine Drehströmung ausgebildet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass durch Einstellen der Verweilzeit des vorreagierten Brennstoffs (B) für die Überleitung eine räumlich kontrollierte Zündung der Nachreaktion im Brennraum (27) herbeigeführt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine homogene nicht-katalytische Nachreaktion gezündet wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Brennstoff (B) in der Nachreaktion vollständig verbrannt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass als fluidischer Brennstoff (B) ein Gas oder ein Flüssigbrennstoff, insbesondere Heizgas oder Heizöl, verbrannt wird.
  7. Brenner (10) zur Verbrennung eines fluidischen Brennstoffs (B) bei dem in Strömungsrichtung (33) des Brennstoffs (B) in einem Strömungskanal (31A, 31B) vor dem Brennstoffauslass (39) eines Hauptbrenners (37) der Brennstoffauslass (41) eines katalytischen Brenners (35A, 35B) unter katalytischer Umsetzung des Brennstoffs (B) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der katalytische Brenner (35A, 35B) eine Anzahl von katalytisch wirkenden Elementen (43A, 43B, 43C, 43D) aufweist, die derart angeordnet sind, dass sich im Strömungskanal (31A, 31B) eine Drehströmung ausbildet.
  8. Brenner (10) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass sich die Drehströmung im Nachlauf der katalytisch wirkenden Elemente (43A, 43B, 43C, 43D) nach deren Brennstoffauslass (41) ausbildet.
  9. Brenner (10) nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die katalytisch wirkenden Elemente (43A, 43B, 43C, 43D) in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung (33) angeordnet sind, wobei der Brennstoffauslass (41) der katalytisch wirkenden Elemente (43A, 43B, 43C, 43D) in den Strömungskanal (31A, 31B) mündet.
  10. Brenner (10) nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Einmündung der katalytisch wirkenden Elemente (43A, 43B, 43C, 43D) in den Strömungskanal (31A,31B) unter einem Winkel von 15° bis 75 ° bezogen auf eine durch die Strömungsrichtung (33) definierte Hauptachse erfolgt.
  11. Brenner (10) nach einem der Ansprüche 7, 8, 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen einer vorgegebenen Verweilzeit von Brennstoff (B) im Strömungskanal (31A, 31B) die Länge (L) des Strömungskanals (31B, 31B) angepasst ist.
  12. Brenner (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein katalytisch wirkendes Element (43A, 43B, 43C, 43D) als ein Wabenkatalysator ausgestaltet ist, der als Grundbestandteil mindestens eine der Substanzen Titandioxid, Siliziumoxid und Zirkonoxid aufweist.
  13. Brenner (10) nach Anspruch 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass als katalytisch aktive Komponente der Wabenkatalysator ein Edelmetall oder Metalloxid aufweist, welches eine oxidierende Wirkung auf den fluidischen Brennstoff (B) aufweist.
  14. Brennkammer (4) umfassend einen Brenner (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 13.
  15. Gasturbine (1) umfassend eine Brennkammer (4) nach Anspruch 14.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7568907B2 (en) 2005-12-22 2009-08-04 Alstom Technology Ltd. Combustion chamber with burner and associated operating method

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE530775C2 (sv) * 2007-01-05 2008-09-09 Zemission Ab Värmeanordning för katalytisk förbränning av vätskeformiga bränslen samt en spis innefattande en sådan värmeanordning
EP2154428A1 (de) * 2008-08-11 2010-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Brennstoffeinsatz
JP6190670B2 (ja) * 2013-08-30 2017-08-30 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン燃焼システム
CN104949154B (zh) * 2015-03-11 2017-10-31 龚雨晋 实现定容燃烧的装置及包括该装置的动力系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0832399A1 (de) * 1995-06-12 1998-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Katalytische zündbrenner einer gasturbine
EP0953806A2 (de) * 1998-05-02 1999-11-03 ROLLS-ROYCE plc Verbrennungskammer und deren Arbeitsweise
US20020182555A1 (en) * 2001-04-30 2002-12-05 Richard Carroni Catalyzer
WO2003072919A1 (en) * 2002-02-22 2003-09-04 Catalytica Energy Systems, Inc. Catalytically piloted combustion system and methods of operation
EP1359377A1 (de) * 2002-05-02 2003-11-05 ALSTOM (Switzerland) Ltd Katalytischer Brenner

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040252A (en) * 1976-01-30 1977-08-09 United Technologies Corporation Catalytic premixing combustor
DE2841105C2 (de) * 1978-09-21 1986-10-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vergasungsbrenner
DE3474714D1 (en) * 1983-12-07 1988-11-24 Toshiba Kk Nitrogen oxides decreasing combustion method
JPS61276627A (ja) * 1985-05-30 1986-12-06 Toshiba Corp ガスタ−ビン燃焼器
JPS62141425A (ja) 1985-12-13 1987-06-24 Tokyo Electric Power Co Inc:The ガスタ−ビン燃焼器
US4692306A (en) * 1986-03-24 1987-09-08 Kinetics Technology International Corporation Catalytic reaction apparatus
GB9027331D0 (en) 1990-12-18 1991-02-06 Ici Plc Catalytic combustion
US5634784A (en) * 1991-01-09 1997-06-03 Precision Combustion, Inc. Catalytic method
US5355668A (en) * 1993-01-29 1994-10-18 General Electric Company Catalyst-bearing component of gas turbine engine
DE19521308A1 (de) 1995-06-12 1996-12-19 Siemens Ag Gasturbine zur Verbrennung eines Brenngases
US6015285A (en) * 1998-01-30 2000-01-18 Gas Research Institute Catalytic combustion process
US6048194A (en) * 1998-06-12 2000-04-11 Precision Combustion, Inc. Dry, low nox catalytic pilot
US6339925B1 (en) * 1998-11-02 2002-01-22 General Electric Company Hybrid catalytic combustor
US6279323B1 (en) * 1999-11-01 2001-08-28 General Electric Company Low emissions combustor
US6488016B2 (en) * 2000-04-07 2002-12-03 Eino John Kavonius Combustion enhancer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0832399A1 (de) * 1995-06-12 1998-04-01 Siemens Aktiengesellschaft Katalytische zündbrenner einer gasturbine
EP0953806A2 (de) * 1998-05-02 1999-11-03 ROLLS-ROYCE plc Verbrennungskammer und deren Arbeitsweise
US20020182555A1 (en) * 2001-04-30 2002-12-05 Richard Carroni Catalyzer
WO2003072919A1 (en) * 2002-02-22 2003-09-04 Catalytica Energy Systems, Inc. Catalytically piloted combustion system and methods of operation
EP1359377A1 (de) * 2002-05-02 2003-11-05 ALSTOM (Switzerland) Ltd Katalytischer Brenner

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7568907B2 (en) 2005-12-22 2009-08-04 Alstom Technology Ltd. Combustion chamber with burner and associated operating method
DE102005061486B4 (de) * 2005-12-22 2018-07-12 Ansaldo Energia Switzerland AG Verfahren zum Betreiben einer Brennkammer einer Gasturbine

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